魯科版(2019)高中化學(xué)選擇性必修1 2.2.1 化學(xué)平衡常數(shù) 平衡轉(zhuǎn)化率同步作業(yè)

第2節(jié)化學(xué)反應(yīng)的限度

第1課時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)平衡轉(zhuǎn)化率基礎(chǔ)過關(guān)練題組一化學(xué)平衡常數(shù)1.下列關(guān)于平衡常數(shù)的說法中,正確的是()化學(xué)平衡常數(shù)用來定量描述化學(xué)反應(yīng)的限度利用化學(xué)平衡常數(shù)判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢平衡常數(shù)的大小與溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑有關(guān)一個(gè)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡之后，若只改變一個(gè)因素使平衡發(fā)生移動(dòng)，則化學(xué)平衡常數(shù)一定變化2.反應(yīng)C(s)+H0(g)—C0(g)+H(g)的平衡常數(shù)表達(dá)式為2.反應(yīng)C(s)+H0(g)—C0(g)+H(g)的平衡常數(shù)表達(dá)式為()2一a.k呂竺?平毀C平(C)?c平(H2O)CK=c平(CO)?c平(H2)J(C0)?c平C平2C平(C)?c平(比。)B.K7C平(CO)?c平(H2)C平(H2°)C平(H20)D.K=C平(CO)?c平(比)(2020福建廈門湖濱中學(xué)高二上期中)將4molSO與2mol0通入容積為4L的密閉容器中，在22一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡：2S0(g)+0(g)?—二2S0(g),測得平衡時(shí)S0的濃度為0.5mol?L-】。則此2233條件下的平衡常數(shù)《為()4L?mol-iB.0.4L?mol-iC.0.25mol?L-iD.0.2mol?L-i(2019四川遂寧高二下期末)已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù):①H(g)+S(s)—HS(g)K;②S(s)+0(g)2212=S0(g)K。則反應(yīng)H(g)+S0(g)=0(g)+HS(g)的平衡常數(shù)K可表示為(深度解析)222222K+KB.K-KC.K?KD.呂121212?2某溫度下,2A(g)+B(g).?3C(g)的平衡常數(shù)K=1.0,下列說法正確的是()K隨溫度的改變而改變,K越大，達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行的程度越大K越小，達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大對于某一可逆反應(yīng),在任何條件下K均為一定值K越大，化學(xué)反應(yīng)速率越大題組二反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的判斷在1000K時(shí)，已知反應(yīng)Ni(s)+HO(g).—二NiO(s)+H(g)的平衡常數(shù)K=0.0059。當(dāng)水蒸氣和氫氣22的物質(zhì)的量濃度相等時(shí)，此反應(yīng)()已達(dá)平衡狀態(tài)未達(dá)平衡狀態(tài)，反應(yīng)正向進(jìn)行未達(dá)平衡狀態(tài)，反應(yīng)逆向進(jìn)行無法確定在一定溫度下，某容積可變的密閉容器中，存在化學(xué)平衡:C(s)+HO(g)—CO(g)+H(g),能確定該22可逆反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化v(CO)=v(HO)正逆2生成nmolCO的同時(shí)生成nmolH21molH—H鍵斷裂的同時(shí)形成2molH—O鍵在恒溫恒容的密閉體系中，不能作為可逆反應(yīng):A(s)+2B(g)?—：2C(g)AH<0達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志的是(深度解析)v(B)=v(C)②n(B)：n(C)=1：1③容器內(nèi)壓強(qiáng)不再改變④容器內(nèi)氣體的密度不再改變正逆⑤容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變②④⑤B.②③C.①③④D.①②③④⑤題組三平衡常數(shù)、平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算在5L的密閉容器中充入2mol氣體A和1mol氣體B,—定條件下發(fā)生反應(yīng)2A(g)+B(g)?2C(g)。達(dá)到平衡時(shí)，在相同溫度下測得容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的5,則A的轉(zhuǎn)化率為()667%B.50%C.25%D.5%在25°C時(shí)，密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表：物質(zhì)XYZ初始濃度(mol?L-1)0.10.20平衡濃度(mol?L-1)0.050.050.1下列說法錯(cuò)誤的是()反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),X的轉(zhuǎn)化率為50%

反應(yīng)可表示為X+3Y.—二2Z,該溫度下其平衡常數(shù)為1600L2?mol-2改變壓強(qiáng)可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù)改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù)將6molA和5molB混合于4L密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：3A(g)+B(g)=nC(g)+2D(g),5s后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，生成2molD和2molC,則下列結(jié)論中不正確的是()該溫度下反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為蘭27n=2平衡時(shí)B的濃度為1mol?L-i平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為50%能力提升練題組一化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用(2020甘肅蘭州高二上期中，靜)在容積一定的密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng):巴@)+匕(g)CO(g)+H0(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度的關(guān)系如下表：2t/C70080083010001200K0.60.91.01.72.6根據(jù)以上信息推斷以下說法正確的是()此反應(yīng)為放熱反應(yīng)此反應(yīng)只有達(dá)到平衡時(shí)，密閉容器中的壓強(qiáng)才不會(huì)變化其他條件相同時(shí)，此反應(yīng)在1000°C時(shí)的反應(yīng)速率比700°C時(shí)大該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越低2.(^)已知某化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K二「平(C°2.(^)已知某化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K二「平(C°2尢平(H2),其平衡常數(shù)K和溫度的關(guān)系如下表:溫度/°C700平c平(CO)c平(比。)800830100012001.671.111.000.600.38下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(易錯(cuò))該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO(g)+HO(g)—CO(g)+H(g)222上述反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)如果在一定容積的密閉容器中加入CO和H各1mol,5min后，溫度升高到830°C，此時(shí)測得CO222的物質(zhì)的量為0.4mol,則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)某溫度下，若平衡濃度符合下列關(guān)系式:出毀二沁？，則此時(shí)的溫度是1000C北平(CO)5c平(比)(雙選)(骨)已知反應(yīng)①CO(g)+CuO(s)二CO(g)+Cu(s)和反應(yīng)②H(g)+CuO(s)Cu(s)+HO(g)222在相同的某溫度下的平衡常數(shù)分別為K和K,該溫度下反應(yīng)③CO(g)+HO(g)=CO(g)+H(g)的平衡12222常數(shù)為Ko則下列說法正確的是()反應(yīng)①的平衡常數(shù)K/平°°平-1c平(CO)?c平(CuO)對于反應(yīng)③,恒容時(shí)，溫度升高,H濃度減小，則K變小2反應(yīng)③的平衡常數(shù)K=^iK2對于反應(yīng)③，恒溫恒容下，增大壓強(qiáng),H濃度一定增大2題組二平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算(骨)在373K時(shí)，把0.5molNO通入體積為5L的恒容真空密閉容器中，立即出現(xiàn)紅棕色氣體。24反應(yīng)進(jìn)行到2s時(shí),NO的濃度為0.02mol?L-1。在60s時(shí)，體系達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)2為開始時(shí)的1.6倍。下列說法錯(cuò)誤的是()前2s以NO的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為0.005mol?L-1?s-124在2s時(shí)體系內(nèi)的壓強(qiáng)為開始時(shí)的1.1倍平衡時(shí)體系內(nèi)含0.2molNO24平衡時(shí),NO的轉(zhuǎn)化率為40%24(骨)工業(yè)上用CO和H反應(yīng)制備二甲醚(CHOCH)的條件是壓強(qiáng)2.0~10.0MPa,溫度300C。設(shè)備TOC\o"1-5"\h\z233中進(jìn)行如下反應(yīng)。CO(g)+2H(g)—CHOH(g)AH=-90.7kJ/mol232CHOH(g).—二CHOCH(g)+HO(g)AH=-23.5kJ/mol3332CO(g)+HO(g)?—二CO(g)+H(g)AH=-41.2kJ/mol222請回答下列問題:總反應(yīng)3CO(g)+3H(g)=CHOCH(g)+CO(g)的AH二。據(jù)此可判斷該反應(yīng)在2332條件下可自發(fā)進(jìn)行。在溫度和容器容積不變的條件下發(fā)生反應(yīng)①，能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是。

容器中壓強(qiáng)保持不變混合氣體中c(CO)不變v(CO)=v(H)正逆2c(CHOH)=c(CO)3在容積為2L的恒溫密閉容器中加入amolCHOH(g)發(fā)生反應(yīng)②,達(dá)到平衡后若再加入amol3CHOH(g)重新達(dá)到平衡時(shí),CHOH的轉(zhuǎn)化率33(填“增大”“減小”或“不變”)。850°C時(shí)在一容積為10L的密閉容器中通入一定量的CO和HO(g)發(fā)生反應(yīng)③,C0和HO(g)濃度22變化如圖所示。①0~4min①0~4min的平均反應(yīng)速率v(C0)=②若溫度不變，向該容器中加入4molCO(g)、2molHO(g)、3molCO(g)和3molH(g),起始時(shí)222v(CO)v(H)(填“〈”“〉”或“二”)，請結(jié)合必要的計(jì)算說明理由：。正逆2答案全解全析基礎(chǔ)過關(guān)練1.A基礎(chǔ)過關(guān)練1.A2.C3.A4.D5.A6.C9.B10.C11.D7.B8.BA化學(xué)平衡常數(shù)與化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢無關(guān),B項(xiàng)錯(cuò)誤;對于某一確定的化學(xué)反應(yīng),其平衡常數(shù)的大小僅與溫度有關(guān),與濃度、壓強(qiáng)、催化劑無關(guān),C項(xiàng)錯(cuò)誤;對于某一確定的化學(xué)反應(yīng),其化學(xué)平衡常數(shù)的大小僅與溫度有關(guān),只要不是改變溫度使平衡發(fā)生移動(dòng)，那么化學(xué)平衡常數(shù)就不會(huì)改變,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

C純固體和純液體不出現(xiàn)在平衡常數(shù)表達(dá)式中，對于該反應(yīng)平(CO)?c平％)。c平(比。)A平衡時(shí)SO的濃度為0.5mol?L-i,則列“三段式”表示平衡時(shí)各成分物質(zhì)的量濃度的變化為:32SO(g)+0(g)?2SO(g)223起始量(mol?L-i)l0.50變化量(mol?L-i)0.50.250.5平衡常數(shù)K二。平(S°3平衡常數(shù)K二。平(S°3)(0.5mol?L-1)2=4L?mol-i,A項(xiàng)正確。c平(SO2)c平(02)(0.5mol?L-i)2x0.25mol?L-iDH(g)+S(s)—HS(g)的平衡常數(shù)K二呈空!,S(s)+O(g)——SO(g)的平衡常數(shù)K二仝如,反應(yīng)221c平(比)222c平?)H(g)+SO(g)——O(g)+HS(g)的平衡常數(shù)K出H2S)平空也,d項(xiàng)正確。C平C平(H2)?C平(S°2)%知識總結(jié)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫的關(guān)系例如:N(g)+3H(g)2NH(g)的平衡常數(shù)為K,咖(g)+3H(g)、NH(g)的平衡常數(shù)為K,NH(g)TOC\o"1-5"\h\z22312222323——iN(g)+3H(g)的平衡常數(shù)為K。貝lj:K和K的關(guān)系式為K二K?;K和K的關(guān)系式為K?K=1;K和22223121223231K的關(guān)系式為K-K孑=1。313A平衡常數(shù)K與溫度有關(guān)，且平衡常數(shù)越大,說明反應(yīng)進(jìn)行的程度越大,A項(xiàng)正確;K越大,反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;K與溫度有關(guān),C項(xiàng)錯(cuò)誤;K的大小與反應(yīng)速率無關(guān),D項(xiàng)錯(cuò)誤。CQ=c(H2)=1>0.0059,故反應(yīng)未達(dá)平衡狀態(tài)，反應(yīng)逆向進(jìn)行，故選Coc(h2o)B反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,B項(xiàng)正確。該密閉容器容積可變，無論該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，容器內(nèi)壓強(qiáng)都不會(huì)改變,A項(xiàng)錯(cuò)誤。C選項(xiàng)中的描述均表示正反應(yīng)，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C項(xiàng)錯(cuò)誤。無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),1molH—H鍵斷裂的同時(shí)都會(huì)形成2molH—0鍵,D項(xiàng)錯(cuò)誤。B①當(dāng)某反應(yīng)物的正反應(yīng)速率與某生成物的逆反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比時(shí),可推出v(正)=v(逆)，即反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);②當(dāng)反應(yīng)物與生成物的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比時(shí)，無法確定v(正)與v(逆)的關(guān)系，也無法判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài);③題給反應(yīng)無論是否達(dá)到平衡狀態(tài),容器內(nèi)壓強(qiáng)均不變;④、⑤由于A為固體，當(dāng)平衡發(fā)生移動(dòng)時(shí)，恒容條件下氣體的質(zhì)量發(fā)生改變，氣體的密度及平均相對分子質(zhì)量都發(fā)生改變,故當(dāng)氣體的密度及平均相對分子質(zhì)量不再改變時(shí)說明反應(yīng)達(dá)到平衡。模型構(gòu)建判斷平衡狀態(tài)的“8字口訣”——“正逆相等，變量不變”⑴“正逆相等”：v=v。正逆(2)“變量不變”：如果一個(gè)物理量隨著平衡的移動(dòng)而改變，當(dāng)該物理量保持不變時(shí)，說明達(dá)到平衡狀態(tài)。B同溫同體積時(shí)，氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比，故反應(yīng)后混合氣體的物質(zhì)的量為(2+l)molX§=2.5mol，再列“三段式”可求得反應(yīng)中A的消耗量為1mol，所以A的轉(zhuǎn)化率為61mOlX100%=50%o2molCX、Y、Z三種物質(zhì)變化的濃度之比為(0.1mol?L-1-0.05mol?L-i)：(0.2mol?L-i-0.05mol?L-i)：0.1mol?L-1=1：3：2,故化學(xué)方程式為X+3Y—2Z，K=平(Z)=(°.1m°i?L-1)2=1600L2?mol-2。平衡常數(shù)K與溫度有關(guān)，與壓強(qiáng)無c(X)?c3(Y)0.05mol?L-ix(0.05mol?L-1)3平平關(guān),c項(xiàng)錯(cuò)誤。D利用“三段式”法進(jìn)行計(jì)算時(shí)，轉(zhuǎn)化量與化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比，起始量和平衡量與化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)無關(guān)。生成c、D的物質(zhì)的量相等，則C、D的化學(xué)計(jì)量數(shù)也相等，故n=2,設(shè)轉(zhuǎn)化的B的物質(zhì)的量為xmol,則有：3A(g)+B(g)一2C(g)+2D(g)初始/mol6500轉(zhuǎn)化/mol3xx2x2x平衡/mol6-3x5-x2x2xTOC\o"1-5"\h\z根據(jù)題意得2x=2,x=l。平衡時(shí)B的濃度c(B)=(5-1)mol=1mol?L-i,轉(zhuǎn)化率a(B)=im￡lX100%=20%o平4L5mol(1mol?L-1)2x(1mol?L-1)2_4K二丄2=o(3mol?L-1)3x1mol?L-1274能力提升練1.C2.C3.BC4.Dc隨溫度升高,平衡常數(shù)增大，說明隨溫度升高反應(yīng)正向移動(dòng)，即該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;該反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和相等，反應(yīng)前后氣體體積不變，壓強(qiáng)始終不變,B項(xiàng)錯(cuò)誤;其他條件相同時(shí)，溫度越高反應(yīng)速率越快,C項(xiàng)正確;化學(xué)平衡常數(shù)越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越高,D項(xiàng)錯(cuò)誤。C平衡常數(shù)表達(dá)式中，分子中的物質(zhì)是生成物，分母中的物質(zhì)是反應(yīng)物,A項(xiàng)正確;該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨著溫度的升高而減小，故該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),B項(xiàng)正確；由n(CO)=0.4mol可推知，該狀2態(tài)下,n(H)=0.4mol、n(HO)=0.6mol、n(CO)=0.6mol,Q=4〈1.00,故該反應(yīng)沒有達(dá)到化學(xué)平衡狀229態(tài),C項(xiàng)錯(cuò)誤;將所給關(guān)系式進(jìn)行變化，可知該條件下平衡常數(shù)K=0.60,D項(xiàng)正確。易錯(cuò)提醒關(guān)于H0是否列入平衡常數(shù)表達(dá)式的問題2①稀水溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，雖然H0參與反應(yīng)，但是H0不能列入平衡常數(shù)表達(dá)式。②H0的狀態(tài)222不是液態(tài)而是氣態(tài)時(shí)，則需要列入平衡常數(shù)表達(dá)式。BC反應(yīng)①的平衡常數(shù)K=fi(CO^,A項(xiàng)錯(cuò)誤;對于反應(yīng)③,恒容時(shí)，溫度升高,H濃度減小，說明升高1C平(CO)2溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則K二。平(C°2八。平(比)變小,B項(xiàng)正確;反應(yīng)①的平衡常數(shù)K二竺空,反應(yīng)C平(CO)?c平(比。)1*(CO)②的平衡常數(shù)K=』？,反應(yīng)③的平衡常數(shù)K二冷(CO2)r平⑴2)=KX丄=E,C項(xiàng)正確;對于反應(yīng)③，恒2C平(比)C平(CO)?c平(比0)1%匕溫恒容下，若通入稀有氣體增大壓強(qiáng)，反應(yīng)體系中各組分的濃度不變，平衡不移動(dòng)，則H的濃度不變,D2項(xiàng)錯(cuò)誤。D已知存在反應(yīng)N0(g)—2N0(g)。反應(yīng)進(jìn)行到2s時(shí),NO的濃度從0增加到0.02mol?L-i,2422則N0的濃度減小0.01mol?L-i,所以以N0的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為0.005mol?L-i?s-2424

i,A項(xiàng)正確;根據(jù)氣體物質(zhì)在恒溫恒容條件下壓強(qiáng)之比等于其物質(zhì)的量之比反應(yīng)進(jìn)行到2s時(shí)，容器內(nèi)氣體的總物質(zhì)的量為n=0.02mol?L-iX5L+(0.5mol-0.01mol?L-iX5L)=0.55mol,所以1Pi=ni=0L55mol=i.i,B項(xiàng)正確;在60s時(shí)達(dá)到平衡，此時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)為開始時(shí)的1.6倍,由上述分析pQnQ0.5mol可得平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量為0.8mol,設(shè)容器內(nèi)n(NO)=xmol,則生成n(NO)=2X(0.5-x)mol,即x242mol+2(0.5-x)mol=0.8mol,x=0.2,C項(xiàng)正確;平衡時(shí),NO的轉(zhuǎn)化率=0.5mol-0.2molX100%=60%,D項(xiàng)錯(cuò)240.5mol誤。0.3mol