高考化學(xué)一輪復(fù)習 課時26 化學(xué)平衡 化學(xué)平衡常數(shù)計算能力摸底-人教版高三化學(xué)試題

課時26化學(xué)平衡化學(xué)平衡常數(shù)計算能力摸底課前熱身1.高爐煉鐵過程中發(fā)生的反應(yīng):Fe2O3(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)，已知該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如下表，下列說法不正確的是()溫度/℃100011501300平衡常數(shù)4.03.73.5A.該反應(yīng)ΔH<0B.該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式是K=C.其他條件不變，向平衡體系充入CO2氣體，K值減小D.其他條件不變，增大壓強，平衡常數(shù)不變[答案]C[解析]升高溫度平衡常數(shù)減小，說明該可逆反應(yīng)是放熱反應(yīng)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式是K=;平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)，當其他條件不變，向平衡體系充入CO2氣體，K值不變，所以C項錯誤;其他條件不變，增大壓強，溫度不變，所以平衡常數(shù)不變。2.已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1，下列結(jié)論正確的是()A.在密閉容器中加入1molN2和3molH2充分反應(yīng)放熱92.4kJB.N2(g)+3H2(g)2NH3(l)ΔH=-QkJ·mol-1，則Q>92.4C.增大壓強，平衡向右移動，平衡常數(shù)增大D.若一定條件下反應(yīng)達到平衡，N2的轉(zhuǎn)化率為20%，則H2的轉(zhuǎn)化率一定為60%[答案]B[解析]A項，N2和H2的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，在密閉容器中加入1molN2和3molH2充分反應(yīng)放熱小于92.4kJ;B項，狀態(tài)不同，產(chǎn)生的熱值也不同，NH3(g)NH3(l)ΔH<0，所以Q>92.4;C項，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與壓強無關(guān);D項，N2與H2起始的量不一定成1∶1，所以若一定條件下反應(yīng)達到平衡，N2的轉(zhuǎn)化率為20%，則H2的轉(zhuǎn)化率不一定為60%。3.(2014·福建卷)已知T℃時，反應(yīng)FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常數(shù)K=0.25。(1)T℃時，反應(yīng)達到平衡時n(CO)∶n(CO2)=。(2)若在1L密閉容器中加入0.02molFeO(s)，并通入xmolCO，T℃時反應(yīng)達到平衡。此時FeO(s)轉(zhuǎn)化率為50%，則x=。[答案](1)4∶1(2)0.05[解析](1)據(jù)題意有K==0.25=，則n(CO)∶n(CO2)=4∶1。(2)據(jù)題意有n(CO)∶n(CO2)=(x-0.01)∶0.01=4∶1，解得x=0.05mol。4.(1)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，納米級二氧化鈦對太陽能分解水有催化作用。工業(yè)上，利用四氯化鈦水解生成TiO2·H2O，經(jīng)灼燒生成納米級二氧化鈦:TiCl4(l)+3H2O(g)TiO2·H2O(s)+4HCl(g)，下列措施有利于提高四氯化鈦轉(zhuǎn)化率的是(填序號)。①增大水蒸氣濃度②升高溫度③增大四氯化鈦量④增大壓強(2)在一恒容的密閉容器中，由CO和H2合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH。①下列情形不能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是(填字母)。A.每消耗1molCO的同時生成2molH2B.混合氣體總物質(zhì)的量不變C.生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等D.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化②CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度、壓強的關(guān)系如右圖所示。A、B兩點的平衡常數(shù)K(A)K(B)(填“>”、“=”或“<”，下同);由圖判斷ΔH0。③某溫度下，將2.0molCO和6.0molH2充入2L的密閉容器中，充分反應(yīng)后，達到平衡時測得c(CO)=0.25mol·L-1，則CO的轉(zhuǎn)化率=，此溫度下的平衡常數(shù)K=(保留兩位有效數(shù)字)。(3)某溫度下，將0.1molCO和0.3molH2充入10L的密閉容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)，平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為80%，求此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K。(寫出計算過程，計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)[答案](1)①②(2)①C②=<③75%1.3(3)CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)起始時各物質(zhì)濃度/mol·L-1 0.01 0.03 0 0消耗時各物質(zhì)濃度/mol·L-1 0.008 0.024 0.008 0.008平衡時各物質(zhì)濃度/mol·L-1 0.002 0.006 0.008 0.008K==≈1.5×105[解析](1)增大水蒸氣濃度和升高溫度都使平衡向正反應(yīng)方向移動，提高四氯化鈦轉(zhuǎn)化率;增大四氯化鈦量使平衡向正反應(yīng)方向移動，但四氯化鈦的轉(zhuǎn)化率降低;增大壓強，平衡向逆反應(yīng)方向移動。(2)每消耗1molCO的同時生成2molH2，能證明正、逆反應(yīng)速率是相等的，故A錯誤;該反應(yīng)是一個前后氣體系數(shù)和變化的反應(yīng)，當混合氣體總物質(zhì)的量不變，達到化學(xué)平衡狀態(tài)，故B錯誤;生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等，不能證明正、逆反應(yīng)速率是相等的，此時不一定達到化學(xué)平衡，故C正確;CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化，是化學(xué)平衡狀態(tài)的特征，故D錯誤。②根據(jù)圖中CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度、壓強的關(guān)系，A、B兩點的溫度是一樣的，所以平衡常數(shù)相等;根據(jù)圖示內(nèi)容，壓強不變，當溫度升高時，一氧化碳的轉(zhuǎn)化率逐漸減小，所以化學(xué)平衡向左移動，所以該反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)。③將2.0molCO和6.0molH2充入2L的密閉容器中，充分反應(yīng)后，達到平衡時測得c(CO)=0.25mol·L-1，則CO(g)+2H2(g)CH3OH(