2023屆高考化學人教版一輪復習課時作業(yè)-7.3　化學平衡常數

課時作業(yè)23化學平衡常數一、選擇題1．下列說法正確的是()A．放熱反應均是自發(fā)反應B．ΔS為正值的反應均是自發(fā)反應C．物質的量增加的反應，ΔS為正值D．如果ΔH和ΔS均為正值，當溫度升高時，反應可能自發(fā)進行2．在一定條件下，已達平衡的可逆反應：2A(g)＋B(g)?2C(g)，下列說法中正確的是()A．平衡時，此反應的平衡常數K與各物質的濃度有如下關系：K＝eq\f(c2（C）,c2（A）·c（B）)B．改變條件后，該反應的平衡常數K一定不變C．如果改變壓強并加入催化劑，平衡常數會隨之變化D．若平衡時增加A和B的濃度，則平衡常數會減小3．在容積為2L的密閉容器中，A、B、C、D四種氣體物質發(fā)生可逆反應，其物質的量n(mol)隨時間t(min)的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是()A．0～2min內，v(A)＝0.2mol·L－1·5min－1B．在2min時，圖像發(fā)生改變的原因只可能是增大壓強C．3min后體系的壓強不再發(fā)生變化D．增大氣體D的濃度，A的反應速率隨之降低4.T℃時，在一固定容積的密閉容器中發(fā)生反應：A(g)＋B(g)?C(s)ΔH<0，按照不同配比充入A、B，達到平衡時容器中A、B濃度變化如圖中曲線(實線)所示，下列判斷正確的是()A．T℃時，該反應的平衡常數值為4B．c點沒有達到平衡，此時反應向逆反應方向進行C．若c點為平衡點，則此時容器內的溫度高于T℃D．T℃時，直線cd上的點均為平衡狀態(tài)5．將E和F加入密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應：E(g)＋F(s)?2G(g)，忽略固體體積，平衡時G的體積分數(%)隨溫度和壓強的變化如下表所示：①b＜f②915℃、2.0MPa時E的轉化率為60%③該反應的ΔS＞0④K(1000℃)＞K(810℃)上述①～④中正確的有()A．4個B．3個C．2個D．1個6．碘單質難溶于水卻易溶于KI溶液。碘水中加入KI溶液發(fā)生反應：I2(aq)＋I－(aq)?Ieq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))(aq)，該反應的平衡常數與溫度的關系如圖，下列說法不正確的是()A．上述正反應為放熱反應B．上述體系中加入苯，平衡不移動C．可運用該反應原理除去硫粉中少量的碘單質D．實驗室配制碘水時，為增大碘單質的溶解度可加入適量KI溶液7．在一恒容的密閉容器中充入0.1mol·L－1CO2、0.1mol·L－1CH4，在一定條件下發(fā)生反應：CH4(g)＋CO2(g)?2CO(g)＋2H2(g)，測得CH4平衡時轉化率與溫度、壓強關系如圖。下列有關說法不正確的是()A.上述反應的ΔH＞0B．壓強：p4＞p3＞p2＞p1C．1100℃時該反應平衡常數為1.64D．壓強為p4時，在Y點：v正＜v逆8．某溫度下，在起始壓強為80kPa的剛性容器中，發(fā)生NO的氧化反應：2NO(g)＋O2(g)?2NO2(g)ΔH，該反應的反應歷程分兩步進行，其速率方程和反應過程中能量變化如下：①2NO(g)?N2O2(g)v1正＝k1正c2(NO)v1逆＝k1逆c(N2O2)②N2O2(g)＋O2(g)?2NO2(g)v2正＝k2正c(N2O2)·c(O2)v2逆＝k2逆c2(NO2)下列說法正確的是()A．NO氧化反應速率快慢的決定步驟的活化能是E5－E3B．一定溫度下，2NO(g)＋O2(g)?2NO2(g)平衡常數表達式K＝eq\f(k1正·k2正,k1逆·k2逆)C．升高溫度，NO氧化反應的化學平衡向正反應方向移動D．該溫度下，將等物質的量的NO和O2混合反應(忽略2NO2?N2O4)，NO的平衡轉化率為40%時，該反應的平衡常數Kp＝eq\f(1,80)kPa－19．粗硅提純常見方法之一是先將粗硅與HCl反應制得SiHCl3，經提純后再用H2還原：SiHCl3(g)＋H2(g)?Si(s)＋3HCl(g)。在2L密閉容器中，不同溫度及不同n(H2)/n(SiHCl3)時，反應物X的平衡轉化率變化如圖。下列判斷合理的是()A．X為H2B．1150℃時反應的平衡常數大于950℃時反應的平衡常數C.減小Si(s)的量，有利于提高SiHCl3的轉化率D．工業(yè)上可采用增大壓強的方法提高產率二、非選擇題10．在工業(yè)上常用CO與H2合成甲醇，熱化學方程式為CO(g)＋2H2(g)?CH3OH(g)ΔH＝－574.4kJ·mol－1。(1)在T1時，向體積為2L的恒容容器中充入物質的量之和為3mol的CO和H2，發(fā)生反應CO(g)＋2H2(g)?CH3OH(g)，反應達到平衡時CH3OH(g)的體積分數[φ(CH3OH)]與eq\f(n（H2）,n（CO）)的關系如圖1所示。①當起始eq\f(n（H2）,n（CO）)＝2時，經過5min反應達到平衡，CO的轉化率為0.6，則0～5min內平均反應速率v(H2)＝____________________。若此刻再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4mol，達到新平衡時H2的轉化率將________(填“增大”“減小”或“不變”)。②當eq\f(n（H2）,n（CO）)＝3.5時，反應達到平衡后，CH3OH的體積分數可能是圖1中的________(填“D”“E”或“F”)點。(2)在一容積可變的密閉容器中充有10molCO和20molH2。CO的平衡轉化率[α(CO)]與溫度(T)、壓強(p)的關系如圖2所示。①A、B、C三點對應的平衡常數KA、KB、KC的大小關系為________。②若達到平衡狀態(tài)A時，容器的體積為10L，則在平衡狀態(tài)B時容器的體積為________L。課時作業(yè)23化學平衡常數1．解析：放熱反應不一定能自發(fā)進行，如鋁熱反應為放熱反應，在常溫下不能自發(fā)進行，A錯誤；ΔS為正值的反應不一定是自發(fā)反應，如水的分解，B錯誤；只有氣體的物質的量增加的反應，ΔS為正值，C錯誤；如果ΔH和ΔS均為正值，當溫度升高時，可滿足ΔH－T·ΔS<0時，反應可自發(fā)進行，D正確。答案：D2．解析：K只隨溫度的改變而改變，除改變溫度外，改變其他條件都不會引起平衡常數的改變。答案：A3．解析：0～2min內，A、B、C、D改變的物質的量分別為0.4mol、0.5mol、0.6mol、0.4mol。A、B的物質的量減少，應為反應物，C、D的物質的量增加，應為生成物，故該可逆反應為4A（g）＋5B（g）?6C（g）＋4D（g）。選項A，0～2min內，v（A）＝eq\f(\f(0.4mol,2L),2min)＝0.1mol·L－1·min－1。選項B，從圖像上看，2～3min的圖像斜率變大，說明化學反應速率增大，反應加快，增大壓強、加入催化劑、升高溫度等均可。選項C，3min時反應達到平衡狀態(tài)，體系壓強不再改變。選項D，增加生成物D的濃度也能使A的反應速率增大。答案：C4．解析：根據平衡常數的表達式并結合圖中曲線可知，K＝eq\f(1,c（A）·c（B）)＝eq\f(1,4)，故A錯誤；c點沒有達到平衡，如果達到平衡，應向d點移動，A、B的濃度降低，說明平衡向正反應方向移動，故B錯誤；如果c點達到平衡，此時的平衡常數小于T℃時的平衡常數，說明平衡向逆反應方向移動，即溫度升高，故C正確。答案：C5．解析：同溫下，增大壓強，平衡逆向移動，平衡時G的體積分數變小，故可知54.0>a>b，因75.0>a，故升溫平衡正向移動，從而可知f>75.0，所以①正確；在915℃、2.0MPa下，設E的起始物質的量為amol，轉化率為x，則平衡時G的物質的量為2axmol，由題意得[2ax/（a－ax＋2ax）]×100%＝75.0%，解得x＝0.6，②正確；該反應是氣體體積增大的反應，因此為熵增反應，③正確；結合前面分析知升溫平衡正向移動，則平衡常數增大，④正確。答案：A6．解析：由圖中可看出，隨著溫度的升高，平衡常數減小，故升高溫度平衡逆向移動，正反應為放熱反應，A項正確；加入苯后能將溶液的碘單質萃取，降低了溶液中c（I2），平衡逆向移動，B項錯誤；硫粉中的碘單質在加入KI后，碘單質生成KI3而除去，C項正確；配制碘水時，加入KI溶液，使得平衡正向移動，增大碘單質的溶解度，D項正確。答案：B7．解析：由圖像知，壓強一定時，溫度越高，甲烷的平衡轉化率越高，故正反應為吸熱反應，ΔH＞0，A項正確；該反應為氣體分子數增加的反應，壓強越大，甲烷的平衡轉化率越小，故p4＞p3＞p2＞p1，B項正確；1100℃時，甲烷的平衡轉化率為80.00%，故平衡時各物質的濃度分別為c（CH4）＝0.02mol·L－1，c（CO2）＝0.02mol·L－1，c（CO）＝0.16mol·L－1，c（H2）＝0.16mol·L－1，即平衡常數K＝eq\f(0.162×0.162,0.02×0.02)≈1.64，C項正確；壓強為p4時，Y點未達到平衡，需增大CH4轉化率達到平衡，此時v正＞v逆，D項錯誤。答案：D8．解析：整體的反應速率取決于慢反應，活化能越大，反應速率越慢，據圖可知活化能大的步驟為第二步反應，活化能為E4－E2，故A錯誤；2NO（g）＋O2（g）?2NO2（g）平衡常數表達式K＝eq\f(c2（NO2）,c2（NO）·c（O2）)＝eq\f(c（N2O2）,c2（NO）)·eq\f(c2（NO2）,c（N2O2）·c（O2）)，而對于反應①平衡時正逆反應速率相等，即k1正c2（NO）＝k1逆c（N2O2），所以K1＝eq\f(c（N2O2）,c2（NO）)＝eq\f(k1正,k1逆)，同理可得反應②的平衡常數K2＝eq\f(c2（NO2）,c（N2O2）·c（O2）)＝eq\f(k2正,k2逆)，所以K＝K1·K2＝eq\f(k1正·k2正,k1逆·k2逆)，故B正確；據圖可知該反應的反應物總能量高于生成物總能量，所以為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，故C錯誤；設等物質的量的NO和O2分別為40mol，NO的平衡轉化率為40%，列三段式有2NO（g）＋O2（g）?2NO2（g）起始（mol）40400轉化（mol）16816平衡（mol）243216剛性容器中氣體的壓強比等于物質的量之比，起始氣體的總物質的量為80mol，壓強為80kPa，則平衡時p（NO）＝24kPa，p（O2）＝32kPa，p（NO2）＝16kPa，Kp＝eq\f(p2（NO2）,p（O2）·p2（NO）)＝eq\f(162,32×242)＝eq\f(1,72)（kPa－1），故D錯誤。答案：B9．解析：A項，由圖可知，相同溫度下，隨著n（H2）/n（SiHCl3）增大X的轉化率增大，如果X是氫氣，隨著n（H2）/n（SiHCl3）的增大，其轉化率會逐漸減小，若X是SiHCl3，其轉化率符合曲線，故A錯誤；B項，由于X是SiHCl3，相同n（H2）/n（SiHCl3）時，1