（新教材適用）高中化學(xué)專題2化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第二單元化學(xué)反應(yīng)的方向與限度第3課時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)課后習(xí)題選擇性必修1

第3課時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)基礎(chǔ)鞏固1.下列說(shuō)法正確的是()。A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)和12N2(g)+32H2(g)NH3(g)的平衡常數(shù)表達(dá)式相同B.改變反應(yīng)物濃度或生成物濃度都會(huì)改變平衡常數(shù)KC.平衡常數(shù)K既與溫度、反應(yīng)物本身的性質(zhì)有關(guān),也與反應(yīng)物濃度、壓強(qiáng)有關(guān)D.從平衡常數(shù)K的大小可以推斷一個(gè)反應(yīng)進(jìn)行的程度答案:D解析:平衡常數(shù)只受溫度的影響,與濃度、壓強(qiáng)無(wú)關(guān),不同溫度下,化學(xué)平衡常數(shù)不同。化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)不同,化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式也不同,故A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤;平衡常數(shù)K越大,反應(yīng)正向進(jìn)行的程度越大,故由平衡常數(shù)K的大小可以推斷一個(gè)反應(yīng)進(jìn)行的程度,D項(xiàng)正確。2.對(duì)于3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g),反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為()。A.K=cB.K=cC.K=cD.K=c答案:C解析:平衡常數(shù)是生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪之積與反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪之積的比值,但固體濃度視為常數(shù),不寫入平衡常數(shù)表達(dá)式中。3.在一定條件下,已達(dá)平衡的可逆反應(yīng):2A(g)+B(g)2C(g),下列說(shuō)法中正確的是()。A.平衡時(shí),此反應(yīng)的平衡常數(shù)K與各物質(zhì)的濃度有如下關(guān)系:K=cB.改變條件后,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K一定不變C.如果改變壓強(qiáng)并加入催化劑,平衡常數(shù)隨之變化D.若平衡時(shí)增加A和B的濃度,則平衡常數(shù)會(huì)減小答案:A解析:對(duì)于確定的反應(yīng),K只與溫度有關(guān),改變除溫度之外的條件都不會(huì)引起K的改變。4.將4molSO2與2molO2放入4L的密閉容器中,在一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),測(cè)得平衡時(shí)SO3的濃度為0.5mol·L1。則此條件下的平衡常數(shù)K為()。A.4 B.0.25C.0.4 D.0.2答案:A解析:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)初始(mol·轉(zhuǎn)化(mol·L-1)平衡(mol·L-1)K=c25.將2molX和2molY充入2L密閉容器中發(fā)生反應(yīng):X(g)+3Y(g)2Z(g)+aQ(g),達(dá)到平衡時(shí)生成0.8molZ,測(cè)得Q的濃度為0.4mol·L1,下列敘述錯(cuò)誤的是()。A.a的值為2B.平衡時(shí)X的濃度為0.2mol·L1C.平衡時(shí)Y的轉(zhuǎn)化率為60%D.平衡時(shí)Z的體積百分含量為20%答案:B解析:由題意知生成Q的物質(zhì)的量為0.8mol,與生成Z的物質(zhì)的量相等。由物質(zhì)的量的轉(zhuǎn)化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,可得a=2,A項(xiàng)正確;達(dá)到平衡時(shí),X反應(yīng)了0.4mol,Y反應(yīng)了1.2mol,平衡時(shí)X的物質(zhì)的量為1.6mol,Y的物質(zhì)的量為0.8mol,則平衡時(shí)X的濃度為0.8mol·L1,Y的轉(zhuǎn)化率為60%,B項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確。平衡時(shí)氣體的總物質(zhì)的量為4mol,所以平衡時(shí)Z的體積百分含量為20%,D項(xiàng)正確。6.一定條件下,將一定量的A、B的混合氣體充入密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng):2A(g)+2B(g)C(g)+D(g)ΔH>0。當(dāng)由M平衡到N平衡過(guò)程中,溫度與對(duì)應(yīng)變化及M、N平衡混合氣中某些氣體的物質(zhì)的量如圖所示。則平衡M到平衡N過(guò)程中B的轉(zhuǎn)化率是()。A.24% B.30%C.60% D.48%答案:A解析:由圖像知Δn(A)=Δn(B)=1.5mol0.3mol=1.2mol,所以Δn(B)=1.2mol,α(B)=Δn(B)n7.25℃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所示:物質(zhì)XYZ初始濃度/(mol·L1)0.10.20.0平衡濃度/(mol·L1)0.050.050.1下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()。A.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),X的轉(zhuǎn)化率為50%B.該反應(yīng)可表示為X(g)+3Y(g)2Z(g),其平衡常數(shù)為1600C.增大壓強(qiáng),平衡常數(shù)增大D.改變溫度可以改變?cè)摲磻?yīng)的平衡常數(shù)答案:C解析:X的濃度變化了0.05mol·L1,所以達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),X的轉(zhuǎn)化率為0.05mol·L1÷0.1mol·L1×100%=50%,A項(xiàng)正確。Y的濃度變化了0.15mol·L1,Z的濃度變化了0.1mol·L1,故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)+3Y(g)2Z(g),其平衡常數(shù)K=c2(8.已知某溫度下可逆反應(yīng):M(g)+N(g)P(g)+Q(g)ΔH>0,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)該溫度下,反應(yīng)物的起始濃度分別為:c(M)=1mol·L1,c(N)=2.4mol·L1;達(dá)到平衡后,M的轉(zhuǎn)化率為60%,此時(shí)N的轉(zhuǎn)化率為。

(2)若反應(yīng)溫度不變,反應(yīng)物的起始濃度分別為:c(M)=4mol·L1,c(N)=amol·L1;達(dá)到平衡后,c(P)=2mol·L1,a=。

(3)若反應(yīng)溫度不變,反應(yīng)物的起始濃度為:c(M)=c(N)=bmol·L1,達(dá)到平衡后,M的轉(zhuǎn)化率為。

答案:(1)25%(2)6(3)41.4%解析:(1)M(g)+N(g)P(g)+Q(g)ΔH>0c(起始)(molc(轉(zhuǎn)化)(mol·L-1) 0c(平衡)(mol·L-1) 0所以:α(N)=0.6mol·L-12.(2)M(g)+N(g)P(g)+Q(g)ΔH>0c(起始)(molc(平衡)(mol由K=2×22×((3)設(shè)M的轉(zhuǎn)化率為x,則達(dá)到平衡后各物質(zhì)的平衡濃度分別為:c(M)=b(1x)mol·L1,c(N)=b(1x)mol·L1,c(P)=bxmol·L1,c(Q)=bxmol·L1,由K=(bx)2[b(1能力提升1.電石(主要成分為CaC2)是重要的基本化工原料。已知2000℃時(shí),電石的生產(chǎn)原理如下:①CaO(s)+C(s)Ca(g)+CO(g)ΔH1=akJ·mol1平衡常數(shù)K1②Ca(g)+2C(s)CaC2(s)ΔH2=bkJ·mol1平衡常數(shù)K2以下說(shuō)法不正確的是()。A.反應(yīng)①K1=c(Ca)·c(CO)B.反應(yīng)12Ca(g)+C(s)12CaC2(s)平衡常數(shù)K=C.2000℃時(shí)增大壓強(qiáng),K1減小、K2增大D.反應(yīng)2CaO(s)+CaC2(s)3Ca(g)+2CO(g)ΔH=(2ab)kJ·mol1答案:C解析:平衡常數(shù)只隨溫度改變而改變,則2000℃時(shí)增大壓強(qiáng),平衡常數(shù)不變,C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)蓋斯定律①×2②,可得熱化學(xué)方程式為2CaO(s)+CaC2(s)3Ca(g)+2CO(g)ΔH=(2ab)kJ·mol1,D項(xiàng)正確。2.化學(xué)平衡常數(shù)K的數(shù)值大小是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)準(zhǔn)。在一定溫度下,下列反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)數(shù)值如下:2NO(g)N2(g)+O2(g)K1=1×10302H2(g)+O2(g)2H2O(g)K2=2×10812CO2(g)2CO(g)+O2(g)K3=4×1092以下說(shuō)法正確的是()。A.該溫度下,NO分解產(chǎn)生O2的反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K1=c(N2)·c(O2)B.該溫度下,水分解產(chǎn)生O2,此反應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)值約為5×1080C.該溫度下,NO、H2O、CO2三種化合物分解產(chǎn)生O2的傾向由大到小的順序?yàn)镹O>H2O>CO2D.以上說(shuō)法都不正確答案:C解析:由化學(xué)平衡常數(shù)的定義可知K1=c(N2)·c(O2)c2(NO),A項(xiàng)錯(cuò)誤;該溫度下,水分解反應(yīng)的平衡常數(shù)為1K2=12×1081=5×1082,B項(xiàng)錯(cuò)誤;該溫度下,NO、H3.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 ()。A.該溫度下反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為4B.n=2C.平衡時(shí)B的濃度為1mol·L1D.平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為50%答案:D解析: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)2C(g)+2D(g)初始/mol 6 5 0 0轉(zhuǎn)化/mol 3x x 2x 2x平衡/mol 63x 5x 2x 2x根據(jù)題意得2x=2,x=1。平衡時(shí)B的濃度c(B)=(5-1)mol4L=1mol·L1,轉(zhuǎn)化率α(B)=1mol4.在一定溫度下,將2molA和2molB兩種氣體混合放入容積為2L的密閉剛性容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)ΔH<0,2min末反應(yīng)達(dá)到平衡,生成0.8molD,并測(cè)得C的濃度為0.4mol·L1。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)x的值為。

(2)A的轉(zhuǎn)化率為α(A)=。

(3)此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。

答案:(1)2(2)60%(3)0.5解析:(1)平衡時(shí)C的濃度為0.4mol·L1,則n(C)=0.4mol·L1×2L=0.8mol,反應(yīng)生成的C、D的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,所以0.8mol∶0.8mol=x∶2,解得x=2。(2)平衡時(shí)n(D)=0.8mol,由反應(yīng)方程式可知參加反應(yīng)的n(A)=32n(D)=32×0.8mol=1.2mol,故A的轉(zhuǎn)化率為1(3)根據(jù)三段式計(jì)算平衡時(shí)各組分的濃度為:3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)起始(變化(mol·L-1) 0.平衡(mol·L-1) 0.故平衡常數(shù)K=c2(C5.已知反應(yīng)2A(g)+B(g)3C(g),起始時(shí)按5∶2的體積比將A、B兩種氣體混合后充入一恒容密閉容器中,在恒定溫度下使其反應(yīng),達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)混合氣體中C的體積分?jǐn)?shù)為60%。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)A、B的轉(zhuǎn)化率分別為αA=,αB=。

(2)平衡時(shí)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為(設(shè)A的相對(duì)分子質(zhì)量為WA,B的相對(duì)分子質(zhì)量為WB)。

(3)平衡時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始時(shí)相比,壓強(qiáng)(填“增大”“不變”或“減小”)。

答案:(1)56%70%(2)5(3)不變解析:(1)假設(shè)反應(yīng)開(kāi)始時(shí),B氣體的充入量為2mol,達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),B的變化量為xmol,則2A(g)+B(g)3C(g)起始量/mol 5 2 0變化量/mol 2x x 3x平衡量/mol 52x 2x 3x由題意可知,3x7×100%=60%,解得x=1.4,αA=2×1.4mol5mol×6.汽車尾氣是造成霧霾天氣的重要原因之一,尾氣中的主要污染物為CxHy、NO、CO、SO2及固體顆粒物等?；钚蕴靠捎糜谔幚砥囄矚庵械腘O,在1L恒容密閉容器中加入0.100molNO和2.030mol固體活性炭,生成A、B兩種氣體,在不同溫度下測(cè)得平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量以及容器內(nèi)壓強(qiáng)如下表:溫度活性炭NOA/molB/molp/MPa200℃2.0000.0400.0300.0303.930335℃2.0050.0500.0250.025p根據(jù)上表數(shù)據(jù),寫出容器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:,計(jì)算反應(yīng)體系在200℃時(shí)的平衡常數(shù)Kp=(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×體積分?jǐn)?shù))。

答案:C+2NON2+CO2916解析:1L恒容密閉容器中加入0.100molNO和2.030mol固體活性炭,生成A、B兩種氣體,從不同溫度下測(cè)得平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量以及容器內(nèi)壓強(qiáng)數(shù)據(jù)可以看出:Δn(C)∶Δn(NO)∶Δn(A)∶Δn(B)=1∶2∶1∶1,可以推斷出生成的A、B兩種氣體分別為N2和CO2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+2NON2+CO2。該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=p(N2)·p(7.在某溫度下充入一定量的N2和H2,發(fā)生合成氨反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是c(N2)=3mol·L1,c(H