【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2020-2021學(xué)年高中化學(xué)每課一練：2.2.2-化學(xué)平衡(蘇教版選修4)

一、選擇題(本題包括7小題，每小題3分，共21分)1．[雙選題]下列關(guān)于平衡常數(shù)的說法正確的是()A．肯定溫度下的可逆反應(yīng)，只有達(dá)到平衡時(shí)才具有平衡常數(shù)B．可逆反應(yīng)的條件轉(zhuǎn)變時(shí)，平衡常數(shù)不肯定轉(zhuǎn)變C．對(duì)于一個(gè)確定的反應(yīng)來說，平衡常數(shù)的數(shù)值越大，反應(yīng)限度越大D．化學(xué)平衡常數(shù)大的可逆反應(yīng)，全部反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率肯定大解析：平衡常數(shù)是描述化學(xué)反應(yīng)的限度的物理量，只要是確定的化學(xué)反應(yīng)，它只受溫度的影響，與反應(yīng)是否達(dá)到平衡無關(guān)，對(duì)確定的化學(xué)反應(yīng)，平衡常數(shù)的數(shù)值越大，反應(yīng)限度越大。答案：BC2．(2022·瀏陽一中檢測)對(duì)于可逆反應(yīng)4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)下列敘述正確的是()A．達(dá)到平衡時(shí)：4ν正(O2)＝5ν逆(NO)B．若單位時(shí)間內(nèi)生成xmolNO的同時(shí)，消耗xmolNH3，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C．達(dá)到平衡時(shí)，若增加容器容積，則正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大D．化學(xué)反應(yīng)的速率關(guān)系是：2ν正(NH3)＝3ν逆(H2O)解析：達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)ν正＝ν逆，當(dāng)ν正(O2)∶ν逆(NO)＝5∶4時(shí)說明ν正＝ν逆，反應(yīng)達(dá)到平衡，A項(xiàng)正確；單位時(shí)間生成xmolNO，必定消耗xmolNH3，B項(xiàng)錯(cuò)誤；增加容積，則壓強(qiáng)減小，反應(yīng)速率都減慢，C項(xiàng)錯(cuò)誤；ν正(NH3)∶ν正(H2O)＝2∶3，達(dá)到平衡時(shí)存在3ν正(NH3)＝2ν逆(H2O)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A3．在一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，已知反應(yīng)過程中某一時(shí)刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.2mol·L－1、0.1mol·L－1、0.2mol·L－1，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，可能存在的數(shù)據(jù)是()A．SO2為0.4mol·L－1、O2為0.2mol·L－1B．SO2為0.25mol·L－1C．SO2、SO3均為0.15mol·L－1D．SO3為0.4mol·L－1解析：假設(shè)該時(shí)刻的SO3全部轉(zhuǎn)化為SO2和O2，則SO2、O2的濃度將達(dá)到0.4mol·L－1、0.2mol·L－1；而假設(shè)該時(shí)刻的SO2和O2全部化合生成SO3，則SO3的濃度將達(dá)到0.4mol·L－1。由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，三種物質(zhì)必將同時(shí)存在(即可逆反應(yīng)中的物質(zhì)均不行能100%轉(zhuǎn)化)，因此，體系中的SO3、O2、SO2濃度值的范圍應(yīng)當(dāng)分別是：0～0.4mol·L－1、0～0.2mol·L－1、0～0.4mol·L－1，很明顯，A、D是不行能的。要得到C中的數(shù)據(jù)必需是SO2和SO3同時(shí)消耗而削減，這不符合S原子守恒，也是確定不行能的。答案：B4．在肯定溫度下的定容容器中，當(dāng)下列哪些物理量不再發(fā)生變化時(shí)，表明反應(yīng)A(g)＋2B(g)C(g)＋D(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)()①混合氣體的壓強(qiáng)②混合氣體的密度③B的物質(zhì)的量濃度④混合氣體總物質(zhì)的量⑤混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量⑥ν(C)與ν(D)的比值⑦混合氣體總質(zhì)量⑧混合氣體總體積⑨C、D的分子數(shù)之比為1∶1A．①②③⑥ B．①③④⑤C．①②③⑦ D．②⑥⑦⑧⑨解析：由于該反應(yīng)在定容容器中進(jìn)行，且反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等，所以①混合氣體的壓強(qiáng)；③B的物質(zhì)的量濃度；④混合氣體總物質(zhì)的量；⑤混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化，均能證明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡。而②中ρ＝eq\f(m氣,V容)始終不變化；⑥中沒指明方向；⑦m(氣)始終未變化；⑧混合氣體是在定容容器中，體積始終不變；⑨反應(yīng)未達(dá)到平衡時(shí)，C、D氣體的分子數(shù)之比也為1∶1。答案：B5．(2011·全國卷Ⅱ)在容積可變的密閉容器中，2molN2和8molH2在肯定條件下發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，H2的轉(zhuǎn)化率為25%，則平衡時(shí)的氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)接近于()A．5% B．10%C．15% D．20%解析：N2＋3H22NH3起始量(mol)280轉(zhuǎn)化量(mol)2/324/3平衡量(mol)4/364/3氨氣的體積分?jǐn)?shù)為4/3mol÷(4/3＋6＋4/3)mol＝2/13≈15%。答案：C6．(2022·廣州模擬)某溫度下，向容積為2L的密閉反應(yīng)器中充入0.10molSO3，當(dāng)反應(yīng)器中的氣體壓強(qiáng)不再變化時(shí)測得SO3的轉(zhuǎn)化率為20%，則該溫度下反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的平衡常數(shù)為()A．3.2×103B．1.6×103C．8.0×102D．4.0×102解析：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)c(始)/mol·L－1000.05c(變)/mol·L－10.010.0050.01c(平)/mol·L－10.010.0050.04K＝eq\f(c2SO3,c2SO2cO2)＝3.2×103。答案：A7．在25℃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()A．反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為50%B．反應(yīng)可表示為：X＋3Y2Z，其平衡常數(shù)為1600C．反應(yīng)可表示為X＋3Y=2Z，平衡常數(shù)為1600D．轉(zhuǎn)變溫度可以轉(zhuǎn)變此反應(yīng)的平衡常數(shù)解析：X、Y、Z三物質(zhì)的變化的濃度之比為：(0.1－0.05)∶(0.2－0.05)∶(0.1－0)＝1∶3∶2，故化學(xué)反應(yīng)方程式為X＋3Y2Z，K＝eq\f(c2Z,cX·c3Y)＝eq\f(0.12,0.05×0.053)＝1600。平衡常數(shù)K與溫度有關(guān)，與壓強(qiáng)無關(guān)。答案：C二、非選擇題(本題包括4小題，共39分)8．(9分)下列反應(yīng)在210℃PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)K＝1①CO(g)＋Cl2(g)COCl2(g)K＝5×104②COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)③(1)依據(jù)反應(yīng)①的平衡常數(shù)K表達(dá)式，下列等式必定成立的是________。a．c(PCl5)＝c(PCl3)＝c(Cl2)＝1b．c(PCl5)＝c(PCl3)c(Cl2)＝1c．c(PCl5)＝c(PCl3)c(Cl2)反應(yīng)②和反應(yīng)③的K值表達(dá)式________(填“相同”或“不同”)。(2)降低Cl2濃度，反應(yīng)③的K值________(填“增大”“減小”或“不變”)。解析：(1)由K＝eq\f(cPCl3·cCl2,cPCl5)＝1可知，成立的是c；K值表達(dá)式與反應(yīng)的正、逆有關(guān)，與化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān)，反應(yīng)②和反應(yīng)③互為逆反應(yīng)，其K值表達(dá)式為倒數(shù)關(guān)系。(2)濃度不同不影響K值。答案：(1)c不同(2)不變9．(10分)在肯定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度T的關(guān)系如下表：T/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列問題：(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝________。(2)該反應(yīng)為________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(3)能推斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是()A．容器中壓強(qiáng)不變 B．混合氣體中c(CO)不變C．ν正(H2)＝ν逆(H2O) D．c(CO2)＝c(CO)(4)某溫度下，平衡濃度符合下式：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，試推斷此時(shí)的溫度為________℃。解析：(1)依據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義式即可寫出K＝eq\f(cCO·cH2O,cCO2·cH2)。(2)由表中數(shù)據(jù)可以看出溫度越高，平衡常數(shù)越大，說明反應(yīng)混合物中CO或H2O(g)的濃度越大，即升溫，平衡向右移動(dòng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。(3)該反應(yīng)為物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，反應(yīng)過程中壓強(qiáng)始終不變，與是否平衡無關(guān)。(4)當(dāng)c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)時(shí)，K＝1，此時(shí)的溫度由表中數(shù)據(jù)可知為830℃答案：(1)eq\f(cCO·cH2O,cCO2·cH2)(2)吸熱(3)BC(4)83010．(9分)(2011·廣東高考節(jié)選)利用光能和光催化劑，可將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4和O2。紫外光照射時(shí)，在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下，CH4產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化如圖所示。(1)在0～30小時(shí)內(nèi)，CH4的平均生成速率νⅠ、νⅡ和νⅢ從大到小的挨次為________；反應(yīng)開頭后的12小時(shí)內(nèi)，在第________種催化劑的作用下，收集的CH4最多。(2)將所得CH4與H2O(g)通入聚焦太陽能反應(yīng)器，發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)ΔH＝＋206kJ·mol－1。將等物質(zhì)的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密閉容器，某溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡，平衡常數(shù)K＝27，此時(shí)測得CO的物質(zhì)的量為0.10mol，求CH4的平衡轉(zhuǎn)化率(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。解析：本題主要考查了化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)圖像的分析、化學(xué)平衡的計(jì)算以及熱化學(xué)方程式的書寫以及圖像的識(shí)別和繪制等。(1)由圖像可以看出，0～30小時(shí)內(nèi)，CH4的產(chǎn)量Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ，即反應(yīng)速率關(guān)系為Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ；同理由圖像也可以看出，反應(yīng)進(jìn)行到前12小時(shí)，催化劑Ⅱ生成的甲烷最多，因此在第Ⅱ種催化劑的作用下，收集的CH4最多。(2)假設(shè)CH4和H2O的起始量均為xmol，結(jié)合平衡時(shí)n(CO)＝0.10mol，有：CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)起始濃度(mol·L－1)xx00變化量(mol·L－1)0.100.100.100.30平衡濃度(mol·L－1)x－0.10x－0.100.100.30結(jié)合K＝eq\f(cCO×c3H2,cCH4×cH2O)＝eq\f(0.10×0.303,x－0.102)＝27，解得x＝0.11mol·L－1，CH4的轉(zhuǎn)化率＝eq\f(0.10,0.11)×100%＝91%。答案：(1)νⅢ>νⅡ>νⅠⅡ(2)91%11．(11分)(2011·福州期末)在一體積為1L的密閉容器中，通入肯定量的CO和H2O，在850℃發(fā)生如下反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH<0。CO和H2O濃度變化如下圖：(1)0～4min的平均反應(yīng)速率ν(CO)＝______________mol/(L·min)。(2)850℃時(shí)，平衡常數(shù)K(3)850℃時(shí)，若向該容器中充入1.0molCO、3.0molH2(4)能推斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是________(填選項(xiàng)序號(hào))。a．ν正(H2)＝ν逆(H2O)b．c(CO2)＝c(CO)c．容器中氣體密度不變d．1molH－H鍵斷裂的同時(shí)斷裂2molH－O鍵解析：(1)0～4min的平均反應(yīng)速率ν(CO)＝(0.20－0.08)/4＝0.03mol/(L·min)。(2)850℃時(shí)，平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度為：c(CO)＝0.08mol·L－1，c(H2O)＝0.18mol·L－1，c(CO2)＝0.12mol·L－1，c(H2)＝0.12mol·L－1所以平衡常數(shù)K＝0.12×0.12/(0.18×0.08)＝1。(3)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)起始(mol·L－1)：1.03.000