2019版高中化學(xué)第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2.3.3化學(xué)平衡常數(shù)練習(xí)新人教版選修.docx

第3課時化學(xué)平衡常數(shù)基礎(chǔ)鞏固1下列關(guān)于平衡常數(shù)K的說法中,正確的是()A.平衡常數(shù)K只與反應(yīng)本身及溫度有關(guān)B.改變反應(yīng)物濃度或生成物濃度都會改變平衡常數(shù)KC.加入催化劑能改變平衡常數(shù)KD.平衡常數(shù)K只與溫度有關(guān),與反應(yīng)的本身及濃度、壓強(qiáng)無關(guān)答案A2關(guān)于反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的平衡常數(shù)的書寫形式,正確的是()A.K=c(C)c(H2O)c(CO)c(H2)B.K=c(CO)c(H2)c(C)c(H2O)C.K=c(CO)c(H2)c(H2O)D.K=c(H2O)c(CO)c(H2)答案C3在一定溫度下的密閉容器中,加入1 mol CO和1 mol H2O發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),達(dá)到平衡時測得n(H2)為0.5 mol,下列說法不正確的是()A.在該溫度下平衡常數(shù)K=1B.平衡常數(shù)與反應(yīng)溫度無關(guān)C.CO的轉(zhuǎn)化率為50%D.其他條件不變,改變壓強(qiáng)平衡不移動答案B4一定條件下,固定容積的密閉容器中,CO和H2反應(yīng)生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。如圖是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線。下列判斷正確的是()A.T1T2B.該反應(yīng)的H0C.T1時的平衡常數(shù)K1T2時的平衡常數(shù)K2D.T1時的平衡常數(shù)K1T2時的平衡常數(shù)K2答案C5下列關(guān)于平衡常數(shù)的說法正確的是()A.在平衡常數(shù)表達(dá)式中,反應(yīng)物濃度用起始濃度,生成物濃度用平衡濃度B.在任何條件下,化學(xué)平衡常數(shù)都是一個恒定值C.對于放熱反應(yīng),升高溫度,K值增大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大D.從平衡常數(shù)的大小可以推斷一個反應(yīng)進(jìn)行的程度解析A項,在平衡常數(shù)表達(dá)式中,反應(yīng)物、生成物的濃度均為平衡濃度;B項,平衡常數(shù)與溫度有關(guān),溫度改變,平衡常數(shù)隨之改變;C項,對于放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動,K值減小,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率減小。答案D6低溫脫硝技術(shù)可用于處理廢氣中的氮氧化物,發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g)H2p乙B.SO3的質(zhì)量m:m甲=m丙2m乙C.c(SO2)與c(O2)之比k:k甲=k丙k乙D.反應(yīng)放出或吸收熱量的數(shù)值Q:Q甲=Q丙2Q乙解析甲和丙達(dá)到的平衡是等效平衡,所以壓強(qiáng)p甲=p丙,SO3的質(zhì)量m甲=m丙,乙可看作是甲達(dá)到平衡后,取出一半物質(zhì),濃度變?yōu)樵瓉淼?2,壓強(qiáng)降為原來的12后形成的,平衡向氣體增多的方向移動,壓強(qiáng)在減小后的基礎(chǔ)上增大,SO3的量減小,所以2p乙p甲,SO3質(zhì)量2m乙m甲,A錯誤,B正確;在三個過程中,甲、乙中SO2和O2投料比為21,又按照21反應(yīng),而丙中SO2和O2按21生成,所以三者達(dá)平衡時SO2和O2的濃度比均為21,C錯誤;甲和丙達(dá)平衡時生成的SO3和分解的SO3物質(zhì)的量不一定相等,所以吸放熱數(shù)值不一定相等,D錯誤。答案B12830 K時,在密閉容器中發(fā)生下列可逆反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H0試回答下列問題:(1)若起始時c(CO)=2 molL-1,c(H2O)=3 molL-1,4 s后達(dá)到平衡,此時CO的轉(zhuǎn)化率為60%,則在該溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。用H2O表示的化學(xué)反應(yīng)速率為。(2)在相同溫度下,若起始時c(CO)=1 molL-1,c(H2O)=2 molL-1,反應(yīng)進(jìn)行一段時間后,測得H2的濃度為0.5 molL-1,則此時該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)?(填“是”或“否”),此時v(正)(填“大于”“小于”或“等于”)v(逆)。(3)若降低溫度,該反應(yīng)的K值可能為。a.1b.2c.0.5答案(1)10.3 molL-1s-1(2)否大于(3)b13鐵和鋁是兩種重要的金屬,它們的單質(zhì)及化合物有著各自的性質(zhì)。(1)在一定溫度下,氧化鐵可以與一氧化碳發(fā)生下列反應(yīng):Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=。該溫度下,在2 L盛有Fe2O3粉末的密閉容器中通入CO氣體,則10 min內(nèi)CO2的平均反應(yīng)速率為0.015 molL-1min-1,10 min后生成了單質(zhì)鐵 g。(2)可用上述反應(yīng)中某種物理量來說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是。A.CO的生成速率與CO2的生成速率相等B.CO生成速率與CO2消耗速率相等C.CO的質(zhì)量不變D.體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化E.氣體密度不再變化解析(1)固體、純液體的濃度可看作常數(shù),所以K中不出現(xiàn)Fe2O3(s)和Fe(s),K=c3(CO2)c3(CO);10 min內(nèi)生成CO2的物質(zhì)的量為0.015 molL-1min-110 min2 L=0.3 mol,由以下關(guān)系式:2Fe3CO22 mol3 mol0.2 mol0.3 molm(Fe)=0.2 mol56 gmol-1=11.2 g。(2)CO生成速率為逆反應(yīng)速率,CO2生成速率為正反應(yīng)速率,且CO、CO2前計量數(shù)相等,則v正(CO2)=v逆(CO),達(dá)到化學(xué)平衡;v生成(CO)=v逆(CO),v消耗(CO2)=v逆(CO2),無法說明是否達(dá)到化學(xué)平衡;m(CO)不變,則n(CO)不變,n(CO)不變,反應(yīng)達(dá)到平衡;該反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng),反應(yīng)任意時刻,體系的壓強(qiáng)均相同;=mV,當(dāng)m(氣體)不變時,反應(yīng)即達(dá)到平衡,達(dá)到平衡時,不再變化。答案(1)c3(CO2)c3(CO)11.2(2)ACE能力提升1(2017天津理綜)常壓下羰基化法精煉鎳的原理為:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230 時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=210-5。已知:Ni(CO)4的沸點為42.2 ,固體雜質(zhì)不參與反應(yīng)。第一階段:將粗鎳與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)Ni(CO)4;第二階段:將第一階段反應(yīng)后的氣體分離出來,加熱至230 制得高純鎳。下列判斷正確的是()A.增加c(CO),平衡向正向移動,反應(yīng)的平衡常數(shù)增大B.第一階段,在30 和50 兩者之間選擇反應(yīng)溫度,選50 C.第二階段,Ni(CO)4分解率較低D.該反應(yīng)達(dá)到平衡時,v生成Ni(CO)4=4v生成(CO)解析對于一個確定的化學(xué)反應(yīng),平衡常數(shù)K只受溫度影響,故A項錯;產(chǎn)物Ni(CO)4為氣體,而Ni(CO)4的沸點為42.2 ,故選50 ,B項正確;在第二階段Ni(CO)4的分解平衡常數(shù)K=5104,分解率較大,C項錯;達(dá)到化學(xué)平衡時,v生成Ni(CO)4v生成(CO)=14,故D項錯。答案B2(2016天津理綜,節(jié)選改編)(雙選)在恒溫恒容的密閉容器中,某儲氫反應(yīng):MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s)Hv(吸氫)解析該反應(yīng)正向移動屬于氣體的物質(zhì)的量減小的放熱反應(yīng)。A項,氣體壓強(qiáng)不變,表明氣體物質(zhì)的量不變,達(dá)到平衡,正確;B項,該反應(yīng)為可逆反應(yīng),吸收y mol H2,則需MHx大于1 mol,錯誤;C項,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),降溫,平衡向正反應(yīng)方向移動,平衡常數(shù)增大,正確;D項,通入H2相當(dāng)于加壓,平衡正向移動,v(放氫)0.060解析中5 min時生成M 0.05 mol,則生成N也是0.05 mol,v(N)=0.05mol10 L5min=1.010-3 molL-1min-1,A錯誤;中平衡時n(M)=0.080 mol,則生成N 0.080 mol,消耗X、Y的物質(zhì)的量分別為0.080 mol、0.080 mol,因此平衡時容器中有X 0.02 mol、有Y 0.32 mol,其平衡常數(shù)K=0.080mol10 L0.080mol10 L0.02mol10 L0.32mol10 L=1,B錯誤;中反應(yīng)溫度與相同,則平衡常數(shù)也相同,K=1。則有a10a100.2-a100.3-a10=1,a=0.12,即參加反應(yīng)的X的物質(zhì)的量為0.12 mol,其轉(zhuǎn)化率為0.12mol0.2mol100%=60%,C正確;的平衡常數(shù)為0.09100.09100.40-0.09100.10-0.0910=81311,所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),若的反應(yīng)在800 時進(jìn)行,則有b10b10(0.10-b)10(0.15-b)10=1,b=0.060,升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,因此在900 進(jìn)行至平衡時b0B.若溫度為T1、T2,反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1K2C.若反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時,一定有v(正)v(逆)D.狀態(tài)A與狀態(tài)B相比,狀態(tài)A的c(I2)大解析由圖可知,隨溫度升高,c(I3-)濃度減小,平衡逆向移動,說明正反應(yīng)放熱,即HK2,D點沒有平衡,c(I3-)偏小(要向A點移動),即反應(yīng)要向右進(jìn)行,所以此時v(正)v(逆),C項錯誤;由圖知,c(I3-):狀態(tài)A狀態(tài)B。則c(I2)為:狀態(tài)A”“0。(3)增大反應(yīng)物中一種物質(zhì)的百分含量,其自身的轉(zhuǎn)化率降低,而另外一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大,因此選B。加入COS時,平衡逆向移動,H2S的轉(zhuǎn)化率減小;加入N2,平衡不移動,H2S的轉(zhuǎn)化率不變。答案(1)2.52.810-3(2)(3)B7(2016全國,節(jié)選)在不同溫度下,NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應(yīng)中SO2和NO的平衡分壓pc如圖所示。(1)由圖分析可知,反應(yīng)溫度升高,脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均(填“增大”“不變”或“減小”)。(2)反應(yīng)ClO2-+2SO32-2SO42-+Cl-的平衡常數(shù)K表達(dá)式為。解析(1)由圖示可知,溫度升高,SO2和NO的平衡分壓增大,說明升溫,平衡逆向移動,因此,升高溫度,反應(yīng)的平衡常數(shù)減小。(2)根據(jù)反應(yīng)方程式ClO2-+2SO32-2SO42-+Cl-,可知化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=c(Cl-)c2(SO42-)c(ClO2-)c2(SO32-)。答案(1)減小(2)K=c2(SO42-)c(Cl-)c2(SO32-)c(ClO2-)8Bodensteins研究了下列反應(yīng):2HI(g)H2(g)+I2(g)在716 K時,氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)與反應(yīng)時間t的關(guān)系如下表:t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784(1)根據(jù)上述實驗結(jié)果,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計算式為。(2)上述反應(yīng)中,正反應(yīng)速率為v(正)=k正x2(HI),逆反應(yīng)速率為v(逆)=k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆為速率常數(shù),則k逆為(以K和k正表示)。若k正=0.002 7 min-1,在t=40 min時,v(正)= min-1。(3)由上述實驗數(shù)據(jù)計算得到v(正)x(HI)和v(逆)x(H2)的關(guān)系可用下圖表示。當(dāng)升高到某一溫度時,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,相應(yīng)的點分別為(填字母)。解析(1)由表中數(shù)據(jù)可知120 min時反應(yīng)達(dá)到平衡,根據(jù)反應(yīng)可知:x(HI)=0.784,x(H2)=x(I2)=0.108,將數(shù)據(jù)代入平衡常數(shù)表達(dá)式:K=c(H2)c(I2)c2(HI)=0.1080.1080.7842。(2)因為v(逆)=k逆x(H2)x(I2),則k逆=v(逆)x(H2)x(I2)=k正x2(HI)x(H2)x(I2)因為平衡狀態(tài)時v(逆)=v(正),k逆=k正K。在t=40 min時,由表中數(shù)據(jù)可知x(HI)=0.85,若k正=0.002 7 min-1,代入公式:v(正)=k正x2(HI)= 0.002 7 min-10.852=1.9510-3 min-1。(3)升高溫度,平衡:2HI(g)H2(g) + I2(g)H=+11 kJmol-1向正向移動,且正、逆速率均增大,x(HI)減小,x(H2)增大;故x(HI)對應(yīng)的平衡點為A點;x(H2)對應(yīng)的平衡點為E點。答案(1)0.1080.1080.7842(2)k正K1.9510-3(3)AE9(2017全國)砷(As)是第四周期A族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有著廣泛的用途?；卮鹣铝袉栴}:(1)畫出砷的原子結(jié)構(gòu)示意圖。(2)工業(yè)上常將含砷廢渣(主要成分為As2S3)制成漿狀,通入O2氧化,生成H3AsO4和單質(zhì)硫。寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。該反應(yīng)需要在加壓下進(jìn)行,原因是。(3)已知:As(s)+32H2(g)+2O2(g)H3AsO4(s)H1H2(g)+12O2(g)H2O(l)H22As(s)+52O2(g)As2O5(s)H3則反應(yīng)As2O5(s)+3H2O(l)2H3AsO4(s)的H=。(4)298 K時,將20 mL 3x molL-1 Na3AsO3、20 mL 3x molL-1 I2和20 mL NaOH溶液混合,發(fā)生反應(yīng):AsO33-(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)AsO43-(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO43-)與反應(yīng)時間(t)的關(guān)系如圖所示。下列可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡