《課時(shí)講練通》2017-2018學(xué)年高中化學(xué)(人教版)選修四課后提升作業(yè)：-十-2.3.化學(xué)平衡4-Word版含解析.doc

課后提升作業(yè) 十化學(xué)平衡常數(shù)(45分鐘100分)一、選擇題(本題包括8小題,每小題6分,共48分)1.(2016成都高二檢測(cè))下列關(guān)于平衡常數(shù)K的說(shuō)法中,正確的是()平衡常數(shù)K只與反應(yīng)本身及溫度有關(guān)改變反應(yīng)物濃度或生成物濃度都會(huì)改變平衡常數(shù)K加入催化劑不改變平衡常數(shù)K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(wú)關(guān)A.B.C.D.【解析】選D。平衡常數(shù)K是一個(gè)溫度函數(shù),只與反應(yīng)本身及溫度有關(guān),催化劑不能改變化學(xué)平衡,故加入催化劑不改變平衡常數(shù)K。【易錯(cuò)提醒】使用催化劑,只能改變化學(xué)反應(yīng)速率,化學(xué)平衡不發(fā)生移動(dòng),化學(xué)平衡常數(shù)K不發(fā)生變化。2.電鍍廢液中Cr2O72-可通過(guò)下列反應(yīng)轉(zhuǎn)化成鉻黃(PbCrO4):Cr2O72-(aq)+2Pb2+(aq)+H2O(l)2PbCrO4(s)+2H+(aq)H0。該反應(yīng)達(dá)平衡后,改變條件,下列說(shuō)法正確的是()A.移走部分PbCrO4固體,Cr2O72-轉(zhuǎn)化率升高B.升高溫度,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K增大C.加入少量NaOH固體,自然沉降后,溶液顏色變淺D.加入少量K2Cr2O7固體后,溶液中c(H+)不變【解析】選C。移走部分PbCrO4固體,各物質(zhì)的濃度不發(fā)生變化,平衡不移動(dòng),Cr2O72-轉(zhuǎn)化率不變,A錯(cuò)誤;正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),平衡常數(shù)K減小,B錯(cuò)誤;加入少量NaOH固體,消耗了溶液中的H+,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),Cr2O72-(aq)濃度降低,溶液顏色變淺,C正確;加入少量K2Cr2O7固體后,增大了Cr2O72-(aq)的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),溶液中c(H+)增大,D錯(cuò)誤。3.已知有反應(yīng):I2(g)+H2(g)2HI(g)H0,下列敘述正確的是()A.當(dāng)容器中X與Y的物質(zhì)的量之比滿足12時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡B.達(dá)到平衡時(shí)X的轉(zhuǎn)化率為25%,則平衡常數(shù)K為9/4C.達(dá)到平衡后,反應(yīng)速率2v正(Y)=3v逆(Z)D.達(dá)到平衡后,加入Q,平衡逆向移動(dòng)【解析】選B。反應(yīng)中X、Y按照物質(zhì)的量之比12進(jìn)行反應(yīng),而容器中兩者物質(zhì)的量之比為12時(shí)不一定達(dá)到平衡,A項(xiàng)錯(cuò)誤;設(shè)X、Y起始的物質(zhì)的量都為1 mol,容器的體積為VL,達(dá)到平衡時(shí)X的物質(zhì)的量是1 mol(1-25%)=0.75 mol,消耗X的物質(zhì)的量是0.25 mol,則Y的物質(zhì)的量為1 mol-0.25 mol2=0.5 mol,生成Z的物質(zhì)的量為0.25 mol3=0.75 mol,則平衡常數(shù)K=0.75V30.5V20.75V=94,B項(xiàng)正確;達(dá)到平衡后3v正(Y)=2v逆(Z),C項(xiàng)錯(cuò)誤;由于Q為固體,加入Q后平衡不移動(dòng),D項(xiàng)錯(cuò)誤?！痉椒ㄒ?guī)律】對(duì)于一個(gè)確定的可逆反應(yīng),溫度一定,平衡常數(shù)只有一個(gè),平衡常數(shù)與平衡轉(zhuǎn)化率之間存在一定關(guān)系,用平衡常數(shù)可以計(jì)算轉(zhuǎn)化率,也可以用平衡轉(zhuǎn)化率計(jì)算平衡常數(shù)。5.反應(yīng)Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),700時(shí)平衡常數(shù)為1.47,900時(shí)平衡常數(shù)為2.15。下列說(shuō)法正確的是()A.升高溫度該反應(yīng)的正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小B.該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=c(FeO)c(CO)c(Fe)c(CO2)C.絕熱容器中進(jìn)行該反應(yīng),溫度不再變化,則達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)D.該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)【解析】選C。升高溫度,可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率都增大,A項(xiàng)錯(cuò)誤;固體物質(zhì)的濃度是定值,在平衡常數(shù)表達(dá)式中不出現(xiàn)固體物質(zhì)的濃度,B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)題目提供的數(shù)據(jù)可知,溫度升高,K值增大,故該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.(2015天津高考)某溫度下,在2 L的密閉容器中,加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)發(fā)生反應(yīng):X(g)+mY(g)3Z(g)。平衡時(shí),X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1 mol Z(g),再次達(dá)到平衡后,X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變。下列敘述不正確的是()A.m=2B.兩次平衡的平衡常數(shù)相同C.X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為11D.第二次平衡時(shí),Z的濃度為0.4 molL-1【解析】選D。在此平衡體系中加入1 mol Z(g),在合并瞬間X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變,但單位體積內(nèi)體系分子總數(shù)增多,依據(jù)勒夏特列原理,平衡應(yīng)向使單位體積內(nèi)分子總數(shù)減小的方向移動(dòng),但再次達(dá)到平衡后,X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變,則說(shuō)明m+1=3,故m=2,A項(xiàng)正確;同一化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),兩次平衡溫度不變,平衡常數(shù)不變,B項(xiàng)正確;m=2,起始量X與Y物質(zhì)的量之比為12,則反應(yīng)過(guò)程中由方程式可知反應(yīng)的X與Y物質(zhì)的量之比為12,故X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為11,C項(xiàng)正確;m=2,則該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體總量不變的反應(yīng),故第二次平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量為(3+1)10%=0.4(mol),故Z的濃度為0.4 mol2 L=0.2 molL-1,故D項(xiàng)錯(cuò)誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(2016銀川高二檢測(cè))一定溫度下,在容積為1 L的密閉容器中,存在如下關(guān)系:xH2O(g)(H2O)x(g),反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖。下列說(shuō)法不正確的是()A.x=3B.該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.125C.平衡時(shí)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量是33.3 gmol-1D.t1時(shí)刻,保持溫度不變,再充入1 mol H2O(g),重新達(dá)到平衡時(shí),c(H2O)xc(H2O)將增大【解析】選C。根據(jù)圖象可得如下關(guān)系:xH2O(g)(H2O)x(g)起始5 mol0 mol轉(zhuǎn)化3 mol1 mol平衡2 mol1 mol化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于參加反應(yīng)各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比,則x=3,A項(xiàng)正確;該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=123=0.125,B項(xiàng)正確;平衡時(shí)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量M=2mol18 gmol-1+1mol54 gmol-12mol+1mol=30 gmol-1,C項(xiàng)錯(cuò)誤;t1時(shí)刻,保持溫變不變,再充入1 mol水蒸氣,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡右移,重新達(dá)到平衡時(shí),c(H2O)xc(H2O)將增大,D項(xiàng)正確。7.(雙選)一定溫度下,在三個(gè)體積均為1.0 L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)容器編號(hào)溫度()超始物質(zhì)的量(mol)平衡物質(zhì)的量(mol)CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)3870.200.0800.0803870.402070.200.0900.090下列說(shuō)法正確的是()A.該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.達(dá)到平衡時(shí),容器中的CH3OH體積分?jǐn)?shù)比容器中的小C.容器中反應(yīng)到達(dá)平衡所需時(shí)間比容器中的長(zhǎng)D.若起始時(shí)向容器中充入CH3OH 0.15 mol、CH3OCH30.15 mol和H2O 0.10 mol,則反應(yīng)將向正反應(yīng)方向進(jìn)行【解析】選A、D。從表中數(shù)據(jù)知,容器相對(duì)于容器,溫度降低,產(chǎn)物CH3OCH3和H2O的量增多,平衡正向移動(dòng),說(shuō)明該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),A項(xiàng)正確;該反應(yīng)為等體積變化,容器投入量為容器的兩倍,所以相當(dāng)于加壓,但是平衡不移動(dòng),所以兩容器中的CH3OH體積分?jǐn)?shù)相等,B項(xiàng)錯(cuò)誤;容器的溫度低,反應(yīng)速率慢,達(dá)到平衡的時(shí)間長(zhǎng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)于容器中,平衡時(shí)c(CH3OH)=0.040 molL-1,K=0.0800.0800.0402=4,Q=0.150.100.152=0.670B.圖中Z的大小為a3bC.圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡混合物中n(H2O)n(CH4)=3D.溫度不變時(shí),圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡在加壓后(CH4)減小【解析】選A。據(jù)圖分析,隨著溫度升高甲烷的體積分?jǐn)?shù)逐漸減小,說(shuō)明升溫平衡正向移動(dòng),則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故A正確;n(H2O)n(CH4)的比值越大,起始時(shí)水蒸氣濃度越大,則甲烷的轉(zhuǎn)化率越大,甲烷的體積分?jǐn)?shù)越小,故a3b,故B錯(cuò)誤;起始加入量的比值為3,但反應(yīng)中甲烷和水是按等物質(zhì)的量反應(yīng)的,所以達(dá)到平衡時(shí)比值不是3,故C錯(cuò)誤;溫度不變時(shí),加壓,平衡逆向移動(dòng),甲烷的體積分?jǐn)?shù)增大,故D錯(cuò)誤。【補(bǔ)償訓(xùn)練】(2016烏魯木齊高二檢測(cè))反應(yīng)aM(g)+bN(g)cP(g)+dQ(g)達(dá)到平衡時(shí),M的體積分?jǐn)?shù)y(M)與反應(yīng)條件的關(guān)系如下圖所示。其中z表示反應(yīng)開(kāi)始時(shí)N的物質(zhì)的量與M的物質(zhì)的量之比。下列說(shuō)法正確的是()A.同溫同z時(shí),加入催化劑,平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加B.同壓同z時(shí),升高溫度,平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加C.同溫同z時(shí),增加壓強(qiáng),平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加D.同溫同壓時(shí),增加z,平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加【解析】選B。由圖象可知M的體積分?jǐn)?shù)隨著溫度升高而減小,因此正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。催化劑只能改變反應(yīng)達(dá)到平衡所需的時(shí)間,而對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)無(wú)影響。升高溫度平衡正向移動(dòng),因此Q的體積分?jǐn)?shù)增加。比較兩圖可知同溫時(shí)增加壓強(qiáng),化學(xué)平衡逆向移動(dòng),Q的體積分?jǐn)?shù)減小。同溫同壓時(shí)增加z,平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)不一定增加,因?yàn)镹的物質(zhì)的量增加不定,因此A、C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤,只有B正確。二、非選擇題(本題包括3小題,共52分)9.(17分)已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下:溫度/7008008301 0001 200平衡常數(shù)1.71.11.00.60.4回答下列問(wèn)題:(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=_,H_(填“”或“=”)0。(2)830時(shí),向一個(gè)5 L密閉容器中充入0.20 mol的A和0.80 mol的B,如反應(yīng)初始6 s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率v(A)=0.003 molL-1s-1,則6 s時(shí)c(A)=_molL-1,C的物質(zhì)的量為_(kāi)mol。(3)判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡的依據(jù)為_(kāi)(填正確選項(xiàng)前的字母)。a.壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變b.氣體的密度不隨時(shí)間改變c.c(A)不隨時(shí)間改變d.單位時(shí)間里生成C和D的物質(zhì)的量相等(4)1 200時(shí)反應(yīng)C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常數(shù)的值為_(kāi)?！窘馕觥?1)因反應(yīng)中的物質(zhì)都是氣體,據(jù)平衡常數(shù)的定義可知其K=c(C)c(D)c(A)c(B);由表中數(shù)據(jù)可知,溫度升高, K值減小,故正反應(yīng)為放熱反應(yīng),H0。(2)v(A)=0.003 molL-1s-1,則6 s后A減少的濃度c(A)=v(A)t=0.018 molL-1,故剩余的A的濃度為0.2mol5 L-0.018 molL-1=0.022 molL-1;A減少的物質(zhì)的量為0.018 molL-15 L=0.09 mol,根據(jù)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系,生成的C的物質(zhì)的量也為0.09 mol。(3)由于該反應(yīng)是氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),容器中壓強(qiáng)、氣體的密度都永遠(yuǎn)不變,故a、b錯(cuò);c(A)隨反應(yīng)的進(jìn)行要減小,當(dāng)c(A)不變時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡,故c正確;不論是否達(dá)到平衡,單位時(shí)間里生成C和D的物質(zhì)的量永遠(yuǎn)相等,故d錯(cuò)。(4)反應(yīng)“C(g)+D(g)A(g)+B(g)”與“A(g)+B(g)C(g)+D(g)”互為逆反應(yīng),平衡常數(shù)互為倒數(shù)關(guān)系,故1 200時(shí),C(g)+D(g)A(g)+B(g)的K=10.4=2.5。答案:(1)c(C)c(D)c(A)c(B)(2)0.0220.09(3)c(4)2.5【補(bǔ)償訓(xùn)練】在80時(shí),將0.40 mol的四氧化二氮?dú)怏w充入2 L已抽空的固定容積的密閉容器中,隔一段時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析,得到如下數(shù)據(jù):時(shí)間/s020406080100c(N2O4)/molL-10.20a0.10cdec(NO2)/molL-10.000.12b0.220.220.22反應(yīng)進(jìn)行至100 s后將反應(yīng)混合物的溫度降低,發(fā)現(xiàn)氣體的顏色變淺。(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(2)20 s時(shí),N2O4的濃度為_(kāi)molL-1,020 s內(nèi)N2O4的平均反應(yīng)速率為_(kāi)。(3)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=_,在80時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K值為_(kāi)。(4)在其他條件相同時(shí),該反應(yīng)的K值越大,表明建立平衡時(shí)正反應(yīng)進(jìn)行的程度越_(填“大”或“小”)?！窘馕觥?1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為N2O42NO2。(2)20 s內(nèi)NO2濃度的變化為0.12 molL-1,則20 s內(nèi)N2O4濃度的變化為0.06 molL-1,20 s時(shí),N2O4的濃度為0.20 molL-1-0.06 molL-1=0.14 molL-1,020 s內(nèi)N2O4的平均反應(yīng)速率為0.06 molL-120 s=0.003 molL-1s-1。(3)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=c2(NO2)c(N2O4),由數(shù)據(jù)可知60 s后達(dá)到平衡,同(2)可求得60 s時(shí)c(N2O4)=0.09 molL-1,則K=c2(NO2)c(N2O4)=0.2220.090.54。(4)在其他條件相同時(shí),該反應(yīng)的K值越大,反應(yīng)進(jìn)行的程度越大。答案:(1)N2O42NO2(2)0.140.003 molL-1s-1(3)c2(NO2)c(N2O4)0.54(4)大10.(17分)(2016三明高二檢測(cè))一定溫度下,在一個(gè)10 L密閉容器中只投反應(yīng)物發(fā)生某可逆反應(yīng),其平衡常數(shù)表達(dá)式為K=c(CO)c(H2)c(H2O),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi);若溫度升高, K增大,則該反應(yīng)是_(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(2)能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是_(填字母序號(hào))。A.v正(H2O)=v逆(H2)B.容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間改變C.消耗nmol H2的同時(shí)消耗nmol COD.容器中物質(zhì)的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間改變(3)該反應(yīng)的v(正)隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖,在t2min時(shí)改變了某種條件,改變的條件可能是_、_?！窘馕觥?1)根據(jù)平衡常數(shù)的定義,生成物濃度的冪之積與反應(yīng)物濃度的冪之積之比為平衡常數(shù),再根據(jù)原子質(zhì)量守恒定律可寫出反應(yīng)的方程式為C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。由于溫度升高K增大,說(shuō)明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。(2)v正(H2O)=v逆(H2)時(shí),氫氣正、逆反應(yīng)速率相同,反應(yīng)達(dá)到平衡,故A正確;反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不相同,氣體質(zhì)量變化,容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間變化即達(dá)到平衡,故B正確;消耗nmol H2的同時(shí)消耗nmol CO,反應(yīng)都代表逆反應(yīng),不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故C錯(cuò)誤;碳為固體,反應(yīng)前后氣體體積發(fā)生變化,容器中氣體總物質(zhì)的量不隨時(shí)間變化,說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故D正確。(3)由圖象可以知道,在t2min時(shí)正反應(yīng)速率立即增大,且達(dá)到平衡時(shí)正反應(yīng)速率大于原平衡狀態(tài)時(shí)的反應(yīng)速率,說(shuō)明達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)物的濃度大于原平衡的濃度,根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素分析,可以加入反應(yīng)物H2O(g),正反應(yīng)速率會(huì)立刻增大,達(dá)到新的平衡時(shí)H2O(g)的濃度比原平衡的濃度大,反應(yīng)速率增大;反應(yīng)是吸熱反應(yīng),也可以升高溫度,正、逆反應(yīng)速率都增大,且達(dá)到平衡時(shí)正、逆反應(yīng)速率都大于原平衡的速率。答案:(1)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)吸熱(2)A、B、D(