化學平衡狀態(tài)

1、第七章 第二節(jié) 化學平衡狀態(tài) 化學平衡常數(shù)一、選擇題(本題包括10小題，每小題5分，共50分)1(2010·濰坊模擬)在一定溫度下的某容積不變的密閉容器中，建立下列化學平衡：C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)不能確定上述可逆反應在一定條件下已達到化學平衡狀態(tài)的是 ()A體系的壓強不再發(fā)生變化Bv正(CO)v逆(H2O)C生成n mol CO的同時生成n mol H2D1 mol HH鍵斷裂的同時斷裂2 mol HO鍵解析：不論反應達到平衡，還是未達到平衡，生成n mol CO的同時都會生成n mol H2.答案：C2(2010·杭州質檢)升高溫度，下列數(shù)據(jù)不一定同時

2、增大的是 ()A化學反應速率vB弱電解質的電離平衡常數(shù)KaC化學平衡常數(shù)KD水的離子積常數(shù)KW解析：溫度升高，A、B、D均增大若反應為吸熱反應，升高溫度則K增大，若反應為放熱反應，升高溫度則K減小，C項符合題意答案：C3對可逆反應4NH3(g)5O2(g) 4NO(g)6H2O(g)，下列敘述中正確的是()A達到化學平衡時4v正(O2)5v逆(NO)B若單位時間內生成x mol NO的同時，消耗x mol NH3，則反應達到平衡狀態(tài)C達到化學平衡時，若增大容器的體積，則正反應速率減小，逆反應速率增大D化學反應速率的關系是2v正(NH3)3v正(H2O)解析：由4v正(O2)5v逆(NO)可得v

3、正(O2)v逆(NO)，而v逆(NO)v逆(O2)，即v正(O2)v逆(O2)，正、逆反應速率相等，A正確；B項都表示正反應速率，錯誤；C項，若增大容器體積，正、逆反應速率都減小，錯誤D項應為3v(NH3)2v(H2O)答案：A4在一定溫度下的定容密閉容器中，當物質的下列物理量不再變化時，不能說明反應A(s)2B(g) C(g)D(g)已達平衡狀態(tài)的是 ()A混合氣體的壓強B混合氣體的密度CB的物質的量濃度D氣體的平均相對分子質量解析：解答該題，首先明確：反應條件定溫、定容，反應特點A為固體，氣體體積不變氣體的體積不變，則反應過程中壓強不變，A不能說明反應已達平衡狀態(tài)；氣體的密度，氣體的相對分

4、子質量，V、n不變，反應未達平衡時氣體的m發(fā)生變化，、隨之發(fā)生變化，平衡時m不變，、不變，B、D能說明反應已達平衡狀態(tài)；C項反應B的物質的量濃度不變，能說明反應已達平衡狀態(tài)答案：A5一定條件下，對于可逆反應X(g)3Y(g) 2Z(g)，若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零)，達到平衡時，X、Y、Z的濃度分別為0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.08 mol/L，則下列判斷正確的是 ()Ac1c231B平衡時，Y和Z的生成速率之比為23CX、Y的轉化率相等Dc1的取值范圍為0.04 mol/Lc10.14 mol/L解析：參加反應的X、Y分別為(c10.1)mol/L

5、、(c20.3) mol/L，所以有(c10.1) mol/L(c20.3) mol/L13，整理得：c23c1.平衡時，Y和Z的生成速率之比為32.答案：C6某溫度下，向容積為2 L的密閉反應器中充入0.10 mol SO3，當反應器中的氣體壓強不再變化時測得SO3的轉化率為20%，則該溫度下反應2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)的平衡常數(shù)為 ()A3.2×103B1.6×103C8.0×102 D4.0×102解析：SO3的起始濃度為0.05 mol/L，由轉化率可知分解的SO3為0.01 mol/L，所以平衡時SO2、O2、SO3的濃度分別為

6、0.01 mol/L、0.005 mol/L、0.04 mol/L.化學平衡常數(shù)K3.2×103.答案：A7化學平衡常數(shù)K的數(shù)值大小是衡量化學反應進行程度的標志，在常溫下，下列反應的平衡常數(shù)的數(shù)值如下：2NO(g) N2(g)O2(g)K11×10302H2(g)O2(g) 2H2O(g)K22×10812CO2(g) 2CO(g)O2(g)K34×1092以下說法正確的是 ()A常溫下，NO分解產生O2的反應的平衡常數(shù)表達式為K1c(N2)·c(O2)B常溫下，水分解產生O2，此時平衡常數(shù)的數(shù)值約為5×1080C常溫下，NO、H2O

7、、CO2三種化合物分解放出O2的傾向由大到小的順序為NOH2OCO2D以上說法都不正確解析：K1的表達式應為K1；常溫下，水分解產生O2，是H2和O2化合生成H2O的逆反應，因此其平衡常數(shù)的數(shù)值應為K2的倒數(shù)，數(shù)值為5×1082；由于三個反應都在常溫下進行，根據(jù)K值的大小可以得出三種化合物分解放出O2的傾向由大 到小的順序為NOH2OCO2.答案：C8(2010·濰坊質檢)某溫度下，在一個2 L的密閉容器中，加入4 mol A和2 mol B進行如下反應：3A(g)2B(g) 4C(s)2D(g)，反應一段時間后達到平衡，測得生成1.6 mol C，則下列說法正確的是 ()

8、A該反應的化學平衡常數(shù)表達式是KB此時，B的平衡轉化率是40%C增大該體系的壓強，平衡向右移動，化學平衡常數(shù)增大D增加B，平衡向右移動，B的平衡轉化率增大解析：化學平衡常數(shù)的表達式中不能出現(xiàn)固體或純液體，而物質C是固體，A錯誤；根據(jù)化學方程式可知，平衡時減少的B物質的量是1.6 mol×0.50.8 mol，所以B的轉化率為40%，B正確；增大壓強時平衡右移，但平衡常數(shù)不變，平衡常數(shù)只與溫度有關，C錯誤；增加B后平衡右移，A的轉化率增大，而B的轉化率減小，D錯誤答案：B9某溫度下，將2 mol A和3 mol B充入一密閉容器中，發(fā)生反應：aA(g)B(g) C(g)D(g),5 m

9、in后達到平衡已知該溫度下其平衡常數(shù)K1，若溫度不變時將容器的體積擴大為原來的10倍，A的轉化率不發(fā)生變化，則 ()Aa3 Ba2CB的轉化率為40% DB的轉化率為60%解析：溫度不變，擴大容器體積(相當于減小壓強)時，A的轉化率不變，說明反應前后氣體的體積不變，即a1，A錯誤，B錯誤；設達平衡時，B的改變量為x mol，則A、B、C、D的平衡量分別為(2x) mol、(3x) mol、x mol、x mol，設容器體積為1 L，則平衡常數(shù)K1x2/(2x)(3x)，解得：x1.2，B的轉化率1.2÷340%，所以C正確，D錯誤答案：C10將CoCl2溶解于鹽酸中可以形成CoCl，

10、在溶液中存在下面的化學平衡：Co2(aq)4Cl(aq) CoCl(aq)H0 粉紅色 藍色下列說法正確的是 ()A升高溫度，正反應速率增大，逆反應速率減小B該反應的平衡常數(shù)KC將盛有CoCl2和鹽酸混合液的試管置于熱水中，試管內溶液為紅色D增大Cl濃度，平衡向正反應方向移動，Co2、Cl濃度都減小解析：升高溫度，正、逆反應速率都增大，A錯誤；該反應的正反應為吸熱反應，所以在熱水中平衡向正反應方向移動，溶液為藍色，C錯誤；增大Cl濃度，平衡向正反應方向移動，Co2濃度減小，而Cl濃度增大，D錯誤答案：B二、非選擇題(本題包括4小題，共50分)11(9分)(2009·菏澤模擬)在一定體

11、積的密閉容器中，進行如下化學反應：CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)，其化學平衡常數(shù)K和溫度T的關系如下表：T/7008008301 0001 200K0.60.91.01.72.6回答下列問題：(1)該反應為_反應(填“吸熱”“放熱”)(2)能判斷該反應是否已達化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是_a容器中壓強不變b混合氣體中c(CO)不變cv正(H2)v逆(H2O)dc(CO2)c(CO)(3)某溫度下，在2 L的密閉容器中，加入1 mol CO2和1 mol H2充分反應達平衡時，CO平衡濃度為0.25 mol/L，試判斷此時的溫度為_.(4)若在(3)所處的溫度下，在1 L的密閉容器中，加

12、入2 mol CO2和3 mol H2充分反應達平衡時，H2的物質的量為_a等于1.0 molb大于1.0 molc大于0.5 mol d無法確定解析：(1)根據(jù)升高溫度，平衡常數(shù)增大，即向正反應方向移動，該反應為吸熱反應(2)化學平衡狀態(tài)可根據(jù)等速標志和濃度不變標志確定(3)CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)開始(mol/L) 0.5 0.5 0 0平衡(mol/L) 0.25 0.25 0.25 0.25所以K1，由表可知，溫度830.(4)830時，K1，由此可知，加入2 mol CO2和3 mol H2，氫氣相對過量，達平衡時H2的物質量大于1.0 mol.答案：(1)吸熱

13、(2)bc(3)830(4)b12(14分)在2 L密閉容器內，800時反應2NO(g)O2(g) 2NO2(g)體系中，n(NO)隨時間的變化如表：時間(s)012345n(NO)(mol)0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)寫出該反應的平衡常數(shù)表達式：K_.已知：K300K350，則該反應是_熱反應(2)圖中表示NO2的變化的曲線是_用O2表示從02 s內該反應的平均速率v_. (3)能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是_av(NO2)2v(O2)b容器內壓強保持不變cv逆(NO)2v正(O2)d容器內密度保持不變(4)能使該反應的反應速率增大，且平衡向正反應方向移

14、動的是_a及時分離出NO2氣體b適當升高溫度c增大O2的濃度d選擇高效催化劑解析：(1)由于K300K350，所以，升高溫度化學平衡向逆反應方向移動，該反應的正反應為放熱反應(2)由于NO2的變化量與NO的變化量相等，是O2變化量的2倍，但曲線的變化方向相反，由此可確定b線是NO2的變化曲線v(O2)v(NO)×1.5×103 mol/(L·s)(3)化學平衡狀態(tài)是各成分的含量保持不變的狀態(tài)，原理是正逆反應的速率相等a.v(NO2)、v(O2)沒有說明是正反應速率還是逆反應速率，因此不能判斷b.容器壓強不變說明容器內各氣體物質的總分子數(shù)不變，由于該反應是反應前后氣

15、體分子數(shù)不等的反應，說明反應達到平衡狀態(tài)c.由v逆(NO)2v正(O2)可得，v逆(NO)2v逆(O2)2v正(O2)，即v正(O2)v逆(O2)，原式能反映出正逆反應速率相等，能夠說明達到平衡狀態(tài)d.密閉容器不變，氣體質量不變因此密度不變，而與是否進行反應無關，所以該項不能說明是否達到平衡(4)a.是減少物質，所以不能增大反應速率，錯誤；b.升高溫度平衡向逆反應方向移動，錯誤；c.正確；d.催化劑只能改變反應速率，不能使化學平衡發(fā)生移動，錯誤答案：(1)K放(2)b1.5×103mol/(L·s)(3)b、c(4)c13(11分)(2009·廣州摸底)一定條件下

16、，在體積為3 L的密閉容器中，一氧化碳與氫氣反應生成甲醇(催化劑為Cu2O/ZnO)：根據(jù)題意完成下列各題：(1)反應達到平衡時，平衡常數(shù)表達式K_，升高溫度，K值_(填“增大”“減小”或“不變”)(2)500時，從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v(H2)_用(nB、tB表示)(3)在其他條件不變的情況下，將處于E點的體系的體積壓縮到原來的1/2，下列有關該體系的說法正確的是_a氫氣的濃度減少b正反應速率加快，逆反應速率也加快c甲醇的物質的量增加d重新平衡時n(H2)/n(CH3OH)增大(4)據(jù)研究，反應過程中起催化作用的為Cu2O，反應體系中含少量CO2有利于維持催化劑Cu2O的量不變

17、，原因是：_(用化學方程式表示)解析：(1)根據(jù)溫度升高，甲醇的量減小，說明升高溫度平衡左移，K值減少(2)由v(CH3OH)v(H2)12得v(H2) mol/(L·min)(3)增大壓強，平衡正向移動，且v正、v逆都增大(4)CO2可抑制CO與Cu2O反應答案：(1)K減小(2) mol/(L·min)(3)bc(4)Cu2OCO2CuCO214(16分)已知化學反應：Fe(s)CO2(g) FeO(s)CO(g)，其平衡常數(shù)為K1；化學反應：Fe(s)H2O(g) FeO(s)H2(g)，其平衡常數(shù)為K2，在溫度973 K和1173 K情況下，K1、K2的值分別如下：

18、溫度K1K2973 K1.472.381173 K2.151.67請?zhí)羁眨?1)通過表格中的數(shù)值可以推斷：反應是_(填“吸熱”或“放熱”)反應(2)現(xiàn)有反應：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，請你寫出該反應的平衡常數(shù)K3的數(shù)學表達式：K3_.(3)根據(jù)反應與可推導出K1、K2與K3之間的關系式_，據(jù)此關系式及上表數(shù)據(jù)，也能推斷出反應是_(填“吸熱”或“放熱”)反應(4)要使反應在一定條件下建立的平衡向正反應方向移動，可采取的措施有_(填寫字母序號)A縮小反應容器的容積B擴大反應容器的容積C升高溫度D使用合適的催化劑E設法減小平衡體系中的CO的濃度(5)圖甲、乙分別表示反應在t1時刻達到平衡，在t2時刻因改變某個條件而發(fā)生變化 的情況：圖甲中t2時刻發(fā)生改變的條件是_圖乙中t2時刻發(fā)生改變的條件是_解析：(1)由表中數(shù)據(jù)知，升高溫度，K1增大，K2減小，說明反應為吸熱反應，反應為