課時2.2.1 化學(xué)平衡常數(shù) 訓(xùn)練 高中化學(xué)新魯科版選擇性必修1（2022-2023學(xué)年）

1、2.2.1化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱 一、選擇題：每小題只有一個選項符合題意。1可逆反應(yīng)：N2(g)3H2(g)2NH3(g)的正、逆反應(yīng)速率可用各反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示。下列各關(guān)系中能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是( )A3v正(N2)v正(H2)Bv正(N2)v逆(NH3)C2v正(H2)3v逆(NH3)Dv正(N2)3v逆(H2)【答案】C【解析】 可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的主要特征之一是v正v逆，而3v正(N2)v正(H2)并未反映出v正v逆的關(guān)系，即A項不正確。在N2與H2合成NH3的反應(yīng)中，v(N2)v(H2)v(NH3)132，分析時一要注意二者應(yīng)分別代表正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率，二要注

2、意不同物質(zhì)的速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比。2在某溫度下，可逆反應(yīng)：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)的平衡常數(shù)為K，下列說法正確的是( )AK越大，達(dá)到平衡時，反應(yīng)正向進行的程度越大BK越小，達(dá)到平衡時，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大CK隨反應(yīng)物濃度的改變而改變DK隨溫度和壓強的改變而改變【答案】A【解析】K越大，表示反應(yīng)達(dá)到平衡時，反應(yīng)正向進行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大，反之，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小，K只與溫度有關(guān)，與濃度、壓強無關(guān)。3下列關(guān)于平衡常數(shù)K的說法中，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)，

3、與反應(yīng)的本身及濃度、壓強無關(guān)A B C D【答案】D【解析】平衡常數(shù)K是一個溫度常數(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。4已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù)：H2(g)S(s)H2S(g)K1；S(s)O2(g)SO2(g)K2。則反應(yīng)H2(g)SO2(g)O2(g)H2S(g)的平衡常數(shù)為()AK1K2 BK1K2CK1K2 DK1/K2【答案】D【解析】在反應(yīng)中應(yīng)注意S為固體，與平衡常數(shù)無關(guān)，則K1eq f(c平H2S,c平H2)，K2eq f(c平SO2,c平O2)。則反應(yīng)H2(g)SO2(g)O2(g)H2S(g)的平衡常數(shù)為eq f(c平O2c平H2S

4、,c平H2c平SO2)eq f(K1,K2)。5298 K時，各反應(yīng)的平衡常數(shù)如下：N2(g)O2(g)2NO(g)K110302H2(g)O2(g)2H2O(g)K210812CO2(g)2CO(g)O2(g)K41092，則常溫下，NO、H2O、CO2這三種化合物分解放氧的傾向最大的是( )A BC D無法確定【答案】A【解析】要判斷NO、H2O、CO2這三種化合物分解放氧的傾向大小，則必須求出各個分解放氧反應(yīng)的平衡常數(shù)，然后比較大小。由計算可知：2NO(g)N2(g)O2(g)K110302H2O(g)2H2(g)O2(g)K510822CO2(g)2CO(g)O2(g)K41092平衡

5、常數(shù)越大，表示反應(yīng)進行得越徹底，因此反應(yīng)，即NO分解放氧的傾向最大。6下列有關(guān)平衡常數(shù)的說法中，正確的是()A改變條件，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大，平衡常數(shù)一定增大B反應(yīng)：2NO2(g)N2O4(g)H0平衡常數(shù)為K1；反應(yīng)OO32O2H0平衡常數(shù)為K2；總反應(yīng)：2O33O2H0是煤氣化過程中的主要反應(yīng)之一。若該反應(yīng)在恒溫、恒容的密閉體系中進行,僅通過以下數(shù)據(jù)可以判斷t時刻反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)的是()t時刻及其前后H2O(g)、CO(g)、H2(g)的濃度t時刻,H2O(g)、CO(g)、H2(g)的濃度t時刻,消耗H2O(g)的速率與生成CO(g)的速率t時刻,生成CO(g)的速率與消耗H2(g)的

6、速率A.B.C.D.【答案】B【解析】 t時刻及其以后各種氣體的濃度不變時,該反應(yīng)正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);t時刻,各種氣體的濃度只是一個數(shù)值,無法判斷是否達(dá)平衡狀態(tài);無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)都存在消耗H2O(g)的速率與生成CO(g)的速率相等,所以不能據(jù)此判斷是否達(dá)平衡狀態(tài);t時刻生成CO(g)的速率代表正反應(yīng)速率,消耗H2(g)的速率是逆反應(yīng)速率,v正=v逆可以判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。11某密閉容器中存在2NO(g)O2(g)2NO2(g)反應(yīng)，平衡時NO的轉(zhuǎn)化率與溫度變化關(guān)系如圖所示(曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài))，下列說法中正確的是()A該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)B若溫度為T1

7、、T3時的平衡常數(shù)分別為K1、K3，則K1K3CT1時，當(dāng)反應(yīng)處于D點，則該反應(yīng)的逆反應(yīng)速度大于正反應(yīng)速率D如果縮小容器體積，則平衡時表示NO轉(zhuǎn)化率與溫度變化關(guān)系的曲線在原曲線上方【答案】AD【解析】升高溫度，一氧化氮的轉(zhuǎn)化率降低，平衡向逆反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故A項正確；升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)減小，則K1K3，故B項錯誤；T1時，當(dāng)反應(yīng)處于D點，該反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，NO轉(zhuǎn)化率小于同溫度平衡時轉(zhuǎn)化率，要使該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，則反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行，則該反應(yīng)的正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，故C項錯誤；縮小體積，壓強增大，平衡向正反應(yīng)方向移動，NO的轉(zhuǎn)化率增大，故平衡時

8、表示NO轉(zhuǎn)化率與溫度變化關(guān)系的曲線在原曲線上方，故D項正確。12已知某化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為Keq f(c平CO2c平H2,c平COc平H2O)，在不同的溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為：t/7008008301 0001 200K1.671.111.000.600.38 下列有關(guān)敘述錯誤的是()A該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)B該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)C如果在一定容積的密閉容器中加入CO2和H2各1 mol，5 min后，溫度升高到830 ，此時測得CO2為0.4 mol，則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)D某溫度下，如果平衡濃度符合下列關(guān)系式：eq f(c平CO2,3c

9、平CO)eq f(c平H2O,5c平H2)，判斷此時的溫度是1 000 【答案】C【解析】平衡常數(shù)表達(dá)式中，分子中的物質(zhì)是生成物，分母中的物質(zhì)是反應(yīng)物，A項正確；該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨著溫度的升高而減小，故正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，B項正確；由n(CO2)0.4 mol可推知，該狀態(tài)下，n(H2)0.4 mol、n(H2O)0.6 mol、n(CO)0.6 mol，Qeq f(4,9)1.00，由此可知，該反應(yīng)沒有達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，C項錯誤；將所給關(guān)系式進行轉(zhuǎn)化，可知該條件下平衡常數(shù)為0.60，溫度為1 000 ，D項正確。13在20 、5.05105 Pa條件下，密閉容器中進行反應(yīng)2A(g)xB(g)4

10、C(g)，達(dá)到平衡時c(A)1.00 molL1，現(xiàn)將壓強減小到1.01105 Pa，建立平衡后，c(A)0.18 molL1，則下列說法正確的是()Ax1B若增大該體系的壓強，平衡向左移動，化學(xué)平衡常數(shù)變小C若增大該體系的壓強，平衡向右移動，化學(xué)平衡常數(shù)不變D反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為Keq f(coal(4,平)C,coal(2,平)Ac平B)【答案】AD【解析】由題意假設(shè)平衡不移動，則c(A)0.20 molL1，而實際c(A)0.18 molL1，故減小壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為氣體總體積增大的反應(yīng)，x1，A正確；壓強對化學(xué)平衡常數(shù)無影響，改變壓強，化學(xué)平衡常數(shù)不變，B錯誤；增

11、大該體系的壓強，平衡向左移動，C錯誤；反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是Keq f(coal(4,平)C,coal(2,平)Ac平B)，D正確。三、非選擇題14甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和清潔液體燃料。工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知制備甲醇的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下表所示：化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)溫度/5008002H2(g)CO(g)CH3OH(g)K12.50.15H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)K21.02.503H2(g)CO2(g)CH3OH(g)H2O(g)K3 (1)據(jù)反應(yīng)與可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系，則K3_(用K1、K2表示)。(

12、2)反應(yīng)的H_(填“”或“”)0。(3)500 時測得反應(yīng)在某時刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(molL1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15，則此時v正_(填“”“”或“”)v逆。【答案】(1)K1K2(2)(3)【解析】(1)K1eq f(cCH3OH,c2H2cCO)，K2eq f(cCOcH2O,cH2cCO2)，K3eq f(cH2OcCH3OH,c3H2cCO2)，K3K1K2。(2)根據(jù)K3K1K2,500 、800 時，反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為2.5、0.375；升溫，K減小，平衡左移，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以H0。(3)500 時，K32.5，

13、 Qeq f(cCH3OHcH2O,c3H2cCO2)eq f(0.30.15,0.830.1)0.88K3 ，故反應(yīng)正向進行，v正v逆。15已知二甲醚是一種重要的清潔燃料，可以通過CH3OH分子間脫水制得：2CH3OH(g) CH3OCH3(g)H2O(g)H23.5 kJmol1，在t1 ，恒容密閉容器中建立上述平衡，體系中各組分濃度隨時間變化如圖所示，請回答下列問題：(1)該條件下反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式K_，在t1 時，反應(yīng)的平衡常數(shù)為_。(2)相同條件下，若改變起始濃度，某時刻各組分濃度依次為c(CH3OH)0.4 molL1、c(H2O)0.6 molL1、c(CH3OCH3)1.2 m

14、olL1，此時正、逆反應(yīng)速率的大小v正_v逆(填“”“”或“”)?！敬鸢浮?1)eq f(c平CH3OCH3c平H2O,coal(2,平)CH3OH)5(2)16“低碳循環(huán)”引起各國的高度重視。已知煤、甲烷等可以與水蒸氣反應(yīng)生成以CO和H2為主的合成氣，合成氣有廣泛的應(yīng)用。試回答下列問題：(1)高爐煉鐵是CO氣體的重要用途之一，其基本反應(yīng)為FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)H0。已知在1 100 時，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K0.263。溫度升高，化學(xué)平衡移動后達(dá)到新的平衡，此時平衡常數(shù)K將_(填“增大”“減小”或“不變”)。(2)1 100 時測得高爐中c(CO2)0.025 molL1，c(CO)0.1 molL1，在這種情況下，該反應(yīng)向_(填“左”或“右”)進行，判斷依據(jù)是_?！敬鸢浮?1)增大(2)