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第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的限度
第1課時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)平衡轉(zhuǎn)化率
一、選擇題
1.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)限度的說(shuō)法正確的是()
A.一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到的平衡狀態(tài),就是這個(gè)反應(yīng)在這個(gè)條件下所能達(dá)到的限度
B.當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),其正向反應(yīng)速率和逆向反應(yīng)速率相等,且等于零
C.平衡狀態(tài)是一種靜止的狀態(tài),因?yàn)榉磻?yīng)物和生成物的濃度已經(jīng)不再改變
D.化學(xué)反應(yīng)的限度不可以通過(guò)改變條件而改變
2.一定條件下發(fā)生反應(yīng):2X(g)=WY(g)+3Z(g)△H=akj?mol'(a〉0)。下列說(shuō)法正確的是()
A.增大X的濃度,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小
B.達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),正、逆反應(yīng)的速率都為0
C.將0.2molX充入反應(yīng)器中,充分反應(yīng)后,生成的Z的物質(zhì)的量可能為0.09mol
D.達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),共吸收akJ熱量
3.在一定溫度下,容器內(nèi)某反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線如下圖,下列表述中正確的是
()
A.t3時(shí),正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率
B.t2時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C.化學(xué)方程式為:2M=N
D.3時(shí),N的濃度是M濃度的2倍
-1
4.已知:CO(g)+H2O(g)?=^CO2(g)+H2(g)AH=-41kJ-mol,相同溫度下,在體積相同的兩個(gè)恒溫
密閉容器中,加入一定量的反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)。
相關(guān)數(shù)據(jù)如下:
容器起始時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol
達(dá)平衡過(guò)程體系的能量變化
編號(hào)
COI-12OC02II20
①1400放出熱量:32.8kJ
②0014熱量變化:Q
下列說(shuō)法中,不正確的是()
A.容器①中反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率為80%
B.容器①中CO的轉(zhuǎn)化率等于容器②中CO?的轉(zhuǎn)化率
C.容器①中CO反應(yīng)速率等于H2的反應(yīng)速率
D.平衡時(shí),兩容器中CO?的濃度相等
5.VC時(shí),反應(yīng)A(g)+B(g)^=2c(g)的化學(xué)平衡常數(shù)K為100,則TC時(shí),反應(yīng)C(g)==-A(g)+-B(g)
22
的化學(xué)平衡常數(shù)K為()
A.100B.0.01C.0.1D.1
9
6.某溫度下,反應(yīng)H2(g)+C02(g)==H20(g)+C0(g)的平衡常數(shù)K=k該溫度下,在甲、乙、丙三個(gè)恒容
密閉容器中,投入H?(g)和COKg),其起始濃度如表所示:
起始濃度甲乙丙
-1
c(H2)/(mol?L)0.0100.0200.020
c(C02)/(mol,L-1)0.0100.0100.020
下列判斷不正確的是()
A.平衡時(shí),乙中CO2的轉(zhuǎn)化率大于60%
B.平衡時(shí),甲中和丙中心的轉(zhuǎn)化率均是60%
C.平衡時(shí),丙中c(C02)是甲中的2倍,是0.008mol
D.反應(yīng)開(kāi)始時(shí),乙中的反應(yīng)速率最快,甲中的反應(yīng)速率最慢
7.一定溫度下,在一個(gè)容積為1L的密閉容器中,充入ImolHz(g)和ImolL(g),發(fā)生反應(yīng)H2(g)+
i
L(g)?=2HI(g))經(jīng)充分反應(yīng)達(dá)到平衡后,生成的HI(g)占?xì)怏w體積的50%,該溫度下,在另一個(gè)容積為
2L的密閉容器中充入ImolHI(g)發(fā)生反應(yīng)HI(g)==jH2(g)+5l2(g),則下列判斷正確的是()
A.后一反應(yīng)的平衡常數(shù)為1
B.后一反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.5
試卷第!異常的公式結(jié)尾頁(yè),總8頁(yè)2
C.后一反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),比的平衡濃度為0.25mol?L'
D.后一反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),HI(g)的平衡濃度0.5mol-L-1
8.CL合成有機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物HClo利用反應(yīng)4HC1(g)+O2(g)=2C12(g)+2H20(g)可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用。
如圖是反應(yīng)溫度對(duì)HC1平衡轉(zhuǎn)化率影響的曲線。當(dāng)該反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),下列敘述正確的是()
對(duì)HC平街轉(zhuǎn)化率7%
?(?■
75
O:UU)UM)120
反應(yīng)溫度門
?。2)耽0)
A.該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式K=c(HCI>c(C>2)
B.及時(shí)分離出壓0,平衡正向移動(dòng),這是正反應(yīng)速率逐漸增大的緣故
C.若向恒容平衡體系內(nèi)再加入1molO2,則達(dá)新平衡時(shí),HC1的轉(zhuǎn)化率增大
D.隨溫度升高,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K值會(huì)變大
-1
9.放熱反應(yīng)CO(g)+HzO(g)=^C02(g)+H2(g)在溫度9時(shí)達(dá)到平衡,CI(C0)=CI(H20)=1.0mol?L,其
平衡常數(shù)為根。升高反應(yīng)體系的溫度至t2時(shí),反應(yīng)物的平衡濃度分別為C2(C0)和孰(40),平衡常數(shù)為
則()
A.一和Ki的單位均為mol?L-1
B.K2>Ki
C.C2(C0)=C2(H20)
D.ci(CO)>c2(C0)
10.可逆反應(yīng):2soz+0?—i2s達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),保持恒溫恒容向容器中加入一定量的臭。下列說(shuō)法正確
的是(K為平衡常數(shù),Q為濃度商)()
A.Q不變,K變大,Oz轉(zhuǎn)化率增大
B.Q不變,K變大,SO,轉(zhuǎn)化率減小
C.Q變小,K不變,G轉(zhuǎn)化率減小
D.Q增大,K不變,S0?轉(zhuǎn)化率增大
11.某溫下氣體反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡,平衡常數(shù)K=c(A)?c2(B)/[c2(E)?c(F)],恒容時(shí),若溫度適當(dāng)降低,
F的濃度增加,下列說(shuō)法正確的是()
A.增大c(A)、c(B),K增大
B.降低溫度,正反應(yīng)速率增大
C.該反應(yīng)的焙變?yōu)樨?fù)值
D.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2E(g)+F(g)——A(g)+2B(g)
12.下列關(guān)于平衡常數(shù)的說(shuō)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)是一個(gè)恒定值
C.平衡常數(shù)的大小與溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑等無(wú)關(guān)
D.從平衡常數(shù)的大小可以推斷一個(gè)反應(yīng)進(jìn)行的程度
13.在10L恒容密閉容器中充入X(g)和Y(g),發(fā)生反應(yīng)X(g)+Y(g)M(g)+N(g),所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下
表:
起始時(shí)物質(zhì)的量/mol平衡時(shí)物質(zhì)的量/mol
實(shí)驗(yàn)編號(hào)溫度/七
n(X)n(Y)n(M)
①7000.400.100.090
②8000.100.400.080
8000.200.30a
④9000.100.15b
下列說(shuō)法正確的是()
A.實(shí)驗(yàn)①中,若5min時(shí)測(cè)得n(M)=0.050mol,則0至5min時(shí)間內(nèi),用N表示的平均反應(yīng)速率u(N)
=1.0X10mol/(L,min)
B.實(shí)驗(yàn)②中,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.0
C.實(shí)驗(yàn)③中,達(dá)到平衡是,X的轉(zhuǎn)化率為60%
D.實(shí)驗(yàn)④中,達(dá)到平衡時(shí),b>0.060
14.由反應(yīng)物X轉(zhuǎn)化為Y和Z的能量變化如圖所示.下列說(shuō)法正確的是(雙選)()
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A.由X-Y反應(yīng)的AH=E5—Ez
B.由XfZ反應(yīng)的AHVO
C.降低壓強(qiáng)有利于提高Y的產(chǎn)率
D.升高溫度有利于提高Z的產(chǎn)率
二、非選擇題
1
15.苯乙烷(C8H,O)可生產(chǎn)塑料單體苯乙烯(C8H8),其反應(yīng)原理是:C8Hio(g)-C8H8(g)+H2(g)AH=120kJ?mol-
某溫度下,將0.40mol苯乙烷,充入2L真空密閉容器中發(fā)生反應(yīng),測(cè)定不同時(shí)間該容器內(nèi)氣體物質(zhì)的量,
得到數(shù)據(jù)如下表:
時(shí)間/min010203040
n(C8HIO)/mol0.400.300.24n2n3
n(C8H8)/mol0.000.10Bi0.200.20
(1)當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到20min時(shí),該段時(shí)間內(nèi)乩的平均反應(yīng)速率是;
(2)該溫度下,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)是;
(3)若保持其他條件不變,用0.40molH2(g)W0.40molGHKg)合成CM0(g),當(dāng)有30kJ熱量放出時(shí),
該反應(yīng)中H?的轉(zhuǎn)化率是,此時(shí).,該合成反應(yīng)是否達(dá)到了平衡狀態(tài)?(填“是”或“否”)?
(4)工業(yè)上以高溫水蒸氣作為反應(yīng)體系的稀釋劑(不參與反應(yīng)),CM。(g)的平衡轉(zhuǎn)化率與水蒸氣的用量、體
系的溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖I、圖H所示。
GHz的平衢轉(zhuǎn)化率
①由圖I可知,T,Tz(填“大于”、“小于"或''等于");
②由圖H可知,當(dāng)其他條件不變時(shí),水蒸氣的用量越大,CM。的平衡轉(zhuǎn)化率將(填''越大"、“越
小”或“不變”).原因是.
16.已知Fez()3(s)+3C0(g)=2Fe(s)+3C0?(g)在不同溫度下的平衡常數(shù)如下表:
溫度/C100011501300
平衡常數(shù)42.950.764.0
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=,AH0(填“&83”、“&丘;”或“=”);
(2)在一個(gè)容積為10L的密閉容器中,1300C時(shí)加入Fe、Fe2O3,CO、CO?各lmol,反應(yīng)經(jīng)過(guò)lOmin后達(dá)到
平衡。求該時(shí)間范圍內(nèi)反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(C02)=,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為;
(3)欲提高(2)中CO的平衡轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是o
A.增加FezOs的量B.加入合適的催化劑
C.移出部分CO?D.提高反應(yīng)溫度
17.根據(jù)所學(xué)內(nèi)容填空:
I.化學(xué)反應(yīng)2A+BM2C;△HVO達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),根據(jù)以下條件改變填空:
(1)若A、B、C都是氣體,且C為有色氣體.
①使密閉容器體積增大,A的轉(zhuǎn)化率;(填增大、減小、不變)
②如果升高溫度,平衡混合物的顏色______;(填加深、變淺、不變)
(2)若A、C為氣體,B為固體;
①加壓,則A的體積分?jǐn)?shù)_;(填增大、減小、不變)
②增加B的量,A的轉(zhuǎn)化率.(填增大、減小、不變)
II.(1)WS溶于水的電離方程式為。向H2s溶液中加入NaOH固體時(shí),c(小)
,c(S2-).(填增大、減小或不變)
(2)下列物質(zhì)能導(dǎo)電且屬于電解質(zhì)的是________(填序號(hào))。
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A.鐵B.鹽酸C.氯化鈉晶體D.熔融氫氧化鈉
(3)23gC2H50H(1)完全燃燒生成C02(g)和HQ(1),放出683.4kJ熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
18.甲醇是一種可再生能源,由C02制備甲醇的過(guò)程可能涉及的反應(yīng)如下:
反應(yīng)I:C0z(g)+3H2(g)=CH30n(g)+HQ(g)△丑=一49.58kj-mol-1
反應(yīng)n:co2(g)+H2(g)^co(g)+H2O(g)△"
反應(yīng)HI:C0(g)+2H2(g)-CH:QH(g)A^=-90.77kJ.moF1
回答下列問(wèn)題:
(1)反應(yīng)II的△"=,若反應(yīng)I、II、HI平衡常數(shù)分別為《、友、&,則后(用4、&
表示);
(2)反應(yīng)HI自發(fā)進(jìn)行條件是(填“較低溫度”、“較高溫度”或“任何溫度”)o
(3)在一定條件下2L恒容密閉容器中充入3mol也和1.5molC02,僅發(fā)生反應(yīng)I,實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同反應(yīng)
溫度與體系中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系,如下表所示。
溫度(℃)500T
?)2的平衡轉(zhuǎn)化率60%40%
①T500℃(填“高于”或“低于”);
②溫度為500℃時(shí),該反應(yīng)10min時(shí)達(dá)到平衡:
a.用壓表示該反應(yīng)的速率為;
b.該溫度下,反應(yīng)I的平衡常數(shù)a。
(4)某研究小組將一定量的比和CO?充入恒容密閉容器中并加入合適的催化劑(發(fā)生反應(yīng)I、II、IH),測(cè)
得不同溫度下體系達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率(a)及CHQH的產(chǎn)率(b),如圖所示。
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①該反應(yīng)達(dá)到平衡后,為同時(shí)提高反應(yīng)速率和甲醇的生成量,以下措施一定可行的是(選填編號(hào));
A.升高溫度B.縮小容器體積C.分離出甲爵D.增加CO2的濃度
②據(jù)圖可知當(dāng)溫度高于260℃后,CO的濃度隨著溫度的升高而(填“增大”、“減小”、“不變”
或“無(wú)法判斷”)。
19.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/℃70080083010001200
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=,AH0(填“心“>”"=”);
(2)830℃時(shí),向一個(gè)5L的密閉容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,如反應(yīng)初始6s內(nèi)A的平均反
應(yīng)速率v(A)=0.003mol?L'?s則6s時(shí)c(A)=mol?L1,C的物質(zhì)的量為mol;若反
應(yīng)經(jīng)一段時(shí)間后,達(dá)到平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為,如果這時(shí)向該密閉容器中再充入1mol氨氣,平衡
時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為;
(3)判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡的依據(jù)為(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)1200℃時(shí)反應(yīng)C(g)+D(g)k=A(g)+B(g)的平衡常數(shù)的值為。
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參考答案
1.【答案】A
【解析】A.當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生改變,反應(yīng)達(dá)到化學(xué)反應(yīng)
限度,故A正確;B.當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,但不為零,故B錯(cuò)
誤;C.化學(xué)平衡為動(dòng)態(tài)平衡,因正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)物和生成物的濃度都不再改變,
故C錯(cuò)誤;D.化學(xué)平衡為動(dòng)態(tài)平衡,當(dāng)外界條件發(fā)生變化時(shí),平衡發(fā)生移動(dòng),故D錯(cuò)誤.故
選Ao
2.【答案】C
【解析】A、增大X的濃度,正逆反應(yīng)速率都增大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B、達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),
正、逆反應(yīng)速率相等但都不為0,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C、該反應(yīng)是可逆反應(yīng),將0.2molX充入反
應(yīng)器中,充分反應(yīng)后,生成的Z的物質(zhì)的量不大于0.3mol都有可能,選項(xiàng)C正確;D、達(dá)到
化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),沒(méi)有說(shuō)明參與反應(yīng)的物質(zhì)的量,無(wú)法計(jì)算吸收的熱量,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案
選Co
3.【答案】D
【解析】
A.由圖可知t3時(shí).,M、N都不變,則反應(yīng)達(dá)到平衡,正逆反應(yīng)速率相等,故A錯(cuò)誤;B.由
圖可知t,時(shí)M仍然在增大,N仍然在減小,此時(shí)反應(yīng)繼續(xù)向正方向移動(dòng),反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡,
故B錯(cuò)誤;C.由圖象可知,反應(yīng)中M的物質(zhì)的量逐漸增多,N的物質(zhì)的量逐漸減少,則在
反應(yīng)中N為反應(yīng)物,M為生成物,圖象中,在相等的時(shí)間內(nèi)消耗的N和M的物質(zhì)的之比為2:
1.所以反應(yīng)方程式應(yīng)為2N&M,故C錯(cuò)誤;D.匕時(shí),N的物質(zhì)的量為6mol.M的物質(zhì)的量
為3mol,又同一反應(yīng)體系體積相同,則根據(jù)C=—,N的濃度是M濃度的2倍,故D正確;
V
故選Do
4.【答案】D
【解析】A.平衡時(shí)放出的熱量為32.8kJ,故參加反應(yīng)的CO的物質(zhì)的量
^xlmol=0.8mol啤,100%=80%
41左JCO的轉(zhuǎn)化率為1ff,故A正確;B、容器①②溫度相
同,平衡常數(shù)相同,根據(jù)容器①計(jì)算平衡常數(shù),由A計(jì)算可知,平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量變化
量為0.8mol,
則:CO(g)+H20(g)WCO2(g)+H2(g)
開(kāi)始(mol):1400
變化(mol):0.80.80.80.8
平衡(mol):0.23.20.80.8
,0.8x0,8
故平衡常數(shù)K=0.2X3.2=I
故容器②中的平衡常數(shù)為1,令容器②中CO2的物質(zhì)的量變化量為amol,則:
C02(g)+H2(g)wCO(g)+H2o(g)
開(kāi)始(mol):140
變化(mol):aaa
平衡(mol):l-a4-aa
所以解得a=o.8。
'-SwO1-xi00%=80%分.
計(jì)算可知CO2的轉(zhuǎn)化率為1用。/,故
盤荔率等于HQ的反應(yīng)速率,故C正確;
C、速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,故容器①中改
D、結(jié)合B選項(xiàng)的計(jì)算,由A中計(jì)算可審容用&平衡時(shí)C0?的物質(zhì)的量為0.8mol,容器②中
C()2的物質(zhì)的量為1即。1-0.8mol=0.2mol?空F器的體積相同,平衡時(shí),兩容器中C02的濃度不
相等,故D錯(cuò)誤;故選D。
本題考查化學(xué)平底炭、(高考常見(jiàn)題型,
題目難度中等,平衡判斷和平衡常數(shù)的計(jì)
算是解題關(guān)鍵,福利壬瞬聰?shù)倪壿嬐评砟芰?
提高學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題
的能力。
5.【答案評(píng)§
相同溫度下,反應(yīng)A(g)+B(g)=-2C(g)的化學(xué)平衡常數(shù)
c2(C)11
K/\/\100,C(g)---A(g)+B(g)的化學(xué)平衡常數(shù)
c(A)(c(5)22
6.【答案】D
【解析】對(duì)于甲容器:H2(g)+C02(g)-H20(g)+C0(g)
開(kāi)始(mol/L):0.010.0100
試卷第!異常的公式結(jié)尾頁(yè),總11頁(yè)10
變化(mol/L):xxxx
平衡(mol/L):0.01-x0.01-xxx
所以7-------「-------7=',解得x=0.006。A.由上述計(jì)算可知,甲容器內(nèi)二氧化碳的
(O.Ol-x)x(O.Ol-x)4
轉(zhuǎn)化率為。0°6""〃1x100%=60%,恒溫恒容下,乙中氫氣的起始濃度比甲中氫氣的起始濃
0.01〃?。/L
度大,故乙中二氧化碳的轉(zhuǎn)化率比甲中高,故平衡時(shí),乙中COz的轉(zhuǎn)化率大于60%,故A正
確;B.甲、丙兩容器內(nèi)起始濃度n(壓):n(C02)=l:1,反應(yīng)上(g)+CO2(g)W40(g)+C0(g)前
后氣體的體積不變,恒溫恒容下,甲、丙為等效平衡,平衡時(shí)甲、丙中1卜的轉(zhuǎn)化率均相等,
由上述計(jì)算可知,甲容器內(nèi)氫氣的轉(zhuǎn)化率為0,006〃?。/Lx100%=60%,故B正確;C.由上
0.01〃?。/L
述計(jì)算可知,平衡時(shí)甲容器內(nèi)c(COz)=(O.01-x)mol/L=0.004mol/L,甲、丙為等效平衡,平
衡時(shí),甲、丙中CO2的轉(zhuǎn)化率相等,由A中計(jì)算可知為60%,故平衡時(shí)丙容器內(nèi)
c(C02)=0.02mol/LX(l-60%)=0.008mol/L,丙中c(CO2)是甲中的2倍,故C正確;D.濃度
越大反應(yīng)速率越快,由表中數(shù)據(jù)可知,甲、乙容器內(nèi),開(kāi)始CO2濃度相等,乙中壓濃度比甲
中濃度大,所以速率乙〉甲,乙、丙容器內(nèi),開(kāi)始?jí)簼舛认嗟龋蠧O2濃度比乙中濃度大,
所以速率丙〉乙,故速率丙>乙>甲,故D錯(cuò)誤;故選D。
本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、等效平衡、外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響等,難度中等,注意三
段式解題法的運(yùn)用,判斷甲、丙為等效平衡是解題關(guān)鍵。
7.【答案】B
【解析】一定溫度下,將和h各Imol的氣態(tài)混合物充入1L的密閉容器中,充分反應(yīng),
達(dá)到平衡后生成的HI(g)的氣體體積的50%,設(shè)轉(zhuǎn)化的氫氣為xmol,依據(jù)化學(xué)平衡三段式列
式為:
H2+L-2HI
起始量(mol/L)110
變化量(mol/L)xx2x
平衡量(mol/L)1-x1-x2x
2xI2
HI(g)的氣體體積的50%,則---------------=50%,解得x=0.5mol,故K=--------=4,該
l-x+l-x+2x0.5x0.5
溫度下,在另一個(gè)容積為21.的密閉容器中充入ImolHI(g)發(fā)生反應(yīng)HI(g)e-H2(g)+
2
-I2(g),等效為充入比和12各0.511101,又該反應(yīng)為氣體體積不變得反應(yīng)故與原平衡成比例
2
等效,則新平衡時(shí)氫氣為0.5molxL=0.25mol,HI(g)為ImolX,=0.5mol。A、根據(jù)平衡
22
常數(shù)只與溫度有關(guān),結(jié)合正反應(yīng)與逆反應(yīng)的平衡常數(shù)成倒數(shù)關(guān)系,故2HIWH2+L的
平衡常數(shù)為又同一反應(yīng)平衡常數(shù)與系數(shù)成塞次方關(guān)系,故后一反應(yīng)的平衡常數(shù)為
1=0.5,故A錯(cuò)誤,B正確;C、根據(jù)以上計(jì)算后一反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),1L的城贏度為
25fflp
0-L.125mol/L,故C錯(cuò)誤;1)、根據(jù)以上計(jì)算后一反應(yīng)達(dá)到平衡
2L0
度為OS"?":。25mol/L,故D錯(cuò)誤;故選B。
2L
本題考查了化學(xué)平衡的三段式計(jì)算應(yīng)用,平衡常數(shù)與方號(hào)宓'間的關(guān)系以及等效平衡的
判斷是本題的關(guān)鍵。
8.【答案】C塾?
【答案】C
【解析】A.根據(jù)反應(yīng)方程式4HCl(g)+0z(處豁2(g)+2HzO(g),反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式K
c2(Cl,yc2(H,O}、
=Y,故A錯(cuò)米;B.友時(shí)分離出HQ,水蒸氣的濃度減小,平衡正向移動(dòng),
c4g)?c(Q)
正反應(yīng)速率逐漸減小,勢(shì)立陶%.若向恒容平衡體系內(nèi)再加入lmolOz,平衡正向移動(dòng),
HC1的轉(zhuǎn)化率增大,故C正確「I).根據(jù)圖像,溫度升高,HC1的轉(zhuǎn)化率減小,說(shuō)明平衡逆向
移動(dòng),反應(yīng)的限度減仆反應(yīng)的平衡常數(shù)K值會(huì)減小,故D錯(cuò)誤;故選C。
【解析】溫度弁高反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng),平衡常數(shù)為L(zhǎng)VKi,均無(wú)單位,C“C0)〈C2(C0),C
10.【答案】c
【解析】當(dāng)可逆反應(yīng)2so2+02M2s。3達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),保持恒溫恒容向容器中加入一定量的
02,氧氣的濃度增大,濃度商Q變小,平衡向右進(jìn)行,氧氣轉(zhuǎn)化率減小,平衡常數(shù)只受溫度
影響,溫度不變平衡常數(shù)不變,故選C。
11.【答案】D
試卷第!異常的公式結(jié)尾頁(yè),總11頁(yè)12
【解析】某溫度下氣體反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡,平衡常數(shù)K=J(E)c(F),則該反應(yīng)為
2E(g)+F(g”A(g)+2B(g),恒容時(shí),若溫度適當(dāng)降低,F(xiàn)的濃度增加,平衡向正反應(yīng)方向移
動(dòng),正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。A.平衡常數(shù)只受溫度影響,與濃度無(wú)關(guān),溫度不變,平衡常數(shù)不
變,故A錯(cuò)誤;B.降低溫度,正、逆反應(yīng)速率都降低,逆反應(yīng)速率降低更多,平衡向正反
c(A)cM)
應(yīng)方向移動(dòng),故B錯(cuò)誤;C.正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),焙變?yōu)檎?,故C錯(cuò)誤;D.平衡常數(shù)K=/(E)C(F),
則該反應(yīng)為2E(g)+F(g):A(g)+2B(g),故D正確;故選D。
本題考查化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡影響因素等,根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式書寫反應(yīng)是解題關(guān)
鍵。
12.【答案】D
【解析】A、反應(yīng)物和生物的溶液均為平衡濃度,故A錯(cuò)誤;B、K值受溫度的影響,故B錯(cuò)
誤;C、只與化學(xué)反應(yīng)本身及外界因素溫度有關(guān).不受其它外界條件,如濃度、壓強(qiáng)、催化
劑等的影響,故C錯(cuò)誤;D、平衡常數(shù)是描述化學(xué)反應(yīng)的限度的物理量,平衡常數(shù)的數(shù)值越
大,反應(yīng)限度越大,故D正確;故選D。
本題考查化學(xué)平衡常數(shù)的意義,平衡常數(shù)是表示反應(yīng)進(jìn)行程度的物理量,平衡常數(shù)的數(shù)
值越大,反應(yīng)限度越大,平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)。
13.【答案】C
/c』n
【解析】A,速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則v(N)=v(M)=t=入[t=
0.05mol
10L^5min=iQX103mol/(L*min),故A錯(cuò)誤;
B.X(g)+Y(g)^—用(g)+N(g)
起始(mol):0.10.400
轉(zhuǎn)化(mol):0.080.080.080.08
平衡(mol):0.020.320.080.08
由于反應(yīng)中氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等,可以用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算平衡常數(shù),故實(shí)驗(yàn)②中,
c(M)xc(N)0.08x0.08
該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=c兇xc仞=0.02x0.32=1,故B錯(cuò)誤;C.溫度不變平衡常數(shù)不變,
平衡時(shí)M為amol,則:
X(g)+Y(g)^^M(g)+N(g)
起始(mol):0.20.300
轉(zhuǎn)化(mol):aaa
平衡(mol):0.2~a0.3-aaa
axa0.12mol
則K=(0.2-a)x(0.3-a)=1t解得a=o.12,實(shí)驗(yàn)③中,X的轉(zhuǎn)化率=0.2molx100%=60%,故C
正確;D.實(shí)驗(yàn)①、②若溫度相同,X、Y按1:1反應(yīng),二者物質(zhì)的量相互結(jié)合,平衡忖生
成物物偵的量相等,實(shí)驗(yàn)②中溫度較高,平衡時(shí)M的物質(zhì)的量減小,說(shuō)明升高溫逆向
移動(dòng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),若④的溫度為800℃,恒容體系中,氣體體積不變的反應(yīng),實(shí)
1
驗(yàn)④與③為等效平衡,平衡時(shí)b=2a=0.06mol,但④的實(shí)際溫度為相比較800℃,平
衡逆向移動(dòng),則b<0.06,故D錯(cuò)誤;故選C。
14.【答案】BC
【解析】A.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì),由X-Y反應(yīng)的△H/3-E2,故A錯(cuò)誤;B.由圖象可知,
反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,該熱反應(yīng),即由反應(yīng)的△HV0,故B正確;
C.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)2X(g)M3Y(g),氣體系數(shù)和增加的可逆反應(yīng),降低壓強(qiáng),平
衡正向移動(dòng),有利于提高Y/故C正確;D.由B分析可知,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升
高溫度,平衡逆向移動(dòng),勺送率降低,故D錯(cuò)誤;故選BC。
15.【答案】4X10中羸[0.1062.5%否大于越大隨著水蒸氣的加入,擴(kuò)大了容器體積,
相當(dāng)于對(duì)反應(yīng)體.(或使Q<K),從而使平衡右移,轉(zhuǎn)化率增大。
【解析】I.皿。1苯乙烷,充入2L真空密閉容器中發(fā)生反應(yīng),20min后,剩余0.24mo1,
減少,?mol,
C8Hw(g)=i=C8H8(g)+H2(g)
起始(mol)0.4000
變化(mol)0.160.160.16
20min(mol)0.240.160.16
0.16mol
2L
20MIN
V(H2)==0.004mol/(L?min),故答案為:0.004mol/(L*min);
⑵CMo(g)=^sHKg)+H2(g)
試卷第!異常的公式結(jié)尾頁(yè),總11頁(yè)14
起始(mol/L)0.2000
變化(mol/L)0.100.100.10
30min(mol/L)0.100.100.10
c(CH)
8100.10x0.10
化學(xué)平衡常數(shù)km8H8卜皿2)=0.10=o.10;故答案為:0.10;
1
(3)根據(jù)CsH10(g)=^=C8H8(g)+H2(g),AH=120kJ?mol,可知C8H8(g)+H2(g)^SC8H10(g)
消耗量
△H=-120kJ-mol有30kJ熱量放出時(shí),消耗的Hz量為0.25mol,所以氫氣轉(zhuǎn)化率=起站重
0.25mol1
X100%=0-4mo1X100%=62.5%;根據(jù)⑵知,aH8(g)+H2(g)^^aiho(g)的平衡常數(shù)為Q1°
=10,
C8H8(g)+H2(g)^=CsH10(g)
起始(mol/L)0.20.20
變化(mol/L)0.1250.1250.125
某時(shí)刻(mol/L)0.750.750.125
c(C8H1(J)QI252
c(C8H8)?c(H2)=Q75x0.75=9于io,反應(yīng)不是平衡狀態(tài);故答案為:62.5%;否;
1
II.(4)C8H1o(g)^SC8Hs(g)+H2(g)AH=125kJ?mor,溫度升高,平衡正向移動(dòng),CM。的轉(zhuǎn)化
率增大,由圖I可知,壓強(qiáng)相同時(shí),「時(shí)CM。的轉(zhuǎn)化率大于0時(shí)CB。的轉(zhuǎn)化率,故「大于
Tz;故答案為:大于;
(5)其他條件不變,水蒸氣的用量越大,容器的體積越大,相當(dāng)于減小了原體系的壓強(qiáng),平
衡正向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率增大;故答案為:越大;水蒸氣的用量越大,容器的體積越大,相當(dāng)于
減小了原體系的壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率增大。
點(diǎn)睛:本題考查化學(xué)平衡及其相關(guān)計(jì)算。本題易錯(cuò)點(diǎn)為(2)和(4),要注意水蒸氣產(chǎn)生的分壓
對(duì)化學(xué)平衡的影響以及注意平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)。
C3(CC>2)
3
16.【答案】c(CO)>:o.006mol/(L?min)60%CD
【解析】
(1)根據(jù)平衡常數(shù)概念分析;依據(jù)溫度和平衡常數(shù)的關(guān)系解答;
(2)依據(jù)平衡常數(shù)結(jié)合三段式計(jì)算;
(3)根據(jù)外界條件對(duì)平衡狀態(tài)的影響分析。
(1)化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下,當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),生成物濃度的慕之積和
c"C02)
反應(yīng)物濃度的哥之積的比值,因此根據(jù)方程式可知該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=c3(C0).
根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知升高溫度平衡常數(shù)增大,這說(shuō)明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則正反
應(yīng)是吸熱反應(yīng),則AH>0?
(2)Fe203(s)+3C0(g)2Fe(s)+3C02(g)
起始濃度(mol/L)0.10.1
轉(zhuǎn)化濃度(mol/L)xx
平衡濃度(mol/L)0.1-x0.1+x
(0.1+x)3
3=64
則根據(jù)平衡常數(shù)可知,解得x=0.06,則該哂取范圍內(nèi)反應(yīng)的平均反應(yīng)速率
0.06
------x100%=60%
v(COa)=0.06mol/L-M0min=0.006mol/(L,min的平衡轉(zhuǎn)化率為01
(3)A.增加固體Feg,的量不能改變平衡狀態(tài);、轉(zhuǎn)化率不變,A錯(cuò)誤;B.加入合適的催化
劑不能改變平衡狀態(tài),轉(zhuǎn)化率不變,BC.移出部分CO2,降低生成物濃度,平衡向正
反應(yīng)方向進(jìn)行,轉(zhuǎn)化率提高,;D.正反應(yīng)吸熱,提高反應(yīng)溫度,平衡向正反應(yīng)方向
進(jìn)行,轉(zhuǎn)化率提高,D&選CD.
17.【答案】減小處?略減小增大DGH50H(1)+302(g)=20)2(g)+3HQ(1)AH
=-1366.8kJ/噸
【解析】案反應(yīng)2A+B^^2C;△HVO達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)
、,4B/C都是氣體,且C為有色氣體;
①使密責(zé)容器體積增大,壓強(qiáng)減小,平衡逆向進(jìn)行,A的轉(zhuǎn)化率減小;
②反應(yīng)是放熱反應(yīng),如果升高溫度,平衡逆向進(jìn)行,c為有色氣體,平衡混合物的顏色變淺:
(2)若A、C為氣體,B為固體;
①反應(yīng)前后氣體體積不變,加壓平衡不動(dòng),則A的體積分?jǐn)?shù)不變;
②B為固體,增加B的量,不允許化學(xué)平衡,平衡不動(dòng),A的轉(zhuǎn)化率不變;
II.(DH2S是二元弱酸,溶于水分步電離,其在水中的電離方程式為H2$=H'+HS、
HS^^H'+S2;向H2s溶液中加入NaOH固體時(shí),因與電離的H,發(fā)生中和反應(yīng),促進(jìn)H2s的電
離,c(H+)減小,c(S*增大;
試卷第!異常的公式結(jié)尾頁(yè),總11頁(yè)16
(2)A.鐵是單質(zhì),不是電解質(zhì),故A錯(cuò)誤;B.鹽酸是混合物,不是電解質(zhì),故B錯(cuò)誤;C.氯
化鈉在水溶液里或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物,是電解質(zhì),但是不含有自由移動(dòng)的離子或自
由電子,不導(dǎo)電,故C錯(cuò)誤:D.熔融氫氧化鈉含有自由移動(dòng)的離子能夠?qū)щ?,是電解質(zhì),
故D選;故選D。
(3)23gC2HsOH(1)的物質(zhì)的量為0.5mol,Imol乙醇完全燃燒放出的熱量為1366.8kJ,則乙
醇完全燃燒生成C()2(g)和HzO⑴的熱化學(xué)方程式為GH50H⑴+3Oz(g)=2CO2(g)+3H2O(DZ\H
=-1366.8kJ/mol。
考查了外界條件對(duì)平衡的影響,增大壓強(qiáng)向計(jì)量數(shù)增大的方向移動(dòng);增加反應(yīng)物或減少
生成物向正方向移動(dòng);升高溫度向吸熱方向移動(dòng);加入催化劑,平衡不移動(dòng);
18.【答案】(1)+41.19kJ?molT(2分)K./K3(2分)(2)較低溫度(1分)
(3)高于(1分)0.135mol,L1,min'200L2/mol2
(4)BD(2分,少選扣1分,錯(cuò)選或多選不給分)增大(2分)
【解析】(1)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱;依據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式判斷。
(2)根據(jù)反應(yīng)自發(fā)性的條件結(jié)合方程式分析。
(3)①根據(jù)溫度對(duì)轉(zhuǎn)化率的影響分析。
②根據(jù)轉(zhuǎn)化率結(jié)合三段式計(jì)算反應(yīng)速率和平衡常數(shù)。
(4)①根據(jù)外界條件對(duì)反應(yīng)速率和平衡狀態(tài)的影響分析;
②根據(jù)圖像變化趨勢(shì)結(jié)合反應(yīng)方程式分析判斷。
解析:(1)反應(yīng)I:C0z(g)+3Hz(g)OCH30H(g)+HzO(g)△4=一49.58kj?mo「
反應(yīng)U:COz(g)+Hz(g)aC0(g)+H20(g)
反應(yīng)in:(:05)+2似8)=013011(8)A^=-90.77kj?mol-1
則根據(jù)蓋斯定律可知反應(yīng)11=反應(yīng)I-反應(yīng)HI,因此△氏=△乩-△113=49.58kJ?mol')-
(-90.77kJ?mol')=+41.19kJ?moL;若反應(yīng)I、H、III平衡常數(shù)分別為Ki、心、心,貝(IKkKi/L。
(2)根據(jù)方程式可知反應(yīng)HI為燧減的反應(yīng),△$<(),反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,則△G=Z\H-T4S<0,
故要自發(fā)進(jìn)行需
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