2019版高中化学第二章化学反应速率和化学平衡第3节化学平衡第3课时课时作业新人教版选修4.doc

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1、1第二章 第三节 化学平衡第 3 课时基 础 巩 固1下列关于化学平衡常数的说法中，正确的是( D )A在任何条件下，化学平衡常数都是一个定值B当改变反应物的浓度时，化学平衡常数都会发生改变C化学平衡常数 K 与温度、反应物浓度、体系的压强都有关D化学平衡常数 K 可以推断一个可逆反应进行的程度解析：平衡常数只与温度有关，所以选项 A、B、C 均错误。2(2016安徽合肥检测)关于 C(s)H 2O(g)CO(g) H 2(g)的平衡常数书写形式正确的是( C )A K B Kc C c H2Oc CO c H2 c CO c H2c C c H2OC K D Kc CO c H2c H2O

2、c H2Oc CO c H2解析：据相关知识可写出平衡常数表达式，但 C 为固体，不出现在表达式中。3可逆反应 A(g)2B(g)3C(g) 4D(g) H0，在恒容密闭容器中达到平衡后，改变某一条件，下列图像正确的是( D )解析：该反应是吸热反应，升温，平衡正向移动，则平衡常数 K 应增大，A 错；增大压强，平衡逆向移动，则 B 的转化率降低，B 错；催化剂不能使化学平衡发生移动，则 D的产率不变，C 错；化学平衡常数只受温度影响，故 D 正确。4在 25 时，密闭容器中 X、Y、Z 三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表所示：物质 X Y Z初始浓度/molL1 0.1 0.2 0平衡浓度/

3、molL1 0.05 0.05 0.1下列说法错误的是 ( C )A反应达到平衡时，X 的转化率为 50%B反应表示为 X3Y2Z ，此温度下的平衡常数为 1 6002C增大压强使平衡向生成 Z 的方向移动，平衡常数增大D改变温度可以改变此反应的平衡常数解析：X、Y、Z 的浓度变化量分别为 0.05 molL1 、0.15molL 1 、0.1 molL1 ，且 X、Y 的浓度减小，Z 的浓度增大，所以该反应的化学方程式为 X3Y2Z ；X 的转化率为 100%50%；平衡常数 K 1 600；平衡常数只受温0.05 molL 10.1 molL 1 0.120.050.053度的影响，不受压

4、强和浓度的影响。5一定温度下，在容积为 1 L 的密闭容器中，存在如下关系： xH2O(g)(H 2O)x(g)，反应物和生成物的物质的量随时间的变化关系如图。下列说法不正确的是( C )A x3B该温度下，反应的平衡常数为 0.125 L2/mol2C平衡时混合气体的平均摩尔质量是 33.3 g/molD t1时刻，保持温度不变，再充入 1 mol H2O(g)，重新达到平衡时， 将c H2O xc H2O增大解析：根据图像可得如下关系：xH2O g H2O x g起 始 5 mol 0 mol转 化 3 mol 1 mol平 衡 2 mol 1 mol化学方程式中的化学计量数之比等于参加反

5、应各物质的物质的量之比，则 x3，A 项正确；该温度下反应的平衡常数 K 0.125 L2/mol2，B 项正确；平衡时混1 mol/L 2 mol/L 3合气体的平均摩尔质量 30 g/mol，C 项错误；M2 mol18 g/mol 1 mol54 g/mol2 mol 1 molt1时刻，保持温变不变，再充入 1 mol 水蒸气，相当于增大压强，平衡右移，重新达到平衡时， 将增大，D 项正确。c H2O xc H2O6(2017江西南昌二中高二月考)在 1.0 L 密闭容器中放入 0.10 mol A(g)，在一定温度进行如下反应：A(g)B(g) C(g) H85.1 kJmol 1反

6、应时间( t)与容器内气体总压强( p)的数据如表：时间 t/h 0 1 2 4 8 16 20 25 303总 压 强 p100 kPa 4.91 5.58 6.32 7.31 8.54 9.50 9.52 9.53 9.53回答下列问题：(1)欲提高 A 的平衡转化率，应采取的措施为_升高温度、减小压强_。(2)由总压强 p 和起始压强 p0计算反应物 A 的转化率 (A)的表达式为_( 1)pp0100%_，平衡时 A 的转化率为_94.1%_，列式并计算反应的平衡常数 K：A(g) B(g) C(g)起始量/mol 0.10 0 0平衡量/mol 0.10(194.1%) 0.1094

7、.1% 0.1094.1%_K 1.5_。c C c Bc A 0.094 120.005 9(3)由总压强 p 和起始压强 p0表示达到平衡时反应体系的总物质的量 n 总 和反应物 A的物质的量 n(A) n 总 _0.10 _mol， n(A)_0.10(2 )_mol。pp0 pp0下表为反应物 A 的浓度与反应时间的数据，计算： a_0.051_。反应时间 t/h 0 4 8 16c(A)/(molL1 ) 0.10 a 0.026 0.006 5分析该反应中反应物的浓度 c(A)变化与时间间隔( t)的规律，得出结论是_达到平衡前每间隔 4_h， c(A)减少约一半_；由此规律推出反

8、应在 12 h 时反应物的浓度 c(A)为_0.013_molL1 。解析：(1)该反应是一个气体体积增加的吸热反应，升温、减压均有利于平衡正向移动，提高 A 的转化率。(2)结合 pV nRT，该反应消耗 A 的物质的量即是体系增加的物质的量，(A)100% 100% 100% 100%；(A)n转 An初 A n变n初 ApVRT p0VRTp0VRT p p0p0 100%94.1%。9.53 4.914.91(3)结合在等温，等容下物质的量之比等于压强之比，那么 ， n 总n总n起 A pp00.10 mol ； n(A)0.10 mol( n 总 0.10 mol)0.10 mol(

9、0.10 0.10)pp0 pp0mol0.10 mol(2 )。pp0结合，4 h 时 n(A)0.10 mol(2 )0.051 mol， c(A)0.051 7.314.914molL1 。由表格数据可知，达到平衡前每 4 h， c(A)减小约一半，那么 12 h 时， c(A)约为 0.013 molL1 。能 力 提 升1在温度 T1和 T2(已知 T2T1)下，X 2(g)和 H2反应生成 HX 的平衡常数如下表：化学方程式 K(T1) K(T2)F2H 22HF 1.81036 1.91032Cl2H 22HCl 9.71012 4.21011Br2H 22HBr 5.6107

10、9.3106I2H 22HI 43 34仅依据 K 的变化，随着卤素原子序数的递增，下列推断不正确的是( A )AX 2与 H2反应的剧烈程度逐渐减弱BHX 的稳定性逐渐减弱CHX 的生成反应是放热反应D在相同条件下，平衡时 X2的转化率逐渐降低解析：由表中数据可知，对于同一反应，温度越高平衡常数越小，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，所以 HX 的生成反应是放热反应，C 项正确；同一温度下，随着卤素原子序数的递增， K 递减，说明反应正向进行的程度依次减小，平衡时 X2的转化率逐渐降低，HX 的稳定性逐渐减弱，B、D 项正确；不能依据 K 的变化判断反应的剧烈程度，故 A 项错误。2(20

11、16广东四校联考)将等物质的量的 CH4(g)和 H2O(g)充入 1 L 恒容密闭反应容器，发生反应：CH 4(g)H 2O(g)CO(g) 3H 2(g)，某温度下反应达平衡，平衡常数K27，此时测得 CO 的物质的量为 0.10 mol，则 CH4的平衡转化率(计算结果保留两位有效数字)是( D )A61% B71% C81% D91%解析： CH4(g) H2O(g) CO(g) 3H2(g)起始(mol/L) n n 0 0转化(mol/L) 0.1 0.1 0.1 0.3平衡(mol/L) n0.1 n0.1 0.1 0.3K 27， n0.11 mol。0.10.32 n 0.1

12、 2转化率 100%91%。0.1 mol0.11 mol3已知 830 时，反应 CO(g)H 2O(g)H 2(g)CO 2(g)的平衡常数 K1，将各物质按表中的物质的量(单位：mol)投入恒容容器中，则开始时反应逆向进行的是( A )5选项 A B C Dn(CO2) 3 1 0 1n(H2) 2 1 0 1n(CO) 1 2 3 0.5n(H2O) 5 2 3 2解析： Q(A) 1.2， Q(B) 0.25， Q(C)0， Q(D)2315 1122 1。 Q(B)、 Q(C)均小于平衡常数 1，所以 B、C 两种情况下反应正向进行； Q(D)1120.51，反应处于平衡状态； Q

13、(A)大于 1，反应逆向进行。4N 2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生以下反应：2N 2O5(g)4NO 2(g)O 2(g) H0， T1温度时，向密闭容器中通入 N2O5，部分实验数据见下表：时间/s 0 500 1 000 1 500c(N2O5)/molL1 5.00 3.52 2.50 2.50下列说法中不正确的是( C )A500 s 内 N2O5的分解速率为 2.96103 molL1 s1BT 1温度下的平衡常数 K1125，平衡时 N2O5的转化率为 50%CT 1温度下的平衡常数为 K1， T2温度下的平衡常数为 K2=若 T1T2，则 K15.00 12molL1

14、解析：A 项，500 s 内 N2O5的浓度变化量为(5.003.52)molL 1 1.48 molL1 ， v(N2O5)1.48 molL 1 500 s2.9610 3 molL1 s1 ；B 项，分析如下：2N 2O5(g) 4NO2(g)O 2(g)起始浓度(molL 1 ) 5.00 0 0转化浓度(molL 1 ) 2.50 5.00 1.25平衡浓度(molL 1 ) 2.50 5.00 1.25K1 125，平衡时 N2O5的转化率为 50%；C 项，c4 NO2 c O2c2 N2O5 5.0041.252.502该反应的正反应为吸热反应，升高温度，平衡常数增大，故 K1

15、K2；D 项，达平衡后，其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的 ，相当于增加压强，平衡左移，则 c(N2O5)5.00 12molL1 。5一定量的 CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)CO 2(g)62CO(g) ，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：已知：气体分压( p 分 )气体总压( p 总 )体积分数。下列说法正确的是( B )A550 时，若充入惰性气体， v 正 、 v 逆 均减小，平衡不移动B650 时，反应达平衡后 CO2的转化率为 25.0%C T 时，若充入等体积的 CO2和 CO，平衡向逆反应方向移动D925 时，用平衡分压代替平衡浓度

16、表示的化学平衡常数 Kp24.0 p 总解析：A平衡向正反应方向移动，A 错误；B利用三段式，可得 CO2的转化率为25.0%，B 正确；C由图可知 T 时，平衡体系中 CO2和 CO 体积分数相等，则在恒压密闭容器中再充入等体积的 CO2和 CO，平衡不移动，C 错误；D平衡后 p(CO) p 总 ， p(CO2)2425 p 总 ， Kp ，D 错误，选 B。125 p CO 2p CO26如图表示反应 X(g)4Y(g) Z(g) H0，在某温度时 X 的浓度随时间变化的曲线：下列有关该反应的描述正确的是( B )A第 6 min 后，反应就终止了BX 的平衡转化率为 85%C若升高温度

17、，X 的平衡转化率将大于 85%D若降低温度，该反应的平衡常数将减小解析：由图象可知该反应在 6 min 时达化学平衡状态，但反应并未停止，故 A 错；由图可知平衡时 c(X)0.15 molL1 ，起始时 c(X)1.0 molL1 ，故平衡转化率 100%85%，B 正确；由于该反应为放热反应，故升高1.0 molL 1 0.15 molL 11.0 molL 17温度其平衡常数减小，反应进行程度减小，X 的平衡转化率减小，且降低温度，平衡常数增大，故 C、D 均错。7在容积为 1.00 L 的容器中，通入一定量的 N2O4，发生反应 N2O4(g)2NO 2(g)，随温度升高，混合气体的

18、颜色变深。回答下列问题：(1)反应的 H_大于_0(填“大于”或“小于”)；100 时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在 060 s 时段，反应速率 v(N2O4)为_0.0010_molL 1 s1 ；反应的平衡常数 K1为_0.36_molL 1 _。(2)100 时达平衡后，改变反应温度为 T， c(N2O4)以 0.0020 molL1 s1 的平均速率降低，经 10 s 又达到平衡。 T_大于_100 (填“大于”或“小于”)，判断理由是_反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高_。列式计算温度 T 时反应的平衡常数 K2_平衡时， c(NO2)0.120_molL 1

19、0.0020_molL 1 s1 10_s20.16_molL 1 ， c(N2O4)0.040_molL 1 0.0020_molL 1 s1 10_s0.020_molL 1 ， K21.28_molL 1 _。 0.16 molL 1 20.020 molL 1(3)温度 T 时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半。平衡向_逆反应_(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，判断理由是_对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动_。解析：(1)由于 NO2为红棕色气体，N 2O4为无色气体，温度升高，混合气体的颜色加深，说明 NO2气体浓度增大，即升温平衡向生成二氧化氮气体的方向移动，升高温度平衡向吸热反应的方向移动，所以该反应的正反应为吸热反应，即 H 大于 0；根据反应速率的定义可求出 N2O4的反应速率；由题中图像可知平衡时 NO2和 N2O4的浓度，将数据代入平衡常数表达式计算即可。(2)由题意，改变温度，N 2O4的浓度减小，则是升高温度， T 大于100 。根据速率和时间，求出减少的 N2O4的浓度为 0.02 molL1 ，则平衡时 N2O4的浓度为 0.020 molL1 ，NO 2为 0.16 molL1 ，由平衡常数表达式可得 K2的值。(3)缩小体积，即增大压强，增大压强平衡向气体分子数减小的方向移动，所以平衡逆向移动。8