2019年高中化学第二章化学反应速率和化学平衡2.3.3化学平衡常数练习新人教版选修4.docx

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1、1第 3课时 化学平衡常数基础巩固1下列关于平衡常数 K的说法中 ,正确的是( )A.平衡常数 K只与反应本身及温度有关B.改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数 KC.加入催化剂能改变平衡常数 KD.平衡常数 K只与温度有关,与反应的本身及浓度、压强无关答案 A2关于反应 C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)的平衡常数的书写形式 ,正确的是( )A.K= B.K=c(C)c(H2O)c(CO)c(H2) c(CO)c(H2)c(C)c(H2O)C.K= D.K=c(CO)c(H2)c(H2O) c(H2O)c(CO)c(H2)答案 C3在一定温度下的密闭容器中,加入 1 mol

2、 CO和 1 mol H2O发生反应:CO(g)+H 2O(g)CO2(g)+H2(g),达到平衡时测得 n(H2)为 0.5 mol,下列说法不正确的是( )A.在该温度下平衡常数 K=1B.平衡常数与反应温度无关C.CO的转化率为 50%D.其他条件不变,改变压强平衡不移动答案 B4一定条件下 ,固定容积的密闭容器中 ,CO和 H2反应生成甲醇:CO(g)+2H 2(g) CH3OH(g)。如图是该反应在不同温度下 CO的转化率随时间变化的曲线。下列判断正确的是( )A.T1T2B.该反应的 H02C.T1时的平衡常数 K1T2时的平衡常数 K2D.T1时的平衡常数 K12p 乙B.SO3

3、的质量 m:m 甲 =m 丙 2m 乙C.c(SO2)与 c(O2)之比 k:k 甲 =k 丙 k 乙D.反应放出或吸收热量的数值 Q:Q 甲 =Q 丙 2Q 乙5解析 甲和丙达到的平衡是等效平衡,所以压强 p 甲 =p 丙 ,SO3的质量 m 甲 =m 丙 ,乙可看作是甲达到平衡后,取出一半物质,浓度变为原来的 ,压强降为原来的 后形成的,平衡向气体增多的12 12方向移动,压强在减小后的基础上增大,SO 3的量减小,所以 2p 乙 p 甲 ,SO3质量 2m 乙 v(吸氢)解析 该反应正向移动属于气体的物质的量减小的放热反应。A 项,气体压强不变,表明气体物质的量不变,达到平衡,正确;B

4、项,该反应为可逆反应,吸收 y mol H2,则需 MHx大于 1 mol,错误;C 项,该反应是放热反应,降温,平衡向正反应方向移动,平衡常数增大,正确;D 项,通入H2相当于加压,平衡正向移动, v(放氢)0.060解析 中 5 min时生成 M 0.05 mol,则生成 N也是 0.05 mol,v(N)= =1.010-3 molL-0.05mol10 L5min1min-1,A错误;中平衡时 n(M)=0.080 mol,则生成 N 0.080 mol,消耗 X、Y 的物质的量分别为 0.080 mol、0.080 mol,因此平衡时容器中有 X 0.02 mol、有 Y 0.32

5、mol,其平衡常数 K= =1,B错误;中反应温度与相同,则平衡常数也相同, K=1。则有0.080mol10 L0.080mol10 L0.02mol10 L0.32mol10 L=1,a=0.12,即参加反应的 X的物质的量为 0.12 mol,其转化率为a10a100.2-a100.3-a10100%=60%,C正确;的平衡常数为 1,所以该反应的正反应为0.12mol0.2mol 0.09100.09100.40-0.09100.10-0.0910=8131放热反应,若的反应在 800 时进行,则有 =1,b=0.060,升高温度,平衡向逆b10b10(0.10-b)10(0.15-b

6、)10反应方向移动,因此在 900 进行至平衡时 b0I-3B.若温度为 T1、 T2,反应的平衡常数分别为 K1、 K2,则 K1K2C.若反应进行到状态 D时,一定有 v(正) K2,D点没有平衡, c( )偏小(要向 A点移动),即I-3反应要向右进行,所以此时 v(正)v(逆),C 项错误;由图知, c( ):状态 A状态 B。则 c(I2)为:I-3状态 A”“0。10(3)增大反应物中一种物质的百分含量,其自身的转化率降低,而另外一种反应物的转化率增大,因此选 B。加入 COS时,平衡逆向移动,H 2S的转化率减小;加入 N2,平衡不移动,H 2S的转化率不变。答案 (1)2.5

7、2.810 -3 (2) (3)B7(2016全国 ,节选)在不同温度下 ,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中 SO2和 NO的平衡分压 pc如图所示。(1)由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均 (填“增大”“不变”或“减小”)。 (2)反应 Cl +2S 2S +Cl-的平衡常数 K表达式为 。 O-2 O2-3 O2-4解析 (1)由图示可知,温度升高,SO 2和 NO的平衡分压增大,说明升温,平衡逆向移动,因此,升高温度,反应的平衡常数减小。(2)根据反应方程式 Cl +2S 2S +Cl-,可知化学平衡常数表达式为 K=O-2 O2-3 O2-4。c(Cl-)c2(S

8、O2-4)c(ClO-2)c2(SO2-3)答案 (1)减小(2)K=c2(SO2-4)c(Cl-)c2(SO2-3)c(ClO-2)8Bodensteins研究了下列反应 :2HI(g) H2(g)+I2(g)在 716 K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数 x(HI)与反应时间 t的关系如下表:t/min 0 20 40 60 80 120x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.78411(1)根据上述实验结果,该反应的平衡常数 K的计算式为 。 (2)上述反应中,正反应速率为 v(正)= k

9、正 x2(HI),逆反应速率为 v(逆)= k 逆 x(H2)x(I2),其中k 正 、 k 逆 为速率常数,则 k 逆 为 (以 K和 k 正 表示)。若 k 正 =0.002 7 min-1,在t=40 min时, v(正)= min -1。 (3)由上述实验数据计算得到 v(正) x(HI)和 v(逆) x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为 (填字母)。 解析 (1)由表中数据可知 120 min时反应达到平衡,根据反应可知: x(HI)=0.784,x(H2)=x(I2)=0.108,将数据代入平衡常数表达式: K= 。c(H2)c(I2)

10、c2(HI) =0.1080.1080.7842(2)因为 v(逆)= k 逆 x(H2)x(I2),则 k 逆 = 因为平衡状态时 v(逆)v(逆)x(H2)x(I2)= k正 x2(HI)x(H2)x(I2)=v(正), k 逆 = 。k正K在 t=40 min时,由表中数据可知 x(HI)=0.85,若 k 正 =0.002 7 min-1,代入公式: v(正)=k 正 x2(HI)= 0.002 7 min-10.852=1.9510-3 min-1。(3)升高温度,平衡:2HI(g) H2(g) + I2(g) H=+11 kJmol-1向正向移动,且正、逆速率均增大, x(HI)减

11、小, x(H2)增大;故 x(HI)对应的平衡点为 A点; x(H2)对应的平衡点为E点。答案 (1) (2) 1.9510 -3 (3)AE0.1080.1080.7842 k正K 9(2017全国 )砷(As) 是第四周期A 族元素,可以形成As2S3、As 2O5、H 3AsO3、H 3AsO4等化合物,有着广泛的用途。回答下列问题:(1)画出砷的原子结构示意图 。 12(2)工业上常将含砷废渣(主要成分为 As2S3)制成浆状,通入 O2氧化,生成 H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式 。该反应需要在加压下进行,原因是 。 (3)已知:As(s)+ H2(g)+2O2(g)

12、H3AsO4(s) H132H2(g)+ O2(g) H2O(l) H2122As(s)+ O2(g) As2O5(s) H352则反应 As2O5(s)+3H2O(l) 2H3AsO4(s)的 H= 。 (4)298 K时,将 20 mL 3x molL-1 Na3AsO3、20 mL 3 x molL-1 I2和 20 mL NaOH溶液混合,发生反应:As (aq)+I2(aq)+2OH-(aq) As (aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中 c(AsO3-3 O3-4)与反应时间( t)的关系如图所示。O3-4下列可判断反应达到平衡的是 (填标号)。 a.溶液的 pH不再变化b.v(I-)=2v(As )O3-3c.c(As )/c(As )不再变化O3-4 O3-3d.c(I-)=y molL-1 tm时, v 正 v 逆 (填“大于”“小于”或“等于”)。 tm时 v 逆 tn时 v 逆 (填“大于”“小于”或“等于”),理由是 。 若平衡时溶液的 pH=14,则该反应的平衡常数 K为 。 答案 (1) +33 28185(2)2As2S3+5O2+6H2O 4H3AsO4+6S增加反应物 O2的浓度,提高 As2S3的转化速率13(3)2 H1-3 H2- H3(4)a、c 大于 小于 tm时生成物浓度较低 (molL-1)-14y3(x-y)2