1、考点规范练 20 化学平衡状态 化学平衡常数(时间:45 分钟 满分:100 分)一、选择题(本题共 10 小题,每小题 5 分,共 50 分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.I2在 KI 溶液中存在平衡 I2(aq)+I-(aq) (aq),某 I2、KI 混合溶液中, c( )与温度 T 的关-3 -3系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态),下列说法不正确的是( )A.反应 I2(aq)+I-(aq) (aq) H v(逆)D.温度为 T1 时,向该平衡体系中加入 KI 固体,平衡正向移动2.只改变一个影响因素 ,平衡常数 K 与化学平衡移动的关系叙述正确的是( )A.K 值有变化
2、,平衡一定移动B.平衡向正反应方向移动时, K 值一定增大C.K 值不变,平衡不可能移动D.相同条件下,同一个反应其化学方程式的计量数增大到原来的 2 倍, K 值也增大到原来的 2 倍3.已知某密闭容器中存在下列平衡:CO(g)+H 2O(g) CO2(g)+H2(g),其他条件不变,平衡时 c(CO2)与温度 t 的关系如图所示。下列说法错误的是( )A.平衡状态 A 与 C 相比,平衡状态 A 的 c(CO)较小B.在 t2时, D 点的反应速率: v(逆) v(正)C.反应 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的 H0D.若 t1、 t2时的平衡常数分别为 K1、 K2,
3、则 K10)。5 min 后达平衡,测得容器中 n(C)=0.8 mol。则下列说法正确的是( )A.使用催化剂或缩小容器体积,该平衡均不会移动B.3v(A)=2v(C)=0.16 molL-1min-1C.升高温度,该平衡正向速率减小,故平衡逆向移动D.该可逆反应达平衡后,放出 a kJ 的热能(假设化学能全转化为热能)8.氮气是制备含氮化合物的一种重要物质,而氮的化合物用途广泛。两个常见的 固氮反应的平衡常数的对数值(lg K)与温度的 关系如图所示:N 2+3H2 2NH3和N 2+O2 2NO根据图中的数据判断下列说法正确的是( )A.反应和均为放热反应B.升高温度,反应的反应速率减小
4、C.在标准状况下,利用反应固氮和利用反应固氮反应程度相差很大D.在 1 000 时,反应和反应体系中 N2的浓度一定相等9.以二氧化碳和氢气为原料制取乙醇的反应为 2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) Ht1)所示。反应时间/minn(SiF4)/moln(H2O)/mol0 1.20 2.40t1 0.80 at2 b 1.60通过 a 或 b 的值及化学平衡原理说明 t1 min 时反应是否达到化学平衡状态: 。 (3)若只改变一个条件使上述反应的化学平衡常数变大,该反应 (填序号)。 a.一定向正反应方向移动b.一定向逆反应方向移动c.一定是减小压强造成的
5、d.一定是升高温度造成的e.SiF4的平衡转化率一定增大12.(16 分)研究氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时,涉及如下反应:2NO2(g)+NaCl(g) NaNO3(g)+ClNO(g) K1 H v(逆),C 项正确;增大 c(I-),平衡正向移动,D 项正确。-32.A K 值是温度的函数, K 值变化,说明温度发生了改变,则平衡一定发生移动,A 项正确;若在其他条件不变时,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,有利于反应正向进行,平衡向右移动,但 K 值只与温度有关,故 K 值不变,B 项错误;增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,有利于正反应的进行,若体系温度不变,则 K 值不
6、变,但平衡发生移动,C 项错误;相同条件下,同一个反应,其化学方程式的计量数增大到原来的 2 倍, K 值应变为原数值的平方,D 项错误。3.A 由图可知题给反应正反应吸热,C 项正确;升高温度平衡正向移动,CO 浓度减小,所以 A 点 CO浓度大,A 项错误;由于 t2时反应进行到状态 D,c(CO2)高于平衡浓度,所以反应向逆反应方向进行,则一定有 v (正) v (逆),B 项正确;由于正反应是吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动,化学平衡常数增大,故 K1K2,D 项正确。4.B 10 min 内,PCl 5的浓度变化量为 0.4 molL-1,故 Cl2的浓度变化量为 0.4 mo
7、lL-1,所以v(Cl2)=0.04 molL-1min-1,A 项正确;升高温度( T1T2),反应的平衡常数减小,说明正反应为放热反应,高温不利于反应向正反应方向移动,PCl 3的物质的量变化较小,比值大于 1,B项错误;平衡时Cl2的浓度为 0.6 molL-1,体积为 2 L,故 Cl2为 1.2 mol,C 项正确;平衡后移走 2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2,压强减小,平衡逆向移动,相同条件下再达平衡时, c(PCl5)0.2 molL-1,D 项正确。5.D 因为该反应是可逆反应,且反应速率极慢,在有限的时间内反应不能达到平衡,A 项错误;由题干知 570 K 时
8、反应速率极慢,故可推断出升高温度对化学反应速率的影响不大,B 项错误;因平衡常数已经较大,增大压强虽然平衡正向移动,但对设备要求更高,故 C 项错误;高效催化剂可提高反应速率,解决反应极慢的问题,有利于尾气的转化,故 D 项正确。6.C 该反应可实现燃煤烟气中硫的回收,根据原子守恒可知 Y 为 S,X 为 CO2,A 项正确;前 1 s 内 v (SO2)= =0.50 molL-1s-1,速率之比等于其化学计量数之比,1 .00-1-0.50 -11 则 v(X)=2v(SO2)=1.00 molL-1s-1,B 项正确;SO 2(g)+2CO(g) 2CO2(g)+S(l),反应中 S 的
9、化合价降低,被还原,SO 2是氧化剂,体现了氧化性,C 项错误;3 s 时处于平衡状态,根据 SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(l),平衡时 c(CO2)=2.00 molL-1,反应的平衡常数K= =3.331036,D 项正确。2.0022.0023.0010-377.A 由于该反应反应前后容积不变,缩小容器容积平衡不移动,使用催化剂平衡也不会移动,A 项正确;各物质的化学反应速率之比等于其相应的化学计量数之比,应该是 2v(A)=3v(C)=0.24 molL-1min-1,B 项错误;升高温度,正、逆反应速率都增大,正反应为放热反应,故平衡逆向移动,C 项错误;由于该反应为
10、可逆反应,2 mol A 和 1 mol B 不可能完全反应,放出的热能小于 a kJ,D 项错误。8.C 反应的 K 值随温度升高而减小,反应是放热反应,反应的 K 值随温度升高而增大,反应是吸热反应,A 项错误;升高温度,两个反应的反应速率都增大,B 项错误;在标准状况下,反应 K10 10,反应 K10 -30,相差很大,故利用反应固氮和利用反应固氮反应程度相差很大,C 项正确;在 1 000 时, 反应、反应的 K 值相等 ,即 ,而体系中 N22(3)(2)3(2)= 2()(2)(2)的浓度不一定相等,D 项错误。9.C 从图像可知,温度越高氢气的含量越高,说明升高温度平衡向逆反应
11、方向移动,温度升高平衡常数减小,则平衡常数 A 点大于 B 点,A 项错误; B 点只能说明该温度下,CO 2和 H2O 的浓度相等,不能说明 v 正 (CO2)=v 逆 (H2O),B 项错误;从图像可知, A 点 H2和 H2O 的物质的量百分数相等,故物质的量相等,C 项正确;其他条件恒定,充入更多 H2,反应物浓度增大,正反应速率增大, v(CO2)也增大,D 项错误。10.A 由图甲分析可知,根据变化的量等于化学方程式的化学计量数之比,此温度下该反应的化学方程式为 2A(g)+E(g) 2B(g)+F(g)。该反应前后体积不变,若改变压强,平衡不会发生移动,故 t2时刻不可能是增大压
12、强,A 项错误;平衡常数 K 只与温度有关,平衡状态和的温度相同,故 K 相等,B项正确;平衡状态、和中,状态向正向反应进行最彻底,F 的浓度最大,C 项正确;根据方程式知,反应前后气体体积不变,故不可能是压强的变化, t4时刻速率减小,且变化的点不连续,因此是降低温度的结果,D 项正确。11.答案 (1)bcd(2)a=1.60(或 b=0.80),说明在一定条件下, t1t2 min 时各组分的浓度(或物质的量)均不再发生改变,则 t1 min 时反应已经达到化学平衡状态(3)ade解析 (1) v 消耗 (SiF4)和 v 生成 (HF)都表示正反应速率,不能根据二者判断反应是否达到平衡
13、状态。(2)0t1 min,反应消耗的 SiF4为 0.40 mol,根据已知反应可确定消耗的 H2O 为 0.80 mol,故a=1.60;t2 min 时,H 2O 仍为 1.60 mol,故 b=0.80。由此可判断 t1 min 时该反应已经达到化学平衡状态。(3)若只改变一个条件使反应的化学平衡常数变大,即 K= 变大,该反应一定向正反4()2(2)(4)应方向移动, K 随温度变化而变化,正反应为吸热反应,平衡向正反应方向移动,则应升高温度,SiF 4的平衡转化率一定增大。12.答案 (1)212(2)反应为放热反应且反应容器为绝热容器,随着反应的进行,体系的温 度升高,故再次达平
14、衡时的转化率会降低(3)AD(4) 100%2+1-解析 (1)反应 4NO2(g)+2NaCl(g) 2NaNO3(g)+2NO(g)+Cl2(g)可由 2-得到,则 K= /K2。21(2)根据反应2NO 2(g)+NaCl(g) NaNO3(g)+ClNO(g) H0,因该反应为放热反应且反应容器为绝热容器,所以随着反应的进行,体系的温度升高,故再次达到平衡时的转化率会降低。(3)根据反应2NO(g)+Cl 2(g) 2ClNO(g) H0,在恒温、恒容条件下进行。容器的容积不变,但气体的物质的量发生变化,因此压强不再变化,能判断反应达到平衡状态,A 正确;平衡时各物质物质的量之间没有必
15、然联系, n(ClNO)=n(NO)不能判断反应达到平衡状态,B 错误;容器的容积和气体的质量均不变,因此混合气体密度始终不变,不能判断反应达到平衡状态,C 错误; v 正 (NO)=v 逆 (ClNO)能判断反应达到平衡状态,D 正确。(4) 2NO(g)+Cl 2(g) 2ClNO(g)起始(mol) x 1 0反应(mol) 2a a 2a平衡(mol) x-2a 1-a 2a平衡混合物中 ClNO 的体积分数等于物质的量分数,即y= 100%。2+1-13.答案 (1)CH 3OH(g)+ O2(g) CO2(g)+2H2(g)12 H=-192.4 kJmol-1 (2) K= 67
16、.6%或 0.676 或 0.68 p1p2p3(2)3(2)(3)(2)(3)H2+C -2e- H2O+CO2 O 2(或空气)和 CO22-3解析 (1)已知反应CH 3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) H1=+49.4 kJmol-1;反应CH 3OH(g)CO(g)+2H2(g) H2=+90.6 kJmol-1;由 CO 的燃烧热为 283.0 kJmol-1可知:CO(g)+ O2(g)12CO2(g) H=-283.0 kJmol-1。由盖斯定律,+得反应的热化学方程式为:CH 3OH(g)+ O2(g) CO2(g)+2H2(g) H=-192.4 kJm
17、ol-1;1 mol 甲醇在反应、中产生氢气的物12质的量分别为 3 mol、2 mol、2 mol,产生 H2最多的是反应。(2)反应甲醇水蒸气重整制氢:CH 3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) H1=+49.4 kJmol-1的平衡常数表达式为 K= 。(2)3(2)(3)(2) CH 3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g)起始/mol 1 1 0 0反应/mol 0.82 0.82 0.82 30.82平衡/mol 0.18 0.18 0.82 2.46反应达平衡时 H2的体积分数为100%=67.6%。2.460.18+0.18+0.82+2.46由反应方程式 CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g)可知,相同温度时,减小压强,平衡正向移动,CH3OH 转化率增大。由图像可以看出,温度一定,从 p3到 p1,CH3OH 转化率增大,故压强由小到大的顺序是 p1p2p3。(3)燃料电池中通入燃料的电极是负极,通入氧化剂的电极是正极,负极是 H2作还原剂,电极反应式为 H2+C -2e- H2O+CO2,正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子 ,电极反应式为2-3O2+2CO2-4e- 2C ,故正极要不断通入 O2(或空气)和 CO2。2-3
