1、课时达标作业 23 化学平衡常数基础题1.下列说法正确的是( )A放热反应均是自发反应B S 为正值的反应均是自发反应C物质的量增加的反应，S 为正值D如果 H 和 S 均为正值，当温度升高时，反应可能自发进行解析：放热反应不一定能自发进行，如铝热反应为放热反应，在常温下不能自发进行，A 错误；S 为正值的反应不一定是自发反应，如水的分解，B 错误；只有气体的物质的量增加的反应，S 为正值，C 错误；如果 H 和 S 均为正值，当温度升高时，可满足H TSab，因 75.0a，故升温平衡正向移动，从而可知 f75.0，所以正确；在 915 、2.0 MPa 下，设 E 的起始物质的量为 a m
2、ol，转化率为 x，则平衡时 G 的物质的量为 2ax mol，由题意得2ax/(aax2ax )100%75.0%，解得 x0.6，正确；该反应是气体体积增大的反应，因此为熵增反应，正确；结合前面分析知升温平衡正向移动，则平衡常数增大，正确。答案：A7碘单质难溶于水却易溶于 KI 溶液。碘水中加入 KI 溶液发生反应：I 2(aq)I (aq)I (aq)，该反应的平衡常数与温度的关系如 3图，下列说法不正确的是( )A上述正反应为放热反应B上述体系中加入苯，平衡不移动C可运用该反应原理除去硫粉中少量的碘单质D实验室配制碘水时，为增大碘单质的溶解度可加入适量 KI溶液解析：由图中可看出，随着
3、温度的升高，平衡常数减小，故升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，A 项正确；加入苯后能将溶液的碘单质萃取，降低了溶液中 c(I2)，平衡逆向移动，B 项错误；硫粉中的碘单质在加入 KI 后，碘单质生成 KI3而除去，C 项正确；配制碘水时，加入 KI 溶液，使得平衡正向移动，增大碘单质的溶解度，D 项正确。答案：B8在一恒容的密闭容器中充入 0.1 molL1 CO2、0.1 molL1 CH4，在一定条件下发生反应：CH 4(g)CO 2(g)2CO(g)2H 2(g)，测得 CH4 平衡时转化率与温度、压强关系如图。下列有关说法不正确的是( )A上述反应的 H 0B压强：p 4p 3p
4、 2p 1C 1 100 时该反应平衡常数为 1.64D压强为 p4 时，在 Y 点：v 正 v 逆解析：由图像知，压强一定时，温度越高，甲烷的平衡转化率越高，故正反应为吸热反应，H0，A 项正确；该反应为气体分子数增加的反应，压强越大，甲烷的平衡转化率越小，故p4p 3p 2p 1，B 项正确；1 100 时，甲烷的平衡转化率为 80.00%，故平衡时各物质的浓度分别为 c(CH4)0.02 molL1 ，c (CO2)0.02 molL1 ，c(CO) 0.16 molL1 ，c(H 2)0.16 molL1 ，即平衡常数K 1.64，C 项正确；压强为 p4时，Y 点未达到平0.1620
5、.1620.020.02衡，需增大 CH4转化率达到平衡，此时 v 正 v 逆 ，D 项错误。答案：D9一定条件下，反应 2NH3(g)N2(g)3H 2(g) H0，达到平衡时 N2 的体积分数与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是( )A压强：p 1p 2B b、 c 两点对应的平衡常数：K cK bC a 点：2v 正 (NH3)3v 逆 (H2)Da 点：NH 3 的转化率为13解析：该反应为气体分子数增大的反应，恒温时，压强越大，N2的体积分数越小，则 p1p 2，故 A 错误；b、c 两点对应温度bc ，该反应为吸热反应，温度越高，平衡常数越大，则 KcK b，故 B 正确；
6、反应速率之比等于化学计量数之比，3v 正 (NH3)2v 逆(H2)，故 C 错误；对于反应 2NH3(g)N2(g)3H 2(g)，假设反应前氨气的物质的量为 1 mol，反应的氨气的物质的量为 x mol，则0.1，解得 x ，因此氨气的转化率为 ，故 D 错误。x21 x 14 14答案：B10一定量的 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)2CO(g)，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示。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( )A550 时，若充入惰性气体，v 正 、v 逆 均减小，平衡不移动B 65
7、0 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表示的化学平衡常数Kp 24.0p 总解析：A 项，C(s)CO 2(g)2CO(g)的正反应是气体物质的量增加的反应，由于反应容器为体积可变的恒压密闭容器，充入惰性气体容器体积扩大，对反应体系相当于减小压强，故 v 正 、v 逆 均减小，平衡正向移动，错误；B 项，由图可知， 650 时若设起始时CO2的体积为 1 L，平衡时 CO2消耗的体积为 x，则C(s)CO 2(g)2CO(g)V 始 1 0V 变 x 2xV 平 1x 2x100
8、%40.0%，x0.25 L，CO 2的转化率为 25%，2x1 x 2x正确；C 项，由图可知，T 时平衡体系中 CO 和 CO2的体积分数均为 50%，故若恒压时充入等体积的 CO2和 CO 两种气体，平衡不发生移动，错误；D 项，925 时， CO 的平衡分压 p(CO)p 总96.0%， CO2的平衡分压 p(CO2)p 总 4%，根据化学平衡常数的定义可知 Kp 23.04 p 总 ，错误。p 2COpCO2 p总 96%2p总4.0%答案：B能力题11.(1)目前国际空间站处理 CO2 的一个重要方法是将 CO2 还原，所涉及的反应方程式为：CO2(g)4H 2(g) CH4(g)
9、2H 2O(g)Ru 已知 H2 的体积分数随温度的升高而增加。若温度从 300 升至 400 ，重新达到平衡，判断下列表格中各物理量的变化。(选填“增大” 、 “减小” 或“不变”)v 正 v 逆 平衡常数 K 转化率 (2)相同温度时，上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡，各物质的平衡浓度如下表：CO2/molL1 H2/ molL1 CH4/molL 1 H2O molL1平衡 a b c d平衡 m n x ya、b、c、d 与 m、n、x 、y 之间的关系式为_。解析：(1)H 2的体积分数随温度的升高而增加，这说明升高温度平衡向逆反应方向进行，即正反应是放热反应。升高温度正、逆反应
10、速率均增大，平衡向逆反应方向进行，平衡常数减小，反应物的转化率减小。(2)相同温度时平衡常数不变，则 a、b、c 、d 与 m、n、x、y 之间的关系式为 。cd2ab4 xy2mn4答案：(1)v 正 v 逆 平衡常数 K 转化率 增大 增大 减小 减小(2) cd2ab4 xy2mn412在工业上常用 CO 与 H2 合成甲醇，热化学方程式为 CO(g)2H 2(g)CH3OH(g) H574.4 kJmol 1 。(1)在 T1 时，向体积为 2 L 的恒容容器中充入物质的量之和为 3 mol 的 CO 和 H2，发生反应 CO(g)2H 2(g)CH3OH(g)，反应达到平衡时 CH3
11、OH(g)的体积分数(CH 3OH)与 的关系如图 1 所示。nH2nCO当起始 2 时，经过 5 min 反应达到平衡，CO 的转化nH2nCO率为 0.6，则 05 min 内平均反应速率 v(H2)_。若此刻再向容器中加入 CO(g)和CH3OH(g)各 0.4 mol，达到新平衡时 H2 的转化率将_(填“增大” “减小”或“不变”)。当 3.5 时，反应达到平衡后，CH 3OH 的体积分数可能nH2nCO是图 1 中的_(填“D” “E”或“F” )点。(2)在一容积可变的密闭容器中充有 10 mol CO 和 20 mol H2。 CO 的平衡转化率(CO)与温度(T)、压强 (p
12、)的关系如图 2 所示。A、B、C 三点对应的平衡常数 KA、K B、K C 的大小关系为_。若达到平衡状态 A 时，容器的体积为 10 L，则在平衡状态 B时容器的体积为_L。答案：(1) 0.12 molL1 min1 增大 F(2)K AK BK C 213元素铬(Cr)在溶液中主要以 Cr3 (蓝紫色) 、Cr(OH) (绿色)、 4Cr2O (橙红色) 、CrO (黄色)等形式存在。 Cr(OH)3 为难溶于水27 24的灰蓝色固体。回答下列问题：(1)Cr3 与 Al3 的化学性质相似，在 Cr2(SO4)3 溶液中逐滴加入NaOH 溶液直至过量，可观察到的现象是_。(2)CrO
13、和 Cr2O 在溶液中可相互转化。室温下，初始浓24 27度为 1.0 molL1 的 Na2CrO4 溶液中 c(Cr2O )随 c(H )的变化如图27所示。用离子方程式表示 Na2CrO4 溶液中的转化反应_。由图可知，溶液酸性增大，CrO 的平衡转化率24_(填 “增大” “减小”或“不变”)。根据 A 点数据，计算出该转化反应的平衡常数为_。升高温度，溶液中 CrO 的平衡转化率减小，则该反应的24H_0(填“大于 ”“小于”或“等于”) 。解析：(1) 由于 Cr3 与 Al3 的化学性质相似，所以 Cr(OH)3也具有两性，根据题目信息，则可知在 Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入
14、 NaOH溶液，先生成灰蓝色沉淀 Cr(OH)3，并逐渐增多，随着滴加 NaOH溶液的过程，灰蓝色沉淀 Cr(OH)3逐渐溶解并生成绿色 Cr(OH) 溶 4液。(2)由图可知，随着溶液酸性增大，溶液中 c(Cr2O )逐渐增大，27说明 CrO 逐渐转化为 Cr2O ，则 CrO 的平衡转化率逐渐增24 27 24大，其反应的离子方程式为：2CrO 2H Cr2O H 2O；由24 27图中 A 点数据，可知：c (Cr2O )0.25 molL1 、c(H )271.010 7 ，则进一步可知 c(CrO )1.0 molL1 20.25 24molL1 0.5 molL1 ，根据平衡常数的定义可计算出该转化反应的平衡常数为 1.01014；升高温度，溶液中 CrO 的平衡转化率减24小，说明化学平衡逆向移动，则正反应为放热反应，即该反应的H 小于 0。答案：(1) 蓝紫色溶液变浅，同时有灰蓝色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液(2)2CrO 2H Cr2O H 2O 增大 1.010 14 24 27小于
