1、化学平衡常数 课时强化作业第 7 章 第 2 节 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(本题包括 12 小题,每小题 4 分,共 48 分)1下列叙述中不正确的是( )A某特定反应的平衡常数仅是温度的函数B催化剂不能改变平衡常数的大小C平衡常数发生变化,化学平衡不一定发生移动达到新的平衡D化学平衡发生移动,平衡常数不一定发生变化解析:平衡常数发生变化,平衡一定移 动;平衡移动,平衡常数不一定发生变化。答案:C2下列叙述中一定能判断某化学平衡发生移动的是( )A混合物中各组分的浓度改变B正、逆反应速率改变C混合物中各组分的含量改变D混合体系的压强发生改变解析
2、:如果混合物中各组分的浓度变化而保持各组分的含量不变时,平衡也不移动;使用合适的催化剂,正、逆反应 速率都改变,但平衡不移动;如果反应前后气体总物质的量不变,则压强对平衡无影响。答案:C3下图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图。下列叙述与示意图不相符合的是( )A反应达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等B该反应达到平衡态后,增大反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态C该反应达到平衡态后,减小反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态D同一种反应物在平衡态 和平衡态时浓度不相等解析:C 项达到平衡态后,减小反应物浓度,正反应速率减小,逆反应速率那一瞬间不变, 图象应为平衡移动只与 v(正
3、)、v( 逆)的相对大小有关。答案:C4一定温度下在容积恒定的密闭容器中,进行反应 A(s)2B(g) C(g)D(g) ,当下列物理量不发生变化时,能说明该反应已达到平衡状态的是( )混合气体的密度 容器内气体的压强 混合气体总物质的量 B 物质的量浓度A B只有 C D只有解析:随着反应的进行,变化的量 、,不变的量 和。答案:A5(2011青岛质检)下列关于平衡常数的说法中,正确的是( )A在平衡常数表达式中,反应物浓度用起始浓度表示,生成物浓度用平衡浓度表示B化学平衡常数较大的可逆反应,所有反应物的转化率一定大C可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度D平衡常数的大小与温度、浓度、压
4、强、催化剂有关解析:平衡常数中的浓度都是平衡浓度,平衡常数 仅受温度影响,其大小可以描述反应的限度大小,A、D 错误,C 正确。转化率不但受平衡常数的影响,而且还受自身起始浓度及其他物质浓度的影响。B 错误。答案:C6某温度下,反应 SO2(g) O2(g) SO3(g)的平衡常数 K150,在同一温度下,反12应 2SO3(g) 2SO2(g)O 2(g)的平衡常数 K2 的值为( )A2 500 B100C410 4 D210 2解析:由化学平衡常数公式 K1 50,而 K2c 2(SO2)c(O2)/c2(SO3)cSO3cSO2c1/2O2(1/K 1)2410 4 ,故答案选 C。答
5、案:C7(2009海南高考)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:物质 X Y Z初始浓度/molL 1 0.1 0.2 0.0平衡浓度/molL 1 0.05 0.05 0.1下列说法错误的是( )A反应达到平衡时,X 的转化率为 50%B反应可表示为 X3Y 2Z,其平衡常数为 1 600C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:由图表数据知,X、Y 为反应物, Z 为生成物且发生可逆反应。当反应达到平衡时,X 的转化率为:(X) 100%50% ,故 A 正确;由图表知,0.05 molL 10.1
6、molL 1c(X)c(Y)c(Z)0.050.150.11 32,所以该反应可表示为:X3Y 2Z,其平衡常数 K 1 600,故 B 正确;由于该反应是反应前后气体体积减小的反应,0.120.050.053增大压强,化学平衡正移,但由于化学平衡常数只与温度有关,而与压强无关,故 C 错误;改变温度,化学平衡常数一定改 变,故 D 正确。答案:C8(2011江苏高考)700 时,向容积为 2 L 的密闭容器中充入一定量的 CO 和 H2O,发生反应:CO(g)H 2O(g) CO2(g)H 2(g)。反应过程中测定的部分数据见下表(表中 t2t1):反应时间 /min n(CO)/mol n
7、(H2O)/mol0 1.20 0.60t1 0.80t2 0.20下列说法正确的是(多选)( )A反应在 t1 min 内的平均速率为 v(H2) molL1 min10.40t1B保持其他条件不变,起始时向容器中充入 0.60 mol CO 和 1.20 mol H2O,达到平衡时 n(CO2)0.40 molC保持其他条件不变,向平衡体系中再通入 0.20 mol H2O,与原平衡相比,达到新平衡时 CO 转化率增大,H 2O 的体积分数增大D温度升高至 800 ,上述反应平衡常数为 0.64,则正反应为吸热反应解析:A 项,v(H 2)v(CO) molL1 min1 ,A 错;B 项
8、,t 1时,消耗的反应1.2 0.8/2t1物(CO、H 2O)和生成物(CO 2、H2)都是 0.4 mol,剩余 0.2 mol H2O,剩余 H2O 的量与 t2时相同,说明在 t1时,反应已达平衡,其他条件不变时,若起始加入 0.6 mol CO 和 1.2 mol H2O,所达平衡与题干平衡等效,平衡时 的 CO2 也为 0.4 mol,B 正确;C 项,加入一种反应物,另一种反应物的转化率肯定增大,根据勒夏特列原理知,加入 H2O,其影响只能减弱而不能完全消除,H2O 的体积分数仍然增大,C 正确;D 项, 700 时,K 1,800 时,K0.64,即0.40.40.80.2升温
9、,K 减小, 说明升温平衡逆向移动, 则正反应为放热反应,D 不正确。答案:BC9某温度下,将 2 mol A 和 3 mol B 充入一密闭容器中,发生反应:aA(g)B(g)C(g)D(g) ,5 min 后达到平衡。已知该温度下其平衡常数 K1,若温度不变时将容器的体积扩大为原来的 10 倍,A 的转化率不发生变化,则 ( )Aa3 Ba2CB 的转化率为 40% DB 的转化率为 60%解析:温度不变,扩大容器体 积(相当于减小压强)时,A 的转化率不变,说明反应前后气体的体积不变,即 a1,A 错误, B 错误;设达平衡时, B 的改变量为 x mol,则A、B、C、D 的平衡量分别
10、为(2 x) mol、(3x ) mol、x mol、x mol,设容器体积为 1 L,则平衡常数 K 1 ,解得: x1.2,B 的转化率1.2340% ,所以 C 正确,D 错误。x22 x3 x答案:C10在固定容积的密闭容器中进行如下反应:2SO 2(g)O 2(g) 2SO3(g),已知反应过程某一时刻 SO2、O 2、SO 3 浓度分别为 0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L,达到平衡时浓度可能正确的是( )ASO 2、O 2 分别为 0.4 mol/L、0.2 mol/LBSO 2 为 0.25 mol/LCSO 2、SO 3 均为 0.15 mol/LDS
11、O 2 为 0.24 mol/L,SO 3 为 0.14 mol/L解析:本题可用极限法。可逆反 应不可能进行到底,假 设反 应由正反应或逆反应开始建立。A 项,0.2 mol/L SO3 全部 转化时, SO2 和 O2浓度才是 0.4 mol/L,0.2 mol/L。B 项,SO 2 的浓度应在 00.4 mol/L 之间 。根据 S 元素守恒,二者 浓度不可能均 为 0.15 mol/L,其浓度之和应为 0.4 mol/L,C、D 两项都不正确。答案:B11(2012山东泰安)将 CoCl2 溶解于盐酸中可以形成 CoCl42 ,在溶液中存在下面的化学平衡:Co2 4Cl CoCl42
12、H0粉红色 蓝色下列说法正确的是( )A升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小B该反应的平衡常数 KcCoCl42 cCo2 c4Cl C将盛有 CoCl2 和盐酸混合液的试管置于热水中,试管内溶液为红色D增大 Cl 浓度,平衡向正反应方向移动,Co 2 、Cl 浓度都减小解析:升高温度,正、逆反应速率都增大,A 错;该反应的正反应为吸热反应,所以在热水中平衡向正反应方向移动,溶液 变为蓝色, C 错;增大 Cl 浓度,平衡向正反应方向移动,至新平衡时 Co2 浓度减小,而 Cl 浓度比原平衡时增大,D 错。答案:B12已知某化学反应的平衡常数表达式为 K ,在不同的温度下该反应cCO2cH
13、2cCOcH2O的平衡常数值分别为:t 700 800 830 1 000 1 200K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38下列有关叙述不正确的是( )A该反应的化学方程式是: CO(g)H 2O(g) CO2(g)H 2(g)B上述反应的正反应是放热反应C如果在一定体积的密闭容器中加入 CO2 和 H2 各 1 mol,5 min 后温度升高到 830 ,此时测得 CO2 为 0.4 mol 时,该反应为平衡状态D某温度下,如果平衡浓度符合下列关系式: ,判断此时的温度是 1 cCO23cCO cH2O5cH2000 解析:根据平衡常数表达式知 CO、H2O(g)为反应物, C
14、O2 和 H2为生成物,且各物 质的化学计量数均为 1,A 项对;由表中数据知升高温度 K 值减小,故正反应为放热反应,B 项对;C 项中 5 min 时 CO2、H2、CO、H2O(g)的物质的量分别为 0.4 mol、0.4 mol、0.6 mol、0.6 mol,Qc ”或“”) 。实际生产条件控制在 250 、1.310 4 kPa 左右,选择此压强的理由是_。解析:(1)NO 2 与水反应的化学方程式为 3NO2H 2O=2HNO3NO。反应6NO28NH 3 7N212H 2O 中,消耗 6 mol NO2转移 24 mol 电子,则当转移 1.2 mol 电催 化 剂 子时,消耗
15、 NO2应为 0.3 mol,在 标准状况下的体积为 6.72 L。(2)根据盖斯定律,用 ()/2,可得:NO 2(g)SO 2(g) SO3(g)NO(g),则 H( 196.6 kJmol1 113.0 kJmol1 )41.8 kJmol1 。该反应 前后气体分子数不变,因此压强保持不变不能作为平衡的标志,12a 错;混合气体 颜色不变,则 NO2浓度保持不变,可以作为平衡的标志,b 对;无论何种状态;SO3、NO 的体积 比始终为 11,不能作为平衡的标志,c 错;任一状态下,消耗 1 mol SO3 的同时均生成 1 mol NO2,故不能作 为平衡的标志, d 错,假设起始时 N
16、O2、SO2 的物质的量分别为 x,2x,NO2转化为 a,则NO2(g)SO 2(g) SO3(g)NO(g)起始: x 2x 0 0平衡: xa 2xa a a转化: a a a a ,解得 a0.8x,则平衡 时 NO2、SO2、SO3、NO 的物质的量分别为x a2x a 160.2x、1.2x、0.8x、0.8x,所以 K 或 2.67。(3)根据图示,当 压cNOcSO3cNO2cSO20.8xV 0.8xV0.2xV 1.2xV 83强相同时,温度越高,CO 的平衡转化率越小,说明升温平衡逆向移动,则正反应为放热反应,H0,实际生产选择 1.3106 kPa 左右的压强,是因为此时平衡转化率已较大,再加压平衡转化率增大不大,而生产成本增加,得不偿失。答案:(1)3NO 2H 2O=2HNO3NO 6.72(2)41.8 b 或 2.6783(3) 此时平衡转化率已较大,再加压平衡转化率增大不大,而生产成本增加,得不偿失