2019年高中化学第二章第三节第3课时化学平衡常数练习（含解析）新人教版选修4.docx

第3课时化学平衡常数选题表知识点基础过关能力提升化学平衡常数及应用1,2,4化学平衡计算3,5,711,12综合考查6,8,9,1013基础过关(20分钟)1.下列关于化学平衡常数K的说法中,正确的是(D)平衡常数K只与反应本身及温度有关改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K加入催化剂不改变平衡常数K平衡常数K只与温度有关,与反应的本身及浓度、压强无关A.B.C.D.解析:化学平衡常数K只受温度的影响。2.在一定条件下,有下列分子数之比相同的可逆反应,其平衡常数K值分别是H2+F22HFK=1047H2+Cl22HClK=1017H2+Br22HBrK=109H2+I22HIK=1比较K值大小,可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是(A)A.B.C.D.无法确定解析:平衡常数越大,表示该反应正反应进行的程度越大。3.反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数为K1;反应HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数为K2,则K1、K2的关系式为(平衡常数为同温度下的测定值)(C)A.K1=2K2B.K1=C.K1= D.K1=解析:由反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数为K1,则相同温度下,反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数为,故反应HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数K2=,故K1=。4.(2018甘肃兰州第一中学期中)碘水溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I-(aq)(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数K如表所示,下列说法正确的是(C)t/515253550K1 100841689533409A.反应I2(aq)+I-(aq)(aq)的H0B.25 时,向溶液中加入少量KI固体,平衡常数K小于689C.其他条件不变,升高温度,溶液中c()减小D.该反应的平衡常数表达式为K=解析:随着温度升高反应的K值减小,所以反应放热,HKdD.从反应开始到a点的反应速率v(CO)=0.3 molL-1min-1解析:5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s)起始量/mol2 0转化量/molx xb点量/mol2-x x根据b点时CO2的体积分数(CO2)=x2=0.80,得x=1.6,转化率=100%=100%=80%,A项错误;两边计量数相等,所以压强始终不变,不能作平衡状态的标志,B项错误;b点比d点时生成物CO2体积分数大,说明进行的程度大,则化学平衡常数:KbKd,C项正确;0到0.5 min时,5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s)起始量/mol2 0转化量/moly ya点量/mol2-y y根据a点时CO2的体积分数(CO2)=y2=0.30,得y=0.6;则从反应开始至a点时的反应速率为v(CO)=(0.6 mol2 L)0.5 min=0.6 molL-1 min-1,D项错误。8.(2017天津卷)常压下羰基化法精炼镍的原理为Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230 时,该反应的平衡常数K=210-5。已知:Ni(CO)4的沸点为42.2 ,固体杂质不参与反应。第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4;第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至 230 制得高纯镍。下列判断正确的是(B)A.增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数增大B.第一阶段,在30 和50 两者之间选择反应温度,选50 C.第二阶段,Ni(CO)4分解率较低D.该反应达到平衡时,v生成Ni(CO)4=4v生成(CO)解析:第一阶段,50 时,反应速率较快且Ni(CO)4为气态,能从反应体系中分离出来,B项正确;增加c(CO),平衡正向移动,但平衡常数与温度有关,温度不变,平衡常数不变,A项错误;相同温度下,第二阶段与第一阶段的平衡常数互为倒数,则230 时,第二阶段的平衡常数K=5104,反应进行的程度大,故Ni(CO)4分解率较高,C项错误;该反应达到平衡时,4v生成Ni(CO)4=v生成(CO),D项错误。9.(2018河北邯郸第二中学期中)已知Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)在不同温度下的平衡常数如表:温度/1 0001 1501 300平衡常数42.950.764.0请回答下列问题:(1)该反应的平衡常数表达式K=,H(填“”“0。(2)Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)起始浓度(mol/L) 0.1 0.1转化浓度(mol/L) x x平衡浓度(mol/L) 0.1-x 0.1+x则根据平衡常数可知=64.0,解得x=0.06,则该时间范围内的平均反应速率v(CO2)=0.06 mol/L10 min=0.006 mol/(Lmin),CO的平衡转化率为100%=60%。(3)增加固体Fe2O3的量不能改变平衡状态,转化率不变,A项错误;加入合适的催化剂不能改变平衡状态,转化率不变,B项错误;移出部分CO2,降低生成物浓度,平衡向正反应方向进行,转化率提高,C项正确;正反应吸热,提高反应温度,平衡向正反应方向进行,转化率提高,D项正确。答案:(1)(2)0.006 mol/(Lmin)60%(3)CD10.(2018天津和平区期中)在容积为1.00 L的密闭容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。回答下列问题:(1)反应的H(填“大于”或“小于”)0;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 molL-1s-1;反应的平衡常数K1为。(2)100 时达到平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.002 0 molL-1s-1的平均速率降低,经10 s又达到平衡。a:T(填“大于”或“小于”)100 ,判断理由是。b:计算温度T时反应的平衡常数K2(要求写出计算过程)。(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(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是。解析:(1)随温度升高,混合气体的颜色变深,所以平衡正向移动,焓变大于0;v(N2O4)= molL-1s-1=0.001 0 molL-1s-1;平衡常数K1=0.36。(2)改变反应温度为T,c(N2O4)降低,平衡正向移动,所以改变条件为升温,T大于100 ;c(N2O4)以0.002 0 molL-1s-1的平均速率降低,经10 s又达到平衡,所以c(N2O4)=0.040 molL-1-0.002 0 molL-1s-110 s=0.020 molL-1;c(NO2)=0.120 molL-1+0.002 0 molL-1s-110 s2=0.160 molL-1;K2=1.28。(3)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,温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,压强增大,所以平衡向逆反应方向移动。答案:(1)大于0.001 00.36(2)大于平衡向正反应方向移动,正反应方向为吸热反应,故温度升高平衡时,c(N2O4)=0.040 molL-1-0.002 0 molL-1s-110 s=0.020 molL-1,c(NO2)=0.120 molL-1+0.002 0 molL-1s-110 s2=0.160 molL-1,K2=1.28(3)逆反应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能力提升(15分钟)11.(2018甘肃兰州第一中学期中)羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中,将CO和H2S混合加热并达到下列平衡:CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)K=0.1,反应前CO物质的量为10 mol,平衡后CO物质的量为8 mol,下列说法正确的是(C)A.升高温度,H2S浓度增加,表明该反应是吸热反应B.CO的平衡转化率为80%C.反应前H2S物质的量为7 molD.通入CO后,正反应速率逐渐增大解析:升高温度,H2S浓度增加,说明平衡向逆反应方向移动,所以逆反应吸热,正反应放热,A项错误;反应前CO物质的量为10 mol,平衡后CO物质的量为8 mol,所以参加反应的CO的物质的量为2 mol,转化率为20%,B项错误;设反应前H2S为x mol,有:CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)起始(mol) 10 x 0 0转化(mol) 2 2 2 2平衡(mol) 8 x-2 2 2所以有K=0.1,x=7;C项正确;通入CO应该是正反应速率瞬间增大,再逐渐减小,D项错误。12.(2018广东中山期末)已知A(g)+B(g)C(g)+D(g),反应的平衡常数和温度的关系如下:温度/7008008301 0001 200平衡常数1.71.11.00.60.4830 时,向一个2 L的密闭容器中充入0.2 mol的A和0.8 mol的B,反应初始4 s内A的平均反应速率v(A)=0.005 mol/(Ls)。下列说法中正确的是(B)A.4 s时c(B)为0.76 mol/LB.830 达平衡时,A的转化率为80%C.反应达平衡后,升高温度,平衡正向移动D.1 200 时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数的值为0.4解析:反应初始4 s内A的平均反应速率v(A)=0.005 mol/(Ls),速率之比等于化学计量数之比,所以v(B)=v(A)=0.005 mol/(Ls),则4 s内c(B)=0.005 mol/(Ls)4 s=0.02 mol/L,B的起始浓度为=0.4 mol/L,故4 s时,c(B)=0.4 mol/L-0.02 mol/L=0.38 mol/L,A项错误;设平衡时A的浓度变化量为x mol/L,则:A(g) + B(g)C(g)+D(g)开始(mol/L) 0.1 0.4 0 0转化(mol/L) x x x x平衡(mol/L) 0.1-x0.4-x x x故=1.0,解得x=0.08,所以平衡时A的转化率为100%=80%,B项正确;由表格可知,温度升高,化学平衡常数减小,平衡逆向移动,不是正向移动,C项错误;1 200 时反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)的平衡常数值为0.4,所以1 200 时,反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数的值为=2.5,D项错误。13.(2018全国卷节选)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题:(1)SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等,写出该反应的化学方程式 。(2)对于反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323 K和343 K 时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。343 K时反应的平衡转化率=%。平衡常数K343 K=(保留2位小数)。在343 K下:要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有、。比较a、b处反应速率大小:vavb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率v=v正-v逆=k正-k逆,k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数,计算a处的=(保留1位小数)。解析:(1)SiHCl3遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等,结合原子守恒推知SiHCl3与水蒸气反应除生成(HSiO)2O外,还生成HCl,化学方程式为2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl。(2)温度越高,反应速率越快,达到平衡的时间越短,曲线a达到平衡的时间短,则曲线a代表343 K时SiHCl3的转化率变化曲线,曲线b代表323 K时SiHCl3的转化率变化曲线。由题图可知,343 K时反应的平衡转化率=22%。设起始时SiHCl3(g)的浓度为1 molL-1,则有2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)起始浓度/(molL-1) 1 0 0转化浓度/(molL-1) 0.22 0.11 0.11平衡浓度/(molL-1) 0.78 0.11 0.11则343 K时该反应的平衡常数K343 K=c(SiH2Cl2)c(SiCl4)/c2(SiHCl3)=(0.11 molL-1)2/(0.78 molL-1)20.02。在343 K时,要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是及时移去产物,使平衡向右移动;要缩短反应达到平衡的时间,需加快化学反应速率,可采取的措施有提高反应物压强或浓度、改进催化剂等。温度越高,反应速率越快,a点温度为343 K,b点温度为323 K,故反应速率:va大于vb。反应速率v=v正-v逆=k正-k 逆,则有v正=k正,v逆=k逆,343 K下反应达到平衡 状