选修4第二章 第二讲 化学平衡状态.

1、选修4 第二章第二讲化学平衡状态(计时：45分钟满分：100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分)1关于化学平衡常数的叙述正确的是()A化学平衡常数与温度无关B两种物质反应，无论方程式的书写形式如何，平衡常数均不变C化学平衡常数等于某时刻生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值D温度一定，对于给定的化学反应，正逆反应的平衡常数互为倒数解析化学平衡常数只与温度有关，与浓度、压强和催化剂等均无关。平衡常数表达式中各物质的浓度为平衡时的浓度，其书写形式与化学方程式的书写有关。温度一定，对于给定的化学反应，正逆反应的平衡常数互为倒数。答案D2下列有关反应限度的叙述正确的是()A可逆反

2、应达到平衡状态后，改变外界条件后，若反应速率发生变化，则平衡一定发生移动B大多数化学反应在一定条件都有一定限度C使用催化剂可降低反应活化能，加快反应速率，改变反应限度DFeCl3溶液与KSCN溶液反应达到平衡时，加入少量KCl固体，因K、Cl与溶液颜色无关，所以溶液颜色不会变化解析A、C项错，催化剂能改变反应速率，但不能使平衡移动；D项错，由于K、Cl不能使平衡移动而不使溶液颜色变化。答案B3一定温度下，在一固定体积的密闭容器中，可逆反应A(s)3B(g)2C(g)达到平衡时，下列说法正确的是()C的生成速率和C的分解速率相等单位时间内生成a mol A，同时生成3a mol B气体密度不再变

3、化混合气体的总压强不再变化A、B、C的物质的量之比为132混合气体的平均相对分子质量不变A BC D解析是判断平衡状态的本质依据，正确；生成A、B都是逆反应方向，在任何条件下都成立，错误；容器体积不变，气体密度不变，说明气体总质量不变，正确；容器体积不变，恒温下，气体分子数在变，当分子数不变时，压强不变，正确；A、B、C的物质的量之比不能说明反应是否达到平衡，错误；随着反应进行，气体质量增大，气体总物质的量减小，相对分子质量增大，当相对分子质量不变时，达到平衡状态，正确。答案B4关于平衡常数，下列说法不正确的是()A平衡常数不随反应物或生成物浓度的改变而改变B平衡常数随温度的改变而改变C平衡常

4、数不随压强的改变而改变D使用催化剂能使平衡常数增大解析化学平衡常数只随温度的改变而改变。只要温度不变，对同一可逆反应来说，K值不变。答案D5某恒定容器内发生的可逆反应的化学平衡常数表达式为：K。能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是()容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化v正(H2O)v逆(H2)容器中气体密度不随时间而变化混合气体总压强不随时间而变化消耗n mol H2的同时消耗n mol COA BC D解析根据平衡常数可知，该可逆反应为C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，因为C为固体，若没有达到平衡，则混合气体的平均相对分子质量一直在发生变化，平均相对分子质量不变，说明反应

5、已经达到平衡，对；v正(H2O)v逆(H2)，说明反应达到平衡，对；虽然容器的体积不变，但是气体的质量可变，当气体的密度不变时，说明反应达到了平衡状态，对、对；任何时刻消耗n mol H2的同时都消耗n mol CO，错，正确选项为B。答案B6已知反应A(s)B(g)C(g)D(g)的化学平衡常数和温度的关系如下：温度/7008008301 0001 200化学平衡常数1.71.11.00.60.4下列说法正确的是()A该反应的化学平衡常数表达式为KB该反应为吸热反应C单位时间内生成B和D的物质的量相等时，该反应处于平衡状态D其他条件不变时，增大体系的压强，化学平衡常数减小解析A项错误，物质A

6、是固态的，其浓度应视为常数1，不应写入平衡常数表达式中；B项错误，从题目提供的化学平衡常数与温度的关系可知，升温使该反应的平衡常数减小，说明升温平衡逆向移动，此反应是放热反应；C项正确，反应式中B和D的计量数之比是11，单位时间内生成B和D的物质的量相等，即v正(B)v逆(B)，反应达到平衡状态；D项错误，化学平衡常数只随温度的变化而变化。答案C71 mol X气体跟a mol Y气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应：X(g)aY(g)bZ(g)反应达到平衡后，测得X的转化率为50%。在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的，则a和b的数值可能是()Aa1，b1 Ba2，

7、b1Ca2，b2 Da3，b3解析在同温同压下，气体的密度与气体的物质的量成反比，由题给反应方程式可得：X(g)aY(g)bZ(g)起始： 1 mol a mol 0转化： 0.5 mol 0.5a mol 0.5b mol平衡： 0.5 mol 0.5a mol 0.5b mol得：，简化可得a2b1，只有A项符合。答案A8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)

8、0.005 mol·(L·s)1。下列说法中正确的是()A4 s时c(B)为0.76 mol·L1B830 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D1 200 时反应C(g)D(g)A(g)B(g)的平衡常数的值为0.4解析A的浓度减少量c(A)0.005 mol·(L·s)1×4 s0.02 mol·L1，所以B的浓度减少量为0.02 mol·L1,4 s时c(B)0.4 mol·L10.02 mol·L1，A项错误；B项依据三段式进行计算：A(g)B(g)C(g)

9、D(g) 0.1 0.4 0 0 x x x x 0.1x0.4x x xK1，x0.08，B项正确；温度越高，平衡常数越小，所以升高温度平衡左移，C项错误；D项，平衡常数为2.5，错误。答案B9下列有关说法正确的是()A下图表示恒温恒容条件下发生的可逆反应2NO2(g)N2O4(g)中，各物质的浓度与其消耗速率之间的关系，其中交点A对应的状态为化学平衡状态B平衡常数与转化率关系：平衡常数C一定温度下，反应2Mg(s)CO2(g)=2MgO(s)C(s)能自发进行，则该反应H>0D温度不变的恒压密闭容器中气体的密度不随时间而变化说明A(s)3B(g)C(g)D(g)反应已经达到平衡状态解

10、析A项，消耗NO2速率，表示正反应速率，消耗N2O4速率，表示逆反应速率，但交点A表示v(NO2)v(N2O4)，转化为同一物质时表示逆反应速率大于正反应速率，平衡左移，错误；B项，转化率50%，平衡常数不一定等于1，错误；C项，此反应是熵减的反应，能自发进行，故此反应一定是放热反应，错误；D选项，依，假设平衡右移，V(气体)减小、m(气体)增大，可知增大，能判断平衡状态。答案D10(2015·石家庄质检二)将一定量氨基甲酸铵(NH2COONH4)加入密闭容器中，发生反应NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)。该反应的平衡常数的负对数(lgK)值随温度(T)的变化曲线如图

11、所示，下列说法不正确的是()A该反应的H>0BNH3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态CA点对应状态的平衡常数K(A)102.294D30 时，B点对应状态的v(正)<v(逆)解析由图象可知C项正确，随温度升高，K增大，该反应为吸热反应H>0，A项正确；B点为非平衡态，此点Qc>K，反应逆向进行，v(正)>v(逆)，D项正确；由反应方程式可知，混合气体中，NH3的体积分数恒为，故NH3的体积分数不变时，该反应不一定是平衡状态，B项错误。答案B二、非选择题(本大题共4小题，共50分)11(12分)某温度下，向容积为1 L的容器中充入3 mol NO和1 mol

12、 CO，发生2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)反应，NO的转化率随时间的变化如下图所示。回答下列问题：(1)该温度下，化学平衡常数K_，平衡时CO的转化率为_。(2)A点的逆反应速率v逆(CO)_(填“>”“<”或“”)B点的逆反应速率v逆(NO)。(3)下列图象正确且能表明在时间t时刻反应一定处于平衡状态的是_。如果该反应达平衡后，降低温度，平衡常数增大，则H_0(填“>”“<”或“”)。(4)达平衡后，将容器的容积扩大一倍，下列说法正确的是_。A平衡向正反应方向移动BCO的体积分数增大C平衡常数减小D一氧化碳的浓度增大解析(1)依据三段式进行计算：2N

13、O(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g) 3 1 0 0 0.6 0.6 0.3 0.6 2.4 0.4 0.3 0.6K。(2)由A到B平衡正向进行，生成物浓度逐渐增大，所以逆反应速率逐渐增大。(3)假设平衡右移，温度不变，可知平衡常数不变；，式中分子不变、分母减小，气体的平均相对分子质量增大；气体的物质的量减小，压强减小；H不变，B、C项可以。(4)减小压强，平衡左移，各物质的浓度均减小，平衡常数不变，只有B项正确。答案(1)60%(2)<(3)BC<(4)B12(12分)T 时，在容积为0.5 L的密闭容器中发生如下反应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(s)H<

14、0(m、n、p、q为最简整数比)。A、B、C、D的物质的量变化如图所示。(1)前3 min，v(C)_。(2)当下列物理量不再发生变化时，表明该反应已达到平衡状态的是_(填选项字母)。A混合气体的压强B混合气体的密度C混合气体的平均相对分子质量DB的物质的量E混合气体的总物质的量(3)T 时，该反应的平衡常数K_。(4)反应达到平衡后，下列措施对A的转化率无影响的是_(填选项字母)。A保持体积不变，再通入2 mol A和1 mol BB移走一部分DC把容器的体积缩小一半D升高温度(5)T 时，容积为1 L的密闭容器中，起始时充入0.2 mol A、0.4 mol B、0.3 mol C、0.5

15、 mol D，此时v正_v逆(填“>”“<”或“”)，判断的依据是_ _。解析根据图象可得mnpq0.40.20.60.22131，可知反应方程式为：2A(g)B(g)3C(g)D(s)。(1)v(C)04 mol·L1·min1。(2)因该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，故在整个反应过程中，混合气体的压强和总的物质的量均不变，为恒量，不能说明反应达到平衡状态，故A、E错误；因D为固体，所以混合气体的密度和平均相对分子质量在反应过程中会不断变化，即反应正向进行，混、均减小，当其不变时，为平衡状态，故B、C、D均可说明反应达平衡。(3)K1.69。(4)因为

16、D为固体，mnp，故移走一部分D或把容器的体积缩小一半，平衡均不移动，A的转化率不变；由图象可知起始加入A、B的物质的量分别为0.8 mol、1.0 mol，若再通入2 mol A、1 mol B，A、B的物质的量之比发生改变，A的转化率也会随之改变，升高温度平衡肯定移动，A的转化率会发生改变。(5)QC1.69K，该状态为平衡状态，v正v逆。答案(1)0.4 mol·L1·min1(2)BCD(3)1.69(4)BC(5)1.69K(或浓度商与平衡常数相等或QCK，其他合理答案也可)13(13分)(1)反应Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)H1，平衡常数为K1反

17、应Fe(s)H2O(g)FeO(s)H2(g)H2，平衡常数为K2在不同温度时K1、K2的值如下表：700 900 K11.472.15K22.381.67反应CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H，平衡常数K，则H_(用H1和H2表示)，K_(用K1和K2表示)，且由上述计算可知，反应CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)是_反应(填“吸热”或“放热”)。(2)一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，发生反应Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)H>0，CO2的浓度与时间的关系如图所示：该条件下反应的平衡常数为_；若铁粉足量，CO2的起始浓度

18、为2.0 mol·L1，则平衡时CO2的浓度为_mol·L1。下列措施中能使平衡时增大的是_(填选项字母)。A升高温度B增大压强C再充入一定量的CO2D再加入一定量铁粉解析(1)目标反应可由上述两个反应相减得到，HH1H2，K，随温度升高，K1增大，K2减小，所以增大，平衡正向移动，正反应为吸热反应。(2)平衡时c(CO2)0.5 mol·L1，c(CO)1 mol·L1，K2。设平衡时c(CO)a mol·L1，则平衡时c(CO2)(2a) mol·L1，则K2，解得a，则c(CO2)22 mol·L1。升高温度，平衡正向

19、移动，A项正确。增大压强，平衡不移动，B项错误。充入一定量的CO2，最终得到的是等效平衡，C项错误。铁粉浓度不影响平衡的移动，D项错误。答案(1)H1H2吸热(2)2.00.67(或2/3)A14(13分)(2015·江西调研)CO2是引起“温室效应”的主要物质，节能减排，高效利用化石能源，控制CO2排放，探索CO2的循环利用是保护环境，促进经济可持续发展的重要举措。在一定温度下，向2 L固定容积的密闭容器中通入2 mol CO2,3 mol H2，发生反应：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H490 kJ/mol。测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。(1)能说明该反应已达到平衡状态的是_。ACO2(g)体积分数在混合气体中保持不变B单位时间内有1.2 mol HH键断裂，同时有1.2 mol OH键生成C混合气体的密度不随时间变化D体系中c(H2O)c(CH3OH)11，且保持不变(2)下列措施能使增大的是_。A升高温度B恒温恒容充入He(g)C使H2O(g)变成H2O(l)D恒温恒容下，再充入2