(北京专用)2019版高考化学一轮复习 第24讲 化学平衡常数 化学反应的方向作业

1、第24讲化学平衡常数化学反应的方向A组基础题组1.氢气用于烟气的脱氮、脱硫反应:4H2(g)+2NO(g)+SO2(g)说法正确的是()A.当4v(H2)=v(N2)时,反应达到平衡B.升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大C.使用高效催化剂可提高NO的平衡转化率D.化学平衡常数表达式为K=N2(g)+S(l)+4H2O(g)HL1C.反应速率:v(M)v(N)D.平衡常数:K(M)K(N)3.(2017北京昌平期末,14)在1L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)所得实验数据如下表:M(g)+N(s),实验起始时物质的量/mol平衡时物质的量/mol温度/编号8

2、00800900n(X)0.100.200.10n(Y)0.400.800.15n(M)0.08a0.06n(N)0.08a0.06下列说法不正确的是()A.实验中,5min达平衡,用X表示的平均反应速率v(X)=0.016mol/(Lmin)B.实验中,该反应的平衡常数K=12.51C.实验中,达到平衡时,a大于0.16D.正反应为放热反应4.(2017北京海淀期中,14)已知:+2H+Cr2+H2O。25时,调节初始浓度为1.0molL-1的Na2CrO4溶液的pH,测定平衡时溶液中c(Cr2()和c(H+),获得下图所示的曲线。下列说法不正确的是A.平衡时,pH越小,c(Cr2)越大B.

3、A点CrOC.A点CrO的平衡转化率为50%转化为Cr2反应的平衡常数K=1014D.平衡时,若溶液中c(Cr2)=c(Cr),则c(H+)2.010-7molL-15.(2017北京房山期末,25)已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H=-49.0kJmol-1。一定条件下,向体积固定为1L的密闭容器中充入1molCO2和3molH2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化的曲线如图所示:(1)反应开始至第3分钟时,CO2的反应速率v(CO2)=molL-1min-1。(2)该条件下,反应的平衡常数K=;(3)能使容器内n(CH3OH)n(CO2)增大的措施有

4、。a.升高容器内温度2b.加入适当的催化剂c.将H2O(g)从容器中分离出去d.向容器内充入氦气增压(4)当反应进行到10分钟时,若向该密闭容器中再充入1molCO2和3molH2,维持其他反应条件不变,则对体系影响的下列观点,正确的是。a.反应的K值增大b.CO2的转化率增大c.达平衡后c(CH3OH)是10分钟时的2倍d.反应继续放出热能49kJB组提升题组6.(2017北京西城二模,10)在一定条件下,利用CO2合成CH3OH的反应如下:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H1研究发现,反应过程中会有副反应:CO2(g)+H2(g)如下图所示。下列说法中,的是()CO

5、(g)+H2O(g)H2。温度对CH3OH、CO的产率影响A.H10B.增大压强有利于加快合成反应的速率C.生产过程中,温度越高越有利于提高CH3OH的产率D.合成CH3OH反应的平衡常数表达式是K=7.羰基硫(COS)可用作粮食熏蒸剂,可由CO与H2S在一定条件下反应制得。在恒容的密闭容器中发生反应CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g),数据如下表所示:实温起始时平衡时验度/n(CO)/mn(H2S)/n(COS)/n(H2)/mn(CO)/mol3olmolmolol115010.021507.0340020.010.08.020.002.0004.507.0a16.0下列说法正

6、确的是()A.上述反应是吸热反应B.实验1达平衡时,CO的转化率为70%C.实验2达平衡时,a0.004B.平衡时,H2的平衡转化率:丁甲C.平衡时,乙中H2的平衡转化率等于20%D.丙中条件下,该反应的平衡常数K=49.(2017北京东城二模,11)CO2经催化加氢可合成乙烯:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)。0.1MPa时,按n(CO2)n(H2)=13投料,测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度的关系如下图。下列叙述不正确的是()4A.该反应的H0B.曲线b代表H2OC.N点和M点所处状态的c(H2)不一样D.其他条件不变,T1、0.2MPa下反应达平衡时c(H2

7、)比M点大10.单质碘的提取及应用中有关的转化关系如下图所示。(1)可利用中反应从海带灰浸取液中提取单质碘,若所用试剂为双氧水、稀硫酸,其离子方程式是。(2)中,2HI(g)H2(g)+I2(g)H。三种分子中化学键断裂时的能量变化如图1所示。其他条件相同,1molHI在不同温度分解达平衡时,测得体系中I2的物质的量随温度变化的曲线如图2所示。图1图2比较2ab+c(填“”或“=”),理由是。某温度下该反应的平衡常数为,达平衡时,HI(起始加入量为1mol)分解的转化率为。5若利用此反应制备I2,则能提高HI转化率的措施是(填字母序号)。a.移走I2b.加压c.升温d.增大HI浓度(3)中,碱

8、性条件下I2可以转化为I。电解KI溶液制备KIO3的工作原理如图所示。电解过程中观察到阳极液变蓝,一段时间后又逐渐变浅。a连接电源的极。结合实验现象和电极反应式说明制备KIO3的原理:。6答案精解精析A组基础题组1.DA项,不同物质的正、逆反应速率之比等于化学计量数之比的状态为平衡状态,当4v(H2)=v(N2)时,不能体现正、逆反应速率关系,不能判定平衡状态;B项,升高温度,正、逆反应速率均增大;C项,催化剂不影响平衡,使用高效催化剂,NO的平衡转化率不变;D项,K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,但S为纯液体,不出现在平衡常数表达式中,故K=。2.DA项,升高温度,平衡逆向移动,H

9、2的平衡转化率()减小,故X表示温度;B项,相同温度时,压强越大,H2的平衡转化率()越大,故L2L1;C项,相同条件下,压强越大,反应速率越快,故v(M)v(N);D项,温度不变,平衡常数不变。3.DA项,v(X)=v(M)=X(g)+Y(g)=0.016mol/(Lmin);B项,实验中:M(g)+N(s)起始浓度(mol/L)0.10转化浓度(mol/L)0.08平衡浓度(mol/L)0.020.400.080.3200.080.08该反应的平衡常数K=12.5,又因为温度不变,平衡常数不变,所以实验中反应的平衡常数K=12.5;C项,实验相当于在实验的基础上增大压强,平衡正向移动,因此

10、a20.08=0.16;D项,900时,X(g)+Y(g)M(g)+N(s)起始浓度(mol/L)0.10转化浓度(mol/L)0.06平衡浓度(mol/L)0.040.150.060.0900.060.067K=12.5,说明升高温度,平衡正向移动,则正反应为吸热反应。4.DA项,从题给图像看,pH越小,平衡时c(Cr2c(CrO)=0.25molL-12=0.5molL-1,CrO)越大;B项,A点c(Cr2)=0.25molL-1,反应的的平衡转化率为50%;C项,A点时,平衡常数K=1014;D项,若溶液中c(Cr2)=c(Cr),则二者约为0.33molL-1,此时,c(H+)2.0

11、10-7molL-1。5.答案(1)(2)(3)c(4)b解析(1)反应开始至第3分钟时,CO2的平均反应速率v(CO2)=(2)利用“三段式”计算:=molL-1min-1。CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)开始(mol/L):1300变化(mol/L):平衡(mol/L):0.750.252.250.750.750.750.750.75故K=。(3)a项,该反应正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,n(CH3OH)n(CO2)减小;b项,加入适当的催化剂,平衡不移动,n(CH3OH)n(CO2)不变;c项,将H2O(g)从体系中分离出去,平衡向正反应方向移动

12、,n(CH3OH)n(CO2)增大;d项,充入He(g),使体系压强增大,容器的容积不变,反应混合物的浓度不变,平衡不移动,n(CH3OH)n(CO2)不变。(4)平衡常数K是温度的函数,温度不变,平衡常数不变,a错误;若向该密闭容器中再充入1molCO2和3molH2,相当于增大压强,平衡正向移动,CO2的转化率增大,达平衡后c(CH3OH)比10分钟时的2倍大,b正确,c错误;该反应为可逆反应,反应物不可能完全转化为生成物,所以反应继续放出的热能小于49kJ,d错误。B组提升题组86.CA项,观察图像可知,升高温度,CH3OH的产率减小,CO的产率增大,故H10;B项,对于气体反应,压强越

13、大,化学反应速率越快;C项,由图像可知,温度越高越不利于提高CH3OH的产率;D项,由已知反应和化学平衡常数的定义知,合成CH3OH反应的平衡常数表达式是K=。7.CA项,对比实验1和3可知,升高温度,平衡逆向移动,故正反应是放热反应;B项,实验1达平衡时n(CO)=7.0mol,CO的转化率为100%=30%;C项,实验1中平衡时n(CO)=7.0mol,n(COS)=n(H2)=3.0mol,n(H2S)=7.0mol,化学平衡常数K=9/49,实验2中,Qc=9/56K,反应正向进行,所以平衡时n(CO)7.0mol,即a0.004;B项,甲和丁属于等效平衡,故H2的平衡转化率相同;C项

14、,甲中氢气的平衡转化率是20%,乙中碘蒸气的浓度比甲中大,平衡正向移动,氢气的平衡转化率增大,所以乙中氢气的平衡转化率大于20%;D项,化学平衡常数只与温度有关,因此可利用甲中数据进行计算,结果为0.25。9.CA项,由图可知,温度升高,氢气的浓度增大,说明平衡向逆反应方向移动,所以正反应为放热反应,即H根据图2知,温度升高,平衡正向移动,正反应为吸热反应,2HI(g)H=2a-(b+c)kJmol-10,所以2ab+c20%ac(3)正H2(g)+I2(g)H0,又I-在阳极失电子,2I-2e-I2,使阳极溶液变蓝;阴极发生反应:2H2O+2e-H2+2OH-;OH-通过阴离子交换膜移向阳极,在阳极室I2与OH-反应:3I2+6OH-5I-+I+3H2O,使阳极区域蓝色变浅9I2,阳极溶液变蓝;阴极发生反应:2H2O+2e-H2+2OH-,OH-通过阴离子交解析(1)由得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒可写出反应的离子方程式:H2O2+2I-+2H+I2+2H2O。(2)由图2知,温度升高,I2的物质的量增大,即平衡正向移动,故正反应是吸热反应,H=2a-(b+c)kJmol-10,则2ab+c。设参加反应的HI的物质的量为x。由“三段式”法可知:2HI(g)H2(g)+I2(g)起始量1mol00