新教材适用高中化学第2章化学反应速率与化学平衡第2节化学平衡第1课时化学平衡状态化学平衡常数课后习题新人教版选择性必修1

其次节化学平衡第1课时化学平衡状态化学平衡常数基础巩固1.在肯定条件下,向某容器中充入N2和H2合成NH3,以下叙述错误的是()。A.起先反应时,正反应速率最大,逆反应速率为0B.随着反应的进行,正反应速率渐渐减小,最终减小为0C.随着反应的进行,逆反应速率渐渐增大,最终保持恒定D.随着反应的进行,正反应速率渐渐减小,最终与逆反应速率相等且都保持恒定答案:B解析:随着反应的进行,反应物浓度渐渐减小,正反应速率渐渐减小,最终保持恒定,但不为0,B项错误。2.某温度下,向容积为1L的密闭反应器中充入0.10molSO3,当反应器中的气体压强不再变更时测得SO3的转化率为20%,则该温度下反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数为()。A.8.0×102 B.1.6×103C.3.2×103 D.4.0×102答案:B解析:设反应达到平衡时生成O2的物质的量为xmol。2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)起始/mol 0.10 0 0平衡/mol 0.10-2x 2x x2x0.10×100%=20%K=c所以逆反应的平衡常数为1600,B项正确。3.关于反应Fe2O3(s)+CO(g)2FeO(s)+CO2(g)的平衡常数表达式的几种写法,其中正确的是()。①K=c②K=c③K=c④K=c⑤K=c(⑥K=cA.①③⑤ B.②④⑥C.⑤ D.⑥答案:C解析:Fe2O3和FeO均为固体,其浓度通常认为是常数,不写入平衡常数表达式中。平衡常数K等于生成物平衡浓度的幂之积除以反应物平衡浓度的幂之积。4.下列关于平衡常数K的说法中,正确的是()。①平衡常数K只与反应本身及温度有关②变更反应物浓度或生成物浓度都会变更平衡常数K③加入催化剂不变更平衡常数K④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.①② B.②③C.③④ D.①③答案:D解析:平衡常数K是反映可逆反应限度的一个特征物理量,由反应本身确定,只受温度影响。催化剂不能使化学平衡发生移动,加入催化剂不变更平衡常数K。5.在肯定温度下向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体发生如下反应:X(g)+2Y(g)2Z(g),下列描述能说明此反应肯定达到平衡状态的是()。A.容器内压强随时间变更而变更B.容器内各物质的浓度不随时间变更C.容器内X、Y、Z的浓度之比为1∶2∶2D.单位时间内消耗0.1molX同时生成0.2molZ答案:B解析:A项中压强仍在变更,说明反应未达到平衡状态;B项中各物质的浓度不随时间变更说明反应达到平衡状态;C项中X、Y、Z的浓度之比为1∶2∶2不能说明反应达到平衡状态;D项描述的都是正反应速率,不能说明反应达到平衡状态。6.肯定温度下,反应N2O4(g)2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是()。A.①② B.②④ C.③④ D.①④答案:D解析:ΔH是恒量,不能作为推断平衡状态的标记;题述反应是起始时充入1molN2O4,正反应速率应是渐渐减小直至不变,③曲线趋势不正确。7.在恒温恒容下的密闭容器中,进行可逆反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH<0。下列选项中的描述不能说明反应已达到平衡状态的是()。A.正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等B.反应器中压强不随时间变更而变更C.混合气体平均摩尔质量保持不变D.混合气体颜色深浅保持不变答案:A解析:达到平衡时对某一物质而言,其正、逆反应速率相等,依据热化学方程式,平衡时生成O2的速率是消耗NO2的速率的12,A项中生成NO2的速率和生成O2的速率相等时v(正)<v(逆),A项描述说明反应未达到平衡状态。反应前后气体体积不相等,当体系中总的物质的量保持不变,总压强也保持不变时,说明反应已达到平衡状态;而混合气体的总质量不变,当平均摩尔质量保持不变,说明反应已达到平衡状态;混合气体颜色深浅保持不变,说明NO28.在肯定条件下,在密闭容器中进行反应X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol·L-1、0.2mol·L-1、0.2mol·L-1,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是()。A.Z为0.2mol·L-1B.Y2为0.35mol·L-1C.X2为0.3mol·L-1D.Z为0.4mol·L-1答案:A解析:利用极值法分析。平衡时,X2的浓度范围是0<c(X2)<0.2mol·L-1,Y2的浓度范围是0.1<c(Y2)<0.3mol·L-1,Z的浓度范围是0<c(Z)<0.4mol·L-1。只有A项符合题意。9.(1)已知448℃时,反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K1=49,则该温度下反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数K2=;反应12H2(g)+12I2(g)HI(g)的平衡常数K3=。

(2)已知下列反应的平衡常数:H2(g)+S(s)H2S(g)K4S(s)+O2(g)SO2(g)K5则反应H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)的平衡常数K6=(用K4、K5表示)。

答案:(1)1497(2)解析:(1)第2个反应与第1个反应互为逆反应,其平衡常数互为倒数关系,第3个反应中各物质的化学计量数与第1个相比,削减为一半,平衡常数也会发生变更,得K3=K1,代入K1=49,得K3=7。(2)写出K4、K5和K6的表达式:K4=c(H2S)c(H2),K5=c10.(1)在肯定温度下,氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应:Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)①反应的平衡常数表达式为K=。

②该温度下,在2L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体,则10min内CO2的平均反应速率为0.015mol·L-1·min-1,10min后生成了单质铁g。

(2)能说明上述反应已达到平衡状态的是。

A.CO的生成速率与CO2的生成速率相等B.CO生成速率与CO2消耗速率相等C.CO的质量不变D.体系的压强不再发生变更E.气体密度不再变更答案:(1)①c3(CO2解析:(1)①固体、液体纯物质的浓度可看作常数,所以K中不出现Fe2O3(s)和Fe(s),K=c3②10min内生成CO2的物质的量为0.015mol·L-1·min-1×10min×2L=0.3mol,由以下关系式:2Fe~3CO22mol 3mol0.2mol0.3molm(Fe)=0.2mol×56g·mol-1=11.2g。(2)CO生成速率为逆反应速率,CO2生成速率为正反应速率,且CO、CO2的化学计量数相等,则v正(CO2)=v逆(CO),达到化学平衡;v生成(CO)=v逆(CO),v消耗(CO2)=v逆(CO2),无法说明是否达到化学平衡;m(CO)不变,则n(CO)不变,反应达到平衡;该反应是气体体积不变的反应,反应随意时刻,体系的压强均相同;ρ=mV,当m(气体)不变时,反应即达到平衡,达到平衡时,ρ实力提升1.(双选)在肯定温度下的密闭容器中,加入1molCO与1molH2O发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),5s后达到平衡时测得n(H2)为0.5mol,下列说法正确的是()。A.在该温度下平衡常数K=1B.v(CO)=0.1mol·L-1·s-1C.CO的转化率为50%D.再投入8molH2O,CO的转化率增大为88.9%答案:AC解析:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始/mol 1 1 0 0转化/mol 0.5 0.5 0.5 0.5平衡/mol 0.5 0.5 0.5 0.5K=c(CO2)·c(H2)c(CO)·2.(双选)在温度肯定时,反应N2O4(g)2NO2(g)平衡体系中NO2的体积分数φ(NO2)随压强的变更状况如图所示(实线上的点表示对应压强下的平衡点),下列说法正确的是()。A.A、C两点的正反应速率的关系为v(A)>v(C)B.A、B、C、D、E各状态中,v(正)<v(逆)的是状态DC.维持p1不变,E→A所需时间为x;维持p2不变,D→C所需时间为y,则x<yD.使C状态到达A状态,可选用的条件是减小压强,由p2无限缓慢降压至p1答案:BD解析:有气体参与的化学反应,增大压强,反应速率增大,A点的压强小于C点,故v(A)<v(C),A项错误;由图像可知,A、B、C点表示反应达到平衡状态,其v(正)=v(逆),E点时反应正向进行,即v(正)>v(逆),D点时反应逆向进行,即v(正)<v(逆),B项正确;由于p2>p1,故p2时反应速率大,达到平衡所需时间y<x,C项错误。3.将肯定量的SO2和0.7mol氧气充入肯定容积的密闭容器中,550℃时,在催化剂作用下发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0。反应达到平衡后,将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液,气体体积减小了21.28L;再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液汲取O2,气体的体积又减小了5.6L。(以上气体体积均已转化为标准状况下的体积,计算结果保留一位小数)请回答下列问题。(1)推断该反应达到平衡状态的标记是。

A.SO2和SO3浓度相等B.SO2百分含量保持不变C.容器中气体的压强不变D.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等E.容器中混合气体的密度保持不变(2)求该反应达到平衡时SO2的转化率(用百分数表示)。(3)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液,生成沉淀多少克?答案:(1)BC(2)消耗O2的物质的量:0.7mol-5.6L22生成SO3的物质的量:0.45mol×2=0.9mol。SO2和SO3的物质的量之和:21.28L22反应前SO2的物质的量:0.95mol。SO2的转化率:0.9mol0.(3)在给