高中化学 第2章 化学反应的方向、限度与速率 2.2 化学反应的限度(第1课时)化学平衡常数课时练
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高中化学第2章化学反应的方向、限度与速率2.2 化学反应的限度(第1课时)化学平衡常数课时练鲁科版选修4
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化学平衡常数
1.关于化学平衡常数的叙述正确的是( )
A.温度一定,一个化学反应的平衡常数不是一个常数
B.两种物质反应,不管怎样书写化学方程式,平衡常数不变
C.温度一定时,对于给定的化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数
D.浓度商Q<K时,v正〈v逆
【答案】C
【解析】K是温度的函数,平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关.正、逆反应的平衡常数互为倒数,如H 2(g)+I2(g)2HI(g),K正=错误!,K逆=错误!,所以K正=错误!。
浓度商Q<K,未达到化学平衡状态,此时v正〉v逆.
2.化学平衡常数可以用K来表示,下列关于化学平衡常数的说法中正确的是() A.K与反应的压强有关
B.K与反应物的浓度有关
C.K与生成物的浓度有关
D.K与温度有关
【答案】D
【解析】一个确定的化学反应,其化学平衡常数只与反应体系的温度有关。
3.某温度下,可逆反应m A(g)+n B(g)p C(g)的平衡常数为K,下列对K的说法正确的是( )
A.K值越大,表明该反应越有利于C的生成
B.若缩小反应器的容积,能使平衡正向移动,则K增大
C.温度越高,K一定越大
D.如果m+n=p,则K=1
【答案】A
【解析】K越大,该反应正向进行的程度越大,越有利于C的生成,A正确;对于一个确定的化学反应,K 只是温度的函数,温度一定,K一定,与压强无关,B错误;因该反应的热效应不确定,故C项错误;K=错误!,故由m+n=p,无法判断K的大小。
4.当把晶体N 2O4放入密闭容器中气化,并建立了N2O4(g)2NO2(g)平衡后,保持温度不变,再通入若干N2O4气体,待反应达到新的平衡时,则新平衡与旧平衡相比,其错误!值( )
A.变大 B.不变 C.变小 D.无法确定
【答案】B
【解析】温度不变,K不变。
5.将4 mol SO2与2 mol O2放入4 L的密闭容器中,在一定条件下反应达到平衡:2SO2(g)+O 2(g)2SO3(g),测得平衡时SO3的浓度为0。
5 mol·L-1.则此条件下的平衡常数K(单位为L·mol-1)为( )
A.4 B.0.25 C.0.4 D.0。
2
【答案】A
【解析】 2SO 2+O22SO3
初始物质的量(mol): 4 2 0
转化物质的量(mol): 2 1 2
平衡物质的量(mol): 2 1 2
平衡时各自的浓度[SO2]=0.5 mol·L-1,[O2]=0。
25 mol·L-1,[SO3]=0.5 mol·L-1
K=
0。
52
0。
52×0.25
L·mol-1=4 L·mol-1.
6.在一定温度下,反应错误!H2(g)+错误!X2(g)错误!HX(g)的平衡常数为10。
若将1。
0 mol 的HX(g)通入体积为1.0 L的密闭容器中,在该温度时HX(g)的最大分解率接近于( )A.5% B.17% C.25% D.33%
【答案】B
【解析】由题中的反应和数据可知:HX(g) 错误!H2(g)+错误!X2(g)的平衡常数K=0。
1。
设在该温度下HX(g)的分解反应达平衡后其减小的浓度为x mol·L-1,则平衡时HX、H2、X2的浓度分别为(1。
0-x) mol·L-1、0.5x mol·L-1、0.5x mol·L-1,代入K的表达式有错误!=0.1,解得x≈0.17,故可知HX的分解率为错误!×100%=17%。
7.在淀粉。
KI溶液中存在下列平衡:I 2(aq)+I-(aq) I错误!(aq).测得不同温度下该反应的平衡常数K如表所示:
t/℃515253550
K/L·mol
-1
1 100841689533409
A.反应I2(aq)+I-(aq)I错误!(aq)的ΔH〉0
B.其他条件不变,升高温度,溶液中[I错误!]减小
C.该反应的平衡常数表达式为K=错误!
D.25 ℃时,向溶液中加入少量KI固体,平衡常数K小于689
【答案】B
【解析】根据题中的表提供的数据知温度升高,平衡常数减小,则平衡向逆反应方向移动,逆反应为吸热反应,故正反应为放热反应,ΔH<0,A错;其他条件不变,升高温度,平衡向逆反应方向移动,溶液中[I错误!]减小,B对;该反应的平衡常数表达式为K=错误!,C错;
平衡常数只与温度有关,25 ℃时,向溶液中加入少量KI固体,虽然平衡向正方向移动,但平衡常数不变,D错。
8.某可逆反应正向反应过程中能量变化如图所示,下列说法正确的是() A.该反应为吸热反应
B.当反应达到平衡时,降低温度,平衡向逆反应方向移动
C.升高温度,平衡常数K增大
D.加入催化剂,反应速率增大,E1减小,E2减小,反应热不变
【答案】D
【解析】由图中的信息可知反应后能量降低,故为放热反应;降低温度,平衡向正反应方向移动;升高温度,平衡向逆反应方向移动,K减小,故A、B、C错误;加入催化剂,可以降低反应的活化能,故D正确。
9.已知反应①:CO(g)+CuO(s) CO 2(g)+Cu(s)和反应②:H2(g)+CuO(s) Cu(s)+H 2O(g)在某同一温度下的平衡常数分别为K1和K2,该温度下反应③:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数为K。
则下列说法正确的是( )
A.反应①的平衡常数K1=
[CO2]·[Cu][CO]·[CuO]
B.反应③的平衡常数K=错误!
C.对于反应③,恒容时,温度升高,H2浓度减小,则该反应的焓变为正值
D.对于反应③,恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小
【答案】B
【解析】在书写平衡常数表达式时,纯固体不能表示在平衡常数表达式中,A错误;由于反应③
=反应①-反应②,因此平衡常数K=错误!,B正确;反应③中,温度升高,H2浓度减小,则平衡左移,即逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,因此ΔH<0,C错误;对于反应
③,在恒温恒容下,增大压强,如充入惰性气体,则平衡不移动,H2的浓度不变,D错误。
10.相同温度下,体积均为0。
25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:N 2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92。
6 kJ·mol-1。
实验测得起始、平衡时的有关数据如下表所示:
容器编号
起始时各物质的物质的量/mol达平衡时体系能
量的变化
N2H2NH3
①130放出热量:23.15
kJ
②0.92。
70。
2放出热量:Q
A.容器①、②中反应的平衡常数相等
B.平衡时,两个容器中NH3的体积分数均为错误!
C.容器②中达平衡时放出的热量Q=23.15 kJ
D.若容器①的体积为0。
5 L,则平衡时放出的热量小于23。
15 kJ
【答案】C
【解析】对于给定反应,平衡常数只是温度的函数,温度相同,平衡常数相同,A正确;由①中放出的热量,可知参加反应的N2为0。
25 mol,则有
N 2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
n(始)/mol 1 3 0
n(变)/mol 0.25 0。
75 0。
5
n(平)/mol 0.75 2.25 0.5
NH3的体积分数为错误!=错误!
因①和②建立的平衡为等效平衡,故B正确;②中N2转化了0.15 mol,放出的热量为
92.6×0。
15=13。
89 kJ,C不正确;若容器①的体积为0。
5 L,则体积增大,压强减小,
平衡向逆反应方向移动,则平衡时放出的热量小于23。
15 kJ,D正确。
11.已知尿酸是一种有机酸(以HUr表示),能溶于水.关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠晶体(NaUr)。
发生的反应如下:
HUr Ur-+H+①
Ur-(aq)+Na+(aq) NaUr(s)②
(1)关节炎大都是阴冷天气时发作,这说明反应②是__________(填“放热”或“吸热”)反应.简述你得出该结论的理由:_______________________________________________。
(2)当温度升高时,反应②的化学平衡常数________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)写出反应②的平衡常数表达式K=____________________________。
【答案】(1)放热阴冷天气易发病,说明温度降低,反应②平衡右移,有利于NaUr结晶,说明该反应为放热反应 (2)减小(3)错误!
【解析】(1)阴冷天气易发病,说明温度降低,利于生成NaUr晶体,说明该反应为放热反应。
(2)升温,有利于平衡向着吸热方向移动,K值应减小。
(3)NaUr是固体,不写入表达式中。
12.工业合成氨N 2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应过程中的能量变化如图所示,据图回答下列问题:
(1)该反应通常用活性铁作催化剂,加活性铁会使图中B点升高还是降低________,理由是________________________________________________________________________。
(2)该反应平衡常数表达式为K=________,当浓度商Q_____K(填“〈”、“>”或“=”)时,反应向右进行.
(3)450 ℃时该反应的平衡常数________(填“<”、“〉”或“=")500 ℃时的平衡常数。
【答案】(1)降低催化剂能降低反应活化能
(2)错误!< (3)〉
【解析】(1)催化剂能降低反应的活化能。
(2)反应向右进行,说明Q<K。
(3)该反应正向反应为放热反应,低温利于平衡正向移动,450 ℃时反应正向进行的程度大,即450 ℃对应的平衡常数K大。
13.某温度下,在一密闭容器中充入一定量CO2,并加入足量铁粉,发生反
应: Fe(s)+CO 2(g)FeO(s)+CO(g),测得CO2和CO浓度随时间的
变化如图所示:
(1)0~8 min,v(CO)=__________mol·L-1·min-1。
(2)下列措施中,能够改变平衡时错误!的比值的是______(填字母序号)。
A.温度 B.铁粉的量(足量) C.压强 D.CO的量
(3)已知:反应Fe(s)+CO 2(g) FeO(s)+CO(g)的平衡常数为K1;反应Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H 2(g)的平衡常数为K2.不同温度时K1、K2的值如下表:
温度/K K1K2
9731。
472。
38
1 1732。
15 1.67
根据表中数据,计算反应CO 2(g22(g)的K.
①温度为973 K时:K=
________________________________________________________________________;
②温度为1 173 K时:K=
________________________________________________________________________;
③反应CO 2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)是________(填“吸热”或“放热”)反应。
【答案】(1)0.062 5 (2)A (3)①0。
62 ②1.29 ③吸热
【解析】(1)v(CO)=错误!=错误!=0。
062 5 mol·L-1·min-1.
(2)本题容易错选D。
错误!其实是该反应的平衡常数表达式,而平衡常数只受温度影响,故只能选A.
(3)Fe(s)+CO 2(g) FeO(s)+CO(g)
平衡常数K1=错误!;
Fe(s)+H 2O(g)FeO(s)+H2(g)
平衡常数K2=错误!;
而CO 2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)
平衡常数K=错误!,则K=错误!,故973 K时:K=错误!=错误!≈0。
62;1 173 K时:K=错误!
≈1.29;随着温度的升高,K增大,说明该反应为吸热反应。