【全国百强校】福建省仙游第一中学2017-2018学年高二上学期化学校本作业：11、化学平衡常数

【全国百强校】福建省仙游第一中学2017-2018学年高二上学期化学校本作业：11、化学平衡常数
C ．在常温下，利用反应①固氮和利用反应②固氮反应程度相差很大
D ．在1000℃时，反应①和反应②体系中N 2的浓度一定相等 4．将固体NH 4I 置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：①NH 4I （s ）
NH 3（g ）+HI （g ）， ②2HI （g ）
H 2（g ）+I 2（g ），当反应达到平衡时，测得c （H 2）=0.5mol/L ，c （HI ）=4mol/L ，则反应①的平衡常数为（ ）
A ．4（mol/L ） 2
B ．16（mol/L ） 2
C ．20（mol/L ） 2
D ．25（mol/L ） 2
5．在一定温度下，反应
H 2（g ）+
X 2（g ）
HX （g ）的平衡常数为10．若将1.0mol 的HX （g ）通入体积为1.0L
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%
6．t ℃时，在2L 的密闭容器中存在反应：m A （g ）+n B （s
p C （g ）△H=a KJ•mol ﹣
1，已知t ℃时该反应平衡常数为
K ，且起始加料如下表所示：下列说法正确的是（ ）
A B C 起始加料（mol ）
x
y
z
A ．若
＞K ，则平衡向正反应方向移动 B ．若
＞K ，则平衡向逆反应方向移动
C ．若m+n ＜p ，且a ＜0，则正反应一定可以自发进行
D ．若m+n ＞p ，则正反应方向是熵减的方向
7．反应物和生成物均为气态的平衡体系，平衡常数表达式为)
()()()(232
W c Z c Y c X c K ⋅⋅=
，有关该平衡体系说法不正确的是 A ．升高温度，该反应平衡常数K 的变化无法判断 B ．增大压强，W 的质量分数减小
C ．该反应的化学方程式为3Z(g)+2W(g)
X(g)+2Y(g)
D ．增大X 气体浓度，平衡向正反应方向移动
8．碘单质难水溶于水却易溶于KI 溶液．碘水中加入KI 溶液发生反应：I 2(aq)+I －
(aq)
I 3－
(aq)，该反应的平衡常数与
温度的关系如图，下列说法不正确的是： A ．上述正反应为放热反应 B ．上述体系中加入苯，平衡不移动
C ．可运用该反应原理除去硫粉中少量的碘单质
D ．实验室配制碘水时，为增大碘单质的溶解度可加入适量KI 溶液
9．在常温下，X 2(g)和H 2反应生成HX 的平衡常数如表中所示，仅依据K 的变化，关于等物质的量浓度的H 2与X 2的反应，
下列说法正确的是
化学方程式 平衡常数K 化学方程式 平衡常数K
F 2+H 22HF 6.5×1095 Br 2+H 22HBr 1.9×1019
Cl 2+H 2
2HCl
2.6×1033
I 2+H 2
2HI
8.7×102
A ．X 2与H 2反应的反应速率依次减小
B ．X 2与H 2反应的剧烈程度逐渐减弱
C ．F 2的转化率最大
D ．升高温度，平衡常数都增大
10．N 2(g)+3H 2(g)
2NH 3(g) △H ＝－94.4 kJ·mol －
1。

恒容时，体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示。

(1)在1L 容器中发生反应，前20 min 内，v (NH 3)＝______，
放出的热量为______。

(2)25 min 时采取的措施是___________；
(3)时段III 条件下反应的平衡常数表达式为_____（用具体数据表示）。

11．CO 可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)+2H 2(g)
CH 3OH(g)。

在密闭容
器中充有10 mol CO 与20 mol H 2，在催化剂作用下反应生成甲醇，CO 的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如右图所示：若A 、B 两点表示在某时刻达
到的平衡状态，此时在A点时容器的体积为V A L，则该温度下的平衡常数K＝________；A、B两点时容器中，n(A)总: n(B)总＝________。

12．对于反应2SO2+O22SO3，某温度下，SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。

平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)______K(B)（填“>”、“<”或“＝”）。

13．甲醇可作为燃料电池的原料．通过下列反应可以制备甲醇：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H=﹣90.8kJ•mol ﹣1 在一容积可变的密闭容器中充入10mol CO 和20mol H2，CO的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如图1所示，当达到平衡状态A 时，容器的体积为20L．
（1）T1℃反应的平衡常数为．
（2）图中P1P2（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）如反应开始时仍充入10mol CO和20mol H2，则在平衡状态B时容器的体积V（B）=L．
（4）关于反应CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）在化学平衡状态时的描述正确的是（填字母，下同）．A．CO的含量保持不变B．容器中CH3OH浓度与CO浓度相等
C．2v正（CH3OH）=v正（H2）D．容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变
（5）CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图2所示．下列说法正确的是．
A．温度：T1＜T2＜T3 B．正反应速率：v（a）＞ν（c）；v（b）＞v（d）
C．平衡常数：K（a）=K（c）；K（b）＞K（d）D．平均摩尔质量：M（a）＜M（c）；M（b）＞M（d）15．氨是化肥工业和基础化工的重要原料．请回答下列问题：
（1）工业上主要用氮气与氢气在高温高压下和车氨，平衡混合物中氨的百分含量与温度和压强的关系如图所示（其中n（N2）：n（H2）=1：3）．
①列式计算A点合成氨反应的平衡常数K p（A）=（用平衡分压代替平衡浓度计算），图中A，B，C三点平
衡常数K p（A），K p（B），K p（C）的关系是．
②图中p1，p2，p3，p4，p5的大小顺序为．
③常温下工业原料气的平衡转化率比500℃高得多，实际生产时不采用常温的原因是．
16．Ⅰ.工业上可用CO或CO2来生产燃料甲醇。

已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：
化学反应平衡
常数
温度℃500 800
①2H2（g）+CO（g）CH3OH（g）K1 2.5 0.15
②H2（g）+CO2（g）H2O （g）+CO（g）K2 1.0 2.50
③3H2（g）+CO2（g）CH3OH（g）+H2O （g）K3
(1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝________(用K1、K2表示)。

500℃时测得反应③在某时刻，
H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L－1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则此时v正____(填“>”、“＝”或“<”)v
逆。

(2)在3L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c(CO)—反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示，若在t0时刻分别改变一个条
件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。

当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是______________。

当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，
改变的条件是______________。

Ⅱ.利用CO和H2可以合成甲醇，反应原理为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。

一定条件下，在容积为V L的密闭容
器中充入a molCO与2a molH2合成甲醇，平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。

(1)p1________(填“>”、“<”或“＝”)p2，理由是________________________________。

(2)该甲醇合成反应在A点的平衡常数K＝______________(用a和V表示)。

(3)该反应达到平衡时，反应物转化率的关系是CO________(填“>”、“<”或“＝”)H2。

(4)下列措施中能够同时满足增大反应速率和提高CO转化率的是________(填字母)。

A．使用高效催化剂B．降低反应温度C．增大体系压强D．不断将CH3OH从反应混合物中分离出来
17．乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：
CH 2CH 3（g ）
CH 2═CH 2（g ）+H 2（g ） （1）已知：
化学键 C ﹣H C ﹣C C=C H ﹣H 键能/kJ•molˉ1
412
348
612
436
计算上述反应的△H= kJ•mol ﹣
1．
（2）维持体系总压强p 恒定，在温度T 时，物质的量为n 、体积为V 的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应．已知乙苯的平衡
转化率为α，则在该温度下反应的平衡常数K= （用α等符号表示）．
（3）工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气（原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1：9），控制反应温度600℃，
并保持体系总压为常压的条件下进行反应．在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性（指除了H 2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数）示意如图： ①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实 ． ②控制反应温度为600℃的理由是 ．
（4）某研究机构用CO 2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺﹣﹣乙苯﹣二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯．保持常压和原料
气比例不变，与掺水蒸汽工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度；该工艺中还能够发生反应：CO 2+H 2═CO+H 2O ，CO 2+C═2CO ．新工艺的特点有 （填编号）．
①CO 2与H 2反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移②不用高温水蒸气，可降低能量消耗 ③有利于减少积炭 ④有利于CO 2资源利用．
参考答案
1-5 BCCCB 6-9 CDBC
10．
(1)0.050 mol·L －
1·min －
1 47.2kJ (2)将NH 3从反应体系中分离出去 (3)
1
312
1125.0)75.0()50.0(---⋅⋅⋅⋅L
mo L mol L mol
11．100/2
A V 5：4
12．＝ 13．
（1）4△H 1+△H 2+2△H 3；
（2）（a ）当△H ＞0时，lgK 随温度升高而增大，当△H ＜0时，lgK 随温度升高而减小；（b ）当温度同等变化时，△H 的数值越大lgK 的变化越大； （3）99%；（4）CO 2； 14．
（1）4 L 2•mol ﹣
2； （2）＜； （3）4； （4）ACD ； （5）A ； 15． ①
，Kp （A ）=Kp （C ）＞Kp （B ）；
②p 1＞p 2＞p 3＞p 4＞p 5；
③反应速率慢催化剂活性低，经济效益低 16．
Ⅰ.(1)K 1·K 2 >
(2)加入催化剂 将容器的体积(快速)压缩至2 L
Ⅱ.(1)< 甲醇的合成反应是分子数减少的反应，相同温度下，增大压强CO 的转化率提高 (2) 12V 2a 2
(3)＝
(4)C
17．
（1）+124；（2）p；
（3）①正反应为气体分子数增大的反应，保持压强不变，加入水蒸气，容器体积应增大，等效为降低压强，平衡向正反应方向移动；
②600℃时乙苯的转化率与苯乙烯的选择性均较高，温度过低，反应速率较慢，转化率较低，温度过高，选择性下降，高温下可能失催化剂失去活性，且消耗能量较大；（4）①②③④．。