最新人教版选修4 第2章第3节 化学平衡(第3课时) 作业

第3节化学平衡

第3课时化学平衡常数

(时间:40分钟)

基础过关

1. 某温度时,N 2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数K=a,则此温度

下,NH 3(g)H2(g)+N2(g)的平衡常数为( A )

A. B.

C.a2

D.a-2

解析:某温度时,N 2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数K=a,则该温度下,2NH 3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数K1=,NH3(g)H2(g)+N2(g)

的平衡常数为K2=(=。

2.下列有关平衡常数的说法中,正确的是( D )

A.改变条件,反应物的转化率增大,平衡常数也一定增大

B.反应2NO 2(g)N2O4(g) ΔH<0,升高温度,该反应平衡常数增大

C.对于给定可逆反应,温度一定时,其正、逆反应的平衡常数相等

D.平衡常数为K=的反应,化学方程式为CO 2(g)+H2(g)

CO(g)+H2O(g)

解析:若是压强的改变,使反应物的转化率增大,则平衡常数K不变,A 错误;对2NO 2(g)N2O4(g) ΔH<0,升高温度,平衡常数K减小,B错误;

对于给定可逆反应,温度一定,其正、逆反应的平衡常数互为倒数,C 错误。

3.已知:t ℃下的某一气态平衡体系中含有X(g)、Y(g)、Z(g)、W(g)

四种物质,此温度下发生反应的平衡常数表达式为K=,有关该平衡的说法中正确的是( C )

A.升高温度,平衡常数K变大

B.增大压强,W(g)物质的量分数变大

C.升温,若混合气体的平均相对分子质量变小,则正反应放热

D.增大X浓度,平衡向正反应方向移动

解析:由K=,可知反应为2Z(g)+2W(g)X(g)+2Y(g),焓变未知,升高温度,若平衡正向移动,K增大,若平衡逆向移动,K减小,A 错误;增大压强,平衡正向移动,W(g)物质的量分数减小,B错误;升温,若混合气体的平均相对分子质量变小,可知升高温度平衡逆向移动,则正反应放热,C正确;X为生成物,增大X浓度,平衡向逆反应方向移动,D错误。

4. 密闭容器中,用等物质的量的A和B发生如下反

应:A(g)+2B(g)2C(g),反应达到平衡时,若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等,则这时A的转化率为( A )

A.40%

B.50%

C.60%

D.70%

解析:设A、B起始物质的量都为1 mol,A的转化率为x。

A(g)+2B(g) 2C(g)

起始(mol): 1 1 0

转化(mol): 1×x 2(1×x) 2(1×x)

平衡(mol): 1-x 1-2x 2x

平衡时A和B的物质的量之和与C的物质的量相等:

(1-x)+(1-2x)=2x。

解得x=0.4。

5. 在反应2SO 2(g)+O2(g)2SO3(g)中,有a mol SO2和b mol O2参加反应,达到化学平衡状态时有c mol SO3生成,则SO2在反应混合物中的体积分数为( D )

A.%

B.%

C.%

D.%

解析:a mol SO2和b mol O2参加反应,达到化学平衡状态时有c mol SO3生成,则:

2SO 2(g)+O2(g) 2SO3(g)

起始量(mol) a b 0

转化量(mol) c 0.5c c

平衡量(mol) a-c b-0.5c c

则SO2在平衡混合物中的体积分数为%。

6. 一定温度下,反应N 2(g)+3H2(g)2NH3(g)的反应热和化学平衡常数分别为ΔH和K,则相同温度时反应4NH 3(g)

2N2(g)+6H2(g)的反应热和化学平衡常数为( C )

A.2ΔH和2K

B.-2ΔH和K2

C.-2ΔH和

D.2ΔH和-2K

解析:N 2(g)+3H2(g)2NH3(g)的反应热为ΔH,故相同温度时反应2NH 3(g)N2(g)+3H2(g)的反应热为-ΔH,故4NH3(g)2N2(g)+6H2(g)的反应热为-2ΔH;N 2(g)+3H2(g)2NH3(g)的化学平衡常数为K,故相同温度时反应2NH 3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为,故相同温度时反应4NH 3(g)2N2(g)+6H2(g)的化学平衡常数为()2==K-2。7. 分别在T1 K、T2 K、T3 K时,向三个

500 mL的恒容密闭容器中均充入 1 mol N2和 2.5 mol H2,发生反应:N 2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。实验测得反应t min时N2的体积分数如图所示。下列说法正确的是( D )

A.在t min时,Ⅱ和Ⅲ一定达化学平衡

B.2v(NH3)=3v(N2)时,三容器均达到平衡状态

C.平衡后容器Ⅰ中混合气体的平均相对分子质量最小

D.已知t min时,Ⅲ中c(N2)=1 mol·L-1,此时反应平衡常数K=0.5 解析:合成氨反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,氮气的体积分数增大,在t min时,Ⅱ的体积分数最小,说明反应没有达化学平衡,A

错误;化学反应速率之比不等于化学计量数之比,且没有说明正、逆反应速率,B错误;由质量守恒定律知,总质量不变,该反应为体积缩小的反应,Ⅲ中N2的含量最大,总物质的量最大,Ⅲ的平均相对分子质量最小,C错误;t min时,Ⅲ中c(N2)=1 mol·L-1,反应的氮气的浓度为1 mol/L,平衡时氢气的浓度为5 mol/L-3 mol/L=2 mol/L,氨气的浓

度为2 mol/L,K==0.5,D正确。

8. (1)现有可逆反应2NO 2(g)N2O4(g) ΔH<0,试根据下列图像判断t2、t3、t4时刻采取的措施(只改变一种外部条件)。t2: ; t3: ;

t4: 。

(2)已知:A(g)+2B(g)2C(g) ΔH<0。此反应的平衡常数表达式K= ,温度降低,K值会(填“增大”“减小”或“不变”,下同),A的转化率,化学反应速率。

解析:(1)t2:正反应速率不变、逆反应速率增大,平衡逆向移动,因为与原来平衡点有接触点,只能是通过增大浓度实现,逆反应速率大于

正反应速率,所以改变的条件是增大生成物N2O4浓度;t3:正、逆反应速率都减小,但逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,该反应的正反应是气体计量数减小的放热反应,改变的条件是减小压强;t4:正、