2020-2021學(xué)年化學(xué)魯科版選修4達(dá)標(biāo)訓(xùn)練：第2章　第2節(jié)　第1課時(shí)　化學(xué)平衡常數(shù)　平衡轉(zhuǎn)化率 Word版含解析

1、第2節(jié)化學(xué)反應(yīng)的限度第1課時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)平衡轉(zhuǎn)化率夯實(shí)基礎(chǔ)輕松達(dá)標(biāo)1.關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)的敘述正確的是()a.溫度一定,一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)不是一個(gè)常數(shù)b.兩種物質(zhì)反應(yīng),不管怎樣書寫化學(xué)方程式,平衡常數(shù)不變c.溫度一定時(shí),對于給定的化學(xué)反應(yīng),正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)d.生成物濃度冪的乘積與反應(yīng)物濃度冪的乘積的比值小于k時(shí),v(正)0。當(dāng)由m點(diǎn)平衡到n點(diǎn)平衡過程中,溫度與對應(yīng)變化及m、n平衡混合氣中某些氣體的物質(zhì)的量如圖所示。則平衡m點(diǎn)到平衡n點(diǎn)過程中b的轉(zhuǎn)化率是()a.24%b.30%c.60%d.48%3.(雙選)已知反應(yīng)co(g)+cuo(s)co2(g)+cu(s)和反應(yīng)h2(g)+

2、cuo(s)cu(s)+h2o(g)在某相同的溫度下的平衡常數(shù)分別為k1和k2,該溫度下反應(yīng)co(g)+h2o(g)co2(g)+h2(g)的平衡常數(shù)為k。則下列說法正確的是()a.反應(yīng)的平衡常數(shù)k1=c平(co2)c平(co)b.反應(yīng)的平衡常數(shù)k=k1k2c.對于反應(yīng),恒容時(shí)溫度升高,若h2的濃度減小,則該反應(yīng)的焓變?yōu)檎礵.對于反應(yīng),恒溫恒容下增大壓強(qiáng),h2濃度一定減小4.一定溫度下,在一個(gè)容積為1 l的密閉容器中,充入1 mol h2(g)和1 mol i2(g),發(fā)生反應(yīng)h2(g)+i2(g)2hi(g),經(jīng)充分反應(yīng)達(dá)到平衡后,生成的hi(g)占?xì)怏w體積的50%,該溫度下,在另一個(gè)容積

3、為2 l的密閉容器中充入1 mol hi(g)發(fā)生反應(yīng)hi(g)12h2(g)+12i2(g),則下列判斷正確的是()a.后一反應(yīng)的平衡常數(shù)為1b.后一反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.5c.后一反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),h2的平衡濃度為0.25 moll-1d.后一反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),hi(g)的平衡濃度0.5 moll-15.某溫度下,將2 mol a和3 mol b充入一密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):aa(g)+b(g)c(g)+d(g),5 min后達(dá)到平衡。已知該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)k=1,若溫度不變時(shí)將容器的體積擴(kuò)大為原來的10倍,a的轉(zhuǎn)化率不發(fā)生變化,則()a.a=3b.a=2c.b的轉(zhuǎn)化率為40%d.b的轉(zhuǎn)化率為

4、60%6.co常用于工業(yè)冶煉金屬。在不同溫度下co還原四種金屬氧化物達(dá)平衡后氣體中l(wèi)gc平(co)c平(co2)與溫度(t)的關(guān)系曲線如圖。下列說法正確的是()a.通過升高反應(yīng)爐的高度,延長礦石和co接觸的時(shí)間,能減少尾氣中co的含量b.co不適宜用于工業(yè)冶煉金屬crc.co還原pbo2的反應(yīng)h0d.工業(yè)冶煉金屬cu時(shí),高溫有利于提高co的轉(zhuǎn)化率7.(雙選)一定條件下發(fā)生反應(yīng)2nh3(g)n2(g)+3h2(g)h0,達(dá)到平衡時(shí)n2的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()a.壓強(qiáng):p1p2b.b、c兩點(diǎn)對應(yīng)的平衡常數(shù):kckbc.a點(diǎn):2v正(nh3)=3v逆(h2)d.a點(diǎn)

5、:nh3的轉(zhuǎn)化率為148.已知:mgco3(s)mgo(s)+co2(g)h0,在密閉容器中投入過量碳酸鎂在溫度t時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,p(co2)=4 mpa。(1)該平衡常數(shù)表達(dá)式k=。(2)若反應(yīng)體系的體積不變,升高溫度,則p(co2)將(填“增大”“減小”或“不變”)。(3)若反應(yīng)溫度t不變,將反應(yīng)體系的體積縮小至原來的一半,則此過程中p(co2)的變化范圍為。貼近生活拓展創(chuàng)新為了緩解溫室效應(yīng),科學(xué)家提出了多種回收和利用co2的方案。其中一種方案是利用co2制備ch4。300 時(shí),向2 l恒容密閉容器中充入2 mol co2和8 mol h2,發(fā)生反應(yīng)co2(g)+4h2(g)ch4(g)+

6、2h2o(g)h,混合氣體中ch4的濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示。(1)從反應(yīng)開始到恰好達(dá)到平衡時(shí),h2的平均反應(yīng)速率v(h2)=。300 時(shí),反應(yīng)的平衡常數(shù)k=。保持溫度不變,向平衡后的容器中再充入2 mol co2和8 mol h2,重新達(dá)到平衡時(shí)ch4的濃度(填字母)。a.等于0.8 moll-1b.等于1.6 moll-1c.0.8 moll-1c平(ch4)”“”“v(逆),d錯誤。2.ak值越大,該反應(yīng)正向進(jìn)行的程度越大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大,a正確;對于一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng),k值只是溫度的函數(shù),溫度一定,k值一定,與壓強(qiáng)無關(guān),b錯誤;因該反應(yīng)的熱效應(yīng)不確定,c錯誤;k=c平p(c)c

7、平m(a)c平n(b),由m+n=p,無法判斷k的大小,d錯誤。3.c反應(yīng)2a(g)+b(g)2c(g)的平衡常數(shù)k1與同一溫度下反應(yīng)2c(g)2a(g)+b(g)的平衡常數(shù)k2互為倒數(shù),即k2=1k1=0.02,c項(xiàng)正確。4.c根據(jù)反應(yīng)2hi(g)h2(g)+i2(g)可知,消耗的c(hi)=2c平(h2)=1 moll-1,再結(jié)合反應(yīng)nh4i(s)nh3(g)+hi(g)可知,c平(nh3)=c始(hi)=1 moll-1+4 moll-1=5 moll-1。因此該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)k=c平(nh3)c平(hi)=5 moll-14 moll-1=20 mol2l-2。5.b設(shè)起始時(shí)n

8、2物質(zhì)的量為a,h2物質(zhì)的量為b,反應(yīng)掉n2物質(zhì)的量為x,依題意可得:n2+3h22nh3起始:ab0轉(zhuǎn)化:x3x2x平衡:a-xb-3x2xa+b=100mola+b=1.25(a+b-2x)28 gmol-1a+2 gmol-1b=15.5 gmol-1(a+b-2x)解得:a=40molb=60molx=10mol(n2)=10mol40mol100%=25%。6.c由題中數(shù)據(jù)可得,在298 k時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)k=1.62,平衡常數(shù)k只是溫度的函數(shù),與起始濃度無關(guān),故正確;增大co2起始濃度,co2轉(zhuǎn)化率降低,錯誤;反應(yīng)體系中均為氣態(tài)物質(zhì),且容積不變,故從始至終密度不變,正確。7.c首

9、先根據(jù)表中數(shù)據(jù)(0.1-0.05)(0.2-0.05)(0.1-0)=132推導(dǎo)出可逆反應(yīng):x+3y2z。設(shè)平衡時(shí)轉(zhuǎn)化的x的物質(zhì)的量濃度為x moll-1,依題意可得:x(g)+3y(g)2z(g)起始濃度/(moll-1)0.10.20轉(zhuǎn)化濃度/(moll-1)x3x2x平衡濃度/(moll-1)0.050.050.1則x=0.05,顯然x的轉(zhuǎn)化率為50%,a正確。反應(yīng)x(g)+3y(g)2z(g)的平衡常數(shù)k=c平2(z)c平(x)c平3(y),代入數(shù)據(jù)k=1 600 mol-2l2,b正確;增大壓強(qiáng)不可能使平衡常數(shù)增大,c錯誤;k只與溫度有關(guān),因此改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù),d正確

10、。8.a2so2(g)+o2(g)2so3(g)起始濃度/(moll-1)000.05轉(zhuǎn)化濃度/(moll-1)0.010.0050.01平衡濃度/(moll-1)0.010.0050.04則平衡常數(shù)k=c平2(so3)c平2(so2)c平(o2),代入數(shù)據(jù)可得k=3.2103(moll-1)-1,a正確。9.答案 (1)60%(2)85%解析 (1)設(shè)平衡時(shí)co轉(zhuǎn)化了x moll-1,根據(jù)“三段式”分析:co+h2oco2+h2初始濃度/(moll-1)2200轉(zhuǎn)化濃度/(moll-1)xxxx平衡濃度/(moll-1)2-x2-xxxk=(xmoll-1)2(2-x)moll-12=94,

11、解得x=1.2;則平衡時(shí)co的轉(zhuǎn)化率為1.2moll-12moll-1100%=60%。(2)設(shè)平衡時(shí)co轉(zhuǎn)化了y moll-1,根據(jù)“三段式”分析:co+h2oco2+h2初始濃度/(moll-1)2200轉(zhuǎn)化濃度/(moll-1)yyyy平衡濃度/(moll-1)2-y6-yyy平衡常數(shù)k=(ymoll-1)2(2-y)moll-1(6-y)moll-1=94,解得:y1.7,則平衡時(shí)co的轉(zhuǎn)化率為1.7moll-12moll-1100%=85%。提升能力跨越等級1.a要判斷no、h2o、co2這三種化合物分解放氧的傾向,則必須求出各個(gè)分解放氧反應(yīng)的平衡常數(shù),然后比較大小。由計(jì)算可知:2n

12、o(g)n2(g)+o2(g)k=11030,2h2o(g)2h2(g)+o2(g)k=510-82,2co2(g)2co(g)+o2(g)k=410-92。平衡常數(shù)越大,表示反應(yīng)進(jìn)行得越徹底,因此反應(yīng)即no分解放氧的傾向最大。2.a由圖像知n(a)=n(b)=1.5 mol-0.3 mol=1.2 mol,所以n(b)=1.2 mol,(b)=n(b)n(b)100%=1.2mol5mol100%=24%,故a正確。3.ab在書寫平衡常數(shù)表達(dá)式時(shí),純固體物質(zhì)不能出現(xiàn)在平衡常數(shù)表達(dá)式中,a正確;由于反應(yīng)=反應(yīng)-反應(yīng),因此反應(yīng)的平衡常數(shù)k=k1k2,b正確;對于反應(yīng),溫度升高,h2濃度減小,則平

13、衡左移,即逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),正反應(yīng)為放熱反應(yīng),因此h0,c錯誤;對于反應(yīng),在恒溫恒容下增大壓強(qiáng),如充入惰性氣體,則平衡不移動,h2的濃度不變,d錯誤。4.b前一反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)c平(h2)=c平(i2)=0.5 moll-1,c平(hi)=1 moll-1,則平衡常數(shù)k1=c平2(hi)c平(h2)c平(i2)=(1moll-1)20.5moll-10.5 moll-1=4,而后一反應(yīng)的平衡常數(shù)k2=1k1=0.5,a項(xiàng)錯誤,b項(xiàng)正確;設(shè)后一反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)c平(h2)=x moll-1,則平衡時(shí)c平(i2)=x moll-1,c平(hi)=(0.5-2x) moll-1,k2=c平12(h2)c平1

14、2(i2)c平(hi)=0.5,代入相關(guān)數(shù)據(jù)解得x=0.125,故平衡時(shí)c平(hi)=0.25 moll-1,c、d項(xiàng)錯誤。5.c溫度不變,擴(kuò)大容器體積(相當(dāng)于減小壓強(qiáng))時(shí),a的轉(zhuǎn)化率不變,說明反應(yīng)前后氣體的體積不變,即a=1,a、b兩項(xiàng)均錯誤;假設(shè)達(dá)到平衡時(shí),b的轉(zhuǎn)化量為x mol,則a、b、c、d平衡時(shí)的物質(zhì)的量分別為(2-x) mol、(3-x) mol、x mol、x mol,設(shè)容器體積為1 l,則平衡常數(shù)k=x2(2-x)(3-x)=1,解得x=1.2,b的轉(zhuǎn)化率為1.2mol3mol100%=40%,所以c項(xiàng)正確、d項(xiàng)錯誤。6.b根據(jù)圖示信息可知,升高反應(yīng)爐的高度,不是都能減少尾氣

15、中co的含量,增大co與礦石的接觸時(shí)間,不能影響平衡移動,不能減少尾氣中co的含量,a項(xiàng)錯誤;由圖像可知用co冶煉金屬鉻時(shí),lgc平(co)c平(co2)值較大,說明co轉(zhuǎn)化率很低,因此不適宜用co還原cr2o3冶煉金屬cr,b項(xiàng)正確;由圖像可知用co還原pbo2的溫度越高,lgc平(co)c平(co2)越大,說明co轉(zhuǎn)化率越低,則平衡逆向移動,故h0,c項(xiàng)錯誤;由圖像可知用co冶煉金屬銅時(shí),溫度越高,lgc平(co)c平(co2)值越大,故co轉(zhuǎn)化率越低,錯誤。7.bd該反應(yīng)正向?yàn)闅怏w分子數(shù)增大的反應(yīng),恒溫時(shí),壓強(qiáng)越大,n2的體積分?jǐn)?shù)越小,則p1p2,故a錯誤;b、c兩點(diǎn)對應(yīng)溫度bkb,故b

16、正確;反應(yīng)速率之比等于化學(xué)式前的系數(shù)之比,平衡時(shí)應(yīng)是3v正(nh3)=2v逆(h2),故c錯誤;對于反應(yīng)2nh3(g)n2(g)+3h2(g),假設(shè)反應(yīng)前氨的物質(zhì)的量為1 mol,a點(diǎn)時(shí)反應(yīng)的氨的物質(zhì)的量為x mol,則x21+x=0.1,解得x=14,因此氨的轉(zhuǎn)化率為14,故d正確。8.答案 (1)c平(co2)(2)增大(3)4 mpap(co2)(3)解析 (1)從反應(yīng)開始到恰好達(dá)到平衡時(shí),h2的平均反應(yīng)速率v(h2)=4v(ch4)=0.8moll-110min4=0.32 moll-1min-1。co2(g)+4h2(g)ch4(g)+2h2o(g)起始濃度(moll-1)1400轉(zhuǎn)化濃度(moll-1)0.83.20.81.6平衡濃度(moll-