課時(shí)作業(yè)22化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向

1、課時(shí)作業(yè)22化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向一、選擇題1下列有關(guān)說法正確的是()ASO2(g)H2O(g)=H2SO3(l)，該過程熵值增大BSO2(g)=S(g)O2(g)H>0，S>0，該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行CSO2(g)2H2S(g)=3S(s)2H2O(l)H<0，低溫下能自發(fā)進(jìn)行D某溫度下SO2(g)O2(g)SO3(g)解析：A中氣體生成液體是熵減的反應(yīng)，不正確；B中H>0，S>0，反應(yīng)在高溫下自發(fā)進(jìn)行，不正確；C中是一個H<0，S<0的反應(yīng)，由HTS可知，低溫下能自發(fā)進(jìn)行，正確；D中，不正確。答案：C2已知在25 時(shí)，下列反應(yīng)的平衡常數(shù)如下：

2、N2(g)O2(g)2NO(g)K11×10302H2(g)O2(g)2H2O(g)K22×10812CO2(g)2CO(g)O2(g)K34×1092下列說法正確的是()ANO分解反應(yīng)：NO(g)N2(g)O2(g)的平衡常數(shù)為1×1030B根據(jù)K2的值可以判斷常溫下H2和O2很容易反應(yīng)生成H2OC常溫下，NO、H2O、CO2三種物質(zhì)分解放出O2的傾向順序?yàn)镹O>H2O>CO2D溫度升高，上述三個反應(yīng)的平衡常數(shù)均增大解析：A項(xiàng)，NO(g)N2(g)O2(g)的平衡常數(shù)為()1015，錯誤；B項(xiàng)，H2和O2之間的反應(yīng)需要點(diǎn)燃才能進(jìn)行，錯誤；C

3、項(xiàng)，常溫下，NO、H2O、CO2三種物質(zhì)分解放出O2的平衡常數(shù)依次為1×1030、5×1082、4×1092，平衡常數(shù)越大，則反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，正確；D項(xiàng)，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，錯誤。答案：C3在淀粉KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)I(aq)I(aq)。測得不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K如表所示：t/515253550K1 100841689533409下列說法正確的是()A反應(yīng)I2(aq)I(aq)I(aq)的H>0B其他條件不變，升高溫度，溶液中c(I)減小C該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為KD25 時(shí)，向溶液中加入少量KI固體

4、，平衡常數(shù)K小于689解析：選項(xiàng)A，溫度升高，平衡常數(shù)減小，因此該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，H<0，錯誤；選項(xiàng)B，溫度升高，平衡逆向移動，c(I)減小，正確；選項(xiàng)C，K，錯誤；選項(xiàng)D，平衡常數(shù)僅與溫度有關(guān)，25 時(shí)，向溶液中加入少量KI固體，平衡正向移動，但平衡常數(shù)不變，仍然是689，錯誤。答案：B4已知反應(yīng)：CO(g)CuO(s)CO2(g)Cu(s)和反應(yīng)：H2(g)CuO(s)Cu(s)H2O(g)，在相同的某溫度下的平衡常數(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)K1B反應(yīng)的平衡常數(shù)KC對于反應(yīng)，恒容

5、時(shí)，溫度升高，H2濃度減小，則該反應(yīng)的焓變?yōu)檎礑對于反應(yīng)，恒溫恒容下，增大壓強(qiáng)，H2濃度一定減小解析：在書寫平衡常數(shù)表達(dá)式時(shí)，固體不能表示在平衡常數(shù)表達(dá)式中，A錯誤；由于反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)，因此平衡常數(shù)K，B正確；反應(yīng)中，溫度升高，H2濃度減小，則平衡左移，即逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，因此H<0，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。答案：B5將一定量的SO2(g)和O2(g)分別通入體積為2 L的恒容密閉容器中，在不同溫度下進(jìn)行反應(yīng)，得到如下表中的兩組數(shù)據(jù)：下列說法不正確的是()Ax2.4BT1、T2的關(guān)系：T1>T

6、2CK1、K2的關(guān)系：K2>K1D實(shí)驗(yàn)1在前6 min的反應(yīng)速率v(SO2)0.2 mol·L1·min1解析：實(shí)驗(yàn)1中，n(O2)參加(20.8) mol1.2 mol，n(SO2)消耗2.4 mol，x42.41.6，A錯誤；平衡時(shí)，實(shí)驗(yàn)1中n(SO2)1.6 mol，實(shí)驗(yàn)2中n(SO2)0.4 mol，而開始時(shí)反應(yīng)物的起始量相等，實(shí)驗(yàn)1到實(shí)驗(yàn)2的過程，相當(dāng)于平衡向正反應(yīng)方向移動，根據(jù)平衡移動原理，降溫能使平衡向正反應(yīng)方向移動，即T1>T2，B正確；由B選項(xiàng)可得實(shí)驗(yàn)2是在實(shí)驗(yàn)1的基礎(chǔ)上降溫，溫度降低，平衡向正反應(yīng)方向移動，化學(xué)平衡常數(shù)增大，C正確；由表中數(shù)據(jù)

7、，v(SO2)0.2 mol·L1·min1，D正確。答案：A6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。已知該溫度下其平衡常數(shù)K1，若溫度不變時(shí)將容器的容積擴(kuò)大為原來的10倍，A的轉(zhuǎn)化率不發(fā)生變化，則()Aa3 Ba2CB的轉(zhuǎn)化率為40% DB的轉(zhuǎn)化率為60%解析：若溫度不變時(shí)將容器的容積擴(kuò)大為原來的10倍，A的轉(zhuǎn)化率不發(fā)生變化，則可以確定該反應(yīng)前后氣體體積不變，所以a1，選項(xiàng)A、B錯誤；設(shè)B的轉(zhuǎn)化率為x，列出三段式： A(g)B(g)C(g)D(g)初始物質(zhì)的量/mol 2 3 0 0

8、變化物質(zhì)的量/mol 3x 3x 3x 3x平衡物質(zhì)的量/mol 23x 33x 3x 3x1，解得x0.4，即B的轉(zhuǎn)化率為40%。答案：C7化學(xué)平衡狀態(tài)、的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：根據(jù)以上信息判斷，下列結(jié)論錯誤的是()Aa>bB增大壓強(qiáng)，平衡狀態(tài)不移動C升高溫度平衡狀態(tài)向正反應(yīng)方向移動D反應(yīng)、均為放熱反應(yīng)解析：Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)，K1，CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，K2，F(xiàn)e(s)H2O(g)FeO(s)H2(g)，K3，同溫度下，K2，K3K1·K2,979 K平衡常數(shù)a1.47×1.622.38,1 173 K平衡常數(shù)b0.78

9、。計(jì)算分析可知a>b，故A正確；反應(yīng)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，是氣體體積不變的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡不移動，故B正確；計(jì)算得到平衡常數(shù)，反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度升高而減小，平衡逆向進(jìn)行，故C錯誤；反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度升高而減小，說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度升高而減小，說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故D正確。答案：C8在一定條件下發(fā)生反應(yīng)3A(g)2B(g)zC(g)2D(g)，在2 L的密閉容器中把4 mol A和2 mol B混合，2 min后反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)生成1.6 mol C，又測得反應(yīng)速率v(D)0.2 mol·L1·min1。則下列說法不正確的

10、是()Az4BB的轉(zhuǎn)化率是40%CA的平衡濃度是1.4 mol·L1D平衡時(shí)氣體壓強(qiáng)是原來的解析： 3A(g)2B(g)zC(g)2D(g) 4 20 0 1.2 0.81.60.2×2×2根據(jù)生成C、D的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比得z4，故A正確；B的轉(zhuǎn)化率是0.8/2×100%40%，故B正確；A的平衡濃度是(4 mol1.2 mol)/2 L1.4 mol·L1，故C正確；平衡時(shí)氣體壓強(qiáng)是原來的(2.81.21.60.8)/(42)，故D錯誤。答案：D9.在一定溫度下，向2 L體積固定的密閉容器中加入1 mol HI，發(fā)生反應(yīng)：2HI

11、(g)H2(g)I2(g)H>0，H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示，下列說法正確的是()A該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)是B02 min內(nèi)HI的平均反應(yīng)速率為0.05 mol·L1·min1C恒壓下向該體系中加入N2，反應(yīng)速率不變，平衡不移動，化學(xué)平衡常數(shù)不變D升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，化學(xué)平衡常數(shù)可能增大也可能減小解析：A項(xiàng)，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，氫氣的濃度是0.05 mol·L1，碘的濃度和氫氣的相等，碘化氫的濃度是0.4 mol·L1，其平衡常數(shù)是，故A項(xiàng)錯誤。B項(xiàng)，根據(jù)圖象可知，氫氣的變化量為0.1 mol，所以HI的變化量為0.2 mol。所

12、以02 min內(nèi)HI的平均反應(yīng)速率為0.05 mol·L1·min1。C項(xiàng)，恒壓條件下向體系中加入氮?dú)猓萜黧w積增大，等效于反應(yīng)體系的壓強(qiáng)減小，反應(yīng)速率減小，故錯誤。D項(xiàng)，升高溫度，平衡正向移動，K值增大，故錯誤。答案：B10某溫度下，在一個2 L的密閉容器中，加入4 mol X和2 mol Y進(jìn)行如下反應(yīng)：3X(g)2Y(g)4Z(s)2W(g)，反應(yīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡，測得生成1.6 mol Z，則下列說法正確的是()A該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是KB此時(shí)，Y的平衡轉(zhuǎn)化率是40%C增大該體系的壓強(qiáng)，化學(xué)平衡常數(shù)增大D增加Y，Y的平衡轉(zhuǎn)化率增大解析：化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式中

13、不能出現(xiàn)固體或純液體，而物質(zhì)Z是固體，A錯誤；根據(jù)化學(xué)方程式可知，平衡時(shí)減少的Y的物質(zhì)的量是1.6 mol×0.8 mol，所以Y的轉(zhuǎn)化率為×100%40%，B正確；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，增大壓強(qiáng)時(shí)平衡常數(shù)不變，C錯誤；增加Y后平衡右移，X的轉(zhuǎn)化率增大，而Y的轉(zhuǎn)化率減小，D錯誤。答案：B二、非選擇題11工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)甲醇。相關(guān)信息如下表：(1)反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K_，該反應(yīng)是_反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。某溫度下，各物質(zhì)的平衡濃度符合下式：5c(CO2)·c(H2)2c(CO)·c(H2O)，試判斷此時(shí)溫度為_。(2)500 時(shí)

14、，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡后，其化學(xué)平衡常數(shù)K_1.0(填“大于”“小于”或“等于”)，在其他條件不變的情況下，擴(kuò)大容器容積，平衡_移動(填“向正反應(yīng)方向”“向逆反應(yīng)方向”或“不”)，化學(xué)平衡常數(shù)K2_(填“變大”“變小”或“不變”)。(3)據(jù)上表信息推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系，K3_(用K1、K2表示)。500 時(shí)測得反應(yīng)在某時(shí)刻，H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol·L1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15，此時(shí)v(正)_v(逆)(填“>”“<”或“”)。(4)若某溫度下反應(yīng)從開始

15、到平衡CO和CH3OH的濃度變化如圖1所示，則用H2濃度變化表示此段時(shí)間內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(H2)_。若某溫度下反應(yīng)中H2的平衡轉(zhuǎn)化率()與體系總壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖2所示，則平衡狀態(tài)由A變到B時(shí)，平衡常數(shù)KA_KB(填“>”“<”或“”)。解析：(1)根據(jù)反應(yīng)寫出平衡常數(shù)的表達(dá)式為K，隨溫度升高，平衡常數(shù)增大，說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。某溫度下，5c(CO2)·c(H2)2c(CO)·c(H2O)，K2.50，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度一定，平衡常數(shù)為定值，所以此時(shí)對應(yīng)的溫度為800 。(2)化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物和生成物的濃度無關(guān)，所以只要在500

16、 ，平衡常數(shù)的數(shù)值都是1.0，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，壓強(qiáng)的改變不影響平衡常數(shù)，且反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，壓強(qiáng)的改變也不會影響化學(xué)平衡。(3)根據(jù)三反應(yīng)之間的關(guān)系，故K3K1·K2；根據(jù)反應(yīng)在500 時(shí)的濃度值，可知此時(shí)其Qc0.88，小于化學(xué)平衡常數(shù)值，說明反應(yīng)在正向進(jìn)行，故正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率。(4)根據(jù)圖1,10 min時(shí)達(dá)到平衡，此段時(shí)間內(nèi)用CO表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.075 mol·L1·min1，則用氫氣表示反應(yīng)速率為0.15 mol·L1·min1；化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，故在圖2中溫度不變時(shí)，平衡常數(shù)保持不變

17、。答案：(1)吸熱800 (2)等于不不變(3)K1·K2>(4)0.15 mol·L1·min112利用天然氣可制得以H2、CO等為主要組成的工業(yè)原料合成氣，反應(yīng)為CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)。(1)甲烷與水蒸氣反應(yīng)，被氧化的元素是_，當(dāng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下35.84 L合成氣時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是_。(2)將2 mol CH4和5 mol H2O(g)通入容積為100 L的反應(yīng)室，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。若達(dá)到A點(diǎn)所需的時(shí)間為5 min，則v(H2)_，100 時(shí)平衡常數(shù)K_。圖中的p1_p2(填“<”“>”

18、或“”)，A、B、C三點(diǎn)的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系是_。(3)合成氣用于合成氨氣時(shí)需除去CO，發(fā)生反應(yīng)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H<0。下列措施中能使增大的是_(填編號)。A降低溫度B恒溫恒容下充入He(g)C將H2從體系中分離D再通入一定量的水蒸氣解析：(1)在CH4與H2O(g)的反應(yīng)中，碳元素的化合價(jià)由4價(jià)升高到2價(jià)，氫元素的化合價(jià)由1價(jià)降低到0價(jià)，共轉(zhuǎn)移6 mol電子，則被氧化的元素為碳元素，當(dāng)生成氣體1.6 mol(35.84 L)時(shí)，共轉(zhuǎn)移電子2.4 mol。(2)在A點(diǎn)時(shí)CH4的轉(zhuǎn)化率為0.5，則轉(zhuǎn)化的CH4的物質(zhì)的量為1 mol，生成的H2的物

19、質(zhì)的量為3 mol，故v(H2)0.006 mol·L1·min1；根據(jù)CH4的平衡轉(zhuǎn)化率可求得達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度為c(CH4)0.01 mol·L1，c(H2O)0.04 mol·L1，c(CO)0.01 mol·L1，c(H2)0.03 mol·L1，則K6.75×104。在橫軸上大約150 處作垂直于橫軸的直線，由此可看出在壓強(qiáng)為p1時(shí)，CH4的轉(zhuǎn)化率高，而該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，故壓強(qiáng)越小，CH4的轉(zhuǎn)化率越高，故p1<p2；由圖中任意一條曲線可看出，隨著溫度的升高，CH4的轉(zhuǎn)化率在增大，故正反應(yīng)

20、為吸熱反應(yīng)，而A、B、C三點(diǎn)溫度越來越高，故平衡常數(shù)越來越大。(3)該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故降低溫度平衡正向移動，增大；恒溫恒容時(shí)充入He，平衡不移動，不變；將H2從體系中分離出來，平衡正向移動，增大；再通入水蒸氣，根據(jù)平衡移動原理可知減小。答案：(1)C(碳)2.4 mol(2)0.006 mol·L1·min16.75×104<KC>KB>KA(3)A、C13某溫度，將2 mol CO與5 mol H2的混合氣體充入容積為2 L的密閉容器中，在催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。經(jīng)過5 min后，反應(yīng)達(dá)到平衡，

21、此時(shí)轉(zhuǎn)移電子6 mol。(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_，v(CH3OH)_mol·L1·min1。若保持體積不變，再充入2 mol CO和1.5 mol CH3OH，此時(shí)v(正)_v(逆)(填“>”“<”或“”)。(2)在其他條件不變的情況下，再增加2 mol CO與5 mol H2，達(dá)到新平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率_(填“增大”“減小”或“不變”)。(3)下列不能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_。aCH3OH的質(zhì)量不變b混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變cv逆(CO)2v正(H2)d混合氣體的密度不再發(fā)生改變(4)在一定壓強(qiáng)下，容積為V L的容器充入a mol CO與2a

22、 mol H2，在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇，平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。則p1_p2(填“大于”“小于”或“等于”，下同)，H_0。該反應(yīng)在_(填“高溫”或“低溫”)下能自發(fā)進(jìn)行。(5)能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動的是_。a及時(shí)分離除CH3OH氣體b適當(dāng)升高溫度c增大H2的濃度 d選擇高效催化劑解析：(1)某溫度，將2 mol CO與5 mol H2的混合氣體充入容積為2 L的密閉容器中，經(jīng)過5 min后，反應(yīng)達(dá)到平衡，依據(jù)化學(xué)方程式可知轉(zhuǎn)移電子4 mol消耗CO物質(zhì)的量為1 mol，則此時(shí)轉(zhuǎn)移電子6 mol，消耗CO物質(zhì)的量×1 mol1.5 mol， CO(g)2H2(g)CH3OH(g)起始量(mol)250變化量(mol)1.531.5平衡量(mol)0.521.5平衡濃度c(CO)0.25 mol·L1，c(H2)1 mol·L1，c(CH3OH)0.75 mol·L1平衡常數(shù)K3；甲醇表示的反應(yīng)速率v(CH3OH)0.15 mol·L1·min1，若保持體積不變，再充入2 mol CO和1.5 mol CH3OH，計(jì)算此時(shí)濃度商Qc1.2<3說明平衡正向進(jìn)行，此時(shí)v(正)>v(逆)；(2)在其他條件不變的情況下，再增加2 mol CO與5 mol