課時2.2.1 化學平衡常數(shù) 訓練 高中化學新魯科版選擇性必修1（2022-2023學年）

1、2.2.1化學反應的反應熱 一、選擇題：每小題只有一個選項符合題意。1可逆反應：N2(g)3H2(g)2NH3(g)的正、逆反應速率可用各反應物或生成物濃度的變化來表示。下列各關系中能說明反應已達到平衡狀態(tài)的是( )A3v正(N2)v正(H2)Bv正(N2)v逆(NH3)C2v正(H2)3v逆(NH3)Dv正(N2)3v逆(H2)【答案】C【解析】 可逆反應達到化學平衡狀態(tài)的主要特征之一是v正v逆，而3v正(N2)v正(H2)并未反映出v正v逆的關系，即A項不正確。在N2與H2合成NH3的反應中，v(N2)v(H2)v(NH3)132，分析時一要注意二者應分別代表正反應速率和逆反應速率，二要注

2、意不同物質的速率之比等于化學計量數(shù)之比。2在某溫度下，可逆反應：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)的平衡常數(shù)為K，下列說法正確的是( )AK越大，達到平衡時，反應正向進行的程度越大BK越小，達到平衡時，反應物的轉化率越大CK隨反應物濃度的改變而改變DK隨溫度和壓強的改變而改變【答案】A【解析】K越大，表示反應達到平衡時，反應正向進行的程度越大，反應物的轉化率越大，反之，反應物的轉化率越小，K只與溫度有關，與濃度、壓強無關。3下列關于平衡常數(shù)K的說法中，正確的是()平衡常數(shù)K只與反應本身及溫度有關改變反應物濃度或生成物濃度都會改變平衡常數(shù)K加入催化劑不改變平衡常數(shù)K平衡常數(shù)K只與溫度有關，

3、與反應的本身及濃度、壓強無關A B C D【答案】D【解析】平衡常數(shù)K是一個溫度常數(shù)，只與反應本身及溫度有關，催化劑不能改變化學平衡，故加入催化劑不改變平衡常數(shù)K。4已知下列反應的平衡常數(shù)：H2(g)S(s)H2S(g)K1；S(s)O2(g)SO2(g)K2。則反應H2(g)SO2(g)O2(g)H2S(g)的平衡常數(shù)為()AK1K2 BK1K2CK1K2 DK1/K2【答案】D【解析】在反應中應注意S為固體，與平衡常數(shù)無關，則K1eq f(c平H2S,c平H2)，K2eq f(c平SO2,c平O2)。則反應H2(g)SO2(g)O2(g)H2S(g)的平衡常數(shù)為eq f(c平O2c平H2S

4、,c平H2c平SO2)eq f(K1,K2)。5298 K時，各反應的平衡常數(shù)如下：N2(g)O2(g)2NO(g)K110302H2(g)O2(g)2H2O(g)K210812CO2(g)2CO(g)O2(g)K41092，則常溫下，NO、H2O、CO2這三種化合物分解放氧的傾向最大的是( )A BC D無法確定【答案】A【解析】要判斷NO、H2O、CO2這三種化合物分解放氧的傾向大小，則必須求出各個分解放氧反應的平衡常數(shù)，然后比較大小。由計算可知：2NO(g)N2(g)O2(g)K110302H2O(g)2H2(g)O2(g)K510822CO2(g)2CO(g)O2(g)K41092平衡

5、常數(shù)越大，表示反應進行得越徹底，因此反應，即NO分解放氧的傾向最大。6下列有關平衡常數(shù)的說法中，正確的是()A改變條件，反應物的轉化率增大，平衡常數(shù)一定增大B反應：2NO2(g)N2O4(g)H0平衡常數(shù)為K1；反應OO32O2H0平衡常數(shù)為K2；總反應：2O33O2H0是煤氣化過程中的主要反應之一。若該反應在恒溫、恒容的密閉體系中進行,僅通過以下數(shù)據(jù)可以判斷t時刻反應是否達到平衡狀態(tài)的是()t時刻及其前后H2O(g)、CO(g)、H2(g)的濃度t時刻,H2O(g)、CO(g)、H2(g)的濃度t時刻,消耗H2O(g)的速率與生成CO(g)的速率t時刻,生成CO(g)的速率與消耗H2(g)的

6、速率A.B.C.D.【答案】B【解析】 t時刻及其以后各種氣體的濃度不變時,該反應正逆反應速率相等,反應達到平衡狀態(tài);t時刻,各種氣體的濃度只是一個數(shù)值,無法判斷是否達平衡狀態(tài);無論反應是否達到平衡狀態(tài)都存在消耗H2O(g)的速率與生成CO(g)的速率相等,所以不能據(jù)此判斷是否達平衡狀態(tài);t時刻生成CO(g)的速率代表正反應速率,消耗H2(g)的速率是逆反應速率,v正=v逆可以判斷反應達到平衡狀態(tài)。11某密閉容器中存在2NO(g)O2(g)2NO2(g)反應，平衡時NO的轉化率與溫度變化關系如圖所示(曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài))，下列說法中正確的是()A該反應的正反應是放熱反應B若溫度為T1

7、、T3時的平衡常數(shù)分別為K1、K3，則K1K3CT1時，當反應處于D點，則該反應的逆反應速度大于正反應速率D如果縮小容器體積，則平衡時表示NO轉化率與溫度變化關系的曲線在原曲線上方【答案】AD【解析】升高溫度，一氧化氮的轉化率降低，平衡向逆反應方向移動，則正反應為放熱反應，故A項正確；升高溫度平衡向逆反應方向移動，平衡常數(shù)減小，則K1K3，故B項錯誤；T1時，當反應處于D點，該反應沒有達到平衡狀態(tài)，NO轉化率小于同溫度平衡時轉化率，要使該反應達到平衡狀態(tài)，則反應向正反應方向進行，則該反應的正反應速率大于逆反應速率，故C項錯誤；縮小體積，壓強增大，平衡向正反應方向移動，NO的轉化率增大，故平衡時

8、表示NO轉化率與溫度變化關系的曲線在原曲線上方，故D項正確。12已知某化學反應的平衡常數(shù)表達式為Keq f(c平CO2c平H2,c平COc平H2O)，在不同的溫度下該反應的平衡常數(shù)分別為：t/7008008301 0001 200K1.671.111.000.600.38 下列有關敘述錯誤的是()A該反應的化學方程式為CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)B該反應的正反應是放熱反應C如果在一定容積的密閉容器中加入CO2和H2各1 mol，5 min后，溫度升高到830 ，此時測得CO2為0.4 mol，則該反應達到平衡狀態(tài)D某溫度下，如果平衡濃度符合下列關系式：eq f(c平CO2,3c

9、平CO)eq f(c平H2O,5c平H2)，判斷此時的溫度是1 000 【答案】C【解析】平衡常數(shù)表達式中，分子中的物質是生成物，分母中的物質是反應物，A項正確；該反應的平衡常數(shù)隨著溫度的升高而減小，故正反應是放熱反應，B項正確；由n(CO2)0.4 mol可推知，該狀態(tài)下，n(H2)0.4 mol、n(H2O)0.6 mol、n(CO)0.6 mol，Qeq f(4,9)1.00，由此可知，該反應沒有達到化學平衡狀態(tài)，C項錯誤；將所給關系式進行轉化，可知該條件下平衡常數(shù)為0.60，溫度為1 000 ，D項正確。13在20 、5.05105 Pa條件下，密閉容器中進行反應2A(g)xB(g)4

10、C(g)，達到平衡時c(A)1.00 molL1，現(xiàn)將壓強減小到1.01105 Pa，建立平衡后，c(A)0.18 molL1，則下列說法正確的是()Ax1B若增大該體系的壓強，平衡向左移動，化學平衡常數(shù)變小C若增大該體系的壓強，平衡向右移動，化學平衡常數(shù)不變D反應的平衡常數(shù)表達式為Keq f(coal(4,平)C,coal(2,平)Ac平B)【答案】AD【解析】由題意假設平衡不移動，則c(A)0.20 molL1，而實際c(A)0.18 molL1，故減小壓強，平衡向正反應方向移動，則正反應為氣體總體積增大的反應，x1，A正確；壓強對化學平衡常數(shù)無影響，改變壓強，化學平衡常數(shù)不變，B錯誤；增

11、大該體系的壓強，平衡向左移動，C錯誤；反應的化學平衡常數(shù)表達式是Keq f(coal(4,平)C,coal(2,平)Ac平B)，D正確。三、非選擇題14甲醇是重要的化學工業(yè)基礎原料和清潔液體燃料。工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知制備甲醇的有關化學反應以及在不同溫度下的化學反應平衡常數(shù)如下表所示：化學反應平衡常數(shù)溫度/5008002H2(g)CO(g)CH3OH(g)K12.50.15H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)K21.02.503H2(g)CO2(g)CH3OH(g)H2O(g)K3 (1)據(jù)反應與可推導出K1、K2與K3之間的關系，則K3_(用K1、K2表示)。(

12、2)反應的H_(填“”或“”)0。(3)500 時測得反應在某時刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(molL1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15，則此時v正_(填“”“”或“”)v逆。【答案】(1)K1K2(2)(3)【解析】(1)K1eq f(cCH3OH,c2H2cCO)，K2eq f(cCOcH2O,cH2cCO2)，K3eq f(cH2OcCH3OH,c3H2cCO2)，K3K1K2。(2)根據(jù)K3K1K2,500 、800 時，反應的平衡常數(shù)分別為2.5、0.375；升溫，K減小，平衡左移，正反應為放熱反應，所以H0。(3)500 時，K32.5，

13、 Qeq f(cCH3OHcH2O,c3H2cCO2)eq f(0.30.15,0.830.1)0.88K3 ，故反應正向進行，v正v逆。15已知二甲醚是一種重要的清潔燃料，可以通過CH3OH分子間脫水制得：2CH3OH(g) CH3OCH3(g)H2O(g)H23.5 kJmol1，在t1 ，恒容密閉容器中建立上述平衡，體系中各組分濃度隨時間變化如圖所示，請回答下列問題：(1)該條件下反應平衡常數(shù)表達式K_，在t1 時，反應的平衡常數(shù)為_。(2)相同條件下，若改變起始濃度，某時刻各組分濃度依次為c(CH3OH)0.4 molL1、c(H2O)0.6 molL1、c(CH3OCH3)1.2 m

14、olL1，此時正、逆反應速率的大小v正_v逆(填“”“”或“”)?！敬鸢浮?1)eq f(c平CH3OCH3c平H2O,coal(2,平)CH3OH)5(2)16“低碳循環(huán)”引起各國的高度重視。已知煤、甲烷等可以與水蒸氣反應生成以CO和H2為主的合成氣，合成氣有廣泛的應用。試回答下列問題：(1)高爐煉鐵是CO氣體的重要用途之一，其基本反應為FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)H0。已知在1 100 時，該反應的化學平衡常數(shù)K0.263。溫度升高，化學平衡移動后達到新的平衡，此時平衡常數(shù)K將_(填“增大”“減小”或“不變”)。(2)1 100 時測得高爐中c(CO2)0.025 molL1，c(CO)0.1 molL1，在這種情況下，該反應向_(填“左”或“右”)進行，判斷依據(jù)是_?！敬鸢浮?1)增大(2)