2023屆高考化學(xué)人教版一輪復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)-7.3　化學(xué)平衡常數(shù)

課時(shí)作業(yè)23化學(xué)平衡常數(shù)一、選擇題1．下列說(shuō)法正確的是()A．放熱反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng)B．ΔS為正值的反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng)C．物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，ΔS為正值D．如果ΔH和ΔS均為正值，當(dāng)溫度升高時(shí)，反應(yīng)可能自發(fā)進(jìn)行2．在一定條件下，已達(dá)平衡的可逆反應(yīng)：2A(g)＋B(g)?2C(g)，下列說(shuō)法中正確的是()A．平衡時(shí)，此反應(yīng)的平衡常數(shù)K與各物質(zhì)的濃度有如下關(guān)系：K＝eq\f(c2（C）,c2（A）·c（B）)B．改變條件后，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K一定不變C．如果改變壓強(qiáng)并加入催化劑，平衡常數(shù)會(huì)隨之變化D．若平衡時(shí)增加A和B的濃度，則平衡常數(shù)會(huì)減小3．在容積為2L的密閉容器中，A、B、C、D四種氣體物質(zhì)發(fā)生可逆反應(yīng)，其物質(zhì)的量n(mol)隨時(shí)間t(min)的變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．0～2min內(nèi)，v(A)＝0.2mol·L－1·5min－1B．在2min時(shí)，圖像發(fā)生改變的原因只可能是增大壓強(qiáng)C．3min后體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化D．增大氣體D的濃度，A的反應(yīng)速率隨之降低4.T℃時(shí)，在一固定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：A(g)＋B(g)?C(s)ΔH<0，按照不同配比充入A、B，達(dá)到平衡時(shí)容器中A、B濃度變化如圖中曲線(實(shí)線)所示，下列判斷正確的是()A．T℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)值為4B．c點(diǎn)沒(méi)有達(dá)到平衡，此時(shí)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行C．若c點(diǎn)為平衡點(diǎn)，則此時(shí)容器內(nèi)的溫度高于T℃D．T℃時(shí)，直線cd上的點(diǎn)均為平衡狀態(tài)5．將E和F加入密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：E(g)＋F(s)?2G(g)，忽略固體體積，平衡時(shí)G的體積分?jǐn)?shù)(%)隨溫度和壓強(qiáng)的變化如下表所示：①b＜f②915℃、2.0MPa時(shí)E的轉(zhuǎn)化率為60%③該反應(yīng)的ΔS＞0④K(1000℃)＞K(810℃)上述①～④中正確的有()A．4個(gè)B．3個(gè)C．2個(gè)D．1個(gè)6．碘單質(zhì)難溶于水卻易溶于KI溶液。碘水中加入KI溶液發(fā)生反應(yīng)：I2(aq)＋I(xiàn)－(aq)?Ieq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))(aq)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如圖，下列說(shuō)法不正確的是()A．上述正反應(yīng)為放熱反應(yīng)B．上述體系中加入苯，平衡不移動(dòng)C．可運(yùn)用該反應(yīng)原理除去硫粉中少量的碘單質(zhì)D．實(shí)驗(yàn)室配制碘水時(shí)，為增大碘單質(zhì)的溶解度可加入適量KI溶液7．在一恒容的密閉容器中充入0.1mol·L－1CO2、0.1mol·L－1CH4，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)＋CO2(g)?2CO(g)＋2H2(g)，測(cè)得CH4平衡時(shí)轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)關(guān)系如圖。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A.上述反應(yīng)的ΔH＞0B．壓強(qiáng)：p4＞p3＞p2＞p1C．1100℃時(shí)該反應(yīng)平衡常數(shù)為1.64D．壓強(qiáng)為p4時(shí)，在Y點(diǎn)：v正＜v逆8．某溫度下，在起始?jí)簭?qiáng)為80kPa的剛性容器中，發(fā)生NO的氧化反應(yīng)：2NO(g)＋O2(g)?2NO2(g)ΔH，該反應(yīng)的反應(yīng)歷程分兩步進(jìn)行，其速率方程和反應(yīng)過(guò)程中能量變化如下：①2NO(g)?N2O2(g)v1正＝k1正c2(NO)v1逆＝k1逆c(N2O2)②N2O2(g)＋O2(g)?2NO2(g)v2正＝k2正c(N2O2)·c(O2)v2逆＝k2逆c2(NO2)下列說(shuō)法正確的是()A．NO氧化反應(yīng)速率快慢的決定步驟的活化能是E5－E3B．一定溫度下，2NO(g)＋O2(g)?2NO2(g)平衡常數(shù)表達(dá)式K＝eq\f(k1正·k2正,k1逆·k2逆)C．升高溫度，NO氧化反應(yīng)的化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)D．該溫度下，將等物質(zhì)的量的NO和O2混合反應(yīng)(忽略2NO2?N2O4)，NO的平衡轉(zhuǎn)化率為40%時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝eq\f(1,80)kPa－19．粗硅提純常見(jiàn)方法之一是先將粗硅與HCl反應(yīng)制得SiHCl3，經(jīng)提純后再用H2還原：SiHCl3(g)＋H2(g)?Si(s)＋3HCl(g)。在2L密閉容器中，不同溫度及不同n(H2)/n(SiHCl3)時(shí)，反應(yīng)物X的平衡轉(zhuǎn)化率變化如圖。下列判斷合理的是()A．X為H2B．1150℃時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)大于950℃時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)C.減小Si(s)的量，有利于提高SiHCl3的轉(zhuǎn)化率D．工業(yè)上可采用增大壓強(qiáng)的方法提高產(chǎn)率二、非選擇題10．在工業(yè)上常用CO與H2合成甲醇，熱化學(xué)方程式為CO(g)＋2H2(g)?CH3OH(g)ΔH＝－574.4kJ·mol－1。(1)在T1時(shí)，向體積為2L的恒容容器中充入物質(zhì)的量之和為3mol的CO和H2，發(fā)生反應(yīng)CO(g)＋2H2(g)?CH3OH(g)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)CH3OH(g)的體積分?jǐn)?shù)[φ(CH3OH)]與eq\f(n（H2）,n（CO）)的關(guān)系如圖1所示。①當(dāng)起始eq\f(n（H2）,n（CO）)＝2時(shí)，經(jīng)過(guò)5min反應(yīng)達(dá)到平衡，CO的轉(zhuǎn)化率為0.6，則0～5min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(H2)＝____________________。若此刻再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4mol，達(dá)到新平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率將________(填“增大”“減小”或“不變”)。②當(dāng)eq\f(n（H2）,n（CO）)＝3.5時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡后，CH3OH的體積分?jǐn)?shù)可能是圖1中的________(填“D”“E”或“F”)點(diǎn)。(2)在一容積可變的密閉容器中充有10molCO和20molH2。CO的平衡轉(zhuǎn)化率[α(CO)]與溫度(T)、壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖2所示。①A、B、C三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系為_(kāi)_______。②若達(dá)到平衡狀態(tài)A時(shí)，容器的體積為10L，則在平衡狀態(tài)B時(shí)容器的體積為_(kāi)_______L。課時(shí)作業(yè)23化學(xué)平衡常數(shù)1．解析：放熱反應(yīng)不一定能自發(fā)進(jìn)行，如鋁熱反應(yīng)為放熱反應(yīng)，在常溫下不能自發(fā)進(jìn)行，A錯(cuò)誤；ΔS為正值的反應(yīng)不一定是自發(fā)反應(yīng)，如水的分解，B錯(cuò)誤；只有氣體的物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，ΔS為正值，C錯(cuò)誤；如果ΔH和ΔS均為正值，當(dāng)溫度升高時(shí)，可滿足ΔH－T·ΔS<0時(shí)，反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，D正確。答案：D2．解析：K只隨溫度的改變而改變，除改變溫度外，改變其他條件都不會(huì)引起平衡常數(shù)的改變。答案：A3．解析：0～2min內(nèi)，A、B、C、D改變的物質(zhì)的量分別為0.4mol、0.5mol、0.6mol、0.4mol。A、B的物質(zhì)的量減少，應(yīng)為反應(yīng)物，C、D的物質(zhì)的量增加，應(yīng)為生成物，故該可逆反應(yīng)為4A（g）＋5B（g）?6C（g）＋4D（g）。選項(xiàng)A，0～2min內(nèi)，v（A）＝eq\f(\f(0.4mol,2L),2min)＝0.1mol·L－1·min－1。選項(xiàng)B，從圖像上看，2～3min的圖像斜率變大，說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)速率增大，反應(yīng)加快，增大壓強(qiáng)、加入催化劑、升高溫度等均可。選項(xiàng)C，3min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，體系壓強(qiáng)不再改變。選項(xiàng)D，增加生成物D的濃度也能使A的反應(yīng)速率增大。答案：C4．解析：根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式并結(jié)合圖中曲線可知，K＝eq\f(1,c（A）·c（B）)＝eq\f(1,4)，故A錯(cuò)誤；c點(diǎn)沒(méi)有達(dá)到平衡，如果達(dá)到平衡，應(yīng)向d點(diǎn)移動(dòng)，A、B的濃度降低，說(shuō)明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；如果c點(diǎn)達(dá)到平衡，此時(shí)的平衡常數(shù)小于T℃時(shí)的平衡常數(shù)，說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，即溫度升高，故C正確。答案：C5．解析：同溫下，增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，平衡時(shí)G的體積分?jǐn)?shù)變小，故可知54.0>a>b，因75.0>a，故升溫平衡正向移動(dòng)，從而可知f>75.0，所以①正確；在915℃、2.0MPa下，設(shè)E的起始物質(zhì)的量為amol，轉(zhuǎn)化率為x，則平衡時(shí)G的物質(zhì)的量為2axmol，由題意得[2ax/（a－ax＋2ax）]×100%＝75.0%，解得x＝0.6，②正確；該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，因此為熵增反應(yīng)，③正確；結(jié)合前面分析知升溫平衡正向移動(dòng)，則平衡常數(shù)增大，④正確。答案：A6．解析：由圖中可看出，隨著溫度的升高，平衡常數(shù)減小，故升高溫度平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A項(xiàng)正確；加入苯后能將溶液的碘單質(zhì)萃取，降低了溶液中c（I2），平衡逆向移動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；硫粉中的碘單質(zhì)在加入KI后，碘單質(zhì)生成KI3而除去，C項(xiàng)正確；配制碘水時(shí)，加入KI溶液，使得平衡正向移動(dòng)，增大碘單質(zhì)的溶解度，D項(xiàng)正確。答案：B7．解析：由圖像知，壓強(qiáng)一定時(shí)，溫度越高，甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率越高，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH＞0，A項(xiàng)正確；該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增加的反應(yīng)，壓強(qiáng)越大，甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率越小，故p4＞p3＞p2＞p1，B項(xiàng)正確；1100℃時(shí)，甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率為80.00%，故平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度分別為c（CH4）＝0.02mol·L－1，c（CO2）＝0.02mol·L－1，c（CO）＝0.16mol·L－1，c（H2）＝0.16mol·L－1，即平衡常數(shù)K＝eq\f(0.162×0.162,0.02×0.02)≈1.64，C項(xiàng)正確；壓強(qiáng)為p4時(shí)，Y點(diǎn)未達(dá)到平衡，需增大CH4轉(zhuǎn)化率達(dá)到平衡，此時(shí)v正＞v逆，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D8．解析：整體的反應(yīng)速率取決于慢反應(yīng)，活化能越大，反應(yīng)速率越慢，據(jù)圖可知活化能大的步驟為第二步反應(yīng)，活化能為E4－E2，故A錯(cuò)誤；2NO（g）＋O2（g）?2NO2（g）平衡常數(shù)表達(dá)式K＝eq\f(c2（NO2）,c2（NO）·c（O2）)＝eq\f(c（N2O2）,c2（NO）)·eq\f(c2（NO2）,c（N2O2）·c（O2）)，而對(duì)于反應(yīng)①平衡時(shí)正逆反應(yīng)速率相等，即k1正c2（NO）＝k1逆c（N2O2），所以K1＝eq\f(c（N2O2）,c2（NO）)＝eq\f(k1正,k1逆)，同理可得反應(yīng)②的平衡常數(shù)K2＝eq\f(c2（NO2）,c（N2O2）·c（O2）)＝eq\f(k2正,k2逆)，所以K＝K1·K2＝eq\f(k1正·k2正,k1逆·k2逆)，故B正確；據(jù)圖可知該反應(yīng)的反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，所以為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；設(shè)等物質(zhì)的量的NO和O2分別為40mol，NO的平衡轉(zhuǎn)化率為40%，列三段式有2NO（g）＋O2（g）?2NO2（g）起始（mol）40400轉(zhuǎn)化（mol）16816平衡（mol）243216剛性容器中氣體的壓強(qiáng)比等于物質(zhì)的量之比，起始?xì)怏w的總物質(zhì)的量為80mol，壓強(qiáng)為80kPa，則平衡時(shí)p（NO）＝24kPa，p（O2）＝32kPa，p（NO2）＝16kPa，Kp＝eq\f(p2（NO2）,p（O2）·p2（NO）)＝eq\f(162,32×242)＝eq\f(1,72)（kPa－1），故D錯(cuò)誤。答案：B9．解析：A項(xiàng)，由圖可知，相同溫度下，隨著n（H2）/n（SiHCl3）增大X的轉(zhuǎn)化率增大，如果X是氫氣，隨著n（H2）/n（SiHCl3）的增大，其轉(zhuǎn)化率會(huì)逐漸減小，若X是SiHCl3，其轉(zhuǎn)化率符合曲線，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由于X是SiHCl3，相同n（H2）/n（SiHCl3）時(shí)，1