20182019学年度高中化学人教版选修4课后巩固训练：化学平衡常数（含解析）

课后巩固训练：化学平衡常数一、选择题1下列关于平衡常数的说法中，正确的是( )A在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度表示，生成物浓度用平衡浓度表示B化学平衡常数较大的可逆反应，所有反应物的转化率一定大C可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度D平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂有关解析：平衡常数中的浓度都是平衡浓度，它仅受温度的影响，A、D错误；化学平衡常数大小可以描述反应的限度，C正确；转化率不但受平衡常数的影响，而且还受自身起始浓度及其他物质浓度的影响，B错误。答案：C2、对于可逆反应：C(s)CO2(g)2CO(g)，在一定温度下其平衡常数为K，下列条件的变化中能使K发生变化的是( )A将C(s)的表面积增大 B增大体系压强C升高体系温度 D使用合适的催化剂解析：平衡常数K只与温度有关，与浓度、压强、是否使用催化剂无关。答案：C3、在一定条件下，有下列分子数之比相同的可逆反应，其平衡常数K值分别是H2F22HFK1047；H2Cl22HClK1017；H2Br22HBrK109；H2I22HI K1。比较K值大小，可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是( )A BC D无法确定解析：化学平衡常数越大，表示该反应的正反应进行的程度越大，故A正确。答案：A2只改变一个影响因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是( )AK值不变，平衡可能移动BK值变化，平衡一定移动C平衡移动，K值可能不变D平衡移动，K值一定变化解析：平衡常数只与温度有关系，温度不变平衡也可能发生移动，则K值不变，平衡可能移动，A正确；K值变化，说明反应的温度一定发生了变化，因此平衡一定移动，B正确；平衡移动，温度可能不变，因此K值可能不变，C正确；平衡移动，温度可能不变，因此K值不一定变化，D错误。答案：D4已知下列反应的平衡常数：H2(g)S(s)H2S(g)，K1；S(s)O2(g)SO2(g)，K2；则反应H2(g)SO2(g)O2(g)H2S(g)的平衡常数是( )AK1K2 BK1K2CK1K2 D.解析：K1，K2，第三个反应的平衡常数K3K1。答案：D5对于反应2X(g)Y(g)2Z(g)，下列说法中正确的是( )A由于K，随着反应的进行，Z的浓度不断增大，X、Y的浓度不断减小，平衡常数不断增大B当温度不变时，增大反应物的浓度，使K变小C可逆反应达到平衡时，逆反应便立即停止了D温度发生变化，上述反应的K值也发生变化解析：平衡常数K只与温度有关，D项正确。答案：D6放热反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)在温度t1时达到平衡，c1(CO)c1(H2O)1.0 molL1，其平衡常数为K1。其他条件不变，升高反应体系的温度至t2时，反应物的平衡浓度分别为c2(CO)和c2(H2O)，平衡常数为K2，则( )A若增大CO浓度，K2和K1都增大BK2K1Cc2(CO)c2(H2O)Dc1(CO)c2(CO)解析：升高温度，该平衡左移，c2(CO)c1(CO)，K1K2，因为K只与温度有关，与浓度无关，则增大CO浓度不会影响K1、K2。答案：C7在20 ，5.05105 Pa条件下，密闭容器中进行反应2A(g)xB(g)4C(g)，达平衡时c(A)1.00 molL1，现将压强减小到1.01105 Pa，建立平衡后，c(A)0.18 molL1，则下列说法正确的是( )A. x2B若增大该体系的压强，平衡向左移动，化学平衡常数变小C若增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数不变D反应的平衡常数表达式为K解析：由题意假设平衡不移动，则c(A)0.20 molL1，故减小压强，平衡向正反应方向移动，正反应为气体总体积增大的反应，x1，A错误；增大该体系的压强，平衡向左移动，C错误；压强对化学平衡常数不影响，化学平衡常数不变，B错误；反应的化学平衡常数表达式是K，D正确。答案：D8在高温、催化剂条件下，某反应达到平衡，平衡常数K。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是( )A该反应的焓变为正值B恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小C升高温度，逆反应速率减小D该反应的化学方程式为COH2OCO2H2解析：因为该可逆反应的化学平衡常数K，可得出该反应的化学方程式为CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)，D项错误；由于恒容时，温度升高，氢气浓度减小，说明平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应，即焓变为正值，A项正确；该反应为反应前后气体分子数不变的反应，恒温恒容下，如充入惰性气体使压强增大，H2浓度不变，B项错误；升高温度，正、逆反应速率都增大，C项错误。答案：A9在25 时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：物质XYZ初始浓度/(molL1)0.10.20平衡浓度/(molL1)0.050.050.1下列说法错误的是( )A反应达到平衡时，X的转化率为50%B反应可表示为X3Y2Z，其平衡常数为1 600C增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大D改变温度可以改变此反应的平衡常数解析：温度为25 ，增大压强，平衡常数不变，C项错误。答案：C10、将0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)充入容积为1 L 的密闭容器中，反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)在一定条件下达到平衡，测得c(SO3)0.040 molL1，则该条件下反应的平衡常数K为( )A4 B16C32 D1.6103解析：依据平衡常数K，可知K1.6103。答案：D11、在密闭容器中发生如下反应：mA(g)+nB(g) pC(g)，达到平衡后，保持温度不变，将气体体积缩小到原来的一半，当达到新平衡时，C的浓度为原来1.9倍，下列说法错误的是( )A.m+np B.平衡向逆反应方向移动C.A的转化率降低 D.C的浓度增加答案：A解析：mA(g)+nB(g)pC(g)，达到平衡后，温度不变，将气体体积压缩到，若平衡不移动，C的浓度为原来的2倍，当达到平衡时C的浓度为原来的1.9倍，则体积减小时平衡逆向移动。A体积缩小，相当于加压，平衡逆向移动，则m+np，故A错误；B由上述分析可知，平衡逆向移动，故B正确；C平衡逆向移动，A的转化率减小，故C正确；D根据题意，C的浓度增加，故D正确；故选A。12、一定条件下，对于可逆反应X（g）+3Y（g）2Z（g），若X、Y、Z的起始浓度分别为 c1、c2、c3（均不为零），达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.08mol/L，则下列判断正确的是（ ）Ac1：c2=3：1 B平衡时，Y和Z的生成速率之比为2：3CX、Y的转化率相等 Dc1的取值范围为0.04 mol/Lc10.14 mol/L解析:：A设X转化的浓度为x，X（g）+3Y（g）2Z（g）初始：c1 c2 c3转化：x 3x 2x平衡：0.1moL/L 0.3mol/L 0.08mol/L则：c1：c2=（x+0.1moL/L）：（3x+0.3mol/L）=1：3，故A错误；B平衡时，正逆反应速率相等，则Y和Z的生成速率之比为3：2，故B错误；C反应前后X、Y气体的浓度比相同符合反应系数之比，所以达到平衡状态时，转化率相同，故C正确；D反应为可逆反应，物质不可能完全转化，如反应向正反应分析进行，则0c1，如反应向逆反应分析进行，则c10.14molL-1，故有0c10.14molL-1，故D错误；故选C。答案:C二、非选择题 13在一定温度下，将3 mol CO2和2 mol H2混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)。(1)该反应的化学平衡常数表达式K_。(2)已知在700 时，该反应的平衡常数K10.6，则该温度下反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的平衡常数K2_，反应 CO2(g) H2(g) CO(g) H2O(g)的平衡常数K3_。(3)已知在830 时，该反应的平衡常数K41.0，则该反应为_反应(填“吸热”或“放热”)。解析：(1)根据化学平衡常数的概念K。(2)K21.67，K30.77。(3)由于升高温度，该反应的平衡常数增大，故该反应为吸热反应。所以c(CO)0.5 molL1，c(H2O)0.5 molL1，c(CO2)1 molL1，c(H2)0.5 molL1故v(逆)。答案：(1)(2)1.67 0.77(3)吸热14、某温度下，在装有催化剂的容积为2 L的反应容器中，充入SO2和O2各4 mol ，充分反应5 min后达到平衡，测得反应容器内混合气体的压强为原来的80 %。回答下列问题：（1）用O2的浓度变化表示该反应的化学反应速率。（2）求SO2的转化率。（3）求该反应的平衡常数。答案：（1）0.16 mol/(Lmin)（2）80%（3）13.3 解析： 2SO2+O22SO3起始浓度（mol/L） 2 2 0转化浓度（mol/L） 2x x 2x平衡浓度（mol/L）2-2x 2-x 2x反应5 min后达到平衡，测得反应容器内混合气体的压强为原来的80 %，则，解得x0.8，则（1）用O2的浓度变化表示该反应的化学反应速率v(O2)0.8mol/L5min=0.16 mol/(Lmin)（2）SO2的转化率=100%=80%。（3）该反应的平衡常数K=。15、乙醇是重要的化工产品和液体燃料，可以利用下列反应制取乙醇：2CO2(g)6H2(g) CH3CH2OH(g)3H2O(g)(298 K时，K12.951011)。2CO(g)4H2(g) CH3CH2OH(g)H2O(g)(298 K时，K21.711022)。(1)写出反应的平衡常数表达式K_。(2)条件相同时，反应与反应相比，转化程度更大的是_。(3)在一定压强下，测得反应的实验数据如下表：5006007008001.545332012260432815383623722根据表中数据分析：a温度升高，K值_(填“增大”“减小”或“不变”)。b提高氢碳比n(H2)/n(CO2)，对生成乙醇_(填“有利”或“不利”)。解析：(1)根据平衡常数的定义知反应的K。(2)因K21.711022K12.951011，由平衡常数的意义知反应进行得更彻底，转化率更高。(3)分析表格中数据发现，在n(H2)/n(CO2)相同时，随着温度的升高，CO2的转化率降低，所以K值减小。分析表格中数据发现，在温度相同时，随n(H2)/n(CO2)值的增大，CO2的转化率升高，有利于生成乙醇。答案：(1) (2)反应 (3)减小 有利16、在温度为373K时，将0100mol无色的N2O4气体放入1L抽空的密闭容器中，立刻出现红棕色，直至建立N2O42NO2的平衡下图是隔一定时间测定到的N2O4的浓度(纵坐标为N2O4的浓度，横坐标为时间)（1）计算在20至40秒时间内，NO2的平均生成速率为_molL-1S-1（2）该反应的化学平衡常数表达式为_，求该温度下平衡常数的值(写出计算过程，下同)（3）求达到平衡状态时N2O4的转化率（4）求平衡时容器内气体压强与反应前的压强之比为多少？(最简整数比)答案：（1）0002；（2）；036mol/L；（3）60%；（4）8：5。解析：（1）由图象可知，20至40秒时间内N2O4的浓度由007mol/L减小为0050mol/L，则其反应速率为=0001mol/(Ls)，由反应速率之比等于化学计量数之比，则NO2的反应速率为0001mol/(Ls)2=0002mol/(Ls)，故答案为：0002；（2）平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之