2019届高考化学二轮复习化学平衡的相关计算作业(全国通用).doc

化学平衡的相关计算一、选择题1、在一定温度下的定容密闭容器中,当下列物理量不再变化时,不能表明反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达平衡的是 ( )A. B的物质的量浓度B. 混合气体的密度 C. 混合气体的平均相对分子质量D. 混合气体的压强答案：D 解析：A项,反应达平衡时,各物质的浓度不变;B项,只要反应未达平衡状态,混合气体的总质量在不断变化中,定容容器,混合气体的密度也在变化;C项,混合气体的平均摩尔质量(其值等于平均相对分子质量)等于总质量除以总物质的量,总物质的量不变,只要反应未达平衡状态,气体的总质量总在不断变化中,则平均相对分子质量改变;D项,反应前后气体体积不变,混合气体的压强始终不变。2、下图中a曲线表示一定条件下的可逆反应:X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s),正反应为放热反应。若使a曲线变为b曲线,可采取的措施是( )A.增大压强 B.增大X的浓度C.升高温度 D.加入W答案：A解析：A、增大压强,反应速率加快,该反应前后气体的物质的量不变,平衡不移动,X的转化率不变,故A正确;B、增大X的浓度,反应速率加快,平衡时X的转化率降低,故B错误;C、升高温度,反应速率加快,该反应正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应移动,X的转化率降低,故C错误;D、W是固体,加入W,平衡不移动,不能加快反应速率,故D错误;故选A。3、相同温度,体积均为0.25 L的两个恒容容器中发生可逆反应:X2(g)+3Y2(g)2XY3(g) H=-92.6 kJmol-1,实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表所示。容器编号起始时各物质的物质的量/mol达平衡时体系能量的变化X2Y2XY3130放热46.3 kJ0.82.40.4Q(Q0)答案：C 解析：由化学方程式判断容器、中两个反应属于等效平衡,即达到平衡时各物质的量相同,浓度也相同,因此A项、B项正确;当容器体积减小时,平衡向气体物质的量减小的方向即正向移动,因此会继续放出热量,则D项正确;由于此反应为可逆反应,所以反应物不能完全转化为生成物,C项错误4、已知反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)在某温度下的平衡常数为400。此温度下,在2L的密闭容器中加入a mol CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:物质CH3OHCH3OCH3H2O浓度/(molL-1)0.440.60.6下列说法正确的是( )A.加入CH3OH的物质的量a=1.64B.此时刻正反应速率大于逆反应速率C.若起始时加入2a mol CH3OH,则达到平衡时CH3OH的转化率减小D.若混合气体的平均摩尔质量不再变化,则说明反应已达到平衡状态答案：A解析：对比甲容器，乙容器中增大碘的浓度，平衡正向移动，碘化氢的浓度增大，丙容器中氢气的浓度增大，平衡正向移动，碘化氢的浓度增大，且两者转化率相同，故HI的平衡浓度：ab0.004，A正确；恒温恒容，丁与甲相比，各物质浓度增大一倍，为等效平衡，转化率相同，B错误；甲容器中氢气的转化率为100%20%，乙中增大碘的浓度，氢气的转化率增大，大于20%，C错误；平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，故可以根据甲容器计算丙中条件下的平衡常数，K0.25，D错误。5、某温度下，在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中投入H2和I2，发生反应：H2(g)I2(g)2HI(g)。反应体系中各物质浓度的有关数据如下。容器起始浓度平衡浓度c(H2)/(molL1)c(I2)/(molL1)c(HI)/(molL1)甲0.010.010.004乙0.010.02a丙0.020.01b丁0.020.02下列判断正确的是( )AHI的平衡浓度：ab0.004B平衡时，H2的转化率：丁甲C平衡时，乙中H2的转化率等于20%D丙中条件下，该反应的平衡常数K4答案：C解析：三者的转化浓度分别为:0.05、0.15、0.1,所以三者的系数比为1:3:2,反应可表示为: ,由平衡常数;增大压强使平衡向气体系数减小的方向移动,即正向移动, 值增大;平衡常数只与温度有关。6、某温度下,对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-92.4kJmol-1,N2的平衡转化率()与体系总压强(p)的关系如右下图所示。下列说法正确的是 ( )A. 将1 mol氮气、3 mol氢气置于1 L密闭容器中发生反应,放出的热量为92.4 kJB. 平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)K(B)C. 上述反应在达到平衡后,增大压强,H2的转化率增大D. 升高温度,平衡向逆反应方向移动,说明逆反应速率增大,正反应速率减小答案：C解析因为该反应为可逆反应,加入1 mol N2、3 mol H2,两者不可能完全反应生成NH3,所以放出的热量小于92.4 kJ,A错;从状态A到状态B的过程中,改变的是压强,温度没有改变,所以平衡常数不变,B错;因为该反应是气体体积减小的反应,增大压强平衡向正反应方向移动,H2的转化率增大,C正确;升高温度,正、逆反应速率都增大,D错。7、下图所示表示两个常见的固氮反应N2+3H22NH3和N2+O22NO的平衡常数的对数(lg K)与温度的关系,根据图中的数据判断下列说法正确的是 ( )A. 反应为放热反应B. 常温下,反应的反应速率很大,而反应的反应速率很小C. 升高温度,反应的反应速率增大,反应的反应速率减小D. 在常温下,利用反应固氮和利用反应固氮反应程度相差很大答案：D解析：温度升高,反应的lg K减小,说明反应是放热反应,反应的lg K增大,说明反应是吸热反应,A错误;K值的大小只表示反应进行的程度,与反应速率无关,B错误、D正确;不论反应是放热还是吸热,温度升高反应速率均加快,C错误。二、填空题8、在体积为2L的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)其化学平衡常数K和温度t的关系如表:t70080090010001200k0.60.91.01.72.6回答下列问题:（1）.该反应的化学平衡常数表达式为K=_。（2）.该反应为反应_(选填吸热、放热),原因是_。（3）. 能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_。 a.容器中压强不变 b.混合气体中c(CO)不变c.正(H2)=逆(H2O) d.c(CO2)=c(CO) （4）.某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O),试判断此时的温度为_。该温度下,若向容器中分别加入2mol H2、CO2,10s后达到平衡,则这段时间内(H2)=_, CO2的转化率为_。.答案：（1）. （2）.吸热; 温度升高，平衡常数增大，平衡正向移动，则正反应吸热（3）.b、c; （4）.830; 0.05mol/(L s); 50%9、碳、硫和氮元素及其化合物的处理，是资源利用和环境保护的重要研究课题。(1)CO可转化成二甲醚，原理为2CO(g)4H2(g)CH3OCH3(g)H2O(g)，已知一定条件下，该反应中CO的平衡转化率随温度、投料比的变化曲线如图1所示，若温度升高，则反应的平衡常数K将_(填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)SO2的水溶液呈酸性，某温度下，0.02 molL1亚硫酸水溶液的pH等于2，若忽略亚硫酸的二级电离和H2O的电离，则该温度下亚硫酸的一级电离平衡常数Ka1_。(3)已知：2SO2(g)O2(g)2SO3(g) H12NO(g)O2(g)2NO2(g) H2若H1H20，则SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g)属于_(填“放热”或“吸热”)反应。(4)若用少量NaOH溶液吸收SO2气体，对产物NaHSO3进一步电解可制得硫酸，电解原理示意图如图2所示，则电解时阳极的电极反应式为_。答案：(1)减小(2)0.01(3)放热(4)HSO2eH2O=3HSO解析：(1)由图一可知，对于反应CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)，温度升高，CO的平衡转化率下降，K减小。(2)电离平衡常数Ka10.01。(3)已知：2SO2(g)O22SO3(g) H1，2NO(g)O22NO2(g) H2，()可得：NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g) H(H1H2)，若H1 H2 ”、“=”或“”)一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。容器甲乙反应物投入量1 mol CO2、3 mol H2a mol CO2、b mol H2、c mol CH3OH(g)、c mol H2O(g)若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围为 。 一定温度下,此反应在恒容密闭容器中进行,能判断该反应达到化学平衡状态的依据是 (填字母)。 a. 容器中压强不变b. H2的体积分数不变 c. c(H2)=3c(CH3OH)d. 容器中密度不变 e. 2个CO键断裂的同时有3个CH键形成答案： (1) Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) H=-28.5 kJ mol-1(2) CO+4OH- 2e-C+2H2O(3) 0.4c1ab解析：(1) 将已知的两个热化学方程式编号为,根据盖斯定律,将-3即可得到目标反应。(2) 碱性介质中,负极由CO失电子生成C,同时生成H2O,电极反应式为CO+4OH- 2e-C+2H2O。(3) 从曲线可知的温度高,升高温度,CH3OH的物质的量减少,平衡逆向移动,故正反应是放热反应,HK。三段式计算:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)起始量/mol:1300 转化量/mol:x3xx x平衡量/mol:1-x3-3xxx1-x+3-3x+x+x=40.8,则x=0.4,即甲容器中平衡后,甲醇的物质的量为0.4 mol,要