高中化学 第2章 化学反应的方向、限度与速率 第2节 第1课时 化学平衡常数、平衡转化率检测 鲁科版选修4.doc

第1课时 化学平衡常数、平衡转化率1已知448 时反应h2(g)i2(g) 2hi(g)的平衡常数是49，则hi(g) h2(g)i2(g)在该温度下的平衡常数是()a. b2 401 c7 d.解析：化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以逆反应的平衡常数是正反应平衡常数的倒数。由于逆反应的化学计量数是正反应化学计量数的，所以该逆反应的平衡常数k。答案：d2可逆反应n23h22nh3，在容积为10 l的密闭容器中进行，开始时加入2 mol n2和3 mol h2，达平衡时，nh3的浓度不可能达到()a0.1 moll1 b0.2 moll1c0.05 moll1 d0.15 moll1解析：2 mol n2和3 mol h2反应，假设反应能够进行到底，则3 mol h2完全反应，生成2 mol nh3，此时nh3浓度为0.2 moll1，但由于反应是可逆反应，不能完全反应，所以nh3浓度达不到0.2 moll1。答案：b3在密闭容器中，给一氧化碳和水蒸气的气体混合物加热，在催化剂存在下发生反应：co(g)h2o(g) h2(g)co2(g)。在500 时，平衡常数k9。若反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.02 moll1，则在此条件下co的转化率()a25% b50% c75% d80%解析：设消耗c(co)x moll1，可列三段式计算：co(g)h2o(g)h2(g)co2(g)始/(moll1)0.020.0200转/(moll1) x x x x平/(moll1) 0.02x 0.02x x x平衡常数k9，解得x0.015，则co的转化率为100%75%，故选c项。答案：c4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 bk1k2 ck1k2 d.解析：k1，k2，第三个反应的平衡常数k3k1。答案：d5羰基硫(cos)可作粮食熏蒸剂，防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将co和h2s混合加热并达到下列平衡：co(g)h2s(g) cos(g)h2(g) k0.1。反应前co的物质的量为10 mol，平衡后co物质的量为8 mol，下列说法正确的是()a平衡时，气体的总物质的量为17 molb通入co后，正反应速率逐渐增大c反应前h2s物质的量为6 moldco的平衡转化率为80%解析：利用三段式计算：co(g)h2s(g) cos(g)h2(g)起始(mol)：10n00变化(mol): 2 2 2 2平衡(mol): 8 n2 2 2k0.1，解得n7 mol，c错误；该反应前后体积不变，一直为17 mol，a正确；通入co后瞬间正反应速率增大、平衡正向移动，正反应速率再逐渐减小，b错误；co的转化率100%20%，d错误。答案：a6. 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)在830 下，某时刻co2的物质的量为2 mol，则此时v(正)_v(逆)(填“”“”或“”)。解析：(1)根据化学平衡常数的概念k。(2)k21.67，k30.77。(3)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)1.670.77(3)时间：40分钟a级基础巩固基础题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下列关于平衡常数k的说法中，正确的是()a. 在任何条件下，化学平衡常数是一个恒定值b改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数kc平衡常数k只与温度有关，与反应浓度、压强无关d从平衡常数k的大小不能推断一个反应进行的程度解析：a.化学平衡常数受温度影响，温度变化，化学平衡常数发生变化，故a错误；b.浓度不影响化学平衡常数，故b错误；c.平衡常数k只与温度有关，反应浓度、压强不影响化学平衡常数，所以c选项是正确的；d.平衡常数越大，反应进行的程度越大，可逆程度越小，平衡常数k的大小可以推断一个反应进行的程度，故d错误。答案：c3一定条件下反应2ab(g)a2(g)b2(g)达到平衡状态的标志是()a单位时间内生成n mol a2，同时消耗2n mol abb容器内，3种气体ab、a2、b2共存c混合气体的总压强不再变化d容器中各组分的物质的量分数不随时间变化解析：a中反应方向一致，不能判断。b此反应为可逆反应，任何时候容器内，3种气体ab、a2、b2都共存，不能判断。c此反应是气体反应物化学计量数之和与气体生成物化学计量数之和相等的反应，混合气体的总压强是不变量，不能判断。d可直接判断反应达平衡。答案：d4已知反应2nh3n23h2达到平衡时，nh3在混合气体中所占的体积分数为20%，则此时nh3的转化率为()a40%b80%c33.3% d66.7%解析：假设该反应从nh3开始，且nh3的起始物质的量为2 mol，转化物质的量为x mol。2nh3n23h2起始物质的量/mol 2 0 0转化物质的量/mol x 0.5x 1.5x平衡物质的量/mol 2x 0.5x 1.5x由题意得：100%20%，解得x。则nh3的转化率为100%66.7%。答案：d5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：c 基础题6700 时，h2(g)co2(g) h2o(g)co(g)，该温度下，在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入h2和co2，起始浓度如下表所示其中甲经2 min达平衡时，v(h2o)为0.025 moll1min1，下列判断不正确的是()起始浓度甲乙丙c(h2)/(moll1)0.100.200.20c(co2)/(moll1)0.100.100.20a.平衡时，乙中co2的转化率大于50%b当反应平衡时，丙中c(co2)是甲中的2倍c温度升至800 ，上述反应平衡常数为，则正反应为吸热反应d其他条件不变，若起始时向容器乙中充入0.10 moll1和0.20 moll1 co2，到达平衡时c(co)与乙不同解析：a.根据甲计算二氧化碳转化率，乙可以看做在甲平衡状态加入0.10 moll1氢气，平衡正向进行二氧化碳转化率增大；b.丙起始量是甲起始量的2倍，反应前后气体物质的量不变，所以丙中二氧化碳浓度是甲中二氧化碳浓度的2倍；c.根据甲结合三段式列式计算平衡常数，和升温后平衡常数比较分析判断平衡移动方向判断反应能量变化；d.结合化学平衡三段式和平衡常数列式计算分析判断。答案：d7抽烟对人体有害。烟草不完全燃烧产生的一氧化碳被吸进肺里跟血液中的血红蛋白(用hb表示)化合，发生下述反应：cohbo2o2hbco。实验表明，hbco的浓度即使只有hbo2浓度的2%，也足以使人的智力受损。试回答：(1)上述反应的平衡常数表达式为k_。(2)抽烟后，吸入肺部的空气中测得的co和o2的浓度分别为106 moll1和102 moll1。已知37 时，平衡常数k220，这时hbco的浓度_hbo2浓度的0.02倍(填“大于”“等于”或“小于”)。解析：(2)k22102。答案：(1)(2)大于b级能力提升8在0.5升密闭容器中，一定量的氮气与氢气进行如下反应：n2(g)3h2(g)2nh3(g)ha kjmol1，其化学平衡常数k与温度的关系如表： 温度200300400k1.00.860.5请回答下列问题：(1)写出该反应的化学平衡常数的表达式： _，a_ 0(选填“大于”“小于”或“等于”)。(2)400 时，2nh3(g)n2(g)3h2(g)的化学平衡常数为_。(3)测得氨气、氮气、氢气的物质的量分别为3 mol、2 mol、1 mol时，该反应的v正(n2)_v逆(n2)(填“大于”“小于”或“等于”)。解析：(1)n2(g)3h2(g) 2nh3(g)ha kjmol1，平衡常数k，表中平衡常数随温度升高减小，说明平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正反应为放热反应。(2)400 n2(g)3h2(g) 2nh3(g)的k0.5，则400 时，2nh3(g) n2(g)3h2(g)的化学平衡常数k1/k1/0.52。(3)测得氨气、氮气、氢气的物质的量分别为3 mol、2 mol、1 mol时，浓度分别为6 moll1、4 moll1、2 moll1，q1.12，说明平衡正向进行，v正(n2)v逆(n2)。答案：(1)小于(2)2(3)大于9已知a(g)b(g)c(g)d(g)反应的平衡常数和温度的关系如下，回答下列问题：温度/7009008301 0001 200平衡常数1.71.11.00.60.4(1)该反应逆反应的h_0(填“”“”)。(2)830 时，向一个5 l的密闭容器中充入0.20 mol的a和0.80 mol的b，如反应初始6 s内a的平均反应速率v(a)0.003 moll1s1。则6 s时c(a)_，c的物质的量为_；若反应经一段时间后，达到平衡时a的转化率为_，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气，平衡时a的转化率为 _。(3)1 200 时反应c(g)d(g)a(g)b(g)的平衡常数的值为_。解析：(1)由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，说明升温平衡逆向移动，正反应放热，即h0；(2)反应初始6 s内a的平均反应速率v(a)0.003 moll1s1，则6 s内c(a)0.003 moll1s16 s0.018 moll1，a的起始浓度为0.2 mol5 l0.04 moll1，故6 s时c(a)0.04 moll10.018 moll10.022 moll1，故6 s内n(a)0.018 moll15 l0.09 mol，由方程式可知n(c)n(a)0.09 mol；设平衡时a的浓度变化量为x，则：a(g)b(g)c(g)d(g)起始浓度(moll1)：0.040