高考化学总复习 第七章 化学反应速率和化学平衡 课时作业22 化学平衡常数、化学反应进行的方向 新人教版.doc

课时作业22化学平衡常数、化学反应进行的方向一、选择题1下列有关说法正确的是()aso2(g)h2o(g)=h2so3(l)，该过程熵值增大bso2(g)=s(g)o2(g)h0，s0，该反应不能自发进行cso2(g)2h2s(g)=3s(s)2h2o(l)h0，s0，反应在高温下自发进行，不正确；c中是一个h0，sh2oco2d温度升高，上述三个反应的平衡常数均增大解析：a项，no(g)n2(g)o2(g)的平衡常数为()1015，错误；b项，h2和o2之间的反应需要点燃才能进行，错误；c项，常温下，no、h2o、co2三种物质分解放出o2的平衡常数依次为11030、51082、41092，平衡常数越大，则反应进行的程度越大，正确；d项，反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，错误。答案：c3在淀粉ki溶液中存在下列平衡：i2(aq)i(aq)i(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数k如表所示：t/515253550k1 100841689533409下列说法正确的是()a反应i2(aq)i(aq)i(aq)的h0b其他条件不变，升高温度，溶液中c(i)减小c该反应的平衡常数表达式为kd25 时，向溶液中加入少量ki固体，平衡常数k小于689解析：选项a，温度升高，平衡常数减小，因此该反应是放热反应，h0，错误；选项b，温度升高，平衡逆向移动，c(i)减小，正确；选项c，k，错误；选项d，平衡常数仅与温度有关，25 时，向溶液中加入少量ki固体，平衡正向移动，但平衡常数不变，仍然是689，错误。答案：b4已知反应：co(g)cuo(s)co2(g)cu(s)和反应：h2(g)cuo(s)cu(s)h2o(g)，在相同的某温度下的平衡常数分别为k1和k2，该温度下反应：co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)的平衡常数为k。则下列说法正确的是()a反应的平衡常数k1b反应的平衡常数kc对于反应，恒容时，温度升高，h2浓度减小，则该反应的焓变为正值d对于反应，恒温恒容下，增大压强，h2浓度一定减小解析：在书写平衡常数表达式时，固体不能表示在平衡常数表达式中，a错误；由于反应反应反应，因此平衡常数k，b正确；反应中，温度升高，h2浓度减小，则平衡左移，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，因此ht2ck1、k2的关系：k2k1d实验1在前6 min的反应速率v(so2)0.2 moll1min1解析：实验1中，n(o2)参加(20.8) mol1.2 mol，n(so2)消耗2.4 mol，x42.41.6，a错误；平衡时，实验1中n(so2)1.6 mol，实验2中n(so2)0.4 mol，而开始时反应物的起始量相等，实验1到实验2的过程，相当于平衡向正反应方向移动，根据平衡移动原理，降温能使平衡向正反应方向移动，即t1t2，b正确；由b选项可得实验2是在实验1的基础上降温，温度降低，平衡向正反应方向移动，化学平衡常数增大，c正确；由表中数据，v(so2)0.2 moll1min1，d正确。答案：a6某温度下，将2 mol a和3 mol b充入一密闭容器中，发生反应：aa(g)b(g)c(g)d(g)，5 min后达到平衡。已知该温度下其平衡常数k1，若温度不变时将容器的容积扩大为原来的10倍，a的转化率不发生变化，则()aa3 ba2cb的转化率为40% db的转化率为60%解析：若温度不变时将容器的容积扩大为原来的10倍，a的转化率不发生变化，则可以确定该反应前后气体体积不变，所以a1，选项a、b错误；设b的转化率为x，列出三段式： a(g)b(g)c(g)d(g)初始物质的量/mol 2 3 0 0变化物质的量/mol 3x 3x 3x 3x平衡物质的量/mol 23x 33x 3x 3x1，解得x0.4，即b的转化率为40%。答案：c7化学平衡状态、的相关数据如下表：根据以上信息判断，下列结论错误的是()aabb增大压强，平衡状态不移动c升高温度平衡状态向正反应方向移动d反应、均为放热反应解析：fe(s)co2(g)feo(s)co(g)，k1，co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)，k2，fe(s)h2o(g)feo(s)h2(g)，k3，同温度下，k2，k3k1k2,979 k平衡常数a1.471.622.38,1 173 k平衡常数b0.78。计算分析可知ab，故a正确；反应co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)，是气体体积不变的反应，增大压强平衡不移动，故b正确；计算得到平衡常数，反应平衡常数随温度升高而减小，平衡逆向进行，故c错误；反应的平衡常数随温度升高而减小，说明正反应为放热反应，反应平衡常数随温度升高而减小，说明正反应为放热反应，故d正确。答案：c8在一定条件下发生反应3a(g)2b(g)zc(g)2d(g)，在2 l的密闭容器中把4 mol a和2 mol b混合，2 min后反应达到平衡时生成1.6 mol c，又测得反应速率v(d)0.2 moll1min1。则下列说法不正确的是()az4bb的转化率是40%ca的平衡浓度是1.4 moll1d平衡时气体压强是原来的解析： 3a(g)2b(g)zc(g)2d(g) 4 20 0 1.2 0.81.60.222根据生成c、d的物质的量之比等于化学计量数之比得z4，故a正确；b的转化率是0.8/2100%40%，故b正确；a的平衡浓度是(4 mol1.2 mol)/2 l1.4 moll1，故c正确；平衡时气体压强是原来的(2.81.21.60.8)/(42)，故d错误。答案：d9.在一定温度下，向2 l体积固定的密闭容器中加入1 mol hi，发生反应：2hi(g)h2(g)i2(g)h0，h2的物质的量随时间的变化如图所示，下列说法正确的是()a该温度下，反应的平衡常数是b02 min内hi的平均反应速率为0.05 moll1min1c恒压下向该体系中加入n2，反应速率不变，平衡不移动，化学平衡常数不变d升高温度，平衡向正反应方向移动，化学平衡常数可能增大也可能减小解析：a项，达到平衡状态时，氢气的浓度是0.05 moll1，碘的浓度和氢气的相等，碘化氢的浓度是0.4 moll1，其平衡常数是，故a项错误。b项，根据图象可知，氢气的变化量为0.1 mol，所以hi的变化量为0.2 mol。所以02 min内hi的平均反应速率为0.05 moll1min1。c项，恒压条件下向体系中加入氮气，容器体积增大，等效于反应体系的压强减小，反应速率减小，故错误。d项，升高温度，平衡正向移动，k值增大，故错误。答案：b10某温度下，在一个2 l的密闭容器中，加入4 mol x和2 mol y进行如下反应：3x(g)2y(g)4z(s)2w(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol z，则下列说法正确的是()a该反应的化学平衡常数表达式是kb此时，y的平衡转化率是40%c增大该体系的压强，化学平衡常数增大d增加y，y的平衡转化率增大解析：化学平衡常数的表达式中不能出现固体或纯液体，而物质z是固体，a错误；根据化学方程式可知，平衡时减少的y的物质的量是1.6 mol0.8 mol，所以y的转化率为100%40%，b正确；平衡常数只与温度有关，增大压强时平衡常数不变，c错误；增加y后平衡右移，x的转化率增大，而y的转化率减小，d错误。答案：b二、非选择题11工业上可利用co或co2来生产甲醇。相关信息如下表：(1)反应的化学平衡常数表达式为k_，该反应是_反应(填“吸热”或“放热”)。某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：5c(co2)c(h2)2c(co)c(h2o)，试判断此时温度为_。(2)500 时，向容器中充入1 mol co、5 mol h2o，发生反应，达到平衡后，其化学平衡常数k_1.0(填“大于”“小于”或“等于”)，在其他条件不变的情况下，扩大容器容积，平衡_移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)，化学平衡常数k2_(填“变大”“变小”或“不变”)。(3)据上表信息推导出k1、k2与k3之间的关系，k3_(用k1、k2表示)。500 时测得反应在某时刻，h2(g)、co2(g)、ch3oh(g)、h2o(g)的浓度(moll1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15，此时v(正)_v(逆)(填“”“”“(4)0.15 moll1min112利用天然气可制得以h2、co等为主要组成的工业原料合成气，反应为ch4(g)h2o(g)co(g)3h2(g)。(1)甲烷与水蒸气反应，被氧化的元素是_，当生成标准状况下35.84 l合成气时转移电子的物质的量是_。(2)将2 mol ch4和5 mol h2o(g)通入容积为100 l的反应室，ch4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。若达到a点所需的时间为5 min，则v(h2)_，100 时平衡常数k_。图中的p1_p2(填“”或“”)，a、b、c三点的平衡常数ka、kb、kc的大小关系是_。(3)合成气用于合成氨气时需除去co，发生反应co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)h0。下列措施中能使增大的是_(填编号)。a降低温度b恒温恒容下充入he(g)c将h2从体系中分离d再通入一定量的水蒸气解析：(1)在ch4与h2o(g)的反应中，碳元素的化合价由4价升高到2价，氢元素的化合价由1价降低到0价，共转移6 mol电子，则被氧化的元素为碳元素，当生成气体1.6 mol(35.84 l)时，共转移电子2.4 mol。(2)在a点时ch4的转化率为0.5，则转化的ch4的物质的量为1 mol，生成的h2的物质的量为3 mol，故v(h2)0.006 moll1min1；根据ch4的平衡转化率可求得达到平衡时各物质的浓度为c(ch4)0.01 moll1，c(h2o)0.04 moll1，c(co)0.01 moll1，c(h2)0.03 moll1，则k6.75104。在横轴上大约150 处作垂直于横轴的直线，由此可看出在压强为p1时，ch4的转化率高，而该反应的正反应为气体体积增大的反应，故压强越小，ch4的转化率越高，故p1p2；由图中任意一条曲线可看出，随着温度的升高，ch4的转化率在增大，故正反应为吸热反应，而a、b、c三点温度越来越高，故平衡常数越来越大。(3)该反应的正反应为放热反应，故降低温度平衡正向移动，增大；恒温恒容时充入he，平衡不移动，不变；将h2从体系中分离出来，平衡正向移动，增大；再通入水蒸气，根据平衡移动原理可知减小。答案：(1)c(碳)2.4 mol(2)0.006 moll1min16.75104kbka(3)a、c13某温度，将2 mol co与5 mol h2的混合气体充入容积为2 l的密闭容器中，在催化剂的作用下发生反应：co(g)2h2(g)ch3oh(g)。经过5 min后，反应达到平衡，此时转移电子6 mol。(1)该反应的平衡常数为_，v(ch3oh)_moll1min1。若保持体积不变，再充入2 mol co和1.5 mol ch3oh，此时v(正)_v(逆)(填“”“”或“”)。(2)在其他条件不变的情况下，再增加2 mol co与5 mol h2，达到新平衡时，co的转化率_(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)下列不能说明该反应已达到平衡状态的是_。ach3oh的质量不变b混合气体的平均相对分子质量不再改变cv逆(co)2v正(h2)d混合气体的密度不再发生改变(4)在一定压强下，容积为v l的容器充入a mol co与2a mol h2，在催化剂作用下反应生成甲醇，平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。则p1_p2(填“大于”“小于”或“等于”，下同)，h_0。该反应在_(填“高温”或“低温”)下能自发进行。(5)能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是_。a及时分离除ch3oh气体b适当升高温度c增大h2的浓度 d选择高效催化剂解析：(1)某温度，将2 mol co与5 mol h2的混合气体充入容积为2 l的密闭容器中，经过5 min后，反应达到平衡，依据化学方程式可知转移电子4 mol消耗co物质的量为1 mol，则此时转移电子6 mol，消耗co物质的量1 mol1.5 mol， co(g)2h2(g)ch3oh(g)起始量(mol)250变化量(mol)1.531.5平衡量(mol)0.521.5平衡浓度c(co)0.25 moll1，c(h2)1 moll1，c(ch3oh)0.75 moll1平衡常数k3；甲醇表示的反应速率v(ch3oh)0.15 moll1min1，若保持体积不变，再充入2 mol co和1.5 mol ch3oh，计算此时浓度商qc1.2v(逆)；(2)在其他条件不变的情况下，再增加2 mol co与5 mol h2，相当于增大压强，co(g)2h2(g)ch3oh(g)，反应是气体体积减小的反应，平衡正向进行，一氧化碳的转化率增大；(3)co(g)2h2(g)ch3oh(g)h0，反应是气体体积减小的放热反应，反应达到平衡的标志是正逆反应速率相同，各组分含量保持不变，分析选项中变量不变说明反应达到平衡状态；ch3oh的质量不变，物质的量不变，说明反应达到平衡状态，故a不符合；反应前后气体质量不变，反应前后气体物质的量变化，当混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明反应达到平衡状态，故b不符合；反应速率之比等于化学方程式计量数之比，当满足2v逆(co)v正(h2)时，说明氢气的正逆反应速率相