2年模拟高考化学 第20讲 化学平衡状态 化学平衡常数精品试题.doc

第20讲化学平衡状态化学平衡常数 a组20142015年模拟基础题组一、选择题1.(2015广东广州月考,8)在1 l定容的密闭容器中,可以证明可逆反应n2(g)+3h2(g) 2nh3(g)已达到平衡状态的是()a.c(n2)c(h2)c(nh3)=132b.一个键断裂的同时,有3个hh键生成c.其他条件不变时,混合气体的密度不再改变d.2v正(n2)=3v逆(nh3)2.(2014湖南师大附中月考,11)一定温度下,体积为2 l的密闭容器中x、y、z三种气体的初始物质的量和平衡物质的量如下表:物质xyz 初始物质的量(mol) 0.20.20平衡物质的量(mol)0.10.050.1下列说法正确的是()a.反应可表示为2x+3y 2z,其平衡常数为8 000b.增大压强使平衡向生成z的方向移动,平衡常数增大c.若将容器的体积压缩至1 l,则x的体积分数减小,浓度增大d.若升高温度时,z的浓度增大,则温度升高时正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡朝正反应方向移动3.(2014江西九江模拟,12)已知某化学反应的平衡常数表达式为k=,在不同的温度下该反应的平衡常数值分别为:t 7008008301 0001 200k1.671.111.000.600.38下列有关叙述不正确的是()a.该反应的化学方程式是co(g)+h2o(g) co2(g)+h2(g)b.上述反应的正反应是放热反应c.如果在一定体积的密闭容器中加入co2和h2各1 mol,5 min后温度升高到830 ,此时测得co为0.4 mol时,该反应为平衡状态d.某温度下,如果平衡浓度符合下列关系式:=,判断此时的温度是1 000 二、非选择题4.(2015四川成都阶段测试,9)汽车尾气里含有的no气体是由内燃机燃烧时产生的高温引起氮气和氧气反应所致:n2(g)+o2(g) 2no(g)h0已知该反应在2 404 时,平衡常数 k=6.410-3。请回答下列问题。(1)该反应的平衡常数表达式为。(2)该温度下,向2 l密闭容器中充入n2和o2各1 mol,平衡时,n2的转化率是%(保留整数)。(3)该温度下,某时刻测得容器内 n2、o2、no的浓度分别为2.510-1 moll-1、4.010-2 moll-1和3.010-3 moll-1,此时反应(填“处于化学平衡状态”“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”),理由是。(4)将 n2、o2 的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,下图变化趋势正确的是。(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的n2和o2,达到平衡状态后再向其中充入一定量no,重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比,此时平衡混合气中no的体积分数(填“变大”“变小”或“不变”)。5.(2014江西师大附中三模,29)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为c(s)+2no(g) n2(g)+co2(g)。某研究小组向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和no,恒温(t )条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:物质浓度(mol/l)时间(min)non2co201.0000100.580.210.21200.400.300.30300.400.300.30400.320.340.17500.320.340.17 (1)1020 min以v(co2)表示的反应速率为。(2)根据表中数据,计算t 时该反应的平衡常数为(保留两位小数)。 (3)下列各项能作为判断该反应达到平衡标志的是(填序号字母)。 a.容器内压强保持不变 b.2v正(no)=v逆(n2)c.容器内co2的体积分数不变 d.混合气体的密度保持不变(4)30 min时改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是。(5)一定温度下,随着no的起始浓度增大,则no的平衡转化率(填“增大”“不变”或“减小”)。 b组20142015年模拟提升题组时间:25分钟分值:40分一、选择题(每小题6分,共18分)1.(2015黑龙江哈六中期中,22)一定条件下,2so2(g)+o2(g) 2so3(g)h0,有关叙述正确的是()a.升高温度,v(正)变大,v(逆)变小b.恒温恒容,充入o2,o2的转化率升高c.恒温恒压,充入n2,平衡不移动d.恒温恒容,平衡前后混合气体的密度保持不变2.(2014湖南长沙模拟,13)2so2(g)+o2(g) 2so3(g)是工业制硫酸的主要反应之一。一定温度下,在甲、乙、丙三个容积均为2 l的恒容密闭容器中投入so2(g)和o2(g),其起始物质的量及so2的平衡转化率如下表所示:甲乙丙起始物质的量n(so2)/mol0.40.80.8n(o2)/mol0.240.240.48so2的平衡转化率/%8012下列判断中,正确的是()a.甲中反应的平衡常数小于乙 b.该温度下,平衡常数值为400c.平衡时,丙中c(so3)是甲中的2倍 d.平衡时,甲中o2的转化率大于乙中o2的转化率3.(2014湖南师大附中模拟,13)pcl3和pcl5都是重要的化工原料。将pcl3(g)和cl2(g)充入体积不变的2 l密闭容器中,在一定条件下发生下述反应,并于10 min时达到平衡:pcl3(g)+cl2(g) pcl5(g)h0。有关数据如下:pcl3(g)cl2(g)pcl5(g)初始浓度/(mol/l)2.01.00平衡浓度/(mol/l)c1c20.4下列判断不正确的是()a.10 min内,v(cl2)=0.04 mol/(lmin)b.当容器中cl2为1.2 mol时,反应达到平衡c.升高温度,反应的平衡常数减小,则平衡时pcl3的转化率变大d.平衡后移走2.0 mol pcl3和1.0 mol cl2,在相同条件下再达平衡时,c(pcl5)0.2 mol/l二、非选择题(共22分)4.(2015湖北恩施模拟,16)(7分)(1)氢气是未来最好的能源选择,制取氢气的成熟的方法有很多,利用甲醇可以与水蒸气反应生成氢气,反应方程式如下:ch3oh(g)+h2o(g) co2(g)+3h2(g)h(298k)=+49.4 kj/mol一定条件下,向容积为2 l的恒容密闭容器中充入1 mol ch3oh(g)和3 mol h2o(g),实验测得:达到平衡状态时,吸收热量19.76 kj。则达平衡时混合气体的压强是反应前的倍。该条件下该反应的平衡常数是(结果保留两位有效数字)。该条件下反应达平衡状态的依据是(填序号)。a.v正(ch3oh)=v正(co2)b.混合气体的密度不变c.c(ch3oh)=c(h2o)d.混合气体的总物质的量不变(2)甲、乙两容器体积相等,甲容器通入1 mol so2和1 mol o2,乙容器通入1 mol so3和0.5 mol o2,发生反应:2so2(g)+o2(g) 2so3(g)h0,甲、乙起始反应温度相同,均和外界无热量交换,平衡时,甲中so2的转化率为a,乙中so3的分解率为b,则a、b的关系为a+b1(填“”或“=”) 。5.(2014辽宁五校协作体联考,22)(15分)已知2a2(g)+b2(g) 2c(g)h= -a kj/mol(a0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2 mol a2和1 mol b2,在500 时充分反应达到平衡后c的浓度为w mol/l,放出热量b kj。请回答下列问题:(1)比较ab(填“”“=”或“”“=”或“”)。a组20142015年模拟基础题组一、选择题1.ba项,c(n2)c(h2)c(nh3)=132不能说明各物质的浓度不变,不一定平衡,错误;b项,一个键断裂的同时,有3个hh键生成,能说明正、逆反应速率相等,正确;c项,混合气体的密度始终不变,错误;d项,2v正(n2)=v逆(nh3)时,正、逆反应速率才相等,才达到平衡,错误。2.c反应中各物质变化的物质的量之比等于反应方程式中相应化学计量数之比,n(x)n(y)n(z)=0.10.150.1=232,即反应可表示为2x+3y 2z,将平衡时各物质的浓度代入平衡常数k的表达式中可得k=64 000,a项错误;平衡常数只与温度有关,温度不变时,增大压强,平衡移动,但平衡常数不变,b项错误;容器的体积缩小到1 l,相当于增大压强,平衡正向移动,x的体积分数减小,但x的浓度增大,c项正确;升高温度,正、逆反应速率都增大,d项错误。3.c由平衡常数的表达式可知,反应的化学方程式是co(g)+h2o(g) co2(g)+h2(g),a正确;随着温度的升高,平衡常数是减小的,这说明升高温度平衡向逆反应方向进行,所以正反应是放热反应,b正确;co为0.4 mol,则水蒸气也是0.4 mol,co2和h2都是0.6 mol,则此时反应没有达到平衡状态,c不正确;将=代入平衡常数表达式可知k=0.6,所以温度是1 000 ,d正确。二、非选择题4.答案(1)k=(2)4(3)向正反应方向进行k(4)ac (5)不变解析(2)n2(g)+o2(g) 2no(g)起始/mol110变化/molxx2x平衡/mol1-x1-x2xk=6.410-3,x0.04,转化率为100%=4%。(3)qc=9.010-46.410-3,所以反应向正反应方向进行。(4)由于该反应的正反应是吸热反应,所以升高温度,化学平衡正向移动,化学平衡常数增大,a项正确;加入催化剂,化学反应速率加快,达到平衡所需要的时间缩短,但no的平衡浓度不变,b项错误;升高温度,平衡正向移动,氮气的转化率提高,化学反应速率加快,达到平衡所需要的时间缩短,c项正确。(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的n2和o2,达到平衡状态后再向其中充入一定量no,由于该反应是反应前后气体体积相等的反应,故建立的平衡与原平衡等效,平衡混合气中no的体积分数不变。5.答案(1)0.009 mol/(lmin)(2)0.56(3)cd(4)减小co2的浓度(5)不变解析(1)1020 min内c(co2)=0.30 mol/l-0.21 mol/l=0.09 mol/l,v(co2)=0.009 mol/(lmin)。(2)由表中数据可知,在20 min时各物质浓度保持不变已建立平衡,其平衡常数k=0.56。(3)该反应是前后气体物质的量不变的反应,压强始终保持不变,压强不能作为判断平衡的标志;平衡时v正(n2)=v逆(n2),即平衡时=,v正(no)=2v逆(n2),b不能表明已建立平衡。(4)从表中数据看平衡右移,但c(co2)却减少了,所以改变的条件是减小co2的浓度。b组20142015年模拟提升题组一、选择题1.d升高温度,v(正)、v(逆)均变大,a错误;恒温恒容,充入o2,平衡向正反应方向进行,但o2的转化率降低,b错误;恒温恒压,充入n2,容器容积增大,浓度降低,平衡向逆反应方向进行,c错误;恒温恒容,平衡前后混合气体的质量不变,因此混合气体的密度保持不变,d正确。2.b在反应方程式确定的情况下,平衡常数只与温度有关,甲、乙处于相同温度,平衡常数相同,a项错误。利用甲组数据计算得平衡常数为400,b项正确。丙中so2(g)、o2(g)的起始浓度为甲的两倍,相当于增压,平衡正向移动,丙中c(so3)大于甲中的2倍,c项错误。乙相当于在甲中增加0.4 mol so2(g),平衡正向移动,乙中o2的转化率大,d项错误。3.c由题意可知c1=1.6,c2=0.6。a项,v(cl2)=(1.0 mol/l-0.6 mol/l)/10 min=0.04 mol/(lmin);b项,反应达平衡时cl2的物质的量为0.6 mol/l2 l=1.2 mol;c项,正反应是放热反应,所以升高温度,k减小,平衡向逆反应方向进行,反应物的转化率降低;d项,平衡后移走2.0 mol pcl3和1.0 mol cl2相当于压强减小一半,平衡向逆反应方向移动,c(pcl5)0.2 mol/l。二、非选择题4.答案(1)1.20.11d(2)解析(1)若有1 mol甲醇反应,会吸收热量49.4 kj,加入1 mol ch3oh(g)和3 mol h2o(g),反应吸收热量19.76 kj,则发生反应的甲醇的物质的量是19.76 kj49.4 kjmol-1=0.4 mol,则达到平衡时各种气体的物质的量依次是0.6 mol、2.6 mol、0.4 mol、1.2 mol,平衡混合气体的总物质的量是4.8 mol。在恒容的密闭容器内,气体的物质的量之比等于它们的压强之比,因此达平衡时混合气体的压强是反应前的4.8 mol4 mol=1.2倍。该条件下该反应的平衡常数k=0.11。a项表示的都是正反应速率,错误;b项,由于反应前后气体的质量不变,体积也不变,所以无论反应是否达到平衡混合气体的密度都不变,错误;c项,由于加入的二者的物质的量之比是13,发生反应时消耗的物质的量之比是11,所以c(ch3oh)和c(h2o)不可能相等,错误;d项,混合气体的总物质的量不变,说明反应达到平衡状态,正确。(2)甲、乙起始反应温度相同,若与外界有热量交换,平衡时,a+b=1,但是该体系不与外界进行热量交换,由于升高温度,平衡向吸热反应方向移动,所以平衡时,a+b(2)k=减小(3)b+c=a(4)bc(5)c(6)解析(1)由于该反应是可逆反应,因此2 mol a2和1 mol b2不可能完全转化为c,则实际放出的热量小于a kj,即ab。(2)根据化学方程式可知,该反应的平衡常数k=。因为该反应的正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小。(3)恒温恒容下,2 mol c完全转化到左边,可得2 mol