高中化学 2.3.4化学平衡常数练习 新人教版选修4.doc

第4课时化学平衡常数a组1.化学平衡常数可以用k来表示,下列关于化学平衡常数的说法中正确的是()a.k越大,反应物的转化率越小b.k与反应物的浓度有关c.k与生成物的浓度有关d.k与温度有关解析:k越大,反应物的转化率越大;一个确定的化学反应,其化学平衡常数只与反应体系的温度有关。答案:d2.某温度时,反应so2(g)+o2(g)so3(g)的平衡常数k=50。在同一温度下,反应2so3(g)2so2(g)+o2(g)的平衡常数k1应为()a.2 500b.100c.410-4d.210-2解析:k=,k1=,k1=410-4。答案:c3.将一定体积的so3(g)充入恒容的密闭容器中,发生反应2so3(g)2so2(g)+o2(g)并达到平衡;保持温度不变,再充入相同体积的so3(g),达到新平衡后,与原平衡相比,下列值减小的是()a.平均相对分子质量b.so3(g)的转化率c.d.解析:本题可采取等效平衡法分析,假设在原容器上增加一个相同的容器(两容器有隔板),保持温度不变,向增加的容器中充入相同体积的so3(g),则可建立与原平衡一样的平衡,此时a、b、c、d各项的值均不变,然后抽掉隔板,将容器压缩至原容器大小,则压强增大,平衡逆向移动,气体的总物质的量减小,但总质量不变,因此平均相对分子质量增大;so3(g)的转化率减小;c(so2)、c(so3)均增大,但c(so3)增大的程度比c(so2)增大的程度大,则增大;可看作该反应的平衡常数的倒数,而平衡常数只与温度有关,则不发生变化。答案:b4.在淀粉-ki溶液中存在下列平衡:i2(aq)+i-(aq)(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)(aq)的h0b.其他条件不变,升高温度,溶液中c()减小c.该反应的平衡常数表达式为k=d.25 时,向溶液中加入少量ki固体,平衡常数k大于689解析:根据题中提供的数据知温度升高,平衡常数减小,则平衡向逆反应方向移动,逆反应为吸热反应,故正反应为放热反应,h”“0.9,所以反应向逆反应方向进行。答案:()7()(1)(2)吸热(3)bc(4)830(5)逆向b组1.在一定条件下,向密闭容器中充入30 ml co和20 ml水蒸气,使其反应,当反应co(g)+h2o(g)co2(g)+h2(g)达到平衡时,水蒸气的体积分数与h2的体积分数相等,则下列叙述错误的是()a.平衡后co的体积分数为40%b.平衡后co的转化率为25%c.平衡后水的转化率为50%d.平衡后混合气体的平均相对分子质量为24解析:设达到平衡时,反应掉co的体积为x。co(g)+h2o(g)co2(g)+h2(g)起始:30 ml20 ml00变化:xxxx平衡:30 ml-x20 ml-xxx由题意知:20 ml-x=x,故x=10 ml故平衡后co的体积分数为100%=40%,co的转化率为100%33.3%,h2o的转化率为100%=50%,平衡后混合气体的平均相对分子质量不变,仍为=24。答案:b2.某温度下,h2(g)+co2(g)h2o(g)+co(g)的平衡常数k=。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入h2(g)和co2(g),其起始浓度如下表所示。起始浓度甲乙丙c(h2)/(moll-1)0.0100.0200.020c(co2)/(moll-1)0.0100.0100.020下列判断不正确的是()a.平衡时,乙中co2的转化率大于60%b.平衡时,甲中和丙中h2的转化率均是60%c.平衡时,丙中c(co2)是甲中的2倍,是0.012 moll-1d.反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢解析:由三段式:h2+co2h2o+co甲始态/(moll-1):0.0100.01000甲反应/(moll-1):xxxx甲终态/(moll-1):0.010-x0.010-xxx,所以x=0.006,甲中h2的转化率为60%,乙相当于在甲的基础上又充入了h2,co2的转化率增大,a项正确;丙相当于在甲的基础上加压,平衡不移动,丙中co2的浓度是甲中co2浓度的2倍,甲平衡时co2浓度为0.004 moll-1,b项正确、c项错误;b、c项也可以用三段式来求解。由浓度可知d项正确。答案:c3.某温度下,在一个2 l的密闭容器中,加入4 mol a和2 mol b进行如下反应:3a(g)+2b(g)4c(?)+2d(?)。反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6 mol c,且反应前后的压强之比为54(相同的温度下测量),则下列说法正确的是()a.该反应的化学平衡常数表达式是k=b.此时,b的平衡转化率是35%c.增大该体系的压强,平衡向右移动,化学平衡常数增大d.增加c,b的平衡转化率不变解析:平衡时容器内混合气体总的物质的量为(4 mol+2 mol)=4.8 mol,生成c的物质的量为1.6 mol,则:3a(g)+2b(g)4c(?)+2d(?)初始量4 mol2 mol00转化量1.2 mol0.8 mol1.6 mol0.8 mol平衡量2.8 mol1.2 mol1.6 mol0.8 mol分析可知d为气体,c为固体或液体,该反应的化学平衡常数表达式是k=,a项错;平衡时b的转化率是100%=40%,b项错;增大该体系的压强,平衡向右移动,由于温度不变,故化学平衡常数不变,c项错;由于c为固体或液体,增加c对平衡没有影响,b的平衡转化率不变,d项正确。答案:d4.高炉炼铁过程中发生的主要反应为fe2o3(s)+co(g)fe(s)+co2(g)。已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:温度/1 0001 1501 300平衡常数4.03.73.5请回答下列问题:(1)该反应的平衡常数表达式k=,h0(填“”“”或“=”);(2)在一个容积为10 l的密闭容器中,1 000 时加入fe、fe2o3、co、co2各1.0 mol,反应经过10 min 后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v(co2)=、co的平衡转化率=;(3)欲提高(2)中co的平衡转化率,可采取的措施是。a.减少fe的量b.增加fe2o3的量c.移出部分co2d.提高反应温度e.减小容器的容积f.加入合适的催化剂解析:(1)注意物质的状态,随着温度升高k逐渐减小,所以此反应是放热反应。(2)由三段式: fe2o3(s)+co(g)fe(s)+co2(g)始态/(moll-1):0.10.1终态/(moll-1):0.1-x0.1+x反应/(moll-1):xx温度为1 000 ,所以k=4.0,所以x=0.06,v(co2)=0.006 mol(lmin)-1。(3)fe2o3、fe均是固体,改变fe、fe2o3的量不影响反应速率和化学平衡,故a、b项反应速率、化学平衡均不改变;c项移出部分co2,平衡右移,正确;d项此反应为放热反应,升高温度,平衡左移,错误;e项减小容器容积,相当于加压,平衡不移动,错误;f项催化剂只影响化学反应速率,对平衡移动无影响,错误。答案:(1)(2)0.006 mol(lmin)-160%(3)c5.在一定温度下,向一个5 l的密闭容器中通入2 mol n2和8 mol h2及固体催化剂,使之反应。已知:n2(g)+3h2(g)2nh3(g)h=-92.2 kjmol-1,平衡时容器内气体压强为起始时的80%。(1)计算平衡时容器内nh3的体积分数为,该温度下反应的平衡常数为。(2)加入2 mol n2和8 mol h2,达到平衡时,放出热量为(填序号)。a.大于92.2 kjb.等于92.2 kjc.小于92.2 kjd.可能大于或小于或等于92.2 kj(3)在相同容器中,降低温度,通入2 mol nh3和1 mol h2及固体催化剂,反应达到平衡时nh3的体积分数是否为25%,下列判断正确的是(填序号)。a.一定等于25%b.一定大于25%c.一定小于25%d.可能大于或小于或等于25%解析:(1)平衡时容器内混合气体总的物质的量为(2 mol+8 mol)80%=8 mol,则:n2(g)+3h2(g)2nh3(g)初始量2 mol8 mol0转化量x3x2x平衡量2 mol-x8 mol-3x2x(2 mol-x)+(8 mol-3x)+2x=8 mol,x=1 mol。平衡时,n2、h2、nh3的物质的量分别为1 mol、5 mol、2 mol,浓度分别为0.2 moll-1、1 moll-1、0.4 moll-1。氨气的体积分数即物质的量分数为100%=25%;k=0.8。(2)因反应生成的nh3为2 mol,根据热化学方程式的意义可知,放出的热量为92.2 kj。(3)通入2 mol nh3和1