（新课标）高中化学 第二章 第2节 第1课时 化学平衡常数 平衡转化率课时作业 鲁科版选修4.doc

第2节 化学反应的限度第1课时 化学平衡常数 平衡转化率一、选择题（本题包括7小题，每小题6分，共42分）1.体积相同的甲、乙两个容器中，分别充有等物质的量的so2和o2，在相同温度下发生反应2so2o22so3，并达到平衡。在该过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中so2的转化率为p%，则乙容器中so2的转化率（）a.等于p% b.大于p%c.小于p% d.无法判断【答案】b【解析】乙容器保持压强不变，可看做先在保持体积不变反应达到平衡的基础上再减小体积（即增加各物质的浓度但反应物增加的程度大于产物），则乙容器的化学平衡可看作甲容器的化学平衡向右移动的结果。2. 一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，进行如下可逆反应：a(s)+2b(g)c(g)+d(g)，当下列物理量不发生变化时，能表明该反应已达到平衡状态的是混合气体的密度容器内气体的压强混合气体的总物质的量b物质的量浓度（ ）a b c d只有 【答案】a【解析】物质的量浓度不变是达到化学平衡的标志之一,密度等于总质量比总体积,而总质量不会变化,达到平衡时体积不变也可以表示达到了平衡。3. 对可逆反应 4n3（g )+5o2 ( g）4no（g）+ 6h2o ( g ) ，下列叙述正确的是 a反应达到平衡时，若两种反应物的转化率相等，则起始投入的 n (nh3 ) : n (o 2 ) = 4:5 b反应达到平衡后，对体系一直进行加压，平衡总是向逆向移动 c反应达到平衡时，若向压强固定的密闭容器中充入稀有气体，平衡不移动 d当v正（nh3 ) : v正（no）= l : 1 时，说明该化学反应已经达到平衡【答案】a【解析】平衡时，反应物的转化率相等，则起始投人量之比应该等于化学计量数之比，故 a 正确；当加压到一定压强时，气态水变为非气态，平衡会向正向移动，故 b 也错；充入稀有气体而压强不变，相当于增大容积，平衡向体积增大方向移动， c 错； nh3、no的正反应速率都是向右方向的速率，平衡与否其反应速率之比都等于化学计量数之比，故 d 错。4. 一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2 mol so2和1 mol o2，发生下列反应：2so2（g）+o2（g）2so3（g），达到平衡后改变下述条件，so3气体平衡浓度不改变的是（ ）a.保持温度和容器体积不变，充入1 mol so3（g）b.保持温度和容器内压强不变，充入1 mol so3（g）c.保持温度和容器内压强不变，充入1 mol o2（g）d.保持温度和容器内压强不变，充入1 mol ar（g）【答案】【解析】考查的是等效平衡。b中只充入so3且保持压强不变，属于等效平衡；而a中体积不变则体系的压强会增大，在等效平衡后会再向右移动，所以so2浓度变大；c中单独充入一种反应物，会使平衡向右移动，so2的浓度变小；d中在压强不变的情况下充入惰性气体，会使反应物的分压减小，平衡向左移动，so2的浓度变大。 5. 对于可逆反应，2ab3(g) a2(g) +3b2(g) h 0，下列图像正确的是（ ）【答案】bd【解析】a 中升高温度，正、逆反应速率都增大，由于该反应是吸热反应，正反应速率比逆反应速率增大得要快，因此，v（正） v（逆），a错。b 在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，本反应的正反应为吸热反应，故平衡向正反应方向移动，ab3%降低，温度高的反应速度快，达到平衡需要的时间短，所以图像中的拐点正确。所以b对。c增大压强，平衡朝气体体积缩小的反应方向移动，即向逆反应方向移动，ab3%增大，但c中压强大的曲线走向在下，故c错。d中压强一定时，温度越高，ab3%含量越小，当温度一定时，曲线走向向上，说明ab3%含量增大，故d正确6. 7. 在5 l的密闭容器中充入2 mol a气体和1 mol b气体，在一定条件下发生反应：2a(g)b(g)2c(g)，达平衡时，在相同温度下测得容器内混合气体的压强是反应前的，则a的转化率为a.67% b.50% c.25% d.5%【答案】b【解析】同温度同体积时，气体的物质的量之比等于压强之比，故反应后的物质的量为 (21) mol=2.5 mol，再由差量法可知反应掉的a为1 mol，即a转化率为100%=50%二、非选择题（本题包括4个大题，共58分）8. 已知反应n2(g)o2(g)2no(g)，在2216 k时的kp1.1010。(1) 求反应no(g)n2(g)o2(g)在2216 k下的kp值。(2) 在2216 k下，若反应开始时只有氮气和氧气，且其物质的量之比为:，求氮气的平衡转化率。答案：（1）30.15（2）1.63%解析：no(g)n2(g)o2(g)kpn2(g)o2(g)2no(g)起始物质的量转化物质的量x x 2x平衡物质的量1-x 1-x 2x x=0.0163故氮气的转化率为9.在一定条件下，二氧化硫和氧气发生反应：so2(g)o2(g)2so3(g) h0(1)写出该反应的化学平衡常数表达式k。()降低温度，该反应k值，二氧化硫转化率，化学反应速率。（填“增大”、“减小”或“不变”）(3)600时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中so2.so3.o2物质的量变化如图所示，反应处于平衡状态的时间是。 (4)根据上图判断，反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是（用文字表达），1015 min的曲线变化的原因可能是（填写编号）。a.加了催化剂b.缩小容器体积c.降低温度d.增加so3的物质的量答案:(1) (2)增大 增大 增大 (3) 1520 min和2530 min (4)在体系中充入o2 ab解析：题给反应的化学方程式告诉我们，这是一个体积缩小的放热反应，其系数构成了平衡常数表达式中反应物和产物平衡浓度的幂次方因为反应放热，故温度升高对提高产物so2的平衡浓度是不利的，但对提高反应速率是有利的运用表格数据、图形曲线来讨论反应的平衡和速率问题近几年出现较多，所以学会看图、用图并分析数据得出结论至关重要。图中出现水平线段，表示平衡已达到；若曲线变化比较陡峭，就该考虑有催化剂加入的可能性或突然增加了原料的量。10. 黄铁矿（主要成分为fes2）是工业制取硫酸的重要原料，其煅烧产物为so2和fe3o4。（1）将0.050molso2(g)和0.030molo2(g)放入容积为1l的密闭容器中，反应：2so2(g)o2(g)2so3(g)在一定条件下达到平衡，测得c(so3)0.040mol/l。计算该条件下反应的平衡常数k和so2的平衡转化率（写出计算过程）。（2）已知上述反应是放热反应，当该反应处于平衡状态时，在体积不变的条件下，下列措施中有利于提高so2平衡转化率的有 （填字母）a 升高温度 b 降低温度 c 增大压强d 减小压强 e 加入催化剂 g 移出氧气（3）so2尾气用饱和na2so3溶液吸收可得到更要的化工原料，反应的化学方程式为 。（4）将黄铁矿的煅烧产物fe3o4溶于h2so4后，加入铁粉，可制备feso4。酸溶过程中需保持溶液足够酸性，其原因是 。答案: （1）1.6103l/mol 80% （2）b、c（3）so2h2ona2so32nahso3（4）抑制fe2、fe3的水解，防止fe2被氧化成fe3解析：第（1）由根据题意可得： 2so2(g) + o2(g) 2so3(g) “ 起”始量（mol/l） 0.050 0.030 0 “转”化量（mol/l） 0.040 0.020 0.040 “ 平”衡量（mol/l） 0.010 0.010 0.040so2的平衡转化率=0.040 （moll-1）/0.050 （moll-1）100%=80% 第（2）问，由于反应是一个气体体积减小的放热反应，因而增大压强和降低温度都有利于提高so2平衡转化率；第（4）问因+3价铁离子易水解，故加酸抑制其水解。11. 煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。已知：co(g)h2o(g)h2(g)co2(g)的平衡常数随温度的变化如下表：温度/400500800平衡常数kc9.9491试回答下列问题（1）上述正向反应是： 反应（选填：放热、吸热）。（2）在800发生上述反应，以表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的有 （选填a、b、c、d、e）。abcden(co2)31011n(h2) 21012n(co) 1230.53n(h2o) 52321（3）已知在一定温度下：c(s)+co2(g) 2co(g)平衡常数k；c(s) + h2o(g) co(g)+h2(g) 平衡常数k1；co(g)h2o(g)h2(g)co2(g) 平衡常数k2 ，则k、k1、k2之间的关系是： 。（4）若在500时进行，若co、h2o的起始浓度均为0.020 mol/l，在该条件下，co的最大转化率为： 。（5）若在800进行，设起始时co和h2o(g)共为5mol，水蒸气的体积分数为x；平衡时co转化率为y，则y随x变化的函数关系式为：y= 。（6）在vl密闭容器中通入10molco和10mol水蒸气，在t达到平衡，然后急速除去水蒸气（除水蒸气时各物质的物质的量不变），将混合气体燃烧，测得放出的热量为2842kj（已知co燃烧热为283kj/mol，h2燃烧热为286kj/mol），则t平衡常数k= 。答案: （1）放热 （2）bce（多选、漏选及错选均不给分）（3）k=k1/k2 （4）75% （5）y=x