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2020_2021学年新教材高中化学第二章化学反应速率与化学平衡第二节化学平衡第2课时化学平衡常数课后提升训练含解析新人教版选择性必修第一册202009033153.docx
2020_2021学年新教材高中化学第二章化学反应速率与化学平衡课件+课后提升训练+测评打包19套新人教版选择性必修第一册
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2020_2021学年新教材高中化学第二章化学反应速率与化学平衡课件+课后提升训练+测评打包19套新人教版选择性必修第一册,文本
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第2课时化学平衡常数夯实基础轻松达标1.关于平衡常数k,下列说法中正确的是()a.k值越大,反应速率越大b.对任一给定的可逆反应,温度升高,k值增大c.对任一给定的可逆反应,k值越大,反应物的平衡转化率越高d.加入催化剂或增大反应物浓度,k值将增大解析k值与催化剂、反应物的浓度、化学反应速率的大小无关,所以a、d错误;与反应温度有关,但是温度升高,k值可能增大也可能减小,b也错误。答案c2.汽车尾气净化中的一个反应如下:no(g)+co(g)12n2(g)+co2(g)h=-373.4 kjmol-1在恒容的密闭容器中,反应达到平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是()解析该反应为气体分子数减小的放热反应,升高温度,平衡逆向移动,生成物浓度减小,反应物浓度增大,平衡常数减小,a项错误;同理升高温度,平衡逆向移动,co的转化率减小,b项错误;平衡常数只受温度影响,与no的物质的量无关,c项正确;增加氮气的物质的量,平衡逆向移动,no的转化率减小,d项错误。答案c3.某温度时,反应so2(g)+12o2(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=c(so3)c(so2)c12(o2),k1=c2(so2)c(o2)c2(so3),k1=1k2=410-4。答案c4.已知反应a(g)+2b(g)c(g),在密闭容器中充入a、b、c三种气体,至建立化学平衡后,在温度不改变的前提下将体积缩小23,则该反应此时的平衡常数()a.增大为原来的3倍b.增大为原来的2倍c.增大为原来的9倍d.不变解析化学平衡常数仅与温度有关,温度不变,则平衡常数不变。答案d5.在一定条件下,有下列分子数之比相同的可逆反应,其平衡常数k值分别是h2+f22hfk=1047h2+cl22hclk=1017h2+br22hbrk=109h2+i22hik=1比较k值大小,可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是()a.b.c.d.无法确定解析化学平衡常数越大,表示该反应的正反应进行的程度越大,故a正确。答案a6.已知298.15 k时,可逆反应pb2+(aq)+sn(s)pb(s)+sn2+(aq)的平衡常数k=2.2,若溶液中pb2+和sn2+的浓度均为0.10 moll-1,则反应进行的方向是()a.向右进行b.向左进行c.处于平衡状态d.无法判断解析q=c(sn2+)c(pb2+)=0.10moll-10.10moll-1=1noco2d.以上说法都不正确解析a项,k1=c(n2)c(o2)c2(no)。b项,k=1k2=121081=510-82,正确。c项,平衡常数越大,放出o2的倾向越大,故三种物质分解放出o2的倾向由大到小的顺序为noh2oco2。答案b2.某温度下,向容积为2 l的密闭反应器中充入0.10 mol so3,当反应器中的气体压强不再变化时测得so3的转化率为20%,则该温度下反应2so2(g)+o2(g)2so3(g)的平衡常数为()a.3.2103b.1.6103c.8.0102d.4.0102解析so3的起始浓度为0.05moll-1,则分解的so3的浓度为0.05moll-120%=0.01moll-1,所以平衡时so2、o2、so3的浓度分别为0.01moll-1、0.005moll-1、0.04moll-1。化学平衡常数k=c2(so3)c2(so2)c(o2)=3.2103。答案a3.在容积可变的密闭容器中,2 mol n2和8 mol h2在一定条件下发生反应,达到平衡时,h2的转化率为25%,则平衡时的氮气的体积分数接近于()a.5%b.10%c.15%d.20%解析n2+3h22nh3起始量(mol)280转化量(mol)23243平衡量(mol)43643氮气的体积分数为43mol(43+6+43)mol=21315%。答案c4.在一定温度下的密闭容器中,加入1 mol co和1 mol h2o发生反应co(g)+h2o(g)co2(g)+h2(g),达到平衡时测得n(h2)=0.5 mol,下列说法不正确的是()a.在该温度下,反应的平衡常数k=1b.平衡常数与反应温度无关c.co的平衡转化率为50%d.平衡时n(h2o)=0.5 mol解析co(g)+h2o(g)co2(g)+h2(g)起始/mol1100转化/mol0.50.50.50.5平衡/mol0.50.50.50.5由以上方程式及数据判断可得,a、c、d项正确。平衡常数与反应温度有关,b项错误。答案b5.在一定条件下,向密闭容器中充入30 ml co和20 ml水蒸气,发生反应co(g)+h2o(g)co2(g)+h2(g),当反应达到平衡时,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,反应消耗的co的体积为x。co(g)+h2o(g)co2(g)+h2(g)起始:30ml20ml00变化:xxxx平衡:30ml-x20ml-xxx由题意知:20ml-x=x,故x=10ml。故平衡后co的体积分数为30ml-10ml50ml100%=40%,co的转化率为10ml30ml100%33.3%,h2o的转化率为10ml20ml100%=50%,平衡后混合气体的平均相对分子质量不变,仍为3028+201850=24。答案b6.在25 时,恒容密闭容器中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/(moll-1)0.10.20平衡浓度/(moll-1)0.050.050.1下列说法错误的是()a.反应达平衡时,x的转化率为50%b.反应可表示为x+3y2z,其平衡常数为1 600c.改变压强可以改变此反应的平衡常数d.改变温度可以改变此反应的平衡常数解析x、y、z三种物质的浓度变化之比为:(0.1-0.05)(0.2-0.05)(0.1-0)=132,故化学方程式为x(g)+3y(g)2z(g),k=c2(z)c(x)c3(y)=0.120.05(0.05)3=1600。平衡常数k与温度有关,与压强无关。答案c7.830 k时,在密闭容器中发生下列可逆反应:co(g)+h2o(g)co2(g)+h2(g)h0。试回答下列问题:(1)若起始时c(co)=2 moll-1,c(h2o)=3 moll-1,4 s后达到平衡,此时co的转化率为60%,则在该温度下,该反应的平衡常数k=。用h2o表示的化学反应速率为。(2)在相同温度下,若起始时c(co)=1 moll-1,c(h2o)=2 moll-1,反应进行一段时间后,测得h2的浓度为0.5 moll-1,则此时该反应是否达到平衡状态(填“是”或“否”),此时v(正)(填“大于”“小于”或“等于”)v(逆)。(3)若降低温度,该反应的k值将。解析(1)co(g)+h2o(g)co2(g)+h2(g)起始浓度(moll-1)2300变化浓度(moll-1)1.21.21.21.2平衡浓度(moll-1)0.81.81.21.2该反应的平衡常数k=c(co2)c(h2)c(co)c(h2o)=1.21.20.81.8=1,v(h2o)=1.2moll-14s=0.3moll-1s-1。(2)反应进行到某时刻时,c(h2)=c(co2)=0.5moll-1,c(co)=0.5moll-1,c(h2o)=1.5moll-1,q=c(co2)c(h2)c(co)c(h2o)=0.50.50.51.5=13k,因此反应未达到平衡状态,向正反应方向进行。(3)降低温度,平衡向正反应方向移动,k值增大。答案(1)10.3 moll-1s-1(2)否大于(3)增大8.某温度下,在一密闭容器中充入一定量co2,并加入足量铁粉,发生反应fe(s)+co2(g)feo(s)+co(g),测得co2和co浓度随时间的变化如图所示:(1)08 min,v(co)= moll-1min-1。(2)已知:反应fe(s)+co2(g)feo(s)+co(g)的平衡常数为k1;反应fe(s)+h2o(g)feo(s)+h2(g)的平衡常数为k2。不同温度时k1、k2的值如下表:温度/kk1k29731.472.381 1732.151.67根据表中数据,计算反应co2(g)+h2(g)co(g)+h2o(g)的k。温度为973 k时:k=。温度为1 173 k时:k=。解析(1)v(co)=ct=0.50moll-18min=0.0625moll-1min-1。(2)fe(s)+co2(g)feo(s)+co(g)k1=c(co)c(co2);fe(s)+h2o(g)feo(s)+h2(g)k2=c(h2)c(h2o);而co2(g)+h2(g)co(g)+h2o(g)的平衡常数k=c(h2o)c(co)c(co2)c(h2)=k1k2,故973k时,k=k1k2=1.472.380.62;1173k时,k=2.151.671.29。答案(1)0.062 5(2)0.621.29贴近生活拓展创新在80 时,将0.4 mol的四氧化二氮气体充入2 l已抽成真空的固定容积的密闭容器中,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:时间(s)c/(moll-1)020406080100c(n2o4)0.20a0.10cdec(no2)0.000.12b0.220.220.22反应进行至100 s后将反应混合物的温度降低,发现气体的颜色变浅。(1)该反应的化学方程式为,表中b(填“”)c。(2)20 s时,n2o4的浓度为 moll-1,020 s内n2o4的平均反应速率为。(3)该反应的平衡常数表达式k=,在80 时该反应的平衡常数k值为(保留2位小数)。(4)在其他条件相同时,该反应的k值越大,表明平衡时。a.n2o4的转化率越高b.no2的产量越大c.n2o4与no2的浓度之比越大d.正反应进行的程度越大解析(1)根据题中信息,知n2o4(g)2no2(g)开始浓度/(moll-1):0.20020s时浓度/(moll-1):0.140.1240s时浓度/(moll-1):0.100.2060s时浓度/(moll-1):0.090.22(此时达到平衡)所以bc。(2)20s时c(n2o4)=
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