2022年高二化学同步测试22《化学平衡常数平衡转化率》(鲁科版选修4)2

第2章第2节第1课时(45分钟100分)(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)一、选择题(此题包括10小题，每题5分，共50分)1．以下对可逆反响的认识正确的选项是()A．SO2＋Br2＋2H2O=H2SO4＋2HBr与2HBr＋H2SO4(浓)=Br2＋SO2↑＋2H2O互为可逆反响B．既能向正反响方向进行，又能向逆反响方向进行的反响叫可逆反响C．在同一条件下，同时向正、逆两个方向进行的反响叫可逆反响D．在一定条件下SO2被氧化成SO3的反响不是可逆反响解析：分析可逆反响这个概念时一定要注意两个关键点：“同一条件〞和“同时〞。答案：C2．在密闭容器中进行反响：X2(g)＋3Y2(g)2Z2(g)，假设X2、Y2、Z2的初始浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，当反响到达平衡后，各物质的浓度有可能的是()①X2为0.2mol·L－1②Y2为0.1mol·L－1③Z2为0.3mol·L－1④Y2为0.6mol·L－1A．①②B．②③C．③④D．①④解析：对于一个可逆反响而言，不管反响进行到什么程度，其正逆反响始终同时存在，也就是说：在可逆反响中，反响物不可能百分之百地转化为生成物，平衡时不可能出现某物质浓度为零的情况。对于A，X2为0.2mol·L－1，就意味着Z2全部转化为X2和Y2了，显然不成立，①错；同理；④错；正确的为②③。答案：B3．反响CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)在800℃到达平衡时，分别改变以下条件，KA．将体积减小至原来的一半B．将反响温度升高至1000C．参加催化剂D．增大水蒸气的浓度解析：对于一个特定的化学反响来讲，其平衡常数只与温度有关。答案：B4．在相同的温度下，反响：①N2(g)＋O2(g)2NO(g)的平衡常数K＝3.84×10－31；②2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的平衡常数K＝3.10×1026L·mol－1。那么在该温度下，两个化学反响的A．①＞②B．①＜②C．①＝②D．不能确定解析：平衡常数越大，说明反响进行越彻底，题中反响①K很小，进行的程度很小；反响②K值很大，进行的程度很大，应选B。答案：B5．在1000K时，反响Ni(s)＋H2O(g)NiO(s)＋H2(g)的平衡常数K＝0.0059。当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，此反响()A．已达平衡状态B．未达平衡状态，反响正向进行C．未达平衡状态，反响逆向进行D．无法确定解析：Q＝eq\f([H2],[H2O])＝1，Q>K，故反响未达平衡，向逆反响方向进行。答案：C6．反响H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常数K1；反响HI(g)eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)I2(g)的平衡常数为K2，那么K1、K2的关系为(平衡常数为同温度下的测定值)()A．K1＝2K2B．K1＝K22C．K1＝eq\f(1,K22)D．K1＝eq\f(1,2K2)解析：K1＝eq\f([HI]2,[H2]·[I2])，K2＝eq\f([H2]\f(1,2)·[I2]\f(1,2),[HI])所以K1＝eq\f(1,K22)。答案：C7．(2022·铜川高二质检)1000K时反响C(s)＋2H2(g)CH4(g)的K＝8.28×107(mol·L－1)－1，当各气体物质的量浓度分别为H2：0.7mol·L－1，CH4：0.2mol·L－1时，上述反响()A．正向进行B．逆向进行C．到达平衡D．不一定解析：Qc＝eq\f(0.2mol·L－1,0.7mol·L－12)＝1.43L·mol－1<K反响向正向进行。答案：A8．将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生以下反响：①NH4I(s)NH3(g)＋HI(g)②2HI(g)H2(g)＋I2(g)到达平衡时，[H2]＝0.5mol·L－1，[HI]＝4mol·L－1，那么此温度下反响①的平衡常数为()A．9B．16C．20D．25解析：反响的先后顺序为先①后②，由②知[H2]＝[I2]＝0.5mol/L，那么反响②分解的[HI]＝1.0mol/L，由①知[NH3]＝[HI]总＝1.0mol/L＋4mol/L＝5mol/L，那么反响①的化学平衡常数为K＝[NH3]·[HI]＝5mol/L·4mol/L＝20(mol/L)2。答案：C9．一定温度下，在一密闭容器中，充入一定量的H2(g)和I2(g)发生如下反响：H2(g)＋I2(g)2HI(g)，并到达平衡状态，此时H2的转化率x%，向平衡混合体系中充入一定量的I2(g)，重新到达平衡后H2的转化率将()A．增大B．减小C．不变D．无法确定解析：到达平衡时，浓度商与平衡常数相等，当再充入一定量的I2(g)时，Q小于K，反响又正向进行直到平衡，转化的H2的量增加，转化率增大。答案：A10．在容积为1L的密闭容器中，将CO和水蒸气的混合气体加热到800℃时，有以下平衡CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，且K＝1，假设用2molCO和10molH2O(g)相互混合并加热到800℃，A．16.7%B．50%C．66.7%D．83.3%解析：在一定温度下，K是定值。CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)起始浓度(mol·L－1)21000转化浓度(mol·L－1)aaaa平衡浓度(mol·L－1)2－a10－aaa那么K＝eq\f([CO2][H2],[CO][H2O])＝eq\f(a2,2－a10－a)＝1a＝eq\f(5,3)故CO的转化率为eq\f(a,2)×100%＝eq\f(\f(5,3),2)×100%＝83.3%答案：D二、非选择题(此题包括4小题，共50分)11．(9分)以下反响在210℃到达PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)ΔH1>0K1＝1mol·L－1①CO(g)＋Cl2(g)COCl2(g)ΔH2<0K2＝5×104(mol·L－1)－1②COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)ΔH3>0K3＝③(1)根据反响①的平衡常数K表达式，以下等式必定成立的是()A．[PCl5]＝[PCl3]＝[Cl2]＝1B．[PCl5]＝[PCl3]·[Cl2]＝1C．[PCl5]＝[PCl3]·[Cl2](2)反响②和反响③的平衡常数K表达式______(填“相同〞或“不同〞)，K3＝________。(3)降低Cl2浓度，反响③的平衡常数K3值将________(填“增大〞“减小〞或“不变〞)。(4)要使反响①和反响②的K值相等，应采取的措施是()A．反响①、反响②同时升高温度B．反响①、反响②同时降低温度C．反响①降低温度，反响②维持210解析：(1)反响①K1＝eq\f([PCl3][Cl2],[PCl5])＝1，故[PCl3]·[Cl2]＝[PCl5]，但不一定均等于1，应选C。(2)反响②③互为可逆反响，所以K2与K3不同，K3＝eq\f(1,K2)＝2×10－5mol·L－1(3)平衡常数只随温度变化而变化，故Cl2浓度变，K3不变。(4)对于吸热反响，升温，K值增大，放热反响，升温，K值减小，应选A。答案：(1)C(2)不同2×10－5mol·L－1(3)不变(4)A12．(10分)二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料，但也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3(g)某温度下，SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如下列图。根据图示答复以下问题：(1)将2.0molSO2和1.0molO2置于10L密闭容器中，反响达平衡后，体系总压强为0.10MPa。该反响的平衡常数等于________。(2)平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)________K(B)(填“>〞、“<〞或“＝〞)。解析：(1)由题意知，当容器中总压强为0.10MPa时，SO2的平衡转化率为0.80，据此可计算得出平衡时[SO2]＝eq\f(2.0mol×1－80%,10L)＝0.040mol·L－1，[O2]＝eq\f(1.0mol－\f(1,2)×2.0mol×80%,10L)＝0.020mol·L－1，[SO3]＝eq\f(2.0mol×80%,10L)＝0.16mol·L－1。根据平衡常数的计算式：K＝(0.16mol·L－1)2/[(0.040mol·L－1)2×0.020mol·L－1]＝800mol－1·L。(2)只要温度不变，平衡常数就不改变，在此变化过程中，只有压强改变，温度未发生变化，故K(A)＝K(B)。答案：(1)800mol－1·L(2)＝13．(16分)可逆反响：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g)ΔH＞0，请答复以下问题：(1)在某温度下，反响物的起始浓度分别为：[M]＝1mol·L－1，[N]＝2.4mol·L－1；到达平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为________。(2)假设反响温度升高，M的转化率________(填“增大〞、“减小〞或“不变〞)。(3)假设反响温度不变，反响物的起始浓度分别为：[M]＝4mol·L－1，[N]＝amol·L－1；到达平衡后，[P]＝2mol·L－1，a＝________。(4)假设反响温度不变，反响物的起始浓度为：[M]＝[N]＝bmol·L－1，到达平衡后，M的转化率为________。解析：(1)由方程式知反响消耗的N与M物质的量相等，那么N的转化率为：eq\f(1mol/L·60%,2.4mol/L)＝25%。(2)由于该反响正反响吸热，温度升高，平衡常数增大，那么M的转化率增大。(3)假设反响温度不变，那么平衡常数不变。K＝eq\f(0.6×0.6,1－0.6×2.4－0.6)＝eq\f(2×2,4－2×a－2)＝eq\f(1,2)，解得a＝6(4)根据(3)的结果，设M的转化率为x，那么K＝eq\f(bx×bx,b1－x×b1－x)＝eq\f(1,2)，那么eq\f(x,1－x)＝eq\r(\f(1,2))，解得x＝41%。答案：(1)25%(2)增大(3)6(4)41%14．(15分)一定条件下向容积为20L的密闭容器中充入1molNO2气体，发生反响2NO2N2O4。反响中测得相关数据如下表所示：反响时间/min01020304050气体相对分子质量465764696969(1)此条件下该反响的化学平衡常数Kc＝________。(2)在50min末，向容器中参加eq\f(2,3)molNO2，假设要保持平衡不发生移动，那么应参加N2O4________mol。(3)假设保持容器体积不发生变化，升高温度，那么可得如图图像，据此判断该反响ΔH________0(填“大于〞、“小于〞或“等于〞)。(4)假设在体积不变的情况下，再充入1molNO2，那么到达新平衡时转化率α＝________。解析：(1)由表中数据可知，反响在30min时到达平衡状态，此时混合气体的平均相对分子质量eq\x\to(M)＝69。设转化生成的N2O4为xmol，那么2NO2N2O4初/mol10变/mol2xx平/mol1－2xxeq\x\to(M)＝eq\f(m总,n总)＝eq\f(1mol×46g·mol－1,1－2x＋xmol)＝69g·mol－1解得x＝eq\f(1,3)那么平衡时[N2O4]＝[NO2]＝eq\f(\f(1,3)mol,20L)＝eq\f(1,60)mol·L－1Kc＝eq\f([N2O4],[NO2]2)＝eq\f(\f(1,60)mol·L－1,\f(1,60)mol·L－12)＝60mol－1·L(2)假设保持平衡不发生移动，那么浓度商Qc应等于Kc，设参加N2O4的物质的量为a那么Qc＝eq\f(\f(\f(1,3)mol＋a,20L),\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(\f(1,3)mol＋\f(2,3)mol,20L)))2)＝60mol－1·La＝eq\f(8,3)mol(4)假设再充入1molNO2，设到达新平衡时转