《2019高中化学 第二章 化学反应的方向、限度与速率 2.2.1 化学平衡常数 平衡转化率精练（含解析）鲁科版选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019高中化学 第二章 化学反应的方向、限度与速率 2.2.1 化学平衡常数 平衡转化率精练（含解析）鲁科版选修4（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、化学平衡常数平衡转化率A组1.关于化学平衡常数的叙述中,正确的是()A.只与化学反应本身和温度有关B.只与反应的温度有关C.与化学反应本身和温度有关,并且会受到起始浓度的影响D.只与化学反应本身有关,与其他任何条件无关的一个不变的常数解析:大量实验证明,化学平衡常数决定于两个方面的因素:化学反应本身和反应体系的温度,与起始浓度等其他外界条件没有任何关系。答案:A2.反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数为K1;反应HI(g)12H2(g)+12I2(g)的平衡常数为K2,则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=1K22D.K1=
2、12K2解析:K1=HI2H2I2,K2=H212I212HI所以K1=1K22。答案:C3.在1 000 K时,已知反应Ni(s)+H2O(g)NiO(s)+H2(g)的平衡常数K=0.005 9。当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时,此反应()A.已达平衡状态B.未达平衡状态,反应正向进行C.未达平衡状态,反应逆向进行D.无法确定解析:Q=c(H2)c(H2O)=1,QK,故反应未达平衡,向逆反应方向进行。答案:C4.一定温度下,在一密闭容器中,充入一定量的H2(g)和I2(g)发生如下反应:H2(g)+I2(g)2HI(g),并达到平衡状态,此时H2的转化率是x%,向平衡混合体系中充入一定
3、量的I2(g),重新达到平衡后H2的转化率将()A.增大B.减小C.不变D.无法确定解析:达到平衡时,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,反应又正向进行直到平衡,转化的H2的量增加,转化率增大。答案:A5.炼铁高炉中发生的基本反应之一为FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)H0。下列说法不正确的是()A.升高温度,平衡移动后达到新的平衡时平衡常数增大B.将高炉加高后,达到平衡时平衡常数增大C.将矿石粉碎不能使平衡常数增大D.平衡常数越大,尾气中CO含量越少,CO2含量越多解析:该反应为吸热反应,故升高温度平衡向正反应方向移动,平衡常数增大;平衡常数只与温度有
4、关,与反应时间无关,故增加高炉的高度,不能改变平衡状态;将矿石粉碎只能增大反应速率,却不能使平衡常数增大;该反应的平衡常数表达式为K=CO2CO,故平衡常数越大,尾气中CO含量越少,CO2含量越多。答案:B6.在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 molL-1、0.1 molL-1、0.2 molL-1。当反应达平衡时,可能存在的数据是()A.SO2为0.4 molL-1,O2为0.2 molL-1B.SO3为0.25 molL-1C.SO2、SO3均为0.15 molL-1D.SO3为0.4 molL-
5、1解析:A项数据表明,题中0.2molL-1的SO3完全转化为SO2和O2,即平衡时,SO3=0,这是不可能的;B项表明在题给浓度的基础上又有0.05molL-1SO2和0.025molL-1O2化合生成0.05molL-1SO3,这是可能的;C项数据表明SO2、SO3的浓度都在原浓度基础上减少了0.05molL-1,这也是不可能的;D项数据表明SO2完全转化成了SO3,即平衡时SO2=0,O2=0,这也是不可能的。答案:B7.放热反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在温度T1时达到平衡,CO1=H2O1=1.0 molL-1,其平衡常数为K1。升高反应体系的温度至T2时,反应
6、物的平衡浓度分别为CO2和H2O2,平衡常数为K2,则()A.K2和K1的单位均为molL-1B.K2K1C.CO2=H2O2D.CO1CO2解析:根据平衡常数表达式知A项错误;该反应是放热反应,升高温度平衡左移,所以K2K1,B是错误的;此反应是等物质的量浓度的CO和H2O(g)反应,因此CO=H2O始终成立,选项C正确;升高温度平衡左移,因此CO2比CO1大,D项错误。答案:C8.在T下,某反应达到平衡,平衡常数K=NOSO3NO2SO2。恒容时,温度升高,NO浓度减小。下列说法正确的是()A.该反应的焓变为正值B.恒温下减小压强,反应体系的颜色加深C.升高温度,逆反应速率减小D.该反应化
7、学方程式为NO2+SO2NO+SO3解析:由平衡常数表达式可知该反应为NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g),即D项正确;该反应的特点是反应前后气体分子数不变,又由恒容时,温度升高,NO浓度减小,可判断正反应为放热反应,即A项不正确;恒温下减小压强,即增大体积,平衡不移动,但各物质的浓度都减小,所以体系的颜色变浅,B项不正确;升高温度,正、逆反应的速率都增大,C项不正确。答案:D9.在一定温度下将3 mol CO2和2 mol H2混合于2 L密闭容器中,发生如下反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)(1)该反应的化学平衡常数表达式K=。(2)已知在700 时,该反
8、应的平衡常数K1=0.6,则该温度下反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数K2=,反应12CO2(g)+12H2(g)12CO(g)+12H2O(g)的平衡常数K3=。(3)已知在1 000 时,该反应的平衡常数K4为1.0,则该反应为(填“吸热”或“放热”)反应。解析:本题重点考查化学平衡常数有关知识。表达式K=COH2OCO2H2,K只是温度的函数,700时K1=0.6;1000时,K4=1.0,说明正反应是吸热反应。答案:(1)COH2OCO2H2(2)1.670.77(3)吸热10.合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在某温度时,K=0.4(mo
9、lL-1)-2。(1)若出现下列状态,反应将向哪个方向进行以达到平衡状态(在横线上填“向左进行”“向右进行”或“已经达平衡状态”)。c(N2)=c(H2)=1 molL-1,c(NH3)=0.5 molL-1,可以达到平衡。c(N2)=0.3 molL-1,c(H2)=0.1 molL-1,c(NH3)=0.03 molL-1,可以达到平衡。(2)若该反应升高温度再达到平衡时,K为0.2(molL-1)-2,则正反应为反应。解析:(1)Q=c2(NH3)c(N2)c3(H2)=0.52(molL-1)2113(molL-1)4=0.25(molL-1)-2K,故反应向左进行,可以达到平衡。(2
10、)升高温度再达到化学平衡时,K=0.2(molL-1)-20.4(molL-1)-2,据K=NH32N2H23知,平衡向逆反应方向移动,因此正反应是放热反应。答案:(1)向右进行向左进行(2)放热B组1.下列关于平衡常数的说法中,正确的是()A.在平衡常数表达式中,反应物浓度用起始浓度表示,生成物浓度用平衡浓度表示B.化学平衡常数较大的可逆反应,所有反应物的转化率一定大C.可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度D.平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂有关解析:平衡常数中的浓度都是平衡浓度,它受反应物自身的性质及温度影响,故A、D错;其大小可以描述反应的限度大小,故C正确;转化率不但受平
11、衡常数的影响,而且还受自身起始浓度及其他物质浓度的影响,故B错。答案:C2.在容积为1 L的密闭容器中,将CO和水蒸气的混合气体加热到800 时,有下列平衡CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),且K=1,若用2 mol CO和10 mol H2O(g)相互混合并加热到800 ,则CO的转化率为()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(molL-1)21000转化浓度(molL-1)aaaa平衡浓度(molL-1)2-a10-aaa则K=CO2H2COH2O=a2(2-a)(10-a
12、)=1解得:a=53molL-1故CO的转化率为53molL-12molL-1100%=83.3%。答案:D3.在25 时,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)0.050.050.2则25 时,反应X(g)+3Y(g)4Z(g)的平衡常数为()A.500B.600C.1 200D.256解析:25,K=Z4XY3=(0.2molL-1)40.05molL-1(0.05molL-1)3=256,故D正确。答案:D4.把a mol X和b mol Y充入一密闭容器中,发生反应X(g)+2Y(g)2Z(g
13、)。达到平衡时,若它们的物质的量满足:n(X)+n(Y)=n(Z),则Y的转化率为()A.a+b5100%B.2(a+b)5b100%C.2(a+b)5100%D.a+b5a100%解析:X(g)+2Y(g)2Z(g)起始物质的量/molab0转化物质的量/molx2x2x平衡物质的量/mola-xb-2x2x据题意:(a-x)+(b-2x)=2x解得x=a+b5mol,故Y的转化率为(a+b5) mol2bmol100%=2(a+b)5b100%。答案:B5.某温度下,H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)的平衡常数K=94。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2(g)和
14、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.平衡常数的表达式为K=H2OCOH2CO2解析:设甲容器中氢气和二氧化碳的转化率为x,则有(0.010x)2(0.010-0.010x)2=94,解得x=60%。乙容器在甲容器的基础上c(H2)增大了一倍,故乙中CO2的转化率大于60%,A正确;丙容器中H2和CO2的浓度是甲容器中H2和CO2的浓度的2倍,但所给反应是反应前后气体分子数不变的反应,故平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60%,B正确;平衡时,甲中c(CO2)是0.0040molL-1,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.0080molL-1,故C错误;根据平
