高考化學(xué) 微測(cè)試系列 專題29 化學(xué)平衡常數(shù)及化學(xué)平衡相關(guān)計(jì)算（含解析）1

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專題29 化學(xué)平衡常數(shù)及化學(xué)平衡相關(guān)計(jì)算 （滿分60分 時(shí)間25分鐘） 姓名： 班級(jí)： 得分： 1．已知某化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=，在不同的溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)如表所示： t/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38 下列有關(guān)敘述不正確的是（ ） A．該反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g） B．上述反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng) C．若在1L的密閉容器中通入CO2和H2各1mol，5min后溫度升高到830℃，此時(shí)測(cè)得CO2為0.4mol時(shí)，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) D．若平衡濃度符合下列關(guān)系式：，則此時(shí)的溫度為1000℃ 【答案】C 變化量（mol） 0.4 0.4 0.4 0.4 平衡量（mol） 0.4 0.4 0.6 0.6 反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，可以用其他物質(zhì)的量代替平衡濃度計(jì)算，Q==2.25≠1，此時(shí)反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；D、依據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式和平衡常數(shù)數(shù)值計(jì)算分析，溫度為1000℃平衡常數(shù)K==0.6=，若平衡濃度符合下列關(guān)系式：=，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D正確；故選C。 考點(diǎn)：考查了平衡常數(shù)計(jì)算和影響因素的相關(guān)知識(shí)。 2. ．700℃時(shí)，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的CO和H2O，發(fā)生反應(yīng)： CO(g)+H2O(g)CO2+H2(g)，反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)下表(表中t2＞t1)： 反應(yīng)時(shí)間/min n(CO)/mol H2O/mol 0 1.20 0.60 t1 0.80 t2 0.20 下列說(shuō)法正確的是 A．反應(yīng)在t1min內(nèi)的平均速率為v(H2)=0.40/t1 mol?L-1?mim-1 B．溫度升至800℃，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為0.64，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) C．保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20molH2O，0.4molH2，則v(正)>v(逆) D．保持其他條件不變，起始時(shí)向容器中充入0.60mol CO和1.20mol H2O，到達(dá)平衡時(shí)n(CO2)=0.40mol 【答案】D k==1，溫度升至800℃，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為0.64，說(shuō)明溫度升高，平衡常數(shù)減小，平衡是向左移動(dòng)的，那么正反應(yīng)應(yīng)為放熱反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20molH2O，0.4molH2，c(H2O)==0.2mol/L，c(H2)==0.4mol/L，Qc==1=K，平衡不移動(dòng)，則v(正)=v(逆)，故C錯(cuò)誤；D．CO與H2O按物質(zhì)的量比1：1反應(yīng)，充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O與充入1.20 mol CO和0.6mol H2O，平衡時(shí)生成物的濃度對(duì)應(yīng)相同，t1min時(shí)n(CO)=0.8mol，n(H2O)=0.6mol-0.4mol=0.2mol，t2min時(shí)n(H2O)=0.2mol，說(shuō)明t1min時(shí)反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，根據(jù)化學(xué)方程式可知，則生成的n(CO2)=0.4mol，故D正確；故選D。 【考點(diǎn)定位】考查化學(xué)平衡的計(jì)算；化學(xué)平衡的影響因素；化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用 【名師點(diǎn)晴】本題主要考查了化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、平衡常數(shù)概念與計(jì)算、平衡移動(dòng)等知識(shí)點(diǎn)，難度中等，答題時(shí)注意平衡移動(dòng)原理的靈活運(yùn)用。對(duì)于可逆反應(yīng)，在一定的溫度的任意時(shí)刻，生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪與反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的比值叫做反應(yīng)的濃度商，用Qc表示。Qc＜K時(shí)，向正反應(yīng)方向進(jìn)行；Qc=K時(shí)，反應(yīng)平衡；Qc＞K時(shí)，向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。 3．在25℃時(shí)，密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表： 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是：（ ） A．反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為50％ B．反應(yīng)可表示為X + 3Y2Z，其平衡常數(shù)為1600 C．改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù) D．增大壓強(qiáng)使平衡向生成Z的方向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大 【答案】D 平衡常數(shù)K===1600，B正確；C．平衡常數(shù)只受溫度的影響，改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù)，C正確；D．平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)系，改變壓強(qiáng)不能改變平衡常數(shù)，D錯(cuò)誤；答案選D。 考點(diǎn)：考查外界條件對(duì)平衡狀態(tài)的影響及有關(guān)計(jì)算 4．t℃時(shí)，某一氣態(tài)平衡體系中含有X(g)、Y(g)、Z(g)、W(g)四種物質(zhì)，此溫度下發(fā)生反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：，有關(guān)該平衡體系的說(shuō)法正確的是（ ） A．升高溫度，平衡常數(shù)K一定增大 B．升高溫度，若混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量變小，則正反應(yīng)是放熱反應(yīng) C．增大壓強(qiáng)，W(g)質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加 D．增大X(g)濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 【答案】B 【考點(diǎn)定位】考查化學(xué)平衡、平衡常數(shù)等知識(shí)。 【名師點(diǎn)睛】考查化學(xué)平衡常數(shù)和化學(xué)平衡的考查，這是高考的熱點(diǎn)，化學(xué)平衡常數(shù)：化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡，生成物濃度的冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值；對(duì)確定的反應(yīng)方程式，化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響，溫度改變，則化學(xué)平衡常數(shù)改變，化學(xué)平衡常數(shù)表示可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度、以及判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向，此題屬于中檔題。 5．在2 L的恒容密閉容器中充入A(g)和B(g)，發(fā)生反應(yīng)A(g)+B(g)2C(g)+D(s) △H=a kJmol－1，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和結(jié)果分別如表和圖所示，下列說(shuō)法正確的是 A．實(shí)驗(yàn)Ⅰ中，10 min內(nèi)平均速率v(B)＝0.06 molL－1min－1 B．上述方程式中a＝－160 C．600 ℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)是0.45 D．向?qū)嶒?yàn)Ⅱ的平衡體系中再充入0.5 mol A和1.5 mol B，A的轉(zhuǎn)化率減小 【答案】B 考點(diǎn)：考查外界條件對(duì)平衡狀態(tài)的影響以及有關(guān)計(jì)算 6．在一定溫度下，將氣體X和氣體Y 各0.16 mol充入10 L 恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)X（g）+ Y（g）2Z（g） △H < 0，一段時(shí)間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的數(shù)據(jù)如下表。下列說(shuō)法正確的是( ) t / min 2 4 7 9 n(Y)/mol 0.12 0.11 0.10 0.10 A．反應(yīng)前2min的平均速率v(Z)=2.010-5 mol/（Lmin） B．其他條件不變，降低溫度，反應(yīng)達(dá)到新平衡前v(逆)＞v (正) C．該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1.44 D．其他條件不變，再充入0.2 mol Z，平衡時(shí)X的體積分?jǐn)?shù)增大 【答案】C 考點(diǎn)：考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算等知識(shí)。 7．汽車尾氣是城市的主要空氣污染物，研究控制汽車尾氣成為保護(hù)環(huán)境的首要任務(wù)。在汽車上安裝三效催化轉(zhuǎn)化器，可使汽車尾氣中的主要污染物進(jìn)行相互反應(yīng)，生成無(wú)毒物質(zhì)；或者使用新型燃料電池作汽車動(dòng)力，減少汽車尾氣污染。 （1）H2或CO可以催化還原NO以達(dá)到消除污染的目的。 已知：N2(g) + O2(g) = 2NO(g) △H = +180.5 kJmol-1 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H =－571.6 kJmol－1 則H2(g)與NO(g)反應(yīng)生成N2(g)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式是 。 （2）當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，增大固體催化劑的表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。下圖表示在其他條件不變時(shí)，反應(yīng)：2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g) 中NO的濃度c(NO)]隨溫度(T)、催化劑表面積(S)和時(shí)間(t)的變化曲線。 ① 該反應(yīng)的△H 0 (填“＞”或“＜”)。 ② 若催化劑的表面積S1＞S2 ，在右圖中畫(huà)出c (NO) 在T1、S2 條件下達(dá)到平衡過(guò)程中的變化曲線。 （3）在某溫度時(shí)，按下列流程探究某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，用氣體傳感器測(cè)得不同時(shí)間的NO和CO濃度如表： 時(shí)間/s 0 1 2 3 4 c (NO)(10-3 molL－1) 1.00 0.50 0.20 0.10 0.10 c (CO)(10-3 molL－1) 3.00 2.50 2.20 2.10 2.10 不考慮溫度變化對(duì)催化劑催化效率的影響，按要求完成以下計(jì)算(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程，只寫(xiě)出計(jì)算結(jié)果的不給分)： ①計(jì)算前2s內(nèi)的△c (CO2) ； ②計(jì)算前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v (N2) ； ③計(jì)算達(dá)到平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率。 【答案】（1）2H2(g) +2NO(g) =N2(g)+2H2O(l) △H =-752.1kJmol－1 （2 ①△c (CO2)= 0.80 molL－1; ②v (N2)= △c (N2)/ △t=0.20 molL－1s－1；③平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為(1.00-0.10)/1.00100%=90%。 考點(diǎn)：考查了熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)；化學(xué)平衡的計(jì)算的相關(guān)知識(shí)。 8．在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表： t℃ 700 800 830 1000 1200 K 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4 回答下列問(wèn)題： （1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=__________,該反應(yīng)為_(kāi)_________反應(yīng)（填吸熱或放熱）。若改變條件使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則平衡常數(shù)_____________（填序號(hào)） ①一定不變 ②一定減小 ③可能增大 ④增大、減小、不變皆有可能 （2）能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是___________。 （a）容器中壓強(qiáng)不變 （b）混合氣體中c（CO）不變 （c）v逆(H2)=v正(H2O) （d）c（CO）=c（CO2） （3） 將不同量的CO (g) 和H2O (g) 分別通入到體積為2 L的恒容密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)CO (g) ＋ H2O (g)CO2 (g) ＋ H2 (g)，得到如下三組數(shù)據(jù)： 實(shí)驗(yàn)組 溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達(dá)到平衡所需時(shí)間/min H2O CO CO2 CO A 650 2 4 1.6 2.4 5 B 900 1 2 0.4 1.6 3 C 900 a b c d t ①實(shí)驗(yàn)A中以υ(H2) 表示的反應(yīng)速率為 。 ②通過(guò)計(jì)算可知，CO的轉(zhuǎn)化率實(shí)驗(yàn)A 實(shí)驗(yàn)B(填“大于”、“等于”或“小于”)，該反應(yīng)的正反應(yīng)為 （填“吸”或“放”）熱反應(yīng)。 ③若實(shí)驗(yàn)C要達(dá)到與實(shí)驗(yàn)B相同的平衡狀態(tài)，則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是 （用含a、b的數(shù)學(xué)式表示）。 【答案】（1）K=c(CO2)c(H2)]/c(CO)c(H2O)]；放熱，③； （2）b c；（3） ① 0.16 mol ? L -1 ? min -1 ； ②大于，放；③b=2a 。