2019高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第七章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 課時(shí)作業(yè)22 化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 新人教版.doc
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課時(shí)作業(yè)22 化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 一、選擇題 1.下列有關(guān)說法正確的是( ) A.SO2(g)+H2O(g)===H2SO3(l),該過程熵值增大 B.SO2(g)===S(g)+O2(g) ΔH>0,ΔS>0,該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行 C.SO2(g)+2H2S(g)===3S(s)+2H2O(l) ΔH<0,低溫下能自發(fā)進(jìn)行 D.某溫度下SO2(g)+O2(g)SO3(g) 解析:A中氣體生成液體是熵減的反應(yīng),不正確;B中ΔH>0,ΔS>0,反應(yīng)在高溫下自發(fā)進(jìn)行,不正確;C中是一個(gè)ΔH<0,ΔS<0的反應(yīng),由ΔH-TΔS可知,低溫下能自發(fā)進(jìn)行,正確;D中,不正確。 答案:C 2.已知在25 ℃時(shí),下列反應(yīng)的平衡常數(shù)如下: ①N2(g)+O2(g)2NO(g) K1=110-30 ②2H2(g)+O2(g)2H2O(g) K2=21081 ③2CO2(g)2CO(g)+O2(g) K3=410-92 下列說法正確的是( ) A.NO分解反應(yīng):NO(g)N2(g)+O2(g)的平衡常數(shù)為110-30 B.根據(jù)K2的值可以判斷常溫下H2和O2很容易反應(yīng)生成H2O C.常溫下,NO、H2O、CO2三種物質(zhì)分解放出O2的傾向順序?yàn)镹O>H2O>CO2 D.溫度升高,上述三個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)均增大 解析:A項(xiàng),NO(g)N2(g)+O2(g)的平衡常數(shù)為()=1015,錯(cuò)誤;B項(xiàng),H2和O2之間的反應(yīng)需要點(diǎn)燃才能進(jìn)行,錯(cuò)誤;C項(xiàng),常溫下,NO、H2O、CO2三種物質(zhì)分解放出O2的平衡常數(shù)依次為11030、510-82、410-92,平衡常數(shù)越大,則反應(yīng)進(jìn)行的程度越大,正確;D項(xiàng),反應(yīng)②為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)減小,錯(cuò)誤。 答案:C 3.在淀粉KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I(xiàn)-(aq)I(aq)。測得不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K如表所示: t/℃ 5 15 25 35 50 K 1 100 841 689 533 409 下列說法正確的是( ) A.反應(yīng)I2(aq)+I(xiàn)-(aq)I(aq)的ΔH>0 B.其他條件不變,升高溫度,溶液中c(I)減小 C.該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K= D.25 ℃時(shí),向溶液中加入少量KI固體,平衡常數(shù)K小于689 解析:選項(xiàng)A,溫度升高,平衡常數(shù)減小,因此該反應(yīng)是放熱反應(yīng),ΔH<0,錯(cuò)誤;選項(xiàng)B,溫度升高,平衡逆向移動(dòng),c(I)減小,正確;選項(xiàng)C,K=,錯(cuò)誤;選項(xiàng)D,平衡常數(shù)僅與溫度有關(guān),25 ℃時(shí),向溶液中加入少量KI固體,平衡正向移動(dòng),但平衡常數(shù)不變,仍然是689,錯(cuò)誤。 答案:B 4.已知反應(yīng)①:CO(g)+CuO(s)CO2(g)+Cu(s)和反應(yīng)②:H2(g)+CuO(s)Cu(s)+H2O(g),在相同的某溫度下的平衡常數(shù)分別為K1和K2,該溫度下反應(yīng)③:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)為K。則下列說法正確的是( ) A.反應(yīng)①的平衡常數(shù)K1= B.反應(yīng)③的平衡常數(shù)K= C.對于反應(yīng)③,恒容時(shí),溫度升高,H2濃度減小,則該反應(yīng)的焓變?yōu)檎? D.對于反應(yīng)③,恒溫恒容下,增大壓強(qiáng),H2濃度一定減小 解析:在書寫平衡常數(shù)表達(dá)式時(shí),固體不能表示在平衡常數(shù)表達(dá)式中,A錯(cuò)誤;由于反應(yīng)③=反應(yīng)①-反應(yīng)②,因此平衡常數(shù)K=,B正確;反應(yīng)③中,溫度升高,H2濃度減小,則平衡左移,即逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),正反應(yīng)為放熱反應(yīng),因此ΔH<0,C錯(cuò)誤;對于反應(yīng)③,在恒溫恒容下,增大壓強(qiáng),如充入惰性氣體,則平衡不移動(dòng),H2的濃度不變,D錯(cuò)誤。 答案:B 5.將一定量的SO2(g)和O2(g)分別通入體積為2 L的恒容密閉容器中,在不同溫度下進(jìn)行反應(yīng),得到如下表中的兩組數(shù)據(jù): 下列說法不正確的是( ) A.x=2.4 B.T1、T2的關(guān)系:T1>T2 C.K1、K2的關(guān)系:K2>K1 D.實(shí)驗(yàn)1在前6 min的反應(yīng)速率v(SO2)=0.2 molL-1min-1 解析:實(shí)驗(yàn)1中,n(O2)參加=(2-0.8) mol=1.2 mol,n(SO2)消耗=2.4 mol,x=4-2.4=1.6,A錯(cuò)誤;平衡時(shí),實(shí)驗(yàn)1中n(SO2)=1.6 mol,實(shí)驗(yàn)2中n(SO2)=0.4 mol,而開始時(shí)反應(yīng)物的起始量相等,實(shí)驗(yàn)1到實(shí)驗(yàn)2的過程,相當(dāng)于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),根據(jù)平衡移動(dòng)原理,降溫能使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),即T1>T2,B正確;由B選項(xiàng)可得實(shí)驗(yàn)2是在實(shí)驗(yàn)1的基礎(chǔ)上降溫,溫度降低,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),化學(xué)平衡常數(shù)增大,C正確;由表中數(shù)據(jù),v(SO2)= =0.2 molL-1min-1,D正確。 答案:A 6.某溫度下,將2 mol A和3 mol B充入一密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):aA(g)+B(g)C(g)+D(g),5 min后達(dá)到平衡。已知該溫度下其平衡常數(shù)K=1,若溫度不變時(shí)將容器的容積擴(kuò)大為原來的10倍,A的轉(zhuǎn)化率不發(fā)生變化,則( ) A.a(chǎn)=3 B.a(chǎn)=2 C.B的轉(zhuǎn)化率為40% D.B的轉(zhuǎn)化率為60% 解析:若溫度不變時(shí)將容器的容積擴(kuò)大為原來的10倍,A的轉(zhuǎn)化率不發(fā)生變化,則可以確定該反應(yīng)前后氣體體積不變,所以a=1,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;設(shè)B的轉(zhuǎn)化率為x,列出三段式: A(g)+B(g)C(g)+D(g) 初始物質(zhì)的量/mol 2 3 0 0 變化物質(zhì)的量/mol 3x 3x 3x 3x 平衡物質(zhì)的量/mol 2-3x 3-3x 3x 3x =1,解得x=0.4,即B的轉(zhuǎn)化率為40%。 答案:C 7.化學(xué)平衡狀態(tài)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表: 根據(jù)以上信息判斷,下列結(jié)論錯(cuò)誤的是( ) A.a(chǎn)>b B.增大壓強(qiáng),平衡狀態(tài)Ⅱ不移動(dòng) C.升高溫度平衡狀態(tài)Ⅲ向正反應(yīng)方向移動(dòng) D.反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ均為放熱反應(yīng) 解析:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),K1=, CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),K2=, Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g),K3=, 同溫度下,K2=,K3=K1K2,979 K平衡常數(shù)a=1.471.62=2.38,1 173 K平衡常數(shù)b==0.78。 計(jì)算分析可知a>b,故A正確;反應(yīng)ⅡCO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),是氣體體積不變的反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng),故B正確;計(jì)算得到平衡常數(shù),反應(yīng)Ⅲ平衡常數(shù)隨溫度升高而減小,平衡逆向進(jìn)行,故C錯(cuò)誤;反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)隨溫度升高而減小,說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)Ⅲ平衡常數(shù)隨溫度升高而減小,說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng),故D正確。 答案:C 8.在一定條件下發(fā)生反應(yīng)3A(g)+2B(g)zC(g)+2D(g),在2 L的密閉容器中把4 mol A和2 mol B混合,2 min后反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)生成1.6 mol C,又測得反應(yīng)速率v(D)=0.2 molL-1min-1。則下列說法不正確的是( ) A.z=4 B.B的轉(zhuǎn)化率是40% C.A的平衡濃度是1.4 molL-1 D.平衡時(shí)氣體壓強(qiáng)是原來的 解析: 3A(g)+2B(g)zC(g)+2D(g) 4 2 0 0 1.2 0.8 1.6 0.222 根據(jù)生成C、D的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比得z=4,故A正確;B的轉(zhuǎn)化率是0.8/2100%=40%,故B正確;A的平衡濃度是(4 mol-1.2 mol)/2 L=1.4 molL-1,故C正確;平衡時(shí)氣體壓強(qiáng)是原來的(2.8+1.2+1.6+0.8)/(4+2)=,故D錯(cuò)誤。 答案:D 9.在一定溫度下,向2 L體積固定的密閉容器中加入1 mol HI,發(fā)生反應(yīng):2HI(g)H2(g)+I(xiàn)2(g) ΔH>0,H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示,下列說法正確的是( ) A.該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)是 B.0~2 min內(nèi)HI的平均反應(yīng)速率為0.05 molL-1min-1 C.恒壓下向該體系中加入N2,反應(yīng)速率不變,平衡不移動(dòng),化學(xué)平衡常數(shù)不變 D.升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),化學(xué)平衡常數(shù)可能增大也可能減小 解析:A項(xiàng),達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),氫氣的濃度是0.05 molL-1,碘的濃度和氫氣的相等,碘化氫的濃度是0.4 molL-1,其平衡常數(shù)是,故A項(xiàng)錯(cuò)誤。B項(xiàng),根據(jù)圖象可知,氫氣的變化量為0.1 mol,所以HI的變化量為0.2 mol。所以0~2 min內(nèi)HI的平均反應(yīng)速率為0.05 molL-1min-1。C項(xiàng),恒壓條件下向體系中加入氮?dú)?,容器體積增大,等效于反應(yīng)體系的壓強(qiáng)減小,反應(yīng)速率減小,故錯(cuò)誤。D項(xiàng),升高溫度,平衡正向移動(dòng),K值增大,故錯(cuò)誤。 答案:B 10.某溫度下,在一個(gè)2 L的密閉容器中,加入4 mol X和2 mol Y進(jìn)行如下反應(yīng):3X(g)+2Y(g)4Z(s)+2W(g),反應(yīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡,測得生成1.6 mol Z,則下列說法正確的是( ) A.該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是K= B.此時(shí),Y的平衡轉(zhuǎn)化率是40% C.增大該體系的壓強(qiáng),化學(xué)平衡常數(shù)增大 D.增加Y,Y的平衡轉(zhuǎn)化率增大 解析:化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式中不能出現(xiàn)固體或純液體,而物質(zhì)Z是固體,A錯(cuò)誤;根據(jù)化學(xué)方程式可知,平衡時(shí)減少的Y的物質(zhì)的量是1.6 mol=0.8 mol,所以Y的轉(zhuǎn)化率為100%=40%,B正確;平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),增大壓強(qiáng)時(shí)平衡常數(shù)不變,C錯(cuò)誤;增加Y后平衡右移,X的轉(zhuǎn)化率增大,而Y的轉(zhuǎn)化率減小,D錯(cuò)誤。 答案:B 二、非選擇題 11.工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)甲醇。相關(guān)信息如下表: (1)反應(yīng)②的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=____________,該反應(yīng)是________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。某溫度下,各物質(zhì)的平衡濃度符合下式:5c(CO2)c(H2)=2c(CO)c(H2O),試判斷此時(shí)溫度為________。 (2)500 ℃時(shí),向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O,發(fā)生反應(yīng)②,達(dá)到平衡后,其化學(xué)平衡常數(shù)K________1.0(填“大于”“小于”或“等于”),在其他條件不變的情況下,擴(kuò)大容器容積,平衡________移動(dòng)(填“向正反應(yīng)方向”“向逆反應(yīng)方向”或“不”),化學(xué)平衡常數(shù)K2________(填“變大”“變小”或“不變”)。 (3)據(jù)上表信息推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系,K3=________(用K1、K2表示)。500 ℃時(shí)測得反應(yīng)③在某時(shí)刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(molL-1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,此時(shí)v(正)________v(逆)(填“>”“<”或“=”)。 (4)若某溫度下反應(yīng)①從開始到平衡CO和CH3OH的濃度變化如圖1所示,則用H2濃度變化表示此段時(shí)間內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(H2)=________。 若某溫度下反應(yīng)①中H2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖2所示,則平衡狀態(tài)由A變到B時(shí),平衡常數(shù)KA________KB(填“>”“<”或“=”)。 解析:(1)根據(jù)反應(yīng)②寫出平衡常數(shù)的表達(dá)式為K=,隨溫度升高,平衡常數(shù)增大,說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。某溫度下,5c(CO2)c(H2)=2c(CO)c(H2O),K===2.50,平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度一定,平衡常數(shù)為定值,所以此時(shí)對應(yīng)的溫度為800 ℃。(2)化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與反應(yīng)物和生成物的濃度無關(guān),所以只要在500 ℃,平衡常數(shù)的數(shù)值都是1.0,平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),壓強(qiáng)的改變不影響平衡常數(shù),且反應(yīng)②是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng),壓強(qiáng)的改變也不會(huì)影響化學(xué)平衡。(3)根據(jù)三反應(yīng)之間的關(guān)系,③=②+①,故K3=K1K2;根據(jù)反應(yīng)③在500 ℃時(shí)的濃度值,可知此時(shí)其Qc=0.88,小于化學(xué)平衡常數(shù)值,說明反應(yīng)在正向進(jìn)行,故正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率。(4)根據(jù)圖1,10 min時(shí)達(dá)到平衡,此段時(shí)間內(nèi)用CO表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.075 molL-1min-1,則用氫氣表示反應(yīng)速率為0.15 molL-1min-1;化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),故在圖2中溫度不變時(shí),平衡常數(shù)保持不變。 答案:(1) 吸熱 800 ℃ (2)等于 不 不變 (3)K1K2 > (4)0.15 molL-1min-1?。? 12.利用天然氣可制得以H2、CO等為主要組成的工業(yè)原料合成氣,反應(yīng)為CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。 (1)甲烷與水蒸氣反應(yīng),被氧化的元素是__________,當(dāng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下35.84 L合成氣時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是_________________。 (2)將2 mol CH4和5 mol H2O(g)通入容積為100 L的反應(yīng)室,CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。 ①若達(dá)到A點(diǎn)所需的時(shí)間為5 min,則v(H2)=________,100 ℃時(shí)平衡常數(shù)K=________。 ②圖中的p1________p2(填“<”“>”或“=”),A、B、C三點(diǎn)的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系是________。 (3)合成氣用于合成氨氣時(shí)需除去CO,發(fā)生反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0。 下列措施中能使增大的是________(填編號(hào))。 A.降低溫度 B.恒溫恒容下充入He(g) C.將H2從體系中分離 D.再通入一定量的水蒸氣 解析:(1)在CH4與H2O(g)的反應(yīng)中,碳元素的化合價(jià)由-4價(jià)升高到+2價(jià),氫元素的化合價(jià)由+1價(jià)降低到0價(jià),共轉(zhuǎn)移6 mol電子,則被氧化的元素為碳元素,當(dāng)生成氣體1.6 mol(35.84 L)時(shí),共轉(zhuǎn)移電子2.4 mol。(2)①在A點(diǎn)時(shí)CH4的轉(zhuǎn)化率為0.5,則轉(zhuǎn)化的CH4的物質(zhì)的量為1 mol,生成的H2的物質(zhì)的量為3 mol,故v(H2)==0.006 molL-1min-1;根據(jù)CH4的平衡轉(zhuǎn)化率可求得達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度為c(CH4)=0.01 molL-1,c(H2O)=0.04 molL-1,c(CO)=0.01 molL-1,c(H2)=0.03 molL-1,則K===6.7510-4。②在橫軸上大約150 ℃處作垂直于橫軸的直線,由此可看出在壓強(qiáng)為p1時(shí),CH4的轉(zhuǎn)化率高,而該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng),故壓強(qiáng)越小,CH4的轉(zhuǎn)化率越高,故p1- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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