2-3-2化学平衡常数精品测试人教选修4.doc

2-3-2 化学平衡常数(人教选修4)(时间：30分钟)考查点一化学平衡常数的应用1将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生如下反响：NH4I(s)NH3(g)HI(g)2HI(g)H2(g)I2(g)达到平衡时，c(H2)0.5 mol·L1，c(HI)4 mol·L1，如此此温度下反响的平衡常数为()。A9 B16 C20 D25解析此题综合考查平衡计算和化学平衡常数。2HI(g)H2(g)I2(g)平衡浓度/(mol·L1转化浓度/(mol·L1NH4I(s)NH3(g)HI(g)转化浓度/(mol·L1) 5 5平衡浓度/(mol·L1) 5 4Kc(NH3)·c(HI)5×420。答案C2硫碘循环分解水制氢主要涉与如下反响SO22H2OI2=H2SO42HI2HIH2I22H2SO4=2SO2O22H2O(1)分析上述反响，如下判断正确的答案是_。a反响易在常温下进展b反响中SO2氧化性比HI强c循环过程中需补充H2Od循环过程中产生1 mol O2的同时产生1 mol H2(2)一定温度下，向1 L密闭容器中参加1 mol HI(g)，发生反响，H2物质的量随时间的变化如右上图所示。02 min内的平均反响速率v(HI)_该温度下，H2(g)I2(g)2HI(g)的平衡常数K_。一样温度下，假如开始参加HI(g)的物质的量是原来的2倍，如此_是原来的2倍。a平衡常数 bHI的平衡浓度c达到平衡的时间 d平衡时H2的体积分数解析(1)H2SO4在常温下很稳定，不易分解，这是常识，故a错；反响中SO2是复原剂，HI是复原产物，故复原性SO2HI，如此b错；将和分别乘以2和相加得：2H2O=2H2O2，故c正确，d错误。(2)v(H2)0.05 mol·L1·min1，如此v(HI)2v(H2)0.1 mol·L1·min1；2HI(g)H2(g)I2(g)21 1起始浓度/ mol·L1： 1 0 0变化浓度/ mol·L1平衡浓度/ mol·L1如此H2(g)I2(g)2HI(g)的平衡常数K64。假如开始时参加HI的量是原来的2倍，如此建立的平衡状态和原平衡是等效效衡，HI、H2、I2的物质的量、平衡浓度都是原来的两倍；各组分的百分含量、体积分数相等，平衡常数相等(因温度不变)；因开始时的浓度增大了，反响速率加快，达到平衡的时间不可能是原来的2倍，应当选b。答案(1) c(2)0.1 mol·L1·min164b3一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中，CO与H2反响生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO)：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)(1)反响达到平衡时，平衡常数表达式K_。升高温度，K值_(填“增大“减小或“不变)。(2)在500 ，从反响开始到平衡，H2的平均反响速率v(H2)_。(3)在其他条件不变的情况下，将处于E点的体系体积压缩到原来的，如下有关该体系的说法正确的答案是_。aH2的浓度减小b正反响速率加快，逆反响速率也加快c甲醇的物质的量增加d重新平衡时，值增大解析此题考查化学反响速率与化学平衡知识。由图像可知升高温度，甲醇的物质的量减少，平衡向左移动，故正反响为放热反响。K，升高温度，平衡左移，K减小。生成nB mol甲醇，消耗H2的物质的量为2nB，v(H2) mol/(L·min)。压缩体积即增大压强，正、逆反响速率都增大，平衡右移，甲醇的物质的量增大，H2的物质的量减小，但是体积缩小，H2的浓度增大，b、c正确。答案(1)减小(2) mol·(L·min)1(3)bc4接触法制硫酸工艺中，其主反响在450 并有催化剂存在下进展：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H190 kJ·mol1(1)该反响所用的催化剂是_(填写化合物名称)，该反响450 时的平衡常数_500 时的平衡常数(填“大于“小于或“等于)。(2)该热化学反响方程式的意义是_。(3)如下描述中能说明上述反响已达平衡的是_。av(O2)正2v(SO3)逆b容器中气体的平均相对分子量不随时间而变化c容器中气体的密度不随时间而变化d容器中气体的分子总数不随时间而变化(4)在一个固定容积为5 L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10 mol O2，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO3 0.18 mol，如此v(O2)_mol ·L1·min1；假如继续通入0.20 mol SO2和0.10 mol O2，如此平衡_移动(填“向正反响方向“向逆反响方向或“不)，再次达到平衡后，_moln(SO3)_mol。解析(1)由于2SO2(g)O2(g)2SO3(g)正反响是放热反响，故升温平衡向逆反响方向移动，平衡常数减小，故450 时的平衡常数大于500 时的平衡常数。(2)该热化学方程式表示在450 时，每2 mol SO2气体和1 mol O2气体完全反响生成2 mol SO3气体放出190 kJ的热量。(4)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)起始量/mol 0变化量/mol平衡量/molv(O2)0.09 mol/(5 L×0.5 min)0.036 mol·(L·min)1。假如继续通入0.2 mol SO2和0.1 mol O2，就相当于给平衡反响加压，平衡向正反响方向移动，再次达到平衡后，n(SO3)会比0.18 ×2 mol大，但必小于0.40 mol。答案(1)五氧化二钒大于(2)在450 时，2mol SO2气体和1 mol O2气体完全反响生成2 mol SO3040考查点二反响物的转化率应用5某温度下在密闭容器中发生如下反响：2M(g)N(g)2E(g)，假如开始时只充入2 mol E(g)，达到平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%；假如开始时只充入2 mol M和1 mol N的混合气体，达到平衡时M的转化率为()。A20% B40% C60% D80%解析该题为平衡计算和等效平衡的综合题，两次建立的平衡状态各组分的物质的量应相等。2M(g)N(g)2E(g)初始/mol0 0 2转化/mol2xx 2x平衡/mol2xx 22x，x0.4。第二次建立平衡时M的转化量为1.2 mol，M的转化率为×100%60%。答案C6利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时，在不同催化剂(，)作用下，CH4产量随光照时间的变化如下列图。(1)在030小时内，CH4的平均生成速率v、v和v从大到小的顺序为_；反响开始后的12小时内，在第_种催化剂作用下，收集的CH4最多。(2)将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反响器，发生反响：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)。该反响H206 kJ·mol1。画出反响过程中体系能量变化图(进展必要标注)。将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1 L恒容密闭反响器，某温度下反响达平衡，平衡常数K27，此时测得CO的物质的量为0.10 mol，求得CH4的平衡转化率为_(计算结果保存两位有效数字)。(3)：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H802 kJ·mol1写出由CO2生成CO的热化学方程式_。解析(2)设开始时CH4和H2O的物质的量为x mol，如此CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)开始/(mol·L1)xx 0 0转化/(mol·L1)0.10 0.10 0.10 平衡/(mol·L1)x0.10 x如此K27，解得：x0.11，CH4的平衡转化率为：×100%91%。(3)CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)H206 kJ·mol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H802 kJ·mol1将得：CO2(g)3H2O(g)=CO(g)3H2(g)2O2(g)H1 008 kJ·mol1。答案(1)vvv(2)91%(3)CO2(g)3H2O(g)=CO(g)3H2(g)2O2(g)H1 008 kJ·mol1。考查点三化学平衡移动与转化率的关系7对于平衡CO2(g)CO2(aq)H19.75 kJ·mol1，为增大二氧化碳气体在水中的溶解度，应采用的方法是()。A升温增压 B降温减压C升温减压 D降温增压解析降温、加压均能使平衡正向移动，促使CO2在水中溶解度增大。答案D8低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反响为：2NH3(g)NO(g)NO2(g)2N2(g)3H2O(g)H<0，在恒容的密闭容器中，如下有关说法正确的答案是()。A平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反响的平衡常数增大B平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小C单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为12时，反响达到平衡D其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大解析A项，升高温度，平衡向逆反响方向移动，由平衡常数表达式K可知，K值减小。B项，增大NH3浓度时，氮氧化物转化率增大。C项，当v正(NO)v逆(N2)12时，反响达到平衡，正确。D项，使用催化剂不能改变化学平衡，故氮氧化物转化率不变。答案C9在一定温度下的可逆反响：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，生成物C的体积分数与压强p1和p2、时间t1和t2的关系如下列图，如此在如下关系式中正确的答案是()。Ap1>p2Bp1<p2Cmn>pqDmnpq解析图像显示，在压强为p1时，在t2达到平衡，生成物C的体积分数为c1；在压强为p2时，在t1达到平衡，生成物C的体积分数为c2。从横坐标看，t2>t1，说明p2时化学反响速率快，先达到平衡，所以压强p2>p1；从纵坐标看，c1>c2，说明加压使平衡向逆反响方向移动，即pq>mn。答案B10一定条件下，体积为10 L的密闭容器中，1 mol X和1 mol Y进展反响：2X(g)Y(g)Z(g)，经60 s达到平衡，生成0.3 mol Z，如下说法正确的答案是()。A以X浓度变化表示的反响速率为0.001 mol/(L·s)B将容器体积变为20 L，Z的平衡浓度变为原来的C假如增大压强，如此物质Y的转化率减小D假如升高温度，X的体积分数增大，如此该反响的H>0解析此题考查化学反响速率和化学平衡知识。用Z浓度变化表示的反响速率为v(Z)5×104 mol/(L·s)。由速率之比等于化学计量数之比，得v(X)2v(Z)2×5×104 mol/(L·s)0.001 mol/(L·s)。B项假如容积变为20 L，压强减小，平衡向左移动，Z的浓度小于原来的。C项，增大压强，平衡向右移动，Y的转化率增大。升高温度，X的体积分数增大，说明平衡向左移动，正反响为放热反响，H<0，故B、C、D都错。答案A11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/(mol·L1)0平衡浓度/(mol·L1)如下说法错误的答案是()。A反响达到平衡时，X的转化率为50%B反响可表示为X3Y2Z，其平衡常数为1 600C增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大D改变温度可以改变此反响的平衡常数解析平衡时X的转化率为×100%50%，A选项正确；根据表格中X、Y、Z浓度的变化值：(0.1 mol·L10.05 mol·L1)(0.2 mol·L10.05 mol·L1)(0.1 mol·L10 mol·L1)132，可推出反响为X3Y2Z，K1 600，故B选项正确；平衡常数只与温度有关，C选项错误，D选项正确。答案C12电镀废液中Cr2O72可通过如下反响转化成铬黄(PbCrO4)：Cr2O72(aq)2Pb2(aq)H2O(l)2PbCrO4(s)2H(aq)H0该反响达平衡后，改变横坐标表示的反响条件，如下示意图正确的答案是()。解析此题考查化学平衡与图像分析，意在考查考生对化学平衡移动、化学平衡常数、物质转化率等概念的理解以与对化学图像的认识。该反响放热(H0)，升温平衡逆向移动，平衡常数K减小，A项正确；B项pH增大时，c(OH)增大，平衡正向移动，Cr2O72转化率升高，B项错误；温度升高，化学反响速率增大，C项错误；c(Pb2)增大时，平衡正向移动，n(Cr2O72)减小，D项错误。答案A