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2.2.2 化学平衡常数 同步巩固练
2024-2025学年化学人教版(2019) 必修第一册
一、单选题
1.某温度下,若反应的化学平衡常数K1=25,则该温度下HI(g) H2(g)+I2(g)的化学平衡常数K2为
A.0.2 B.0.4 C.0.004 D.5
2.对于可逆反应3H2+N2 2NH3,下列措施能使反应物中活化分子百分数、化学反应速率和化学平衡常数都变化的是
A.增大压强 B.充入更多N2 C.使用高效催化剂 D.降低温度
3.下列关于化学平衡常数的说法中,正确的是
A.在任何条件下,化学平衡常数都是一个定值
B.当改变反应物的浓度时,化学平衡常数会发生改变
C.化学平衡常数K只与温度有关,与反应物浓度、体系的压强无关
D.化学平衡常数K不可以推断一个可逆反应进行的程度
4.把2.5 mol A和2.5 mol B混合,装入容积为2 L的密闭容器里,发生反应:3 A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经5s反应达平衡,在此5s内C的平均反应速率为0.2 mol/(L·s),同时生成1 mol D,下列叙述错误的是
A.x=4
B.达到平衡时容器内气体的压强与起始时的压强比为6:5
C.达到平衡时B的体积分数约为33%
D.该反应的平衡常数Kc=8
5.在25℃时,恒容密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和2min后达到平衡的浓度如表所示,下列说法不正确的是
物质 X Y Z
初始浓度 1 2 0
平衡浓度 0.5 0.5 1
A.反应可表示为 B.Y的平衡转化率为75%
C.反应前后气体总压强之比为3∶2 D.化学平衡常数为4
6.向密闭容器中充入一定量和混合气体,在一定条件下,发生反应: 。测得在不同温度下的平衡时产率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A.平衡常数: B.逆反应速率:
C.反应温度: D.混合气体平均摩尔质量:
7.在容积不变的密闭容器中,一定量的与发生反应:。温度分别为和时,的体积分数随时间的变化如图所示。下列判断错误的是
A.反应温度
B.该反应的
C.若和时的平衡常数分别为和,则
D.若和时使用相同的催化剂,其催化效果可能不同
8.和反应生成的羰基硫(COS)用于粮食熏蒸,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。 。下列说法正确的是
A.该反应的平衡常数
B.该反应中消耗,生成水蒸气
C.及时分离出,可加快该反应到达平衡状态
D.高温有利于羰基疏(COS)的生成
9.下列关于化学平衡常数K,电离平衡常数或,水解平衡常数,水的离子积常数的叙述中正确的是
A.它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度
B.它们的大小都随温度的升高而增大
C.常温下,在水中的大于在饱和溶液中的
D.若改变条件使以上平衡正向移动,则达到新的平衡时的相应的平衡常数一定增大
10.下列关于反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH=-90.7kJ·mol-1说法正确的是
A.平衡时升高温度,v(正)减小,v(逆)增大
B.使用催化剂能提高平衡时CH3OH的产率
C.反应的平衡常数可表示为K=
D.反应物所含化学键键能总和小于生成物所含化学键键能总和
11.已知反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0,在一定温度的密闭容器中,反应达到平衡时,下列叙述正确的是
A.升高温度,H2的浓度增大
B.增大压强,K增大
C.增大CO浓度,H2O的转化率增大
D.更换高效催化剂,可以使该平衡正向移动
12.已知 CH4(g) +2NO2(g)CO2(g) +N2(g) +2H2O(l) ΔH < 0,NO2的平衡转化率随温度、压强的变化如图所示,下列说法正确的是
A.X和Y分别代表压强和温度
B.Y1>Y2
C.平衡常数:Ka < Kb < Kc
D.适当降低温度,NO2的平衡转化率增大
13.已知:氧化制的主反应热化学方程式为: K
该反应的历程分为如下两步:
反应①:(快反应)
反应②:(慢反应)
下列说法正确的是
A.当时,反应一定达到平衡
B.相比于提高,提高对主反应速率影响更小
C.
D.
14.碳单质可用于脱硝。向容积为2L的密闭容器中加入炭(足量)和NO,模拟发生脱硝反应:C(s)+2NO(g)N2(g)+ CO2(g),测得不同温度下,NO的物质的量随时间的变化如图所示。
下列有关说法不正确的是
A.T2>T1
B.反应速率:M正>N逆
C.T1时,10min时,内平均反应速率
D.T1时,NO的转化率为60%
15.无水常用于检验样品中的微量水。一水硫酸铜失水的反应为 。不同温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中加入足量的一水硫酸铜粉末,发生上述反应。测得蒸气压与温度、时间的关系如下表所示:
时间/min 蒸气压/kPa 温度/℃ 0 5 10 15 20 25
0 4 7 9 10 10
0 5 9 12 12 12
下列推断正确的是
A.,
B.其他条件不变,增大压强,平衡向正反应方向移动
C.,0~10min内用的分压表示的反应速率为
D.当气体平均相对分子质量不变时反应达到平衡状态
二、填空题
16.现将和投入的密闭容器,在一定条件下,利用反应模拟哈伯合成氨的工业化生产:。回答下列问题:
(1)合成氨反应平衡常数的表达式为 。温度升高,K值 (填“增大”“减小”或“不变”):使用催化剂,K值 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)当反应达到平衡后,向体系中充入,平衡 移动(填“正向”“逆向”或“不”);给体系降温, (填“增大”“减小”域“不变”) (填“增大”“减小”域“不变”),平衡 移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
17.研究二氧化碳的转化是实现“双碳”目标的途径之一。可通过电化学、热化学等方法,将转化为等化学品。现有反应过程如下:
①
②
(1)写出的结构式 ,写出的电离方程式 。
(2)反应①的平衡常数表达式 。
18.在体积一定的密闭容器中,反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)达到平衡。该反应的平衡常数K与温度的关系如下表所示:
温度/℃ 500 700 900
K 1.00 1.47 2.40
(1)该反应的化学平衡常数表达式是 。
(2)该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)若升高温度,CO2转化率的变化是 (填“增大”“减小”或“不变”,下同)。
(4)若降低温度,混合气体的密度 。
(5)500℃下,该反应达到化学平衡状态的标志是 (填字母)。
a.CO2和CO的体积相同 b.混合气体的密度保持不变
c.体系的压强保持不变 d.CO2和CO物质的量之和保持不变
参考答案
1.A
反应平衡常数,则HI(g) H2(g)+I2(g),,故,答案选A。
2.D
平衡常数只与温度有关,与浓度、压强、催化剂无关。
A.增大压强可以增大反应速率,不能改变平衡常数,增加单位体积内的活化分子数,不能改变活化分子百分数,A错误;
B.充入更多的N2,可以改变反应速率,不能改变化学平衡常数,也不能改变反应物中活化分子百分数,B错误;
C.使用催化剂可以降低活化能,提高活化分子百分数,改变反应速率,但不能改变平衡常数,C错误;
D.降低温度可减少反应速率,降低活化分子百分数,改变平衡常数,D正确;
答案选D。
3.C
A.化学平衡常数与温度有关,温度不同时,化学平衡常数不同,A错误;
B.化学平衡常数与温度有关,当改变反应物的浓度时,化学平衡常数不会发生改变,B错误;
C.化学平衡常数K只与温度有关,与反应物浓度、体系的压强无关,C正确;
D.化学平衡常数K越大,说明一个可逆反应进行的程度越大,D错误;
答案选C。
4.D
A.5s内D的平均反应速率为,,所以x=4,故A正确;
B.平衡时容器内,所以,根据反应方程式可知,、,容器内气体总物质的量为:,反应前气体总物质的量为:,恒容密闭容器中气体压强之比等于物质的量之比,所以达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强比为压强比为6:5,故B正确;
C.达到平衡时,容器内气体总物质的量为6mol,则体积分数,故C正确;
D.该反应的平衡常数,故D错误;
故选D。
5.D
A.由题中表格可以得到从初始到平衡,X的浓度减小了0.5mol/L,Y的浓度减小了1.5mol/L,Z的浓度增加了1mol/L,所以反应的方程式为,A正确;
B.Y的平衡转化率为,B正确;
C.反应前后气体总压强之比等于反应前后气体的物质的量之比为,C正确;
D.化学平衡常数为,D错误;
故选D。
6.D
ΔH<0,则同一压强下,升高温度,平衡逆向移动,氨气的平衡产率降低,平衡常数K减小,故T1>T2,K(A)>K(B),据此解答。
A.平衡常数只与温度有关,则K(A)>K(B)=K(C),A错误;
B.平衡时,正、逆反应速率相等,相同压强,温度高反应速率大,则v(B)>v(A),相同温度时,压强大反应速率快,则v(B)>v(C),B错误;
C.由分析可知,反应温度:T1>T2,C错误;
D.由可知,混合气体质量不变,物质的量越大,平均摩尔质量越小,氨气的平衡产率越低,混合气体物质的量越大,即n(A)M(B)>M(C),D正确;
故选D。
7.C
由图可知,T2条件下反应先达到平衡,说明温度T2大于T1,T2条件下反应达到平衡时的三氧化硫体积分数小于T1,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应。
A.由分析可知,温度T2大于T1,A正确;
B.由分析可知,该反应为放热反应,反应的焓变△H小于0,B正确;
C.由分析可知,升高温度,平衡向逆反应方向移动,化学平衡常数减小,则平衡常数K1大于K2,C错误;
D.催化剂需要一定的活化温度,故若和时使用相同的催化剂,其催化效果可能不同,D正确;
故选C。
8.D
A.该反应的平衡常数K =,A错误;
B.没有给标准状况,不可以算气体体积,B错误;
C.及时分离出H2O,可使平衡正向移动,增大二氧化碳和硫化氢的转化率,没有加快该反应到达平衡状态,C错误;
D.该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,提高COS的产率,D正确;
故选D。
9.A
A.平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,所以它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度,故A正确;
B.升高温度平衡向吸热方向移动,如果化学平衡正反应是放热反应,则升高温度化学平衡常数K减小,故B错误;
C.电离平衡常数只与温度有关,温度相同电离平衡常数相同,故C错误;
D.改变温度会影响平衡常数,若是改变物质的浓度导致平衡移动,则其平衡常数不一定改变,D错误;
故选A。
10.D
A.升高温度,v(正)、 v(逆)都增大,A错误;
B.使用催化剂不能提高平衡时CH3OH的产率,B错误;
C.反应的平衡常数可表示为K=,C错误;
D.ΔH=反应物所含化学键键能总和-生成物所含化学键键能总和<0,说明反应物所含化学键键能总和小于生成物所含化学键键能总和,D正确。
11.C
A.升高温度,平衡逆向移动,H2的浓度减小,故A错误;
B.K只与温度有关,故B错误;
C.增大CO浓度,H2O的转化率增大,故C正确;
D.催化剂只能加快反应速率,不能改变平衡移动,故D错误;
故选C。
12.D
A.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向进行,NO2平衡转化率降低,该反应为气体物质的量减少反应,增大压强,平衡正向进行,NO2平衡转化率增大,根据图像可知,X代表温度,Y代表压强,故A错误;
B.在温度相同时,增大压强,平衡正向进行,NO2平衡转化率增大,根据图像,推出Y2>Y1,故B错误;
C.利用“放热反应,升高温度,平衡常数减小”,该反应为放热反应,三点中,c温度最高,平衡常数最小,故C错误;
D.该反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,NO2平衡转化率增大,故D正确;
答案为D。
13.D
A.反应达到平衡时,各物质的浓度不再发生改变,当时,不能说明乙烷、乙烯的浓度不再发生改变,则反应不一定达到平衡状态,A错误;
B.反应②为慢反应,则总反应的反应速率取决于反应②,提高不能使反应②的速率加快,而提高可以加快反应②的速率,进而提高主反应的反应速率,因此提高对主反应速率影响更大,B错误;
C.根据反应历程可知:反应①与②相加可得,因此化学平衡常数为,C错误;
D.反应①与②相加可得,因此根据盖斯定律,,D正确;
答案选D。
14.C
A.温度越高,速率越快,达到平衡所需时间越短,故T1B.温度越高,速率越快,10min时,反应速率:M逆=M正>N逆=N正,B正确;
C.T1时,10min时,内平均反应速率,,C错误;
D.T1时,NO的转化率为,D正确;
故选C。
15.C
A.由图可知,℃时反应先达到平衡,且蒸气压大于℃,则反应温度大于,平衡向正反应方向移动,该反应为吸热反应,A错误;
B.该反应是气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,B错误;
C.由图可知,条件下,10min时蒸气压为9 kPa,0则~10min内用的分压表示的反应速率为=,C正确;
D.由方程式可知,该反应中只有水蒸气是气体,反应中相对分子质量始终不变,则气体平均相对分子质量不变时,反应不一定达到平衡状态,D错误;
故选C。
16.(1) 减小 不变
(2) 正向 减小 减小 正向
(1)根据及化学平衡常数的定义可以写出平衡常数的表达式为;合成氨反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,合成氨反应K值减小;使用催化剂,平衡不移动,K值不变;
(2)当反应达到平衡后,向体系中充入,增大反应物浓度,平衡正向移动;给体系降温,减小,减小,平衡向着放热反应方向移动也就是平衡正向移动。
17.(1) O=C=O
(2)
(1)的结构式为O=C=O;为弱酸,电离方程式为;
(2)反应①化学方程式为,其平衡常数表达式。
18.(1)K=
(2)吸热
(3)增大
(4)增大
(5)ab
(1)由反应可知平衡常数表达式为:,故答案为:。
(2)由表中数据可知,温度升高,K增大,可知升高温度平衡正向移动,因此正反应方向为吸热反应,故答案为:吸热。
(3)由上述分析可知,该反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,CO2转化率增大,故答案为:增大。
(4)若降低温度,反应为吸热反应,降低温度平衡逆向移动,气体由CO生成CO2,气体的质量在增加,反应是在体积一定的密闭容器中进行,根据可知混合气体的密度在增大,故答案为:增大。
(5)a.500℃下,K=1,CO2和CO的体积相同,说明Q=K,说明达到平衡状态,a符合题意;
b.,气体由CO2生成CO,气体的质量在变化,混合气体的密度是变量,当不变的时候说明达到平衡状态,b符合题意;
c.反应前后气体的计量数均为1,因此体系的压强是定值,不能判断是否达到平衡状态,c不符合题意;
d.根据碳原子数守恒可知,CO2和CO物质的量之和一直保持不变,不能判断是否达到平衡状态,d不符合题意;
故答案选ab。
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