1、第3课时化学平衡常数课时过关能力提升一、基础巩固1.下列关于平衡常数K的说法中,正确的是()平衡常数K只与反应本身及温度有关改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K加入催化剂不改变平衡常数K平衡常数K只与温度有关,与反应的本身及浓度、压强无关A.B.C.D.答案:D2.关于反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的平衡常数的书写形式,正确的是()A.K=c(C)c(H2O)c(CO)c(H2)B.K=c(CO)c(H2)c(C)c(H2O)C.K=c(CO)c(H2)c(H2O)D.K=c(H2O)c(CO)c(H2)答案:C3.在一定温度下的密闭容器中,加入1 mol CO和1
2、mol H2O发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),达到平衡时测得n(H2)为0.5 mol,下列说法不正确的是()A.在该温度下平衡常数K=1B.平衡常数与反应温度无关C.CO的转化率为50%D.其他条件不变,改变压强平衡不移动答案:B4.一定条件下,固定容积的密闭容器中,CO和H2反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。下列判断正确的是()A.T1T2B.该反应的H0C.T1时的平衡常数K1T2时的平衡常数K2D.T1时的平衡常数K1T2时的平衡常数K2答案:C5.下列关于平衡常数的说法正确的是()
3、A.在平衡常数表达式中,反应物浓度用起始浓度,生成物浓度用平衡浓度B.在任何条件下,化学平衡常数都是一个恒定值C.对于放热反应,升高温度,K值增大,反应物的转化率增大D.从平衡常数的大小可以推断一个反应进行的程度解析:A项,在平衡常数表达式中,反应物、生成物的浓度均为平衡浓度;B项,平衡常数与温度有关,温度改变,平衡常数随之改变;C项,对于放热反应,升高温度平衡逆向移动,K值减小,反应物转化率减小。答案:D6.低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g)H2p乙B.SO3的质量m:m甲=m丙2m乙C.c(SO2)
4、与c(O2)之比k:k甲=k丙k乙D.反应放出或吸收热量的数值Q:Q甲=Q丙2Q乙解析:甲和丙达到的平衡是等效平衡,所以压强p甲=p丙,SO3的质量m甲=m丙,乙可看作是甲达到平衡后,取出一半物质,浓度变为原来的12,压强降为原来的12后形成的,平衡向气体增多的方向移动,压强在减小后的基础上增大,SO3的量减小,所以2p乙p甲,SO3质量2m乙m甲,A错误,B正确;在三个过程中,甲、乙中SO2和O2投料比为21,又按照21反应,而丙中SO2和O2按21生成,所以三者达平衡时SO2和O2的浓度比均为21,C错误;甲和丙达平衡时生成的SO3和分解的SO3物质的量不一定相等,所以吸、放热数值不一定相
5、等,D错误。答案:B12.830 K时,在密闭容器中发生下列可逆反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H0.060解析:中5 min时生成M 0.05 mol,则生成N也是0.05 mol,v(N)=0.05mol10 L5min=1.010-3 molL-1min-1,A错误;中平衡时n(M)=0.080 mol,则生成N 0.080 mol,消耗X、Y的物质的量分别为0.080 mol、0.080 mol,因此平衡时容器中有X 0.02 mol、有Y 0.32 mol,其平衡常数K=0.080mol10 L0.080mol10 L0.02mol10 L0.32mol10 L
6、=1,B错误;中反应温度与相同,则平衡常数也相同,K=1。则有a10a100.2-a100.3-a10=1,a=0.12,即参加反应的X的物质的量为0.12 mol,其转化率为0.12mol0.2mol100%=60%,C正确;的平衡常数为0.09100.09100.40-0.09100.10-0.0910=81311,所以该反应的正反应为放热反应,若的反应在800 时进行,则有b10b10(0.10-b)10(0.15-b)10=1,b=0.060,升高温度,平衡向逆反应方向移动,因此在900 进行至平衡时b0B.若温度为T1、T2,反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1K2C.若反应进行到
7、状态D时,一定有v(正)v(逆)D.状态A与状态B相比,状态A的c(I2)大解析:由图可知,随温度升高,c(I3-)浓度减小,平衡逆向移动,说明正反应放热,即HK2,D点没有平衡,c(I3-)偏小(要向A点移动),即反应要向右进行,所以此时v(正)v(逆),C项错误;由图知,c(I3-):状态A状态B。则c(I2)为:状态A0,采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。(1)343 K时反应的平衡转化率=%。平衡常数K343 K=(保留2位小数)。(2)在343 K下:要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是;要缩短反应达到平衡
8、的时间,可采取的措施有、。解析:(1)由图根据“先拐先平速率大”可知a曲线温度较高(343 K),平衡转化率为22%;设SiHCl3起始物质的量为1 mol,则有2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)起始物质的量/mol100转化物质的量/mol0.220.110.11平衡物质的量/mol0.780.110.11平衡常数K343 K=0.110.11(0.78)20.02答案:(1)220.02(2)及时移去产物改进催化剂提高反应物压强(浓度)6.下列反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)在716 K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:
9、t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784(1)根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为。(2)上述反应中,正反应速率为v(正)=k正x2(HI),逆反应速率为v(逆)=k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为(以K和k正表示)。若k正=0.002 7 min-1,在t=40 min时,v(正)= min-1。(3)由上述实验数据计算得到v(正)x(HI)和v(逆)x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为(填字母)。解析
10、:(1)由表中数据可知120 min时反应达到平衡,根据反应可知:x(HI)=0.784,x(H2)=x(I2)=0.108,将数据代入平衡常数表达式:K=c(H2)c(I2)c2(HI)=0.1080.1080.7842。(2)因为v(逆)=k逆x(H2)x(I2),则k逆=v(逆)x(H2)x(I2)=k正x2(HI)x(H2)x(I2)因为平衡状态时v(逆)=v(正),k逆=k正K。在t=40 min时,由表中数据可知x(HI)=0.85,若k正=0.002 7 min-1,代入公式:v(正)=k正x2(HI)= 0.002 7 min-10.852=1.9510-3 min-1。(3)升高温度,平衡2HI(g)H2(g) + I2(g)H=+11 kJmol-1向正向移动,且正、逆速率均增大,x(HI)减小,x(H2)增大;故x(HI)对应的平衡点为A点;x(H2)对应的平衡点为E点。答案:(1)K=0.1080.1080.7842(2)k正K1.9510-3(3)AE
