1、第4课时化学平衡常数课后训练案巩固提升A组(巩固基础)1.化学平衡常数可以用K来表示,下列关于化学平衡常数的说法中正确的是()A.K越大,反应物的转化率越小B.K与反应物的浓度有关C.K与生成物的浓度有关D.K与温度有关解析:K越大,反应物的转化率越大;一个确定的化学反应,其化学平衡常数只与反应体系的温度有关。答案:D2.某温度时,反应SO2(g)+12O2(g)SO3(g)的平衡常数K=50。在同一温度下,反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的平衡常数K1应为()A.2 500B.100C.410-4D.210-2解析:K=c(SO3)c(SO2)c12(O2),K1=c2(SO2)
2、c(O2)c2(SO3),K1=1K2=410-4。答案:C3.将一定体积的SO3(g)充入恒容的密闭容器中,发生反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)并达到平衡;保持温度不变,再充入相同体积的SO3(g),达到新平衡后,与原平衡相比,下列值减小的是()A.平均相对分子质量B.SO3(g)的转化率C.c(SO3)c(SO2)D.c2(SO3)c2(SO2)c(O2)解析:假设在原容器上增加一个相同的容器(两容器有隔板),保持温度不变,向增加的容器中充入相同体积的SO3(g),则可建立与原平衡一样的平衡,此时A、B、C、D各项的值均不变,然后抽掉隔板,将容器压缩至原容器大小,则压强增大,平
3、衡逆向移动,气体的总物质的量减小,但总质量不变,因此平均相对分子质量增大;SO3(g)的转化率减小;c(SO2)、c(SO3)均增大,但c(SO3)增大的程度比c(SO2)增大的程度大,则c(SO3)c(SO2)增大;c2(SO3)c2(SO2)c(O2)可看作该反应的平衡常数的倒数,而平衡常数只与温度有关,则不发生变化。答案:B4.在淀粉-KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I-(aq)I3-(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数K如表所示:t/515253550K1 100841689533409下列说法正确的是()A.反应I2(aq)+I-(aq)I3-(aq)的H0B.其他条件不变
4、,升高温度,溶液中c(I3-)减小C.该反应的平衡常数表达式为K=c(I2)c(I-)c(I3-)D.25 时,向溶液中加入少量KI固体,平衡常数K大于689解析:根据题中提供的数据知温度升高,平衡常数减小,则平衡向逆反应方向移动,逆反应为吸热反应,故正反应为放热反应,H”“”“”或“=”);(2)在一个容积为10 L的密闭容器中,1 000 时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol,反应经过10 min 后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)=、CO的平衡转化率=;(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率,可采取的措施是。A.减少Fe的量B.增加Fe2O3的量C.移
5、出部分CO2D.提高反应温度E.减小容器的容积F.加入合适的催化剂解析:(1)注意物质的状态,随着温度升高K逐渐减小,所以此反应是放热反应。(2)设转化的CO的浓度为x molL-1。 13Fe2O3(s)+CO(g)23Fe(s)+CO2(g)始态/(molL-1):0.10.1反应/(molL-1):xx终态/(molL-1):0.1-x0.1+x温度为1 000 ,所以K=c(CO2)c(CO)=0.1+x0.1-x=4.0,所以x=0.06,v(CO2)=0.06molL-110min=0.006 mol(Lmin)-1。(3)Fe2O3、Fe均是固体,改变Fe、Fe2O3的量不影响反
6、应速率和化学平衡,故A、B项反应速率、化学平衡均不改变;C项移出部分CO2,平衡右移,正确;D项此反应为放热反应,升高温度,平衡左移,错误;E项减小容器容积,相当于增大压强,平衡不移动,错误;F项催化剂只影响化学反应速率,对平衡移动无影响,错误。答案:(1)c(CO2)c(CO)(2)0.006 mol(Lmin)-160%(3)C5.在一定温度下,向一个5 L的密闭容器中通入2 mol N2和8 mol H2及固体催化剂,使之反应。已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.2 kJmol-1,平衡时容器内气体压强为起始时的80%。(1)计算平衡时容器内NH3的体积分数为,该温度
7、下反应的平衡常数为。(2)加入2 mol N2和8 mol H2,达到平衡时,放出热量为(填序号)。A.大于92.2 kJB.等于92.2 kJC.小于92.2 kJD.可能大于或小于或等于92.2 kJ解析:(1)平衡时容器内混合气体总的物质的量为(2 mol+8 mol)80%=8 mol。设转化的N2的物质的量为x mol。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)初始量/mol280转化量/molx3x2x平衡量/mol2-x8-3x2x解得x=1。平衡时,N2、H2、NH3的物质的量分别为1 mol、5 mol、2 mol,浓度分别为0.2 molL-1、1 molL-1、0.4 mol
8、L-1。氨气的体积分数即物质的量分数为2mol8mol100%=25%;K=c2(NH3)c(N2)c3(H2)=0.8。(2)因反应生成的NH3为2 mol,根据热化学方程式的意义可知,放出的热量为92.2 kJ。答案:(1)25%0.8(2)B6.在容积为1 L的密闭容器中,进行如下反应:A(g)+2B(g)C(g)+D(g),在不同温度下,D的物质的量n(D)和时间t的关系如图。请回答下列问题:(1)能判断反应达到化学平衡状态的依据是。A.容器中压强不变B.混合气体中c(A)不变C.v正(B)=2v逆(D)D.c(A)=c(C)(2)若最初加入1.0 mol A和2.2 mol B,利用
9、图中数据计算800 时的平衡常数K=,该反应为(填“吸热”或“放热”)反应。解析:(1)该反应是一个反应前后气体体积减小的反应,容器中压强不变,可以作为反应达到平衡状态的标志,A项正确;反应达到平衡时,混合气体中c(A)不变,B项正确;当v正(B)=2v逆(D)时,该反应达到平衡状态,C项正确;当c(A)=c(C)时,该反应不一定达到平衡状态,D项错误。(2)A(g)+2B(g)C(g)+D(g)开始/(molL-1)1.02.200转化/(molL-1)0.61.20.60.6平衡/(molL-1)0.41.00.60.6K=c(C)c(D)c(A)c2(B)=0.9。从图像可知,温度升高,平衡向正向移动,故该反应为吸热反应。答案:(1)ABC(2)0.9吸热8