1、课时作业11化学平衡状态化学平衡常数1可逆反应N23H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是()A3v正(N2)v正(H2) Bv正(N2)v逆(NH3)C2v正(H2)3v逆(NH3)Dv正(N2)3v逆(H2)2在一定条件下，某容器中充入N2和H2合成NH3，以下叙述错误的是()A开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零B随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零C随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定D随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定3有关可逆反应4NH3(g)5O2(
2、g)4NO(g)6H2O(g)，下列叙述正确的是()A达到化学平衡时，4v正(O2)5v逆(NO)B若单位时间内生成xmolNO的同时，消耗xmolNH3，则反应达到平衡状态C达到化学平衡时，若增大容器容积，则正反应速率减小，逆反应速率增大D化学反应速率关系：2v正(NH3)3v正(H2O)4在密闭容器中进行反应X2(g)Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1molL1、0.3molL1、0.2molL1，在一定条件下，当反应达到平衡状态时，各物质的浓度可能是()Ac(Z)0.3molL1Bc(X2)0.2molL1Cc(Y2)0.4molL1Dc(X2)c(Y2)c(
3、Z)0.55molL15一定条件下，将NO2与SO2以体积比为12置于恒温密闭容器中，发生反应：NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)H41.8kJmol1，下列能说明反应达到平衡状态的是()A体系压强保持不变B混合气体颜色保持不变CSO3和NO的物质的量之比保持不变D每消耗1molSO3的同时生成1molNO26已知298.15K时，可逆反应：Pb2(aq)Sn(s)Pb(s)Sn2(aq)的平衡常数K2.2，若溶液中Pb2和Sn2的浓度均为0.10molL1，则此时反应进行的方向是()A向右进行B向左进行C处于平衡状态D无法判断7已知下列反应的平衡常数：H2(g)S(s)H2S(g
4、)，K1；S(s)O2(g)SO2(g)，K2。则反应H2(g)SO2(g)O2(g)H2S(g)的平衡常数是()AK1K2BK1K2CK1K2D8在1L恒温恒容的密闭容器中投入一定量N2O5，依次发生反应：反应1：N2O5(g)=N2O4(g)O2(g)H28.4kJmol1；反应2：N2O4(g)2NO2(g)H56.9kJmol1。现有下列情况：混合气体的密度保持不变；气体压强保持不变；气体的平均摩尔质量保持不变；保持不变；O2的物质的量保持不变；v正(N2O4)v逆(NO2)12。能表明反应2一定达到平衡状态的是()ABCD9在一定温度下，下列反应的化学平衡常数数值如下：2NO(g)N
5、2(g)O2(g)K1110302H2(g)O22H2O(g)K2210812CO2(g)2CO(g)O2(g)K341092以下说法正确的是()A该温度下，反应的平衡常数表达式为K1c(N2)c(O2)B该温度下，反应2H2O(g)2H2(g)O2(g)的平衡常数的数值约为51080C该温度下，NO、H2O、CO2产生O2的倾向由大到小顺序为NOH2OCO2D以上说法都不正确10已知830时，反应CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)的平衡常数K1，将各物质按表中的物质的量(单位：mol)投入恒容容器中，相同温度下，开始时反应逆向进行的是()选项ABCDn(CO2)3101n(H2)2
6、101n(CO)1230.5n(H2O)523211.某温度下，在2L密闭容器中加入一定量A，发生化学反应2A(g)B(g)C(g) H48.25kJmol1，反应过程中B、A的浓度比值与时间t有如图所示关系，若测得第15min时c(B)1.6molL1，下列结论正确的是()A该温度下此反应的平衡常数为3.2BA的初始物质的量为4molC反应达平衡时，放出的热量是193kJD反应达平衡时，A的转化率为80%12一定条件下，在容积为2L的密闭容器里加入一定物质的量的A，发生如下反应并建立平衡：A(g)2B(g)，2B(g)C(g)2D(g)，测得平衡时各物质的浓度是c(A)0.3molL1，c(
7、B)0.2molL1，c(C)0.05molL1，最初向容器里加入A的物质的量是()A0.5molB0.8molC0.9molD1.2mol13在300mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如表：温度/2580230平衡常数510421.9105下列说法不正确的是()A升温不利于生成Ni(CO)4(g)B在25时，反应Ni(CO)4(g)Ni(s)4CO(g)的平衡常数为2105C在80时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO浓度均为0.5molL1，则此时v正v逆D在80达到平衡时，测得n(
8、CO)0.3mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2molL114碳及其化合物与人类生产、生活密切相关。请回答下列问题：(1)羰基硫(O=C=S)能引起催化剂中毒和大气污染等。羰基硫的氢解和水解反应是两种常用的脱硫方法，其反应原理为氢解反应：COS(g)H2(g)H2S(g)CO(g)H1水解反应：COS(g)H2O(g)H2S(g)CO2(g)H235kJmol1已知CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)H342kJmol1，则H1_。若平衡常数K与温度T之间存在lgKb(a、b为常数)的线性关系，图甲中直线符合该氢解反应平衡常数K与温度T关系的是_(填序号)。(2)焦炭还原NO2发生反
9、应：2NO2(g)2C(s)N2(g)2CO2(g)。在恒温条件下，1molNO2和足量焦炭发生该反应，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图乙所示，计算可得M点时该反应的平衡常数Kp_。(Kp是用平衡分压代替平衡浓度表示的反应平衡常数，分压总压物质的量分数)15一定温度下，在10L密闭容器中加入5molSO2和3molO2，发生反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，10min时，反应达到平衡状态，此时有3molSO2发生了反应。(1)反应生成了_molSO3，v(SO2)_。(2)平衡时SO3的浓度是_，SO2的转化率是_。(3)平衡时容器内气体的总物质的量为_m
10、ol。(4)物质的浓度不再改变标志着该反应已达平衡，下列还可以说明该反应已达平衡的是_(填序号)。体系内压强不再改变容器内气体的密度不再改变混合气体的平均相对分子质量不再改变v正(SO3)2v逆(O2)n(SO3)n(O2)n(SO2)212(5)该温度下，SO3(g)SO2(g)O2(g)的平衡常数K_。16某温度下，在一密闭容器中充入一定量CO2，并加入足量铁粉，发生反应：Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)，测得CO2和CO浓度随时间的变化如图所示：(1)08min，v(CO)_molL1min1。(2)下列措施中，能够改变平衡时c(CO)/c(CO2)的比值的是_(填序号)。A
11、温度B铁粉的量(足量)C压强DCO的量(3)已知：反应Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)的平衡常数为K1；反应Fe(s)H2O(g)FeO(s)H2(g)的平衡常数为K2。不同温度时K1、K2的值如下表：温度/KK1K29731.472.3811732.151.67根据表中数据，计算反应CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)的K。温度为973K时：K_；温度为1173K时，K_；反应CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)是_(填“吸热”或“放热”)反应。课时作业11化学平衡状态化学平衡常数1解析：达到平衡状态时正、逆反应速率相等，各组成成分的含量不变。正、逆反应速率相等是
12、指用同一种物质来表示的反应速率。可逆反应中用各种物质表示的反应速率与化学计量数成正比，需将其转换为同一物质表示速率进行比较。答案：C2答案：B3解析：根据反应速率之比等于化学计量数之比可知，4v正(O2)5v正(NO)，该反应达到化学平衡状态时，v正(NO)v逆(NO)，则4v正(O2)5v逆(NO)，A项正确；单位时间内生成xmolNO的同时，消耗xmolNH3，均表示正反应方向，不能说明正、逆反应速率相等，反应不一定达到化学平衡状态，B项错误；达到化学平衡时，若增大容器容积，则各物质的浓度减小，正、逆反应速率均减小，C项错误；根据反应速率之比等于化学计量数之比可知，3v正(NH3)2v正(
13、H2O)，D项错误。答案：A4解析：假设反应由正反应方向开始进行，由于Y2(g)过量，则X2(g)完全转化时，Z(g)浓度为0.4molL1；假设反应由逆反应方向开始进行，则Z(g)完全转化时，X2(g)、Y2(g)的浓度分别为0.2molL1、0.4molL1。由题意知，该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，生成物也不可能完全转化为反应物，故A项正确，B、C项错误；反应前后气态物质体积不变，反应达到平衡时，不论X2、Y2、Z怎么变化，总物质的量不会改变，物质的总浓度也不会改变，即c(X2)c(Y2)c(Z)0.6molL1，D项错误。答案：A5解析：由于该反应为反应前后气体体积不变
14、的反应，体系的压强始终保持不变，A项错误；SO3和NO的物质的量之比始终为11，C项错误；消耗SO3和生成NO2均表示同一方向的反应，D项错误。答案：B6解析：Q1K2.2，故反应未达到平衡，反应向右进行。答案：A7解析：K1，K2，H2(g)SO2(g)O2(g)H2S(g)的平衡常数K3K1。答案：D8解析：本题考查化学平衡状态的判断。反应中各物质均为气体，混合气体的总质量不变，且反应在恒容条件下进行，则混合气体的密度始终不变，故不能判断是否达到平衡，错误；反应2的平衡建立过程中，气体总物质的量不断变化，则气体压强不断变化，当气体压强保持不变时，反应2达到平衡状态，正确；平衡建立过程中，混
15、合气体的总质量不变，但其总物质的量不断变化，故当气体的平均摩尔质量保持不变时，反应2达到平衡状态，正确，保持不变，则c(NO2)、c(N2O4)均保持不变，反应2达到平衡状态，正确；反应1是不可逆反应，O2的物质的量始终保持不变，不能据此判断反应2是否达到平衡，错误；v正(N2O4)v逆(NO2)12，正、逆反应速率相等，反应2达到平衡状态，正确。答案：B9解析：由化学平衡常数定义可知K1，A项错误；该温度下，水分解反应的平衡常数为51082，B项错误；该温度下，NO、H2O、CO2三种化合物分解产生O2的反应的化学平衡常数数值分别为11030、51082、41092，所以产生O2的倾向：NO
16、H2OCO2，C项正确，D项错误。答案：C10解析：Qc(A)1.2，Qc(B)0.25，Qc(C)0，Qc(D)1。Qc(B)、Qc(C)均小于平衡常数1，所以B、C两种情况下反应向正反应方向进行；Qc(D)1，反应处于平衡状态；Qc(A)大于1，反应向逆反应方向进行。答案：A11解析：第15min时c(B)1.6molL1，则n(B)3.2mol，由题图可推知c(A)0.8molL1，n(A)1.6mol，设A的初始物质的量为xmol，则2A(g)B(g)C(g)起始量/molx00转化量/molx1.63.23.2平衡量/mol1.63.23.2则x1.63.22，解得x8，平衡时A、B
17、、C的浓度分别为0.8molL1、1.6molL1、1.6molL1，平衡常数K4，A、B项错误；反应达平衡时生成3.2molB，放出的热量是3.2mol48.25kJmol1154.4kJ，C项错误；反应达平衡时，A的转化率为100%80%，D项正确。答案：D12解析：因为平衡时，n(A)平0.3molL12L0.6mol，n(B)平0.2molL12L0.4mol，n(C)平0.05molL12L0.1mol，所以n(B)转2n(C)平0.2mol，n(B)n(B)平n(B)转0.6mol，n(A)转n(B)0.3mol，n(A)n(A)平n(A)转0.9mol。答案：C13解析：由表中数
18、据可知，温度越高平衡常数越小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，不利于生成Ni(CO)4(g)，A正确；25时反应Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g)的平衡常数为5104，相同温度下，同一可逆反应的正、逆反应平衡常数互为倒数，故25时，反应Ni(CO)4(g)Ni(s)4CO(g)的平衡常数为2105，B正确；浓度商Q8，大于80时的平衡常数，故反应逆向进行，v正v逆，C错误；80达到平衡时，测得n(CO)0.3mol，c(CO)1molL1，故cNi(CO)4Kc4(CO)(214) molL12molL1，D正确。答案：C14解析：(1)根据盖斯定律，由得CO(g)H2O(g)H2(
19、g)CO2(g)H342kJmol1，则H1H2H37kJmol1。该氢解反应的正反应为吸热反应，平衡常数K随着温度T的升高而增大，随着的增大而减小，所以题图甲中符合该氢解反应平衡常数K与温度T关系的直线为z。(2)设参加反应的NO2为xmol，列三段式：2NO2(g)2C(s)N2(g)2CO2(g)起始量/mol100变化量/molxxx平衡量/mol1xxx根据题图乙可知，M点对应的平衡状态下，c(NO2)c(CO2)，即n(NO2)n(CO2)，则有1xx，解得x0.5，平衡时，n(NO2)0.5mol、n(N2)0.25mol、n(CO2)0.5mol，气体的总物质的量为1.25mo
20、l，则p(NO2)p(CO2)10MPa4MPa，p(N2)10MPa2MPa，所以M点时该反应的平衡常数Kp2。答案：(1)7kJmol1z(2)215解析：(1)(2)(3)v(SO2)0.03molL1min12SO2O22SO3开始：5mol3mol0变化：3mol1.5mol3mol平衡：2mol1.5mol3mol则平衡时SO3的浓度为0.3molL1，SO2的转化率为100%60%，平衡时混合气体的总物质的量为2mol1.5mol3mol6.5mol。(4)根据反应方程式知：体系压强不变，说明反应已达平衡状态；容器的体积不变，混合气体的质量不变，则反应过程中密度始终不变，密度不变
21、不能说明反应已达平衡状态；混合气体的总质量不变，但反应过程中混合气体的总物质的量改变，若平均相对分子质量不变，说明反应已达平衡状态；表示v正v逆，说明反应已达平衡状态；三者的物质的量之比等于化学计量数之比，不能说明反应已达平衡状态。(5)反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)的K15，所以该温度下，SO3(g)SO2(g)O2(g)的K.答案：(1)30.03molL1min1(2)0.3molL160%(3)6.5(4)(5)16解析：(1)v(CO)0.0625molL1min1。(2)本题容易错选D。c(CO)/c(CO2)其实是该反应的平衡常数表达式，而平衡常数只受温度影响，故只能选A。(3)Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)平衡常数K1；Fe(s)H2O(g)FeO(s)H2(g)平衡常数K2；而CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)平衡常数K，则K，故973K时：K0.62；1173K时：K1.29；随着温度的升高，K增大，说明该反应为吸热反应。答案：(1)0.0625(2)A(3)0.621.29吸热
