1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时提升作业(二十)(45分钟100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分)1.下列关于平衡常数的说法正确的是()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,化学平衡常数是一个恒定值C.平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂等无关D.从平衡常数的大小可以推断一个反应进行的程度2.(2013嘉兴模拟)已知碳酸钙的分解CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)仅在高温下自发进行;氯酸钾的分解2KClO3(s)=2KC
2、l(s)+3O2(g)在任何温度下都自发进行,下面有几组焓变数据,其中可能正确的是()A.H1=-178.32 kJmol-1 H2=-78.3 kJmol-1B.H1=+178.32 kJmol-1 H2=-78.3 kJmol-1C.H1=-178.32 kJmol-1 H2=+78.3 kJmol-1D.H1=+178.32 kJmol-1 H2=+78.3 kJmol-13.在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应:甲中,C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)乙中,CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。现有下列状态:混合气体平均相对分子质量不再改变;恒温时,气体压强
3、不再改变;各气体组分浓度相等;反应体系中温度保持不变;断裂氢氧键速率等于断裂氢氢键速率的2倍;混合气体密度不变;单位时间内,消耗水的质量与生成氢气的质量之比为91;同一时间内,水蒸气消耗的物质的量等于氢气消耗的物质的量。其中能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的是()A.B.C.D.4.(2013西安模拟)某温度下,在体积一定的密闭容器中进行反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0),该温度下K=0.263,下列有关该反应的说法正确的是()A.若生成1 mol Fe,则放出a kJ热量B.若升高温度,则正反应速率加快,逆反应速率减慢,化学平衡正向移动C.若容器内压强不随时间变化,则可以
4、判断该反应已达到化学平衡状态D.达到化学平衡状态时,若c(CO)=0.100 molL-1,则c(CO2)=0.026 3 molL-17.(2013衢州模拟)某温度下在密闭容器中发生如下反应:2M(g)+N(g) 2E(g),若开始时只充入2 mol E,达平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20%;若开始时只充入2 mol M和1 mol N的混合气体,达平衡时M的转化率为()A.20%B.40%C.60%D.80%8.化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志,在常温下,下列反应的平衡常数的数值如下:2NO(g)N2(g)+O2(g)K1=110302H2(g)+O2(g)2H
5、2O(g)K2=210812CO2(g)2CO(g)+O2(g)K3=410-92以下说法正确的是()A.常温下,NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1=c(N2)c(O2)B.常温下,水分解产生O2,此时平衡常数的数值约为510-80C.常温下,NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NOH2OCO2D.以上说法都不正确9.已知:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H=-25 kJmol-1某温度下的平衡常数为400。此温度下,在1 L的密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:物质CH3OHCH3OCH3H2Oc/(m
6、olL-1)0.81.241.24下列说法正确的是()平衡后升高温度,平衡常数400平衡时,c(CH3OCH3)=1.6 molL-1平衡时,反应混合物的总能量减少20 kJ平衡时,再加入与起始等量的CH3OH,达新平衡后CH3OH转化率增大此时刻反应达到平衡状态平衡时CH3OH的浓度为0.08 molL-1A.B.C.D.10.(能力挑战题)N2O5是一种新型硝化剂,在一定温度下可发生下列反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)H0T1温度下的部分实验数据为:t/s05001 0001 500c(N2O5)/molL-15.003.522.502.50下列说法不正确的是()A.500
7、 s内N2O5分解速率为2.9610-3molL-1s-1B.T1温度下的平衡常数为K1=125,1 000 s时转化率为50%C.其他条件不变时,T2温度下反应到1 000 s时测得N2O5(g)浓度为2.98 molL-1,则T1T3,则K1K3二、非选择题(本题包括3小题,共40分)11.(14分)(2013南昌模拟)设反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)H=Q1的平衡常数为K1,反应Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)H=Q2的平衡常数为K2,在不同温度下,K1、K2的值如下:温度(T)K1K29731.472.381 1732.151.67(1)从上表可推
8、断,反应是_(填“放”或“吸”)热反应。(2)现有反应H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)H=Q的平衡常数为K3。.根据反应与推导出K1、K2、K3的关系式K3=_;可推断反应是_ (填“放”或“吸”)热反应。要使反应在一定条件下建立的平衡右移,可采取的措施有_。A.缩小容器体积B.降低温度C.使用合适的催化剂D.设法减少CO的量E.升高温度.根据反应与推导出Q1、Q2、Q3的关系式Q3=_。12.(12分)(能力挑战题)(1)恒温,容积为1 L,恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图1所示(已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-196.6 kJmo
9、l-1)。请回答下列问题:写出硫燃烧的热化学方程式:_。H2=_kJmol-1。在相同条件下,充入1 mol SO3和0.5 mol的O2则达到平衡时SO3的转化率为_;此时该反应_(填“放出”或“吸收”)_kJ的能量。(2)中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%50%。CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H=-49.0 kJmol-1,测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图2所示。从3 min到9 min,v(H2
10、)=_ molL-1min-1。能说明上述反应达到平衡状态的是_(填编号)。A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为11(即图中交叉点)B.混合气体的密度不随时间的变化而变化C.单位时间内消耗3 mol H2,同时生成1 mol H2OD.CO2的体积分数在混合气体中保持不变(3)工业上,CH3OH也可由CO和H2合成。参考合成反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数:温度/0100200300400平衡常数667131.910-22.410-4110-5下列说法正确的是_。A.该反应正反应是放热反应B.该反应在低温下不能自发进行,高温下可自发进行,说明该反应S0,反应在
11、任何温度时都自发进行,即H-TS0,则H0;反应只有在高温时H-TS0,根据H-TS知H0。3.【解析】选D。甲容器中,C为固态,该可逆反应属于气体体积不相等的反应;乙容器中,反应属于等气体分子数的反应,混合气体平均相对分子质量、密度、压强都始终不变,错误;各气体组分浓度相等,不能判断反应达到平衡状态,错误;消耗水与生成氢气是同一反应方向,不能判断反应达到平衡状态,错误。4.【解析】选C。反应的H与反应物的多少无关,A项错误;该反应为放热反应,升高温度,平衡常数K变小,B项错误;平衡后再充入NH3,相当于增大压强,达到新平衡时,NH3的百分含量变大,C项正确;若反应前充入的N2与H2物质的量相
12、等,达平衡时H2的转化率比N2的高,D项错误。5.【解析】选C。温度不变,扩大容器体积(相当于减小压强)时,A的转化率不变,说明反应前后气体的体积不变,即a=1,A错误,B错误;设达平衡时,B的转化量为x mol,则A、B、C、D的平衡量分别为(2-x)mol、(3-x)mol、x mol、x mol,设容器体积为1 L,则平衡常数K=1=x2/(2-x)(3-x),解得:x=1.2,B的转化率=1.23=40%,所以C正确,D错误。6.【解析】选D。反应为吸热反应,A错误;升高温度,则正、逆反应速率均加快,化学平衡正向移动,B错误;反应是气体总体积不发生改变的反应,C错误;1 100时K=0
13、.263,c(CO)=0.100 molL-1,根据平衡常数的表达式可得:c(CO2)=0.026 3 molL-1,D正确。7.【解题指南】根据等效平衡,在相同温度下,固定容积的反应容器内,2 mol E与2 mol M和1 mol N的物质的量相当,达到平衡时,两者的平衡状态相同,利用三段式解题方法,可求知结果。【解析】选C。设充入2 mol E达到平衡状态时E转化的物质的量为2x,根据三段式计算如下:2M(g)+N(g)2E(g)起始 0 mol 0 mol2 mol转化 2x x 2x平衡 2x x 2-2x根据阿伏加德罗定律可知相同条件下气体的物质的量之比等于压强之比,则有:/2=1
14、.2,解得x=0.4 mol;在相同条件下,2 mol E与2 mol M和1 mol N的物质的量相当,达到平衡时,两者的平衡状态相同,即若开始时只充入2 mol M和1 mol N的混合气体,达平衡时M的物质的量为0.8 mol,转化的M的物质的量为2 mol-0.8 mol=1.2 mol,所以达平衡时M的转化率=1.2/2100%=60%。8.【解析】选C。K1的表达式应为K1=;常温下,水分解产生O2,是H2和O2化合生成H2O的逆反应,因此其平衡常数的数值应为K2的倒数,数值为510-82;根据K值的大小可以得出三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NOH2OCO2。9.【解
15、析】选B。因为正反应为放热反应,升高温度平衡常数减小,错;根据表格数据可知,反应转化生成的CH3OCH3、H2O浓度均为1.24 molL-1,此时CH3OH的浓度为0.8 molL-1,将各物质的浓度代入可得,比值为2.4小于平衡常数400,所以此时没有达到平衡,此时反应向正反应方向进行,错;由化学平衡常数计算可知平衡时c(CH3OCH3)=1.6 molL-1,对;生成CH3OCH3的物质的量为1.6 mol,根据方程式可知生成1.6 mol CH3OCH3放出的热量为1.6 mol25 kJmol-1=40 kJ,错;平衡时,再加入与起始等量的CH3OH,相当于增大压强,平衡不移动,CH
16、3OH的转化率不变,错;根据可知,达到平衡时CH3OH的浓度为0.08 molL-1,对。【方法技巧】恒容条件下增加反应物浓度对反应物转化率的影响1.对于常见的mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的反应,增加A(或B)的浓度,B(或A)的转化率增大,增加浓度的物质本身的转化率减小。2.对于反应物只有一种的反应如:mA(g)pC(g)+qD(g)。若mp+q,则增加A的浓度,A的转化率增大。若m=p+q,则增加A的浓度,A的转化率不变。若m2.50,平衡逆向移动,故应是T1T2,故C错;因2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)H0,反应吸热,故温度升高,平衡正向移动,平衡常数增大,故
17、D正确。11.【解析】(1)温度升高,K增大,反应是吸热反应。(2).由Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)和Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g),-得H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g),故K3=K1/K2,反应是吸热反应;要使反应在一定条件下建立的平衡右移,可采取的措施有:设法减少CO的量和升高温度。.由盖斯定律得:Q3=Q1-Q2。答案:(1)吸(2).K1/K2吸D、E.Q1-Q212.【解题指南】解答本题时要注意:(1)当反应物和生成物同时存在时,可将生成物换算成反应物后再进行相关判断。(2)根据平衡常数与温度的变化关系判断反应的热效应。【解析】(
18、1)根据图1,表示硫燃烧的热化学方程式为S(s)+O2(g)=SO2(g)H=-297 kJmol-1。状态相当于1 mol SO2(g)和1 mol O2(g)反应生成了0.8 mol SO3(g),H2=-78.64 kJmol-1。在相同条件下,充入1 mol SO3和0.5 mol的O2,达到平衡时体系中各物质的量分别为0.2 mol SO2(g)、0.8 mol SO3(g)、0.6 mol O2(g),则SO3的转化率为20%;此时该反应吸收19.66 kJ的能量。(2)从3 min到9 min,v(H2)=3v(CO2)=0.125 molL-1min-1。CO2的体积分数在混合
19、气体中保持不变能说明上述反应达到平衡状态。(3)温度越高,平衡常数越小,说明该反应正反应是放热反应,A项正确;该反应是熵减反应,在低温下可以自发进行,高温下不能自发进行,B项错误;在T时,1 L密闭容器中,投入0.1 mol CO和0.2 mol H2,达到平衡时,CO转化率为50%,则此时的平衡常数为100,C项正确;工业上采用稍高的压强(5 MPa)和250,是因为此条件下,原料气转化率较高,反应速率较大,D项错误。答案:(1)S(s)+O2(g)=SO2(g) H=-297 kJmol-1-78.6420%吸收19.66(2)0.125D(3)A、C13.【解析】(1)设达到平衡的过程中
20、实际转化(消耗)的CO的浓度为c molL-1,根据化学方程式计算:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始浓度/molL-1 2 2 0 0转化浓度/molL-1 c c c c平衡浓度/molL-1 2-c 2-c c c由于达平衡后,CO2的浓度为1.2 molL-1,故c=1.2。则平衡后c(H2)=1.2 molL-1,c(CO)=c(H2O)=(2-1.2)molL-1=0.8 molL-1K=2.25,CO的平衡转化率(CO)=100%=100%=60%。(2)设达到平衡的过程中实际转化(消耗)的CO的浓度为xmolL-1,根据化学方程式计算:CO(g)+H2O(g)
21、CO2(g)+H2(g)起始浓度/molL-1 2 3 0 0转化浓度/molL-1 x x x x平衡浓度/molL-1 2-x 3-x x xK=2.25解得:x1=1.43,x2=7.572(无意义,舍去),CO的平衡转化率(CO)=100%=100%=71.5%。答案:(1)K=2.25;(CO)=60%(2)(CO)=71.5%【方法技巧】平衡常数计算解答思路:(1)设未知数:具体题目要具体分析,灵活设立,一般设某物质的转化量为x。(2)确定三个量:根据反应物、生成物及变化量的三者关系代入未知数确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量并按“三段式”列表。(3)解答题设问题:明确了“始”“变”“平”三个量的具体数值,再根据相应关系求反应物转化率、混合气体的密度、平均相对分子质量等,给出题目答案。关闭Word文档返回原板块。
