高考化学二轮复习化学平衡化学平衡常数作业

化学平衡 化学平衡常数

一、选择题

1．固体碘化铵置于密闭容器中，加热至一定温度后恒温，容器中发生反响：①NH4I(s)NH3(g)＋HI(g)；②2HI(g)H2(g)＋I2(g)。测得平衡时c(I2)＝0.5 mol·L－1，反响①的平衡常数为20，那么以下结论不正确的选项是．．．．．．．( )。

A．平衡时c(NH3)＝5 mol·L－1

B．平衡时HI分解率为20%

C．混合气体的平均摩尔质量不再发生变化不可以作为判断该反响到达平衡状态的标志

D．平衡后缩小容器容积，NH4I的物质的量增加，I2的物质的量不变

2．(2021年天津卷改编)在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反响：MHx(s)＋yH2(g)

MHx＋2y(s) ΔH<0到达化学平衡。以下有关表达正确的选项是( )。

A．容器内气体压强保持不变

B．吸收y mol H2只需1 mol MHx

C．假设降温，该反响的平衡常数减小

D．假设向容器内通入少量氢气，那么v(放氢)＞v(吸氢)

3．(2021届上海虹口期末)某反响A(g)＋B(g)C(g)的能量变化如以下图所示，由图象可知，参加X后( )。

A．反响速率增大 B．反响物转化率增大

C．生成物的能量降低 D．反响的热效应降低

4．(2021届北京东城一模)某温度下，在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中投入H2和I2，发生反响：H2(g)＋I2(g)2HI(g)。反响体系中各物质浓度的有关数据如下。

容器 起始浓度 平衡浓度

c(H2)/(mol·L－1) c(I2)/(mol·L－1) c(HI)/(mol·L－1)

甲 0.01 0.01 0.004

乙 0.01 0.02 a

丙 0.02 0.01 b

丁 0.02 0.02 — 以下判断正确的选项是( )。

A．HI的平衡浓度：a＝b>0.004

B．平衡时，H2的转化率：丁>甲

C．平衡时，乙中H2的转化率等于20%

D．丙中条件下，该反响的平衡常数K＝4

5．一定温度时，向2.0 L恒容密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，发生反响：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。经过一段时间后到达平衡。反响过程中测定局部数据见下表：

t/s 0 2 4 6 8

n(SO3)/mol 0 0.8 1.4 1.8 1.8

以下说法正确的选项是( )。

A．反响在前2 s 的平均速率v(O2) ＝ 0.4 mol·L－1·s－1

B．保持其他条件不变，体积压缩到1.0 L，平衡常数将增大

C．保持温度不变，向该容器中再充入2 mol SO2、1 mol O2，反响到达新平衡时nSO3nO2增大

D．相同温度下，起始时向容器中充入4 mol SO3，到达平衡时，SO3的转化率大于10%

6．T0 ℃时，在2 L的密闭容器中发生反响：X(g)＋Y(g)Z(g)(未配平)，各物质的物质的量随时间变化的关系如图a所示。其他条件相同，温度分别为T1 ℃、T2 ℃时发生反响，X的物质的量随时间变化的关系如图b所示。以下表达正确的选项是( )。

图a 图b

A．该反响的正反响是吸热反响

B．T0 ℃，从反响开始到平衡时：v(X)＝0.083 mol·L－1·min－1

C．图a中反响到达平衡时，Y的转化率为37.5%

D．T1 ℃时，假设该反响的平衡常数K＝50，那么T1＜T0

7．(2021届山东德州陵城一中月考)在一定温度下，固定体积为2 L密闭容器中，发生反响：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH<0，n(SO2)随时间的变化如下表。

时间/min 0 1 2 3 4 5

n(SO2)/mol 0.20 0.16 0.13 0.11 0.08 0.08

那么以下说法正确的选项是( )。

A．当v(SO2)＝v(SO3)时，说明该反响已到达平衡状态 B．用O2表示0～4 min内该反响的平均速率为0.005 mol·L－1·min－1

C．平衡时再通入O2，平衡右移，O2转化率减小，SO2转化率增大

D．假设升高温度，那么SO2的反响速率会变大，平衡常数K值会增大

二、非选择题

8．(2021届浙江嘉兴一中月考)碳、硫和氮元素及其化合物的处理，是资源利用和环境保护的重要研究课题。

(1)CO可转化成二甲醚，原理为2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)，一定条件下，该反响中CO的平衡转化率随温度、投料比的变化曲线如图一所示，假设温度升高，那么反响的平衡常数K将________(填“增大〞“减小〞或“不变〞)。

图一 图二

(2)SO2的水溶液呈酸性，某温度下，0.02 mol·L－1亚硫酸水溶液的pH等于2，假设忽略亚硫酸的二级电离和H2O的电离，那么该温度下亚硫酸的一级电离平衡常数Ka1＝__________。

(3)：①2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH1

②2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) ΔH2

假设ΔH1

(4)假设用少量NaOH溶液吸收SO2气体，对产物NaHSO3进一步电解可制得硫酸，电解原理示意图如图二所示，那么电解时阳极的电极反响式为__________________________________。

(5)在恒温密闭容器中通入SO2和NO2各1 mol发生反响SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)，当反响到达平衡后(此时NO2的转化率为α1)，维持温度和容积不变，10 min时再通入各1 mol的SO2和NO2的混合气体，20 min时再次平衡(此时NO2的转化率为α2)。两次平衡时NO2的转化率α1______α2(填“>〞“<〞或“＝〞)，并在以下图中画出正反响速率在10～30 min间随时间变化的曲线图。

9．高炉炼铁中常见的反响为Fe2O3(s)＋3CO(g)2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH。

(1)某实验小组在实验室模拟上述反响。一定温度下，在2 L盛有Fe2O3粉末的恒容密闭容器中通入0.1 mol CO,5 min时生成2.24 g Fe。5 min内用CO表示的平均反响速率是________mol·L－1·min－1；5 min时CO2的体积分数为________；假设将此时反响体系中的混合气体通入100 mL 0.9 mol·L－1的NaOH溶液中，充分反响后所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是________________________________________________________________________。

(2)上述反响的平衡常数表达式为K＝________；以下能说明该反响已经到达平衡状态的是________(填序号)。

a．容器内固体质量保持不变

b．容器中气体压强保持不变

c．c(CO)＝c(CO2)

d．v正(CO)＝v逆(CO2)

(3)上述反响的平衡常数K与温度T(单位：K)之间的关系如以下图所示，其中直线的斜率为－ΔHR(气体常数R＝8.3×10－3 kJ·mol－1·K－1)。

①根据图象可知，该反响的平衡常数随温度升高而________(填“增大〞“减小〞或“不变〞)。 ②该反响的ΔH＝________kJ·mol－1。

(4)结合上述有关信息，写出两条提高CO转化率的措施：__________________、__________________。

10．Bodensteins研究了以下反响：

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)与反响时间t的关系如下表：

t/min 0 20 40 60 80 120

x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784

x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784

(1)根据上述实验结果，该反响的平衡常数K的计算式为______________。

(2)上述反响中，正反响速率为v(正)＝k正·x2(HI)，逆反响速率为v(逆)＝k逆·x(H2)·x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，那么k逆为________(以K和k正表示)。假设k正＝0.0027 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)的关系可用以下图表示。当升高到某一温度时，反响重新到达平衡，相应的点分别为____________(填字母)。

11．(2021届山西朔州一中月考)在2 L密闭容器中，800 ℃时反响2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表：

时间/s 0 1 2 3 4 5

n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007

(1)写出该反响的平衡常数表达式：K＝______________。

：K(300 ℃)＞K(350 ℃)，该反响是________热反响。

(2)以下图中表示NO2的变化的曲线是__________(填字母)。

用O2表示从0～2 s内该反响的平均速率v＝________________。

(3)能说明该反响已经到达平衡状态的是________(填字母，下同)。

a．v(NO2)＝2v(O2)

b．容器内压强保持不变

c．v逆(NO)＝2v正(O2)

d．容器内的密度保持不变

(4)为使该反响的反响速率增大，且平衡向正反响方向移动的是__________。

a．及时别离出NO2气体

b．适当升高温度

c．增大O2的浓度

d．选择高效的催化剂

答案及解析

1．D 解析：设碘化铵生成氨气和碘化氢的浓度为x。

2HI(g)H2(g)＋I2(g)

起始mol·L－1 x 0 0

变化mol·L－1 1 0.5 0.5

平衡mol·L－1 x－1 0.5 0.5

根据反响①的平衡常数为20，得x(x－1)＝20，解得x＝5 mol·L－1，c(NH3)＝5 mol·L－1，A正确；平衡时HI分解率为1 mol·L－15 mol·L－1×100%＝20%，B正确；反响①固体生成气体，气体的平均摩尔质量始终不变，反响②反响前后气体的物质的量不变，气体的平均摩尔质量始终不变，故混合气体的平均摩尔质量不再发生变化不可以作为判断该反响到达平衡状态的标志，C正确；平衡后缩小容器容积，平衡①逆向移动，NH4I的物质的量增加，HI的物质的量降低，平衡②逆向移动，那么I2的物质的量减小，D错误。

2．A 解析：MHx(s)＋yH2(g)MHx＋2y(s) ΔH<0，该反响属于气体的物质的量发生变化的反响。平衡时气体的物质的量不变，压强不变，A正确；该反响为可逆反响，吸收y

mol H2需要MHx的物质的量大于1 mol，B错误；降低温度，平衡向正反响方向移动，平衡常数增大，C错误；向容器内通入少量氢气，相当于增大压强，平衡正向移动，v(放氢)＜v(吸氢)，D错误。