化学平衡常数及其计算化学试题
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专题四突破1个高考难点——化学平衡常数及其计算[课时跟踪检测]
1.O3是一种很好的消毒剂,具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水,在水中易分解,产生的[O]为游离氧原子,有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下:
反应①O 3O2+[O]ΔH>0平衡常数为K1;
反应②[O]+O 32O2ΔH<0平衡常数为K2;
总反应:2O 33O2ΔH<0平衡常数为K。
下列叙述正确的是()
A.降低温度,总反应K减小B.K=K1+K2
C.适当升温,可提高消毒效率D.压强增大,K2减小
2.将一定量氨基甲酸铵(NH2COONH4)加入密闭容器中,发生反应
NH 2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。该反应的平衡常数的负对数(-lg K)
值随温度(T)的变化曲线如图所示,下列说法中不正确的是()
A.该反应的ΔH>0
B.NH3的体积分数不变时,该反应一定达到平衡状态
C.A点对应状态的平衡常数K(A)的值为10-2.294
D.30 ℃时,B点对应状态的v正 3.工业上制备合成气的工艺主要是水蒸气重整甲烷:CH 4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH>0,在一定条件下,向体积为1 L的密闭容器中充入1 mol CH4(g)和1 mol H2O(g),测得H2O(g)和H2(g)的浓度随时间变化曲线如图所示,下列说法正确的是() A.达到平衡时,CH4(g)的转化率为75% B.0~10 min内,v(CO)=0.075 mol·L-1·min-1 C.该反应的化学平衡常数K=0.187 5 D.当CH4(g)的消耗速率与H2(g)的消耗速率相等时,反应到达平衡 4.(2015·天津高考)某温度下,在2 L的密闭容器中,加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)发生反应:X(g)+m Y(g)3Z(g)。平衡时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1 mol Z(g),再次达到平衡后,X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是() A.m=2 B.两次平衡的平衡常数相同 C.X与Y的平衡转化率之比为1∶1 D.第二次平衡时,Z的浓度为0.4 mol·L-1 5.N 2O5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)ΔH>0,T1温度下的部分实验数据: t/s 0 500 1 000 1 500 c(N2O5)/(mol·L-1) 5.00 3.52 2.50 2.50 A.500 s内N2O5分解速率为2.96×10-3 mol·L-1·s-1 B.T1温度下的平衡常数为K1=125,1 000 s时N2O5的转化率为50% C.其他条件不变时,T2温度下反应到1 000 s时测得N2O5的浓度为2.98 mol·L-1,则T1 D.T1温度下的平衡常数为K1,T3温度下的平衡常数为K3,若K1>K3,则T1>T3 反应时间/min n(A)/mol n(B)/mol 0 1.00 1.20 10 0.50 6.T 1 ℃时,向容器为2 L 的密闭容器中充入一定量的A(g)和B(g),发生如下反应A(g)+2B(g) C(g)。 ) A .前10 min 内反应的平均速率为 v (C)=0.025 0 mol·L - 1·min - 1 B .其他条件不变,起始时向容器中充入0.50 mol A(g)和0.60 mol B(g),达到平衡时n (C)<0.25 mol C .其他条件不变时,向平衡体系中再充入0.50 mol A ,与原平衡相比,达到平衡时B 的转化率增大,A 的体积分数增大 D .温度为T 2 ℃时(T 1>T 2),上述反应的平衡常数为20,则该反应的正反应为放热反应 7.工业合成氨反应为N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g),对其研究如下: (1)已知H —H 键的键能为436 kJ/mol ,N —H 键的键能为391 kJ/mol ,N ≡N 键的键能是945.6 kJ/mol , 则上述反应的ΔH =________。 (2)上述反应的平衡常数K 的表达式为______________________________________。 若反应方程式改写为12N 2(g)+3 2H 2(g)NH 3(g),在该温度下的平衡常数K 1=______(用K 表示)。 (3)在773 K 时,分别将2 mol N 2和6 mol H 2充入一个固定容积为1 L 的密闭容器中,随着反应的进行,气体混合物中n (H 2)、n (NH 3)与反应时间t 的关系如下表: t /min 0 5 10 15 20 25 30 n (H 2)/mol 6.00 4.50 3.60 3.30 3.03 3.00 3.00 n (NH 3)/mol 0 1.00 1.60 1.80 1.98 2.00 2.00 223-1L - 1、3 mol·L -1 ,则此时v 正________(填“大于”“小于”或“等于”)v 逆。 ②由上表中的实验数据计算得到“浓度-时间”的关系可用下图中的曲线表示,表示c (N 2)-t 的曲线是 ___________________________________________________________。 在此温度下,若起始充入4 mol N 2和12 mol H 2,则反应刚达到平衡时,表示c (H 2)-t 的曲线上相应的点为____________________________________________________________。 8.甲烷在日常生活及有机合成中用途广泛,某研究小组研究甲烷在高温下气相裂解反应的原理及其应用。 (1)已知:CH 4(g)+2O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH 1=-890.3 kJ·mol - 1 C 2H 2(g)+52O 2(g)===2CO 2(g)+H 2O(l) ΔH 2=-1 299.6 kJ·mol - 1 2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH 3=-571.6 kJ·mol - 1 则甲烷气相裂解反应:2CH 4(g) C 2H 2(g)+3H 2(g)的ΔH =________。 (2)该研究小组在研究过程中得出当甲烷分解时,几种气体平衡时分压(Pa)与温度(℃)的关系如图所示。 30 0.20