2020-2021学年化学苏教版选修4课时分层作业：11　化学平衡常数

2020-2021学年化学苏教版选修4课时分层作业：11　化学平衡常数

www.ks5u.com 课时分层作业(十一)　化学平衡常数 ‎(建议用时：45分钟)‎ ‎1．下列有关化学平衡的说法正确的是(　　)‎ A．温度越高，K值越大 B．K值越大，正反应速率越大 C．K的大小与起始浓度有关 D．K值越大，反应物的转化率越大 D　[A.温度升高，如平衡向正反应方向移动，则K值增大，如向逆反应方向移动，则K值减小，故A错误；B.K值越大，反应物的转化率越大，则正向反应进行的程度越大，与正反应速率的大小无关，故B错误；C.平衡常数是温度的函数，只与温度有关，对于同一个化学反应来说，在相同温度下，平衡常数为定值，故C错误；D.K值越大，说明平衡时生成物浓度越大，反应物浓度越小，则反应物的转化率越大，故D正确。]‎ ‎2．在相同的温度下，测得反应：①N2(g)＋O2(g)2NO(g)的平衡常数K＝3.84×10－31；②2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的平衡常数K＝3.10×1026。则在此温度下，两个化学反应的反应程度之间的关系是(　　)‎ A．①>②　　　　 B．①<②‎ C．①＝② D．无法判断 B　[K值越大，反应进行的程度越大，即反应程度②>①。]‎ ‎3．在一定条件下，有下列分子数之比相同的可逆反应，其平衡常数K值分别是 ‎①H2＋F22HF　K＝1047‎ ‎②H2＋Cl22HCl　K＝1017‎ ‎③H2＋Br22HBr　K＝109‎ ‎④H2＋I22HI　K＝1‎ 比较K值大小，可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是 (　　)‎ A．①②③④ B．④②③①‎ C．①④③② D．无法确定 A　[化学平衡常数越大，表示该反应的正反应进行的程度越大，故A正确。]‎ ‎4．已知298.15 K时，可逆反应：Pb2＋(aq)＋Sn(s)Pb(s)＋Sn2＋(aq)的平衡常数K＝2.2，若溶液中Pb2＋和Sn2＋的浓度均为0.10 mol·L－1，则反应进行的方向是 (　　)‎ A．向右进行 B．向左进行 C．处于平衡状态 D．无法判断 A　[Q＝＝＝10，温度升高，则该反应平衡常数减小 D．对于反应③，恒温恒容下，增大H2浓度，平衡常数K一定会减小 B　[在书写平衡常数表达式时，纯固体不能表示在平衡常数表达式中，A错误；由于反应③＝反应①－反应②，因此平衡常数K＝，B正确；反应②中，ΔH＞0，温度升高，K2会增大，C错误；对于反应③，由于温度没有发生变化，平衡常数K不变，D错误。]‎ ‎8．在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于(　　)‎ A．5% B．10%‎ C．15% D．20%‎ C　[达到平衡时，H2转化的物质的量为8 mol×25%＝2 mol。在一定条件下，N2与H2发生反应：‎ ‎　　　　　　　N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)‎ 起始物质的量/mol 2 8 0‎ 转化物质的量/mol 2 平衡物质的量/mol 6 同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，故平衡时氮气的体积分数为×100%≈15%。]‎ ‎9．850 ℃ 时，可逆反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0，K＝1。‎ ‎(1)若升高温度到950 ℃达到平衡，K________(填“大于”“小于”或“等于”)1。‎ ‎(2)850 ℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol CO、3.0 mol H2O、1.0 mol CO2和x mol H2，则：‎ ‎①当x＝5.0时，上述平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。‎ ‎②若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是________。‎ 解析：(1)K与温度相关，当升高温度时，可逆反应平衡向吸热反应方向移动，显然K值减小，即K＜1。‎ ‎(2)①Q＝＝＝＞K＝1，说明v逆＞v正，反应向逆反应方向进行。‎ ‎②由题意得Q＝＝＜K＝1，即x＜3.0。‎ 答案：(1)小于　(2)①逆反应　②x＜3.0‎ ‎10．在一体积为1 L的密闭容器中，通入一定量的CO和H2O，在850 ℃发生如下反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0。 CO和H2O浓度变化如图：‎ ‎(1)0～4 min的平均反应速率v(CO)＝________mol·(L·min)－1。‎ ‎(2)850 ℃时，平衡常数K＝________。‎ ‎(3)850 ℃时，若向该容器中充入1.0 mol CO、3.0 mol H2O，则CO的平衡转化率为________。‎ ‎(4)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________(填选项序号)。‎ a．v正(H2)＝v逆(H2O)‎ b．c(CO2)＝c(CO)‎ c．容器中气体密度不变 d．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键 解析：(1)0～4 min的平均反应速率v(CO)＝＝0.03 mol·(L·min)－1。‎ ‎(2)850 ℃时，平衡时各物质的浓度为c(CO)＝0.08 mol·L－1，c(H2O)＝0.18 mol·L－1，c(CO2)＝0.12 mol·L－1，c(H2)＝0.12 mol·L－1，所以平衡常数K＝0.12×0.12/(0.18×0.08)＝1。‎ ‎(3) CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)‎ 起始(mol·L－1) 1.0 3.0 0 0‎ 变化(mol·L－1) x x x x 平衡(mol·L－1) 1.0－x 3.0－x x x ‎850 ℃时，反应的平衡常数是1，则(1.0－x)×(3.0－x)＝x×x，解得x＝0.75，CO的平衡转化率为×100%＝75%。‎ ‎(4)该反应是在固定容积的密闭容器中进行的反应，且反应前后气体的质量不变，密度不能作为达到平衡的标志。c(CO2)＝c(CO)是一特定的状态，不一定达到平衡。‎ 答案：(1)0.03　(2)1　(3)75%　(4)ad ‎11．根据化学平衡常数K的数值大小可以判断化学反应进行的程度，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＝1×1030‎ ‎2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)　K2＝2×1081‎ ‎2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)　K3＝4×10－92‎ 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，2H2O(g)2H2(g)＋O2(g)，此时平衡常数的数值约为5×10－82‎ C．常温下，NO、H2O、CO2三种物质分解放出O2的倾向由大到小的顺序为H2O>NO>CO2‎ D．以上说法都不正确 B　[A项，平衡常数表达式应为K＝，错误；B项，方程式方向相反，化学平衡常数互为倒数，正确；C项，根据平衡常数大小可以判断反应进行的程度，可知放O2倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2，错误。]‎ ‎12．某温度下，将2 mol A和3 mol B充入一密闭的容器中，发生反应：aA(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，5 min后达到平衡。已知各物质的平衡浓度关系为ca(A)·c(B)＝c(C)·c(D)，若温度不变的情况下将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则B的转化率为(　　)‎ A．40% B．60%‎ C．24% D．4%‎ A　[达到平衡后扩大容器体积，A的转化率不发生变化，证明平衡不移动，可推知该反应前后气体体积相等，即a＝1，设反应容器的体积为1 L。‎ A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)‎ 起始浓度(mol·L－1) 2 3 0 0‎ 转化浓度(mol·L－1) x x x x 平衡浓度(mol·L－1) 2－x 3－x x x 则有(2－x)(3－x)＝x2，解得：x＝1.2，B的转化率为×100%＝40%。]‎ ‎13．(双选)在淀粉KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)I(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数K如表所示：‎ t/℃‎ ‎5‎ ‎15‎ ‎25‎ ‎35‎ ‎50‎ K ‎1 100‎ ‎841‎ ‎689‎ ‎533‎ ‎409‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．反应I2(aq)＋I－(aq)I(aq)的ΔH<0‎ B．其他条件不变，升高温度，K减小 C．该反应的平衡常数表达式为K＝ D．25 ℃时，向溶液中加入少量KI固体，平衡常数K小于689‎ AB　[根据反应方程式，该反应的平衡常数表达式为K＝，C项错误；从表格中数据可知，升高温度，K减小，该反应为放热反应，A、B项正确；温度不变，K不变，D项错误。]‎ ‎14．在80 ℃时，将0.4 mol的四氧化二氮气体充入2 L已抽空的固定容积的密闭容器中，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：‎ ‎　　时间(s)‎ c(mol/L)　　‎ ‎0‎ ‎20‎ ‎40‎ ‎60‎ ‎80‎ ‎100‎ c(N2O4)‎ ‎0.20‎ a ‎0.10‎ c d e c(NO2)‎ ‎0.00‎ ‎0.12‎ b ‎0.22‎ ‎0.22‎ ‎0.22‎ 反应进行至100 s后将反应混合物的温度降低，发现气体的颜色变浅。‎ ‎(1)该反应的化学方程式为________________________________________________________________，‎ 表中b________c(填“>”“<”或“＝”)。‎ ‎(2)20 s时，N2O4的浓度为________mol·L－1,0～20 s内N2O4的平均反应速率为________。‎ ‎(3)该反应的平衡常数表达式为K＝________，在80 ℃时该反应的平衡常数K值为________(保留2位小数)。‎ ‎(4)在其他条件相同时，该反应的K值越大，表明建立平衡________。‎ A．N2O4的转化率越高 B．N2O4与NO2的浓度之比越大 C．正反应进行的程度越大 解析：(1)根据题中信息，知 ‎　　　　　　　 N2O4(g)2NO2(g)‎ 开始浓度(mol·L－1):0.20 0‎ ‎20 s时(mol·L－1): 0.14 0.12‎ ‎40 s时(mol·L－1): 0.10 0.20‎ ‎60 s时(mol·L－1): 0.09 0.22(此时达平衡)‎ ‎80 s时(mol·L－1): 0.09 0.22‎ 所以b＞c。‎ ‎(2)20 s时c(N2O4)＝0.14 mol·L－1，‎ ‎0～20 s内v(N2O4)＝＝＝0.003 mol·(L·s)－1。‎ ‎(3)平衡时K＝＝≈0.54。‎ ‎(4)K值越大，说明正向反应进行的程度越大，反应进行越完全，反应物转化率越大，故A、C项正确。‎ 答案：(1)N2O4(g)2NO2(g)　＞　‎ ‎(2)0.14　0.003 mol·(L·s)－1‎ ‎(3)　0.54　(4)AC