1、高中鲁科版化学2.2化学反应的限度第1课时课堂巩固训练2选修41关于化学平衡常数的叙述中,正确的是()A只与化学反应方程式本身和温度有关B只与反应的温度有关C与化学反应本身和温度有关,并且会受到起始浓度的影响D是只与化学反应本身有关,与其他任何条件无关的一个不变的常数解析:选A。化学平衡常数决定于两个方面的因素:化学反应的本身和反应体系的温度,与起始浓度等其他外界条件没有任何关系。2(2012宿州高二期末检测)一定条件下,下列反应呈平衡状态时的平衡常数:3H2(g)N2(g) 2NH3(g)K12NH3(g) 3H2(g)N2(g)K2,则K1与K2的关系为()AK1K2BK21/K1CK1/
2、2K2 D无法确定解析:选B。两个反应方程式互为可逆反应,平衡常数互为倒数,即K1K21。3在1000 K时,已知反应Ni(s)H2O(g) NiO(s)H2(g)的平衡常数K0.0059。当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时,此反应()A未达平衡状态,反应逆向进行B未达平衡状态,反应正向进行C已达平衡状态D无法确定解析:选A。Q1K,故反应未达平衡状态且逆向进行。4将2.00 mol SO2和2.00 mol O2通入1.00 L的密闭容器中,1500 K时,反应达到平衡,测得SO3的物质的量浓度为0.64 molL1,则平衡时SO2的平衡转化率为()A30% B32%C50% D18%解析:
3、选B。因平衡时SO3的物质的量浓度为0.64 molL1,则转化的SO2的物质的量浓度为0.64 molL1,即c0(SO2)SO20.64 molL1,而c0(SO2)2.00 molL1,所以(SO2)100%100%32%。5(2012淮北高二质检)X、Y、Z为三种气体,把a mol X和b mol Y充入容积为1 L的密闭容器中,发生反应X2Y2Z,达到平衡时,若它们的物质的量满足:n(X)n(Y)n(Z),则Y的平衡转化率为()A.100% B.100%C.100% D.100%解析:选B。设Y转化了x mol,X2Y2Z初始物质的量 a mol b mol 0转化物质的量 mol
4、x mol x mol平衡物质的量 mol (bx)mol x mol据题意:mol(bx)molx molx(Y)100%100%。6一定温度下,在一密闭容器中,充入一定量的H2(g)和I2(g)发生如下反应:H2(g)I2(g) 2HI(g),并达到平衡状态,此时H2的转化率x%,向平衡混合体系中充入一定量的I2(g),重新达到平衡后H2的转化率将()A增大B减小C不变 D无法确定解析:选A。达到平衡时,浓度商与平衡常数相等,当再充入一定量的I2(g)时,Q小于K,反应又正向进行直到平衡,转化的H2的量增加,转化率增大。7在一定温度下,反应H2(g)X2(g) HX(g)的平衡常数为10。
5、若将1.0 mol的HX(g)通入体积为1.0 L的密闭容器中,在该温度时HX(g)的最大分解率接近于()A5% B17%C25% D33%解析:选B。本题考查化学平衡常数的应用,意在考查学生利用化学平衡常数进行计算的能力。由题中反应和数据可知:HX(g) H2(g)X2(g)的平衡常数K0.1。设在该温度下HX(g)的分解反应达平衡后其减小的浓度为x mol/L,则平衡时HX、H2、X2的浓度分别为(1.0x)mol/L、0.5x mol/L、0.5x mol/L,代入K的表达式有:(0.5x)1/2(0.5x)1/2/(1.0x)0.1,解得x0.167,故可知HX的转化率为100%16.
6、7%。8在5 L的密闭容器中充入2 mol A气体和1 mol B气体,在一定条件下发生反应:2A(g)B(g) 2C(g),达到平衡时,在相同温度下测得容器内混合气体的压强是反应前的,则A的转化率为()A67%B50%C25% D5%解析:选B。恒温恒容时,混合气体的压强是反应前的,说明混合气体的物质的量也是反应前的。设A转化了x2A(g)B(g) 2C(g)初始物质的量 2 mol 1 mol 0转化物质的量 x x x平衡物质的量 2 molx 1 molx x则(2 molx)x(2 mol1 mol)x1 molA的转化率(A)100%50%。9将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温
7、度下发生下列反应:NH4I(s) NH3(g)HI(g)2HI(g) H2(g)I2(g)达到平衡时,c(H2)0.5 molL1,c(HI)4 molL1,则此温度下反应的平衡常数为()A9 mol2L2B16 mol2L2C20 mol2L2 D25 mol2L2解析:选C。根据题干信息,可知平衡时c(NH3)c(HI)2c(H2)4 molL120.5 molL15 molL1,反应的平衡常数为KNH3HI54 mol2L220 mol2L2。10在某温度下,将H2和I2各0.10 mol的气态混合物充入10 L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得H20.0080 molL1。(1)
8、H2的转化率为_;反应的平衡常数为_。(2)在上述温度下,该容器中若通入H2和I2各0.20 mol的气态混合物,则达到化学平衡状态时HI的物质的量浓度为_。解析:(1)根据题意H2(g)I2(g) 2HI(g)起始浓度(molL1) 0.010 0.010 0转化浓度(molL1) 0.0020 0.0020 0.0040平衡浓度(molL1) 0.0080 0.0080 0.0040(H2)0.0020 molL10.010 molL1100%20%,K0.25。(2)设转化的H2的物质的量浓度为x molL1,H2I2(g) 2HI(g)起始浓度(mol L1) 0.020 0.020
9、0转化浓度(mol L1) x x 2x平衡浓度(mol L1) 0.020x 0.020x 2xK0.25,解得x0.0040,平衡时,HI0.0080 molL1。答案:(1)20%0.25(2)0.0080 molL111高炉炼铁中发生的基本反应之一如下:FeO(s)CO(g) Fe(s)CO2(g)H0。其化学平衡常数可表示为K,已知1100 时K0.263。化学平衡常数只与温度有关,不随浓度和压强的变化而变化。(1)当温度升高后,该反应的平衡常数将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)1100 时测得高炉中c(CO2)0.025 molL1,c(CO)0.1 molL1,在这种
10、情况下,该反应是否处于化学平衡状态_(填“是”或“否”),此时,化学反应速率是v正_v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。解析:(1)该反应H0,是放热反应,所以温度升高K将减小。(2)此时反应的Q0.25v逆。答案:(1)减小(2)否大于12在557 密闭容器中进行反应CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g),若CO的起始浓度为2 molL1,水蒸气的起始浓度为2 molL1,达平衡后,测得CO2的浓度为1.2 molL1。(1)求该温度下反应的平衡常数及此状态下CO的平衡转化率。(2)当起始投料c0(CO)2 molL1,c0(H2O)3 molL1时CO的平衡转化率;(3)当起始
11、投料c0(CO)2 molL1,c0(H2O)1 molL1时CO的平衡转化率。解析:(1)设达到平衡的过程中实际转化(消耗)的CO的浓度为c,根据反应方程式计算:CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g) 2 2 0 0 c c c c 2c 2c c c由于达平衡后,CO2的浓度为1.2 molL1,故c1.2,则平衡后H21.2 molL1,COH2O(21.2)molL10.8 molL1,K2.25,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x,根据方程式计算:CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)起始浓度/mo
12、lL1 2 3 0 0转化浓度/molL1 x x x x平衡浓度/molL1 2x 3x x xK2.25,解得:x11.43 molL1,x27.57 molL12 molL1(无意义,舍去)。CO的平衡转化率(CO)100%71.5%。(3)同理可解得当起始投料c0(CO)2 molL1,c0(H2O)1 molL1时,(CO)39%。答案:(1)2.2560%(2)71.5%(3)39%13(2012日照高二质检)联氨(N2H4)及其衍生物是一类重要的火箭燃料,N2H4与N2O4反应能放出大量的热。(1)25 时,1.00 g N2H4(l)与足量N2O4(l)完全反应生成N2(g)和
13、H2O(l),放出19.14 kJ的热量。则反应2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(l)的H_ kJmol1。(2)17 、1.01105 Pa,密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时,NO20.0300 molL1、N2O40.0120 molL1。计算反应2NO2(g) N2O4(g)的平衡常数K。(3)现用一定量的Cu与足量的浓硝酸反应,制得1.00 L已达到平衡的N2O4和NO2的混合气体(17 、1.01105 Pa),理论上至少需消耗Cu多少克?解析:(2)根据题意知平衡时:N2O40.0120 molL1;NO20.0300 molL1K13.3(molL1)1。(3)由(2)可知,在17 、1.01105 Pa达到平衡时,1.00 L混合气体中:n(N2O4)c(N2O4)V0.0120 molL11.00 L0.0120 moln(NO2)c(NO2)V0.0300 molL11.00 L0.0300 mol则n总(NO2)n(NO2)2n(N2O4)0.0540 mol由Cu4HNO3=Cu(NO3)22NO22H2O可得m(Cu)64 gmol11.73 g。答案:(1)1224.96(2)13.3 molL1(3)1.73 g