2015化学平衡常数与化学平衡的计算

第1页共8页2014届化学平衡常数与化学平衡的计算裴老师辅导资料2014-2-2一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1．放热反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)在温度T1时达到平衡，c1(CO)＝c1(H2O)＝1.0mol/L，其平衡常数为K1。升高反应体系的温度至T2时，反应物的平衡浓度分别为c2(CO)和c2(H2O)，平衡常数为K2，则()A．K2和K1的单位均为mol/LB．K2＞K1C．c2(CO)＝c2(H2O)D．c1(CO)＞c2(CO)2．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＝1×10302H2(g)＋O2(g)2H2O(g)K2＝2×10812CO2(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，水分解产生O2，此时平衡常数的数值约为5×10－80C．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NO＞H2O＞CO2D．以上说法都不正确3．已知FeCl3溶液与KSCN溶液混合后发生反应FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl，达到平衡后，改变条件，则下列说法正确的是()A．向溶液中加入少许KCl固体，溶液颜色变浅B．升高温度，平衡一定发生移动C．加入少许KCl固体或者加入少许FeCl3固体平衡常数均发生变化，且变化方向相反D．平衡常数表达式为K＝c[FeSCN3]·c3KClcFeCl3·c3KSCN4．(2011·福建高考)25℃时，在含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：Sn(s)＋Pb2＋(aq)Sn2＋(aq)＋Pb(s)，体系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)变化关系如图所示。下列判断正确的是()A．往平衡体系中加入金属铅后，c(Pb2＋)增大B．往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，c(Pb2＋)变小C．升高温度，平衡体系中c(Pb2＋)增大，说明该反应ΔH0D．25℃时，该反应的平衡常数K＝2.25．某温度下，H2(g)＋CO2(g)＝催化△＝H2O(g)＋CO(g)的平衡常数K＝9/4。该温度下在甲、乙、丙三个第2页共8页恒容密闭容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始浓度如表所示。起始浓度甲乙丙c(H2)/mol·L－10.0100.0200.020c(CO2)/mol·L－10.0100.0100.020下列判断不．正确的是()A．平衡时，乙中H2的转化率大于60%B．平衡时，甲中和丙中H2的转化率是60%C．平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.008mol/LD．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢6．某温度下，在一个2L的密闭容器中，加入4molA和2molB进行如下反应：3A(g)＋2B(g)4C(s)＋2D(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6molC，则下列说法正确的是()A．该反应的化学平衡常数表达式是K＝c4C·c2Dc3A·c2BB．此时，B的平衡转化率是40%C．增大该体系的压强，化学平衡常数增大D．增加B，B的平衡转化率增大7．(2011·全国高考卷)在容积可变的密闭容器中，2molN2和8molH2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%8．相同温度下，体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.6kJ/mol。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表：容器编号起始时各物质物质的量/mol达平衡时体系能量的变化N2H2NH3①130放出热量：23.15kJ②0.92.70.2放出热量：Q下列叙述错误的是()A．容器①、②中反应的平衡常数相等B．平衡时，两个容器中NH3的体积分数均为17C．容器②中达平衡时放出的热量Q＝23.15kJD．若容器①体积为0.5L，则平衡时放出的热量小于23.15kJ9．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)ΔH0T1温度下的部分实验数据为：t/s050010001500第3页共8页c(N2O5)/mol/L5.003.522.502.50下列说法不．正确的是()A．500s内N2O5分解速率为2.96×10－3mol/(L·s)B．T1温度下的平衡常数为K1＝125,1000s时N2O5转化率为50%C．其他条件不变时，T2温度下反应到1000s时测得N2O5(g)浓度为2.98mol/L，则T1T2D．T1温度下的平衡常数为K1，T3温度下的平衡常数为K3，若K1K3，则T1T310．(2011·江苏高考)700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2t1)：反应时间/minn(CO)/moln(H2O)/mol01.200.60t10.80t20.20下列说法正确的是()A．反应在t1min内的平均速率为v(H2)＝0.40t1mol/(L·min)B．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20molH2O，达到平衡时n(CO2)＝0.40molC．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O的体积分数减小D．温度升高至800℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11．(12分)(1)(2012·江苏高考节选)一定条件下，NO与NO2存在下列反应：NO(g)＋NO2(g)N2O3(g)，其平衡常数表达式为K＝________________。(2)二甲醚是一种重要的清洁燃料，可以通过CH3OH分子间脱水制得：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－23.5kJ·mol－1。在T1℃时，恒容密闭容器中建立上述平衡，体系中各组分浓度随时间变化如图所示。①在T1℃时，反应的平衡常数为________；CH3OH的转化率为________。②相同条件下，若改变起始浓度，某时刻各组分浓度依次为c(CH3OH)＝0.4mol·L－1、c(H2O)＝0.6mol·L－1、c(CH3OCH3)＝1.2mol·L－1，此时正、逆反应速率的大小：v(正)________v(逆)(填“”、“”或“＝”)。12．(12分)(2012·北京高考节选)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。反应A：4HCl＋O2＝CuO2/Cucl2△＝2Cl2＋2H2O对于反应A，下图是4种投料比[n(HCl)∶n(O2)分别为1∶1、2∶1、4∶1、6∶1]下，反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。第4页共8页(1)曲线b对应的投料比是________。(2)当曲线b、c、d对应的投料比达到相同的HCl平衡转化率时，对应的反应温度与投料比的关系是________。(3)投料比为2∶1、温度为400℃时，平衡混合气中Cl2的物质的量分数是________。13．(12分)(2012·重庆高考节选)尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。(1)工业上尿素由CO2和NH3在一定条件下合成，其反应方程式为________________________________________________________________________。(2)当氨碳比nNH3nCO2＝4时，CO2的转化率随时间的变化关系如图所示。①A点的逆反应速率v逆(CO2)________B点的正反应速率v正(CO2)(填“大于”、“小于”或“等于”)。②NH3的平衡转化率为________。14．(14分)在一定温度下，将3molCO2和2molH2混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)。(1)该反应的化学平衡常数表达式K＝________。(2)已知在700℃时，该反应的平衡常数K1＝0.5，则该温度下反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K2＝________，反应12CO2(g)＋12H2(g)12CO(g)＋12H2O(g)的平衡常数K3＝________。(3)已知在1000℃时，该反应的平衡常数K4＝1.0，则该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。(4)在1000℃下，某时刻CO2的物质的量为2mol，则此时v(正)________v(逆)(填“”、“＝”或“”)。第5页共8页答案化学平衡常数与化学平衡的计算1．选C升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数K2＜K1，K1、K2单位均为1，c1(CO)＜c2(CO)，C正确。2．选CK1的表达式应为K1＝cN2·cO2c2NO；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5×10－82；由于三个反应都处在常温下，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NO＞H2O＞CO2。3．选B该反应的本质是Fe3＋与SCN－之间的反应，即：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，与其他离子无关，故加入KCl固体对平衡无影响，A项错误；其平衡常数表达式为K＝c[FeSCN3]cFe3＋·c3SCN－，D项错误；只要温度不变，平衡常数就不会发生变化，C项错误；任何反应都伴随着温度的变化，故改变温度，平衡一定发生移动，B项正确。4．选D固体量的改变不会引起平衡的移动，A项错误；加入固体Sn(NO3)2后，溶液中c(Sn2＋)增大，平衡向左移动，从而使c(Pb2＋)增大，B项错误；升高温度时c(Pb2＋)增大，表明平衡向左移动，逆反应吸热，正反应的ΔH0，C项错误；由图像中平衡时两种离子的浓度及平衡常数表达式知，25℃时该反应的平衡常数为2.2，D项正确。5．选A利用“三段式”计算容器甲中H2(g)＋CO2(g)＝催化△＝H2O(g)＋CO(g)c(始)mol·L－10.0100.01000c(变)mol·L－1ccccc(平)mol·L－1(0.010－c)(0.010－c)cc根据平衡常数c2/(0.010－c)2＝9/4，得c＝0.006mol·L－1。H2的转化率＝0.006/0.010＝60%，同样计算可得丙中H2的转化率也是60%，B正确；乙容器相当于在甲的基础上增大氢气浓度，平衡正移，但氢气的转化率减小，A错；甲和丙是等效平衡关系，起始时各物质浓度是2倍关系，平衡时各物质仍然是2倍关系，C正确。6．选B化学平衡常数的表达式中不能出现固体或纯液体，而物质C是固体，A错误；根据化学方程式可知，平衡时减少的B的物质的量是1.6mol×0.5＝0.8mol，所以B的转化率为40%，B正确；增大压强时平衡常数不变，平衡常数只与温度有关，C错误；增加B后平衡右移，A的转化率增大，而B的转化率减小，D错误。7．选CN2＋3H22NH3起始/mol280转化/mol2/324/3第6页共8页平衡/mol4/364/3平衡时氮气的体积分数为4/34/3＋6＋4/3×100%≈15%。8．选C平衡常数属于温度的函数，相同温度下两容器的平衡常数相同。容器①、②为等效平衡，但两者反应的量不同，故放出的热量不等。若容器①的体积增大一倍，平衡逆向移动，故放出的热量小于23.15kJ。根据热量的变化可计算出NH3的生成量。9．选Cv(N2O5)＝5.00－3.52mol/L500s≈2.96×10－3mol/(L·s)，A正确；1000s后N2O