2019-2020年高中化学 课时分层作业11 化学平衡常数（含解析）苏教版选修4

课时分层作业(十一)化学平衡常数(建议用时：45分钟)[基础达标练]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．①②B．①②C．①＝②D．无法判断B[K值越大，反应进行的程度越大，即反应程度②①。]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＋F22HFK＝1047②H2＋Cl22HClK＝1017③H2＋Br22HBrK＝109④H2＋I22HIK＝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．①②③④B．④②③①C．①④③②D．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298.15K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0.10mol·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＝cSn2＋cPb2＋＝0.10mol·L－10.10mol·L－1＝1K＝2.2，故反应未达到平衡，反应向右进行。]5．2000K时，反应CO(g)＋12O2(g)CO2(g)的平衡常数为K，则相同温度下反应2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)的平衡常数K′为()A.1KB．K2C.1K2D．1K12C[2000K时，可逆反应2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)的平衡常数为K2，那么2000K时，可逆反应2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)的平衡常数为1K2，C项正确。]6．某温度下，可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)的平衡常数为K，下列对K的说法正确的是()A．K值越大，表明该反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大B．若缩小反应容器的容积，能使平衡正向移动，则K增大C．温度越高，K一定越大D．如果m＋n＝p，则K＝1A[K越大，该反应正向进行的程度越大，反应物的转化率越大，A正确；对于一个确定的化学反应，K只是温度的函数，温度一定，K一定，与压强无关，B错误；因该反应的热效应不确定，C错误；K＝cpCcmA·cnB，故由m＋n＝p无法判断K的大小，D错误。]7．已知反应①：CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)和反应②：H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应③：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是()A．反应①的平衡常数K1＝cCO2·cCucCO·cCuOB．反应③的平衡常数K＝K1K2C．对于反应②，若ΔH0，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＝K1K2，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，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%C[达到平衡时，H2转化的物质的量为8mol×25%＝2mol。在一定条件下，N2与H2发生反应：N2(g)＋3H2(g)一定条件2NH3(g)起始物质的量/mol280转化物质的量/mol23243平衡物质的量/mol43643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43mol43mol＋6mol＋43mol×100%≈15%。]9．850℃时，可逆反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH0，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1.0molCO、3.0molH2O、1.0molCO2和xmolH2，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＝cCO2·cH2cCO·cH2O＝1.0V×5.0V1.0V×3.0V＝53＞K＝1，说明v逆＞v正，反应向逆反应方向进行。②由题意得Q＝1.0V×xV1.0V×3.0V＝x3.0＜K＝1，即x＜3.0。答案：(1)小于(2)①逆反应②x＜3.010．在一体积为1L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)ΔH0。CO和H2O浓度变化如图：(1)0～4min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1.0molCO、3.0molH2O，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．1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键解析：(1)0～4min的平均反应速率v(CO)＝0.20－0.08mol·L－14min＝0.03mol·(L·min)－1。(2)850℃时，平衡时各物质的浓度为c(CO)＝0.08mol·L－1，c(H2O)＝0.18mol·L－1，c(CO2)＝0.12mol·L－1，c(H2)＝0.12mol·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)1.03.000变化(mol·L－1)xxxx平衡(mol·L－1)1.0－x3.0－xxx850℃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0.751.0×100%＝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[能力提升练]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＝1×10302H2(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，2H2O(g)2H2(g)＋O2(g)，此时平衡常数的数值约为5×10－82C．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H2ONOCO2D．以上说法都不正确B[A项，平衡常数表达式应为K＝cN2·cO2c2NO，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NOH2OCO2，错误。]12．某温度下，将2molA和3molB充入一密闭的容器中，发生反应：aA(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，5min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1L。A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)起始浓度(mol·L－1)2300转化浓度(mol·L－1)xxxx平衡浓度(mol·L－1)2－x3－xxx则有(2－x)(3－x)＝x2，解得：x＝1.2，B的转化率为1.23×100%＝40%。]13．(双选)在淀粉­KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)I－3(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数K如表所示：t/℃515253550K1100841689533409下列说法正确的是()A．反应I2(aq)＋I－(aq)I－3(aq)的ΔH0B．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＝cI2·cI－cI－3D．25℃时，向溶液中加入少量KI固体，平衡常数K小于689AB[根据反应方程式，该反应的平衡常数表达式为K＝cI－3cI2·cI－，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0.4mol的四氧化二氮气体充入2L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)020406080100c(N2O4)0.20a0.10cdec(NO2)0.000.12b0.220.220.22反应进行至100s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)20s时，N2O4的浓度为________mol·L－1,0～20s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):0.20020s时(mol·L－1):0.140.1240s时(mol·L－1):0.100.2060s时(mol·L－1):0.090.22(此时达平衡)80s时(mol·L－1):0.090.22所以b＞c。(2)20s时c(N2O4)＝0.14mol·L－1，0～20s内v(N2O4)＝ΔcΔt＝0.20－0.14mol·L－120－0s＝0.003mol·(L·s)－1。(3)平衡时K＝c2NO2cN2O4＝0.2220.09≈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)0.140.003mol·(L·s)－1(3)c2NO2cN2O40.54(4)AC