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课时自测·基础达标1.(2018·通化高二检测)反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数为K1;反应HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数为K2,则K1、K2的关系式为(平衡常数为同温度下的测定值)()A.K1=2K2B.K1=C.K1=D.K1=【解析】选C。反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K1,则相同温度下,反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数为,故反应HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数,K2=,故K1=。2.对于反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH0,下列有关说法正确的是()A.平衡常数表达式为K=B.增大体系压强,平衡常数K不发生变化C.升高体系温度,平衡常数K减小D.增加C(s)的量,平衡正向移动【解析】选B。固态浓度为“常数”视为“1”,不需写入平衡常数表达式,A项错误;K只与温度有关,因此增大体系压强,平衡常数K不发生变化,B项正确;升温该反应正向进行,K增大,C项错误;增加C(s)的量,平衡不移动,D项错误。3.符合图1、图2的反应是()A.X(g)+3Y(g)3Z(g)ΔH0B.X(g)+3Y(g)2Z(g)ΔH0C.X(g)+2Y(g)3Z(g)ΔH0D.X(g)+3Y(g)4Z(g)ΔH0【解析】选B。由图1可知:X、Y为反应物,Z为生成物,由反应中速率之比等于化学计量数之比可推知可逆反应为X(g)+3Y(g)2Z(g);由图2知“先拐先平条件高”可知T2T1,T1→T2升温,Z%减小,表明升温向逆方向移动,逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应,ΔH0。综合可知B正确。4.(2018·郴州高二检测)利用醋酸二氨合铜[Cu(NH3)2Ac]溶液吸收CO,能达到保护环境和能源再利用的目的,反应方程式为Cu(NH3)2Ac(aq)+CO(g)+NH3(g)[Cu(NH3)3]Ac·CO(aq)。已知该反应的化学平衡常数与温度的关系如表所示:温度/℃1550100化学平衡常数5×10421.9×10-5下列说法正确的是世纪金榜导学号()A.上述正反应为吸热反应B.15℃时,反应[Cu(NH3)3]Ac·CO(aq)Cu(NH3)2Ac(aq)+CO(g)+NH3(g)的平衡常数为2×10-5C.保持其他条件不变,减小压强,CO的转化率升高D.在低温和减压条件下,有利于将吸收液解吸而将其中的CO释放出来【解析】选B。根据提供数据,温度降低,平衡常数增大,说明降低温度,平衡向正反应方向移动,则正反应为放热反应,A项错误;[Cu(NH3)3]Ac·COCu(NH3)2Ac+CO+NH3为Cu(NH3)2Ac+CO+NH3[Cu(NH3)3]Ac·CO的逆反应,两反应的平衡常数互为倒数,则[Cu(NH3)3]Ac·COCu(NH3)2Ac+CO+NH3的平衡常数K==2×10-5,B项正确;减小压强,平衡逆向移动,CO的转化率降低,C项错误;由于该反应特点为放热和气体分子总数减小的反应,所以高温和低压有利于平衡向逆反应方向移动,D项错误。5.(2017·天津高考)常压下羰基化法精炼镍的原理为:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃时,该反应的平衡常数K=2×10-5。已知:Ni(CO)4的沸点为42.2℃,固体杂质不参与反应。第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4;第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230℃制得高纯镍。下列判断正确的是世纪金榜导学号()A.增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数增大B.第一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度,选50℃C.第二阶段,Ni(CO)4分解率较低D.该反应达到平衡时,v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)【解析】选B。平衡常数只与温度有关,与浓度无关,A错误;50℃时,Ni(CO)4以气态存在,有利于分离,从而促使平衡正向移动,B正确;230℃时,Ni(CO)4分解的平衡常数为=5×104,可知分解率较高,C错误;平衡时,4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO),D错误。6.(2018·信阳高二检测)在一定温度下,1L的密闭容器中发生反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),平衡时测得C、H2O、CO、H2的物质的量都为0.1mol。(1)该反应的平衡常数K=________。(2)若升高平衡体系的温度,该反应的平衡常数会增大,则该反应的ΔH________0(填“”或“”)。(3)相同条件下,向该密闭容器中充入各物质的起始量如下:①均为0.2mol②C(s)、H2O为0.2mol,CO、H2为0.1mol,判断该反应进行的方向:①________,②________。【解析】(1)容积为1L,则H2O、CO、H2的浓度均为0.1mol·L-1,K===0.1。(2)升高温度平衡常数增大,说明平衡向右移动,正反应为吸热反应,ΔH0。(3)①Qc==0.2K=0.1,反应向逆反应方向进行;②Qc==0.05K=0.1,反应向正反应方向进行。答案:(1)0.1(2)(3)①向逆反应方向②向正反应方向【补偿训练】1.(2018·邯郸高二检测)亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中常用的试剂。已知:①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)ΔH1=akJ·mol-1②4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)ΔH2=bkJ·mol-1③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)ΔH3=ckJ·mol-1(1)a、b、c之间满足的关系为__________________。在同一温度下,上述反应的平衡常数依次为K1、K2、K3,三者之间满足的关系为__________________。(2)某温度下,在密闭容器中发生反应:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g),正反应速率表达式为v正=k·cn(NO)·cm(Cl2)(k是反应速率常数,只与温度有关;n、m为反应级数,只取正数)。测得正反应速率与浓度的关系如下表所示:序号c(NO)/mol·L-1c(Cl2)/mol·L-1v正/mol·L-1·min-1ⅰ0.1000.1000.144ⅱ0.1000.2000.288ⅲ0.2000.1000.576①n=____________,m=____________。②反应达到平衡后,其他条件不变时,缩小容器体积瞬间,v正______v逆(填“”“”或“=”)。NO的平衡转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。【解析】(1)由于③=①×2-②,所以K3=÷K2所以ΔH3=2akJ·mol-1-bkJ·mol-1=ckJ·mol-1,因此,上述反应中,a、b、c之间满足的关系为2a=b+c(或c=2a-b或b=2a-c)。(2)①将ⅰ、ⅱ两组数据代入v正=k·cn(NO)·cm(Cl2)中,可以求出m=1,将ⅰ、ⅲ两组数据代入v正=k·cn(NO)·cm(Cl2)中,可以求出n=2,即n=2、m=1。②反应2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)达到平衡后,其他条件不变时,缩小容器体积瞬间,正反应速率和逆反应速率均增大,化学平衡向正反应方向移动,所以v正v逆、NO的平衡转化率增大。答案:(1)2a=b+c(或c=2a-b或b=2a-c)K3=÷K2(2)①21②增大2.(2018·宜昌高二检测)向一定体积的密闭容器中加入2molA、0.6molC和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图Ⅰ所示,其中t0～t1阶段c(B)未画出。图Ⅱ为t2时刻后改变反应条件,化学反应速率随时间变化的情况,四个阶段改变的条件均不相同,每个阶段只改变浓度、温度、压强、催化剂中的一个条件,其中t3～t4阶段为使用催化剂。请回答下列问题:(1)若t1=30min,则t0～t1阶段以C物质的浓度变化表示的反应速率为________;(2)t4～t5阶段改变的条件为________,B的起始物质的量浓度为________。各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示:t1～t2t2～t3t3～t4t4～t5t5～t6K1K2K3K4K5则K1=________(保留两位小数),K1、K2、K3、K4、K5之间的关系为________(用“”、“”或“=”连接);(3)t5～t6阶段保持容器内温度不变,若A的物质的量共变化了0.01mol,而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ,写出此温度下该反应的热化学方程式_______。【解析】(1)30min内,以C浓度变化表示的反应速率为v(C)==0.01mol·L-1·min-1。(2)图Ⅱ是在四种不同情况下影响化学的平衡,而影响平衡的因素有:浓度、温度、压强、催化剂;t3～t4和t4～t5这两段平衡是不移动的,则只能是压强和催化剂影响的,因此应该推断该反应为等体积变化的反应,t3～t4的平衡比原平衡的速率要快,而t4～t5的速率又变慢,则前者应是加催化剂,因为条件只能用一次,t4～t5段为减压;反应物的浓度降低,生成物的浓度增大,结合图Ⅰ可知,A为反应物,C为生成物,A的变化为0.2mol·L-1,C的变化量为0.3mol·L-1。又由于该反应为等体积变化的反应,所以B为反应物,根据化学反应的速率之比等于化学方程式前的计量系数比,写出该反应的化学方程式为2A(g)+B(g))3C(g),起始2molA所对应的浓度为1mol·L-1,则体积应是2L;依据化学三段式列式计算得到2A(g)+2A(g)+B(g)3C(g)起始量(mol·L-1)1c0.3变化量(mol·L-1)0.20.10.3平衡量(mol·L-1)0.80.40.6c(B)=0.5mol·L-1;平衡常数K1===0.84t5-t6阶段为升高温度,v(正)v(逆),平衡向正反应方向移动,升高温度平衡向吸热方向移动,正反应是吸热反应;根据平衡常数随温度变化,K1、K2、K3、K4、K5之间的关系为K1=K2=K3=K4K5。(3)t5～t6阶段保持容器内温度不变,若A的物质的量共变化了0.01mol,而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ,所以2molA反应热量变化为200akJ;反应的热化学方程式为2A(g)+B(g)3C(g)ΔH=+200akJ·mol-1。答案:(1)0.01mol·L-1·min-1(2)减压0.5mol·L-10.84K1=K2=K3=K4K5(3)2A(g)+B(g)3C(g)ΔH=+200akJ·mol-1