届苏教版化学平衡常数化学反应进行方向单元测试Word格式.docx
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缩小容器体积,即加压,平衡逆向移动,KO2的量增大,温度不变,平衡常数不变,结合平衡常数K=c3(O2),则c(O2)不变、p不变。
4.(2018·
上海普陀区模拟)化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。
只改变一个条件,则下列对图像的解读正确的是( )
A项,根据图示可知,交点之前,反应未达平衡,交点时处于平衡状态,交点后升高温度逆反应速率增大比正反应速率增大更多,平衡逆向移动,升高温度平衡向吸热反应移动,故可判断可逆反应A2(g)+3B2(g)
2AB3(g)正反应是放热反应,故错误;
B项,增加一种反应物CO的量会增大另一种反应物二氧化氮的转化率,所以c点的转化率大于b点,故错误;
C项,2v正(N2)=v逆(NH3)时,正、逆反应速率相等,此时化学反应达到了平衡状态,故错误;
D项,根据图示可以看出压强只能改变反应速率,但是不改变平衡的移动,所以反应是前后气体的化学计量数之和相等的反应,即D一定是气体,故正确。
5.(2018·
重庆巴蜀中学一模)某温度下在2L密闭容器中加入一定量A,发生以下化学反应:
2A(g)
B(g)+C(g) ΔH=-48.25kJ·
mol-1,反应过程中B、A的浓度比与时间t有如图所示关系,若测得第15min时c(B)=1.6mol·
L-1,下列结论正确的是( )
A.该温度下此反应的平衡常数为3.2
B.A的初始物质的量为4mol
C.反应达到平衡时,放出的热量是193kJ
D.反应达平衡时,A的转化率为80%
平衡时:
c(C)=c(B)=1.6mol·
L-1,结合平衡时
=2,则c(A)=0.8mol·
L-1,故K=
=4,A错误;
初始时n(A)=(0.8+1.6×
2)mol·
L-1×
2L=8mol,B错误;
反应放出的热量=48.25kJ·
mol-1×
1.6mol·
2L=154.4kJ,C错误,a(A)=
×
100%=80%,D正确。
6.(2018·
山东青岛一模)T℃时,在一固定容积的密闭容器中发生反应:
A(g)+B(g)
C(s) ΔH<0,按照不同配比充入A、B,达到平衡时容器中A、B浓度变化如图中曲线(实线)所示,下列判断正确的是( )
A.T℃时,该反应的平衡常数值为4
B.c点没有达到平衡,此时反应逆向进行
C.若c点为平衡点,则此时容器内的温度高于T℃
D.T℃时,直线cd上的点均为平衡状态
T℃时以a点计算,K=
=
=0.25,A错误;
c点A的浓度大于平衡点时的浓度,所以此时反应正向进行,B错误;
c点若为平衡点,则此时平衡常数要小于T℃时的平衡常数,即平衡逆向移动,而该反应为ΔH<
0的反应,所以需要升高温度,C正确;
T℃时,直线cd上d点为平衡状态,其他点均为非平衡状态,D错误。
C
7.(2018·
河南郑州质检)将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,在不同温度下进行反应,得到如下表中的两组数据:
实验
编号
温度
/℃
平衡
常数
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需
时间/min
SO2
O2
1
T1
K1
4
2
x
0.8
6
T2
K2
0.4
y
t
下列说法不正确的是( )
A.x=2.4
B.T1、T2的关系:
T1>T2
C.K1、K2的关系:
K2>K1
D.实验1在前6min的反应速率v(SO2)=0.2mol·
L-1·
min-1
实验1中,n(O2)参加=(2-0.8)mol=1.2mol,n(SO2)消耗=2.4mol,x=4-2.4=1.6,A错误;
平衡时,实验1中n(SO2)=1.6mol,实验2中n(SO2)=0.4mol,而开始时反应物的起始量相等,实验1到实验2的过程,相当于平衡向正反应方向移动,根据平衡移动原理,降温能使平衡向正反应方向移动,即T1>T2,B正确;
由B选项可得实验2是在实验1的基础上降温,温度降低,平衡向正反应方向移动,化学平衡常数增大,C正确;
由表中数据,v(SO2)=
=0.2mol·
min-1,D正确。
A
8.(2018·
贵阳二模)最新报道的“人工固氮”反应为:
2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g),常压下测得该反应的部分数据如表所示。
则关于该反应的说法中不正确的是( )
T/℃
30
40
50
NH3的平衡浓度/(×
10-6mol/L)
4.8
5.9
6.0
A.该反应的ΔH>0
B.常温下该反应的ΔS>0
C.反应在30℃、40℃时化学平衡常数分别为K1、K2,则K1<K2
D.在常温常压下,人工固氮比较容易进行
据表分析温度升高,氨气的平衡浓度增大,说明正反应是吸热反应,A正确;
依据化学方程式分析是气体体积增大的反应,ΔS>0,B正确;
正反应是吸热反应,升温平衡正向移动,反应在30℃、40℃时化学平衡常数分别为K1、K2,则K1<K2,C正确;
在常温常压下,“人工固氮”反应NH3的平衡浓度很小,说明在常温常压下,人工固氮不容易进行,D错误。
9.(2018·
江苏南京一模)一定温度下,在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中,充入一定量的H2和SO2发生下列反应:
3H2(g)+SO2(g)
2H2O(g)+H2S(g)
容器
温度/℃
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
H2
容器Ⅰ
300
0.3
0.1
/
0.02
容器Ⅱ
0.6
0.2
容器Ⅲ
240
0.01
A.该反应正反应为吸热反应
B.容器Ⅱ达到平衡时SO2的转化率比容器Ⅰ小
C.容器Ⅲ达到平衡的时间比容器Ⅰ短
D.240℃时,该反应的平衡常数为1.08×
104
比较容器Ⅰ与容器Ⅲ可知,升温SO2的平衡浓度增大,说明正反应为放热反应,A错误;
容器Ⅱ相对于容器Ⅰ而言相当于增压,平衡向正反应方向移动,平衡时SO2的转化率增大,B错误;
容器Ⅲ到容器Ⅰ相当于升温,升温速率加快,容器Ⅰ达到平衡的时间短,C错误;
容器Ⅲ中K=
=10800,D正确。
10.(2018·
岳阳模拟)在某一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应:
2C(g) ΔH<0。
t1时刻达到平衡后,在t2时刻改变某一条件,其反应过程如图。
A.0~t2时,v正>v逆
B.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,A的体积分数Ⅰ>Ⅱ
C.t2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加C
D.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数Ⅰ<Ⅱ
0~t1,反应正向进行,v正>v逆,t1~t2,反应达到平衡,v正=v逆,A错误;
t2时刻改变条件后达到平衡时,逆反应速率不变,说明和原平衡等效,A的体积分数Ⅰ=Ⅱ,B错误;
向密闭容器中加C,逆反应速率瞬间增大,再次建立的平衡与原平衡等效,说明和原平衡相同,符合图象,C正确;
平衡时Ⅰ、Ⅱ的温度相同,故平衡常数Ⅰ=Ⅱ,D错误。
二、非选择题
11.
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3的化学方程式为:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g),某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。
根据图示回答下列问题:
①将2.0molSO2和1.0molO2置于10L密闭容器中,反应达到平衡后,体系总压强为0.10MPa。
该反应的平衡常数等于____________。
②平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)__________(填“>
”“<
”或“=”)K(B)。
(2)一定温度下,向1L密闭容器中加入1molHI(g),发生反应2HI(g)
H2(g)+I2(g),H2物质的量随时间的变化如图所示。
0~2min内的平均反应速率v(HI)=____________。
该温度下,H2(g)+I2(g)
2HI(g)的平衡常数K=____________。
相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则____________是原来的2倍。
a.平衡常数
b.HI的平衡浓度
c.达到平衡的时间
d.平衡时H2的体积分数
(1)①由 2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)
c0(mol·
L-1)0.20.10
Δc(mol·
L-1)0.160.080.16
c平(mol·
L-1)0.040.020.16
则K=
=800
②A至B增大了压强,K不变。
(2) 2HI(g)
H2(g)+I2(g)
L-1)100
L-1)0.80.10.1
v(HI)=
=0.1mol·
该反应的平衡常数K1=
相同温度下,H2(g)+I2(g)
2HI(g)的平衡常数K=
=64。
温度不变,平衡常数不变;
增大压强,该平衡不移动,故HI、H2、I2平衡浓度均为原来的2倍;
初始浓度变大,反应速率加快;
HI、H2、I2的体积分数均不变。
(1)①800 ②=
(2)0.1mol·
min-1 64 b
12.一氧化碳在高温下可还原硫酸钙,相关反应的平衡常数的对数与反应温度的关系如图所示。
(1)已知:
CaSO4(s)+4CO(g)
CaS(s)+4CO2(g)
ΔH1=-175.6kJ·
mol-1 lgK1
CaSO4(s)+CO(g)
CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)
ΔH2=+218.4kJ·
mol-1 lgK2
CaS(s)+3CaSO4(s)
4CaO(s)+4SO2(g) ΔH3 lgK3
则ΔH3=__________;
相同温度下,lgK3=__________(用lgK1、lgK2表示)
(2)反应2CO(g)
C(s)+CO2(g)的ΔH__________(填“>”“<”或“=”)0。
该反应的平衡常数K的表达式为____________;
为了抑制反应③的进行,可采用的方法是____________。
(3)500℃时,反应
CaS(s)+CO2(g)达到平衡时,容器中CO2与CO的物质的量之比为________。
(1)按题干顺序给
(1)中前2个热化学方程式编号①、②,由盖斯定律知:
②×
4-①可得CaS(s)+3CaSO4(s)
4CaO(s)+4SO2(g),即ΔH3=4×
(+218.4kJ·
mol-1)-(-175.6kJ·
mol-1)=+1049.2kJ·
mol-1,K3=
,所以lgK3=4lgK2-lgK1。
C(s)+CO2(g)温度升高,平衡常数减小,即平衡逆向移动,正反应放热,ΔH<0,平衡常数K=
,反应2CO(g)
C(s)+CO2(g) ΔH<0,升温,平衡逆向移动。
CaS(s)+CO2(g) lgK=3,平衡常数K=
=1000,故CO2与CO的物质的量之比为1000。
(1)+1049.2kJ·
mol-1 4lgK2-lgK1
(2)<
升温
(3)1000
13.甲醇可作为燃料电池的原料。
通过下列反应可以制备甲醇:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)ΔH=-90.8kJ·
mol-1,在一容积可变的密闭容器中充入10molCO和20molH2,CO的平衡转化率随温度(T)、压强(p)的变化如图所示,当达到平衡状态A时,容器的体积为20L。
(1)该反应的化学平衡常数表达式为____________。
(2)如反应开始时仍充入10molCO和20molH2,则在平衡状态B时容器的体积V(B)=____________L。
(3)关于反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)在化学平衡状态时的描述正确的是____________(填字母)。
A.CO的含量保持不变
B.容器中CH3OH浓度与CO浓度相等
C.2v正(CH3OH)=v逆(H2)
D.容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变
(4)CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g),按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。
下列说法正确的是____________。
A.温度T1<
T2<
T3
B.正反应速率:
v(a)>
v(c);
v(b)>
v(d)
C.平衡常数:
K(a)=K(c);
K(b)>
K(d)
D.平均摩尔质量:
M(a)<
M(c);
M(b)>
M(d)
(5)已知CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.3kJ·
mol-1,试写出由CO2和H2制取甲醇的热化学方程式:
__________________________________________________。
(1)反应物和生成物都是气体,全部列入平衡常数表达式。
(2)平衡状态A时,n(CO)=5mol,n(H2)=10mol,n(CH3OH)=5mol,则K=
=4;
平衡状态B与平衡状态A温度相同,所以K相同,平衡状态B时,n(CO)=2mol,n(H2)=4mol,n(CH3OH)=8mol,则K=
=4,解得V=4L。
(3)一氧化碳含量保持不变的状态是平衡状态,A正确;
未知一氧化碳起始浓度及一氧化碳转化率,所以甲醇与一氧化碳浓度相等的状态不一定是平衡状态,B错误;
平衡时正、逆反应速率相等,C正确;
生成甲醇的反应是气体物质的量减小的反应,体系中全部是气体,气体总质量守恒,所以反应向右进行时气体平均相对分子质量增大,气体平均相对分子质量不变的状态是平衡状态,D正确。
(4)该反应是放热反应,压强相同时,升高温度,平衡向左移动,一氧化碳转化率减小,所以T1<
T3,A正确;
a点温度低于c点,v(a)<
b和d温度相同,b点压强大于d,v(b)>
v(d),B错误;
a点和c点温度不同,K不同,b和d温度相同,K相同,C错误;
降低温度,平衡向右移动,平均相对分子质量增大,a点温度低,M(a)>
增大压强,平衡向右移动,平均相对分子质量增大,M(b)>
M(d),D错误。
(5)由盖斯定律得CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=41.3kJ·
mol-1-90.8kJ·
mol-1=-49.5kJ·
mol-1。
(1)K=
(2)4 (3)ACD (4)A
(5)CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)
ΔH=-49.5kJ·
mol-1
14.(2018·
山西康杰中学月考)2016年12月,中国华北、华中地区发生了严重的雾霾天气,北京、河北、河南等地的空气污染指数升为6级,属于重度污染。
汽车尾气、燃煤废气、冬季取暖排放的CO2等都是雾霾形成的原因。
(1)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g) ΔH<0,在一定温度下,在一容积固定的密闭容器中充入一定量的NO和CO,在t1时刻达到平衡状态。
若要同时提高该反应的速率和NO的转化率,采取的措施有__________。
(写出2个)
(2)改变煤的利用方式可减少环境污染,通常可将水蒸气通过红热的碳得到水煤气,其反应为C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ·
mol-1,该反应在____________(填“高温”或“低温”)下能自发进行。
(3)已知反应:
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入容积为2L的恒容密闭容器中进行反应,得到如下三组数据:
实验组
温度/℃
达到平衡所
需时间/min
CO
H2O
650
1.6
2.4
900
3
a
b
c
d
①实验1条件下平衡常数K=____________(保留小数点后二位)。
②实验3中,若平衡时CO的转化率大于水蒸气,则a、b必须满足的关系是____________。
③该反应的ΔH____________0(填“<”或“>”);
若在900℃时,另做一组实验,在此容器中加入10molCO、5molH2O、2molCO2、5molH2,则此时v正________v逆(填“<”“>”或“=”)。
(1)要提高反应速率和NO的转化率可通入CO或增大压强。
(2)该反应为熵增的吸热反应,若要使ΔH-TΔS<0,必须采取高温条件。
(3)① CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
起始(mol·
L-1)2100
平衡(mol·
L-1)1.20.20.80.8
K=
≈2.67。
②若a=b,转化率相同,增大一种反应物的浓度可增大另一种反应物的转化率,所以a<b。
③实验2中,若CO、H2O起始量(mol)为4、2,则H2的平衡量(mol)为0.8,小于实验1中H2的平衡量,说明升温平衡左移,ΔH应小于0。
K900=
,
Q900=
>
所以反应应向逆反应方向移动,v正<v逆。
(1)增大压强;
向容器中再充入CO气体(答案合理即可)
(2)高温
(3)①2.67 ②a<b ③< <
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