化学平衡常数测验题.docx
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化学平衡常数测验题
《化学平衡与化学平衡常数》
1、在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
其化学平衡常数K与温度t的关系如下:
CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
请回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数K=。
(2)该反应为反应。
(填“吸热”或“放热”)
(3)800℃,固定容器的密闭容器中,放入混合物,其始浓度为c(CO)=0.01mol/L,c(H2O)=0.03mol/L,c(CO2)=0.01mol/L,c(H2)=0.05mol/L,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成
速率(填"大""小"或"不能确定")
(4)830℃,在1L的固定容器的密闭容器中放入2molCO2和1molH2,平衡后CO2的转化率为,H2的转化率为.
2.已知可逆反应:
M(g)+N(g)
P(g)+Q(g),△H>0请回答下列问题:
(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为:
c(M)=1mol·L-1,c(N)=2.4mol·L-1,达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为__________;
(2)若反应温度升高,M的转化率______(填“增大”“减小”或“不变”;)
(3)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:
c(M)=1mol·L-1,c(N)=amol·L-1;达到平衡后,c(P)=2mol·L-1,a=________
(4)若反应温度不变,反应物的起始浓度为:
c(M)=c(N)=bmol·L-1,达到平衡后,M的转化率为________。
3.加热时,N2O5可按下列分解:
N2O5
N2O3+O2、N2O3又可按下列分解:
N2O3
N2O+O2。
今将4molN2O5充入一升密闭容器中,加热至t℃时反应达到了平衡状态。
平衡时,c(O2)=4.5mol/L,c(N2O3)=1.62mol/L,c(N2O)=_______mol/L,此时N2O5的分解率为________。
4.一定温度下,反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)达到平衡时,n(SO2):
n(O2):
n(SO3)=2:
3:
4。
缩小体积,反应再次达到平衡时,n(O2)=0.8mol,n(SO3)=1.4mol,此时SO2的物质的量应是( )
A.0.4mol B.0.6mol C.0.8mol D.1.2mol
5、在一定体积的密闭容器中放入3L气体R和5L气体Q,在一定条件下发生反应:
2R(g)+5Q(g)
4X(g)+nY(g)反应完全后,容器温度不变,混合气体的压强是原来87.5%,则化学方程式中的n值是()
A、2B、3C、4D、5
6、在一密闭容器中,用等物质的量的A和B发生如下反应:
A(g)+2B(g)
2C(g),反应达到平衡时,若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等,则这时A的转化率为()
A、40%B、50%C、60%D、70%
7、在一密闭容器中,aA(g)
bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则()
A、平衡向正反应方向移动了B、物质A的转化率减少了
C、物质B的质量分数增加了D、a>b
8、在一密闭容器中充入1molCO和1molH2O(g),在一定条件下发生反应:
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),达到平衡时,生成
molCO2,当H2O(g)改为4mol时,在上述条件下生成的CO2为()
A、0.60molB、0.95molC、1.0molD、2.50mol
9、在密闭容器中进行X(g)+4Y2(g)
2Z2(g)+3Q2(g)的反应中,其中X2、Y2、Z2、Q2的开始浓度分别为0.1mol/L、0.4mol/L、0.2mol/L,0.3mol/L,当反应达到平衡后,各物质的浓度不可能是()
A、c(X2)=0.15mol/LB、c(Y2)=0.9mol/L
C、c(Z2)=0.3mol/LD、c(Q2)=0.6mol/L
10.某密闭容器中进行如下反应:
X(g)+2Y(g)
2Z(g),若要使平衡时反应物的总物质的量与生成物的总物质的量相等,则X、Y的初始物质的量之比k应满足( )
A.1<k<3 B.1/4<k<3/2 C.3<k<4 D.1/4<k<2/3
11、在一密闭容器中充入1molNO2,建立如下平衡:
2NO2
N2O4,测得NO2的转化率为a%,在其它条件不变下,再充入1molNO2,待新平衡建立时,又测得NO2的转化率为b%,则a与b的关系为()
A、a>bB、a 12、体积相同的甲、乙两个容器中,分别都充入等物质的量的SO2和O2,在相同温度下发生反应: 2SO2+O2 2SO3,并达到平衡。 在这过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO2的转化率为p%,则乙容器中SO2的转化率() A、等于p%B、大于p%C、小于p%D、无法判断 课后作业 一、选择题(每小题4分,每小题有1~2个正确选项,共40分) 1.关于化学平衡常数的叙述正确的是( ) A.温度一定,一个化学反应的平衡常数是一个常数 B.两种物质反应,不管怎样书写化学方程式,平衡常数不变 C.温度一定时,对于给定的化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数 D.浓度商Qc 解析: Kc是温度的函数,温度一定时,一个化学反应的平衡常数是一个常数,A项正确;平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关,同一个化学反应,化学方程式书写方式不同,平衡常数不同,正、逆反应的平衡常数互为倒数。 如H2(g)+I2(g)2HI(g),K正= ,K逆= ,所以K正= ,B项错误、C项正确;浓度商Qc 答案: AC 2.高温下,某反应达平衡,平衡常数K= 。 恒容时,温度升高,H2浓度减小。 下列说法正确的是( ) A.该反应的焓变为正值 B.恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小 C.升高温度,逆反应速率减小 D.该反应化学方程式为CO+H2O CO2+H2 解析: 由K= 得反应方程式为CO2+H2CO+H2O,D项错误;温度升高,H2浓度减小,平衡正向移动,说明该反应为吸热反应,A项正确;压强增大,各气体的浓度都增大,B项错误;升高温度,正、逆反应速率都增大,C项错误。 答案: A 3.在一个6L的密闭容器中,放入3LX(g)和2LY(g),在一定条件下发生下列反应: 4X(g)+3Y(g)2Q(g)+nR(g),达到平衡后,容器内温度不变,混合气体的压强比原来增加5%,X的浓度减小 ,则该反应方程式中的n的值是( ) A.3 B.4 C.5D.6 解析: 解法1: 由于平衡后气体X的浓度减小 ,容器是恒容的,可判断出容器内X的物质的量也比平衡前减少 ,进而可得出容器内已发生反应的气体X的体积也是原来体积的 ,即1L,由此可以写出 4X(g) + 3Y(g) 2Q(g)+ nR(g) (3-1)L(2-0.75)L0.5L0.25nL 根据题意,平衡时容器内压强为原来压强的1.05倍,则有2L+1.25L+0.5L+0.25nL=(3L+2L)×1.05, 解得: n=6。 解法2: 按题意,反应是在一个恒温定容的密闭容器中进行的,但平衡时混合气体的压强比平衡前增大,这表明混合气体的物质的量比反应前增加了。 因而化学方程式中,生成物的化学计量数之和大于反应物的化学计量数之和,即2+n>4+3,解得: n>5。 从题目所给出的选项来看,只有n=6才能满足题设所需条件。 答案: D 4.反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)① 2HI(g)H2(g)+I2(g)② 2NO2(g)N2O4(g)③ 在一定条件下,达到化学平衡时,反应物的转化率均是a%。 若保持各自的温度不变、体积不变,分别再加入一定量的各自的反应物,则转化率( ) A.均不变 B.均增大 C.①增大,②不变,③减小D.①减小,②不变,③增大 解析: 均利用等效平衡处理,等效于增大压强,①相当于平衡左移,②不移动,③平衡右移,则转化率依次为减小、不变和增大。 答案: D 5.低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为: 2NH3(g)+NO(g)+NO2(g) 2N2(g)+3H2O(g) ΔH<0 在恒容的密闭容器中,下列有关说法正确的是( ) A.平衡时,其他条件不变,升高温度可使该反应的平衡常数增大 B.平衡时,其他条件不变,增加NH3的浓度,废气中氮氧化物的转化率减小 C.单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1∶2时,反应达到平衡 D.其他条件不变,使用高效催化剂,废气中氮氧化物的转化率增大 解析: 本题考查了化学平衡常数、外界因素对转化率的影响及化学平衡状态的判断。 A项,因该反应为放热反应,故升高温度,平衡常数减小,A错;B项,增大一种反应物浓度,另外一种反应物的转化率必增大,B错;使用催化剂,化学平衡不移动,转化率不变,D错。 答案: C 6.某温度下,H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)的平衡常数K= 。 该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度如下表所示。 起始浓度 甲 乙 丙 c(H2)/mol/L 0.010 0.020 0.020 c(CO2)/mol/L 0.010 0.010 0.020 下列判断不正确的是( ) A.平衡时,乙中CO2的转化率大于60% B.平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60% C.平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.012mol/L D.反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢 解析: 依三段式: H2 + CO2 H2O+CO 甲始态/(mol·L-1): 0.0100.01000 甲反应/(mol·L-1): xxxx 甲终态/(mol·L-1): 0.010-x0.010-xxx = ,所以x=0.006,甲中H2的转化率为60%,乙相当于在甲的基础上又充入了H2,CO2的转化率增大,A正确;丙相当于在甲的基础上加压,平衡不移动,丙中CO2的浓度是甲中CO2浓度的2倍,甲平衡时CO2浓度为0.004mol·L-1,B正确、C错误;B、C也可以用三段式来求解。 由浓度可知D正确。 答案: C 7.25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表: 物质 X Y Z 初始浓度/mol·L-1 0.1 0.2 0 平衡浓度/mol·L-1 0.05 0.05 0.1 下列说法错误的是( ) A.反应达到平衡时,X的转化率为50% B.反应可表示为X+3Y2Z,其平衡常数为1600 C.增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大 D.改变温度可以改变此反应的平衡常数 解析: 题中有一明显的错误,就是C选项,增大压强不可能使平衡常数增大。 其他选项均为平衡中的基础计算和基础知识,关键是根据表中数据(0.1-0.05)∶(0.2-0.05)∶(0.1-0)=1∶3∶2可推导出: X+3Y2Z。 答案: C 8.在一固定容积的密闭容器中,加入4LX(g)和6LY(g),发生如下反应: X(g)+nY(g)2R(g)+W(g),反应达到平衡时,测知X和Y的转化率分别为25%和50%,则化学方程式中的n值为( ) A.4 B.3 C.2D.1 解析: 设反应消耗X的体积为x。 则 X(g)+nY(g)2R(g)+W(g) 开始体积/L: 4 6 0 0 转化体积/L: x nx 据题意 解得: 。 答案: B 9.将固体NH4I置于密闭容器中,在某温度下发生下列反应: NH4I(s)NH3(g)+HI(g),2HI(g)H2(g)+I2(g)。 当反应达到平衡时,c(H2)=0.5mol·L-1,c(HI)=4mol·L-1,则NH3的浓度为( ) A.3.5mol·L-1B.4mol·L-1 C.4.5mol·L-1D.5mol·L-1 解析: 若HI不分解时,其总浓度应为4mol·L-1+0.5mol·L-1×2=5mol·L-1,则NH3的浓度等于HI不分解时的总浓度。 答案: D 10.在一定条件下,1molN2和3molH2混合后反应,达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下氢气的5倍,则氮气的转化率为( ) A.20%B.30% C.40%D.50% 解析: N2 + 3H22NH3 起始量/mol 1 3 0 转化量/mol x 3x 2x 平衡量/mol 1-x 3-3x 2x n总=1mol-x+3mol-3x+2x=4mol-2x, m总=28g·mol-1×lmol+2g·mol-1×3mol=34g, 故 = = =5M(H2)=10g·mol-1, x=0.3mol,即α(N2)=30%。 答案: B 二、非选择题(共60分) 11.(14分)(Ⅰ)已知在448℃时,反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K1为49,则该温度下反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数K2为________;反应 H2(g)+ I2(g)HI(g)的平衡常数K3为________。 (Ⅱ)在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应: CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示: t/℃ 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列问题: (1)该反应的化学平衡常数表达式为K=________。 (2)该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。 (3)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。 A.容器中压强不变 B.混合气体中c(CO)不变 C.v(H2)正=v(H2O)逆 D.c(CO2)=c(CO) (4)某温度下,平衡浓度符合下式: c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为________℃。 (5)在800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2mol/L,c(H2)为1.5mol/L,c(CO)为1mol/L,c(H2O)为3mol/L,则下一时刻,反应向________(填“正向”或“逆向”)进行。 解析: (Ⅰ)第2个反应与第1个反应互为正逆反应,平衡常数互为倒数关系,第3个反应的化学计量数与第1个相比,缩小为一半,平衡常数也会发生变化,得K3=K 1。 (Ⅱ)通过表中K和t的关系可知,温度越高,K值越大,反应向正向进行的程度越大,说明正向反应为吸热方向。 当c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)时,K=1,此时温度由表中数据可知为830℃。 判断反应进行的方向时,可根据Q与K的大小关系判断,此时刻下,Q= = =1>0.9,所以反应向逆反应方向进行。 答案: (Ⅰ) 7 (Ⅱ) (1) (2)吸热 (3)BC (4)830 (5)逆向 12.(18分)T℃时,在一个体积为2L的容器中,A气体与B气体反应生成C气体,反应过程中A、B、C浓度变化如图所示。 (1)写出该反应的化学方程式: ________________________________________________________________________; (2)该温度下该反应的平衡常数为___________; (3)已知: K(300℃)>K(350℃),该反应是________热反应; (4)0~4分钟时,A的平均反应速率为________; (5)到达平衡时B的转化率为________; (6)恒容条件下,下列措施中能使 降低的有________。 A.充入氦气 B.使用催化剂 C.再充入2.4molA和1.6molB D.降低温度 解析: (1)据图可知t1时刻反应达到平衡,这段时间内A、B、C的物质的量变化值为0.8mol、0.4mol、0.4mol,故反应为2A(g)+B(g)C(g)。 (2)因平衡时A、B、C的物质的量浓度分别为0.8mol/L、0.6mol/L、0.2mol/L,所以平衡常数 K= =0.52。 (3)因为K(300℃)>K(350℃),该反应为放热反应。 (4)0~4分钟时,A的平均反应速率为(2.4mol-2.0mol)÷2L÷4min=0.05mol·L-1·min-1。 (5)到达平衡时B的转化率为0.4mol÷1.6mol×100%=25%。 (6)恒容条件下充入氦气和使用催化剂,平衡不发生移动, 不变;再充入2.4molA和1.6molB时,平衡正向进行的程度增大,反应物的转化率增大,故 降低;降低温度,平衡向正反应方向移动, 降低。 答案: (1)2A(g)+B(g)C(g) (2)0.52 (3)放 (4)0.05mol·L-1·min-1 (5)25% (6)CD 13.(10分)已知可逆反应: M(g)+N(g)P(g)+Q(g),ΔH>0,请回答下列问题: (1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为: c(M)=1mol·L-1,c(N)=2.4mol·L-1;达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为______________; (2)若反应温度升高,M的转化率__________(填“增大”“减小”或“不变”); (3)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为: c(M)=4mol·L-1,c(N)=amol·L-1;达到平衡后,c(P)=2mol·L-1,a=________; (4)若反应温度不变,反应物的起始浓度为: c(M)=c(N)=bmol/L,达到平衡后,M的转化率为____________。 解析: 本题考查了化学平衡的有关计算。 (1)由题意: M(g)+N(g)P(g)+Q(g) ΔH>0 起始(mol/L)12.400 转化(mol/L)0.60.60.60.6 平衡(mol/L)0.41.80.60.6 K= = = α(N)= ×100%=25%。 (2)该反应正向为吸热反应,升温平衡正向移动,M的转化率增大。 (3)温度不变,平衡常数不变,则K= = ,解得: a=6。 (4)温度不变,平衡常数不变,设平衡时,M的转化浓度为x,则 M(g)+N(g)P(g)+Q(g) 起始(mol/L)bb00 转化(mol/L)xxxx 平衡(mol/L)b-xb-xxx K= = ,则 = ,x=0.41b, α(M)=41%。 答案: (1)25% (2)增大 (3)6 (4)41% 14.(18分)恒温下,将amolN2与bmolH2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应: N2(g)+3H2(g)2NH3(g) (1)若反应进行到某时刻t时,nt(N2)=13mol,nt(NH3)=6mol,计算a的值。 (2)反应达平衡时,混合气体的体积为716.8L(标准状况下),其中NH3的体积分数为25%。 计算平衡时NH3的物质的量。 (3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比,下同),n(始): n(平)=________________________________________________________________________。 (4)原混合气体中,a∶b=________。 (5)达到平衡时,N2和H2的转化率之比,α(N2)∶α(H2)=________。 (6)平衡混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=________。 解析: (1)由反应的化学方程式得知,反应掉的N2和生成的NH3的物质的量之比为1∶2,设反应掉的N2的物质的量为x。 则x∶6mol=1∶2 解得: x=3mol a=13+3=16。 (2)n平(NH3)= ×25%=8mol。 (3)平衡时: n平= =32mol n平(NH3)=8mol 所以n始=40mol n始∶n平=40mol∶32mol=5∶4。 (4)a+b=40 a=16 所以b为24 所以a∶b=16∶24=2∶3 (5)α(N2)∶α(H2)= ∶ =l∶2。 (6)平衡时: n(NH3)=8mol,n(N2)=12mol,n(H2)=12mol, 所以n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=3∶3∶2。 答案: (1)16 (2)8mol (3)5∶4 (4)2∶3 (5)1∶2 (6)3∶3∶2 《化学平衡与化学平衡常数》答案及解析 1.答案: 略(见红对勾答案148页11题第二问) 2.答案: 25%增大641% 3.解析: N2O5的起始浓度为c(N2O5)= ,平衡时的气体成份及浓度为: 达平衡时的气体成份: N2O5N2O3N2OO2 平衡浓度(mol/L)设x1.62设y4.5 由N原子守恒: 由O原子守恒: 解得: x=0.94mol/L,y=1.44mol/L,所以,c(N2O)=1.44mol/L,N2O5的分解率为: 。 4.解析: 设第一次平衡时n(SO2)、n(O2)、n(SO3)分别为2xmol、3xmol、4xmol,第二次平衡时n(SO2)=ymol。 由O元素守恒得: 2x·2+3x·2+4x·3=2y+0.8×2+1.4×3……① 由S元素守恒得: 2x+4x=y+1.4……② 解得: x=0.3,y=0.4。 答案: A。 5.解析: 本题貌似化学平衡的计算,但实则不然,题干中最关键的一句话为“压强是原来87.5%”说明体积和温度不变,压强减小了,故该反应是气体的物质的量减小的反应,即2+5>4+n,即n<3。 故选A。 6.解析: 由题意可知: 设A反应掉一半(即转化率为50%),则可推知B全部反应掉(即转化率为100%),很显然,这是不可能的,故A的转化率必小于50%。 正确答案应选A。 7.解析: 保持温度不变,将容器体积增加一倍(即减小压强),假如化学平衡不移动,则各种物质的浓度都应是原平衡时的一半,但现在生成物B的浓度却是原平衡的60%,这说明平衡向正反应方向发生移动,A的
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- 化学平衡 常数 测验