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选修4练习化学平衡常数

课时跟踪检测(九) 化学平衡常数1.下列关于平衡常数K 的说法中,正确的是( )①平衡常数K 只与反应本身及温度有关 ②改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K ③加入催化剂不改变平衡常数K ④平衡常数K 只与温度有关,与反应的本身及浓度、压强无关A .①②B .②③C .③④D .①③解析:选D 平衡常数K 是一个温度常数,只与反应本身及温度有关,催化剂不能改变化学平衡,故加入催化剂不改变平衡常数K 。

2.可逆反应:C(s)+H 2O(g)CO(g)+H 2(g)在t ℃下达到平衡,其平衡常数可表示为( )A .K =c (C )·c (H 2O )c (CO )·c (H 2)B .K =c (CO )·c (H 2)c (C )·c (H 2O )C .K =c (H 2O )c (CO )·c (H 2)D .K =c (CO )·c (H 2)c (H 2O )解析:选D C 是固体,它的浓度视为“1”,在平衡常数表达式中不出现。

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 ①H 2+F 22HF K =1047②H 2+Cl 22HCl K =1017 ③H 2+Br 22HBr K =109 ④H 2+I 22HI K =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 .①②③④ B .④②③① C .①④③②D .无法确定解析:选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.对于可逆反应:C(s)+CO 2(g)2CO(g),在一定温度下其平衡常数为K 。

下列条件的变化中,能使K 值发生变化的是( )A .将C(s)的表面积增大B .增大体系的压强C .升高体系的温度D .使用合适的催化剂解析:选C 化学平衡常数只受温度的影响,温度变化,K 值才发生变化;平衡常数的大小与浓度、压强以及是否使用催化剂无关。

5.某温度下气体反应达到化学平衡,平衡常数K =c (A )·c 2(B )c 2(E )·c (F ),恒容时,若温度适当降低,F 的浓度增加。

下列说法中正确的是( )A .增大c (A)、c (B),K 增大B .降低温度,正反应速率增大C .该反应的焓变为负值D .该反应的化学方程式为2E(g)+F(g)A(g)+2B(g)解析:选D A 项,平衡常数K 只随温度变化,不随浓度变化,故不正确;B 项,降低温度,正、逆反应速率均减小,不正确;C 项,降温,F 浓度增大,表明平衡逆向移动,正反应是吸热反应,则焓变为正值,不正确;D 项,根据化学平衡常数表达式可知A 、B 是生成物,E 、F 为反应物,且对应指数为其化学方程式前的计量数,正确。

6.将固体NH 4I 置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:①NH 4I(s)NH 3(g)+HI(g);②2HI(g)H 2(g)+I 2(g)。

达到平衡时,c (H 2)=0.5 mol ·L -1,c (HI)=4 mol ·L-1,则此温度下反应①的平衡常数为( ) A .9 B .16 C .20D .25解析:选C 由H 2和HI 的平衡浓度可推算出①反应生成的HI 和NH 3的浓度都为 0.5 mol ·L -1×2+4 mol ·L -1=5 mol ·L -1,由于NH 3没有转化,其平衡浓度仍为5 mol ·L -1,而HI 的平衡浓度由题意可知为4 mol ·L -1,则①的平衡常数K 1=c (NH 3)·c (HI)=5×4=20。

7.高温、催化剂条件下,某反应达到平衡,平衡常数K =c (CO )·c (H 2O )c (CO 2)·c (H 2)。

恒容时,温度升高,H 2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,H 2浓度一定减小C .升高温度,逆反应速率减小D .该反应的化学方程式为CO +H 2O催化剂 高温CO 2+H 2解析:选A 因为该可逆反应的化学平衡常数K =c (CO )·c (H 2O )c (CO 2)·c (H 2),可得出该反应的化学方程式为CO 2(g)+H 2(g)催化剂高温CO(g)+H 2O(g),D 项错误;由于恒容时,温度升高,氢气浓度减小,说明平衡向正反应方向移动,故正反应为吸热反应,即焓变为正值,A 项正确;该反应为反应前后气体分子数不变的反应,恒温恒容下,如充入稀有气体使压强增大,H 2浓度不变,B 项错误;升高温度,正、逆反应速率都增大,C 项错误。

8.已知反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)的平衡常数K 值与温度的关系如表所示。

830 ℃时,向一个2 L 的密闭容器中充入0.20 mol A 和0.20 mol B,10 s 时达到平衡。

下列说法不正确的是( )温度/℃7008301 200K值 1.7 1.0 0.4A.达到平衡后,B的转化率为50%B.增大压强,正、逆反应速率均加快C.该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动D.反应初始至平衡,A的平均反应速率v(A)=0.005 mol·L-1·s-1解析:选C 设平衡时B减少的物质的量浓度为x mol·L-1,则: A(g) +B(g)C(g)+D(g)开始/(mol·L-1) 0.1 0.1 0 0变化/(mol·L-1) x x x x平衡/(mol·L-1) 0.1-x0.1-x x x故K=x2(0.1-x)2=1.0,解得x=0.05,则平衡时B的转化率=0.050.1×100%=50%,A项正确;增大压强,正、逆反应速率都增大,B项正确;由表中数据可知,温度越高,平衡常数越小,说明升温平衡向逆反应方向移动,故正反应是放热反应,C项错误;反应初始至平衡,v(A)=0.05 mol·L-110 s=0.005 mol·L-1·s-1,D项正确。

9.某校课外活动小组利用NO2与N2O4的反应来探究温度对化学平衡的影响。

已知:2NO2(g)N2O4(g) ΔH(298 K)=-52.7 kJ·mol-1(1)该化学反应的平衡常数表达式为_______________________________________。

(2)该小组的同学取了两个水槽A和B,分别加入相同浓度的NO2与N2O4的混合气体,中间用夹子夹紧,并将A和B浸入到已盛有水的两个水槽中(如下图所示),然后分别向两个水槽中加入浓硫酸和NH4NO3固体。

请回答:①A中的现象为________________。

②由上述实验现象可知,降低温度,该反应化学平衡向____________(填“正”或“逆”)反应方向移动。

③升高温度,该反应的化学平衡常数将________(填“增大”“减小”或“不变”)。

解析:(1)平衡常数表达式K=c(N2O4)/c2(NO2)。

(2)①浓硫酸稀释时放出热量,导致溶液的温度升高,硝酸铵溶解时吸收热量,导致溶液的温度降低,反应2NO2(g)N2O4(g)是放热反应,A所在的水槽中,升高温度,平衡向逆反应方向移动,NO2气体浓度增大,气体颜色加深,降低温度,平衡向正反应方向移动,NO2浓度降低,气体颜色变浅。

②由①知,降低温度,平衡向正反应方向移动。

③升高温度,平衡向逆反应方向移动,化学平衡常数减小。

答案:(1)K=c(N2O4)/c2(NO2)(2)①A 中气体的颜色加深 ②正 ③减小10.在一定温度下,发生反应:Fe 2O 3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO 2(g)。

已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表:温度/℃ 1 000 1 150 1 300 平衡常数64.050.742.9请回答下列问题:(1)该反应的平衡常数表达式K =______,ΔH ______0(填“<”“>”或“=”)。

(2)在一个容积为10 L 的密闭容器中,1 000 ℃时加入Fe 、Fe 2O 3、CO 、CO 2各1.0 mol ,反应经过10 min 后达到平衡。

求该时间范围内反应的平均反应速率v (CO 2)=________,CO 的平衡转化率为________。

(3)1 000 ℃时,在(2)的平衡体系中,各加0.5 mol CO 和0.5 mol CO 2,v 正________v逆(填“<”“>”或“=”),平衡向________移动(填“正向”“逆向”或“不”)。

解析:(1)反应Fe 2O 3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO 2(g)的平衡常数K =c 3(CO 2)c 3(CO ),由表中数据可知,温度越高平衡常数越小,故升高温度平衡向逆反应移动,正反应为放热反应, ΔH <0。

(2)设平衡时CO 的物质的量变化为n mol ,则 Fe 2O 3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO 2(g)开始(mol): 1 1 变化(mol): n 1+n 平衡(mol): 1-n 1+n所以⎝ ⎛⎭⎪⎫1+n V 3⎝ ⎛⎭⎪⎫1-n V 3=64,解得n =0.6,所以v (CO 2)=0.6 mol 10 L 10 min =0.006 mol ·L -1·min -1,CO 的平衡转化率为0.6 mol1 mol×100%=60%。

(3)1 000 ℃时,在(2)的平衡体系中,各加0.5 mol CO 和0.5 mol CO 2,CO 的浓度为0.09 mol ·L -1,CO 2的浓度为0.21 mol ·L -1,此时Q c =0.2130.093<64,平衡向正反应方向移动,v 正>v 逆。

答案:(1)c 3(CO 2)/c 3(CO) <(2)0.006 mol ·L -1·min -160% (3)> 正向1.当把晶体N 2O 4放入密闭容器中汽化,并建立了N 2O 42NO 2平衡后,保持温度不变,再通入若干N 2O 4气体,待反应达到新的平衡时,则新平衡与旧平衡相比,其c 2(NO 2)c (N 2O 4)值( )A .变大B .不变C .变小D .无法确定解析:选B c 2(NO 2)c (N 2O 4)=K ,温度不变,K 不变。

2.已知下列反应的平衡常数:①H 2(g)+S(s)H 2S(g),K 1;②S(s)+O 2(g)SO 2(g),K 2;则反应H 2(g)+SO 2(g)O 2(g)+H 2S(g)的平衡常数是( )A .K 1+K 2B .K 1-K 2C .K 1×K 2 D.K 1K 2解析:选D K 1=c (H 2S )c (H 2),K 2=c (SO 2)c (O 2)第三个反应的平衡常数K 3=c (H 2S )·c (O 2)c (H 2)·c (SO 2)=c (H 2S )c (H 2)×1c (SO 2)c (O 2)=K 1×1K 2=K 1K 2。

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