2022年新高考化学一轮复习第24讲化学平衡常数化学反应的方向作业 .pdf

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1、1 / 10新高考化学一轮复习第24 讲化学平衡常数化学反应的方向作业A组基础题组1. 氢气用于烟气的脱氮、脱硫反应:4H2(g)+2NO(g)+SO2(g) N2(g)+S(l)+4H2O(g) HL1C.反应速率 :v(M)v(N)D.平衡常数 :K(M)K(N)3.(2017 北京昌平期末 ,14) 在 1 L 恒容密闭容器中充入X(g) 和 Y(g), 发生反应X(g)+Y(g)M(g)+N(s),所得实验数据如下表 :实验编号温度/ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol n(X) n(Y) n(M) n(N) 800 800 a a 900 精选学习资料 - - - - -

2、 - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 10 页2 / 10以下说法不正确的选项是( )A.实验中 ,5 min 达平衡, 用 X表示的平均反应速率v(X)=0.016 mol/(L min)4.(2017 北京海淀期中 ,14) 已知:+2H+Cr2+H2O 。25 时, 调节初始浓度为 1.0 molL-1 的 Na2CrO4 溶液的 pH,测定平衡时溶液中c(Cr2) 和 c(H+), 获得以下图所示的曲线。以下说法不正确的选项是( )A.平衡时,pH 越小,c(Cr2) 越大B.A 点 CrO的平衡转化率为50%C.A 点 CrO转化为 Cr2 反应的

3、平衡常数 K=1014D.平衡时, 假设溶液中 c(Cr2)=c(Cr),则 c(H+)2.0 10- 7 mol L-15.(2017 北京房山期末 ,25) 已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H= -49.0 kJ mol -1 。一定条件下 , 向体积固定为 1 L 的密闭容器中充入1 mol CO2 和3 mol H2, 测得 CO2 和 CH3OH(g) 的浓度随时间变化的曲线如下图:(1) 反应开始至第 3 分钟时 ,CO2的反应速率 v(CO2)= molL-1 min -1。(2) 该条件下 , 反应的平衡常数 K= ; (3) 能使容器内 n(C

4、H3OH) n(CO2)增大的措施有。c. 将 H2O(g)从容器中别离出去精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 10 页3 / 10(4) 当反应进行到 10分钟时, 假设向该密闭容器中再充入1 mol CO2 和 3 mol H2,维持其他反应条件不变 , 则对体系影响的以下观点, 正确的选项是。c. 达平衡后 c(CH3OH) 是 10 分钟时的 2 倍d. 反应继续放出热能49 kJB组提升题组6.(2017 北京西城二模 ,10) 在一定条件下 , 利用 CO2 合成 CH3OH 的反应如下 :CO2(g)+3H2(

5、g) CH3OH(g)+H2O(g) H1研究发现 , 反应过程中会有副反应 :CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H2 。温度对 CH3OH 、CO的产率影响如以下图所示。以下说法中, 的是( )A.H10C.生产过程中 , 温度越高越有利于提高CH3OH 的产率D.合成 CH3OH 反应的平衡常数表达式是K=7. 羰基硫(COS)可用作粮食熏蒸剂 , 可由 CO 与 H2S 在一定条件下反应制得。 在恒容的密闭容器中发生反应CO(g)+H2S(g) COS(g)+H2(g), 数据如下表所示 :实验温度 / 起始时平衡时n(CO)/mol n(H2S)/mol n(COS)

6、/mol n(H2)/mol n(CO)/mol 1 150 0 0 2 150 a 3 400 0 0 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 10 页4 / 10以下说法正确的选项是 ( )B.实验 1 达平衡时 ,CO的转化率为 70%D.实验 3 达平衡后 , 再充入 1.0 mol H2,K值增大, 平衡逆向移动8.(2017 北京东城一模 ,12) 某温度下 , 在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中通入 H2和 I2, 发生反应 :H2(g)+I2(g) 2HI(g)。反应体系中各物质浓度的有关数据如下。容器起始浓度平

7、衡浓度c(H2)/mol L-1c(I2)/mol L-1c(HI)/mol L-1甲乙a 丙b 丁以下判断正确的选项是 ( )B.平衡时,H2 的平衡转化率 : 丁甲C.平衡时, 乙中 H2的平衡转化率等于20%D.丙中条件下 , 该反应的平衡常数K=49.(2017 北京东城二模 ,11)CO2 经催化加氢可合成乙烯 :2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g)。0.1 MPa 时, 按 n(CO2)n(H2)=13 投料, 测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度的关系如以下图。以下表达不正确的选项是( )A.该反应的 H0精选学习资料 - - - - - - - - -

8、名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 10 页5 / 10C.N点和 M点所处状态的 c(H2) 不一样D.其他条件不变 ,T1 、0.2 MPa 下反应达平衡时 c(H2) 比 M点大10. 单质碘的提取及应用中有关的转化关系如以下图所示。(1) 可利用中反应从海带灰浸取液中提取单质碘, 假设所用试剂为双氧水、 稀硫酸, 其离子方程式是。(2) 中,2HI(g) H2(g)+I2(g) H。三种分子中化学键断裂时的能量变化如图 1 所示。其他条件相同 ,1 mol HI在不同温度分解达平衡时, 测得体系中 I2的物质的量随温度变化的曲线如图2 所示。图 1图 2比较 2a

9、b+c(填“”或“=”), 理由是。某温度下该反应的平衡常数为,达平衡时 ,HI( 起始加入量为 1 mol) 分解的转化率为。假设利用此反应制备I2, 则能提高 HI 转化率的措施是( 填字母序号) 。(3) 中, 碱性条件下 I2 可以转化为 I 。电解 KI 溶液制备 KIO3的工作原理如下图。电解过程中观察到阳极液变蓝, 一段时间后又逐渐变浅。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 10 页6 / 10a 连接电源的极。结合实验现象和电极反应式说明制备KIO3的原理: 。答案精解精析A组基础题组1.D A项, 不同物质的

10、正、逆反应速率之比等于化学计量数之比的状态为平衡状态, 当 4v(H2)=v(N2) 时,不能表达正、逆反应速率关系, 不能判定平衡状态 ;B项, 升高温度 , 正、逆反应速率均增大 ;C 项, 催化剂不影响平衡 , 使用高效催化剂,NO的平衡转化率不变 ;D 项,K 为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比, 但 S为纯液体 , 不出现在平衡常数表达式中, 故 K=。2.D A项, 升高温度 ,平衡逆向移动 ,H2 的平衡转化率 ()减小, 故 X表示温度;B 项, 相同温度时 , 压强越大 ,H2 的平衡转化率 ()越大, 故 L2L1;C项, 相同条件下 , 压强越大 , 反应速率越快

11、,故 v(M)v(N);D 项, 温度不变 , 平衡常数不变。3.D A项,v(X)=v(M)=0.016 mol/(L min);B项, 实验中 :X(g) + Y(g)M(g)+N(s)起始浓度 (mol/L) 0.10 0.40 0精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 10 页7 / 10该反应的平衡常数K=12.5,又因为温度不变 , 平衡常数不变 , 所以实验中反应的平衡常数 K=12.5;C 项, 实验相当于在实验的基础上增大压强, 平衡正向移动 , 因此 a20.08=0.16;D 项,900 时,X(g) +

12、Y(g)M(g)+N(s)起始浓度 (mol/L) 0.10 0.15 0K=12.5,说明升高温度 , 平衡正向移动 , 则正反应为吸热反应。4.D A项, 从题给图像看 ,pH 越小, 平衡时 c(Cr2) 越大;B 项,A 点 c(Cr2)=0.25 molL-1, 反应的 c(CrO)=0.25 molL-12=0.5 molL-1,CrO 的平衡转化率为 50%;C项,A 点时, 平衡常数 K=1014;D项, 假设溶液中 c(Cr2)=c(Cr),则二者约为 0.33 molL-1, 此时,c(H+)2.0 10- 7 molL-1。5. 答案(1) (2) (3)c (4)b解析

13、(1) 反应开始至第 3 分钟时,CO2的平均反应速率 v(CO2)= molL-1 min -1。(2) 利用“三段式”计算 :CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)开始(mol/L): 1 3 0 0故 K= 。(3)a 项, 该反应正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,n(CH3OH)n(CO2)减小 ;b 项, 加入适当的催化剂 , 平衡不移精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 10 页8 / 10动,n(CH3OH)n(CO2)不变 ;c 项, 将 H2O(g)从体系中别离出去 ,平衡向正

14、反应方向移动 ,n(CH3OH)n(CO2)增大;d 项, 充入 He(g), 使体系压强增大 , 容器的容积不变 , 反应混合物的浓度不变 , 平衡不移动 ,n(CH3OH)n(CO2)不变。(4) 平衡常数 K是温度的函数 , 温度不变 , 平衡常数不变 ,a 错误; 假设向该密闭容器中再充入 1 mol CO2 和 3 mol H2, 相当于增大压强 ,平衡正向移动 ,CO2的转化率增大 , 达平衡后 c(CH3OH) 比 10 分钟时的 2 倍大,b 正确,c 错误; 该反应为可逆反应 , 反应物不可能完全转化为生成物, 所以反应继续放出的热能小于49 kJ,d错误。B组提升题组6.C

15、 A项, 观察图像可知 ,升高温度 ,CH3OH 的产率减小 ,CO的产率增大 , 故H10;B 项,对于气体反应 , 压强越大 , 化学反应速率越快 ;C 项, 由图像可知 , 温度越高越不利于提高CH3OH 的产率 ;D 项, 由已知反应和化学平衡常数的定义知 , 合成 CH3OH 反应的平衡常数表达式是K=。7.C A项, 比照实验 1 和 3 可知, 升高温度 , 平衡逆向移动 , 故正反应是放热反应;B 项, 实验 1 达平衡时 n(CO)=7.0 mol,CO 的转化率为 100%=30%;C 项, 实验 1 中平衡时 n(CO)=7.0 mol,n(COS)=n(H2)=3.0

16、mol,n(H2S)=7.0 mol,化学平衡常数 K=9/49, 实验 2 中,Qc=9/56K, 反应正向进行 , 所以平衡时 n(CO)7.0 mol, 即 a0.004;B 项, 甲和丁属于等效平衡 , 故 H2的平衡转化率相同 ;C 项,甲中氢气的平衡转化率是20%,乙中碘蒸气的浓度比甲中大, 平衡正向移动 ,氢气的平衡转化率增大 , 所以乙中氢气的平衡转化率大于20%;D项, 化学平衡常数只与温度有关 , 因此可利用甲中数据进行计算,结果为 0.25。9.C A项,由图可知 , 温度升高 , 氢气的浓度增大 , 说明平衡向逆反应方向移动,所以正反应为放热反应 , 即 H根据图 2

17、知, 温度升高 , 平衡正向移动 , 正反应为吸热反应 ,2HI(g) H2(g)+I2(g) H0,又 H=2a- (b+c)kJ mol-10, 所以 2ab+c20% ac(3) 正I- 在阳极失电子 ,2I-2e- I2,使阳极溶液变蓝 ; 阴极发生反应 :2H2O+2e- H2 +2OH -;OH- 通过阴离子交换膜移向阳极,在阳极室 I2 与 OH- 反应:3I2+6OH- 5I-+I+3H2O, 使阳极区域蓝色变浅解析(1) 由得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒可写出反应的离子方程式:H2O2+2I-+2H+ I2+2H2O。(2) 由图 2 知, 温度升高 ,I2 的物质的量增大

18、 , 即精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 10 页10 / 10平衡正向移动 , 故正反应是吸热反应 , H=2a-(b+c)kJ mol-10, 则 2ab+c。设参加反应的 HI 的物质的量为 x。由“三段式”法可知 :2HI(g) H2(g)+I2(g)起始量1 mol 0 0反应量x x x平衡量1 mol-x x x则 K=,解得 x=mol, 则 HI 的转化率 =100%=20%。移走 I2 及升高温度均使平衡正向移动 , (HI) 增大。加压平衡不移动 , (HI) 不变。增大HI 浓度相当于加压, (HI) 不变, 故选 a、c。(3) 由电解过程中阳极液变蓝可推知左侧生成了 I2, 则左侧电极是阳极 , 即 a 连接电源的正极。I - 在阳极发生反应:2I-2e- I2, 阳极溶液变蓝 ; 阴极发生反应 :2H2O+2e- H2 +2OH -,OH- 通过阴离子交换膜从阴极移向阳极, 在阳极室 I2 与 OH-反应生成 I:3I2+6OH- 5I-+I+3H2O, 使阳极区蓝色逐渐变浅。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 10 页