【文档说明】2023-2024学年高中化学人教版2019选择性必修1课后习题 第二章第二节　第1课时　化学平衡状态　化学平衡常数 Word版含解析.docx，共(10)页，154.820 KB，由小赞的店铺上传

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第二节化学平衡第1课时化学平衡状态化学平衡常数A级必备知识基础练1.如图是可逆反应X+3Y2Z在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线,下列叙述正确的是()A.t2~t3时,各物质的浓度不再发生变化B

.t2时,反应未达到限度C.t2~t3时,反应已停止进行D.t1时,反应只向正反应方向进行2.关于化学平衡常数的叙述正确的是()A.只与化学反应本身和温度有关B.只与反应的温度有关C.与化学反应本身和温度有关

,并且会受到初始浓度的影响D.只与化学反应本身有关,与其他任何条件无关的一个不变的常数3.(2020福建永安第三中学高二月考)对于反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)的平衡常数,下列说法正确的是()A.增大H2O(

g)的浓度或减小H2的浓度,会使平衡常数减小B.改变反应的温度,平衡常数不一定变化C.K=𝑐(Fe3O4)·𝑐4(H2)𝑐3(Fe)·𝑐4(H2O)D.K=𝑐4(H2)𝑐4(H2O)4.用氮化硅(Si3N4

)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应为3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)。一定条件下,在恒容密闭容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是()A.3v(N2)=

v(H2)B.v正(HCl)=4v正(SiCl4)C.混合气体密度保持不变D.c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)=1∶3∶65.一定温度下,反应12H2(g)+12X2(g)HX(g)的平衡常数为10。若将1.0molHX(g)通入容积为1.0L的密闭容器中,则该温度下HX(g)的最大分解率为

()A.5%B.16.7%C.25%D.33%6.关于化学平衡常数的叙述正确的是()A.增大反应物浓度,平衡常数随之增大B.两种物质反应,化学方程式的书写方式不同,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Q<K,v(正)<v(逆)7.在一定温度下的

恒容密闭容器中,加入1molCO和1molH2O发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),达到平衡时测得n(H2)=0.5mol,下列说法不正确的是()A.在该温度下,反应的平衡常数K=1B.平衡常数与反应温度无关C.CO的平衡转化率为50%D.

平衡时n(H2O)为0.5mol8.二氧化硫是常用的化工原料,也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(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)。B级关键能力提升练以下选择题中有一个或两个

选项符合题目要求9.(2021内蒙古乌拉特前旗第一中学)在一定温度下,可逆反应2NO22NO+O2在容积固定的密闭容器中进行,反应达到平衡状态的标志是()①单位时间内生成nmolO2,同时生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2,同时生成2nmolNO③

用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1④混合气体的密度不再改变⑤混合气体的颜色不再改变A.①⑤B.①③⑤C.②④D.以上全部10.(2021河南高二期末)在容积为1L的恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一

定条件下发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH的浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是()A.0~9min内,用H2表示的平均反应速率v(H2)=0.25mol·L-1·min-1B

.3min时正、逆反应速率相等,反应刚好达到平衡C.该温度下的平衡常数为4D.9min时的v逆(CH3OH)小于3min时的v正(CH3OH)11.(2021甘肃高二期末)某温度时,向容积为1L的恒容密闭

容器中加入1.8molX(g),发生反应:2X(g)M(g)。其中M(g)的物质的量浓度随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是()A.从反应开始到刚达到平衡的时间内,v(X)=0.01mol·L-1·s-1B.容器内气体的平均摩尔质量不变,可说明该反应达到化学平衡状态C.该温度下,该反应的平

衡常数K=1D.a、b两时刻生成X的速率:v(a)<v(b)12.已知某化学反应的平衡常数表达式为K=𝑐(CO2)·𝑐(H2)𝑐(CO)·𝑐(H2𝑂),其平衡常数K和温度的关系如表:温度/℃70080083010001200K1.671.111.000.600.38下列有关叙述错误的是(

)A.该反应的化学方程式为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)B.830℃时,在密闭容器内加入1molCO(g)和1molH2O(g),反应达到平衡时,混合气体中H2的体积分数为25%C.如果在一定容积的密闭容器中加入CO2和H2各1mol,5min后

,温度升高到830℃,此时测得CO2的物质的量为0.4mol,则该反应达到平衡状态D.某温度下,若平衡浓度符合下列关系式:𝑐(CO2)3𝑐(CO)=𝑐(H2𝑂)5𝑐(H2),则此时的温度是1000℃13.在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XYZ初始浓度(mol·L-1)0.10.20平衡浓度(mol·L-1)0.050.050.1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(g)+3Y(g)2Z(g),其平衡常数为800C.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14.(2020河南洛阳第三中学高二月考)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭容器中,发生反应:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。该反应的平衡常数的负对数(-lgK)值随温度(T)的变化曲

线如图所示。下列说法正确的是()A.该反应的ΔH>0B.A点对应状态的平衡常数K=10-2.294C.30℃时,B点对应状态的v(正)>v(逆)D.NH3的体积分数不变时,该反应一定达到平衡状态15.(2021云南楚雄天人中学高二月考)水煤气(CO和H

2)是合成甲醇的重要原料,它可用水蒸气通过炽热的炭层制得:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3kJ·mol-1。(1)该反应的平衡常数的表达式为。(2)上述反应达到平衡后,将体系中的C(s)

部分移走,正反应速率(填“不变”“增大”或“减小”)。(3)下列事实能说明该反应在一定条件下已达到平衡状态的有(填字母)。A.压强固定不变化B.气体平均相对分子质量不再变化C.消耗H2O(g)的速率与消耗CO的速率相等D.H2O(

g)、CO、H2的浓度相等E.固定容积下气体密度不再变化F.v(H2O)=v(CO)(4)某温度下,将4molH2O(g)和足量的碳充入2L的密闭容器中,发生如下反应,C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),达到平衡时测得K=1,则此温度下H2O(g)的转化率为。

已知对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)可得压强平衡常数(记作Kp),分压=总压×物质的量分数。若平衡时容器内的压强为p,则Kp=。C级学科素养拔高练16.(2021广西高二月考)(1)反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)ΔH

1,平衡常数为K1;反应Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)ΔH2,平衡常数为K2;在不同温度时K1、K2的值如下表:温度700℃900℃K11.472.15K22.381.67①反应CO2(g)+H2(g

)CO(g)+H2O(g)ΔH,平衡常数为K,则ΔH=(用ΔH1和ΔH2表示),K=(用K1和K2表示)。②能判断CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)达到化学平衡状态的依据是(填字母)。A.容器中压

强不变B.混合气体中c(CO)不变C.v正(H2)=v逆(H2O)D.c(CO)=c(CO2)(2)一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(

s)+CO(g)ΔH>0,CO2的浓度与时间的关系如图所示。①该条件下反应的平衡常数为;若铁粉足量,CO2的起始浓度为2.0mol·L-1,10min达到平衡,则平衡时CO2的浓度为mol·L-1,v(CO)为。②下列措施中能使平衡时𝑐(CO)𝑐(CO2)改变的

是(填字母)。A.升高温度B.增大压强C.充入一定量的CO2D.再加入一定量铁粉第1课时化学平衡状态化学平衡常数1.At2~t3时,正、逆反应速率相等,但反应速率不为0,反应达到平衡状态,即反应达到限度,各物质的浓度

不再发生变化,A正确,B、C错误;t1时,正、逆反应速率均不为0,反应向正反应方向进行的同时也向逆反应方向进行,D错误。2.A化学平衡常数由两个方面的因素决定:化学反应本身和反应体系的温度,与初始浓度等其他外

界条件没有任何关系。3.D平衡常数随温度变化,不随浓度变化,增大c(H2O)或减小c(H2),该反应平衡常数不变,选项A错误;改变温度,平衡常数一定变化,选项B错误;由于固体和纯液体不写入平衡常数表达式,平衡常数表达式为K

=𝑐4(H2)𝑐4(H2O),选项C错误,选项D正确。4.CA项没有指明是正反应速率还是逆反应速率,不能说明反应达到平衡状态;B项中都表示正反应速率,等式任何时刻都成立,不能说明反应达到平衡状态;C项在恒容密闭容器中,混合气体的密度保持不变说明混合气体的总质量不变,可以说明反应达到平衡状态;

D项平衡时浓度关系与起始浓度、转化率有关,浓度之比等于化学计量数之比不能说明反应达到平衡状态。答案选C。5.B设转化的H2的物质的量浓度为xmol·L-1。依据题意知:12H2(g)+12X2(g)HX(g)起始/(mol·L-1)001.0变化/(mol·L-1)xx2x平衡/(mol·L

-1)xx1.0-2x1.0-2𝑥𝑥12·𝑥12=10解之得x=112,得出HX的分解率为2𝑥mol·L-11.0mol·L-1×100%=16×100%≈16.7%。6.C平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,A错误;化学方程式的书写方式不同,例如

方程式的化学计量数变化,反应的平衡常数随之改变,B错误;正、逆反应的反应物和生成物正好相反,所以正、逆反应的平衡常数互为倒数,C正确;浓度商Q<K时反应向正反应方向进行,所以v(正)>v(逆),D错误。7.BCO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始/mol1

100变化/mol0.50.50.50.5平衡/mol0.50.50.50.5由方程式及以上数据判断可得,A、C、D项正确。平衡常数与反应温度有关,B项错误。8.答案(1)800(2)=解析(1)A点表示可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

达平衡状态,此时α(SO2)=0.80,所以建立平衡过程中SO2转化浓度为2.0mol10L×0.80=0.16mol·L-1,根据化学方程式可求得O2的转化浓度为12×0.16mol·L-1=0.08mol·L-1,SO3生成浓度为0.16mol·L-1,即有2SO2(g)+O

2(g)2SO3(g)起始浓度/(mol·L-1)0.20.10变化浓度/(mol·L-1)0.160.080.16平衡浓度/(mol·L-1)0.040.020.16K=0.1620.042×0.02=8

00。(2)平衡状态由A变到B时,条件的改变是增大压强,温度没有变化,所以平衡常数不变,K(A)=K(B)。9.A①单位时间内生成nmolO2,同时生成2nmolNO2,说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡;②单位时间内生成nmolO2,同时生成2nmolNO

,描述的都是正反应,不能说明反应已达平衡;③化学反应速率之比等于化学计量数之比,不能说明反应已达平衡;④容器容积和气体质量始终不变,则混合气体的密度始终不变,因此不能说明反应已达平衡;⑤混合气体的颜色不再改变,说明NO2浓度不变,反应已达平衡。综上所述,可作为平衡标志的有①⑤

,A正确。10.BC从反应开始到平衡生成甲醇0.75mol·L-1,根据反应方程式可知消耗氢气2.25mol·L-1,则用H2表示的平均反应速率v(H2)=2.25mol·L-19min=0.25mol·L-1·min-1,故A正确;3min时物质的浓度仍然在发生变化,正、逆反应速率不

相等,反应没有达到平衡,故B错误;结合图像可以计算,平衡时c(CH3OH)=c(H2O)=0.75mol·L-1,c(CO2)=0.25mol·L-1,c(H2)=0.75mol·L-1,因此平衡常数K=0.75×0.750.25×0.753=1

63,故C错误;3min时没有达到平衡状态,反应正向进行,v正(CH3OH)>v逆(CH3OH),9min时反应达到平衡状态,v正(CH3OH)=v逆(CH3OH),由于3min时的v正(CH3OH)大于9min时的v正(CH3OH),因此9min时的v逆(

CH3OH)小于3min时的v正(CH3OH),故D正确。11.BD从反应开始到刚达到平衡的时间内,v(X)=2v(M)=2×0.6mol·L-160s=0.02mol·L-1·s-1,故A错误;根据公式M=𝑚𝑛,反应过程中混

合气体的质量m不变,物质的量n逐渐减小,平均摩尔质量M不变,则说明n不再变化,则反应达到化学平衡状态,故B正确;该温度下,该反应的平衡常数K=0.6(1.8-2×0.6)2=53,故C错误;a点M的浓度小,生成X的速率小,a、b两时刻生成

X的速率:v(a)<v(b),故D正确。12.C平衡常数表达式中,分子中的物质是生成物,分母中的物质是反应物,A项正确;根据“三段式”法分析。设容器容积为VL,平衡时反应的CO为xmol。CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始/(mol·L-1)1�

�1𝑉00变化/(mol·L-1)𝑥𝑉𝑥𝑉𝑥𝑉𝑥𝑉平衡/(mol·L-1)1-𝑥𝑉1-𝑥𝑉𝑥𝑉𝑥𝑉因此𝑥𝑉·𝑥𝑉1-𝑥𝑉·1-𝑥𝑉=1,解得x=0.5。则混合气体中H2的体积分数为0.

5mol1mol+1mol×100%=25%,B项正确;由n(CO2)=0.4mol可推知,该状态下,n(H2)=0.4mol、n(H2O)=0.6mol、n(CO)=0.6mol,Q=0.4𝑉×0.4𝑉0.6𝑉×0.6𝑉<1.00=K,故该反应没有达到化学平衡状态,C项错误

;将所给关系式进行变化,可知该条件下平衡常数K=0.60,D项正确。13.BC反应达到平衡时,X的转化率为(0.1-0.05)mol·L-10.1mol·L-1×100%=50%,A正确;根据反应速率之比=浓度变化量之比=化学计量数之比可知:Δc(X)∶Δc(Y)

∶Δc(Z)=0.05∶0.15∶0.1=1∶3∶2,则反应的化学方程式为X+3Y2Z,K=𝑐2(Z)𝑐(X)·𝑐3(𝑌)=0.120.05×0.053=1600,B错误;平衡常数只受温度的影响,温度不变时

,化学平衡常数不变,C错误;平衡常数只受温度的影响,温度改变时,化学平衡常数一定改变,D正确。14.AB-lgK越大,则平衡常数K越小,由题图可知,随温度升高,平衡常数增大,则升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,故该反应的ΔH>0,故A正确;A点-lgK=2.294,则平衡常数K=10-2.2

94,故B正确;30℃时,B点未平衡,最终要达平衡状态,平衡常数的负对数要变大,所以此时的(-lgQ)<(-lgK),所以Q>K,B点浓度商大于平衡常数,反应向逆反应进行,则B点对应状态的v(正)<v(逆),故C错误;反应得到NH3、CO2的物质的量之比为2∶1,反应开始后氨气体积分数始

终不变,NH3的体积分数不变不能说明该反应达到平衡状态,故D错误。15.答案(1)K=𝑐(H2)·𝑐(CO)𝑐(H2𝑂)(2)不变(3)ABCE(5)50%13p解析(1)该反应的平衡常数的表达式为K=𝑐(H2)·𝑐(CO)

𝑐(H2𝑂)。(2)上述反应达到平衡后,将体系中的C(s)部分移走,由于碳为固体,反应物浓度不变,正反应速率不变。(3)该反应是体积增大的反应,当压强固定不变化,说明达到平衡,故A符合题意;该反应是相对分子质量减小的反应,当气体平均相对分子质量不再变化,说明达到平衡

,故B符合题意;消耗H2O(g)的速率为正反应,消耗CO的速率为逆反应,两者速率之比等于化学计量数之比,说明达到平衡,故C符合题意;H2O(g)、CO、H2的浓度相等,不能说明达到平衡,故D不符合题意;固定容积下,该反应固体不断消耗,气体质量不断增加,气体密度不断增加,当气体密

度不再变化,说明达到平衡,故E符合题意;v(H2O)=v(CO),没有说明是正反应还是逆反应,因此不能说明达到平衡,故F不符合题意。综上所述,答案为ABCE。(4)根据题意建立三段式得到C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)开始/molx400转化/mol

yyyy平衡/molx-y4-yyy则K=𝑐(H2)·𝑐(CO)𝑐(H2𝑂)=𝑦2×𝑦24-𝑦2=1,解得y=2,则此温度下H2O(g)的转化率为2mol4mol×100%=50%。平衡时n(H2O)=n(H2)=n(CO)

=2mol,因此H2O、H2、CO的物质的量分数均为13,则Kp=13𝑝×13𝑝13𝑝=13p。16.答案(1)①ΔH1-ΔH2𝐾1𝐾2②BC(2)①2.00.670.13mol·L-1·min-1②A解析(1)反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)ΔH1①反应Fe(

s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)ΔH2②①利用盖斯定律,将反应①-反应②,即得反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的ΔH=ΔH1-ΔH2,K=𝑐(CO)·𝑐(H2𝑂)𝑐(CO2)·𝑐

(H2)=𝐾1𝐾2。②反应前后气体的分子数相等,压强始终不变,所以当容器中压强不变时,反应不一定达平衡状态,A不符合题意;混合气体中c(CO)不变时,反应达平衡状态,B符合题意;v正(H2)=v逆(H2O),即正、逆反应速率相等,反应达平

衡状态,C符合题意;不管反应是否达到平衡,始终存在c(CO)=c(CO2),所以反应不一定达平衡状态,D不符合题意。故选BC。(2)①起始时c(CO2)=1.5mol·L-1,平衡时c(CO2)=0.5mol·L-

1,则参加反应的CO2为1mol·L-1,生成CO为1mol·L-1,该条件下反应的平衡常数为K=𝑐(CO)𝑐(CO2)=10.5=2.0;若铁粉足量,CO2的起始浓度为2.0mol·L-1,10min达到平衡,设参加反应的C

O2的物质的量浓度为xmol·L-1,则可建立如下三段式:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)起始量/(mol·L-1)2.00变化量/(mol·L-1)xx平衡量/(mol·L-1)2.0

-xx𝑥2.0-𝑥=2.0,x=43,平衡时CO2的浓度为2.0mol·L-1-xmol·L-1≈0.67mol·L-1,v(CO)为43mol·L-110min≈0.13mol·L-1·min-1。