【文档说明】2024届高考一轮复习化学试题（通用版）第七章 第36讲 化学平衡常数及转化率的计算 Word版含解析.docx，共(10)页，473.273 KB，由小赞的店铺上传

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课时规范练36一、选择题:每小题只有1个选项符合题意。1.只改变影响化学平衡的一个因素,下列对平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述不正确的是()A.K值不变,平衡可能移动B.平衡向正反应方向移动时,K值不一定变化C.K值有变化,平衡一定移动D.相同条件下,同一个反应方程式的化学计量数

增大2倍,K值也增大2倍答案:D解析:改变压强或浓度引起化学平衡移动时,K值不变,A、B均正确;K值只与温度有关,K值发生了变化,说明体系的温度改变,则平衡一定移动,C正确;相同条件下,同一个反应方程式的化学计量数增大2倍,K值应该变为原来K值的平方,D错误。2.在温度为T1时,放热反应CO(g

)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)达到平衡状态,c1(CO)=c1(H2O)=1.0mol·L-1,其平衡常数为K1。升高反应体系的温度至T2时,反应物的平衡浓度分别为c2(CO)和c2(H2O),平衡常数为K2,则有()A.K2=K1B.K2>K1

C.c2(CO)=c2(H2O)D.c1(CO)>c2(CO)答案:C解析:升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数之间的关系为K2<K1,K1、K2的单位均为1,c1(CO)<c2(CO),故C正确。3.(2023辽宁铁岭六校联考)一定条件下

,在一密闭容器中放入足量的Ni和一定量的CO,发生反应并达到化学平衡:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。已知该反应在25℃、80℃时的平衡常数分别为5×104和2。下列说法正确的是()A.加热,该反应的反应速率加快B.上述生成Ni(CO

)4的反应为吸热反应C.恒温恒压下,若向容器中再充入少量的Ar,上述平衡将正向移动D.80℃时,测得某时刻Ni(CO)4、CO浓度均为0.5mol·L-1,则此时v(正)>v(逆)答案:A解析:升高温度加快反应速率,故

加热时,该反应速率加快,A正确;反应在25℃、80℃时的平衡常数分别为5×104和2,可知升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,B错误;恒温恒压下,若向容器中再充入少量的Ar,气体的体积增大,该反应为气体体积减小的反应,平衡逆向移动,C错

误;80℃时,测得某时刻Ni(CO)4、CO浓度均为0.5mol·L-1,Q=0.5(0.5)4=8>K=2,平衡逆向移动,此时v(正)<v(逆),D错误。4.恒容时,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)中NO的平衡转化率与温度的关系曲线如图所示,图中标有b、

c、d三点,下列说法正确的是()A.该反应的ΔH>0,ΔS<0B.混合气体的密度:d点>b点C.c点未达到平衡状态且v(正)>v(逆)D.使用催化剂,b、d两点将上移答案:C解析:该反应的正反应是气体总体积减小的反应,则有ΔS<0;由题图可知,随着温度升高,N

O的转化率降低,说明升高温度,平衡逆向移动,则该反应的ΔH<0,A错误;恒容条件下进行反应,混合气体的密度不变,B错误;c点处于平衡曲线下方,此时NO转化率小于平衡值,则c点未达到平衡状态,反应正向进行,则有v(正)>v(逆),

C正确;使用催化剂,平衡不移动,NO的转化率不变,故b、d两点不会向上移动,D错误。5.(2023江苏泰州中学调研)T1温度下在容积为10L的密闭容器中发生可逆反应X(g)+Y(g)2Z(g)+2W(s

)ΔH,起始时充入15molX与15molY,10min时反应达到平衡状态,测得平均速率v(Z)=0.12mol·L-1·min-1。下列有关说法正确的是()A.T1温度下该反应的平衡常数为2.56B.平衡时再充入一定量的X,平衡正向

移动,X的转化率增大C.若T2>T1,T2时K=1.52,则该反应的ΔH>0D.若其他条件不变,T3温度下,K=1.96,则Y的平衡转化率约为41.3%答案:D解析:根据Z的反应速率可知平衡时c(Z)=1.2mol·L-1,则平衡时,c(X)=0.9mol·L-1,c(Y)=0.9m

ol·L-1,W为固体,平衡常数K=𝑐2(Z)𝑐(X)·𝑐(Y)=1.220.9×0.9≈1.78,A错误;平衡时,再充入一定量的X,平衡正向移动,但X的转化率减小,Y的转化率增大,B错误;温度升高,平衡常数减小,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,ΔH

<0,C错误;T3温度下,K=1.96,设Y转化的浓度为xmol·L-1,则X(g)+Y(g)2Z(g)+2W(s)起始浓度(mol·L-1)1.51.50转化浓度(mol·L-1)xx2x平衡浓度(mol·

L-1)1.5-x1.5-x2x平衡常数K=(2𝑥)2(1.5-𝑥)×(1.5-𝑥)=1.96,解得x≈0.62,则Y的平衡转化率为0.62mol·L-11.5mol·L-1×100%≈41.3%,D正确。6.在一定温度下,将1molCO2和3molH2充入

容积为1L的恒容密闭容器中发生反应并达到平衡:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH<0,测得平衡混合气体中CH3OH的物质的量分数为25%。下列说法不正确的是()A.平衡混合气体中C原子的物质的量是1molB.该反应的反应物的总能量高于生成物的总能量C.

该反应的化学平衡常数K=43D.其他条件相同时,若起始充入2molCO2和6molH2,达到平衡时CH3OH的物质的量分数小于25%答案:D解析:根据质量守恒定律可知,1molCO2参与反应,平衡时混合气体中C原子的物质的量仍为1mol,A正确;该反应的ΔH<0,则该反应的反应物的总能量高

于生成物的总能量,B正确;设转化的CO2的浓度为xmol·L-1,利用三段式法计算:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)起始浓度(mol·L-1)1300转化浓度(mol·L-1)x3xxx平衡浓度(mol·L-1)1-x

3(1-x)xxCH3OH的物质的量分数为25%,则有𝑥1-𝑥+3(1-𝑥)+𝑥+𝑥×100%=25%,解得x=23,计算可得该反应的化学平衡常数K=43,C正确;其他条件相同时,若起始充入2m

olCO2和6molH2,相当于在原平衡基础上缩小容积至原来的12,而缩小容积,平衡正向移动,CH3OH的物质的量分数增大,大于25%,D错误。7.(2023湖北襄阳模拟)在160℃、200℃条件下,分别向两个容积为2L的

刚性容器中充入2molCO和2molN2O,发生反应:CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g)ΔH<0。实验测得两容器中CO或N2的物质的量随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是()A.当容器中混合气体的

密度不随时间变化时,该反应达到平衡状态B.ac段N2的平均反应速率为0.10mol·L-1·min-1C.逆反应速率:c>b>dD.160℃时,该反应的平衡常数Kp=9答案:D解析:该反应前后气体的物质的量不变,恒温恒容时,当容器中

混合气体的密度不随时间变化时,不能说明该反应达到平衡状态,A错误;ac段N2的平均反应速率为v=Δ𝑐Δ𝑡=Δ𝑛𝑉·Δ𝑡=(1.2-0.4)mol2L×(10-2)min=0.05mol·L-1·min-1,B错误;随着反应的进行,

N2的物质的量增大,CO的物质的量减小,故ac曲线表示N2的物质的量随时间的变化,bd曲线表示CO的物质的量随时间的变化,由题图可知ac先达到平衡,说明ac对应的温度更高,故逆反应速率c>d,由d点生成物浓

度高于b点,故逆反应速率d>b,故逆反应速率:c>d>b,C错误;bd曲线对应温度为160℃,由题图中数据可知160℃时,d点达到平衡,平衡时CO的物质的量为0.5mol,列出三段式分析:CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g)起始量/mol2200转化量/mol1

.51.51.51.5平衡量/mol0.50.51.51.5该反应的平衡常数Kp=𝑝(CO2)·𝑝(N2)𝑝(N2𝑂)·𝑝(CO)=1.54𝑝总·1.54𝑝总0.54𝑝总·0.54𝑝总=9,D正确。8.硫酸工业中,将SO2氧化为SO3是生产工艺中的重

要环节。在温度为T1条件下,在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0,实验测得:v(正)=k(正)·c2(SO2)·c(O2),v(逆)=k(逆)·c2(SO3)。容器编号起始浓度/(mo

l·L-1)平衡浓度/(mol·L-1)c(SO2)c(O2)c(SO3)c(O2)Ⅰ0.60.300.2Ⅱ0.5x0.3Ⅲ0.30.250.2已知:k(正)、k(逆)为速率常数,仅受温度的影响。下列

说法错误的是()A.达到平衡时,平衡常数和速率常数的关系:K=𝑘(正)𝑘(逆)B.若容器Ⅱ中达到平衡时𝑐(SO3)𝑐(SO2)=1,则x=0.85C.容器Ⅲ中达到平衡时,c(O2)>0.25mol·L-1D.当温度升高为T2时,k(正)、k(逆)

分别增大m倍和n倍,则有m>n答案:D解析:平衡常数K=𝑐2(SO3)𝑐2(SO2)·𝑐(O2)=𝑘(正)𝑘(逆),A正确;根据三段式法及容器Ⅰ中测得的数据可知,在该温度下,该反应的平衡常数K=1.25,容器Ⅱ中,达到平衡时�

�(SO3)𝑐(SO2)=1,K=𝑐2(SO3)𝑐2(SO2)·𝑐(O2)=1𝑐(O2)=1.25,平衡时O2的浓度c(O2)=0.8mol·L-1,列三段式:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)起始浓度(mol·L-1)0

.5x0.3转化浓度(mol·L-1)2(x-0.8)(x-0.8)2(x-0.8)平衡浓度(mol·L-1)0.5-2(x-0.8)0.80.3+2(x-0.8)0.5-2(x-0.8)=0.3+2(x-0.8),x=0.85,B

正确;容器Ⅲ中Q=𝑐2(SO3)𝑐2(SO2)·𝑐(O2)=0.220.32×0.25≈1.78>K,此时平衡向逆反应方向移动,则平衡时c(O2)>0.25mol·L-1,C正确;该反应的ΔH<0,温度升高,平衡向逆反应方向移动,k(逆)增大的幅度更大,n>

m,D错误。9.(2023山东临沂期末)丙酮是重要的有机合成原料,可以由过氧化氢异丙苯合成,其反应为+。为了提高过氧化氢异丙苯的转化率,反应进行时需及时从溶液体系中移出部分苯酚。过氧化氢异丙苯的转化率随反应时间的变化如图所示。设过氧化氢异丙苯的初始浓度

为xmol·L-1,反应过程中的液体体积变化忽略不计。下列说法正确的是()A.a、c两点丙酮的物质的量浓度不同B.b、c两点的逆反应速率:v(b)<v(c)C.100℃时,0~5h之间丙酮的平均反应速率为0.14xmol·L-1·

h-1D.若b点处于化学平衡,则120℃时反应的平衡常数K=0.98𝑥×0.98𝑥0.02𝑥答案:C解析:由题图可知,a、c两点反应物的转化率相等,过氧化氢异丙苯的初始浓度相等,则a、c两点得到丙酮的物质的量浓度相等,A错误;由

题图可知,反应物的转化率b点(98%)大于c点(70%),由生成物的浓度:b点>c点,且b点温度(120℃)高于c点(100℃),浓度越大,温度越高,反应速率越快,则逆反应速率:v(b)>v(c),B错

误;100℃时,0~5h之间丙酮的平均反应速率为𝑥mol·L-1×70%5h=0.14xmol·L-1·h-1,C正确;因反应过程中不断从溶液体系中移出部分苯酚,故b点达平衡时,丙酮的浓度是0.98xmol·L-1,但苯酚的浓度小于0.98xmol·L-1,D错误。二、非选择题10.在一定条件

下,向某0.5L恒容密闭容器中充入xmolCO2和ymolH2,发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-50kJ·mol-1。图1图2图3(1)图1中能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系的是曲线(

填“m”或“n”),判断依据是。(2)若x=2、y=3,测得在相同时间内,不同温度下H2的转化率如图2所示,v逆(a)(填“>”“<”或“=”)v逆(c);温度为T2时,起始压强为2.5MPa,Kp=(MPa)-2(保留两位小数;Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的

量分数)。(3)已知速率方程v(正)=k(正)·c(CO2)·c3(H2),v(逆)=k(逆)·c(CH3OH)·c(H2O),k(正)、k(逆)是速率常数,只受温度影响。图3表示速率常数的对数lgk与温度的倒数1𝑇之间的关系,A、B、D、E分别代表图2中a点

、c点的速率常数,点表示c点的lgk(逆)。答案:(1)m该反应是放热反应,升高温度,平衡向吸热反应的方向移动,平衡常数减小(2)<9.88(3)A解析:(2)根据题图2可知,c点的温度高于a点,温度越高,反应速率越快,即v逆(a)<v逆(c);T2时,起始压强2.5MPa

,则CO2的分压为2.5MPa×25=1MPa,H2的分压为2.5MPa×35=1.5MPa,温度为T2时H2的转化率为80%,则H2的变化分压为1.5MPa×80%=1.2MPa,则达到平衡时CH3OH、

H2O(g)分压均为0.4MPa,CO2的分压为0.6MPa,Kp=𝑝H2O·𝑝CH3OH𝑝CO2·𝑝H23=0.4×0.40.6×0.33(MPa)-2≈9.88(MPa)-2;(3)达到平衡时,v(正)=v(逆),K=𝑘(正)𝑘(逆),该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆

反应方向进行,平衡常数减小,即1𝑇越小,lgk(逆)越大,即点A表示c点的lgk(逆)。11.(2023江西九江模拟)合成氨技术的推广对人类的生存和发展有着重要意义,1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨,实现了人工固氮。(1)反应N2(g)+3H2(g

)2NH3(g)的化学平衡常数表达式为。(2)请结合下列数据分析,工业上选用氮气与氢气反应固氮,而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是。序号化学反应K(298K)的数值①N2(g)+O2(g)2NO(g)5×10-31②N2(g)+3H2(g)2NH3(g)4.1×106(3

)对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在一定条件下氨的平衡含量如表所示。温度/℃压强/MPa氨的平衡含量2001081.5%550108.25%①该反应为(填“吸热”或“放热”)反应。②其他条件不变时,温度升高氨的平衡含量减小的原因是(填字母)。a.温度升高,正反应速率减小,逆反应

速率增大,平衡逆向移动b.温度升高,浓度商(Q)增大,Q>K,平衡逆向移动c.温度升高,活化分子数增多,反应速率加快d.温度升高,K减小,平衡逆向移动③哈伯选用的条件是550℃、10MPa,而非200℃、10MPa,可能的原因是。(4)图1表示500℃、60MPa条件下,原料

气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中M点数据计算N2的平衡体积分数为。图1(5)图2是合成氨反应平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线,图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是(填“温度”或“压强”);判断L1、L2的大小关系并说明理由。图2答案:

(1)K=𝑐2(NH3)𝑐(N2)·𝑐3(H2)(2)氮气与氢气反应的限度(或化学平衡常数)远大于氮气与氧气反应的限度(3)①放热②d③提高合成氨反应的化学反应速率(4)8%(5)压强L1<L2;合成氨反应为放热反应,压强相同时,

升高温度,N2(g)+3H2(g)2NH3(g),平衡逆向移动,NH3的体积分数降低解析:(3)①由题给数据知,温度升高,NH3的平衡含量降低,说明平衡逆向移动,故逆向为吸热反应,则正反应为放热反应。②温度升高,正逆反应速率都增大,a

错误;温度升高瞬间,容器容积不变,气体浓度不变,故Q不变,但K减小,故平衡逆向移动,b错误;未解释氨平衡含量减小的原因,c错误;温度升高,平衡逆向移动,K减小,导致氨的平衡含量减小,d正确。(4)M点对应H2与N2投料比为4,假设H2为4mol,

N2为1mol,平衡时N2转化xmol,列三段式:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)起始/mol140转化/molx3x2x平衡/mol1-x4-3x2x平衡时气体总物质的量=(1-x+4-3x+2x)mol=

(5-2x)mol,则NH3的体积分数为2𝑥5-2𝑥×100%=40%,解得x=57,则N2的平衡体积分数=8%。(5)若X代表温度,温度升高,平衡逆向移动,NH3体积分数减小,与图示不符,故X代表压强,L代表温度;合成氨反应为放热反应,压强相同时,升高温度

,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)平衡逆向移动,NH3的体积分数降低,故L2>L1。12.(2023辽宁葫芦岛模拟)汽车尾气中的NO和CO会对环境造成很大影响,我国科学家在以H2为还原剂清除NO、CO的研究方面取得了

显著成果。请回答下列问题:(1)以太阳能为热源分解Fe3O4,经反应铁氧化合物循环分解水可以制H2。已知:2H2O(l)2H2(g)+O2(g)ΔH1=+571.0kJ·mol-12Fe3O4(s)6F

eO(s)+O2(g)ΔH2=+313.2kJ·mol-1则3FeO(s)+H2O(l)H2(g)+Fe3O4(s)ΔH3=kJ·mol-1。(2)H2还原NO的化学方程式为2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)ΔH<0。①研究表明上述反应历

程分两步:Ⅰ.2NO(g)+H2(g)N2(g)+H2O2(l)(慢反应)Ⅱ.H2O2(l)+H2(g)2H2O(g)(快反应)该总反应的速率由反应(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)决定,反应Ⅰ的活化能比反应Ⅱ的活化能(填“高”或“低”)。②该反应常伴有副产物N2O和NH3。以Pt作

催化剂,用H2还原某废气中的NO(其他气体不反应),270℃时H2的体积分数对H2-NO反应的影响如图所示。随着H2体积分数的增大,N2的体积分数呈下降趋势,原因是。(3)一定温度下,在容积恒为1L的容器中通入一定量N2O4,

发生反应N2O42NO2ΔH<0,体系中各组分浓度随时间(t)的变化如表。t/s020406080𝑐(N2O4)(mol·L-1)0.1000.0620.0480.0400.040𝑐(NO2)(mol·L-1)00.07

60.1040.1200.120①0~40s,N2O4的平均反应速率为。②反应达到平衡后再充入N2O4mol,才能使再次达到平衡时,NO2的浓度为0.24mol·L-1。答案:(1)+128.9(2)①Ⅰ高②

N2被H2消耗,生成NH3(3)①1.3×10-3mol·L-1·s-1②0.18解析:(1)已知反应①2H2O(l)2H2(g)+O2(g)ΔH1=+571.0kJ·mol-1,反应②2Fe3O4(s)6FeO(s)+O2(g)ΔH2=+313.2kJ·mo

l-1,根据盖斯定律,12×(①-②)得到反应3FeO(s)+H2O(l)H2(g)+Fe3O4(s),所以ΔH3=12(ΔH1-ΔH2)=+128.9kJ·mol-1。(2)①化学反应速率取决于反应慢的一步,由题中信息可知反应Ⅰ为慢反应,所以总反应的速率

取决于反应Ⅰ;反应的活化能越大,反应速率越慢,则反应Ⅰ的活化能比反应Ⅱ的活化能高。②当NO完全反应前,氮气的体积分数随氢气的体积分数增大而增大,当NO完全反应后,氮气的体积分数随氢气的体积分数增大而减小,

说明在Pt的催化下,氮气和氢气反应生成氨气,导致氮气的体积分数随氢气的体积分数增大而减小,而氨气的体积分数随氢气的体积分数增大而增大。