新教材適用高中化學(xué)第2章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第2節(jié)化學(xué)平衡第1課時(shí)化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡常數(shù)課后習(xí)題新人教版選擇性必修1

其次節(jié)化學(xué)平衡第1課時(shí)化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡常數(shù)基礎(chǔ)鞏固1.在肯定條件下,向某容器中充入N2和H2合成NH3,以下敘述錯(cuò)誤的是()。A.起先反應(yīng)時(shí),正反應(yīng)速率最大,逆反應(yīng)速率為0B.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,正反應(yīng)速率漸漸減小,最終減小為0C.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,逆反應(yīng)速率漸漸增大,最終保持恒定D.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,正反應(yīng)速率漸漸減小,最終與逆反應(yīng)速率相等且都保持恒定答案:B解析:隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物濃度漸漸減小,正反應(yīng)速率漸漸減小,最終保持恒定,但不為0,B項(xiàng)錯(cuò)誤。2.某溫度下,向容積為1L的密閉反應(yīng)器中充入0.10molSO3,當(dāng)反應(yīng)器中的氣體壓強(qiáng)不再變更時(shí)測(cè)得SO3的轉(zhuǎn)化率為20%,則該溫度下反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常數(shù)為()。A.8.0×102 B.1.6×103C.3.2×103 D.4.0×102答案:B解析:設(shè)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)生成O2的物質(zhì)的量為xmol。2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)起始/mol 0.10 0 0平衡/mol 0.10-2x 2x x2x0.10×100%=20%K=c所以逆反應(yīng)的平衡常數(shù)為1600,B項(xiàng)正確。3.關(guān)于反應(yīng)Fe2O3(s)+CO(g)2FeO(s)+CO2(g)的平衡常數(shù)表達(dá)式的幾種寫(xiě)法,其中正確的是()。①K=c②K=c③K=c④K=c⑤K=c(⑥K=cA.①③⑤ B.②④⑥C.⑤ D.⑥答案:C解析:Fe2O3和FeO均為固體,其濃度通常認(rèn)為是常數(shù),不寫(xiě)入平衡常數(shù)表達(dá)式中。平衡常數(shù)K等于生成物平衡濃度的冪之積除以反應(yīng)物平衡濃度的冪之積。4.下列關(guān)于平衡常數(shù)K的說(shuō)法中,正確的是()。①平衡常數(shù)K只與反應(yīng)本身及溫度有關(guān)②變更反應(yīng)物濃度或生成物濃度都會(huì)變更平衡常數(shù)K③加入催化劑不變更平衡常數(shù)K④平衡常數(shù)K只與溫度有關(guān),與反應(yīng)的本身及濃度、壓強(qiáng)無(wú)關(guān)A.①② B.②③C.③④ D.①③答案:D解析:平衡常數(shù)K是反映可逆反應(yīng)限度的一個(gè)特征物理量,由反應(yīng)本身確定,只受溫度影響。催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),加入催化劑不變更平衡常數(shù)K。5.在肯定溫度下向aL密閉容器中加入1molX氣體和2molY氣體發(fā)生如下反應(yīng):X(g)+2Y(g)2Z(g),下列描述能說(shuō)明此反應(yīng)肯定達(dá)到平衡狀態(tài)的是()。A.容器內(nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)間變更而變更B.容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時(shí)間變更C.容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為1∶2∶2D.單位時(shí)間內(nèi)消耗0.1molX同時(shí)生成0.2molZ答案:B解析:A項(xiàng)中壓強(qiáng)仍在變更,說(shuō)明反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài);B項(xiàng)中各物質(zhì)的濃度不隨時(shí)間變更說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);C項(xiàng)中X、Y、Z的濃度之比為1∶2∶2不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);D項(xiàng)描述的都是正反應(yīng)速率,不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。6.肯定溫度下,反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)的焓變?yōu)棣。現(xiàn)將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中,下列示意圖正確且能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()。A.①② B.②④ C.③④ D.①④答案:D解析:ΔH是恒量,不能作為推斷平衡狀態(tài)的標(biāo)記;題述反應(yīng)是起始時(shí)充入1molN2O4,正反應(yīng)速率應(yīng)是漸漸減小直至不變,③曲線趨勢(shì)不正確。7.在恒溫恒容下的密閉容器中,進(jìn)行可逆反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH<0。下列選項(xiàng)中的描述不能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()。A.正反應(yīng)生成NO2的速率和逆反應(yīng)生成O2的速率相等B.反應(yīng)器中壓強(qiáng)不隨時(shí)間變更而變更C.混合氣體平均摩爾質(zhì)量保持不變D.混合氣體顏色深淺保持不變答案:A解析:達(dá)到平衡時(shí)對(duì)某一物質(zhì)而言,其正、逆反應(yīng)速率相等,依據(jù)熱化學(xué)方程式,平衡時(shí)生成O2的速率是消耗NO2的速率的12,A項(xiàng)中生成NO2的速率和生成O2的速率相等時(shí)v(正)<v(逆),A項(xiàng)描述說(shuō)明反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)。反應(yīng)前后氣體體積不相等,當(dāng)體系中總的物質(zhì)的量保持不變,總壓強(qiáng)也保持不變時(shí),說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài);而混合氣體的總質(zhì)量不變,當(dāng)平均摩爾質(zhì)量保持不變,說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài);混合氣體顏色深淺保持不變,說(shuō)明NO28.在肯定條件下,在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1mol·L-1、0.2mol·L-1、0.2mol·L-1,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),各物質(zhì)的濃度有可能是()。A.Z為0.2mol·L-1B.Y2為0.35mol·L-1C.X2為0.3mol·L-1D.Z為0.4mol·L-1答案:A解析:利用極值法分析。平衡時(shí),X2的濃度范圍是0<c(X2)<0.2mol·L-1,Y2的濃度范圍是0.1<c(Y2)<0.3mol·L-1,Z的濃度范圍是0<c(Z)<0.4mol·L-1。只有A項(xiàng)符合題意。9.(1)已知448℃時(shí),反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)K1=49,則該溫度下反應(yīng)2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常數(shù)K2=;反應(yīng)12H2(g)+12I2(g)HI(g)的平衡常數(shù)K3=。

(2)已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù):H2(g)+S(s)H2S(g)K4S(s)+O2(g)SO2(g)K5則反應(yīng)H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)的平衡常數(shù)K6=(用K4、K5表示)。

答案:(1)1497(2)解析:(1)第2個(gè)反應(yīng)與第1個(gè)反應(yīng)互為逆反應(yīng),其平衡常數(shù)互為倒數(shù)關(guān)系,第3個(gè)反應(yīng)中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)與第1個(gè)相比,削減為一半,平衡常數(shù)也會(huì)發(fā)生變更,得K3=K1,代入K1=49,得K3=7。(2)寫(xiě)出K4、K5和K6的表達(dá)式:K4=c(H2S)c(H2),K5=c10.(1)在肯定溫度下,氧化鐵可以與一氧化碳發(fā)生下列反應(yīng):Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)①反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=。

②該溫度下,在2L盛有Fe2O3粉末的密閉容器中通入CO氣體,則10min內(nèi)CO2的平均反應(yīng)速率為0.015mol·L-1·min-1,10min后生成了單質(zhì)鐵g。

(2)能說(shuō)明上述反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是。

A.CO的生成速率與CO2的生成速率相等B.CO生成速率與CO2消耗速率相等C.CO的質(zhì)量不變D.體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變更E.氣體密度不再變更答案:(1)①c3(CO2解析:(1)①固體、液體純物質(zhì)的濃度可看作常數(shù),所以K中不出現(xiàn)Fe2O3(s)和Fe(s),K=c3②10min內(nèi)生成CO2的物質(zhì)的量為0.015mol·L-1·min-1×10min×2L=0.3mol,由以下關(guān)系式:2Fe~3CO22mol 3mol0.2mol0.3molm(Fe)=0.2mol×56g·mol-1=11.2g。(2)CO生成速率為逆反應(yīng)速率,CO2生成速率為正反應(yīng)速率,且CO、CO2的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等,則v正(CO2)=v逆(CO),達(dá)到化學(xué)平衡;v生成(CO)=v逆(CO),v消耗(CO2)=v逆(CO2),無(wú)法說(shuō)明是否達(dá)到化學(xué)平衡;m(CO)不變,則n(CO)不變,反應(yīng)達(dá)到平衡;該反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng),反應(yīng)隨意時(shí)刻,體系的壓強(qiáng)均相同;ρ=mV,當(dāng)m(氣體)不變時(shí),反應(yīng)即達(dá)到平衡,達(dá)到平衡時(shí),ρ實(shí)力提升1.(雙選)在肯定溫度下的密閉容器中,加入1molCO與1molH2O發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),5s后達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得n(H2)為0.5mol,下列說(shuō)法正確的是()。A.在該溫度下平衡常數(shù)K=1B.v(CO)=0.1mol·L-1·s-1C.CO的轉(zhuǎn)化率為50%D.再投入8molH2O,CO的轉(zhuǎn)化率增大為88.9%答案:AC解析:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始/mol 1 1 0 0轉(zhuǎn)化/mol 0.5 0.5 0.5 0.5平衡/mol 0.5 0.5 0.5 0.5K=c(CO2)·c(H2)c(CO)·2.(雙選)在溫度肯定時(shí),反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)φ(NO2)隨壓強(qiáng)的變更狀況如圖所示(實(shí)線上的點(diǎn)表示對(duì)應(yīng)壓強(qiáng)下的平衡點(diǎn)),下列說(shuō)法正確的是()。A.A、C兩點(diǎn)的正反應(yīng)速率的關(guān)系為v(A)>v(C)B.A、B、C、D、E各狀態(tài)中,v(正)<v(逆)的是狀態(tài)DC.維持p1不變,E→A所需時(shí)間為x;維持p2不變,D→C所需時(shí)間為y,則x<yD.使C狀態(tài)到達(dá)A狀態(tài),可選用的條件是減小壓強(qiáng),由p2無(wú)限緩慢降壓至p1答案:BD解析:有氣體參與的化學(xué)反應(yīng),增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率增大,A點(diǎn)的壓強(qiáng)小于C點(diǎn),故v(A)<v(C),A項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖像可知,A、B、C點(diǎn)表示反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),其v(正)=v(逆),E點(diǎn)時(shí)反應(yīng)正向進(jìn)行,即v(正)>v(逆),D點(diǎn)時(shí)反應(yīng)逆向進(jìn)行,即v(正)<v(逆),B項(xiàng)正確;由于p2>p1,故p2時(shí)反應(yīng)速率大,達(dá)到平衡所需時(shí)間y<x,C項(xiàng)錯(cuò)誤。3.將肯定量的SO2和0.7mol氧氣充入肯定容積的密閉容器中,550℃時(shí),在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0。反應(yīng)達(dá)到平衡后,將容器中的混合氣體通過(guò)過(guò)量NaOH溶液,氣體體積減小了21.28L;再將剩余氣體通過(guò)焦性沒(méi)食子酸的堿性溶液汲取O2,氣體的體積又減小了5.6L。(以上氣體體積均已轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積,計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)推斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)記是。

A.SO2和SO3濃度相等B.SO2百分含量保持不變C.容器中氣體的壓強(qiáng)不變D.SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等E.容器中混合氣體的密度保持不變(2)求該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率(用百分?jǐn)?shù)表示)。(3)若將平衡混合氣體的5%通入過(guò)量的BaCl2溶液,生成沉淀多少克?答案:(1)BC(2)消耗O2的物質(zhì)的量:0.7mol-5.6L22生成SO3的物質(zhì)的量:0.45mol×2=0.9mol。SO2和SO3的物質(zhì)的量之和:21.28L22反應(yīng)前SO2的物質(zhì)的量:0.95mol。SO2的轉(zhuǎn)化率:0.9mol0.(3)在給