2017届鲁教版高中化学一轮复习课时检测(二十五)化学平衡常数Word版含解析

课时跟踪检测（二十五）化学平衡常数1．某温度下反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常数K＝57.0，现向此温度下的真空容器中充入0.2mol·L－1H2(g)、0.5mol·L－1I2(g)及0.3mol·L－1HI(g)，则下列说法中正确的是()A．反应正好达平衡B．反应向左进行C．反应向某方向进行一段时间后K57.0D．反应向某方向进行一段时间后c(H2)0.2mol·L－1解析：选D此时的浓度商为Q＝c2HIcH2·cI2＝0.320.2×0.5＝0.9K，故平衡右移，c(H2)的浓度降低。2．反应Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)，700℃时平衡常数为1.47,900℃时平衡常数为2.15。下列说法正确的是()A．升高温度该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小B．该反应的化学平衡常数表达式为K＝[FeO]·[CO][Fe]·[CO2]C．该反应的正反应是吸热反应D．增大CO2浓度，平衡常数增大解析：选CA项，升温，正、逆反应速率均增大，不正确；B项，该化学平衡常数表达式为[CO][CO2]，故不正确；C项，升温，平衡常数增大，表明平衡向正反应方向移动，即正反应为吸热反应，故正确；D项，增大反应物浓度，平衡常数不变，故不正确。3．(2016·烟台模拟)随着汽车数量的逐年增多，汽车尾气污染已成为突出的环境问题之一。反应：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)可用于净化汽车尾气，已知该反应速率极慢，570K时平衡常数为1×10－59。下列说法正确的是()A．提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂B．提高尾气净化效率的常用方法是升高温度C．装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或COD．570K时及时抽走CO2、N2，平衡常数将会增大，尾气净化效率更佳解析：选A提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂，加快反应速率，A正确，B错误；由反应为可逆反应，装有尾气净化装置的汽车排出的气体中仍然含有NO或CO，C错误；570K时及时抽走CO2、N2，尾气净化效率更佳，但平衡常数不变，D错误。4．(2015·天津高考)某温度下，在2L的密闭容器中，加入1molX(g)和2molY(g)发生反应：X(g)＋mY(g)3Z(g)。平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1molZ(g)，再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是()A．m＝2B．两次平衡的平衡常数相同C．X与Y的平衡转化率之比为1∶1D．第二次平衡时，Z的浓度为0.4mol·L－1解析：选DA项，根据再次加入1molZ(g)，平衡后，X、Y、Z的体积分数不变，可知该反应是一个反应前后气体分子数相等的反应，因此m＝2。B项，由于温度没有变化，故两次平衡的平衡常数不变。C项，因为是按照化学方程式中系数之比充入的反应物，因此二者的平衡转化率相等。D项，该反应前后气体分子数不变，因此反应后气体的物质的量与反应前一样，都为4mol，而平衡后Z的体积分数为10%，平衡时Z的物质的量为4mol×10%＝0.4mol，容器体积为2L，Z的浓度为0.2mol·L－1。5．已知在25℃时，下列反应的平衡常数如下：①N2(g)＋O2(g)2NO(g)K1＝1×10－30②2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)K2＝2×1081③2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)K3＝4×10－92下列说法正确的是()A．NO分解反应：NO(g)12N2(g)＋12O2(g)的平衡常数为1×10－30B．根据K2的值可以判断常温下H2和O2很容易反应生成H2OC．常温下，NO、H2O、CO2三种物质分解放出O2的倾向顺序为NOH2OCO2D．温度升高，上述三个反应的平衡常数均增大解析：选CA项，NO(g)12N2(g)＋12O2(g)的平衡常数为(1K1)12＝1015，错误；B项，H2和O2之间的反应需要点燃才能进行，错误；C项，常温下，NO、H2O、CO2三种物质分解放出O2的平衡常数依次为1×1030、5×10－82、4×10－92，平衡常数越大，则反应进行的程度越大，正确；D项，反应②为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，错误。6．某温度下，将2molA和3molB充入一密闭容器中，发生反应：aA(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，5min后达到平衡。已知该温度下其平衡常数K＝1，若温度不变时将容器的容积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则()A．a＝3B．a＝2C．B的转化率为40%D．B的转化率为60%解析：选C若温度不变时将容器的容积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则可以确定该反应前后气体体积不变，所以a＝1，选项A、B错误；设B的转化率为x，列出三段式：A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)初始物质的量/mol2300变化物质的量/mol3x3x3x3x平衡物质的量/mol2－3x3－3x3x3x3x×3x2－3x×3－3x＝1，解得x＝0.4，即B的转化率为40%。7．(2016·清华附中模拟)80℃时，2L密闭容器中充入0.40molN2O4，发生反应N2O4===2NO2ΔH＝＋QkJ·mol－1(Q0)，获得如下数据：时间/s020406080100c(NO2)/(mol·L－1)0.000.120.200.260.300.30下列判断正确的是()A．升高温度该反应的平衡常数K减小B．20～40s内，v(N2O4)＝0.004mol·L－1·s－1C．反应达平衡时，吸收的热量为0.30QkJD．100s时再通入0.40molN2O4，达新平衡时N2O4的转化率增大解析：选C该反应为吸热反应，温度升高，平衡向吸热的方向移动，即正反应方向移动，平衡常数K增大，故A错误；20～40s内，v(NO2)＝ΔcΔt＝0.20mol·L－1－0.12mol·L－120s＝0.004mol·L－1·s－1，v(N2O4)＝12v(NO2)＝0.002mol·L－1·s－1，故B错误；浓度不变时，说明反应已达平衡，反应达平衡时，生成NO2的物质的量为0.30mol·L－1×2L＝0.60mol，由热化学方程式可知生成2molNO2吸收热量QkJ，所以生成0.6molNO2吸收热量0.3QkJ，故C正确；100s时再通入0.40molN2O4，平衡状态相当于增大压强，平衡逆向移动，N2O4的转化率减小，故D错误。8．碘单质难溶于水却易溶于KI溶液。碘水中加入KI溶液发生反应：I2(aq)＋I－(aq)I－3(aq)，该反应的平衡常数与温度的关系如图，下列说法不正确的是()A．上述正反应为放热反应B．上述体系中加入苯，平衡不移动C．可运用该反应原理除去硫粉中少量的碘单质D．实验室配制碘水时，为增大碘单质的溶解度可加入适量KI溶液解析：选B由图中可看出，随着温度的升高，平衡常数减小，故升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，A项正确；加入苯后能将溶液的碘单质萃取，降低了溶液中c(I2)，平衡逆向移动，B项错误；硫粉中的碘单质在加入KI后，碘单质生成KI3而除去，C项正确；配制碘水时，加入KI溶液，使得平衡正向移动，增大碘单质的溶解度，D项正确。9．(2016·洛阳模拟)化学平衡状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的相关数据如下表：编号化学方程式平衡常数温度979K1173KⅠFe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)K11.472.15ⅡCO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)K21.62bⅢFe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)K3a1.68根据以上信息判断，下列结论错误的是()A．abB．增大压强，平衡状态Ⅱ不移动C．升高温度平衡状态Ⅲ向正反应方向移动D．反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应解析：选CFe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)，K1＝[CO][CO2]，CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，K2＝[CO2][H2][CO][H2O]，Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)，K3＝[H2][H2O]，同温度下，K2＝K3K1，K3＝K1·K2,979K平衡常数a＝1.47×1.62＝2.38,1173K平衡常数b＝1.682.15＝0.78。计算分析可知ab，故A正确；反应ⅡCO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，是气体体积不变的反应，增大压强平衡不移动，故B正确；计算得到平衡常数，反应Ⅲ平衡常数随温度升高减小，平衡逆向进行，故C错误；反应Ⅱ的平衡常数随温度升高减小，说明正反应为放热反应，反应Ⅲ平衡常数随温度升高减小，说明正反应为放热反应，故D正确。10.(2015·安徽高考)汽车尾气中NO产生的反应为N2(g)＋O2(g)2NO(g)。一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，右图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是()A．温度T下，该反应的平衡常数K＝4c0－c12c21B．温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小C．曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D．若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的ΔH＜0解析：选AA项，由曲线a可知，达到平衡时c(N2)＝c1mol·L－1，则生成的c(NO)＝2(c0－c1)mol·L－1，故K＝[NO]2[N2][O2]＝4c0－c12c21。B项，反应物和产物都是气体，当容器保持恒容时，混合气体的密度始终保持不变。C项，催化剂的加入只能改变反应速率而不可能使平衡发生移动，故加入催化剂后达到平衡时，c(N2)仍为c1mol·L－1。D项，若曲线b改变的是温度，根据达到平衡时曲线b对应的时间短，则对应温度高，升高温度时c(N2)减小，平衡正向移动，正反应为吸热反应，ΔH0。11．(2016·沈阳模拟)工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.44kJ·mol－1；其部分工艺流程如图：反应体系中各组分的部分性质见下表：气体氮气氢气氨熔点(℃)－210.01－252.77－77.74沸点(℃)－195.79－259.23－33.42回答下列问题：(1)写出该反应的化学平衡常数表达式：______________，随着温度的升高，K值________(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)平衡常数K值越大，表明________(填字母)。A．N2的转化率越高B．NH3的产率越大C．原料中N2的含量越高D．化学反应速率越快(3)对于合成氨反应而言，如图有关图像一定正确的是(选填字母)________。解析：(1)工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.44kJ·mol－1，平衡常数为K＝[NH3]2[N2][H2]3，反应是放热反应，随着温度的升高平衡逆向进行，平衡常数减小；(2)平衡常数K值越大反应进行的程度越大，正向进行越大，N2的转化率越高，故A正确；反应正向进行，生成的氨气越多，NH3的产率越大，故B正确；反应正向进行，原料中N2的含量减少，故C错误；平衡常数越大，说明正向进行程度越大，但化学反应速率不一定越快，故D错误；(3)a.升高温度，平衡逆向移动，则氨气的体积分数减小，但反应到达平衡的时间缩短，故正确；b．反应到达平衡时，各物质浓度变化量之比等于其系数之比，氢气与氨气浓度变化量之比为3∶2，故错误；c．使用催化剂加快反应速率，缩短反应时间，但不影响平衡移动，符合题意，故正确。答案：(1)K＝[NH3]2[N2][H2]3减小(2)AB(3)ac12．(2016·渭南二模)某温度，将2molCO与5molH2的混合气体充入容积为2L的密闭容器中，在催化剂的作用下发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。经过5min后，反应达到平衡，此时转移电子6mol。(1)该反应的平衡常数为________