课练24

课练24化学平衡常数、转化率及相关计算小题狂练○241．[2019·湖南长沙中学月考]已知：反应mX(g)＋nY(g)qZ(g)ΔH0，m＋nq，在密闭容器中反应达到平衡时，下列说法不正确的是()A．恒容时通入稀有气体使压强增大，平衡不移动B．增大压强，反应速率加快且可以提高Z的产率C．恒压时，增加一定量Z(g)，混合气体的平均相对分子质量变大D．恒容时增加X的物质的量，Y的转化率增大答案：C解析：恒容时通入稀有气体，体系的压强增大，但反应混合物的浓度不变，则平衡不移动，A正确。由于m＋nq，增大压强，平衡正向移动，则Z的产率提高，B正确。恒压时，增加一定量Z(g)，达到的新平衡与原平衡等效，各物质的浓度不变，则混合气体的平均相对分子质量不变，C错误。恒容时增大X(g)的物质的量，平衡正向移动，则Y的转化率增大，D正确。2．研究发现，液态苯是优质储氢材料：C6H6(l)＋3H2(g)C6H12(l)。一定温度下，在密闭容器中充入一定量液态苯(足量)和适量氢气，经反应达到平衡后，测得c(H2)＝2mol·L－1。保持温度不变，将容积体积压缩至原来一半，达到新平衡时c(H2)为()A．1mol·L－1B．2mol·L－1C．3mol·L－1D．4mol·L－1答案：B解析：该可逆反应只有一种气体，平衡常数K＝1c3H2，温度不变，则平衡常数K不变，氢气浓度不变。3．在密闭容器中充入一定量X、Y气体，发生反应：aX(g)＋bY(l)cZ(g)，达到平衡时，测得c(X)＝1mol·L－1。温度不变时，将容器体积缩小至原来的一半，达到新平衡时c(X)＝1.5mol·L－1。下列推断正确的是()A．上述反应中有acB．平衡向左移动C．X的转化率减小D．混合气体的平均相对分子质量增大答案：D解析：体积缩小至原来的一半，即增大压强，温度不变。若平衡不移动，则c(X)＝2mol·L－1，大于1.5mol·L－1，推知：加压时平衡向右移动，X的浓度减小。增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动，又因为Y为液态，故ac，A项错误，B项错误。X的转化率增大，C项错误。平衡向右移动时，气体总质量增大，气体总物质的量减小，故混合气体的平均相对分子质量增大，D项正确。4．环己基甲醛是有机合成、药物合成的重要中间体。在合适的催化剂作用下，用环己烯可制备环己基甲醛，反应原理如下：在恒压密闭容器中加入一定比例的反应物，测得反应过程中产物含量随温度变化的曲线如图所示。下列判断正确的是()A．b点反应达到平衡状态B．ΔH0C．c、d、f三点的反应速率逐渐减小D．升高温度，平衡向生成环己烯的方向移动答案：D解析：从图像看出，c点对应的体系达到平衡状态，c点前的a、b点均未达到平衡，A项错误；达到平衡之后，随着温度升高，产物的百分含量降低，说明正反应是放热反应，B项错误；c、d、f三点对应的温度依次升高，它们的反应速率依次增大，C项错误；该可逆反应的逆反应是吸热反应，升高温度，平衡逆向移动，D项正确。5．向Ⅰ、Ⅱ两个体积相同的恒容密闭容器中各充入2molNO2气体，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)ΔH＝－56.9kJ·mol－1，达到平衡后，Ⅰ、Ⅱ两个容器中NO2的转化率分别为α1和α2。下列推断正确的是()A．转化率大小：α1α2B．Ⅱ中混合气体颜色较浅C．Ⅰ中混合气体密度较大D．Ⅱ中相对分子质量较小答案：D解析：开始只投入NO2气体，NO2显红棕色，N2O4呈无色，该反应的正反应是放热反应。在容器Ⅱ中，随着反应进行，容器内温度升高，相当于容器Ⅰ达到平衡之后进行加热，上述平衡向左移动，故容器Ⅰ中NO2的转化率较大，A项错误；容器Ⅱ中NO2的浓度较大，颜色较深，B项错误；两个容器的体积相同，气体总质量相等，故密度相等，C项错误；混合气体中，NO2的体积分数越大，混合气体的相对分子质量越小，相对于Ⅰ容器，Ⅱ容器中NO2的体积分数较大，故Ⅱ中混合气体的相对分子质量较小，D项正确。6．[2019·河北衡水中学调研]汽车发动机中生成NO的反应为N2(g)＋O2(g)2NO(g)，T℃时，K＝0.09。T℃下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入N2(g)和O2(g)模拟反应，起始浓度如下表所示：起始浓度甲乙丙c(N2)/(mol·L－1)0.460.460.92c(O2)/(mol·L－1)0.460.230.92下列判断不正确的是()A．起始时，反应速率：丙甲乙B．平衡时，c(NO)：甲＝丙乙C．平衡时，N2的转化率：甲乙D．平衡时，甲中c(N2)＝0.40mol·L－1答案：B解析：起始反应物的浓度越大，反应速率越快，则起始时反应速率：丙甲乙，A正确。丙中起始c(N2)、c(O2)分别是甲中起始量的2倍，则丙中c(NO)是甲中c(NO)的2倍，B错误。甲与乙相比，甲可看作是在乙平衡基础上增大c(O2)，而增大c(O2)，平衡正向移动，N2的转化率增大，故平衡时N2的转化率：甲乙，C正确。T℃时，K＝0.09，甲中起始c(N2)＝c(O2)＝0.46mol·L－1，则有N2g＋O2g2NOg起始浓度/mol·L－10.460.460转化浓度/mol·L－1xx2x平衡浓度/mol·L－10.46－x0.46－x2x则平衡常数K＝2x20.46－x2＝0.09，解得x＝0.06，故平衡时甲中c(N2)＝0.46mol·L－1－0.06mol·L－1＝0.40mol·L－1，D正确。7．[2019·天津静海一中调研]一定温度下，将1molA和1molB气体充入2L密闭容器中，发生反应A(g)＋B(g)xC(g)＋D(s)ΔH0，t1时达到平衡。在t2～t3时刻分别改变反应的一个条件，测得容器中气体C的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是()A．反应方程式中的x等于1B．t2时刻改变的条件是使用催化剂C．t3时刻改变的条件是移去少量物质DD．t1～t3间该反应的平衡常数均为4答案：D解析：t2时刻C的浓度增大，t2～t3时间内C的浓度不变，说明平衡不移动，应是增大压强引起的，压强不影响该平衡体系，则有x＝1＋1＝2，A错误。使用催化剂，平衡不移动，C的浓度不变，B错误。由图可知，t3时刻后，C的浓度逐渐增大，而移去少量D，平衡不移动，C的浓度不变，C错误。t1～t3时间内温度相同，则平衡常数相同，由图可知，t1时刻C的平衡浓度为0.50mol·L－1，则有Ag＋Bg2Cg＋Ds起始浓度/mol·L－10.50.50转化浓度/mol·L－10.250.250.50平衡浓度/mol·L－10.250.250.50故该反应的平衡常数为K＝c2CcA·cB＝0.5020.252＝4，D正确。8．已知X(g)＋Y(g)Z(g)＋G(g)ΔH的平衡常数与温度的关系如表所示。温度/℃60070083010001200平衡常数K1.71.11.00.60.4在830℃时，向2L密闭容器中投入amolX、bmolY气体，反应并达到平衡状态。下列说法不正确的是()A．600℃和1200℃时该反应平衡常数的表达式相同B．该可逆反应的正反应是吸热反应C．上述反应达到平衡时X的最大转化率为50%D．上述反应达到平衡时密度、相对分子质量都不变答案：B解析：根据数据表知，升高温度，平衡常数减小，说明正反应是放热反应。9．[2019·北京朝阳区模拟]将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，得到如下三组数据：实验组温度/℃起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/minCOH2OCO21650421.652900210.433210.41下列说法不正确的是()A．该反应的正反应为放热反应B．实验1中，前5min用CO表示的反应速率为0.16mol·L－1·min－1C．实验2中，平衡常数为K＝16D．实验3与实验2相比，改变的条件可能是温度答案：D解析：由表中数据计算可知，650℃和900℃时CO的转化率分别为40%、20%，说明温度越高，CO的转化率越小，则该反应的正反应是放热反应，A正确。实验1中前5min生成1.6molCO2，同时消耗1.6molCO，则有v(CO)＝1.6mol2L×5min＝0.16mol·L－1·min－1，B正确。实验2中达到平衡时，n(CO2)＝0.4mol，则有CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)起始浓度/mol·L－110.500转化浓度/mol·L－10.20.20.20.2平衡浓度/mol·L－10.80.30.20.2则900℃时该反应的平衡常数K＝cCO2·cH2cCO·cH2O＝0.2×0.20.8×0.3＝16，C正确。实验2和3CO、H2O的起始量相等，实验3达到平衡所需时间比实验2短，则实验3的反应速率快，达到平衡时实验2和3中n(CO2)均为0.4mol，而升高温度，平衡逆向移动，平衡时n(CO2)减小，故改变的条件可能是使用了催化剂，D错误。10．已知可逆反应3X(g)＋2Y(s)nC(g)ΔH。若p1p2，根据表中的数据判断下列说法不正确的是(注明：表格中数据为X的转化率)()p1MPap2MPa400℃99.699.7500℃96.997.8A．其他条件不变，升高温度，ΔH减小B．n可能等于2、1C．200℃的平衡常数大于600℃的平衡常数D．加入高效催化剂，不改变C的体积分数答案：A解析：化学反应的焓变与化学计量数有关，与反应温度无关，A项错误；Y为固体，增大压强时X的转化率增大，说明n3，n＝1或2，B项正确；温度升高，X的转化率降低，说明正反应是放热反应，所以，温度升高，平衡常数减小，C项正确；加入催化剂，只改变反应速率，能缩短达到平衡所需的时间，但平衡不发生移动，C的体积分数不变，D项正确。11．[2019·天津一中月考]一定条件下，在体积为2L的密闭容器中，3molX和3molY发生反应3X(g)＋Y(g)2Z(g)ΔH0，经60s达到平衡状态，生成0.4molZ。下列说法正确的是()A．60s内平均反应速率为v(X)＝0.005mol·L－1·s－1，X的转化率为80%B．其他条件不变，将容器体积变为4L，X的平衡浓度增大C．其他条件不变，若降低温度，逆反应速率减小，X的体积分数也减小D．其他条件不变，若初始投入2molX和2molY，则物质Y的转化率减小答案：D解析：60s达到平衡，生成0.4molZ，则有v(Z)＝0.4mol2L×60s＝13×0.01mol·L－1·s－1，根据反应速率与化学计量数的关系可得v(X)＝32v(Z)＝32×13×0.01mol·L－1·s－1＝0.005mol·L－1·s－1；消耗X的物质的量为0.005mol·L－1·s－1×2L×60s＝0.6mol，则X的转化率为0.6mol3mol×100%＝20%，A错误。将容器体积变为4L，平衡逆向移动，但X的平衡浓度减小，B错误。降低温度，正、逆反应速率均减小，平衡逆向移动，则X的体积分数增大，C错误。其他条件不变，初始投入2molX和2molY，当将原容器容积扩大为原来的1.5倍时，可与新的平衡等效，由于容器扩大，压强减小，平衡向逆反应方向移动，X、Y的转化率均减小，D正确。12．在VL恒容密闭容器中充入2molCO,2molNO，发生反应：2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH，测得在温度T1、T2时，不同时刻CO的浓度(mol·L－1)如表所示：时间/min温度/K0246810T110.700.600.550.500.50T210.800.650.500.450.45下列说法正确的是()A．由此推知，T1T2，ΔH0B．T1时NO的平衡转化率大于T2C．T1时上述反应的平衡常数K＝1.0D．平衡时再充入1molCO和1molNO，CO的平衡转化率减小答案：C解析