1、1课时达标作业 23 化学平衡常数基础题1.下列说法正确的是( )A放热反应均是自发反应B S 为正值的反应均是自发反应C物质的量增加的反应， S 为正值D如果 H 和 S 均为正值，当温度升高时，反应可能自发进行解析：放热反应不一定能自发进行，如铝热反应为放热反应，在常温下不能自发进行，A 错误； S 为正值的反应不一定是自发反应，如水的分解，B 错误；只有气体的物质的量增加的反应， S 为正值，C 错误；如果 H 和 S 均为正值，当温度升高时，可满足 H T Sab，因 75.0a，故升温平衡正向移动，从而可知 f75.0，所以正确；在 915 、2.0 MPa 下，设 E 的起始物质的
2、量为 a mol，转化率为 x，则平衡时 G 的物质的量为 2ax mol，由题意得2 ax/(a ax2 ax)100%75.0%，解得 x0.6，正确；该反应是气体体积增大的反应，因此为熵增反应，正确；结合前面分析知升温平衡正向移动，则平衡常数增大，正确。答案：A7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：I 2(aq)I (aq)I (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( ) 3A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：
3、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。答案：B8在一恒容的密闭容器中充入 0.1 molL1 CO2、0.1 molL1 CH4，在一定条件下发生反应：CH 4(g)CO 2(g)2CO(g) 2H 2(g)，测得 CH4平衡时转化率与温度、压强关系如图。下列有关说法不正确的是( )4A上述反应的 H0B压
4、强： p4 p3 p2 p1C1 100 时该反应平衡常数为 1.64D压强为 p4时，在 Y 点： v 正 v 逆解析：由图像知，压强一定时，温度越高，甲烷的平衡转化率越高，故正反应为吸热反应， H0，A 项正确；该反应为气体分子数增加的反应，压强越大，甲烷的平衡转化率越小，故 p4 p3 p2 p1，B 项正确；1 100 时，甲烷的平衡转化率为 80.00%，故平衡时各物质的浓度分别为 c(CH4)0.02 molL1 ， c(CO2)0.02 molL1 ， c(CO)0.16 molL1 ， c(H2)0.16 molL1 ，即平衡常数 K 1.64，C 项正确；压0.1620.16
5、20.020.02强为 p4时，Y 点未达到平衡，需增大 CH4转化率达到平衡，此时 v 正 v 逆 ，D 项错误。答案：D9一定条件下，反应 2NH3(g)N 2(g)3H 2(g) H0，达到平衡时 N2的体积分数与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是( )A压强： p1 p2Bb、c 两点对应的平衡常数： Kc KbCa 点：2 v 正 (NH3)3 v 逆 (H2)Da 点：NH 3的转化率为13解析：该反应为气体分子数增大的反应，恒温时，压强越大，N 2的体积分数越小，则p1 p2，故 A 错误；b、c 两点对应温度 bc，该反应为吸热反应，温度越高，平衡常数越大，则 Kc K
6、b，故 B 正确；反应速率之比等于化学计量数之比，3 v 正 (NH3)2 v 逆 (H2)，故5C 错误；对于反应 2NH3(g)N 2(g)3H 2(g)，假设反应前氨气的物质的量为 1 mol，反应的氨气的物质的量为 x mol，则 0.1，解得 x ，因此氨气的转化率为 ，故 D 错误。x21 x 14 14答案：B10一定量的 CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)CO 2(g)2CO(g) ，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示。已知：气体分压( p 分 )气体总压( p 总 )体积分数。下列说法正确的是( )A550 时，若充入惰性气体， v 正 、
7、v 逆 均减小，平衡不移动B650 时，反应达平衡后 CO2的转化率为 25.0%C T 时，若充入等体积的 CO2和 CO，平衡向逆反应方向移动D925 时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数 Kp24.0 p 总解析：A 项，C(s)CO 2(g)2CO(g) 的正反应是气体物质的量增加的反应，由于反应容器为体积可变的恒压密闭容器，充入惰性气体容器体积扩大，对反应体系相当于减小压强，故 v 正 、 v 逆 均减小，平衡正向移动，错误；B 项，由图可知，650 时若设起始时CO2的体积为 1 L，平衡时 CO2消耗的体积为 x，则C(s)CO 2(g)2CO(g)V 始 1 0V 变
8、x 2xV 平 1 x 2x100%40.0%， x0.25 L，CO 2的转化率为 25%，正确；C 项，由图可知， T 2x1 x 2x时平衡体系中 CO 和 CO2的体积分数均为 50%，故若恒压时充入等体积的 CO2和 CO 两种气体，平衡不发生移动，错误；D 项，925 时，CO 的平衡分压 p(CO) p 总 96.0%，CO 2的平衡分压 p(CO2) p 总 4%，根据化学平衡常数的定义可知Kp 23.04 p 总 ，错误。p 2 COp CO2 p总 96% 2p总 4.0%答案：B6能力题11.(1)目前国际空间站处理 CO2的一个重要方法是将 CO2还原，所涉及的反应方程
9、式为：CO2(g)4H 2(g) CH4(g)2H 2O(g) Ru 已知 H2的体积分数随温度的升高而增加。若温度从 300 升至 400 ，重新达到平衡，判断下列表格中各物理量的变化。(选填“增大” 、 “减小”或“不变”)v 正 v 逆 平衡常数 K 转化率 (2)相同温度时，上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡，各物质的平衡浓度如下表：CO2/molL1 H2/ molL1 CH4/molL1 H2O molL1平衡 a b c d平衡 m n x ya、 b、 c、 d 与 m、 n、 x、 y 之间的关系式为_。解析：(1)H 2的体积分数随温度的升高而增加，这说明升高温度平衡向逆
10、反应方向进行，即正反应是放热反应。升高温度正、逆反应速率均增大，平衡向逆反应方向进行，平衡常数减小，反应物的转化率减小。(2)相同温度时平衡常数不变，则 a、 b、 c、 d 与 m、 n、 x、 y 之间的关系式为 。cd2ab4 xy2mn4答案：(1)v 正 v 逆 平衡常数 K 转化率 增大 增大 减小 减小(2) cd2ab4 xy2mn412在工业上常用 CO 与 H2合成甲醇，热化学方程式为 CO(g)2H 2(g)CH 3OH(g) H574.4 kJmol 1 。(1)在 T1时，向体积为 2 L 的恒容容器中充入物质的量之和为 3 mol 的 CO 和 H2，发生反应 CO
11、g)2H 2(g)CH 3OH(g)，反应达到平衡时 CH3OH(g)的体积分数 (CH3OH)与的关系如图 1 所示。n H2n CO7当起始 2 时，经过 5 min 反应达到平衡，CO 的转化率为 0.6，则 05 minn H2n CO内平均反应速率 v(H2)_。若此刻再向容器中加入 CO(g)和 CH3OH(g)各 0.4 mol，达到新平衡时 H2的转化率将_(填“增大” “减小”或“不变”)。当 3.5 时，反应达到平衡后，CH 3OH 的体积分数可能是图 1 中的n H2n CO_(填“D” “E”或“F”)点。(2)在一容积可变的密闭容器中充有 10 mol CO 和 2
12、0 mol H2。CO 的平衡转化率 (CO)与温度( T)、压强( p)的关系如图 2 所示。A、B、C 三点对应的平衡常数 KA、 KB、 KC的大小关系为_。若达到平衡状态 A 时，容器的体积为 10 L，则在平衡状态 B 时容器的体积为_L。答案：(1)0.12 molL 1 min1 增大 F(2) KA KB KC 213元素铬(Cr)在溶液中主要以 Cr3 (蓝紫色)、Cr(OH) (绿色)、Cr 2O (橙红色)、 4 27CrO (黄色)等形式存在。Cr(OH) 3为难溶于水的灰蓝色固体。回答下列问题：24(1)Cr3 与 Al3 的化学性质相似，在 Cr2(SO4)3溶液中
13、逐滴加入 NaOH 溶液直至过量，可观察到的现象是_。(2)CrO 和 Cr2O 在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为 1.0 molL1 的24 27Na2CrO4溶液中 c(Cr2O )随 c(H )的变化如图所示。278用离子方程式表示 Na2CrO4溶液中的转化反应_。由图可知，溶液酸性增大，CrO 的平衡转化率_(填“增大” “减小”或24“不变”)。根据 A 点数据，计算出该转化反应的平衡常数为_。升高温度，溶液中 CrO 的平衡转化率减小，则该反应的 H_0(填“大于”24“小于”或“等于”)。解析：(1)由于 Cr3 与 Al3 的化学性质相似，所以 Cr(OH)3也具有两性
14、根据题目信息，则可知在 Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入 NaOH 溶液，先生成灰蓝色沉淀 Cr(OH)3，并逐渐增多，随着滴加 NaOH 溶液的过程，灰蓝色沉淀 Cr(OH)3逐渐溶解并生成绿色 Cr(OH) 溶液。 4(2)由图可知，随着溶液酸性增大，溶液中 c(Cr2O )逐渐增大，说明 CrO 逐渐转27 24化为 Cr2O ，则 CrO 的平衡转化率逐渐增大，其反应的离子方程式为：27 242CrO 2H Cr 2O H 2O；由图中 A 点数据，可知： c(Cr2O )0.25 24 27 27molL1 、 c(H )1.010 7 ，则进一步可知 c(CrO )1.0 molL1 20.25 24molL1 0.5 molL1 ，根据平衡常数的定义可计算出该转化反应的平衡常数为1.01014；升高温度，溶液中 CrO 的平衡转化率减小，说明化学平衡逆向移动，则正24反应为放热反应，即该反应的 H 小于 0。答案：(1)蓝紫色溶液变浅，同时有灰蓝色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液(2)2CrO 2H Cr 2O H 2O 增大 1.010 14 小于24 279
