1、1课时作业 22 化学平衡常数、化学反应进行的方向一、选择题1下列有关说法正确的是( )ASO 2(g)H 2O(g)=H2SO3(l)，该过程熵值增大BSO 2(g)=S(g)O 2(g) H0， S0，该反应不能自发进行CSO 2(g)2H 2S(g)=3S(s)2H 2O(l) H0， S0，反应在高温下自发进行，不正确；C 中是一个 HH2OCO2D温度升高，上述三个反应的平衡常数均增大解析：A 项，NO(g) N2(g) O2(g)的平衡常数为( ) 10 15，错误；B 项，H 2和12 12 1K112O2之间的反应需要点燃才能进行，错误；C 项，常温下，NO、H 2O、CO 2
2、三种物质分解放出2O2的平衡常数依次为 11030、510 82 、410 92 ，平衡常数越大，则反应进行的程度越大，正确；D 项，反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，错误。答案：C3在淀粉 KI 溶液中存在下列平衡：I 2(aq)I (aq)I (aq)。测得不同温度下该 3反应的平衡常数 K 如表所示：t/ 5 15 25 35 50K 1 100 841 689 533 409下列说法正确的是( )A反应 I2(aq)I (aq)I (aq)的 H0 3B其他条件不变，升高温度，溶液中 c(I )减小 3C该反应的平衡常数表达式为 Kc I2 c I c I 3D25
3、时，向溶液中加入少量 KI 固体，平衡常数 K 小于 689解析：选项 A，温度升高，平衡常数减小，因此该反应是放热反应， HT2C K1、 K2的关系： K2K1D实验 1 在前 6 min 的反应速率 v(SO2)0.2 molL 1 min1解析：实验 1 中， n(O2)参加 (20.8) mol1.2 mol， n(SO2)消耗 2.4 mol， x42.41.6，A 错误；平衡时，实验 1 中 n(SO2)1.6 mol，实验 2 中 n(SO2)0.4 mol，而开始时反应物的起始量相等，实验 1 到实验 2 的过程，相当于平衡向正反应方向移动，根据平衡移动原理，降温能使平衡向正
4、反应方向移动，即 T1T2，B 正确；由 B选项可得实验 2 是在实验 1 的基础上降温，温度降低，平衡向正反应方向移动，化学平衡常数增大，C 正确；由表中数据， v(SO2)4 mol 1.6 mol2 L6 min0.2 molL 1 min1 ，D 正确。答案：A6某温度下，将 2 mol A 和 3 mol B 充入一密闭容器中，发生反应： aA(g)B(g)C(g) D(g)，5 min 后达到平衡。已知该温度下其平衡常数 K1，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 a3 B a2CB 的转化率为 40% DB 的转化率为 60%解析：若
5、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 a1，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/mol 2 3 0 0变化物质的量/mol 3 x 3x 3x 3x平衡物质的量/mol 23 x 33 x 3x 3x41，解得 x0.4，即 B 的转化率为 40%。3x3x 2 3x 3 3x答案：C7化学平衡状态、的相关数据如下表：根据以上信息判断，下列结论错误的是( )A abB增大压强，平衡状态不移动C升高温度平衡状态向正反应方向移动D反应、均为放热反应解析：Fe(
6、s)CO 2(g)FeO(s) CO(g)， K1 ，c COc CO2CO(g)H 2O(g)CO 2(g)H 2(g)， K2 ，c CO2 c H2c CO c H2OFe(s)H 2O(g)FeO(s) H 2(g)， K3 ，c H2c H2O同温度下， K2 ， K3 K1K2,979 K 平衡常数 a1.471.622.38,1 173 K 平衡常K3K1数 b 0.78。1.682.15计算分析可知 ab，故 A 正确；反应CO(g)H 2O(g)CO 2(g)H 2(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，反应平衡常数随温度升高而减小，
7、平衡逆向进行，故 C 错误；反应的平衡常数随温度升高而减小，说明正反应为放热反应，反应平衡常数随温度升高而减小，说明正反应为放热反应，故 D 正确。5答案：C8在一定条件下发生反应 3A(g)2B(g) zC(g)2D(g)，在 2 L 的密闭容器中把 4 mol A 和 2 mol B 混合，2 min 后反应达到平衡时生成 1.6 mol C，又测得反应速率 v(D)0.2 molL 1 min1 。则下列说法不正确的是( )A z4BB 的转化率是 40%CA 的平衡浓度是 1.4 molL1D平衡时气体压强是原来的910解析： 3A(g)2B(g) zC(g)2D(g)4 2 0 0起
8、 始 物 质的 量 mol1.2 0.8 1.6 0.222转 化 物 质的 量 mol根据生成 C、D 的物质的量之比等于化学计量数之比得 z4，故 A 正确；B 的转化率是0.8/2100%40%，故 B 正确；A 的平衡浓度是(4 mol 1.2 mol)/2 L1.4 molL1 ，故 C 正确；平衡时气体压强是原来的(2.81.21.60.8)/(42) ，故 D 错误。1615答案：D9.在一定温度下，向 2 L 体积固定的密闭容器中加入 1 mol HI，发生反应：2HI(g)H 2(g)I 2(g) H0，H 2的物质的量随时间的变化如图所示，下列说法正确的是( )A该温度下，
9、反应的平衡常数是116B02 min 内 HI 的平均反应速率为 0.05 molL1 min1C恒压下向该体系中加入 N2，反应速率不变，平衡不移动，化学平衡常数不变D升高温度，平衡向正反应方向移动，化学平衡常数可能增大也可能减小解析：A 项，达到平衡状态时，氢气的浓度是 0.05 molL1 ，碘的浓度和氢气的相等，6碘化氢的浓度是 0.4 molL1 ，其平衡常数是 ，故 A 项错误。B 项，根据图象可知，氢164气的变化量为 0.1 mol，所以 HI 的变化量为 0.2 mol。所以 02 min 内 HI 的平均反应速率为 0.05 molL1 min1 。C 项，恒压条件下向体系
10、中加入氮气，容器体积增大，等效于反应体系的压强减小，反应速率减小，故错误。D 项，升高温度，平衡正向移动， K 值增大，故错误。答案：B10某温度下，在一个 2 L 的密闭容器中，加入 4 mol X 和 2 mol Y 进行如下反应：3X(g)2Y(g)4Z(s) 2W(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成 1.6 mol Z，则下列说法正确的是( )A该反应的化学平衡常数表达式是 Kc4 Z c2 Wc3 X c2 YB此时，Y 的平衡转化率是 40%C增大该体系的压强，化学平衡常数增大D增加 Y，Y 的平衡转化率增大解析：化学平衡常数的表达式中不能出现固体或纯液体，而物质 Z 是固体，
11、A 错误；根据化学方程式可知，平衡时减少的 Y 的物质的量是 1.6 mol 0.8 mol，所以 Y 的转12化率为 100%40%，B 正确；平衡常数只与温度有关，增大压强时平衡常数不变，0.8 mol2 molC 错误；增加 Y 后平衡右移，X 的转化率增大，而 Y 的转化率减小，D 错误。答案：B二、非选择题11工业上可利用 CO 或 CO2来生产甲醇。相关信息如下表：(1)反应的化学平衡常数表达式为 K_，该反应是_反应(填“吸热”或“放热”)。某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：5 c(CO2)c(H2)72 c(CO)c(H2O)，试判断此时温度为_。(2)500 时，向容器中充
12、入 1 mol CO、5 mol H2O，发生反应，达到平衡后，其化学平衡常数 K_1.0(填“大于” “小于”或“等于”)，在其他条件不变的情况下，扩大容器容积，平衡_移动(填“向正反应方向” “向逆反应方向”或“不”)，化学平衡常数 K2_(填“变大” “变小”或“不变”)。(3)据上表信息推导出 K1、 K2与 K3之间的关系， K3_(用 K1、 K2表示)。500 时测得反应在某时刻，H 2(g)、CO 2(g)、CH 3OH(g)、H 2O(g)的浓度(molL 1 )分别为0.8、0.1、0.3、0.15，此时 v(正)_ v(逆)(填“” “” “(4)0.15 molL1 m
13、in1 12利用天然气可制得以 H2、CO 等为主要组成的工业原料合成气，反应为 CH4(g)H 2O(g)CO(g) 3H 2(g)。(1)甲烷与水蒸气反应，被氧化的元素是_，当生成标准状况下 35.84 L 合成气时转移电子的物质的量是_。(2)将 2 mol CH4和 5 mol H2O(g)通入容积为 100 L 的反应室，CH 4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。若达到 A 点所需的时间为 5 min，则 v(H2)_，100 时平衡常数K_。图中的 p1_p2(填“”或“”)，A、B、C 三点的平衡常数 KA、 KB、 KC的大小关系是_。(3)合成气用于合成氨气时需除去 C
14、O，发生反应 CO(g)H 2O(g)CO 2(g)H 2(g) HKBKA(3)A、C13某温度，将 2 mol CO 与 5 mol H2的混合气体充入容积为 2 L 的密闭容器中，在催化剂的作用下发生反应：CO(g)2H 2(g)CH 3OH(g)。经过 5 min 后，反应达到平衡，此时转移电子 6 mol。(1)该反应的平衡常数为_， v(CH3OH)_molL 1 min1 。若保持体积不变，再充入 2 mol CO 和 1.5 mol CH3OH，此时 v(正)_ v(逆)(填“” “ v(逆)；(2)在其他条件不变的情况下，再增加 2 mol CO 与 5 mol H2，相当于增大压强，CO(g)2H 2(g)CH 3OH(g)，反应是气体体积减小的反应，平衡正向进行，一氧化碳的转化率增大；(3)CO(g)2H 2(g)CH 3OH(g) H (2)增大 (3)cd(4)小于 小于 低温 (5)c
