高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡精品第2课时当堂达标检测题

第2章 第2节 第2课时

A组·基础达标

1．关于平衡常数K，下列说法中正确的是(　　)

A．K值越大，反应速率越大

B．对任一给定的可逆反应，温度升高，K值增大

C．对可逆反应，K值越大，反应物的平衡转化率越高

D．加入催化剂或增大反应物浓度，K值将增大

【答案】C

2．下列数据是一些反应的平衡常数的数值，表示反应物转化率最大的是 (　　)

A．K＝1　　　  B．K＝10－1

C．K＝1010  D．K＝10－10

【答案】C

【解析】K值越大说明正反应程度越大，反应物转化率越大。

3．有反应：A(g)＋2B(g)C(g)，在密闭容器中充入A、B、C三种气体，至建立化学平衡后，在温度不改变的前提下将体积缩小2/3，则该反应此时的平衡常数为原平衡常数的(　　)

A．3倍  B．2倍

C．9倍  D．不变

【答案】D

【解析】化学平衡常数仅与温度有关，温度不变，则平衡常数不变。

4．在相同的温度下，测得反应：①N2(g)＋O2(g)2NO(g)的平衡常数K＝3.84×10－31；②2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的平衡常数K＝3.10×1026。则在此温度下，两个化学反应的反应程度之间的关系是(　　)

A．①>②　　　　　  B．①<②

C．①＝②  D．无法判断

【答案】B

【解析】K值越大，反应进行的程度越大，即反应程度②>①。

5．在一定条件下，有下列分子数之比相同的可逆反应，其平衡常数K值分别是

①H2＋F22HF　K＝1047

②H2＋Cl22HCl　K＝1017

③H2＋Br22HBr　K＝109

④H2＋I22HI　K＝1

比较K值大小，可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是　　(　　)

A．①②③④  B．④②③①

C．①④③②  D．无法确定

【答案】A

6．已知298.15 K时，可逆反应：Pb2＋(aq)＋Sn(s)Pb(s)＋Sn2＋(aq)的平衡常数K＝2.2，若溶液中Pb2＋和Sn2＋的浓度均为0.10 mol·L－1，则反应进行的方向是　(　　)

A．向右进行  B．向左进行

C．处于平衡状态  D．无法判断

【答案】A

【解析】Q＝＝＝1<K＝2.2，故反应未达到平衡，反应向右进行。

7．化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志，在常温下，下列反应的平衡常数的数值如下：

2NO(g)N2(g)＋O2(g)　K1＝1×1030

2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)　K2＝2×1081

2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)　K3＝4×10－92

以下说法正确的是(　　)

A．常温下，NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1＝c(N2)·c(O2)

B．常温下，2H2O(g)2H2(g)＋O2(g)，此时平衡常数的数值约为5×10－82

C．常温下，NO、H2O、CO2三种物质分解放出O2的倾向由大到小的顺序为H2O>NO>CO2

D．以上说法都不正确

【答案】B

【解析】A项，K1＝。B项，K＝＝＝5×10－82，正确。C项，平衡常数越大，放出O2的倾向越大，由大到小顺序为NO>H2O>CO2。

8．下列反应在210 ℃达到平衡：

PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)　K＝1  ①

CO(g)＋Cl2(g)COCl2(g)　K＝5×104  ②

COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)  ③

(1)根据反应①的平衡常数K表达式，该反应在平衡时下列等式必定成立的是________。

a．c(PCl5)＝c(PCl3)＝c(Cl2)＝1

b．c(PCl5)＝c(PCl3)·c(Cl2)＝1

c．c(PCl5)＝c(PCl3)·c(Cl2)

(2)反应②和反应③的K值的乘积是________。

(3)降低Cl2浓度，反应③的K值________(填“增大”“减小”或“不变”)。

【答案】(1)c　(2)1　(3)不变

B组·能力提升

9．(2020·广东汕头潮阳实验学校检测)某温度下，向容积为2 L的密闭反应器中充入0.10 mol SO3，当反应器中的气体压强不再变化时测得SO3的转化率为20%，则该温度下反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的平衡常数为 (　　)

A．3.2×103　　  B．1.6×103

C．8.0×102  D．4.0×102

【答案】A

【解析】SO3的起始浓度为0.05 mol/L，由转化率可知分解的SO3为0.01 mol/L，所以平衡时SO2、O2、SO3的浓度分别为0.01 mol/L、0.005 mol/L、0.04 mol/L。化学平衡常数K＝＝3.2×103。

10．在一定温度下的密闭容器中，加入1 mol CO和1 mol H2O发生反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，达到平衡时测得n(H2)＝0.5 mol，下列说法不正确的是(　　)

A．在该温度下，反应的平衡常数K＝1

B．平衡常数与反应温度无关

C．CO的平衡转化率为50%

D．平衡时n(H2O)＝0.5 mol

【答案】B

【解析】

           CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)

起始/mol   1   1   0   0

转化/mol   0.5  0.5   0.5   0.5

平衡/mol    0.5   0.5    0.5    0.5

由方程式及以上数据判断可得，A、C、D正确。平衡常数与反应温度有关，B错误。

11．在25 ℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：

下列说法错误的是(　　)

A．反应达平衡时，X的转化率为50%

B．反应可表示为X＋3Y2Z，其平衡常数为1 600

C．改变压强可以改变此反应的平衡常数

D．改变温度可以改变此反应的平衡常数

【答案】C

【解析】X、Y、Z三种物质的浓度变化之比为(0.1－0.05)∶(0.2－0.05)∶(0.1－0)＝1∶3∶2，故化学反应方程式为X＋3Y2Z，K＝＝＝1 600。平衡常数K与温度有关，与压强无关。

12．某温度下，在一密闭容器中充入一定量CO2，并加入足量铁粉，发生反应：Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)，测得CO2和CO浓度随时间的变化如图所示：

(1)0～8 min，v(CO)＝________mol·L－1·min－1。

(2)已知：反应Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)的平衡常数为K1；反应Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)的平衡常数为K2。不同温度时K1、K2的值如下表：

根据表中数据，计算反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的K。

①温度为973 K时：K＝________。

②温度为1 173 K时：K＝________。

【答案】(1)0.062 5　(2)①0.62　②1.29

【解析】(1)v(CO)＝＝＝0.062 5 mol·L－1·min－1。

(2)Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)

平衡常数K1＝；

Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)

平衡常数K2＝；

而CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)

平衡常数K＝＝，故973 K时：K＝＝≈0.62；1 173 K时：K＝≈1.29。

13．在80 ℃时，将0.4 mol的四氧化二氮气体充入2 L已抽空的固定容积的密闭容器中，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：

反应进行至100 s后将反应混合物的温度降低，发现气体的颜色变浅。

(1)该反应的化学方程式为______________，

表中b________c(填“<”“＝”或“>”)。

(2)20 s时，N2O4的浓度为________mol·L－1,0～20 s内N2O4的平均反应速率为______________。

(3)该反应的平衡常数表达式K＝______________，

在80 ℃时该反应的平衡常数K值为________(保留2位小数)。

(4)在其他条件相同时，该反应的K值越大，表明建立平衡________。

A．N2O4的转化率越高

B．NO2的产量越大

C．N2O4与NO2的浓度之比越大

D．正反应进行的程度越大

【答案】(1)N2O4(g)2NO2(g)　>

(2)0.14　0.003 mol/(L·s)

(3)　0.54

(4)ABD

【解析】(1)根据题中信息，知

　　　　　　　　　　N2O4(g)2NO2(g)

开始浓度(mol·L－1):   0.20   0

20 s时(mol·L－1):   0.14   0.12

40 s时(mol·L－1):   0.10   0.20

60 s时(mol·L－1):   0.09   0.22(此时达平衡)

80 s时(mol·L－1):   0.09   0.22

所以b>c。

(2)20 s时c(N2O4)＝0.14 mol·L－1

v(N2O4)＝＝

＝0.003 mol·(L·s)－1。

(3)平衡时K＝＝≈0.54。

(4)K值越大，说明正向反应进行的程度越大，反应进行越完全，反应物转化率越大，故A、B、D正确。

14．在一定温度下，发生反应：Fe2O3(s)＋3CO(g)2Fe(s)＋3CO2(g)。已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表：

请回答下列问题：

(1)该反应的平衡常数表达式K＝______________，

ΔH________0(填“<”“>”或“＝”)。

(2)在一个容积为10 L的密闭容器中，1 000 ℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol，反应经过10 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)＝______________，CO的平衡转化率为________。

(3)1 000 ℃时，在(2)的平衡体系中，各加0.5 mol CO和0.5 mol CO2，v正________v逆(填“<”“>”或“＝”)，平衡向________移动(填“正向”“逆向”或“不”)。

【答案】(1)　＜　(2)0.006 mol·L－1·min－1　60%　(3)＞　正向

【解析】(1)Fe2O3(s)＋3CO(g)2Fe(s)＋3CO2(g)的平衡常数K＝，由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，故升高温度平衡向逆反应移动，正反应为放热反应，ΔH<0。(2)设平衡时CO的物质的量变化为n mol，则

　　 　Fe2O3(s)＋3CO(g)2Fe(s)＋3CO2(g)

开始(mol):     1   1

变化(mol):   n   n

平衡(mol):   1－n   1＋n

所以＝64，解得n＝0.6，所以v(CO2)＝＝0.006 mol·L－1·min－1，CO的平衡转化率为×100%＝60%。(3)1 000 ℃时，在(2)的平衡体系中，各加0.5 mol CO和0.5 mol CO2，CO的浓度为0.09 mol·L－1，CO2的浓度为0.21 mol·L－1，此时Q＝＜64，平衡向正反应方向移动，v正＞v逆。