人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡第二课时课堂检测

这是一份人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡第二课时课堂检测，共7页。试卷主要包含了化学平衡常数及表达式，已知下列反应的平衡常数，在一定温度下,将0等内容，欢迎下载使用。
题组1.化学平衡常数及表达式
1.(2024·安徽名校联盟联考)已知Fe3O4(s)+4H2(g)3Fe(s)+4H2O(g),该反应的化学平衡常数的表达式为( )
A.K=
B.K=
C.K=
D.K=
2.已知下列反应的平衡常数:
①SO2(g)+O2(g)SO3(g) K1;
②NO(g)+O2(g)NO2(g) K2。
则反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)的平衡常数为( )
A.K1+K2B.K2-K1
C.D.K1×K2
3.(2024·福建福州六校联考)在固定容积的密闭容器中,进行反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH0。实验测得:v正(NO2)=k正c2(NO2),v逆(NO)=k逆c2(NO)·c(O2),k正、k逆为速率常数,只受温度影响。
下列说法不正确的是( )
A.增大c(NO2),该反应的化学平衡常数增大
B.容器Ⅰ中NO2的平衡转化率约为66.7%
C.两容器中达到平衡状态时,平衡常数:K(Ⅱ)=K(Ⅰ)
D.该反应的化学平衡常数可表示为K=
C级 学科素养拔高练
12.(2024·广东东莞七校联考)在一定容积的密闭容器中进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
回答下列问题:
(1)一般来说,化学平衡常数K ,通常认为该反应进行较完全。
(2)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 。
a.v正(H2)=v逆(H2O)
b.反应停止,正、逆反应速率都等于零
c.容器中压强不再发生变化
d.混合气体中c(CO2)不变
(3)某温度下,在2 L的密闭容器中,加入1 ml CO2和1 ml H2充分反应达到平衡时,CO的平衡浓度为0.25 ml·L-1,试判断此时的温度为 。
(4)若在(3)所处的温度下,在1 L的密闭容器中加入2 ml CO2和3 ml H2,充分反应达到平衡时,CO2的平衡转化率为 。
分层作业8 化学平衡常数
1.C 解析 书写平衡常数表达式时,固体和纯液体不需要表示出来,Fe3O4、Fe不能出现在平衡常数表达式中,C项符合题意。
2.C 解析 反应①的化学平衡常数K1=,反应②的化学平衡常数K2=;由反应①-②可得反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),则该反应的平衡常数为K=。
3.A 解析 v正(H2)、v逆(NH3)分别代表正、逆反应速率,当2v正(H2)=3v逆(NH3)时,该反应达到平衡状态,A正确;平衡常数K与温度有关,温度不同,平衡常数不同,故平衡常数:K1≠K2,B错误;平衡建立过程中气体总物质的量不断变化,混合气体总质量不变,则混合气体的平均摩尔质量是变量,当平均摩尔质量不再改变时,该反应达到平衡状态,C错误;恒容时,充入少量稀有气体,体系压强增大,但原反应中各气体的浓度不变,则反应速率不变,由于温度不变,则平衡常数不变,D错误。
4.C 解析 对于反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),在开始时c(CO)=c(H2O)=0.2ml·L-1,假设平衡时CO的转化浓度为xml·L-1,则根据物质反应的转化关系可知,平衡时c(CO)=c(H2O)=(0.2-x)ml·L-1,c(H2)=c(CO2)=xml·L-1,由于在500℃时平衡常数K=9,则有=9,解得x=0.15,故在此条件下CO的转化率为×100%=75%。
5.B 解析 2min末生成0.8mlD,生成C的物质的量为0.4ml·L-1×2L=0.8ml,则有,解得x=2,A错误;根据反应方程式,生成0.8mlD时必定消耗0.8mlA和0.4mlB,则A的转化率为α(A)=×100%=40%,B正确;B的转化率为α(B)=×100%=20%,A和B的转化率不相等,D错误;利用“三段式”法计算平衡常数:
2A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)
起始浓度/(ml·L-1)1100
转化浓度/(ml·L-1)0.40.20.40.4
平衡浓度/(ml·L-1)0.60.80.40.4
对应温度下,该反应的平衡常数K=≈0.089,C错误。
6.C 解析 升高温度,平衡常数增大,说明正反应吸热,则有a>0,A错误;Y是固体,不代入平衡常数表达式,该反应的化学平衡常数表达式为K=,B错误;若在1L容器中通入X和Y各0.3ml,在800℃时反应,某时刻测得X的物质的量为0.1ml,则Z的物质的量是0.1ml、W的物质的量为0.1ml,此时浓度商Q==1=K,说明该反应已达平衡,C正确;在1000℃时,反应Z(g)+W(g)2X(g)+Y(s)是题干中原反应的逆反应,则其平衡常数为,D错误。
7.B 解析 t0时刻之后,反应物还在减少,生成物还在增加,则t0时刻未达到平衡状态,A错误;由图中数据可得,该反应的平衡常数为K==0.36,B正确;该反应中,反应物和生成物都是气体,反应过程中气体总质量不变,体积不变,密度始终不变,则密度不变不能说明反应达到平衡状态,C错误;0~60s时间段,N2O4的浓度变化为0.100ml·L-1-0.040ml·L-1=0.060ml·L-1,则v(N2O4)==0.001ml·L-1·s-1,D错误。
8.B 解析 利用“三段式”法进行分析和计算:
2A(g)+B(g)xC
起始浓度/(ml·L-1)0.40.20
转化浓度/(ml·L-1)0.1200.0600.060
平衡浓度/(ml·L-1)0.2800.1400.060
根据相同时间内B(g)、C(g)的浓度变化之比等于其化学计量数之比可得:,则有x=1,A错误;达到平衡时A的转化率为×100%=30%,B正确;该温度下,该反应的化学平衡常数K=≈5.47,C错误;恒温恒容时,气体的压强之比等于其物质的量之比,则p前∶p平=n前∶n平=(0.4ml+0.2ml)∶(0.14ml+0.28ml+0.06ml)=5∶4,D错误。
9.A 解析 生成物Z为固体,随反应的进行,气体的总质量将减小,气体密度随正反应的进行而减小,当混合气体的密度不再改变时,该反应达到平衡状态,A正确;Z为固体,不能用Z的浓度变化表示化学反应速率,B错误;由图可知,随反应的进行,容器内气体的总物质的量将减小,根据同温同容时,气体的压强之比等于气体的物质的量之比可知,从1min到2min过程中,容器内气体的压强将减小,C错误;反应过程中Δn(X)=3Δn(Y),反应过程中X和Y的转化率之比为=1∶1,D错误。
10.D 解析 设平衡时CO转化了xml,由题意列“三段式”如下:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始/ml2300
转化/mlxxxx
平衡/ml2-x3-xxx
则平衡常数K==1,解得x=1.2。H2O是气态,应写在平衡常数表达式中,即K=,A错误;由于容器容积未知,无法计算各物质的浓度,B错误;平衡时,CO转化了1.2ml,则CO的转化率为×100%=60%,C错误;根据原子守恒知,H、C、O三种原子的个数比始终等于起始时三者的个数之比(即6∶2∶5),D正确。
11.A 解析 化学平衡常数K只与温度有关,与反应物浓度c(NO2)无关,A错误;利用“三段式”法计算出容器Ⅰ中各组分的改变浓度和平衡浓度:
2NO22NO + O2
c(始)/(ml·L-1)0.600
c(变)/(ml·L-1)0.40.40.2
c(平)/(ml·L-1)0.20.40.2
容器Ⅰ中NO2的平衡转化率为×100%≈66.7%,B正确;容器Ⅱ和容器Ⅰ的温度相同,故达到平衡时平衡常数K相同,C正确;平衡时,v正(NO2)=v逆(NO),即k正c2(NO2)=k逆c2(NO)·c(O2),从而可得K=,D正确。
12.答案 (1)>105 (2)ad (3)830 ℃ (4)60%
解析 (3)某温度下,在2L的密闭容器中加入1mlCO2和1mlH2,充分反应达到平衡时,CO的平衡浓度为0.25ml·L-1,列出“三段式”:
H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)
起始浓度/(ml·L-1)0.50.500
转化浓度/(ml·L-1)0.250.250.250.25
平衡浓度/(ml·L-1)0.250.250.250.25
则K==1.0,从表中数值知,此时的温度为830℃。
(4)若在(3)所处的温度下,在1L的密闭容器中加入2mlCO2和3mlH2,充分反应达到平衡时,列出“三段式”:
H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)
起始浓度/(ml·L-1)3200
转化浓度/(ml·L-1)xxxx
平衡浓度/(ml·L-1)3-x2-xxx
则K==1.0,解得x=1.2,因此CO2的平衡转化率为×100%=60%。温度/℃
25
125
225
……
平衡常数
4.1×106
K1
K2
……
t/℃
700
800
900
1 000
1 200
K
0.6
1.0
1.3
1.8
2.7
容器
编号
起始浓度/(ml·L-1)
平衡浓度/(ml·L-1)
c(NO2)
c(NO)
c(O2)
c(O2)
Ⅰ
0.6
0
0
0.2
Ⅱ
0.6
0.1
0
t/℃
700
800
830
1 000
1 200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6