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化学平衡常数及其应用同步练习
(答题时间:40分钟)
一、选择题
1. 关于化学平衡常数,下列说法不正确的是( )
A. 化学平衡常数不随反应物或生成物的浓度的改变而改变
B. 化学平衡常数随温度的改变而改变
C. 对于一定温度下的同一个反应,其正反应和逆反应的化学平衡常数的乘积等于1
D. 温度越高,K值越大
c(CO)⋅c(H O)
2
c(CO )⋅c(H )
2. 高温下,某反应达到平衡,平衡常数K= 2 2 。恒容时,温度升高,H
2
的浓度减小。下列说法正确的是( )
A. 该反应的焓变为正值
B. 恒温恒容下,增大压强,H 的浓度一定减小
2
C. 升高温度,逆反应速率减小
D. 该反应的化学方程式为CO+HO CO+H
2 2 2
3. 关于反应C(s)+HO(g) CO(g)+H(g)的平衡常数的书写形式,正确的
2 2
是( )
c(C)⋅c(H O) c(CO)⋅c(H )
2 2
c(CO)⋅c(H ) c(C)⋅c(H O)
A. K= 2 B. K= 2
c(CO)⋅c(H ) c(H O)
2 2
c(H O) c(CO)⋅c(H )
C. K= 2 D. K= 2
4. 已知下列反应的平衡常数:①H (g)+S(s) HS(g),K ;②S(s)+O
2 2 1 2
(g) SO (g),K ;则反应H (g)+SO (g) O (g)+H S(g)的平衡常数
2 2 2 2 2 2
是
A. K +K B. K −K C. K×K D. K /K
1 2 1 2 1 2 1 2
5. 对于可逆反应:C(s)+CO (g) 2CO(g),在一定温度下,其平衡常数为
2
K,下列条件的变化中,能使K发生变化的是( )
A. 将C(s)的表面积增大 B. 增大体系的压强
C. 升高体系的温度 D. 使用合适的催化剂
*6. 二氧化硫的催化氧化原理为2SO (g)+O (g) 2SO (g)。在一定压强下,反
2 2 3
应混合体系在平衡状态时SO 的百分含量与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是
3
第1页A. 反应2SO (g)+O (g) 2SO (g)的△H<0
2 2 3
B. 在D点时v(正)<v(逆)
C. 若B、C点的平衡常数分别为K 、K ,则K >K
B C B C
D. 恒温恒压下向平衡体系中通入氦气,平衡向左移动
二、填空题
*7. 在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应:CO (g)+H (g) CO(g)+
2 2
HO(g),其化学平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示:
2
t/℃ 700 800 830 1 000 1 200
K 0. 6 0. 9 1. 0 1. 7 2. 6
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K= 。
(2)该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO )·c(H )=c(CO)·c(HO),试判
2 2 2
断此时的温度为 ℃。
(4)在 800 ℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为 c
(CO)为2 mol·L-1,c(H)为1. 5 mol·L-1,c(CO)为1 mol·L-1,c(HO)为3 mol·L
2 2 2
-1,则下一时刻,反应向 (填“正向”或“逆向”)进行。
第2页化学平衡常数及其应用同步练习参考答案
1.【答案】D
【解析】化学平衡常数K=生成物浓度幂的积/反应物浓度幂的积, 化学平衡常数只
与温度有关,与物质的浓度无关,故A、B正确;根据化学平衡常数的计算式可以知道对
于一定温度下的同一个反应,其正反应和逆反应的化学平衡常数的乘积等于1,故C正确;
虽然化学平衡常数只与温度有关,对于吸热反应,温度越高,平衡向正反应方向移动,K
越大。但是放热反应,温度越高,平衡向逆反应方向移动,K越小。故D错误。
2.【答案】A
c(CO)⋅c(H O)
2
c(CO )⋅c(H )
【解析】由平衡常数K= 2 2 ,可知反应为CO(g)+H(g)
2 2
CO(g)+HO(g),温度升高时,H 浓度减小,说明在恒容时平衡正向移动,ΔH>
2 2
0,A正确;恒容时若充入惰性气体增大压强,H 的浓度不变,升高温度,v 和v 都增大。
2 正 逆
故正确答案为A。
3.【答案】C
【解析】碳为固体,浓度可认为是常数,不书写在平衡常数表达式中。
4.【答案】D
c(H S)
2
c(H )
【解析】H(g)+S(s) HS(g)的平衡常数K= 2 ,S(s)+O (g)
2 2 1 2
c(SO )
2
c(O )
SO (g)的平衡常数K= 2 ,反应H(g)+SO(g) O(g)+H S(g)
2 2 2 2 2 2
c(H S)×c(O ) K
2 2 1
=
c(H )×c(SO ) K
的平衡常数K= 2 2 2,故选D。
5.【答案】C
【解析】K只与体系的温度有关,与反应物、生成物的起始浓度无关。
6.【答案】B
【解析】A. 由图可知,升高温度,SO 的百分含量降低,说明升高温度平衡向逆反应
3
移动,因此该反应正反应是放热反应,△H<0,故不选A;B. 曲线上的点都是平衡点,D
点SO 的百分含量低于相同温度平衡点的含量,说明D点未到达平衡状态,反应正在向正
3
反应进行,v(正)>v(逆)故选B;C. 升高温度,平衡向逆反应移动,故温度越高平衡
常数越小,B点的温度低于C的温度,故平衡常数,K >K ,故不选C;D. 恒温恒压下向
B C
平衡体系中通入氦气,体积增大(相当于减压),参与反应气体压强降低,平衡向体积增
大的方向移动,即向平衡向左移动,故不选D;答案:B。
c(CO)⋅c(H O)
2
c(CO )⋅c(H )
7.【答案】(1) 2 2 (2)吸热 (3)830 (4)逆向
第3页【解析】(2)通过表中K和t的关系可知,温度越高,K值越大,反应向正向进行的
程度越大,即升高温度平衡正向移动,说明正向反应为吸热方向。(3)当c(CO)·c
2
(H)=c(CO)·c(HO)时,K=1,此时温度由表中数据可知为830 ℃。(4)判断反
2 2
c(CO)⋅c(H O)
2
c(CO )⋅c(H )
应进行的方向时,可根据Q 与K的大小关系判断,此时刻下,Q= 2 2 =
c c
1mol⋅L−1 ×3mol⋅L−1
2mol⋅L−1 ×1.5mol⋅L−1
=1>0. 9,所以反应向逆反应方向进行。
第4页深度剖析等效平衡同步练习
(答题时间:40分钟)
一、选择题
1. 在恒温恒容条件下有下列反应:2A(g)+2B(g) C(g)+3D(g),(Ⅰ)A
和B的起始浓度均为2 mol·L-1;(Ⅱ)C和D的起始浓度分别为2 mol·L-1和6 mol·L-1。
下列叙述正确的是( )
A. (Ⅰ)和(Ⅱ)两途径最终达到平衡时,体系内各气体的物质的量分别相同
B. 达到平衡时,(Ⅰ)途径混合气体密度为(Ⅱ)途径混合气体密度的2倍
C. (Ⅰ)和(Ⅱ)两途径最终达到平衡时,体系内各气体的体积分数分别相同
D. 达到平衡时,(Ⅰ)途径的反应速率v(A)等于(Ⅱ)途径的反应速率v(B)
2. 在一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2 mol SO 和1 mol O 发生如下反应:
2 2
2SO (g)+O(g) 2SO (g),达到平衡后改变下述条件,SO 气体平衡浓度不发
2 2 3 3
生改变的是( )
A. 保持温度和容器体积不变,充入1 mol SO (g)
3
B. 保持温度和容器压强不变,充入1 mol SO (g)
3
C. 保持温度和容器压强不变,充入1 mol O (g)
2
D. 保持温度和容器压强不变,充入1 mol Ar(g)
*3. 在一恒容的容器中充入2 mol A和1 mol B,发生反应2A(g)+B(g) xC
(g),达到平衡后,C的体积分数为W%。若维持容器中的容积和温度不变,按起始物质
的量:A为0. 6 mol,B为0. 3 mol,C为1. 4 mol充入容器,达到平衡后,C的体积分数仍
为W%,则x的值为( )
A. 只能为2 B. 只能为3
C. 可能是2,也可能是3 D. 无法确定
4. 在如图所示的三个容积相同的容器①、②、③中进行如下反应:3A(g)+B(g)
2C(g) ΔH<0。若起始温度相同,分别向三个容器中通入3 mol A和1 mol B,则
达到平衡时各容器中C物质的体积分数由大到小的顺序为( )
A. ③②① B. ②①③ C. ①②③ D. ③①②
5. 在一个固定容积的密闭容器中,加入3 mol A和1 mol B,发生反应2A(g) + B
(g) 3C(g) + D(s),达到平衡时,C的浓度为c mol·L-1。若维持容器的体积和
第5页温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡时C的浓度仍为c mol·L-1的是
( )(双选)
A. 2 mol A + 1 mol B
B. 4 mol A + 1 mol B + 3 mol C + 2 mol D
C. 1 mol A + 3 mol C + 1 mol D
D. 1 mol B + 3 mol C + 1 mol D
二、非选择题
*6. 某温度下向1 L密闭容器中充入1 mol N 和3 mol H ,使反应N+3H 2NH 达
2 2 2 2 3
平衡,平衡混合气中N、H、NH 的浓度分别为M、N、G(mol/L)。如果温度不变,只
2 2 3
改变初始物质的加入量,要求M、N、G保持不变,则N、H、NH 的加入量用x、y、z
2 2 3
表示时应满足的条件是:
(1)若x=0,y=0,则z=________;
(2)若x=0. 75 mol,则y=________,z=________;
(3)x、y、z取值必须满足的一般条件是(用含x、y、z的方程表示,其中一个含
x、z,另一个含y、z) ____________________________。
(4)若将上述条件改为恒温、恒压,其它均不变,则
①若x=0,y=0,则z=________;
②若x=0. 75 mol,则y=________,z=________;
③x、y、z取值必须满足的一般条件是_____________________。
第6页深度剖析等效平衡同步练习参考答案
1.【答案】C
【解析】化学方程式两边气体的物质的量相等,(Ⅰ)和(Ⅱ)是等效平衡,平衡时
(Ⅱ)中各气体的物质的量是(Ⅰ)中的2倍,A、B错误,C项正确。平衡时,(Ⅰ)的
压强小,反应速率小,D项错误。
2.【答案】B
【解析】A项,恒温恒容时充入1 mol SO (g),瞬间c(SO )增大,此时平衡就向
3 3
着减弱这个改变的方向移动,即逆向移动,但新平衡时c(SO )仍比旧平衡时c(SO )大,
3 3
故A项错误;B项,恒温恒压时充入1 mol SO (g),达到平衡后刚好形成在恒温恒压下
3
的等效平衡,所以c(SO )不变,故B正确;C项,恒温恒压时充入1 mol O (g),则c
3 2
(O)一定增大,平衡右移,使c(SO )增大,故C项错误;D项,恒温恒压充入1 mol
2 3
Ar(g),容器体积增大,平衡逆向移动,c(SO )减小,故D项错误。
3
3.【答案】C
【解析】由题意知为等效平衡问题,按化学计量数转化到左边,满足n(A)=2 mol
1.4×2
x
n(B)=1 mol即可,所以0. 6+ =2,解得x=2;对于反应前后气体分子数相等的
反应,物质的投料成比例则等效,所以x=3也是正确的。
4.【答案】A
【解析】这是一个正向气体分子总数减小的放热反应。③相当于在②的基础上加压,
加压有利于平衡向右进行,C的体积分数增大;①相当于在②的基础上升温,平衡向吸热
方向(逆向)移动。
5.【答案】BC
【解析】将备选项极限向左转化后得如下数据:
A. 2 mol A(g) + 1 mol B(g)
B. 6 mol A(g) + 2 mol B(g) + 1 mol D(s)
C. 3 mol A(g) + 1 mol B(g)
D. 2 mol A(g) + 2 mol B(g)
气体分子数相等的反应建立等效平衡的条件是“极值等比则等效”,B、C两项极限转
化后(固体D不影响)n(A):n(B)=3:1,比例相等,正确。
6.【答案】(1)z=2 mol (2)y=2. 25 mol z=0. 5 mol
z 3z
2 2
(3)x+ =1 y+ =3
(4)①任意值 ②2. 25 mol 任意值 ③y=3x时z为任意值
第7页【解析】因2 mol NH 完全分解时可得到1 mol N 、3 mol H ,故向同一容器中加入2
3 2 2
mol NH 与加入1 mol N 、3 mol H 的混合气的起始浓度状态完全相同。
3 2 2
(1)x=0,y=0时,N、H 的物质的量为0,z=2 mol。
2 2
(2)x=0. 75 mol可认为是N 有0. 25 mol已反应掉,同时消耗H 为0. 75 mol,生成
2 2
NH 为0. 5 mol,故而y=3-0. 75=2. 25(mol),z=0. 5 mol。
3
z 3z z
2 2 2
(3)依上述思路知,生成z mol NH 时必消耗 mol N, mol H,故而x+ =
3 2 2
3z
2
1,y+ =3。
若上述条件改为恒温、恒压,其它均不变时,只要n(N)∶n(H)=1∶3,n
2 2
(NH )为任意值,均是同一平衡状态,故而
3
①z=0,y=0时,z为任意值。
②z=0. 75(mol)时,y=0. 75×3=2. 25(mol),z为任意值。
③x∶y=1∶3,即y=3x时z为任意值。
第8页