鲁科版 (2019)选择性必修1第1节 化学反应的方向同步测试题

课时1 化学平衡常数与平衡转化率

1.关于化学平衡常数的叙述正确的是(     )

A.增大反应物浓度,平衡常数随之增大

B.两种物质反应,化学方程式的书写方式不同,平衡常数不变

C.温度一定时,对于给定的化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数

D.浓度商

答案：

解析：平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,A错误;化学方程式的书写方式不同,如化学计量数改变,反应的平衡常数随之改变,B错误;正、逆反应的反应物和反应产物正好相反,所以正、逆反应的平衡常数互为倒数,C正确;浓度商 时反应向正反应方向进行,所以 错误。

2.（2021海南澄迈高二检测）将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中（假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计）,在恒定温度下使其达到分解平衡： 。可以判断该分解反应已经达到平衡的是(     )

A.

B.密闭容器中总压强不变

C.密闭容器中混合气体的密度改变

D.密闭容器中氨气的体积分数不变

答案：

解析：A项,不能表示正、逆反应速率相等;B项,反应正向进行则压强增大,总压强不变时,说明反应已达平衡状态;C项,恒容,混合气体的密度 ,反应正向进行时, （气）增大, （容器）不变,气体的密度增大,因此密度不变时,说明 （气）不变,反应达到平衡;D项,反应物是固体,密闭容器中氨气的体积分数始终为 。

3.实验室用 与 进行反应: ,当放出 热量时, 的转化率为(     )

A. B. C. D.

答案：

解析：根据放出 的热量可知参加反应的 的物质的量为 ,故 的转化率为 。

4.在 的密闭容器中充入 气体和 气体,在一定条件下发生反应： ,达到平衡时,在相同温度下测得容器内混合气体的压强是反应前的 ,则 的转化率为(     )

A. B. C. D.

答案：

解析：在同温度、同容积时,反应前后的压强之比等于反应前后气体的物质的量之比,所以反应后气体的总物质的量为 ,设 转化了 ,列“三段式”：

解得 ,因此转化率 。

5. 时,在 密闭容器中 三种气体的初始物质的量和平衡物质的量如下表：

则 时,反应 的平衡常数的值为(     )

A.500B.600C.1200D.1600

答案：

解析：根据题意可知, 、 、 的平衡浓度分别为 故D项正确。

6.向某密闭容器中通入 发生反应： 达到平衡后,保持温度不变,再通入适量 ,待反应达到新的平衡时,与原平衡相比, 的变化情况(     )

A.变大B.不变

C.变小D.无法确定

答案：

解析：温度不变,化学平衡常数 不变,即 不变。

7.（2021海南琼海高二检测）煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、产率及不同投料比对反应方向的影响等问题。已知反应 的平衡常数随温度的变化如下表所示：

试回答下列问题：

（1）该反应的化学平衡常数表达式为 。

（2）在相同条件下,为增大反应物的转化率,该反应应在  （填“高温”或“低温”）条件下进行。

（3）在 时发生上述反应,按下表中的物质的量将各物质投入恒容反应器中,其中向正反应方向进行的反应有  （填序号）。

A. B. C. D.

答案：（1）  （2）低温 （3） ;

解析：（2）由题表中数据可知,温度越高, 越小,即反应物的转化率越低,所以为增大反应物的转化率,该反应应在低温条件下进行。

（3） 时, ,设容器的体积为 。A项, ,反应逆向进行;B项, ,反应正向进行;C项, ,反应正向进行;D项, ,反应处于平衡状态。

8.（2021山东济宁高二检测）二氧化硫是常用的化工原料,也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。硫酸生产中, 催化氧化生成 ： 。某温度下, 的平衡转化率 与体系总压强 的关系如图所示。

请回答下列问题：

（1）将 和 置于 密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为 。该反应的平衡常数等于  。

（2）平衡状态由 变到 时,平衡常数 （填“＞”“＜”或“=”）

答案：（1）  （2）=

解析：（1） 点表示可逆反应 达平衡状态,此时 ,所以建立平衡过程中 转化浓度为 ,根据化学方程式可求得 的转化浓度为 生成浓度为 ,列“三段式”有：

。

（2）平衡状态由 变到 时,改变的条件是增大压强,温度没有变化,所以平衡常数不变, 。

素养提升练

9.（2021广东省实验中学高二上期中） 也是一种很好的消毒剂,具有高效、洁净、方便、经济等优点, 可溶于水,在水中易分解,产生的 为游离氧原子,有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生反应如下：

反应①： ,平衡常数为

反应②： ,平衡常数为

总反应： ,平衡常数为

下列叙述中正确的是(     )

A.升高温度, 增大

B.

C.适当升温,可提高消毒效率

D.压强增大, 减小

答案：

解析：由总反应 可知,正反应为放热反应,所以升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,故A错误;根据盖斯定律,反应 可得总反应,所以 ,故B错误;适当升温,反应速率增大,可提高消毒效率,故C正确;平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,故D错误。

10.一定条件下,反应 在容积不变的密闭容器中发生,下列对该反应达到平衡状态的标志的描述中错误的是(     )

A.混合气体的总分子数不再变化

B.混合气体的颜色不再变化

C.容器的总压强不再变化

D.混合气体的总质量不再变化

答案：

解析：题给反应为反应前后气体分子数改变的反应,恒容条件下,该可逆反应在建立平衡的过程中会有压强的改变、气体总分子数的改变、颜色的改变,一旦这些可变量不变了,则证明反应达到平衡了,而混合气体的总质量始终不发生变化。

11.（不定项）一定温度下,将 和 两种气体混合放入体积为 的密闭刚性容器中,发生反应 末反应达到平衡,生成 ,并测得 的物质的量浓度为 ,下列说法正确的是(     )

A. 的值为1

B. 的平衡转化率为

C.此温度下该反应的平衡常数 的数值等于0.5

D. 和 的平衡转化率相等

答案： ;

解析：平衡时 的物质的量为 ,与 相等,则 的值为2;平衡时 消耗了 ,则其平衡转化率为 ;此温度下该反应的平衡常数 ;由于未按照对应的化学计量数之比投料, 的平衡转化率不相等。

12.（不定项）（2021天津高二月考）温度为 时,向容积为 的密闭容器甲、乙中分别充入一定量的 和 ，发生反应： 。数据如下表所示,下列说法不正确的是(      )

A.甲容器中,平衡时,反应放出的热量为

B. 时,反应的平衡常数

C.平衡时,乙中 的浓度是甲中的2倍

D.乙容器中,平衡时 的转化率约为

答案： ;

解析：A项,甲容器中平衡时,消耗的 的物质的量为 ,根据反应 ,可知平衡时放出热量为 ,错误;B项,根据题意列“三段式”有：

在 达到平衡状态时甲容器中, ,则该温度下反应的平衡常数 ,正确;C项,乙中反应物的起始物质的量是甲的2倍,增大压强平衡不移动,则乙中反应物的转化率和甲中相同,平衡时各物质浓度是甲的2倍,则乙中 的浓度是甲中的2倍,正确;D项,根据C项可知 ,乙容器中,平衡时 的转化率为 ,故D错误。

13.（2020山东泰安高二检测）反应 ,若在一定温度下,将物质的量浓度均为 的 和 注入一密闭容器中,当达到平衡状态时,测得容器中 的转化率为 ,则在该温度下:

（1）此反应的平衡常数为  。

（2）在上述温度下,若 的初始浓度增大到 的初始浓度仍为 ,达到化学平衡状态时,计算下列各物质平衡时的浓度及 和 的平衡转化率。

① 。

② , 。

答案：（1）1 （2）①1.2 ; 1.8 ②   ;

解析：（1）设平衡时 的浓度为 ,

由题意可知 ,解得 。

（2）

①设达平衡时 的浓度为 ,

因为温度不变,平衡常数不变, ,则 ,解得 。

平衡浓度: ;

② 。

创新拓展练

14.硫—碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：

Ⅰ.

Ⅱ.$2\,\mathrm {{H}\mathrm{I}\rightleftharpoons \mathrm{H}}_{2}+\mathrm {{I}}_{2}$

Ⅲ.

（1）分析上述反应,下列判断正确的是  。

a.反应Ⅲ易在常温下进行

b.反应Ⅰ中 氧化性比 强

.循环过程中需补充

d.循环过程中产生 的同时产生

（2）一定温度下,向 密闭容器中加入 ,发生反应Ⅱ, 物质的量随时间的变化如下图所示。

内的平均反应速率 。该温度下, 的平衡常数 。相同温度下,若开始加入 的物质的量是原来的2倍,  是原来的2倍。

.平衡常数

. 的平衡浓度

.达到平衡的时间

d.平衡时 的体积分数

（3）以 为燃料可制成氢氧燃料电池。已知： 。某氢氧燃料电池释放 电能时,生成 液态水,该电池的能量转化率为  。

答案：（1）  （2）  ; 64;    （3）

解析：（1） 在常温下很稳定,不易分解,故a错误;反应Ⅰ中 是还原剂, 是还原产物,故还原性： ,则b错误;将Ⅰ和Ⅱ分别乘以2和Ⅲ相加得 ,故c正确,d错误。

（2）

。反应前后气体体积相等,若开始时加入 的物质的量是原来的2倍,则 的平衡浓度都是原来的2倍;平衡时 的体积分数与原来相同,平衡常数不变(因为温度不变);因为开始时的浓度增大了,反应速率加快,达到平衡的时间不可能是原来的2倍,故选b。

（3）根据反应的热化学方程式可知,生成 液态水时放出热量为 ,故该电池的能量转化率为 。

方法技巧  有关化学平衡的计算模式及解题思路

（1）计算模式

设 的转化率为 ,列“三段式”：

（2）解题思路

①巧设未知数：具体题目要具体分析,灵活设立,一般设某物质的转化量为 。

②确定三个量：根据反应物、生成物及变化量的关系代入未知数确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量并按(1)中“模式”列表。

③解题设问题：明确了“始”“变”“平”三个量的具体数值,再根据相应关系求平衡时某成分的浓度、反应物转化率等,得出题目答案。