高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1第2节 化学反应的限度第1课时巩固练习

第2节　化学反应的限度

第1课时　化学平衡常数

课时作业巩固

选题表

基础题组

1.(2021·河南新乡期中)可逆反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)的化学平衡常数的表达式正确的是(　D　)

A.     B.

C.             D.

解析:化学平衡常数表达式中,固体、水溶液中液态水不写。该反应中铁、四氧化三铁是固体,氢气和水蒸气的系数为4,因此化学平衡常数的表达式为K=,故选D。

2.(2021·江苏邗江期中)工业合成氨的热化学方程式可写成N2(g)+

3H2(g)2NH3(g)　ΔH1,此时反应的化学平衡常数为K1;相同条件下合成氨的热化学方程式还可写成N2(g)+H2(g)NH3(g)　ΔH2,此时反应的化学平衡常数为K2。则下列说法正确的是(　B　)

A.K1=2K2           B.K1=

C.ΔH1=ΔH2    D.ΔH1=Δ

解析:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的化学平衡常数为K1=;

N2(g)+H2(g)NH3(g)的化学平衡常数为K2=,因此=K1,反应放出的热量与反应物的物质的量成正比,因此ΔH1=2ΔH2,故选B。

3.(2021·广东广州期中)在一定体积的密闭容器中,进行反应2X(g)+

Y(s)Z(g)+W(g)　ΔH=a kJ·mol-1,若其化学平衡常数K和温度t的关系如表。下列叙述正确的是(　C　)

A.a<0

B.该反应的化学平衡常数表达式为K=

C.若在4 L容器中加入X和Y各1 mol,在800 ℃下反应,某时刻测得X的物质的量为 mol,说明该反应已达平衡

D.在1 200 ℃时,反应Z(g)+W(g)2X(g)+Y(s)的平衡常数为2.7

解析:由表格数据可知,随温度升高,平衡常数增大,则该反应的正反应为吸热反应,则a>0,A错误;固体物质不能代入平衡常数的表达式,则该反应的化学平衡常数表达式为K=,B错误;由于反应前后气体物质的量不变,则可用物质的量代替浓度计算浓度商,根据选项中所给数据计算,则Q==1=K,说明该反应已达平衡,C正确;在

1 200 ℃时,反应 2X(g)+Y(s)Z(g)+W(g)的平衡常数为2.7,其逆反应Z(g)+W(g)2X(g)+Y(s)的平衡常数应为其平衡常数的倒数,约为0.37,D错误。

4.(2021·天津武清月考)在一定体积的密闭容器中,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:

下列叙述正确的是(　C　)

A.该反应的ΔH<0

B.反应的化学平衡常数表达式为c(CO2)·c(CO)=1

C.达到化学平衡状态时,混合气体中c(CO)不变

D.平衡浓度符合c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),此时温度为800 ℃

解析:根据表中数据可知,温度升高,平衡常数增大,说明升高温度,平衡正向移动,则正反应为吸热反应,ΔH>0,故A错误;CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),平衡常数K=,故B错误;达到化学平衡状态时,各组分的浓度不变,则混合气体中c(CO)不变,故C正确;

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),平衡常数K=,当平衡浓度符合c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),即K=1时,则此时温度为850 ℃,故D错误。

能力题组

5.(2021·山东薛城期中)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:

2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)　K1　ΔH1<0;

2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)　K2　ΔH2<0。

则反应4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数是(　A　)

A.   B.2K1-K2

C.   D.-K2

解析:2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)　K1=;

2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)　K2=;

4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)　K==××=。

6.(2021·浙江台州月考)已知某温度下,可逆反应Pb2+(aq)+Sn(s)Pb(s)+Sn2+(aq)的平衡常数K=0.2,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(　B　)

A.向右进行       B.向左进行

C.处于平衡状态    D.无法判断

解析:若溶液中Pb2+和Sn2+的浓度均为 0.10 mol·L-1,则此时Q==1>K,所以平衡逆向移动,即向左进行,故选B。

7.(2021·河南范县月考)二氧化碳减排和再利用技术是促进社会环保和工业可持续发展的重要措施。将工业废气中的CO2转化为CH3OH,可以通过以下途径实现。

反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)　ΔH1<0

反应 Ⅱ:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)　ΔH2<0

反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数K随温度T的变化如图所示。

下列说法错误的是(　D　)

A.反应Ⅰ、Ⅱ都是放热反应

B.温度:T1<T2

C.CO2转化为CH3OH的ΔH=ΔH1+ΔH2

D.T2时CO2转化为CH3OH的平衡常数K=4

解析:由于反应Ⅰ、反应Ⅱ的ΔH都小于零,所以反应Ⅰ、反应Ⅱ都是放热反应,故A正确;升高温度,平衡逆向移动,化学平衡常数减小,

即T1<T2,故B正确;根据盖斯定律,由Ⅰ+Ⅱ可得CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g)　ΔH=ΔH1+ΔH2,T2时平衡常数K=K1·K2=4×2=8,故C正确,D错误。

8.(2021·湖南常德月考)在恒容密闭容器中,由CO合成甲醇:

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),在其他条件不变的情况下,研究温度对反应的影响,实验结果如图所示,下列说法正确的是(　D　)

A.平衡常数K=

B.该反应在T1温度下的平衡常数比T2温度下的小

C.CO合成甲醇的反应为吸热反应

D.处于A点的反应体系从T1温度变到T2温度,达到平衡时

增大

解析:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数表达式K=,

故A错误;由图可知,T2温度下到达平衡需要的时间较短,反应速率较快,故温度T2>T1,温度越高,平衡时甲醇的物质的量越小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,化学平衡常数减小,该反应为放热反应,故B、C错误;由图可知,处于A点的反应体系从T1变到T2,温度升高,平衡向逆反应方向移动,氢气物质的量增大,甲醇的物质的量减小,

则增大,故D正确。

9.高炉炼铁中发生的基本反应之一如下:

FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)　ΔH>0

(1)该反应中平衡常数表达式为K=　　  　　　　。 

(2)已知1 100 ℃时K=0.263。温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,高炉内CO2和CO的体积之比　　　   　(填“增大”“减小”或“不变”,下同),平衡常数K　　　　。 

(3)1 100 ℃时测得高炉中c(CO2)=0.025 mol·L-1,c(CO)=0.1 mol·L-1,在这种情况下,该反应是否处于平衡状态?　　　　(填“是”或“否”),此时化学反应速率:v正　　　　(填“>”“<”或“=”)v逆。 

解析:(1)由平衡常数概念,平衡常数K=。(2)已知1 100 ℃时K=0.263,ΔH>0,该反应是吸热反应,温度升高,化学平衡正向移动后达到新的平衡,高炉内CO2和CO的体积之比会增大,平衡常数增大。(3)1 100 ℃时测得高炉中c(CO2)=0.025 mol·L-1,c(CO)=0.1 mol·L-1,

Q==0.25<K=0.263,说明平衡正向进行,反应未达到平衡,

v正>v逆。

答案:(1)　(2)增大　增大　(3)否　>