2022年高三化学寒假课时练习（含答案）：09化学平衡（三）

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B．与反应的温度有关，还与反应本身有关
C．与化学反应本身和温度有关，并且会受到起始浓度的影响
D．只与化学反应本身有关，与其他任何条件无关的一个不变的常数
【解析】 K与反应温度有关，表达式与方程式的书写有关，但与起始浓度、压强无关。
【答案】 B
2．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 ml·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
【解析】 Q＝eq \f(c（Sn2＋）,c（Pb2＋）)＝eq \f(0.10 ml·L－1,0.10 ml·L－1)＝10.060
【解析】 A．根据方程式可知在5 min内反应生成的n(N)等于生成的n(M)，则v(N)＝eq \f(0.050 ml,10 L×5 min)＝1×10－3 ml/(L·min)，该项错误；B.根据表格中数据可知平衡时c(X)＝0.002 ml/L、c(Y)＝0.032 ml/L、c(N)＝c(M)＝0.008 ml/L，则平衡常数K＝eq \f(c（M）·c（N）,c（X）·c（Y）)＝eq \f(0.008×0.008,0.002×0.032)＝1.0，该项错误；C.因该反应在800 ℃时平衡常数为1，设反应中转化的X的物质的量为x，则有(0.20－x)×(0.30－x)＝x·x，故x＝0.12 ml，X的转化率为eq \f(0.12 ml,0.20 ml)×100%＝60%，该项正确；假设在900 ℃时，该反应的平衡常数也为1.0，根据实验④中的数据可知b＝0.060 ml，由①中数据可知在700 ℃时平衡常数约为2.6，结合800 ℃时平衡常数为1.0可知，温度越高，该平衡常数越小，平衡逆向移动，故b0；由图示知60 s时该反应达到平衡，消耗N2O4为0.100 ml·L－1－0.040 ml·L－1＝0.060 ml·L－1，根据v＝eq \f(Δc,Δt)可知：v(N2O4)＝eq \f(0.060 ml·L－1,60 s)＝0.001 0 ml·L－1·s－1；求平衡常数可利用三段式：
N2O4(g)2NO2(g)
起始量/(ml·L－1) 0.100 0
转化量/(ml·L－1) 0.060 0.120
平衡量/(ml·L－1) 0.040 0.120
K1＝eq \f(c2（NO2）,c（N2O4）)＝eq \f(（0.12 ml·L－1）2,0.04 ml·L－1)＝0.36 ml·L－1
(2)100 ℃时达平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)降低，说明平衡N2O4(g)2NO2(g)向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，温度升高，向吸热反应方向移动，即向正反应方向移动，故T>100 ℃，由c(N2O4)以0.002 0 ml·L－1·s－1的平均速率降低，经10 s又达到平衡，可知此时消耗N2O4 0.002 0 ml·L－1·s－1×10 s＝0.020 ml·L－1，由三段式：
N2O4(g)2NO2(g)
起始量/(ml·L－1) 0.040 0.120
转化量/(ml·L－1) 0.020 0.040
平衡量/(ml·L－1) 0.020 0.160
K2＝eq \f(c2（NO2）,c（N2O4）)＝eq \f(（0.160 ml·L－1）2,0.020 ml·L－1)≈1.3 ml·L－1
(3)温度T时反应达到平衡后，将反应容器的容积减少一半，压强增大，平衡会向气体体积减小的方向移动，该反应逆反应为气体体积减小的反应，故平衡向逆反应方向移动。
【答案】 (1)大于 0.001 0 0.36 ml·L－1
(2)大于 反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高
平衡时，c(NO2)＝0.120 ml·L－1＋0.002 0 ml·L－1·s－1×10 s×2＝0.160 ml·L－1
c(N2O4)＝0.040 ml·L－1－0.002 0 ml·L－1·s－1×10 s＝0.020 ml·L－1
K2＝eq \f(（0.160 ml·L－1）2,0.020 ml·L－1)≈1.3 ml·L－1
(3)逆反应 对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动
A
B
升高温度，平衡常数减小
0～3 s内，反应速率为：v(NO2)＝0.2 ml·L－1
C
D
t1时仅加入催化剂，平衡正向移动
达平衡时，仅改变x，则x为c(O2)
实验编号
温度/℃
起始时物质的量/ml
平衡时物质的量/ml
n(X)
n(Y)
n(M)
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.10
0.40
0.080
③
800
0.20
0.30
a
④
900
0.10
0.15
b