人教版 (2019)选择性必修1实验活动2 强酸与强域的中和滴定精品第2课时2课时复习练习题

这是一份人教版 (2019)选择性必修1实验活动2 强酸与强域的中和滴定精品第2课时2课时复习练习题，共11页。试卷主要包含了汽车尾气净化中的一个反应如下，4 kJ·ml-1，已知298，10ml·L-10，下列反应在210 ℃达到平衡等内容，欢迎下载使用。

第二节 化学平衡


第2课时 化学平衡常数


课后篇素养形成


夯实基础轻松达标


1.关于平衡常数K,下列说法中正确的是( )


A.K值越大,反应速率越大


B.对任一给定的可逆反应,温度升高,K值增大


C.对任一给定的可逆反应,K值越大,反应物的平衡转化率越高


D.加入催化剂或增大反应物浓度,K值将增大


解析K值与催化剂、反应物的浓度、化学反应速率的大小无关,所以A、D错误;与反应温度有关,但是温度升高,K值可能增大也可能减小,B也错误。


答案C


2.汽车尾气净化中的一个反应如下:


NO(g)+CO(g)12N2(g)+CO2(g) ΔH=-373.4 kJ·ml-1


在恒容的密闭容器中,反应达到平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是( )





解析该反应为气体分子数减小的放热反应,升高温度,平衡逆向移动,生成物浓度减小,反应物浓度增大,平衡常数减小,A项错误;同理升高温度,平衡逆向移动,CO的转化率减小,B项错误;平衡常数只受温度影响,与NO的物质的量无关,C项正确;增加氮气的物质的量,平衡逆向移动,NO的转化率减小,D项错误。


答案C


3.某温度时,反应SO2(g)+12O2(g)SO3(g)的平衡常数K=50。在同一温度下,反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的平衡常数K1应为( )


A.2 500 B.100


C.4×10-4D.2×10-2


解析K=c(SO3)c(SO2)·c12(O2),K1=c2(SO2)·c(O2)c2(SO3),K1=1K2=4×10-4。


答案C


4.已知反应A(g)+2B(g)C(g),在密闭容器中充入A、B、C三种气体,至建立化学平衡后,在温度不改变的前提下将体积缩小23,则该反应此时的平衡常数( )


A.增大为原来的3倍B.增大为原来的2倍


C.增大为原来的9倍D.不变


解析化学平衡常数仅与温度有关,温度不变,则平衡常数不变。


答案D


5.在一定条件下,有下列分子数之比相同的可逆反应,其平衡常数K值分别是


①H2+F22HF K=1047


②H2+Cl22HCl K=1017


③H2+Br22HBr K=109


④H2+I22HI K=1


比较K值大小,可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是( )


A.①②③④B.④②③①


C.①④③②D.无法确定


解析化学平衡常数越大,表示该反应的正反应进行的程度越大,故A正确。


答案A


6.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=c(Sn2+)c(Pb2+)=0.10ml·L-10.10ml·L-1=1

答案A


7.下列反应在210 ℃达到平衡:


PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g) K=1 ①


CO(g)+Cl2(g)COCl2(g) K=5×104 ②


COCl2(g)CO(g)+Cl2(g) ③


(1)根据反应①的平衡常数K的表达式,下列等式必定成立的是 。


a.c(PCl5)=c(PCl3)=c(Cl2)=1


b.c(PCl5)=c(PCl3)·c(Cl2)=1


c.c(PCl5)=c(PCl3)·c(Cl2)


(2)反应②和反应③的K值的乘积是 。


(3)降低Cl2浓度,反应③的K值 (填“增大”“减小”或“不变”)。


解析(1)由K=c(PCl3)·c(Cl2)c(PCl5)=1可知,成立的是c。


(2)反应②和反应③互为逆反应,二者K值是倒数关系,故K(②)·K(③)=1。


(3)浓度不影响平衡常数,故反应③K值不变。


答案(1)c (2)1 (3)不变


8.将一定体积的SO3(g)充入恒容的密闭容器中,发生反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)并达到平衡;保持温度不变,再充入相同体积的SO3(g),达到新平衡后,与原平衡相比,下列值减小的是( )


A.平均相对分子质量


B.SO3(g)的转化率


C.c(SO3)c(SO2)


D.c2(SO3)c2(SO2)·c(O2)


解析将题中反应过程进行如下分析,假设在原容器上增加一个相同的容器(两容器有隔板),保持温度不变,向增加的容器中充入相同体积的SO3(g),则可建立与原平衡一样的平衡,此时A、B、C、D各项的值均不变;然后抽掉隔板,将两容器压缩为一个容器大小,则压强增大,平衡逆向移动,气体的总物质的量减小,但总质量不变,因此平均相对分子质量增大;SO3(g)的转化率减小;c(SO2)、c(SO3)均增大,但c(SO3)增大的程度比c(SO2)增大的程度大,则c(SO3)c(SO2)增大;c2(SO3)c2(SO2)·c(O2)可看作该反应的平衡常数的倒数,而平衡常数只与温度有关,故不发生变化。


答案B


提升能力跨越等级


1.化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志,在常温下,下列反应的平衡常数的数值如下:


2NO(g)N2(g)+O2(g) K1=1×1030


2H2(g)+O2(g)2H2O(g) K2=2×1081


2CO2(g)2CO(g)+O2(g) K3=4×10-92


以下说法正确的是( )


A.常温下,NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1=c(N2)·c(O2)


B.常温下,反应2H2O(g)2H2(g)+O2(g)的平衡常数K=5×10-82


C.常温下,NO、H2O、CO2三种物质分解放出O2的倾向由大到小的顺序为H2O>NO>CO2


D.以上说法都不正确


解析A项,K1=c(N2)·c(O2)c2(NO)。B项,K=1K2=12×1081=5×10-82,正确。C项,平衡常数越大,放出O2的倾向越大,故三种物质分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2。


答案B


2.某温度下,向容积为2 L的密闭反应器中充入0.10 ml SO3,当反应器中的气体压强不再变化时测得SO3的转化率为20%,则该温度下反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数为( )


A.3.2×103B.1.6×103


C.8.0×102D.4.0×102


解析SO3的起始浓度为0.05 ml·L-1,则分解的SO3的浓度为0.05 ml·L-1×20%=0.01 ml·L-1,所以平衡时SO2、O2、SO3的浓度分别为0.01 ml·L-1、0.005 ml·L-1、0.04 ml·L-1。化学平衡常数K=c2(SO3)c2(SO2)·c(O2)=3.2×103。


答案A


3.在容积可变的密闭容器中,2 ml N2和8 ml H2在一定条件下发生反应,达到平衡时,H2的转化率为25%,则平衡时的氮气的体积分数接近于( )


A.5%B.10%


C.15%D.20%


解析 N2+3H22NH3


起始量(ml)280


转化量(ml)23243


平衡量(ml)43643


氮气的体积分数为43 ml÷(43+6+43) ml=213≈15%。


答案C


4.在一定温度下的密闭容器中,加入1 ml CO和1 ml H2O发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),达到平衡时测得n(H2)=0.5 ml,下列说法不正确的是( )


A.在该温度下,反应的平衡常数K=1


B.平衡常数与反应温度无关


C.CO的平衡转化率为50%


D.平衡时n(H2O)=0.5 ml


解析 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)


起始/ml1100


转化/ml0.50.50.50.5


平衡/ml0.50.50.50.5


由以上方程式及数据判断可得,A、C、D项正确。平衡常数与反应温度有关,B项错误。


答案B


5.在一定条件下,向密闭容器中充入30 mL CO和20 mL水蒸气,发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),当反应达到平衡时,水蒸气的体积分数与H2的体积分数相等,则下列叙述错误的是( )


A.平衡后CO的体积分数为40%


B.平衡后CO的转化率为25%


C.平衡后水的转化率为50%


D.平衡后混合气体的平均相对分子质量为24


解析设达到平衡时,反应消耗的CO的体积为x。


CO(g) + H2O(g)CO2(g)+H2(g)


起始:30 mL20 mL00


变化:xxxx


平衡:30 mL-x20 mL-xxx


由题意知:20 mL-x=x,故x=10 mL。


故平衡后CO的体积分数为30 mL-10 mL50 mL×100%=40%,CO的转化率为10 mL30 mL×100%≈33.3%,H2O的转化率为10 mL20 mL×100%=50%,平衡后混合气体的平均相对分子质量不变,仍为30×28+20×1850=24。


答案B


6.在25 ℃时,恒容密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:





下列说法错误的是( )


A.反应达平衡时,X的转化率为50%


B.反应可表示为X+3Y2Z,其平衡常数为1 600


C.改变压强可以改变此反应的平衡常数


D.改变温度可以改变此反应的平衡常数


解析X、Y、Z三种物质的浓度变化之比为:(0.1-0.05)∶(0.2-0.05)∶(0.1-0)=1∶3∶2,故化学方程式为X(g)+3Y(g)2Z(g),K=c2(Z)c(X)·c3(Y)=×(0.05)3=1 600。平衡常数K与温度有关,与压强无关。


答案C


7.830 K时,在密闭容器中发生下列可逆反应:


CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0。


试回答下列问题:


(1)若起始时c(CO)=2 ml·L-1,c(H2O)=3 ml·L-1,4 s后达到平衡,此时CO的转化率为60%,则在该温度下,该反应的平衡常数K= 。用H2O表示的化学反应速率为 。


(2)在相同温度下,若起始时c(CO)=1 ml·L-1,c(H2O)=2 ml·L-1,反应进行一段时间后,测得H2的浓度为0.5 ml·L-1,则此时该反应是否达到平衡状态 (填“是”或“否”),此时v(正) (填“大于”“小于”或“等于”)v(逆)。


(3)若降低温度,该反应的K值将 。


解析(1) CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)


起始浓度(ml·L-1)2300


变化浓度(ml·L-1)1.21.21.21.2


平衡浓度(ml·L-1)0.81.81.21.2


该反应的平衡常数K=c(CO2)·c(H2)c(CO)·c(H2O)=1.2×1.20.8×1.8=1,v(H2O)=1.2ml·L-14 s=0.3 ml·L-1·s-1。


(2)反应进行到某时刻时,c(H2)=c(CO2)=0.5 ml·L-1,c(CO)=0.5 ml·L-1,c(H2O)=1.5 ml·L-1,Q=c(CO2)·c(H2)c(CO)·c(H2O)=0.5×0.50.5×1.5=13

(3)降低温度,平衡向正反应方向移动,K值增大。


答案(1)1 0.3 ml·L-1·s-1


(2)否 大于


(3)增大


8.某温度下,在一密闭容器中充入一定量CO2,并加入足量铁粉,发生反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),测得CO2和CO浓度随时间的变化如图所示:





(1)0~8 min,v(CO)= ml·L-1·min-1。


(2)已知:反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常数为K1;反应Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)的平衡常数为K2。不同温度时K1、K2的值如下表:





根据表中数据,计算反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的K。


①温度为973 K时:K= 。


②温度为1 173 K时:K= 。


解析(1)v(CO)=ΔcΔt=0.50ml·L-18min=0.062 5 ml·L-1·min-1。


(2)Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) K1=c(CO)c(CO2);


Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) K2=c(H2)c(H2O);


而CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数K=c(H2O)·c(CO)c(CO2)·c(H2)=K1K2,故973 K时,K=K1K2=≈0.62;1 173 K时,K=≈1.29。


答案(1)0.062 5 (2)①0.62 ②1.29


贴近生活拓展创新


在80 ℃时,将0.4 ml的四氧化二氮气体充入2 L已抽成真空的固定容积的密闭容器中,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:





反应进行至100 s后将反应混合物的温度降低,发现气体的颜色变浅。


(1)该反应的化学方程式为 ,表中b (填“<”“=”或“>”)c。


(2)20 s时,N2O4的浓度为 ml·L-1,0~20 s内N2O4的平均反应速率为 。


(3)该反应的平衡常数表达式K= ,在80 ℃时该反应的平衡常数K值为 (保留2位小数)。


(4)在其他条件相同时,该反应的K值越大,表明平衡时 。


A.N2O4的转化率越高


B.NO2的产量越大


C.N2O4与NO2的浓度之比越大


D.正反应进行的程度越大


解析(1)根据题中信息,知


N2O4(g)2NO2(g)


开始浓度/(ml·L-1):0.200


20 s时浓度/(ml·L-1):0.140.12


40 s时浓度/(ml·L-1):0.100.20


60 s时浓度/(ml·L-1):0.090.22(此时达到平衡)


所以b>c。


(2)20 s时c(N2O4)=0.14 ml·L-1,v(N2O4)=-Δc(N2O4)Δt=(0.20-0.14)ml·L-1(20-0)s


=0.003 ml·L-1·s-1。


(3)平衡常数K=c2(NO2)c(N2O4)=(0.22)20.09≈0.54。


(4)K值越大,说明正向反应进行的程度越大,反应进行越完全,反应物转化率越大,故A、B、D正确。


答案(1)N2O4(g)2NO2(g) >


(2)0.14 0.003 ml·L-1·s-1


(3)c2(NO2)c(N2O4) 0.54


(4)ABD物质
X
Y
Z
初始浓度/(ml·L-1)
0.1
0.2
0
平衡浓度/(ml·L-1)
0.05
0.05
0.1
温度/K
K1
K2
973
1.47
2.38
1 173
2.15
1.67
时间(s)





c/(ml·L-1)
0
20
40
60
80
100
c(N2O4)
0.20
a
0.10
c
d
e
c(NO2)
0.00
0.12
b
0.22
0.22
0.22