2016-2017学年高中化学第2章化学反应的方向限度与速率第2节化学反应的限度第1课时化学平衡常数平衡转化率学业分层测评鲁科版选修

1、化学平衡常数平衡转化率(建议用时：45分钟)学业达标1一定条件下，向2 L密闭容器中充入4 mol X，2 mol Y，发生反应：2X(g)Y(g)2Z(g)，该反应的平衡常数的单位是 ()A(molL1)2BmolL1C(molL1)1 D(molL1)2【解析】K，故其单位为(molL1)1。【答案】C2对于反应3Fe(s)4H2O(g)Fe3O4(s)4H2(g)的平衡常数，下列说法正确的是 ()AKBKC增大H2O(g)的浓度或减小H2的浓度，会使平衡常数减小D改变反应的温度，平衡常数不一定变化【解析】纯固体、纯液体的浓度视为常数，不写入平衡常数的表达式中，故该反应的平衡常数K，K只与温度有关，与浓度、压强无关。【答案】B3对于可逆反应：C(s)CO2(g)2CO(g)，在一定温度下其平衡常数为K，下列条件的变化中，能使K发生变化的是 () 【导学号：05310060】A将C(s)的表面积增大B增大体系压强C升高体系温度D使用合适的催化剂【解析】化学平衡常数K只受温度的影响。【答案】C4在2 000 K时，反应CO(g)1/2O2(g)CO2(g)的平衡常数为K，则相同温度下反

2、应2CO2(g)2CO(g)O2(g)的平衡常数为()A1/K BK2C(1/K)2 D(K)1/2【解析】2CO(g)O2(g)2CO2(g)的平衡常数为K2，由于正、逆反应的平衡常数互为倒数，故2CO2(g)2CO(g)O2(g)的平衡常数为(1/K)2。【答案】C5在一定条件下，可逆反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)达到平衡后，充入O2，则SO2和O2的转化率()A都增大 B都减小C增大，减小 D减小，增大【解析】增大O2的浓度，可提高SO2的转化率，自身的转化率减小。【答案】C6已知下列反应的平衡常数：H2(g)S(s)H2S(g)K1；S(s)O2(g)SO2(g)K2；则反应H2(g)SO2(g)O2(g)H2S(g)的平衡常数是() 【导学号：05310061】AK1K2 BK1K2CK1K2 D.【解析】反应的平衡常数表达式为KK1。【答案】D7(2016济南高二质检)在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和8 mol 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()A5% B10%C15% D20%【解析】 N2

3、3H22NH3起始量(mol)280转化量(mol)2/324/3平衡量(mol)4/364/3氨气的体积分数为4/3 mol(4/364/3) mol2/13100%15%。【答案】C8在25 时，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： 物质XYZ初始浓度(molL1)0.10.2 0平衡浓度(molL1)0.050.050.1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：X3Y2Z，其平衡常数为1 600C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三种物质的变化的浓度之比为：(0.10.05)(0.20.05)(0.10)132，故化学反应方程式为X3Y2Z，K1 600。平衡常数K与温度有关，与压强无关。【答案】C9(2016聊城高二质检)高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)H0。(1)该反应平衡常数可表示为K_。(2)当压强增大后，该反应的平衡常数将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)1 100 时测得高炉中c(CO2)0.025 molL1，c

4、(CO)0.1 molL1，在这种情况下，该反应是否处于化学平衡状态_(填“是”或“否”)，此时，化学反应速率是v正_v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。【解析】(1)固体不出现在平衡常数表达式中。(2)K只与温度有关，压强增大后，K不变。(3)此时反应的Q0.25K0.263，所以未达平衡状态，反应向右进行，v正v逆。【答案】(1)(2)不变(3)否大于10二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料，但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，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)。某温度下，将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于10 L密闭容器中。SO2的平衡转化率()与体系总压强(p)的关系如图所示。根据图示回答下列问题： 【导学号：05310062】(1)反应达平衡后，体系总压强为0.10 MPa。该反应的平衡常数等于_。(2)平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)_K(B)(填“”、“”或“”)。【解析】(1)2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) 0 0.80 0.80 0.16 0.04 0.

5、02 0.16K800 mol1L。(2)平衡状态由A变到B时，条件的改变是增大压强，温度没有变化，所以平衡常数不变，K(A)K(B)。【答案】(1)800 mol1L(2)11某水煤气工厂在1 200 时测得反应H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)的平衡常数K为2.25。若反应从H2(g)和CO2(g)开始，且H2(g)和CO2(g)的初始浓度均为0.010 mol/L时，计算(1)各物质的平衡浓度。(2)H2(g)和CO2(g)的平衡转化率。【解析】设平衡时H2O(g)的浓度为xH2(g)CO2(g)H2O(g) CO(g)初始浓度 0.010 molL1 0.010 molL1 0 0浓度变化 x x x x平衡浓度 0.010 molL1x 0.010 molL1x x xK2.25解方程式得：x10.006 0 molL1x20.030 molL1x2c0(H2)不合理，应舍去，则：H2OCOx0.006 0 molL1CO2H20.010 molL1x0.004 0 molL1H2100%100%60%(CO2)100%100%60%【答案】(1)H2O和CO都是0

6、.006 0 molL1，CO2和H2都是0.004 0 molL1。(2)H2和CO2的平衡转化率均为60%。能力提升12在一定温度下，将2 mol A和2 mol B两种气体混合放入体积为2 L的密闭容器中，发生反应：3A(g)B(g)xC(g)2D(g)，2 min末反应达到平衡，生成0.8 mol D，并测得C的浓度为0.4 molL1，下列说法正确的是()Ax的值为1BA的转化率为40%C此温度下该反应的平衡常数K等于0.5DA和B的平衡转化率相等【解析】平衡时C的物质的量为0.8 mol，与D相等，x的值为2；平衡时A消耗了1.2 mol，转化率60%；此温度下该反应的平衡常数K0.420.42/(0.430.8)0.5。【答案】C13X、Y、Z三种气体，取X和Y按11的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X2Y2Z，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为32，则Y的转化率最接近于() 【导学号：05310063】A33%B40%C50% D66%【解析】根据题给信息，可设开始加入X和Y的物质的量为a，达到平衡时消耗X为b，则消耗Y

7、为2b，生成Z为2b，则：X2Y2Z起始量/mol a a0变化量/mol b 2b 2b平衡时的量/mol aba2b2b由题意可知解得：bY的转化率为100%66.7%，D正确。【答案】D14已知可逆反应：M(g)N(g)P(g)Q(g)H0，请回答下列问题：(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)1 molL1，c(N)2.4 molL1，达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为_。(2)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c(M)4 molL1，c(N)a molL1，达到平衡后，c(P)2 molL1，a_。(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M)c(N)b molL1，达到平衡后，M的转化率为_。【解析】(1)M的转化率为60%，则参加反应的M为0.6 molL1，同时消耗N 0.6 molL1，因此N的转化率为100%25%。(2)根据化学方程式：M(g)N(g)P(g)Q(g)起始浓度/molL1 1 2.4 0 0转化浓度/molL1 0.6 0.6 0.6 0.6平衡浓度/molL1 0.4 1.8 0.6 0.6则K。由于温度不变，K不变，根据化学方程式M(g)N(g)P(g)Q(g)起始浓度/molL14a00平衡浓度/molL1 42 a2 2 2则有K解之得：a6。(3)设反应达到平衡后M的转化率为x，因此有：K，解之得x41%。【答案】(1)25%(2)6(3)41%

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