在2019-2020学年，化学第二年人民教育版选修4:第二章，第三节，第四节，化学平衡常数同步练习(答案)
第4类化学平衡常数
课后巩固和提高
地基加固
1。化学平衡常数可用k表示。下面关于化学平衡常数的陈述是正确的()
k越大，反应物的转化率就越小
钾与反应物的浓度有关
C.K与产品浓度有关
D.K与温度有关
分辨率k越大，反应物的转化率越大；一个确定的化学反应的化学平衡常数只与反应体系的温度有关。
回答D
2。在一定温度下，SO2(g)+O2(g)SO3(g)的平衡常数K=50。在相同温度下，反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的平衡常数K1应为()
500 B.100
C.4×10-4 D.2×10-2
K=，K1=，K1==4×10-4。
回答C
3。将一定体积的SO3(g)装入等体积的密闭容器中，使2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)反应并达到平衡；保持温度恒定，然后充入相同体积的SO3(g)。达到新的平衡后，与原始平衡相比，下列值减少()
a .平均相对分子质量
B.SO3(g)兑换率
C.
D.
SO3(g)的换算率下降。碳(SO2)和碳(SO3)都增加，但碳(SO3)的增加程度大于碳(SO2)。它可以看作是反应平衡常数的倒数，平衡常数只与温度有关，所以它不变。
回答B
4。汽车尾气净化反应如下:
NO(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g)
[/H/]δH =-373.4 kJ·mol-1[/H/]
在恒定体积的密闭容器中，反应达到平衡后，某一条件发生变化。以下示意图是正确的()
该反应是放热反应，其中气体分子的数量减少。当温度升高时，平衡反向移动，产物浓度降低，反应物浓度增加，平衡常数降低，α项是错误的。同样，温度升高，平衡逆转，一氧化碳的转化率降低，B项是错误的；平衡常数只受温度影响，与物质的量无关，c项是正确的；当氮的量增加时，平衡反向移动，一氧化氮的转化率降低，D项是错误的。
回答C
5。X、y和z气体，X和y按1∶1的质量比混合，放入密闭容器中反应，反应如下:X(g)+2Y(g)2Z(g)，达到平衡后，混合气体中反应物总质量与产物总质量之比为3∶2，然后y
A.33% B.40%
C.50% D.66%
假设X和y原料的量为n，转化的X原料的量为X..
X(g) + 2Y(g) 2Z(g)
原料量/摩尔n n 0
转化物质的数量/摩尔x 2x 2x
平衡物质的量/摩尔n-x n-2x
，x=n .
因此y的转化率为×100%=66.7%。
回答D
6。已知在830℃时，一氧化碳(g)+H2O(g)、H2(g)+二氧化碳(g)的平衡常数k为1。当根据表中物质的量(单位:摩尔)将所有物质放入一个恒定体积的容器中时，反应开始时反向进行()
选项
A
B
C
D
n(CO2)
3
1
0
1
[(h/]n(H2)
2
1
0
1
n(一氧化碳)
1
2
3
0.5
[(h/]n(H2O)
5
2
3
2
分析并计算每个反应开始时的质量控制浓度，质量控制(a) = 1.2，质量控制(b) = 0.25，质量控制(c) = 0，质量控制(d) = 1。Qc(B)和Qc(C)都小于平衡常数，所以在B和C两种情况下，反应都向前进行。Qc(D)=1，反应处于平衡状态；当Qc(A)大于1时，反应反向进行。
回答A
7。该图显示了两种常见的固氮反应:①N2+3H22NH3和②N2+O22NO的平衡常数(lg K)的对数和温度之间的关系。根据图中的数据，判断以下陈述是正确的()
反应②是放热反应
在常温下，反应①的反应速率很高，而反应②的反应速率很低
当温度升高时，反应①的反应速率增加，反应②的反应速率降低
D .在常温下，利用反应①的固氮程度与利用反应②的固氮程度相差很大
反应①的lg K随分解温度的升高而降低，表明反应①是放热的；随着温度的升高，反应②的lg K增加，表明反应②是吸热反应，A项是错误的。k值只表示反应程度，与反应速率无关，b项是错误的。无论反应是放热的还是吸热的，反应速率都随着温度的升高而增加，C项是错误的。d项正确。
回答D
[/h/在一定条件下，将30毫升的一氧化碳和20毫升的水蒸气装入一个密闭的容器中，使其与一氧化碳(g)+H2O(g)二氧化碳(g)+H2(g)发生反应，而水蒸气的体积分数等于H2的体积分数，所以下面的说法是错误的()
平衡后一氧化碳的体积分数为40%[/小时/]
平衡后，co的转化率为25%
C .平衡后水的转化率为50%
平衡后气体混合物的平均相对分子质量为24[/小时/]
当达到平衡时，反应的一氧化碳体积为x.
一氧化碳(g) + H2O(g)二氧化碳(g)+H2(g)
开始:30毫升20毫升0 0
变更:x x x x
平衡:30毫升-x 20毫升-x x
从问题的含义来看:20毫升-x=x，所以x=10毫升
因此，平衡后，一氧化碳体积分数为× 100% = 40%，一氧化碳转化率为× 100% ≈ 33.3%，H2O转化率为×100%=50%。平衡后，混合气体的平均相对分子量在=24时保持不变。
回答B
9。在一定温度下，向1 L密封容器中加入1 mol HI(g)，反应2hi (g) H2 (g)+I2 (g)。图中显示了H2量随时间的变化。
(1)0 ~ 2min内的平均反应速率v(HI)=。在此温度下，H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数为K=。
(2)在相同的温度下，如果开始添加HI(g)的物质的量是原始量的两倍，它将是原始量的两倍。
a .平衡常数
平衡浓度
B.HI
C .达到平衡的时间
D .平衡时H2的体积分数
分析(1) H2(g)+I2(g)2HI(g)
start /mol 0 0 1
转化率/摩尔0.1 0.1 0.2
平衡/摩尔0.1 0.1 0.8
在0 ~ 2分钟内
的平均反应速率为v(hi)= 0.1mol·l-1·min-1。在此温度下，H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数为K=64。
(2)如果添加HI的物质的量是原始量的两倍，则相当于首先将2 mol HI添加到2 L容器中(达到的平衡状态与原始平衡一致，即HI的平衡浓度和H2的体积分数与原始平衡相同)，然后在达到平衡后将体积压缩到1 L，因为反应是具有恒定气体体积的反应，并且在加压时平衡不移动，所以HI的平衡浓度是原始浓度的两倍。恒温和平衡常数；随着HI用量、反应物浓度和反应速率的增加，达到平衡的时间不到2倍。
答案(1) 0.1 mol l-1 min-1 64
(2)B
10。在830 K时，下列可逆反应在密闭容器中发生:
一氧化碳(g)+H2O(g)二氧化碳(g)+H2(g)δH .
试着回答以下问题:
(1)如果开始时c(CO)= 2mol·l-1，c(H2O)= 3mol·l-1，4秒后达到平衡，此时CO的转化率为60%，则该反应的平衡常数为K=。H2O表示的化学反应速率是。
(2)在相同的温度下，如果c(co)= 1mol·l-1，c(H2O)= 2mol·l-1，并且在反应进行一段时间后H2的浓度为0.5mol·l-1，此时反应会达到平衡吗(填写“是”或“否”
(3)如果温度降低，反应的K值将为。
分析(1)co(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
2 3 0 0
1.2 1.2 1.2 1.2
0.8 1.8 1.2 1.2
这个反应的平衡常数是K==1，
v(H2O)= 0.3mol·L-1·s-1 .
(2)当反应达到一定时间时，c(H2)= c(CO2)= 0.5摩尔l-1，c(一氧化碳)= 0.5摩尔l-1，c(H2O)= 1.5摩尔l-1，q =
(3)当温度降低时，平衡向正反应方向移动，K值增加。
答案(1) 1 0.3 mol l-1 s-1
(2)大于
(3)增加
能力提高
11。在一定温度下，H2(g)+二氧化碳(g)、H2O(g)+一氧化碳(g)的平衡常数为K=。在此温度下，将H2(克)和二氧化碳(克)放入三个等体积密封容器中，它们的初始浓度如下表所示。
初始浓度
a
b
c
c(H2)/(mol L-1)
0.010
0.020
0.020
c(CO2)/(mol·L-1)
0.010
0.010
0.020
以下判断不正确()
在平衡状态下，B中CO2的转化率大于60%
在平衡状态下，H2在甲和丙两地的转化率都是60%
在平衡状态下，碳中的碳(CO2)是甲中的两倍，即0.012摩尔升-1[/小时/]/小时/]
在反应开始时，C区的反应速度最快，而A区的反应速度最慢
据分析，在容器中平衡过程中转化的H2浓度为x mol·l-1。
H2+H2O CO2+一氧化碳
a/(mol·l-1)的初始状态:0.010 0.010 00
a反应/(mol·l-1):x x x
最终状态/(mol l-1):0.010-x0.010-x x x
，所以x=0.006，甲的CO2转化率为60%，乙相当于在甲的基础上向H2收费，CO2转化率增加，甲项正确；c相当于在A的基础上加压，天平不动，B项正确；碳中的二氧化碳浓度是碳中的两倍，当碳处于平衡状态时，二氧化碳浓度为0.004摩尔升-1，当碳处于平衡状态时，二氧化碳浓度为0.008摩尔升-1。第三项是错误的。根据浓度，d项是正确的。
回答C
12。在一定温度下，将4摩尔甲和2摩尔乙加入2 L密闭容器中，反应如下:3A(g)+2B(g)4C(？)+2D(？).经过一段时间的反应，达到平衡，测得生成1.6摩尔的碳，反应前后的压力比为5∶4(在相同的温度下测得)，那么下面的说法是正确的()
这个反应的化学平衡常数表达式是K=
此时，乙的平衡转化率为35%
C .增加系统压力，平衡向右移动，化学平衡常数增加
D .在不改变
的情况下，提高c和b的平衡转化率
当容器中混合气体中物质的总量为(4摩尔+2摩尔)×=4.8摩尔，并且产生碳的物质的量为1.6摩尔时，则:
3A(g)+ 2B(g) 4C(？)+ 2D(？)
初始数量/mol 4 2 0 0
转化量/摩尔1.2 0.8 1.6 0.8
平衡量/摩尔2.8 1.2 1.6 0.8
分析表明，d是气体，c是固体或液体，这个反应的化学平衡常数的表达式是k =，a项是错误的；在平衡状态下，乙的转化率为× 100% = 40%，乙错了；当系统压力增加时，平衡向右移动。因为温度是恒定的，化学平衡常数保持不变，碳项是错误的。由于碳是固体或液体，增加碳对平衡没有影响，平衡转化率不变，D项是正确的。
回答D
13。高炉炼铁的主要反应是Fe2O3一氧化碳+铁+二氧化碳。
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:
温度/℃
1 000
1 150
1 300
平衡常数
4.0
3.7
3.5
请回答以下问题:
(1)该反应的平衡常数表达式为k =，δ h 0(填入\”>\”和\”
(2)在容积为10 L的密闭容器中，在1 000℃下加入1.0 mol的铁、Fe2O3、co和CO2，10 min后达到平衡。计算该时间范围内的平均反应速率v(CO2)=和一氧化碳的平衡转化率；
(3)为提高(2)中一氧化碳的平衡转化率，可采取以下措施。
a .减少铁的用量
增加Fe2O3的量
C .去除部分CO2
提高反应温度
减少容器的体积
F .添加适当的催化剂
分析(1)注意物质的状态。k随着温度的升高而逐渐降低，所以这个反应是放热的。
(2)让转化的co的浓度为x mol l-1。
fe2o 3(s)+一氧化碳(g)铁(s)+二氧化碳(g)
初始状态/(mol·l-1):0 . 10 . 1
反应/(mol l-1): x x
最终状态/(mol l-1): 0.1-x0.1+x
温度为1 000℃，因此K==4.0，x = 0.06，v(CO2)= 0.006mol·l-1min-1。co的平衡转化率=×100%=60%。
(3)Fe2O3和Fe2O3都是固体，改变Fe2O3和fe2o 3的量不影响反应速率和化学平衡，所以A项和B项的反应速率和化学平衡不变；部分二氧化碳从c项中去除，余额向右移动，这是正确的；这个反应是放热的，升高温度，向左移动天平，错了；e项减少了容器容积，这相当于增加了压力，而天平不动，这是错误的；催化剂只影响化学反应速率，但对平衡运动没有影响。
答案(1)
(2)0.006摩尔升-1分钟-1 60%
(3)C
14。(1)反应Fe (s)+CO2 (g) FeO (s)+co (g) δ h1已知，平衡常数为K1；
反应Fe (s)+H2O (g) FeO (s)+H2 (g) δ H2，平衡常数为K2。
不同温度下K1和K2的值如下:
700 ℃
900 ℃
K1
1.47
2.15
K2
2.38
1.67
反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) δ h，平衡常数为K，然后δ h =(用δ h1和δ H2表示)，K=(用K1和K2表示)，从上述计算中，可以知道反应CO2(g)+H2(g)CO(g)。
(2)在一定温度下，加入足够的铁粉，在密闭容器中充入一定量的CO2气体，与Fe (s)+CO2 (g) FeO (s)+co (g) δ h > 0反应，CO2浓度与时间的关系如下:
①在此条件下反应的平衡常数为:如果有足够的铁粉，初始CO2浓度为2.0mol·L-1，则平衡状态下的一氧化碳浓度为2.0mol·L-1。
(2)在以下措施中，可以增加平衡时间的是(用字母填写)。
提高温度
增加压力
C .补充一定量的CO2
添加一定量的铁粉
分析(1)根据Gass定律，目标热化学方程可以通过减去两个已知的反应得到，即δ h = δ h1-δ H2，k =。随着温度的升高，K1增加，K2减少，因此K1增加，平衡向前移动，然后反应CO2(g)+H2(g)一氧化碳(g)+H2O(g)
(2)①当c(CO2)= 0.5mol·l-1，c(co)= 1mol·l-1时，平衡常数K=2.0。让c (co) =平衡时的摩尔l-1，然后c (CO2) =平衡时的摩尔l-1，然后K=2.0=，溶液为a=。(2)升高温度，平衡向前移动，a正确；增加压力，天平不动，乙错了；当充入一定量的CO2时，它的K值不变，它的值不变，而C是错误的；添加铁粉不会影响平衡运动，D是错误的。
回答(1) δ h1-δ H2吸热
(2)①2.0 ②A