2019-2020年高中化學 第二章 第2節(jié) 第1課時 化學平衡常數(shù) 平衡轉(zhuǎn)化率課時作業(yè) 魯科版選修4.doc

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2019-2020年高中化學 第二章 第2節(jié) 第1課時 化學平衡常數(shù) 平衡轉(zhuǎn)化率課時作業(yè) 魯科版選修4 一、選擇題（本題包括7小題，每小題6分，共42分） 1.體積相同的甲、乙兩個容器中，分別充有等物質(zhì)的量的SO2和O2，在相同溫度下發(fā)生反應(yīng)2SO2＋O22SO3，并達到平衡。在該過程中，甲容器保持體積不變，乙容器保持壓強不變，若甲容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為p%，則乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率（） A.等于p% 　　　　　B.大于p%　　　C.小于p%　　　 　D.無法判斷 【答案】B 【解析】乙容器保持壓強不變，可看做先在保持體積不變反應(yīng)達到平衡的基礎(chǔ)上再減小體積（即增加各物質(zhì)的濃度但反應(yīng)物增加的程度大于產(chǎn)物），則乙容器的化學平衡可看作甲容器的化學平衡向右移動的結(jié)果。 2. 一定溫度下，在容積恒定的密閉容器中，進行如下可逆反應(yīng)：A(s)+2B(g)C(g)+D(g)，當下列物理量不發(fā)生變化時，能表明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是①混合氣體的密度②容器內(nèi)氣體的壓強③混合氣體的總物質(zhì)的量④B物質(zhì)的量濃度（ ） A．①④ B．②③ C．②③④ D．只有④ 【答案】A 【解析】物質(zhì)的量濃度不變是達到化學平衡的標志之一,密度等于總質(zhì)量比總體積,而總質(zhì)量不會變化,達到平衡時體積不變也可以表示達到了平衡。 3. 對可逆反應(yīng) 4N3（g )+5O2 ( g）4NO（g）+ 6H2O ( g ) ，下列敘述正確的是 A．反應(yīng)達到平衡時，若兩種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相等，則起始投入的 n (NH3 ) : n (O 2 ) = 4:5 B．反應(yīng)達到平衡后，對體系一直進行加壓，平衡總是向逆向移動 C．反應(yīng)達到平衡時，若向壓強固定的密閉容器中充入稀有氣體，平衡不移動 D．當v正（NH3 ) : v正（NO）= l : 1 時，說明該化學反應(yīng)已經(jīng)達到平衡 【答案】A 【解析】平衡時，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相等，則起始投人量之比應(yīng)該等于化學計量數(shù)之比，故 A 正確；當加壓到一定壓強時，氣態(tài)水變?yōu)榉菤鈶B(tài)，平衡會向正向移動，故 B 也錯；充入稀有氣體而壓強不變，相當于增大容積，平衡向體積增大方向移動， C 錯； NH3、NO的正反應(yīng)速率都是向右方向的速率，平衡與否其反應(yīng)速率之比都等于化學計量數(shù)之比，故 D 錯。 4. 一定條件下，向一帶活塞的密閉容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，發(fā)生下列反應(yīng)：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），達到平衡后改變下述條件，SO3氣體平衡濃度不改變的是（ ） A.保持溫度和容器體積不變，充入1 mol SO3（g） B.保持溫度和容器內(nèi)壓強不變，充入1 mol SO3（g） C.保持溫度和容器內(nèi)壓強不變，充入1 mol O2（g） D.保持溫度和容器內(nèi)壓強不變，充入1 mol Ar（g） 【答案】Ｂ 【解析】考查的是等效平衡。B中只充入SO3且保持壓強不變，屬于等效平衡；而A中體積不變則體系的壓強會增大，在等效平衡后會再向右移動，所以SO2濃度變大；C中單獨充入一種反應(yīng)物，會使平衡向右移動，SO2的濃度變?。籇中在壓強不變的情況下充入惰性氣體，會使反應(yīng)物的分壓減小，平衡向左移動，SO2的濃度變大。 5. 對于可逆反應(yīng)，2AB3(g) A2(g) +3B2(g) ΔH > 0，下列圖像正確的是（ ） 【答案】BD 【解析】A 中升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都增大，由于該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)速率比逆反應(yīng)速率增大得要快，因此，v（正）> v（逆），A錯。B 在其他條件不變的情況下，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，本反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故平衡向正反應(yīng)方向移動，AB3%降低，溫度高的反應(yīng)速度快，達到平衡需要的時間短，所以圖像中的拐點正確。所以B對。C增大壓強，平衡朝氣體體積縮小的反應(yīng)方向移動，即向逆反應(yīng)方向移動，AB3%增大，但C中壓強大的曲線走向在下，故C錯。D中壓強一定時，溫度越高，AB3%含量越小，當溫度一定時，曲線走向向上，說明AB3%含量增大，故D正確 6. 7. 在5 L的密閉容器中充入2 mol A氣體和1 mol B氣體，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2A(g)＋B(g)2C(g)，達平衡時，在相同溫度下測得容器內(nèi)混合氣體的壓強是反應(yīng)前的，則A的轉(zhuǎn)化率為 A.67% B.50% C.25% D.5% 【答案】B 【解析】同溫度同體積時，氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強之比，故反應(yīng)后的物質(zhì)的量為 (2＋1) mol=2.5 mol，再由差量法可知反應(yīng)掉的A為1 mol，即A轉(zhuǎn)化率為 100%=50% 二、非選擇題（本題包括4個大題，共58分） 8. 已知反應(yīng)N2(g)＋O2(g)2NO(g)，在2216 K時的Kp＝1.1010－３。 (1) 求反應(yīng)NO(g)N2(g)＋O2(g)在2216 K下的Kp值。 (2) 在2216 K下，若反應(yīng)開始時只有氮氣和氧氣，且其物質(zhì)的量之比為１:１，求氮氣的平衡轉(zhuǎn)化率。 答案：（1）30.15（2）1.63% 解析：NO(g)N2(g)＋O2(g)Kp’＝ N2(g)＋O2(g)2NO(g) 起始物質(zhì)的量?。薄　。薄　　　　。? 轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量　x x 2x 平衡物質(zhì)的量　1-x 1-x 2x x=0.0163 故氮氣的轉(zhuǎn)化率為 9.在一定條件下，二氧化硫和氧氣發(fā)生反應(yīng)： 　　　　?。睸O2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH<0 (1)寫出該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)表達式K＝　　　　　　　　。 (２)降低溫度，該反應(yīng)K值　　　　　　，二氧化硫轉(zhuǎn)化率　　　　　，化學反應(yīng)速率　　　　　。（填“增大”、“減小”或“不變”） (3)600℃時，在一密閉容器中，將二氧化硫和氧氣混合，反應(yīng)過程中SO2.SO3.O2物質(zhì)的量變化如圖所示，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時間是　　　　　　　　　。 (4)根據(jù)上圖判斷，反應(yīng)進行至20 min時，曲線發(fā)生變化的原因是　　　　　（用文字表達），10～15 min的曲線變化的原因可能是　　　　?。ㄌ顚懢幪枺?。 A.加了催化劑　　B.縮小容器體積　　 C.降低溫度　　D.增加SO3的物質(zhì)的量 答案:(1) (2)增大 增大 增大 (3) 15～20 min和25～30 min (4)在體系中充入O2 AB 解析：題給反應(yīng)的化學方程式告訴我們，這是一個體積縮小的放熱反應(yīng)，其系數(shù)構(gòu)成了平衡常數(shù)表達式中反應(yīng)物和產(chǎn)物平衡濃度的冪次方．因為反應(yīng)放熱，故溫度升高對提高產(chǎn)物SO2的平衡濃度是不利的，但對提高反應(yīng)速率是有利的．運用表格數(shù)據(jù)、圖形曲線來討論反應(yīng)的平衡和速率問題近幾年出現(xiàn)較多，所以學會看圖、用圖并分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論至關(guān)重要。圖中出現(xiàn)水平線段，表示平衡已達到；若曲線變化比較陡峭，就該考慮有催化劑加入的可能性或突然增加了原料的量。 10. 黃鐵礦（主要成分為FeS2）是工業(yè)制取硫酸的重要原料，其煅燒產(chǎn)物為SO2和Fe3O4。（1）將0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容積為1L的密閉容器中，反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)在一定條件下達到平衡，測得c(SO3)＝0.040mol/L。計算該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K和SO2的平衡轉(zhuǎn)化率（寫出計算過程）。 （2）已知上述反應(yīng)是放熱反應(yīng)，當該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時，在體積不變的條件下，下列措施中有利于提高SO2平衡轉(zhuǎn)化率的有 （填字母） A 升高溫度 B 降低溫度 C 增大壓強 D 減小壓強 E 加入催化劑 G 移出氧氣 （3）SO2尾氣用飽和Na2SO3溶液吸收可得到更要的化工原料，反應(yīng)的化學方程式為 。 （4）將黃鐵礦的煅燒產(chǎn)物Fe3O4溶于H2SO4后，加入鐵粉，可制備FeSO4。酸溶過程中需保持溶液足夠酸性，其原因是 。 答案: （1）1.6103L/mol 80% （2）B、C （3）SO2＋H2O＋Na2SO3＝2NaHSO3 （4）抑制Fe2＋、Fe3＋的水解，防止Fe2＋被氧化成Fe3＋ 解析：第（1）由根據(jù)題意可得： 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) “ 起”始量（mol/L） 0.050 0.030 0 “轉(zhuǎn)”化量（mol/L） 0.040 0.020 0.040 “ 平”衡量（mol/L） 0.010 0.010 0.040 SO2的平衡轉(zhuǎn)化率=0.040 （molL-1）/0.050 （molL-1）100%=80% 第（2）問，由于反應(yīng)是一個氣體體積減小的放熱反應(yīng)，因而增大壓強和降低溫度都有利于提高SO2平衡轉(zhuǎn)化率；第（4）問因+3價鐵離子易水解，故加酸抑制其水解。 11. 煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及熱值等問題。 已知：CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表： 溫度/℃ 400 500 800 平衡常數(shù)Kc 9.94 9 1 試回答下列問題 （1）上述正向反應(yīng)是： 反應(yīng)（選填：放熱、吸熱）。 （2）在800℃發(fā)生上述反應(yīng)，以表中的物質(zhì)的量投入恒容反應(yīng)器，其中向正反應(yīng)方向移動的有 （選填A(yù)、B、C、D、E）。 A B C D E n(CO2) 3 1 0 1 1 n(H2) 2 1 0 1 2 n(CO) 1 2 3 0.5 3 n(H2O) 5 2 3 2 1 （3）已知在一定溫度下：C(s)+CO2(g) 2CO(g)平衡常數(shù)K； C(s) + H2O(g) CO(g)+H2(g) 平衡常數(shù)K1； CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g) 平衡常數(shù)K2 ， 則K、K1、K2之間的關(guān)系是： 。 （4）若在500℃時進行，若CO、H2O的起始濃度均為0.020 mol/L，在該條件下，CO的最大轉(zhuǎn)化率為： 。 （5）若在800℃進行，設(shè)起始時CO和H2O(g)共為5mol，水蒸氣的體積分數(shù)為x；平衡時CO轉(zhuǎn)化率為y，則y隨x變化的函數(shù)關(guān)系式為：y= 。 （6）在VL密閉容器中通入10molCO和10mol水蒸氣，在T℃達到平衡，然后急速除去水蒸氣（除水蒸氣時各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變），將混合氣體燃燒，測得放出的熱量為2842kJ（已知CO燃燒熱為283kJ/mol，H2燃燒熱為286kJ/mol），則T℃平衡常數(shù)K= 。 答案: （1）放熱 （2）BCE（多選、漏選及錯選均不給分） （3）K=K1/K2 （4）75% （5）y=x （6）0.44(或4/9) 解析：（1）由平衡常數(shù)和溫度關(guān)系可知反應(yīng)為放熱；（2）800℃時K=1，因此當K＜1即正向進行；（3）將K2對應(yīng)方程式倒過來，就有K‘=1/ K2，然后和K1方程式相加即可；（4）根據(jù)500℃時K=9可求；（5）H2O為5x，CO為5（1—x），；（6）急速除去水蒸氣時可燃氣體只有CO和H2，設(shè)反應(yīng)了xmol，則有，x=4mol，所以K=4/9=0.44 ■反思總結(jié)—自我學習評價 □錯題序號 □錯因分析及對策