共2份文件
独家版权
资料简介 修1第2章化学反应速率与化学平衡第2节第1课时化学平衡状态化学平衡常数课件+练习含答案/人教版高中化学选择性必修1第2章化学反应速率与化学平衡第2节第1课时化学平衡状态化学平衡常数练习含答案.docx 展开
这是一套《人教版高中化学选择性必修1第2章化学反应速率与化学平衡第2节第1课时化学平衡状态化学平衡常数课件+练习含答案(共71张PPT)》资源，包含人教版高中化学选择性必修1第2章化学反应速率与化学平衡第2节第1课时化学平衡状态化学平衡常数课件.ppt、人教版高中化学选择性必修1第2章化学反应速率与化学平衡第2节第1课时化学平衡状态化学平衡常数练习含答案.docx欢迎下载使用,下面是关于《修1第2章化学反应速率与化学平衡第2节第1课时化学平衡状态化学平衡常数课件+练习含答案/人教版高中化学选择性必修1第2章化学反应速率与化学平衡第2节第1课时化学平衡状态化学平衡常数练习含答案.docx》的文档简介内容:第二节 化学平衡
第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数
课后·训练提升
基础巩固
1.在一定条件下,某密闭容器中发生可逆反应2X(g)+2Y(g)3Z(g)+2W(g),X、Y的初始浓度分别为
2.5 mol·L-1和2.0 mol·L-1,达到平衡后,下列各生成物的浓度数据中肯定错误的是 ( )。
A.c(Z)=1.5 mol·L-1
B.c(Z)=2.4 mol·L-1
C.c(W)=1.6 mol·L-1
D.c(W)=2.0 mol·L-1
答案:D
解析:可逆反应中,反应物不可能完全转化。因为反应中X、Y按物质的量之比1∶1反应,所以X过量,若Y完全反应,则c(Z)=3.0 mol·L-1,c(W)=2.0 mol·L-1。但Y不可能完全反应,所以0
A.达到化学平衡时,4v正(O2)=5v逆(NO)
B.若单位时间内生成x mol NO的同时消耗x mol NH3,则反应达到平衡状态
C.达到化学平衡时,若增大容器容积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
D.化学反应速率的关系是2v正(NH3)=3v正(H2O)
答案:A
解析:根据用不同物质表示同一反应速率时的关系可知,v逆(O2)∶v逆(NO)=5∶4,v逆(NO)=v逆(O2),代入A项中表达式知v正(O2)=v逆(O2),A项正确;NO的生成与NH3的消耗同时表示正反应速率,B项不正确;达到平衡时,增大容器容积,反应物、生成物浓度同时减小,正、逆反应速率同时减小,C项不正确;在反应的任意状态总有v正(NH3)∶v正(H2O)=4∶6,即3v正(NH3)=2v正(H2O),D项不正确。
3.工业上常用煤和水作原料经过多步反应制得氢气,其中一步反应的原理为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),下列能说明反应达到平衡状态的是( )。
A.恒温恒容条件下,混合气体的压强不再发生变化
B.两个H—O断裂的同时有两个CO断裂
C.在恒容密闭容器中,气体密度不再发生变化
D.混合气体的平均摩尔质量不再发生变化
答案:B
解析:该反应是一个反应前后气体物质的量不变的反应,恒温恒容条件下,混合气体的压强不变,无法说明反应达到平衡状态,A项错误;两个H—O断裂表示的是正反应速率,两个CO断裂表示的是逆反应速率,正、逆反应速率相等,说明反应达到平衡状态,B项正确;在恒容密闭容器中,混合气体的质量和体积始终不变,则混合气体的密度始终不变,所以反应容器内的气体密度不再发生变化不能说明反应达到平衡状态,C项错误;该反应是反应前后气体的物质的量不变的可逆反应,根据可知,混合气体的平均摩尔质量始终不发生变化,所以混合气体的平均摩尔质量不变不能说明反应达到平衡状态,D项错误。
4.生产硫酸的工艺流程中,反应之一是2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-190 kJ·mol-1。下列描述中能说明上述反应已达到平衡状态的是( )。
A.v正(O2)=2v逆(SO3)
B.容器中气体的平均摩尔质量不随时间而变化
C.如果容器容积是固定的,那么混合气体的密度不随时间而变化
D.单位时间内生成n mol SO3的同时生成n mol O2
答案:B
解析:达到化学平衡状态的标志:正反应速率等于逆反应速率。v正(O2)=2v逆(SO3)时,正、逆反应速率不相等,A项错误;容器中气体的平均摩尔质量不随时间而变化,说明平衡混合物中各组分含量不变,反应达到平衡状态,B项正确;气体的密度=,根据质量守恒定律,反应过程中气体的总质量不变,容器容积不变,气体的密度不会发生变化,故容器中气体的密度不随时间而变化,不能说明反应达到平衡,C项错误;生成n mol SO3的同时生成n mol O2,正、逆反应速率不相等,反应没有达到平衡状态,D项错误。
5.在一定温度下,反应H2(g)+X2(g)HX(g)的平衡常数为10。若将1.0 mol的HX(g)通入容积为1.0 L的密闭容器中,在该温度时HX(g)的最大分解率接近于( )。
A.5% B.17%
C.25% D.33%
答案:B
解析:相同温度下,反应H2(g)+X2(g)HX(g)的平衡常数为10,则HX(g)H2(g)+X2(g)的平衡常数为。设达到平衡时氢气的浓度为x mol·L-1。
HX(g) H2(g)+ X2(g)
c始/(mol·L-1) 1 0 0
c变/(mol·L-1) 2x x x
c平/(mol·L-1) 1-2x x x
,x=,
得出HX的分解率为≈17%。
6.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)的平衡常数为( )。
A.K1+K2 B.K1-K2
C.K1K2 D.
答案:D
解析:由平衡常数的定义可知:K1=,K2=,反应H2+SO2O2+H2S的平衡常数K=,可知K=。
7.某温度下,反应SO2(g)+O2(g)SO3(g)的平衡常数K1=50,在同一温度下,反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的平衡常数K2的值为( )。
A.2 500 B.100
C.4×10-4 D.2×10-2
答案:C
解析:K2===4×10-4。
8.在一个绝热的恒容密闭容器中通入CO(g)和H2O(g),一定条件下使反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)达到平衡状态,正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的结论正确的有( )。
①反应物浓度:A点小于C点
②反应物的总能量高于生成物的总能量
③反应过程中压强始终不变
④Δt1=Δt2时,H2的产率:AB段小于BC段
⑤C点时反应进行的程度最大
A.1项 B.2项
C.3项 D.4项
答案:B
解析:A点到C点正反应速率增大,反应物浓度随时间不断减小,所以反应物浓度:A点大于C点,故①错误;A点到C点正反应速率增大,之后正反应速率减小,说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响,说明该反应为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,故②正确;该反应为气体体积不变的反应,该容器为绝热容器,温度升高,压强增大,故③错误;随着反应的进行,正反应速率增大,氢气的产率也逐渐增大,Δt1=Δt2时,H2的产率:AB段小于BC段,故④正确;化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变,其实质是正反应速率等于逆反应速率,C点对应的正反应速率显然还在改变,反应一定未达平衡,故⑤错误。
9.一定温度下,在容积为y L的密闭容器中进行反应:aN(g)bM(g),M、N的物质的量随时间的变化曲线如图所示:
(1)此反应的化学方程式中= 。
(2)t1到t2时刻,以M的浓度变化表示的平均反应速率为 。
(3)下列叙述中能说明上述反应已达到平衡状态的是 。
A.反应中M与N的物质的量之比为1∶1
B.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D.单位时间内每消耗a mol N,同时生成b mol M
答案:(1)2 (2) mol·L-1·min-1 (3)C
解析:(1)=2。
(2)v(M)== mol·L-1·min-1。
(3)该反应反应前后气体体积发生改变,因此混合气体的总物质的量会发生改变,当混合气体的总物质的量不变时反应达到平衡状态。
10.现有反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),523 K时,将10 mol PCl5注入容积为2 L的密闭容器中,平衡时压强为原来的1.5倍。
(1)该温度下该反应的平衡常数K为 ;
(2)PCl5的平衡转化率为 。
答案:(1)2.5 (2)50%
解析:设达到平衡时PCl5的转化浓度为x mol·L-1,则
PCl5(g) PCl3(g)+ Cl2(g)
起始浓度/(mol·L-1) 5 0 0
变化浓度/(mol·L-1) x x x
平衡浓度/(mol·L-1) 5-x x x
由题意可知,=1.5,解得x=2.5。K==2.5;
PCl5的平衡转化率为×100%=50%。
能力提升
1.将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:
①NH4I(s)NH3(g)+HI(g)
②2HI(g)H2(g)+I2(g)
达到平衡时,c(H2)=0.5 mol·L-1,c(HI)=4 mol·L-1,则此温度下,反应①的平衡常数为( )。
A.9 B.16
C.20 D.25
答案:C
解析:平衡时,c(H2)=0.5 mol·L-1,则②中HI的变化浓度为1 mol·L-1,而此时c(HI)=4 mol·L-1,所以①反应生成了c(HI)=(1+4)mol·L-1=5 mol·L-1,且生成的NH3和HI的浓度相等,故反应①的平衡常数为c(NH3)·c(HI)=5×4=20。
2.已知某化学反应的平衡常数表达式为K=,在不同的温度下该反应的平衡常数如表所示:
t/℃ 700 800 830 1 000 1 200
K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38
下列有关叙述不正确的是( )。
A.该反应的化学方程式是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
B.温度越高,反应进行的程度越小
C.若在1 L的密闭容器中通入CO2和H2各1 mol,5 min后温度升高到830 ℃,此时测得CO为0.4 mol,则该反应达到平衡状态
D.若平衡浓度符合下列关系式:,则此时的温度为1 000 ℃
答案:C
解析:平衡常数的表达式中,分子中的物质是生成物,分母中的物质是反应物,A项正确;由表中数据可知该反应的平衡常数随着温度的升高而减小,B项正确;利用化学方程式确定各种物质的物质的量,代入平衡常数表达式可知该反应没有达到平衡,C项不正确;将所给关系式进行变形,可知该条件下平衡常数为0.60,D项正确。
3.在恒温条件下,向盛有食盐的2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO2、0.2 mol NO和0.1 mol Cl2,发生两个反应:
①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+NOCl(g) ΔH1<0 K1 ②2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g) ΔH2<0 K2 10 min时反应达到平衡,测得容器内体系的压强减少20%,10 min内用NOCl(g)表示的平均反应速率v(NOCl)=7.5×10-3 mol·L-1·min-1。下列说法不正确的是( )。
A.反应4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数为
B.平衡后c(Cl2)=2.5×10-2 mol·L-1
C.其他条件保持不变,反应在恒压条件下进行,则平衡常数K2增大
D.平衡时NO2的转化率为50%
答案:C
解析:4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)可由反应①×2-②得到,根据平衡常数计算规律可得此反应平衡常数为,A项正确;10 min 时反应达到平衡,测得容器内体系的压强减少20%,则平衡时混合气体总物质的量为(0.2+0.2+0.1) mol×(1-20%)=0.4 mol,10 min内用NOCl(g)表示的平均反应速率v(NOCl)=7.5×10-3 mol·L-1·min-1,则平衡时n(NOCl)=7.5×10-3 mol·L-1·min-1×10 min×2 L=0.15 mol,设达到平衡时反应①中消耗的NO2为x mol,反应②中消耗的Cl2为y mol,根据方程式①和②可得,反应①中生成的NOCl(g)为0.5x mol,反应②中消耗的NO(g)为2y mol,生成的NOCl(g)为2y mol。根据已知信息可列方程
解得x=0.1,y=0.05,
故平衡后c(Cl2)==2.5×10-2 mol·L-1,B项正确;平衡常数只受温度影响,其他条件保持不变,反应在恒压条件下进行,平衡常数K2不变,C项错误;平衡时NO2转化0.1 mol,故转化率为50%,D项正确。
4.(1)活性炭还原NO2的反应为2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1 mol NO2和足量活性炭发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
①A、B、C三点中NO2的转化率最高的是 (填“A”“B”或“C”)点。
②计算C点时该反应的压强平衡常数Kp= (Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(2)以CO作还原剂与磷石膏反应,不同反应温度下可得到不同的产物。向盛有CaSO4的真空恒容密闭容器中充入CO,反应体系起始总压强为0.1a MPa,不同温度下反应后所得固体成分的物质的量如图所示。在低于800 ℃时主要反应的化学方程式为 ;1 150 ℃下,反应CaSO4+COCaO+CO2+SO2达到平衡时,c平衡(SO2)=8.0×10-5mol·L-1,CO的转化率为80%,则
c初始(CO)= mol·L-1,该反应的压强平衡常数Kp= (用含a的代数式表示;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数;忽略副反应)。
答案:(1)①A ②4 (2)CaSO4+4COCaS+4CO2 1.0×10-4 0.32a
解析:(1)①增大压强,平衡左移,NO2的转化率减小,所以A点NO2的转化率最高。
②设C点时NO2的浓度为x mol·L-1,则CO2的浓度也为x mol·L-1
2NO2(g)+2C(s)N2(g) + 2CO2(g)
x mol·L-1 x mol·L-1 x mol·L-1
p(NO2)=20 MPa×=8 MPa,
p(N2)=20 MPa×=4 MPa,
p(CO2)=20 MPa×=8 MPa,
Kp==4。
(2)在低于800 ℃时,固体产物为CaS,
所以此时反应的化学方程式为CaSO4+4COCaS+4CO2
c初始(CO)==1.0×10-4 mol·L-1
CaSO4+ CO CaO +CO2 +SO2
平衡(mol·L-1) 2.0×10-5 8.0×10-5 8.0×10-5
平衡时总压强:0.1a MPa×=0.18a MPa
p(CO2)=p(SO2)=0.18a MPa×=0.08a MPa
p(CO)=0.18a MPa×=0.02a MPa
Kp==0.32a。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数
课后·训练提升
基础巩固
1.在一定条件下,某密闭容器中发生可逆反应2X(g)+2Y(g)3Z(g)+2W(g),X、Y的初始浓度分别为
2.5 mol·L-1和2.0 mol·L-1,达到平衡后,下列各生成物的浓度数据中肯定错误的是 ( )。
A.c(Z)=1.5 mol·L-1
B.c(Z)=2.4 mol·L-1
C.c(W)=1.6 mol·L-1
D.c(W)=2.0 mol·L-1
答案:D
解析:可逆反应中,反应物不可能完全转化。因为反应中X、Y按物质的量之比1∶1反应,所以X过量,若Y完全反应,则c(Z)=3.0 mol·L-1,c(W)=2.0 mol·L-1。但Y不可能完全反应,所以0
A.达到化学平衡时,4v正(O2)=5v逆(NO)
B.若单位时间内生成x mol NO的同时消耗x mol NH3,则反应达到平衡状态
C.达到化学平衡时,若增大容器容积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
D.化学反应速率的关系是2v正(NH3)=3v正(H2O)
答案:A
解析:根据用不同物质表示同一反应速率时的关系可知,v逆(O2)∶v逆(NO)=5∶4,v逆(NO)=v逆(O2),代入A项中表达式知v正(O2)=v逆(O2),A项正确;NO的生成与NH3的消耗同时表示正反应速率,B项不正确;达到平衡时,增大容器容积,反应物、生成物浓度同时减小,正、逆反应速率同时减小,C项不正确;在反应的任意状态总有v正(NH3)∶v正(H2O)=4∶6,即3v正(NH3)=2v正(H2O),D项不正确。
3.工业上常用煤和水作原料经过多步反应制得氢气,其中一步反应的原理为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),下列能说明反应达到平衡状态的是( )。
A.恒温恒容条件下,混合气体的压强不再发生变化
B.两个H—O断裂的同时有两个CO断裂
C.在恒容密闭容器中,气体密度不再发生变化
D.混合气体的平均摩尔质量不再发生变化
答案:B
解析:该反应是一个反应前后气体物质的量不变的反应,恒温恒容条件下,混合气体的压强不变,无法说明反应达到平衡状态,A项错误;两个H—O断裂表示的是正反应速率,两个CO断裂表示的是逆反应速率,正、逆反应速率相等,说明反应达到平衡状态,B项正确;在恒容密闭容器中,混合气体的质量和体积始终不变,则混合气体的密度始终不变,所以反应容器内的气体密度不再发生变化不能说明反应达到平衡状态,C项错误;该反应是反应前后气体的物质的量不变的可逆反应,根据可知,混合气体的平均摩尔质量始终不发生变化,所以混合气体的平均摩尔质量不变不能说明反应达到平衡状态,D项错误。
4.生产硫酸的工艺流程中,反应之一是2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-190 kJ·mol-1。下列描述中能说明上述反应已达到平衡状态的是( )。
A.v正(O2)=2v逆(SO3)
B.容器中气体的平均摩尔质量不随时间而变化
C.如果容器容积是固定的,那么混合气体的密度不随时间而变化
D.单位时间内生成n mol SO3的同时生成n mol O2
答案:B
解析:达到化学平衡状态的标志:正反应速率等于逆反应速率。v正(O2)=2v逆(SO3)时,正、逆反应速率不相等,A项错误;容器中气体的平均摩尔质量不随时间而变化,说明平衡混合物中各组分含量不变,反应达到平衡状态,B项正确;气体的密度=,根据质量守恒定律,反应过程中气体的总质量不变,容器容积不变,气体的密度不会发生变化,故容器中气体的密度不随时间而变化,不能说明反应达到平衡,C项错误;生成n mol SO3的同时生成n mol O2,正、逆反应速率不相等,反应没有达到平衡状态,D项错误。
5.在一定温度下,反应H2(g)+X2(g)HX(g)的平衡常数为10。若将1.0 mol的HX(g)通入容积为1.0 L的密闭容器中,在该温度时HX(g)的最大分解率接近于( )。
A.5% B.17%
C.25% D.33%
答案:B
解析:相同温度下,反应H2(g)+X2(g)HX(g)的平衡常数为10,则HX(g)H2(g)+X2(g)的平衡常数为。设达到平衡时氢气的浓度为x mol·L-1。
HX(g) H2(g)+ X2(g)
c始/(mol·L-1) 1 0 0
c变/(mol·L-1) 2x x x
c平/(mol·L-1) 1-2x x x
,x=,
得出HX的分解率为≈17%。
6.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)的平衡常数为( )。
A.K1+K2 B.K1-K2
C.K1K2 D.
答案:D
解析:由平衡常数的定义可知:K1=,K2=,反应H2+SO2O2+H2S的平衡常数K=,可知K=。
7.某温度下,反应SO2(g)+O2(g)SO3(g)的平衡常数K1=50,在同一温度下,反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的平衡常数K2的值为( )。
A.2 500 B.100
C.4×10-4 D.2×10-2
答案:C
解析:K2===4×10-4。
8.在一个绝热的恒容密闭容器中通入CO(g)和H2O(g),一定条件下使反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)达到平衡状态,正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的结论正确的有( )。
①反应物浓度:A点小于C点
②反应物的总能量高于生成物的总能量
③反应过程中压强始终不变
④Δt1=Δt2时,H2的产率:AB段小于BC段
⑤C点时反应进行的程度最大
A.1项 B.2项
C.3项 D.4项
答案:B
解析:A点到C点正反应速率增大,反应物浓度随时间不断减小,所以反应物浓度:A点大于C点,故①错误;A点到C点正反应速率增大,之后正反应速率减小,说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响,说明该反应为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,故②正确;该反应为气体体积不变的反应,该容器为绝热容器,温度升高,压强增大,故③错误;随着反应的进行,正反应速率增大,氢气的产率也逐渐增大,Δt1=Δt2时,H2的产率:AB段小于BC段,故④正确;化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变,其实质是正反应速率等于逆反应速率,C点对应的正反应速率显然还在改变,反应一定未达平衡,故⑤错误。
9.一定温度下,在容积为y L的密闭容器中进行反应:aN(g)bM(g),M、N的物质的量随时间的变化曲线如图所示:
(1)此反应的化学方程式中= 。
(2)t1到t2时刻,以M的浓度变化表示的平均反应速率为 。
(3)下列叙述中能说明上述反应已达到平衡状态的是 。
A.反应中M与N的物质的量之比为1∶1
B.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D.单位时间内每消耗a mol N,同时生成b mol M
答案:(1)2 (2) mol·L-1·min-1 (3)C
解析:(1)=2。
(2)v(M)== mol·L-1·min-1。
(3)该反应反应前后气体体积发生改变,因此混合气体的总物质的量会发生改变,当混合气体的总物质的量不变时反应达到平衡状态。
10.现有反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),523 K时,将10 mol PCl5注入容积为2 L的密闭容器中,平衡时压强为原来的1.5倍。
(1)该温度下该反应的平衡常数K为 ;
(2)PCl5的平衡转化率为 。
答案:(1)2.5 (2)50%
解析:设达到平衡时PCl5的转化浓度为x mol·L-1,则
PCl5(g) PCl3(g)+ Cl2(g)
起始浓度/(mol·L-1) 5 0 0
变化浓度/(mol·L-1) x x x
平衡浓度/(mol·L-1) 5-x x x
由题意可知,=1.5,解得x=2.5。K==2.5;
PCl5的平衡转化率为×100%=50%。
能力提升
1.将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:
①NH4I(s)NH3(g)+HI(g)
②2HI(g)H2(g)+I2(g)
达到平衡时,c(H2)=0.5 mol·L-1,c(HI)=4 mol·L-1,则此温度下,反应①的平衡常数为( )。
A.9 B.16
C.20 D.25
答案:C
解析:平衡时,c(H2)=0.5 mol·L-1,则②中HI的变化浓度为1 mol·L-1,而此时c(HI)=4 mol·L-1,所以①反应生成了c(HI)=(1+4)mol·L-1=5 mol·L-1,且生成的NH3和HI的浓度相等,故反应①的平衡常数为c(NH3)·c(HI)=5×4=20。
2.已知某化学反应的平衡常数表达式为K=,在不同的温度下该反应的平衡常数如表所示:
t/℃ 700 800 830 1 000 1 200
K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38
下列有关叙述不正确的是( )。
A.该反应的化学方程式是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
B.温度越高,反应进行的程度越小
C.若在1 L的密闭容器中通入CO2和H2各1 mol,5 min后温度升高到830 ℃,此时测得CO为0.4 mol,则该反应达到平衡状态
D.若平衡浓度符合下列关系式:,则此时的温度为1 000 ℃
答案:C
解析:平衡常数的表达式中,分子中的物质是生成物,分母中的物质是反应物,A项正确;由表中数据可知该反应的平衡常数随着温度的升高而减小,B项正确;利用化学方程式确定各种物质的物质的量,代入平衡常数表达式可知该反应没有达到平衡,C项不正确;将所给关系式进行变形,可知该条件下平衡常数为0.60,D项正确。
3.在恒温条件下,向盛有食盐的2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO2、0.2 mol NO和0.1 mol Cl2,发生两个反应:
①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+NOCl(g) ΔH1<0 K1 ②2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g) ΔH2<0 K2 10 min时反应达到平衡,测得容器内体系的压强减少20%,10 min内用NOCl(g)表示的平均反应速率v(NOCl)=7.5×10-3 mol·L-1·min-1。下列说法不正确的是( )。
A.反应4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数为
B.平衡后c(Cl2)=2.5×10-2 mol·L-1
C.其他条件保持不变,反应在恒压条件下进行,则平衡常数K2增大
D.平衡时NO2的转化率为50%
答案:C
解析:4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)可由反应①×2-②得到,根据平衡常数计算规律可得此反应平衡常数为,A项正确;10 min 时反应达到平衡,测得容器内体系的压强减少20%,则平衡时混合气体总物质的量为(0.2+0.2+0.1) mol×(1-20%)=0.4 mol,10 min内用NOCl(g)表示的平均反应速率v(NOCl)=7.5×10-3 mol·L-1·min-1,则平衡时n(NOCl)=7.5×10-3 mol·L-1·min-1×10 min×2 L=0.15 mol,设达到平衡时反应①中消耗的NO2为x mol,反应②中消耗的Cl2为y mol,根据方程式①和②可得,反应①中生成的NOCl(g)为0.5x mol,反应②中消耗的NO(g)为2y mol,生成的NOCl(g)为2y mol。根据已知信息可列方程
解得x=0.1,y=0.05,
故平衡后c(Cl2)==2.5×10-2 mol·L-1,B项正确;平衡常数只受温度影响,其他条件保持不变,反应在恒压条件下进行,平衡常数K2不变,C项错误;平衡时NO2转化0.1 mol,故转化率为50%,D项正确。
4.(1)活性炭还原NO2的反应为2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1 mol NO2和足量活性炭发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
①A、B、C三点中NO2的转化率最高的是 (填“A”“B”或“C”)点。
②计算C点时该反应的压强平衡常数Kp= (Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(2)以CO作还原剂与磷石膏反应,不同反应温度下可得到不同的产物。向盛有CaSO4的真空恒容密闭容器中充入CO,反应体系起始总压强为0.1a MPa,不同温度下反应后所得固体成分的物质的量如图所示。在低于800 ℃时主要反应的化学方程式为 ;1 150 ℃下,反应CaSO4+COCaO+CO2+SO2达到平衡时,c平衡(SO2)=8.0×10-5mol·L-1,CO的转化率为80%,则
c初始(CO)= mol·L-1,该反应的压强平衡常数Kp= (用含a的代数式表示;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数;忽略副反应)。
答案:(1)①A ②4 (2)CaSO4+4COCaS+4CO2 1.0×10-4 0.32a
解析:(1)①增大压强,平衡左移,NO2的转化率减小,所以A点NO2的转化率最高。
②设C点时NO2的浓度为x mol·L-1,则CO2的浓度也为x mol·L-1
2NO2(g)+2C(s)N2(g) + 2CO2(g)
x mol·L-1 x mol·L-1 x mol·L-1
p(NO2)=20 MPa×=8 MPa,
p(N2)=20 MPa×=4 MPa,
p(CO2)=20 MPa×=8 MPa,
Kp==4。
(2)在低于800 ℃时,固体产物为CaS,
所以此时反应的化学方程式为CaSO4+4COCaS+4CO2
c初始(CO)==1.0×10-4 mol·L-1
CaSO4+ CO CaO +CO2 +SO2
平衡(mol·L-1) 2.0×10-5 8.0×10-5 8.0×10-5
平衡时总压强:0.1a MPa×=0.18a MPa
p(CO2)=p(SO2)=0.18a MPa×=0.08a MPa
p(CO)=0.18a MPa×=0.02a MPa
Kp==0.32a。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
微信扫码阅读
订阅、浏览更便捷，更有机会免单下载
同类资源
- 单元教学设计：煤制氢工艺的选择与优化——...
- 人教版高中化学选择性必修1第2章第2节第4课...
- 人教版高中化学选择性必修1第2章第2节第3课...
- 人教版高中化学选择性必修1第2章第2节第2课...
- 人教版高中化学选择性必修1第2章第2节第1课...
- 人教版高中化学选择性必修1第2章化学反应速...
粤公网安备 44030702000055号
