2017人教版高中化学选修四2.3.3《化学平衡常数和化学平衡计算》word课后作业.doc

1、高中化学 2-3-3 化学平衡常数和化学平衡计算 45 分钟作业 新 人教版选修 4 一、选择题(每小题 4 分，每小题有 12 个正确选项) 1在密闭容器中将 CO 和水蒸气的混合物加热到 800时，有下列平衡： COH 2OCO2H 2，且 K1。若用 2molCO 和 10mol H2O 相互混合并加热到 800， 则 CO 的转化率为 ( ) A16.7% B50% C66.7% D83.3% 答案：D 2在容积为 1L 的密闭容器里，装有 4molNO2，在一定温度时进行下面的反应： 2NO2(g)N2O4(g)，该温度下反应的平衡常数 K0.25，则平衡时该容器中 NO2 的物质的

2、 量为 ( ) A0mol B1mol C2mol D3mol 答案：C 3某温度下 H2(g)I 2(g)2HI(g)的平衡常数为 50。开始时，c(H 2)1molL 1 ，达 平衡时，c(HI)1molL 1 ，则开始时 I2(g)的物质的量浓度为 ( ) A0.04molL 1 B0.5molL 1 C0.54molL 1 D1molL 1 答案：C 4在一个容积为 6 L 的密闭容器中，放入 3 L X(g)和 2 L Y(g)，在一定条件下发生反 应：4X(g)nY(g) 2Q(g) 6R(g)反应达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比 原来增加了 5%，X 的浓度减小 1/

3、3，则该反应中的 n 值为( ) A3 B4 C5 D6 解析：因 X 的浓度减小，说明反应向正反应方向进行，又因混合气体的压强比原来增 加了 5%，说明正反应为气体总体积扩大的反应，则有：4n26，所以 n4。 答案：A 5在一定条件下，可逆反应 X(g)十 3Y(g)2Z(g)达到平衡时，X 的转化率与 Y 的转 化率之比为 12，则起始充入容器中的 X 与 Y 的物质的量之比为 ( ) A11 B13 C23 D32 解析：由题意可得： 12， 。 1nX 3nY nXnY 23 答案：C 6将等物质的量的 CO 和 H2O(g)混合，在一定条件下发生反应：CO(g)H 2O(g) CO

4、2(g)H 2(g)，反应至 4min 时，得知 CO 的转化率为 31.23%，则这时混合气体对氢 气的相对密度为( ) A11.5 B23 C25 D28 解析：由于反应前后气体的质量和物质的量不变，所以，气体的平均相对分子质量也 不变。 r 23，M 28 182 混合气体对 H2 的相对密度为 11.5。 答案：A 7在一固定容积的密闭容器中，加入 4 L X(g)和 6 L Y(g)，发生如下反应：X(g) nY(g) 2R(g)W(g)，反应达到平衡时，测知 X 和 Y 的转化率分别为 25%和 50%，则 化学方程式中的 n 值为( ) A4 B3 C2 D1 解析：设反应消耗

5、X 的体积为 x。 则 X(g) nY(g) 2R(g)W(g) 开始体积/L ： 4 6 0 0 转化体积/L ： x nx 据题意Error! 解得：Error! 答案：B 8将固体 NH4I 置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：NH 4I(s)NH3(g) HI(g) ，2HI(g) H2(g)I 2(g)。当反应达到平衡时，c(H 2)0.5molL 1 ，c(HI) 4molL 1 ，则 NH3 的浓度为 ( ) A3.5molL 1 B4molL 1 C4.5molL 1 D5molL 1 解析：若 HI 不分解时，其总浓度应为 4molL1 0.5molL 1 25molL

6、1 ，则 NH3 的浓度等于 HI 不分解时的总浓度。 答案：D 9体积可变的密闭容器，盛有适量的 A 和 B 的混合气体，在一定条件下发生反应 A(g)3B(g) 2C(g)。若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为 VL，其中 C 气体的体积占 10%。下列判断中正确的是 ( ) A原混合气体的体积为 1.2VL B原混合气体的体积为 1.1VL C反应达到平衡时气体 A 消耗掉 0.05VL D反应达到平衡时气体 B 消耗掉 0.05VL 答案：B、C 10在 nL 密闭容器中，使 1molX 和 2molY 在一定条件下反应：aX(g)bY(g) c Z(g)。达到平衡时，Y

7、的转化率为 20%，混合气体压强比原来下降 20%，Z 的浓度为 Y 的 浓度的 0.25 倍，则 a，c 的值依次为( ) A1,2 B3,2 C2,1 D2,3 解析：根据题意，可设 n1，根据方程式可得出当 Y 转化 20%时，其他各物质的物 质的量变化： a X(g) b Y(g) c Z(g) 0.4mol 0.4mol 0.4mol ab cb 由题意可得，Y 的浓度为 1.6mol/L，故 c(Z)0.25c (Y) 0.251.6mol/L0.4mol/L，即有 0.4mol0.4mol/L l L，所以 bc 。又根据压强比 cb 等于其物质的量之比，可得出 ， 1 0.4a

8、b mol 1.6 mol 0.4 mol 1 mol 2 mol 1 0.21 即有 3b2a，结合 bc，可得 a3 时，c2。 答案：B 11在一定条件下，1mol N2 和 3mol H2 混合后反应，达到平衡时测得混合气体的密度 是同温同压下氢气的 5 倍，则氮气的转化率为( ) A20% B30% C40% D50% 解析： N 2 3H 22NH3 起始量/mol 1 3 0 转化量/mol x 3x 2x 平衡量/mol 1x 33x 2x n 总 1mol x3mol3x2x4mol2x， m 总 28gmol 1 lmol2gmol 1 3mol34g， 故 5M(H 2)

9、10gmol 1 ，M m总n总 34 g4 mol 2x x0.3mol，即 (N2)30%。 答案：B 二、非选择题(共 56 分) 12已知 CO(g)H 2O(g)CO2(g)H 2(g)的正反应为放热反应，850时 K1。 (1)若温度升高到 900C，达平衡时 K_1(填“大于” 、 “小于”或“等于”)。 (2)850时，固定容积的密闭容器中，放入混合物，起始浓度为 c(CO) 0.01molL 1 ，c (H2O)0.03molL 1 ，c (CO2)0.01molL 1 ，c(H 2)0.05molL 1 。则 反应开始时，H 2O 消耗速率比生成速率_(填“大” 、 “小”

10、或“不能确定”)。 (3)恒温恒容时，若向容器内充入适量 H2S 气体，则重新达平衡时，CO 的反应速率比 充 H2S 之前_(填“大” 、 “小”或“不能确定”) ，理由是 _。 答案：(1)小于 (2) 小 (3) 大 因 H2S 气体会建立如下平衡：H 2SH2S ，H 2 增大 浓度，使反应 CO(g)H 2O(g)CO2(g)H 2(g)平衡向左移动，CO 浓度增大，达新平衡 时，反应速率加快 130.96mol CO 和 0.75mol O2 在 100mL 密闭容器中混合，加热到某一温度反应并达 到平衡时，有 0.8mol CO2 生成，反应在此温度下的平衡常数为_。如果向平衡混

11、合 物中加入 O2 时，CO 的转化率将会 _(填“增大” 、 “减小”或“不变” ，下同)，平衡 常数会_。 答案：7.14 增大 不变 14在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO 2(g)H 2(g)CO(g)H 2O(g)， 其化学平衡常数 K 和温度 t 的关系如下表： t/C 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列问题： (1)该反应的化学平衡常数表达式为 K_。 (2)该反应为_反应(填 “吸热”或“放热”)。 (3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是( )。 A容器中压强不变 B混合气体中 c(CO)不变 C

12、v 正 (H2)v 逆 (H2O) Dc(CO 2)c(CO) (4)某温度下，平衡浓度符合下式： c(CO2)c(H2)c(CO) c(H2O)，试判断此时的温度为_ 。 解析：(1)根据化学平衡常数的定义式即可写出 K 。 cCOcH2OcCO2cH2 (2)由表中数据可以看出温度越高，平衡常数越大，说明反应混合物中 CO 或水的浓度 越大，即升温，平衡向右移动，正反应为吸热反应。 (3)该反应为物质的量不变的反应，反应过程中压强始终不变，与平衡与否无关。 (4)当 c(CO2)c(H2)c(CO)c(H 2O)时，K1，此时的温度由表中数据可知为 830C。 答案：(1) (2)吸热 (

13、3)B 、C (4)830 cCOcH2OcCO2cH2 15恒温下，将 amol N2 与 bmol H2 的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发 生如下反应：N 2(g)3H 2(g)2NH3(g) (1)若反应进行到某时刻 t 时，n t(N2)13mol，n t(NH3)6mol，计算 a 的值。 (2)反应达平衡时，混合气体的体积为 716.8 L(标准状况下 )，其中 NH3 的体积分数为 25%。计算平衡时 NH3 的物质的量。 (3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比( 写出最简整数比，下同)，n(始)： n(平) _。 (4)原混合气体中，ab_。 (5)达到平衡时

14、，N 2 和 H2 的转化率之比，(N 2)(H 2)_。 (6)平衡混合气体中，n (N2)n(H 2)n(NH 3)_。 解析：(1)由反应的化学方程式得知，反应掉的 N2 和生成的 NH3 的物质的量之比为 12，设反应掉的 N2 的物质的量为 x。 则 x6mol12 解得：x3mol a13316。 (2)n 平 (NH3) 25%8mol。 716.8 L22.4 Lmol 1 (3)平衡时：n 平 32mol 716.8 L22.4 Lmol 1 n 平 (NH3)8mol 所以 n 始 40mol n 始 n 平 40mol32mol54。 (4)ab40 a16 所以 b 为

15、 24 所以 ab162423 (5)(N2)(H 2) l2。 416 1224 (6)平衡时：n(NH 3)8mol ，n(N 2)12mol，n(H 2)12mol， 所以 n(N2)n(H 2)n(NH 3)332。 答案：(1)16 (2)8mol (3)5 4 (4)23 (5)12 (6)332 16在 373k 时，把 11.5gN2O4 气体通入体积为 500mL 的真空密闭容器中，立即出现 红棕色的 NO2 气体，反应原理为 N2O42NO2。反应进行到 2s 时，NO 2 含量为 0.01mol，进行到 60s 时达到平衡，此时容器内混合气体密度是氢气密度的 28.75

16、倍。试通 过计算求： (1)开始 2s 内，以 N2O4 表示的反应速率为 _molL1 s1 。 (2)达到平衡时，体系的压强是开始时的_倍。 (3)平衡时还有_mol N 2O4。 (4)平衡后，若压缩容器体积，则再达到平衡后 NO2 的浓度将 _(填“增大” 、 “减少”或“不变”)。 答案：(1)0.005 (2)1.6 (3)0.05 (4)增大 17(10 分) 一定温度下的密闭容器中存在如下反应：2SO 2(g)O 2(g) 2SO3(g)， 催 化 剂 知 c 始 (SO2)0.4molL 1 ，c 始 (O2)1molL 1 ，经测定该反应在该温度下的平衡常数 K19，试判断

17、： (1)当 SO2 转化率为 50%时，该反应是否达到平衡状态？若未达到，向哪个方向进行？ (2)达到平衡状态时，SO 2 的转化率应为多少？ 解析：(1) 2SO 2O 22SO3 开始/molL 1 0.4 1 0 转化/molL 1 0.2 0.1 0.2 转化后/molL 1 0.2 0.9 0.2 此时： 1.1119。可知当 SO2 转化率为 50%时，反 c2SO3c2SO2cO2 0.220.220.9 10.9 应未达到平衡状态，反应向正反应方向进行。(2)设达到平衡时， SO2 转化的物质的量为 x，则 O2 转化 ，生成 SO3 为 x。 x2 所以 K 19，x0.3

18、2molL 1 。 x2 0.4 x21 x2 所以 SO2 的转化率为 100%80%。 0.32 molL 10.4 molL 1 答案：(1)反应 QcK，反应未达到平衡，向正向进行。 (2)80% 18(10 分) 在一定条件下，将 N2 和 H2 混合气体 100mL 通入密闭的容器内，达到平衡 时，容器内的压强比反应前减小 ，又测得此时混合气体的平均相对分子质量为 9。试求： 15 (1)原混合气中 N2、H 2 各多少毫升？ (2)H2 的转化率是多少？ 解析：设原 100mL 混合气体中含 H2 体积为 x，则含 N2 为(100mLx) ，再设反应的 H2 体积为 3y，则：

19、 N 2 3H 2 2NH 3 开始体积：(100mLx) x 0 变化体积： y 3y 2y 平衡体积：(100mLxy) (x3y) 2y 平衡时总体积为(100mL2y) 据题意： ， p前 p平 V前 V平 即 ， p0 1 15p0 100 mL100 mL 2y 解得 y10mL。 又 9， 100 mL x y28 x 3y2 2y17100 2y 即 9， 90 mL x28 x 30 mL2 20 mL1780 mL 解得 x80mL。所以 (H2) 100%37.5%。 10 mL380 mL 答案：(1)V(N 2)20mL，V(H 2)80mL (2)(H2)37.5%