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1、2013年人教版化學選修4電子題庫 第二章第三節(jié)第2課時知能演練輕松闖關
1.關于化學平衡常數的敘述正確的是( )
A.溫度一定,一個化學反應的平衡常數不是一個常數
B.兩種物質反應,不管怎樣書寫化學方程式,平衡常數不變
C.溫度一定時,對于給定的化學反應,正、逆反應的平衡常數互為倒數
D.濃度商Qcv逆。
2.對于3Fe(s)+4H2
2、O(g) Fe3O4(s)+4H2(g),反應的化學平衡常數的表達式為( )
A.K= B.K=
C.K= D.K=
解析:選D。固體不寫入表達式中。
3.(2012·黃山高二測試)在一定溫度下的密閉容器中存在如下反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知c(SO2)始=0.4 mol·L-1,c(O2)始=1 mol·L-1,經測定該反應在該溫度下的平衡常數K=19,則此反應中SO2的轉化量為( )
A.0.24 mol·L-1 B.0.28 mol·L-1
C.0.32 mol·L-1 D.0.26 mol·L-1
解析:選C。2SO
3、2(g)+O2(g) 2SO3(g)
0.4 1 0
x 0.5x x
0.4-x 1-0.5x x
由平衡常數的定義:K=
==19,
解得x=0.32 mol·L-1。
4.X、Y、Z為三種氣體,把a mol X和b mol Y充入一密閉容器中,發(fā)生反應X+2Y2Z,達到平衡時,若它們的物質的量滿足:n(X)+n(Y)=n(Z),則Y的轉化率為( )
A.×100% B.×100%
C.×100% D.×100%
解析:選B。X?。?Y2Z
起始物質的量/mol a
4、 b 0
轉化物質的量/mol x 2x 2x
平衡物質的量/mol a-x b-2x 2x
據題意:(a-x)+ (b-2x)=2x
解得:x=,故Y的轉化率為×100%=×100%。
5.(2010·高考安徽卷)低溫脫硝技術可用于處理廢氣中的氮氧化物,發(fā)生的化學反應為:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g) ΔH<0
在恒容的密閉容器中,下列有關說法正確的是( )
A.平衡時,其他條件不變,升高溫度可使該反應的平衡常數增大
B.平衡時,其他條件不變,增加NH3的濃度,廢氣中氮氧化物的轉化率減小
C.單位時間內消
5、耗NO和N2的物質的量比為1∶2時,反應達到平衡
D.其他條件不變,使用高效催化劑,廢氣中氮氧化物的轉化率增大
解析:選C。本題考查了化學平衡常數、外界因素對轉化率的影響及化學平衡狀態(tài)的判斷。A項,因該反應為放熱反應,故升高溫度,平衡常數減小,A錯;B項,增大一種反應物濃度,另處一種反應物的轉化率必增大,B錯;使用催化劑,化學平衡不移動,轉化率不變,D錯。
6.一定溫度下,在恒容密閉容器中發(fā)生如下反應:
2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),若反應開始時充入2mol A和1 mol B,達到平衡時C的濃度為a mol·L-1。若維持容器體積和溫度不變,按下列四種配比作為起始物質,
6、達到平衡后,C的濃度仍為a mol·L-1的是( )
A.4 mol A+2mol B
B.2 mol A+1mol B+3mol C+1 mol D
C.3 mol C+1mol D+1 mol B
D.3 mol C+1mol D
解析:選D。對于一般可逆反應,在恒溫恒容條件下,只改變起始加入的情況,只要通過可逆反應的化學計量數比換算成平衡式左右兩邊同一邊物質的物質的量與原平衡相同,則二者平衡等效。
假設2 mol A和1mol B能夠完全反應,則應生成3mol C+1 mol D,所以如果維持容器體積和溫度不變,開始時向容器中加入3 mol C+1 mol D,達到平衡時,
7、與原平衡是等效平衡,則C的濃度仍為a mol·L-1,故正確答案為D。
7.在25 ℃時,密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表:
物質
X
Y
Z
初始濃度/(mol·L-1)
0.1
0.2
0
平衡濃度/(mol·L-1)
0.05
0.05
0.1
下列說法錯誤的是( )
A.反應達到平衡時,X的轉化率為50%
B.反應可表示為X+3Y2Z,其平衡常數為1600
C.增大壓強使平衡向生成Z的方向移動,平衡常數增大
D.改變溫度可以改變此反應的平衡常數
解析:選C。題中有一明顯的錯誤,就是C選項,增大壓強不可能使平衡常數增大。其他
8、選項均為平衡中的基礎計算和基礎知識,關鍵是根據表中數據(0.1-0.05)∶(0.2-0.05)∶(0.1-0)=1∶3∶2可推導出:X+3Y2Z。
8.(2012·張家口高二測試)高溫下,某反應達平衡,平衡常數K=。恒容時,溫度升高,H2濃度減小。下列說法正確的是( )
A.該反應的焓變?yōu)檎?
B.恒溫恒容下,增大壓強,H2濃度一定減小
C.升高溫度,逆反應速率減小
D.該反應化學方程式為CO+H2O(g)CO2+H2
解析:選A。根據平衡常數的表達式可得出化學反應方程式為CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。升高溫度,正、逆反應速率均增大,H2濃度減小,平衡向正向
9、移動,正反應是吸熱的,焓變?yōu)檎?。在恒溫恒容下,增大壓強的方法有多種,H2濃度變化不確定。
9.某溫度下,在一容積固定的容器中,反應aA(g)+bB(g) hH(g)達到平衡后,A、B、H的物質的量分別為a mol、b mol和h mol。已知a+b=2h,若保持溫度不變,將三者的物質的量增大一倍,則下列判斷正確的是( )
A.平衡不移動
B.混合氣體的密度不變
C.B的體積分數減少
D.a mol/Lh,正向是氣體體積縮小的方向,恒溫恒容下,將三者的物質的量增大一倍,則相當于增加壓強,平衡向正反應方向移動,A錯;混
10、合氣體的質量增大,則密度增大,B錯;平衡向正反應方向移動,B的體積分數減少,a mol
11、_____K(填“<”、“>”或“=”)時,反應向右進行。
(3)450℃時該反應的平衡常數__________500℃時的平衡常數(填“<”、“>”或“=”)。
(4)一定條件下的密閉容器中,該反應達到平衡,要提高H2的轉化率,可以采取的合理措施有__________(填字母代號)。
a.高溫高壓 b.加入催化劑 c.增加N2的濃度 d.增加H2的濃度 e.分離出NH3
解析:(1)催化劑降低反應的活化能;(2)反應向右進行,說明Qc
12、H2轉化率降低,a不合理;催化劑對平衡無影響,b不合理;增加N2的濃度可以提高H2的轉化率,c可以,d降低H2的轉化率;分離出NH3,有利于平衡右移,e可以。
答案:(1)降低 催化劑能降低反應的活化能
(2) < (3)> (4)ce
11.(2010·高考山東卷改編題)一定溫度下,向1 L密閉容器中加入1mol HI(g),發(fā)生反應2HIH2+I2,H2物質的量隨時間的變化如圖所示。
0~2min內的平均反應速率v(HI)=__________。
該溫度下,H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常數K=__________。相同溫度下,若開始加入HI(g)的物質
13、的量是原來的2倍,則__________是原來的2倍。
a.平衡常數 b.HI的平衡濃度
c.達到平衡的時間 d.平衡時H2的體積分數
解析:v(H2)==0.05 mol/(L·min),
由方程式可知v(HI)=2v(H2)=0.1 mol/(L·min)。
2HI(g) H2(g)+I2(g)
起始濃度/mol/L 1 0 0
轉化濃度/mol/L 0.2 0.1 0.1
平衡濃度/mol/L 0.8 0.1 0.1
則H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常數
K===64。
14、
若在相同溫度下,起始加入HI(g)的物質的量是原來的2倍,溫度不變,平衡常數不變,壓強增大,平衡不移動,HI的平衡濃度變?yōu)樵瓉淼?倍,但反應速率加快,各物質的體積分數不變,故選b。
答案:0.1mol/(L·min) 64 b
12.在一定溫度下,把2mol SO2和1molO2通入一定容積的密閉容器里,發(fā)生反應:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),進行到一定程度達到平衡狀態(tài)?,F(xiàn)在該容器維持溫度不變,令a、b、c分別代表初始加入的SO2、O2和SO3的物質的量(mol),如果a、b、c取不同的數值,它們必須滿足一定的相互關系才能保證達到平衡時,反應混合物中三種氣體的質量分
15、數仍跟上述平衡時的完全相同。
請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?
(1)若a=0,b=0,則c=__________。
(2)若a=0.5,則b=__________,c=__________。
(3)a、b、c取值必須滿足的一般條件是(請用兩個方程式表示,其中一個只含a和c,另一個只含b和c):________________________________________________________________________
__________________、_______________________________________________________________
16、_________。
解析:(1)題干所給的條件是恒溫、恒容,反應前后氣態(tài)物質化學計量數不相等的可逆反應,改變起始時加入物質的物質的量,通過可逆反應的化學計量數換算成方程式同一邊的物質的物質的量與原平衡相同,則兩平衡等效,所以a=0,b=0時,c=2;
(2)從正、逆反應同時開始,設開始時n(O2)=x,n(SO3)=y(tǒng),則x+=1,0.5+y=2,解之得:x=0.25 mol,y=1.5 mol;
(3)由恒溫、恒容條件下反應前后氣態(tài)物質化學計量數不相等的可逆反應,將方程式兩邊的所有數據轉化為方程式一邊時,要化歸原值,可知a+c=2,b+=1(或2b+c=2)。
答案:(1)2 (2
17、)0.25 1.5
(3)a+c=2 b+=1(或2b+c=2)
13.(2012·天津高二質檢)在100 ℃時,將0.200mol的四氧化二氮氣體充入2L抽空的密閉容器中,每隔一定時間對該容器內物質的濃度(mol/L)進行分析,得到如下表格:
時間/s
0
20
40
60
80
100
c(N2O4)
0.100
c1
0.050
c3
a
b
c(NO2)
0.000
0.060
c2
0.120
0.120
0.120
試填空:
(1)該反應的化學方程式為:_______________________________________
18、_________________________________
________________________________________________________________________。
達到平衡時四氧化二氮的轉化率為________________________________________________________________________。
(2)20 s時四氧化二氮的濃度c1=__________mol·L-1,在0~20 s時間段內,四氧化二氮的平均反應速率為__________mol·L-1·s-1。
(3)若在相同情況下最初向容
19、器中充入的是二氧化氮氣體,要達到上述同樣的平衡狀態(tài),二氧化氮的初始濃度為________mol·L-1。
解析:(1)該反應的化學方程式為:N2O42NO2,60 s時達到平衡,生成的NO2:0.120 mol/L×2 L=0.240 mol,
則反應的N2O4為:0.240 mol×=0.120 mol,故N2O4的轉化率為:×100%=60%。
(2)20 s時:c(NO2)=0.060 mol/L,則反應的N2O4為0.030 mol/L,故N2O4的濃度c1=0.100 mol/L-0.030 mol/L=0.070 mol/L,v(N2O4)==0.0015 mol/(L·s) 。
(3)恒溫恒容下,充入NO2氣體,達到同樣的平衡狀態(tài),根據一邊倒c(NO2)起始=0.200mol/L。
答案:(1)N2O42NO2 60%
(2)0.07 0.0015
(3)0.200