2022届高三化学一轮复习 化学反应原理题型必练13 化学平衡常数的有关计算(含解析).docx
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- 2022届高三化学一轮复习 化学反应原理题型必练13 化学平衡常数的有关计算含解析 2022 届高三 化学 一轮 复习 化学反应 原理 题型 13 化学平衡 常数 有关 计算 解析
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1、化学平衡常数的有关计算一、单选题(共16题)1一定条件下,向密闭恒容容器中加入1.0molL-1X,发生反应2X(g)=Y(g)+Z(g)H0,反应到8min时达到平衡;在14min时改变体系的温度,16min时建立新平衡。X的物质的量浓度变化如图所示。下列有关说法正确的是A08min用Y表示该反应速率为0.1molL-1min-1B16min时的正反应速率比8min时的正反应速率大C14min时,改变的反应条件可能是降低了温度D8min时达到平衡,该反应的平衡常数K=0.52800时,可逆反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数K=1。800时,测得某一时刻密闭容器中
2、各组分的浓度如下表,下列说法正确的是物质COH2OCO2H2浓度(mol/L)0.0020.0030.00250.0025A此时,(正) (逆)B一段时间后,气体压强降低C一段时间后,H2O的体积分数增加D一段时间后,正反应速率减小31100时,恒容密闭容器中发生反应:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g);H=akJ/mol(a0),该温度下K=0.263,下列有关该反应的说法不正确的个数有达到化学平衡状态时,若c(CO)=0.100mol/L,则c(CO2)=0.0263mol/L若要提高CO的转化率,则可以加入过量FeO若容器内压强不随时间变化,则可以判断该反应已达到化学平衡状
3、态若生成28gFe,则吸收的热量大于0.5akJA1个B2个C3个D4个4利用工业废气中的CO2可以制取甲醇,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。一定条件下往恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,在不同催化剂作用下发生反应,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示。若a点时已达平衡状态,下列有关叙述正确的是A平衡常数:K(c)K(a)K(b)Ba点和d点容器内的压强相等Ca点:每断裂2 mol C=O键,同时断裂2 mol O-H键D若c点时总压强为p,T5温度下该反应以分压表示的平衡常数5可逆反应CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g
4、),在密闭容器达到平衡。当温度为749K时,K= 1,当CO的起始浓度为2 molL-1,H2O的起始浓度为6molL-1时,则CO的转化率为()A25%B50%C75%D80%6N2O5是一种新型硝化剂,在一定温度下可发生下列反应:2N2O5(g) 4NO2(g) + O2(g) H +Q kJ/mol (Q0),某温度下,向2L的密闭容器中通入N2O5,部分实验数据见下表:时间/s050010001500c(N2O5)/mol/L5.03.52.52.5下列说法正确的是A500s内N2O5分解速率为610-3mol/(Ls)B该温度下的平衡常数K 125C反应达平衡时,吸收的热量为5Q k
5、JD其他条件不变,若开始时c(N2O5)10mol/L,则达平衡后c(N2O5)5mol/L7某温度下,在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中投入H2和I2,发生反应:H2 (g) +I2 (g)2HI(g) 。反应体系中各物质浓度的有关数据如下。容器起始浓度平衡浓度c(H2)/molL-1c(I2)/molL-1c(HI)/molL-1甲0.010.010.004乙0.010.02a丙0.020.01b丁0.020.02下列判断正确的是A平衡时,H2的转化率:丁甲B平衡时,乙中H2的转化率等于20%CHI的平衡浓度:a=b0.004D丙中条件下,该反应的平衡常数K = 481000 时,FeO(
6、s)H2Fe(s)H2O,K0.52。欲使容器中有1.0 mol FeO被还原,反应前容器中应充入a mol H2。则a的值最接近A1.0B2.0C3.0D4.09某温度下,H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)的平衡常数K9/4。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度如下表所示。下列判断不正确的是A反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢B平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60%C平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.012 molL1D平衡时,乙中CO2的转化率大于60%10在一定温度下,将气体X与气体Y各0.16mol充入1
7、0L恒容密闭容器中,发生反应:X(g)+Y(g)2Z(g)H0,一段时间后达到平衡反应过程中测定的数据如表:下列说法正确的是() tmin2479n(Y)mol0.120.110.100.10A反应前4min的平均反应速率(Z)=0.0125molL-1min-1B其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前(逆)(正)C其他条件不变,再充入0.2molZ,达平衡时X的体积分数增大D该温度下此反应的平衡常数K=1.4411T时,在容积为2L的3个恒容密闭容器中发生反应:3A(g)+B(g)xC(g),按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡时的有关数据如下:容器甲乙丙反应物的投入量3molA、2mo
8、lB6molA、4molB2molC还到平衡的时间/min58A的浓度/mol L-1clc2OC的体积分数/%13混合气体的密度/gL-112下列说法正确的是A若x4,则2c1”“=”或“”“=”或“”)。(2)恒容密闭容器中进行反应:,在甲、乙两个容积均为1 L的密闭容器中通入的、的物质的量如表:甲容器1 mol2 mol乙容器2 mol4 mol测得不同温度下两个容器内的平衡转化率曲线如图2所示。曲线对应的是_(填“甲”或“乙”)容器,A、B两点的平衡常数之比即_。18硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法制硫酸生产中的关键工序是的催化氧化: 。回答下列问题:(1)当、和起始的物质的量分数
9、分别为7.5%、10.5%和82%时,在0.5 MPa、2.5 MPa和5.0 MPa压强下,平衡转化率随温度的变化如图所示。反应在5.0 MPa,550时的_,判断的依据是_。影响的因素有_。(2)将组成(物质的量分数)为、和的气体通入反应器,在温度、压强条件下进行反应。平衡时,若转化率为,则压强为_,平衡常数_(以分压表示,分压=总压物质的量分数)。(3)研究表明,催化氧化的反应速率方程为:,式中:为反应速率常数,随温度升高而增大;为平衡转化率,为某时刻转化率,为常数。在时,将一系列温度下的、值代入上述速率方程,得到曲线,如图所示。曲线上最大值所对应温度称为该下反应的最适宜温度。时,逐渐提
10、高;后,逐渐下降。原因是_。19一容积可变的反应器,如图所示,通过活塞维持其内部压力由于恒外压相等。在恒温、有催化剂条件下,反应器内进行如下反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(1)若平衡时,反应器的容积为1.0L,各物质的浓度如下:物质N2H2NH3c/(molL-1)0.110.140.75现向平衡体系中注入4.0molN2。则反应的平衡常数Kc=_,反应商Qc=_。由此判断反应将向_方向进行。(2)若平衡时,反应器的容积为V,各物质的浓度分别为c(N2),c(H2)和c(NH3),现向平衡体系中注入体积为xV的N2(同温同压)。设此条件下1mol气体的体积为V0,试推导出Qc的表达
11、式,并判断反应方向_。20已知:H2S水溶液的酸式解离常数K1=1.1 10-7,K2=1.3 10-13;ZnS的溶度积常数 Ksp = 2.510-22;CuS Ksp = 6.310-36。NO + 4H+ 3e- NO + 2H2O E= 0.957VS+2H+2e- H2S E = 0.142VS+2e- S2- E=-0.476V(1)ZnS 可以溶于稀盐酸,反应式为ZnS + 2H+ Zn2+ H2S,拟将0.010 molZnS溶于1升盐酸中,求所需盐酸的最低浓度_。(2) CuS 可以溶于HNO3,反应式为3CuS+2NO+8H+ 3Cu2+2NO+3 S+4 H2O,求该反
12、应的平衡常数K_。21环境问题,能源问题事关人类生存、社会可持续发展。回答下列问题:(1)氮硫的氧化物的转化:已知:NO(g)+O2(g)NO2(g) H=-56.5kJmol-1;K12SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H=-196.6kJmol-1;K2则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) H=_kJmol-1;K=_。(用K1、K2表示)一定条件下,将NO2与SO2以一定比例(不是等物质的量)置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应一定达到平衡状态的有_。a.混合气体的密度不变b.反应速率v(NO2):v(SO2):v(SO3):v(NO)=1:1:
13、1:1c.NO2和SO2的体积分数之比保持不变d.混合气体颜色保持不变(2)通常合成甲醇的主要反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H”、“”、“”、“K,所以平衡逆向移动,此时,(正)K,所以平衡逆向移动,一段时间后,H2O的体积分数增加,故C正确;D. 反应逆向进行,说明(正)K(c),A错误;Ba点和d点CO2的转化率相等,通过三段式计算得平衡混合气物质的量相等,但两者温度不同,则压强不等,B错误;Ca点达到平衡,反应物每断裂2mol C=O键,同时生成物断裂3mol OH键,包括CH3OH中的1mol OH键和H2O中的2mol OH键,C错误;Dc点时,CO2的平衡转化率
14、为,则可建立如下三段式:c点时总压强为p,该反应的平衡常数,D正确;故选D。5C【详解】CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g)起始浓度(mol/L) 2 6 0 0转化浓度(mol/L) x x x x平衡浓度(mol/L) 2x 6x x x根据平衡常数可知解得x1.5因此CO的转化率是1.5/2100%75%,答案选C。6B【解析】A依据图标数据分析计算500s内N2O5(g)消耗的浓度=5.00mol/L-3.52mol/L=1.48mol/L,分解速率=2.9610-3 mol/(Ls),选项A错误;B由表中数据可知,T1温度下,1000s时反应到达平衡,平衡时c(N
15、2O5)=2.5mol/L,c(NO2)=5mol/L,c(O2)=1.25mol/L,平衡常数K=125,选项B正确;C、根据反应2N2O5(g) 4NO2(g) + O2(g) H +Q kJ/mol ,当反应达平衡时,消耗N2O5(g)的物质的量为2.5mol/L2L=5mol,吸收的热量为Q=2.5Q kJ,选项C错误;D、恒容条件下,若开始时c(N2O5)10mol/L,浓度为原来2倍,假设平衡不移动,则达平衡后c(N2O5)5mol/L,但增大2倍的浓度对于恒容容器相当于增大压强,平衡向气体体积缩小的逆方向移动,故达平衡后c(N2O5)0.004,选项C正确;D、平衡常数只与温度有
16、关,温度不变,平衡常数不变,故可以根据甲容器计算丙中条件下的平衡常数。 H2 (g) +I2 (g)2HI(g)起始浓度(mol/L) 0.01 0.01 0改变浓度(mol/L) 0.002 0.002 0.004平衡浓度(mol/L) 0.008 0.008 0.004K=0.25,选项D错误。答案选C。8C【详解】本题考查化学反应分析,涉及化学平衡常数、化学计算等知识,意在考查考生的分析能力与计算能力。1000 时,水是气态。当容器中有1.0 mol FeO被还原时,有1.0 mol H2参与反应,生成1.0 mol H2O。设容器容积为V L,则平衡时c(H2O)1/V mol/L,c
17、(H2)(a1)/V mol/L。Kc(H2O)/c(H2) 0.52,解得a2.9,C选项正确。9C【解析】A、反应开始时,丙中的物质的浓度最大,反应速率最快,甲中的物质的浓度最小,反应速率最慢,选项A正确;B、甲和丙对比,相当于是在甲的基础上又加倍增大了物质的加入量,但是对于化学反应前后体积不变的反应,增大压强,化学平衡不移动,物质的转化率不变,根据计算得出甲中H2的转化率是60%,所以丙中H2的转化率是60%,选项B正确;C、对于甲容器:H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)开始(mol/L): 0.01 0.01 0 0变化(mol/L): x x x x平衡(mol/L):
18、 0.01-x 0.01-x x x所以=,解得x=0.006,c(CO2)=0.01mol-0.006mol=0.004mol;甲和丙对比,相当于是在甲的基础上又加倍增大了物质的加入量,但是对于化学反应前后体积不变的反应,增大压强,化学平衡不移动,丙的初始投入量是甲的2倍,所以平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,但为0.008mol,选项C不正确;C、乙和甲对比,乙相当于在甲的基础上增加了氢气的量,所以乙中二氧化碳的转化率增大,会大于甲中的,即大于60%,选项D正确。答案选C。10D【解析】A、4min内Y物质的量变化为0.16mol-0.11mol=0.05mol,故v(Y)= =0.0
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