2023版新教材高中化学 第2章 化学反应的方向、限度与速率 第2节 化学反应的限度 第1课时 化学平衡常数 平衡转化率课时作业 鲁科版选择性必修1.docx

1、第2节化学反应的限度第1课时化学平衡常数平衡转化率必备知识基础练进阶训练第一层知识点1化学平衡常数1.关于化学平衡常数，下列说法不正确的是（）A化学平衡常数不随反应物或生成物的浓度的改变而改变B对于一定温度下的同一个反应，其正反应和逆反应的化学平衡常数的乘积等于1C温度越高，K值越大D化学平衡常数随温度的改变而改变2T时，某一气态平衡体系中含有X、Y、Z、W四种气体物质，此温度下发生反应的平衡常数表达式K，有关该平衡体系的说法正确的是（）A升高温度，平衡常数K增大，则正反应为吸热反应B增大压强，W的质量分数增大C增大X浓度，平衡向正反应方向移动D升高温度，若混合气体的平均相对分子质量变大，则正

2、反应是放热反应3下列关于化学平衡常数的说法正确的是（）A在任何条件下，同一个反应的化学平衡常数是相同的B当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变C化学平衡常数随反应体系压强的变化而变化D对于一个给定的化学方程式，化学平衡常数的大小只与温度有关，与反应物的浓度无关4反应H2（g）I2（g）2HI（g）的平衡常数为K1；反应HI（g）H2（g）I2（g）的平衡常数为K2，则K1、K2的关系为（平衡常数为同温度下的测定值）（）AK12K2 BK1CK1K DK15对于可逆反应FeO（s）CO（g）Fe（s）CO2（g），在一定温度下，其平衡常数为K，则下列说法正确的是（）AKB达到平衡状态时，c

3、平（CO2）不一定等于c平（CO）C.改变反应的温度，平衡常数不一定变化D已知加入CO（g）平衡向右移动，则达到新平衡状态时，K增大6在1 000 K时，已知反应Ni（s）H2O（g）NiO（s）H2（g）的平衡常数K0.059，当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，此反应（）A已达平衡状态B未达平衡状态，反应正向进行C未达平衡状态，反应逆向进行D无法确定7反应I2（g）H2（g）2HI（g）H14.9 kJmol1。温度为T1时，平衡常数K（T1）43，温度调至T2时，K（T2）48.74。下列说法不正确的是（）A该反应为放热反应B由T1到T2是降温过程CT1时，增大c（H2），K（T1）不变

4、DT2时，I2（g）的转化率比T1时小8某温度下，可逆反应mA（g）nB（g）pC（g）的平衡常数为K，下列有关K的说法正确的是（）AK越大，表明该反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大B若缩小反应器的容积，能使平衡正向移动，则K增大C温度越高，K一定越大D如果mnp，则K1知识点2平衡转化率9.在一定条件下，将1 mol N2和3 mol H2混合，发生反应N2（g）3H2（g）2NH3（g），平衡后测得混合气体的密度是相同条件下氢气密度的5倍，则N2的转化率为（）A10% B30%C50% D60%10在某密闭容器中把CO和H2O的混合物加热到800 ，存在平衡CO（g）H2O（g）CO

5、2（g）H2（g），且平衡常数K1。若在2 L的密闭容器中充入1 mol CO和1 mol H2O的混合物并加热到800 ，则平衡时CO的转化率为（）A40% B50%C60% D83.3%11在一定温度下，将2 mol A和2 mol B两种气体混合放入容积为2 L的密闭容器中，发生反应3A（g）B（g）xC（g）2D（g），2 min末反应达到平衡，生成0.8 mol D，并测得C的浓度为0.4 molL1，下列说法正确的是（）Ax的值为1BA的转化率为40%C此温度下该反应的平衡常数K0.5DA和B的平衡转化率相等12在25 时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：物

6、质XYZ初始浓度/（molL1）0.10.20平衡浓度/（molL1）0.050.050.1下列说法不正确的是（）A.反应达平衡时，X的转化率为50%B.反应可表示为X3Y2Z，其平衡常数为1 600 （molL1）2C.增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大D.改变温度可以改变此反应的平衡常数13对于反应3Fe（s）4H2O（g）Fe3O4（s）4H2（g）的平衡常数，下列说法正确的是（）A.KB.KC.增大c（H2O）或减小c（H2），会使该反应平衡常数增大D.改变反应的温度，平衡常数不一定变化14羰基硫（COS）可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容

7、器中，将10 mol CO和一定量的H2S混合加热并达到平衡CO（g）H2S（g）COS（g）H2（g）K0.1，平衡后CO的物质的量为8 mol。下列说法正确的是（）A.平衡时，气体的总物质的量为17 molB.通入CO后，正反应速率逐渐增大 C.反应前H2S的物质的量为6 molD.CO的平衡转化率为80%15X、Y、Z为三种气体，把a mol X和b mol Y充入一密闭容器中，发生反应X2Y2Z。达到平衡时，若它们的物质的量满足n（X）n（Y）n（Z），则Y的转化率为（）A.100% B100%C.100% D100%关键能力综合练进阶训练第二层一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。

8、1在容积一定的密闭容器中，进行反应：CO2（g）H2（g）CO（g）H2O（g），其化学平衡常数K和温度的关系如下表：t/7008008301 0001 200K0.60.91.01.72.6根据以上信息推断以下说法正确的是（）A.此反应为放热反应B.此反应只有达到平衡时，密闭容器中的压强才不会变化C.其他条件相同时，此反应在1 000 时的反应速率比700 时大D.该反应的化学平衡常数越大，反应物的转化率越低2在容积一定的密闭容器中，加入一定量的NO（g）和足量C（s），发生反应C（s）2NO（g）CO2（g）N2（g），平衡时NO（g）的物质的量浓度c（NO）与温度T的关系如图所示，则下列

9、说法中，正确的是（）A.该反应的H0B.若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1K2C.在T2时，若反应体系处于状态D，则这时一定有v（正）v（逆）D.在T3时，若混合气体的密度不再变化，则可以判断反应达到平衡状态C3在373 K时，把0.5 mol N2O4通入体积为5 L的恒容真空密闭容器中，立即出现红棕色气体。反应进行到2 s时，NO2的浓度为0.02 molL1。在60 s时，反应达到平衡状态，此时容器内的压强为开始时的1.6倍。下列说法错误的是（）A.前2 s以N2O4的浓度变化表示的平均反应速率为0.005 molL1s1B.在2 s时体系内的压强为开始时的1.1倍

10、C.平衡时体系内含0.2 mol N2O4D.平衡时，N2O4的转化率为40%4某恒定温度下，在一个2 L的密闭容器中充入A气体和B气体，测得其浓度分别为2 molL1、1 molL1，且发生反应：3A（g）2B（g）4C（？）2D（？），已知“？”代表C、D状态未确定，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol C，且反应前后压强之比为54，则下列说法中正确的是（）该反应的化学平衡常数表达式为KB的平衡转化率为35%增大该体系压强，平衡向右移动，但化学平衡常数不变增加C的量，A、B的平衡转化率不变A. BC. D5在一定温度下的密闭容器中，加入1 mol CO和1 mol H2O（g）发

11、生反应CO（g）H2O（g）CO2（g）H2（g），达到平衡时测得n（H2）为0.5 mol，下列说法不正确的是（）A.在该温度下平衡常数K1B.平衡常数与反应温度无关C.CO的转化率为50%D.其他条件不变，改变压强，平衡不移动二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。6已知，NO和NO2之间可以相互转换，二者在恒容密闭容器中发生反应2NO22NOO2，不能说明反应达到平衡状态的是（）A.单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2B.单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NOC.混合气体的颜色不再改变D.氧气的含量不再改变7将6 mol A和5 mol B

12、混合于4 L 密闭容器中，发生如下反应：3A（g）B（g）nC（g）2D（g），5 s后反应达到平衡状态，生成2 mol D和2 mol C，则下列结论中不正确的是（）A.该温度下反应的化学平衡常数为4/27B.n值等于2C.平衡时B的浓度为4 molL1D.平衡时B的转化率为50%8在容积不变的密闭容器中，可逆反应：4A（g）5B（g）4C（g）6D（g）H”“”或“0分别在一定温度下达到化学平衡状态。下列说法正确的是（）容器温度（T1T2）起始时物质的量/mol平衡时物质的量/moln（H2O）n（C）n（CO）n（H2）n（CO）T10.61.2000.2T11.21.200xT2000

13、.60.6yA.当温度为T1时，该反应的化学平衡常数值为0.1B.达到平衡时，容器中H2O的转化率比容器中的小C.若5 min后容器中达到平衡，则5 min内的平均反应速率v（H2）0.04 molL1min1D.达到平衡时，容器中CO的转化率小于66.6%4（1）已知反应Fe（s）CO2（g）FeO（s）CO（g）H1，平衡常数为K1；反应Fe（s）H2O（g）FeO（s）H2（g）H2，平衡常数为K2。在不同温度时K1、K2的值如表所示：700 900 K11.472.15K22.381.67反应CO2（g）H2（g）CO（g）H2O（g）H，平衡常数为K，则H（用H1和H2表示），K（用

14、K1和K2表示），且由上述计算可知，反应CO2（g）H2（g）CO（g）H2O（g）是（填“吸热”或“放热”）反应。（2）一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，发生反应Fe（s）CO2（g）FeO（s）CO（g）H0，CO2的浓度与时间的关系如图所示：该条件下反应的平衡常数为；若铁粉足量，CO2的起始浓度为2.0 molL1，则平衡时CO的浓度为molL1。下列措施中能使平衡时增大的是（填字母）。A.升高温度B.增大压强C.再充入一定量的CO2D.再加入一定量铁粉第1课时化学平衡常数平衡转化率必备知识基础练1答案：C解析：化学平衡常数只受温度影响，与反应物或生成物的浓

15、度变化无关，A正确；相同温度下，同一个可逆反应的正、逆反应的化学平衡常数互为倒数，乘积等于1，B正确；平衡常数越大，说明可逆反应进行的程度越大，升温，平衡向吸热反应方向移动，若反应放热，升高温度，平衡常数会减小，C错误；化学平衡常数只受温度影响，与反应物浓度、体系压强的变化等无关，D正确。2答案：A解析：根据平衡常数得到反应方程式为2Z（g）2W（g）X（g）2Y（g）。升高温度，平衡向吸热反应方向移动，平衡常数K增大，说明平衡正向移动，即正反应为吸热反应，故A正确；增大压强，平衡向气体体积减小方向移动即正向移动，W的质量分数减小，故B错误；增大X浓度，平衡向逆反应方向移动，故C错误；升高温度

16、，平衡向吸热反应方向移动，若混合气体的平均相对分子质量变大，说明平衡向气体物质的量减小的方向移动即正向移动，因此正反应是吸热反应，故D错误。3答案：D解析：平衡常数只与温度有关，温度不同，平衡常数不同，故A错误；平衡常数与反应物的浓度无关，故B错误；平衡常数不受压强的影响，改变压强，平衡常数不变，故C错误；平衡常数只与温度有关，与反应物的浓度无关，故D正确。4答案：B解析：反应H2（g）I2（g）2HI（g）的平衡常数为K1，则相同温度下，反应2HI（g）H2（g）I2（g）的平衡常数为，所以反应HI（g）H2（g）I2（g）的平衡常数K2，K1，故选B。5答案：B解析：A项，FeO、Fe为固

17、体，因此K，错误；B项，虽然两者的化学计量数相等，但达到平衡时，两者的浓度不一定相等，正确；C项，K的大小受温度的影响，温度改变则K发生变化，错误；D项，虽然平衡向右移动了，但只要温度不变则K不变，错误。6答案：C解析：该反应的K0.059，当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，其浓度商Q1，10.059，所以反应逆向进行。7答案：D解析：由H0可知该反应为放热反应，A正确；由T1到T2过程中平衡正向移动，且该反应为放热反应，因此降温才能实现这一过程，B正确；平衡常数在温度不变时不随其他条件改变而改变，C正确；由K（T1）K（T2）可知，T1到T2的过程中平衡正向移动，因此T2时反应物I2（g）

18、的转化率比T1时大，D错误。8答案：A解析：K越大，该反应正向进行的程度越大，反应物的转化率越大，A正确；对于一个确定的化学反应，K只是温度的函数，温度一定，K一定，与压强无关，B错误；该反应的热效应不确定，C错误；K，故由mnp，无法判断K的大小，D错误。9答案：B解析：设氮气转化的物质的量为x mol，则：N2（g）3H2（g）2NH3（g）起始量/mol 1 3 0转化量/mol x3x2x平衡量/mol 1x33x2x平衡后测得混合气体的密度是相同条件下氢气密度的5倍，说明平衡后的混合气体的摩尔质量为2 gmol1510 gmol1，可得10 gmol1，解得x0.3，N2的转化率为1

19、00%30%，故选B项。10答案：B解析：设CO转化了x mol，则：CO（g）H2O（g）CO2（g）H2（g）n始/mol 1 1 0 0n转/mol xxxxn平/mol 1x 1xxx由K知，1，解得x0.5，则CO的转化率100%50%。11答案：C解析：3A（g）B（g）xC（g）2D（g）起始浓度/（molL1） 1 1 0 0转化浓度/（molL1） 0.6 0.2 0.4 0.4平衡浓度/（molL1） 0.4 0.8 0.4 0.4A项，平衡时C、D的浓度相同，因此两者的化学计量数相等，即x的值为2，所以错误；B项，平衡时A消耗了0.6 molL1，转化率为60%，所以错误

20、；C项，此温度下该反应的平衡常数K0.5，所以正确；D项，A的转化率为60%，B的转化率为20%，因此两者的平衡转化率不相等，所以错误。12答案：C解析：A项，X的转化率为10050%，所以正确；B项，X、Y、Z三种气体物质的浓度变化之比为（0.10.05） molL1（0.20.05） molL1（0.10） molL1132，故反应的化学方程式为X（g）3Y（g）2Z（g），所以K （molL1）21 600 （molL1）2，所以正确；C项，平衡常数K只与温度有关，与压强无关，所以错误；D项，平衡常数K与温度有关，温度改变，平衡常数肯定改变，所以正确。13答案：B解析：A项，固体物质的浓

21、度可视为常数，在平衡常数表达式中不写，所以错误；B项，符合平衡常数表达式的书写要求，所以正确；C项，化学平衡常数只与温度有关，而与反应物、反应产物的浓度变化无关，故增大c（H2O）或减小c（H2），该反应的平衡常数不变，所以错误；D项，温度改变，平衡常数一定改变，所以错误。14答案：A解析：设起始时H2S的物质的量为x mol，则：CO（g）H2S（g）COS（g）H2（g）起始量/mol 10 x0 0转化量/mol 2 2 2 2平衡量/mol 8 x2 2 2平衡常数表达式K0.1，计算得x7。由上述分析可知，平衡时，气体的总物质的量为8 mol5 mol2 mol2 mol17 mol

22、，A正确；通入CO后，随着反应的进行，CO的浓度不断减小，正反应速率会逐渐减小，B错误；由上述分析可知，反应前H2S的物质的量为7 mol，C错误；CO的平衡转化率为100%20%，D错误。15答案：B解析：设Y的转化率为（Y），由题给条件可得以下关系。X2Y2Z起始量/mol ab0转化量/mol b（Y） b（Y） b（Y）平衡量/mol ab（Y） bb（Y） b（Y）根据题意得ab（Y）bb（Y）b（Y），解得（Y）100%，所以B项正确。关键能力综合练1答案：C解析：随温度升高，平衡常数增大，说明升高温度平衡正向移动，则该反应的正反应为吸热反应，A项错误；反应前后气体体积不变，压强始

23、终不变，B项错误；其他条件相同时，温度越高反应速率越快，C项正确；化学平衡常数越大，反应物的转化率越高，D项错误。2答案：D解析：由图可知，温度越高，平衡时c（NO）越大，说明升高温度平衡逆向移动，所以正反应为放热反应，即HK2，故B错误；T2时反应进行到状态D，c（NO）高于平衡浓度，反应向正反应方向进行，则v（正）v（逆），故C错误；在容积一定的密闭容器中，发生反应C（s）2NO（g）CO2（g）N2（g），混合气体的密度是一个变量，T3时混合气体的密度不再变化，可以判断反应达到平衡状态C，故D正确。3答案：D解析：已知存在反应N2O4（g）2NO2（g）。反应进行到2 s时，NO2的浓度

24、从0增加到0.02 molL1，则N2O4的浓度减小0.01 molL1，所以以N2O4的浓度变化表示的平均反应速率为0.005 molL1s1，A项正确；根据气体物质在恒温恒容条件下压强之比等于其物质的量之比，反应进行到2 s时，容器内气体的总物质的量为n10.02 molL15 L（0.5 mol0.01 molL15 L）0.55 mol，所以1.1，B项正确；在60 s时达到平衡，此时容器内的压强为开始时的1.6倍，由上述分析可得平衡时气体总物质的量为0.8 mol，设容器内n（N2O4）x mol，则生成n（NO2）2（0.5x） mol，即x mol2（0.5x） mol0.8 m

25、ol，x0.2，C项正确；平衡时，N2O4的转化率100%60%，D项错误。4答案：D解析：反应一段时间后达到平衡，测得反应前后压强之比为54，所以该反应是气体体积减小的反应，C、D中至少一种不为气体，反应前A气体、B气体的物质的量分别为2 molL12 L4 mol、1 molL12 L2 mol，生成1.6 mol C，则生成D的物质的量为1.6 mol0.8 mol，参加反应的B的物质的量为1.6 mol0.8 mol、A的物质的量为1.6 mol1.2 mol，所以平衡时，A、B、C、D的物质的量分别为2.8 mol、1.2 mol、1.6 mol、0.8 mol，反应前气体总的物质的

26、量为4 mol2 mol6 mol，反应前后压强之比为54，则平衡时气体总的物质的量为6 mol4.8 mol，所以D为气体，C不为气体；该反应的化学平衡常数表达式为K，错误；B的平衡转化率为100%40%，错误；反应后气体体积减小，增大该体系压强，平衡向右移动，平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，正确；C不为气体，增加C的量，平衡不移动，所以A、B的平衡转化率不变，正确。5答案：B解析：CO（g）H2O（g）CO2（g）H2（g）起始量/mol 1 1 0 0转化量/mol 0.5 0.5 0.5 0.5平衡量/mol 0.5 0.5 0.5 0.5由化学方程式及以上数据判断可

27、得，A、C、D项均正确。平衡常数与反应温度有关，B项错误。6答案：B解析：单位时间内生成n mol O2就会消耗2n mol NO2，则正逆反应速率相等，可以判断平衡，A正确；单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO，说的均是正反应方向，B不正确；气体的颜色不变就是二氧化氮的浓度不变，可以判断平衡，C正确；氧气的含量不变也可以判断平衡，D正确。7答案：CD解析：利用“三段式”法进行计算时，只有转化量与化学方程式中化学计量数成正比，起始量和平衡量与化学方程式中各物质的系数无关。生成C、D的物质的量相等，则C、D的系数也相等，n2，设转化的B的物质的量为x，则有3A（g）B（g）

28、2C（g）2D（g）初始/mol 6 5 0 0转化/mol 3xx2x2x平衡/mol 63x 5x2x2x根据题意得2x2，x1平衡时B的浓度c平（B）1 molL1，转化率（B）100%20%。K。8答案：BC解析：反应前后混合气体的质量和容器容积均不发生变化，密度始终不变，因此气体密度不再发生变化不能判断反应是否达到平衡状态，A不选；A的物质的量浓度不再改变说明正逆反应速率相等，达到化学平衡状态，B选；正反应体积增大，容器内总压强不再改变说明正逆反应速率相等，达到化学平衡状态，C选；单位时间内消耗4n mol A，同时消耗5n mol B均表示正反应速率，不能判断反应是否达到平衡状态，

29、D不选。9答案：B解析：M（g）N（g）P（g）Q（g）1 2.4 0 00.6 0.6 0.6 0.6 0.4 1.8 0.6 0.6K0.5。10答案：（1）0.22.7（2）40%（3）4.05解析：（1）根据图像可知，4 min时反应达到平衡状态，c平（CO）1.2 molL1，c平（H2）0.8 molL1，c平（H2O）0.2 molL1，列出三段式：CO（g）H2O（g）H2（g）CO2（g） 2.0 1.0 0 0 0.8 0.8 0.8 0.8 1.2 0.2 0.8 0.8在04 min内，v（H2O）0.2 mol（Lmin）1，平衡常数K2.7。（2）该反应到4 min

30、时，CO的转化率100%40%。（3）若6 min时改变的外部条件为升温，由图像可知升高温度，氢气的浓度减小，一氧化碳和H2O（g）的浓度增大，说明平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，所以该反应的H0，此时反应的平衡常数减小。（4）a项，反应前后气体质量和体积均不变，所以混合气体的密度始终不变，不能说明反应达到平衡状态；b项，混合气体中c（CO）不变，说明反应达到平衡状态；c项，反应速率之比始终等于化学方程式中各物质的化学计量数之比，v正（H2O）v正（H2），不能说明反应达到平衡状态；d项，断裂2 mol HO键的同时生成1 mol HH键，都表示正反应，不能说明正、逆反应速率

31、相等，不能说明反应达到平衡状态；故选b。（5）若保持与4 min时相同的温度，向体积为2 L的密闭容器中同时充入0.5 mol CO、1.5 mol H2O（g）、0.5 mol CO2和a mol H2，则当a2.5时，Q1.72.7，a4.05。学科素养升级练1答案：B解析：在同温度、同容积时，反应前后的压强之比等于反应前后气体的物质的量之比，所以反应后气体的总物质的量为（2 mol1 mol）2.5 mol，设A转化了x mol，则：2A（g）B（g）2C（g）起始量/mol 2 1 0转化量/mol xx平衡量/mol 2x 1x（2x） mol molx mol2.5 mol，解得x

32、1。转化率（A）100%50%。2答案：D解析：设反应开始时，充入容器中的X和Y的物质的量分别为a mol、b mol，X转化的物质的量为x mol。X（g）2Y（g）3Z（g）起始量/mol ab0转化量/mol x2x3x平衡量/mol axb2x3x100%25%100%37.5%解得a4x、bx，则ab34，故D正确。3答案：B解析：温度为T1时，容器中达到平衡时n（CO）0.2 mol，则H2O（g）C（s）CO（g）H2（g）起始量/mol 0.6 0 0平衡量/mol 0.4 0.2 0.2该反应的化学平衡常数K molL10.05 molL1，A错误；容器相当于向容器增加H2O

33、的量，反而使其转化率降低，所以达到平衡时，容器中H2O的转化率比容器中的小，B正确；5 min后容器中达到平衡，则5 min内的平均反应速率v（H2）0.02 molL1min1，C错误；假设达到平衡时，容器中的CO的转化率为66.6%，则：H2O（g）C（s）CO（g）H2（g）起始量/mol 0 0.6 0.6平衡量/mol 0.6yyy则y0.200 4，所以平衡时c平（CO）c平（H2） molL10.100 2 molL1，c平（H2O）0.199 8 molL1，则K molL10.050 3 molL1，但由于反应为吸热反应，降低温度不利于反应正向进行，所以容器的平衡常数比容器的平衡常数要小，即y0.200 4，因此转化率大于66.6%，D错误。4答案：（1）H1H2吸热（2）2.0A解析：（1）目标反应可由上述两个反应相减得到，即HH1H2，则K，随温度升高，K1增大，K2减小，所以增大，正反应为吸热反应。（2）平衡时c平（CO2）0.5 molL1，c平（CO）1 molL1，K2.0。设平衡时c平（CO）a molL1，则平衡时c平（CO2）（2.0a） molL1，则K2.0，解得a。平衡时K只与温度有关，由题目信息可知升高温度，K变大，即增大，故只有A项正确。