2019版高考化学一轮复习 第七章 化学反应速率和化学平衡 第3节 化学平衡常数及其计算课时跟踪练.doc

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1、1第第 3 3 节节 化学平衡常数及其计算化学平衡常数及其计算课时跟踪练一、选择题1下列有关化学平衡常数的描述中正确的是( )A化学平衡常数的大小取决于化学反应的内因，与其他外界条件无关B相同温度下，反应 ABC 与反应 CAB 的化学平衡常数相同C反应 2SO2(g)O2(g)2SO3(g) Hv(逆)D80 达到平衡时，测得n(CO)0.3 mol，则 Ni(CO)4的平衡浓度为 2 molL1解析：根据表格所示，温度升高平衡常数减小，则该反应为放热反应，A 项正确；25 时K2105，B 项正确；c4（CO） cNi（CO）41 5 104Qc82，平衡逆向移动v(正)0 3B其他条件不

2、变，升高温度，溶液中c(I)减小 3C该反应的平衡常数表达式为KD25 时，向溶液中加入少量 KI 固体，平衡常数K小于 689解析：选项 A，温度升高，平衡常数减小，因此该反应是放热反应，H0，错误；选项 B，温度升高，平衡逆向移动，c(I)减小，正确；选项 C，K，错误；选项 D， 3平衡常数仅与温度有关，25 时，向溶液中加入少量 KI 固体，平衡正向移动，但平衡常数不变，仍然是 689，错误。答案：B9活性炭可处理大气污染物 NO，反应原理：C(s)2NO(g)N2(g)CO2(g)。T 时，在 2 L 密闭容器中加入 0.100 mol NO 和 2.030 mol 活性炭(无杂质)

3、，平衡时活性炭物质的量是 2.000 mol。下列说法不合理的是( )A该温度下的平衡常数：K9 16B达到平衡时，NO 的转化率是 60%C3 min 末达到平衡，则v(NO)0.01 molL1min1D升高温度有利于活性炭处理更多的污染物 NO解析：利用三段式分析。C(s) 2NO(g)N2(g)CO2(g) 起始物质的量(mol)2.030 0.100 0 0转化物质的量(mol) 0.030 0.060 0.030 0.030平衡物质的量(mol) 2.000 0.04 0.030 0.030平衡时各物质的浓度：c(NO)0.02 molL1，c(N2)0.015 molL1，c(C

4、O2)0.015 molL1。A 项，该温度下的平衡常数：K，正确；B 项，c（N2）c（CO2） c2（NO）9 16达到平衡时，NO 的转化率：100%60%，正确；C 项，3 min 末达到平0.06 molL1 0.100 molL15衡，则v(NO)0.01 molL1min1，正确；D 项，不知道反应是放热反应还是吸n Vt热反应，无法确定温度对该反应限度的影响，错误。答案：D二、非选择题10.氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。(1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。反应大气固氮N2(g)O2(g) 2NO(g)工业固氮N2(g)3H2(g) 2

5、NH3(g)温度/272 00025400450平衡常数K3.8410310.151080.5070.152分析数据可知：大气固氮反应属于_(填“吸热”或“放热”)反应。分析数据可知：人类不适合大规模模拟大气固氮的原因：_。(2)工业固氮反应中，在其他条件相同时，分别测定 N2的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线，下图所示的图示中，正确的是_(填“A”或“B”)；比较p1、p2的大小关系：_。.目前工业合成氨的原理是 N2(g)3H2(g)2NH3(g)。催化剂高温、高压(3)在一定温度下，将 1 mol N2和 3 mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡

6、状态时，测得气体总物质的量为 2.8 mol。达平衡时，H2的转化率 1_。已知平衡时，容器压强为 8 MPa，则平衡常数Kp_(用平衡分压代替浓度计算，分压总压物质的量分数)。解析：(1)由表中数据可知随温度从 27 升高到 2 000 ，K值增大，说明平衡向正反应方向移动，说明正反应是吸热反应；大气固氮的K值小，转化率低。(2)工业固氮，随温度升高，K值减小，平衡向逆反应方向移动，N2的转化率降低，所以 A 正确。取相同的温度，p1p2，N2的转化率升高，说明平衡向正反应方向移动，正反应是气体体积减小6的反应，说明压强增大，p2p1。(3) N23H22NH3n(始)/mol 1 3 0n

7、(变)/mol a 3a 2an(平)/mol 1a 33a 2a有(1a)(33a)2a2.8，a0.6 mol，H2的转化率为 60%，N2的平衡分压为8 MPa，H2、NH3的平衡分压均为 8 MPa，Kp。1 73 7p2（NH3） p（N2）p3（H2）49 192答案：.(1)吸热 K值小，正向进行的程度小(或转化率低)，不适合大规模生产 (2)A p2p1.(3)60% (0.255 或 0.26)49 19211研究氮氧化物的反应机理，对于消除对环境的污染有重要意义。升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是 2NO(g)O2(g)2NO2(g)的速率却随着温度的升高而减小。某化

8、学小组为研究该特殊现象的原因，查阅资料知 2NO(g)O2(g)2NO2(g)的反应分两步：2NO(g)N2O2(快) v1 正k1 正c2(NO)v1 逆k1 逆c(N2O2) H10N2O2(g)O2(g)2NO2(g)(慢)v2 正k2 正c(N2O2)c(O2) v2 逆k2 逆c2(NO2)H20请回答下列问题：(1)反应 2NO(g)O2(g)2NO2(g)的 H_kJmol1(用含 H1和 H2的式子表示)。一定温度下，反应 2NO(g)O2(g)2NO2(g)达到平衡状态，请写出k1 正、k1 逆、k2 正、k2 逆表示的平衡常数表达式K_，升高温度，K值_(填“增大” “减小

9、”或“不变”)。(2)决定 2NO(g)O2(g)2NO2(g)的速率是反应。反应的活化能E1与反应的活化能E2的大小关系为E1_(填“” “”或“”)E2。根据速率方程分析，升高温度该反应速率减小的原因是_。Ak2 正增大，c(N2O2)增大 Bk2 正减小，c(N2O2)减小Ck2 正增大，c(N2O2)减小 Dk2 正减小，c(N2O2)增大由实验数据得到v2 正c(O2)的关系可用下图表示。当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为_(填字母)。7解析：(1)2NO(g)N2O2(g) H10，N2O2(g)O2(g)2NO2(g) H20，根据盖斯定律，将，得：2NO

10、(g)O2(g)2NO2(g) HH1H2；2NO(g)O2(g)2NO2(g)达到平衡状态，平衡常数K，平衡时，v2 正v2 逆，v1 正v1 逆，因此Kc2（NO2） c2（NO）c（O2）v2逆 k2逆k1正 v1正v1逆k2正 k1逆v2正；该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，K值减小。(2)反应的k1正k2正 k2逆k1逆活化能越小，反应速率越快，决定 2NO(g)O2(g)2NO2(g)速率的是反应，反应速率较慢，活化能较大，即E1E2；根据速率方程，A 项，k2 正增大，c(N2O2)增大，v2 正增大，与题意不符，错误；B 项，k2 正减小，c(N2O2)减小，v

11、2 正减小，与题意符合，正确；C项，k2增大，c(N2O2)减小，v2 正的变化无法判断，与题意不符，错误；D 项，k2 正减小，c(N2O2)增大，v2 正的变化无法判断，与题意不符，错误；根据上述分析，升高温度，v2 正减小，平衡向逆反应方向移动，c(O2)增大，因此当x点升高到某一温度时，c(O2)增大，v2 正减小，符合条件的为点a。答案：(1)H1H2 减小 (2) B ak1正k2正 k2逆k1逆12工业合成氨反应为 N2(g)3H2(g)2NH3(g)，对其研究如下：催化剂高温、高压(1)已知 HH 键的键能为 436 kJmol1，NH 键的键能为 391 kJmol1，NN

12、键的键能是 945.6 kJmol1，则上述反应的 H_。(2)上述反应的平衡常数K的表达式为_。若反应方程式改写为 N2(g) H2(g)NH3(g)，在该温度下的平衡常数1 23 2K1_(用K表示)。(3)在 773 K时，分别将 2 mol N2和 6 mol H2充入一个固定容积为 1 L 的密闭容器中，随着反应的进行，气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间t的关系如下表：t/min051015202530n(H2)/mol6.004.503.603.303.033.003.00n(NH3)/mol01.001.601.801.982.002.00该温度下，若向同容积的另一容

13、器中投入的 N2、H2、NH3的浓度分别为 3 8molL1、3 molL1、3 molL1，则此时v正_(填“大于” “小于”或“等于”)v逆。由上表中的实验数据计算得到“浓度时间”的关系可用下图中的曲线表示，表示c(N2)t的曲线是_。在此温度下，若起始充入 4 mol N2和 12 mol H2，则反应刚达到平衡时，表示c(H2)t的曲线上相应的点为_。解析：(1)根据 HE(反应物的总键能)E(生成物的总键能)，知 H945.6 kJmol1436 kJmol13391 kJmol1692.4 kJmol1。(2)该反应的平衡常数K，c2（NH3） c（N2）c3（H2）K1 K。c（

14、NH3）c1 2（N2）c3 2（H2）c2（NH3） c（N2）c3（H2）1 21 2(3)该温度下，25 min 时反应处于平衡状态，平衡时c(N2)1 molL1、c(H2)3 molL1、c(NH3)2 molL1，则K。在该温度下，若向同容积的另一容22 1 334 27器中投入的 N2、H2和 NH3的浓度均为 3 molL1，则Q K，反应向正反应方向进行，故v正大于v逆；起c2（NH3） c（N2）c3（H2）32 3 331 9始充入 4 mol N2和 12 mol H2，相当于将充入 2 mol N2和 6 mol H2的两个容器“压缩”为一个容器，假设平衡不移动，则平衡时c(H2)6 molL1，而“压缩”后压强增大，反应速率加快，平衡正向移动，故平衡时 3 molL1c(H2)6 molL1，且达到平衡的时间缩短，故对应的点为 B。答案：(1)92.4 kJmol1 (2)K K 或 (3)大于 乙 Bc2（NH3）c（N2）c3（H2）1 2K