2021年高考化学一轮复习第7章第3节化学平衡常数及其计算课时跟踪练含解析.doc

1、 化学平衡常数及其计算化学平衡常数及其计算 1 随着汽车数量的逐年增多， 汽车尾气污染已成为突出的环境问题之一。 反应： 2NO(g) 2CO(g)2CO2(g)N2(g)可用于净化汽车尾气，已知该反应速率极慢，570 K 时平 衡常数为 110 59。下列说法正确的是( ) A提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂 B提高尾气净化效率的常用方法是升高温度 C装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有 NO 或 CO D570 K 时，及时抽走 CO2、N2，平衡常数将会增大，尾气净化效率更佳 解析：提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂，加快反应速率，A 正确，B 错 误；题中反应为

2、可逆反应，装有尾气净化装置的汽车排出的气体中仍然含有 NO 或 CO，C 错 误；改变浓度对平衡常数无影响，平衡常数只与温度有关，D 错误。 答案：A 2在淀粉KI 溶液中存在下列平衡：I2(aq)I (aq) I 3(aq)。测得不同温度下 该反应的平衡常数K如表所示。下列说法正确的是( ) t/ 5 15 25 35 50 K 1 100 841 689 533 409 A.反应 I2(aq)I (aq) I 3(aq)的 H0 B其他条件不变，升高温度，溶液中c(I 3)减小 C该反应的平衡常数表达式为Kc（I 2）c（I ） c（I 3） D25 时，向溶液中加入少量 KI 固体，平衡

3、常数K小于 689 解析：A 项，温度升高，平衡常数减小，因此该反应是放热反应，HP2，则该反应在较低温度下有利于自发进行 B图中，若T2T1，则 H甲 C平衡时，乙中 H2的转化率等于 20% D丙中条件下，该反应的平衡常数K4 解析：A项，甲与乙对照，乙相当于在甲的基础再通入0.01 molL 1的 I 2，平衡向正反应方 向移动，因此a0.004 molL 1，乙和丙对照，因为该反应前后气体系数之和相等，因此乙 和丙中 HI 的物质的量浓度相等，即ab0.004 molL 1，正确；B 项，丁相当于在甲的基 础上增大压强，因此反应前后气体系数之和相等，因此增大压强，平衡不移动，H2的转移

4、率 相等，即丁甲，错误；C 项，甲容器中，消耗 H2物质的量浓度为0.004 2 molL 10.002 molL 1，即氢气的转化率为0.002 0.01 100%20%，乙相当于在甲的基础再通入 0.01 molL 1的 I 2，平衡向正反应方向移动，氢气的转化率增大，即乙中氢气转化率大于 20%，错误； D 项，甲容器达到平衡时，c(H2)(0.010.002)molL 10.008 molL1，c(I 2)0.008 molL 1，根据化学平衡常数的数学表达式，K c 2（HI） c（H2）c（I2） 0.004 2 0.008 20.25，因为化 学平衡常数只受温度的影响，因此丙条件

5、下的K0.25，错误。 答案：A 6(2019滨州模拟)在一定温度下，发生如下反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g) HKcKa Db、c 点均为化学平衡点，a 点未达平衡且反应正向进行 解析：A 项，根据图象可知 SO2的起始量越大，混合气体中 SO2的体积分数不一定越大， 错误；B 项，二氧化硫越少，氧气越多，则二氧化硫的转化率越大，a 点转化率最大，正确； C 项，平衡常数只与温度有关，a、b、c 三点的平衡常数均相等，错误；D 项，b 点三氧化硫 的体积分数最大，为化学平衡点，错误，答案选 B。 答案：B 7在 300 mL 的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的 CO 气体，一定

6、条件下发生反应： Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如下。下列说法不 正确的是( ) 温度/ 25 80 230 平衡常数 510 4 2 1.910 5 A.上述生成 Ni(CO)4(g)的反应为放热反应 B25 时反应 Ni(CO)4(g)Ni(s)4CO(g)的平衡常数为 210 5 C在80 时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 molL 1，则此时 v(正)v(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 molL 1 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

7、项正确；25 时K c 4（CO） cNi（CO）4 1 510 4210 5，B 项正确；Q ccNi（CO） 4 c 4（CO） 0.5 （0.5） 482，反 应逆向进行，故v(正) T2 DCO(g)CH3OH(g)CH4(g)CO2(g) H157 kJmol 1 解析：A 项，反应热只与始态和终态有关，使用催化剂降低活化能，化学反应速率加快， 但 H1不变，错误；B 项，正反应是放热反应，加热，平衡向逆反应方向移动，原料气的转 化率降低，反应前气体系数之和大于反应后气体系数之和，增大压强，平衡向正反应方向移 动，原料气的转化率增大，错误；C 项，T2 时的化学平衡常数K 0.1 0

8、.050.1 22T2，正确；D 项，反应 反应得到 CH4(g)CO2(g)CO(g)CH3OH(g) H(27490)kJmol 1184 kJmol 1，则 CO(g)CH 3OH(g)CH4(g)CO2(g) H184 kJmol 1，错误。 答案：C 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) 2NH3(g) 温度/ 27 2 000 25 400 450 平衡常数K 3.8410 31 0.1 510 8 0.507 0.

9、152 分析数据可知：大气固氮反应属于_反应(填“吸热”或“放热”)。 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)。 (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，

10、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 是气体体积减小的反应，说明压强增大，p2p1。 .(3)设达到平衡时，反应的 N2的物质的量为a mol，列三段式： N23H22NH3 n(始)/mol 1 3 0 n(变)/m

11、ol a 3a 2a n(平)/mol 1a 33a 2a 有(1a)(33a)2a2.8，解得a0.6 mol，H2的转化率为 60%，N2的平衡分压为 1 78 MPa，H 2、NH3的平衡分压均为 3 78 MPa，K p p 2（NH 3） p（N2）p 3（H 2） 49 192。 答案：.(1)吸热 大气固氮的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% 49 192(或 0.255 或 0.26) 11 (2019洛阳模拟).(1)利用水蒸气或二氧化碳对甲烷进行重整是提高甲烷利用率 的重要方式。水蒸气重整： CH4(g)H2O(g

12、)CO(g)3H2(g) H1205.9 kJmol 1 CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) H241.2 kJmol 1 二氧化碳重整：CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g) H3 则反应自发进行的条件是_， H3_kJmol 1 .2017 年 7 月 10 日我国甲烷、二氧化碳重整制合成气装置在山西实现全系统运行， 减少了温室气体的排放。 (2)某 2 L 恒容密闭容器中，投入 2 mol CH4和 2 mol CO2，不同温度下平衡体系中 CH4 和 CO 的物质的量分数 (y)%随温度变化如图所示： T1温度下该反应的平衡常数的值是_。 c 点 CH4的物质的量分

13、数为_。 v逆：a_b 点(填“”“N。该反应为吸热反应，升高温度，平衡右移，反应物转化率增大；根据图象， 相同n（SO 2） n（H2） 条件下，T1时 (SO2)的大于T2时的 (SO2)，说明T1T2，温度越高，反应速 率越快，逆反应速率 MQ。 (4) . 2CO(g)SO2(g)S(l)2CO2(g) 起始量/mol 2 2 0 0 变化量/mol 1.6 0.8 1.6 平衡量/mol 0.4 1.2 1.6 . 2H2(g)SO2(g)S(l)2H2O(g) 起始量/mol 2 1.2 0 变化量/mol 1.8 0.9 1.8 平衡量/mol 0.2 0.3 1.8 针对反应各

14、物质浓度为c(H2)0.02molL 1, c(SO 2)0.03 molL 1, c(H 2O)0.18 molL 1, 该温度下，反应的平衡常数 K c 2（H 2O） c 2（H 2）c（SO2），带入数值可求出反应的 平衡常数的值K2 700。反应和反应均为气体分子总数减小的反应，只缩小容器容 积， 平衡均向右移动， SO2的转化率增大， 所以其他条件不变， 6 min 时缩小容器容积， (SO2) 增大。 答案：(1)CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g) H141.2 kJmol 1 CD (2) (3) (4)2 700 增大 反应和反应均为气体分子总数减小的反应，只缩小容器容 积，平衡均向右移动，SO2的转化率增大