化学平衡　化学平衡常数——突破训练（一）【解析版】.doc

化学平衡　化学平衡常数 突破训练（一）‎ ‎1.加热N2O5依次发生的分解反应为 ‎①N2O5(g)N2O3(g)+O2(g)‎ ‎②N2O3(g)N2O(g)+O2(g)‎ 在容积为2 L的密闭容器中充入8 mol N2O5,加热到t ℃,达到平衡状态后O2为9 mol,N2O3为3.4 mol。则t ℃时反应①的平衡常数为 (　　)‎ A.10.7 B.8.5 C.9.6 D.10.2‎ ‎【解析】选B。‎ N2O5(g)N2O3(g)+O2(g)‎ ‎　x　　　x　　　x N2O3(g)N2O(g)+O2(g)‎ ‎ y y y 由题意 解之,x=6.2 mol,y=2.8 mol,则K ==8.5。‎ ‎2．425 ℃时，在1 L密闭容器中充入下列气体物质进行反应达到平衡，分析下图所示的示意图，从下列选项中选出不能从示意图中读出的相关信息是(　　)‎ 甲　‎ ‎　‎ 乙　‎ A．同温同压下，只要物质比例适当，从正、逆方向都可以建立同一平衡状态 B．图甲表示的反应为H2(g)＋I2(g)2HI(g)‎ C．图甲中H2的转化率＋图乙中HI的转化率＝100%‎ D．相同条件下，分别从正、逆方向建立等同的平衡状态，所需时间相同 ‎【解析】比较图甲和图乙可知，两平衡状态的c(HI)、c(H2)、c(I2)相同；图甲中化学反应方程式为H2(g)＋I2(g)2HI(g)，图乙中化学反应方程式为2HI(g)H2(g)＋I2(g)；图甲中H2的转化率为×100%＝79%，图乙中HI的转化率为×100%＝21%，故A、B、C项正确。‎ ‎3．一定条件下，分别向容积固定的密闭容器中充入A和足量B，发生反应如下：2A(g)＋B(s)2D(g)　ΔH＜0，测得相关数据如下，分析可知下列说法不正确的是(　　)‎ 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ 反应温度 / ℃‎ ‎800‎ ‎800‎ ‎850‎ c( A )起始 /mol·L－1‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎1‎ c( A)平衡/mol·L－1‎ ‎0.5‎ ‎1‎ ‎0.85‎ 放出的热量/kJ a b c A.实验Ⅲ的化学平衡常数K2a C．实验Ⅲ 在30 min达到平衡时的速率v(A)为0.005 mol·L－1·min－1‎ D．当容器内气体密度不随时间而变化时上述反应已达平衡 ‎【解析】据方程式可算得实验Ⅲ平衡时：c(A)＝0.85 mol·L－1，c(D)＝0.15 mol·L－1，故平衡常数K＝＜1，A正确；因为：反应前后气体的体积保持不变，起始浓度在800℃时c(A)由1增加到2，故b＝2a，B错误；由实验Ⅲ数据算得C正确；因为B为固体，平衡前气体的质量在发生变化，气体密度在发生变化，当容器内气体密度不随时间而变化上述反应已达到平衡，D正确。‎ ‎4．对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度(mol·L－1)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。‎ 时间 水样　　　　　　‎ ‎0‎ ‎5‎ ‎10‎ ‎15‎ ‎20‎ ‎25‎ Ⅰ(pH＝2)‎ ‎0.40‎ ‎0.28‎ ‎0.19‎ ‎0.13‎ ‎0.10‎ ‎0.09‎ Ⅱ(pH＝4)‎ ‎0.40‎ ‎0.31‎ ‎0.24‎ ‎0.20‎ ‎0.18‎ ‎0.16‎ Ⅲ(pH＝4)‎ ‎0.20‎ ‎0.15‎ ‎0.12‎ ‎0.09‎ ‎0.07‎ ‎0.05‎ Ⅳ(pH＝4，含Cu2＋)‎ ‎0.20‎ ‎0.09‎ ‎0.05‎ ‎0.03‎ ‎0.01‎ ‎0‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A．在0～20 min内，Ⅰ中M的分解速率为0.015 mol·L－1·min－1‎ B．水样酸性越强，M的分解速率越快 C．在0～25 min内，Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ中大 D．由于Cu2＋存在，Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ中快 ‎【解析】选D　由表中数据分析可知，Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ中慢，D错误。‎ ‎5．反应2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g)中，每生成7 g N2，放出166 kJ的热量，该反应的速率表达式为v＝k·cm(NO)·cn(H2)(k、m、n待测)，其反应包含下列两步：‎ ‎①2NO＋H2===N2＋H2O2(慢)‎ ‎②H2O2＋H2===2H2O(快)‎ T ℃时测得有关实验数据如下：‎ 序号 c(NO)/(mol·L－1)‎ c(H2)/(mol·L－1)‎ 速率/(mol·L－1·min－1)‎ Ⅰ ‎0.006 0‎ ‎0.001 0‎ ‎1.8×10－4‎ Ⅱ ‎0.006 0‎ ‎0.002 0‎ ‎3.6×10－4‎ Ⅲ ‎0.001 0‎ ‎0.006 0‎ ‎3.0×10－5‎ Ⅳ ‎0.002 0‎ ‎0.006 0‎ ‎1.2×10－4‎ 下列说法错误的是(　　)‎ A．整个反应速率由第①步反应决定 B．正反应的活化能一定是①＜②‎ C．该反应速率表达式：v＝5 000c2(NO)·c(H2)‎ D．该反应的热化学方程式为 ‎2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－664 kJ·mol－1‎ ‎【解析】选B　A．由①、②两反应知，反应过程中反应慢的反应决定反应速率，整个反应速率由第①步反应决定，正确；B.反应①慢，说明反应①的活化能高，正反应的活化能一定是①>②，错误；C.比较实验Ⅰ、Ⅱ数据可知，NO浓度不变，氢气浓度增大一倍，反应速率增大一倍，比较实验Ⅲ、Ⅳ数据可知，H2浓度不变，NO浓度增大一倍，反应速率增大四倍，据此得到速率方程：v＝kc2(NO)·c(H2)，依据实验Ⅰ中数据计算k＝5 000，则速率表达式为v＝5 000c2(NO)·c(H2)，正确；D.反应2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g)中，每生成7 g ‎ N2放出166 kJ的热量，生成28 g N2放热664 kJ，热化学方程式为2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－664 kJ·mol－1，正确。‎ ‎6.在2 L恒容密闭容器中充入2 mol X和1 mol Y，发生反应：2X(g)＋Y(g)3Z(g)　ΔH0,H2的物质的量随时间的变化如图所示,下列有关说法中正确的是(　　)‎ A.平衡时,I2蒸气的体积分数为25%‎ B.若在1.5 min时降低温度,则反应将向左进行 C.平衡后若升高温度,v(正)增大,v(逆)减小 D.平衡后向容器中加入一定量的H2后,平衡向左移动,H2的体积分数减小 ‎【解析】选A。该反应反应前后气体体积不变,由图可知,平衡时n(H2)=0.4 mol,则有n(I2)=0.4 mol,故I2蒸气的体积分数为×100%=25%,A正确;1.5 min时反应未达到平衡状态,降低温度,反应向吸热的正反应方向进行,反应速率减慢,但反应仍向右进行,直至平衡,B错误;平衡后若升高温度,v(正)、v(逆)均增大,但v(正)增大的程度大于v(逆),平衡向右移动,C错误;平衡后加入H2,平衡向左移动,根据勒夏特列原理可知,达到新平衡后,c(H2)仍比原来大,则新平衡后H2的体积分数增大,D错误。‎ ‎8.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用,合成氨工业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题,请回答:‎ ‎(1)在一容积为2 L的密闭容器中通入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2,在一定条 件下发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH　(4)C ‎9.顺1,2二甲基环丙烷和反1，2二甲基环丙烷可发生如下转化： ‎ 该反应的速率方程可表示为：v(正)＝k(正)c(顺)和v(逆)＝k(逆)c(反)，k(正)和k(逆)在一定温度时为常数，分别称作正、逆反应速率常数。回答下列问题：‎ ‎(1)已知：t1温度下，k(正)＝0.006 s－1，k(逆)＝0.002 s－1，该温度下反应的平衡常数值K1＝________；该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，则ΔH________0(填“小于”“等于”或“大于”)。‎ ‎(2)t2温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是________(填曲线编号)，平衡常数值K2＝__________；温度t2________t1(填“小于”“等于”或“大于”)，判断理由是_______________________________________________________。‎ ‎【解析】(1)根据v(正)＝k(正)c(顺)、k(正)＝0.006 s－1，则v(正)＝0.006c(顺)，k(逆)＝0.002 s－1，v(逆)＝k(逆)c(反)＝0.002c(反)，化学平衡状态时正逆反应速率相等，则0.006c(顺)＝0.002c(反)，K1＝c(反)/c(顺)＝0.006÷0.002＝3；该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，说明断键吸收的能量小于成键释放的能量，即该反应为放热反应，则ΔH小于零。‎ ‎(2)反应开始时，c(顺)的浓度大，单位时间的浓度变化大，w(顺)的变化也大，故B曲线符合题意，设顺式异构体的起始浓度为x，该可逆反应左右物质系数相等，均为1，则平衡时，顺式异构体为0.3x，反式异构体为0.7x，所以平衡常数值K2＝0.7x÷0.3x＝，因为K1＞K2，放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动，所以温度t2大于t1。‎ ‎[答案]　(1)3　小于 ‎(2)B　　大于　放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动 ‎10．用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：‎ ‎3SiCl4(g)＋2N2(g)＋6H2(g)Si3N4(s)＋12HCl(g)　ΔH”“＝”或“