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2019-2020年高考化學一輪復習 第7單元 第2節(jié) 化學平衡《化學平衡常數(shù)》課時檢測
一、單項選擇題(本大題共24分，每小題4分，每小題只有一個正確選項)
1．高溫下，某反應達到平衡，平衡常數(shù)K＝。恒容時，溫度升高，H2濃度減小。下列說法正確的是( )。
A．該反應的焓變?yōu)檎?
B．恒溫恒容下，增大壓強，H2濃度一定減小
C．升高溫度，逆反應速率減小
D．該反應的化學方程式為：CO＋H2OCO2＋H2
2．下圖表示反應X(g)4Y(g)＋Z(g) ΔH<0在某溫度時X的濃度隨時間變化的曲線，下列有關該反應的描述正確的是( )。
A．第6 min后，反應就終止了
B．X的平衡轉(zhuǎn)化率為85%
C．若升高溫度，X的平衡轉(zhuǎn)化率將大于85%
D．若降低溫度，v正和v逆將以同樣倍數(shù)減小
3．N2O5是一種新型硝化劑，在一定溫度下可發(fā)生下列反應：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g) ΔH>0，T1時的部分實驗數(shù)據(jù)如下表所示。下列說法不正確的是( )。
t/s
0
500
1000
1500
c(N2O5)/(molL－1)
5.00
3.52
2.50
2.50
A.500 s內(nèi)N2O5的分解速率為2.9610－3 molL－1s－1
B．T1時的平衡常數(shù)K1＝125,1000 s時N2O5的轉(zhuǎn)化率為50%
C．其他條件不變時，T2時1000 s時測得N2O5(g)的濃度為2.98 molL－1，則T1
K3，則T1>T3
4．在一恒溫、恒容的密閉容器中發(fā)生反應：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)，當下列物理量不再變化時，能夠表明該反應已達平衡狀態(tài)的是( )。
A．混合氣體的壓強
B．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量
C．A的物質(zhì)的量濃度
D．氣體的總物質(zhì)的量
5．在300 mL的密閉容器中，放入鎳粉并充入一定量的CO氣體，一定條件下發(fā)生反應：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)，已知該反應的平衡常數(shù)與溫度的關系如下表，下列說法不正確的是( )。
溫度/℃
25
80
230
平衡常數(shù)
5104
2
1.910－5
A.上述生成Ni(CO)4的反應為放熱反應
B．25 ℃時反應Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)的平衡常數(shù)為210－5
C．在80 ℃時，測得某時刻Ni(CO)4、CO的濃度均為0.5 molL－1，則此時v正>v逆
D．80 ℃達到平衡時，測得n(CO)＝0.3 mol，則Ni(CO)4的平衡濃度為2 molL－1
6．(xx年廣東東莞質(zhì)檢)相同溫度下，在體積相等的三個恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJmol－1。實驗測得起始、平衡時的有關數(shù)據(jù)如下表，下列敘述正確的是( )。
容器編號
起始時各物質(zhì)物質(zhì)的量/mol
平衡時反應中的能量變化
N2
H2
NH3
①
1
3
0
放出熱量a kJ
②
2
3
0
放出熱量b kJ
③
2
6
0
放出熱量c kJ
A.放出熱量關系：a①>②
C．達到平衡時氨氣的體積分數(shù)：①>③
D．N2的轉(zhuǎn)化率：②>①>③
二、雙項選擇題(本大題共12分，每小題6分，每小題有二個正確選項。選對一個給3分，選錯一個不給分)
7．(xx年廣東廣州模擬)已知反應：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－198 kJ mol－1，向某體積恒定的密閉容器中充入1 mol SO2和0.5 mol O2，在一定條件下發(fā)生反應，如下圖是某物理量(Y)隨時間(t)變化的示意圖，下列說法正確的是( )。
A．反應達到平衡后放出99 kJ的熱量
B．溫度T2＞T1
C．反應達到平衡后容器內(nèi)氣體的密度減小
D．Y可能是SO2的轉(zhuǎn)化率
8．I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)I (aq) , 某 I2、KI混合溶液中，I的物質(zhì)的量濃度c(I)與溫度T的關系如下圖所示(曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài))。下列說法正確的是( )。
A．反應I2(aq)＋I－(aq)I (aq)的ΔH＞0
B．若溫度為T1、T2對應反應的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1＞K2
C．若反應進行到狀態(tài)D時，一定有v(正)＞v(逆)
D．狀態(tài)A與狀態(tài)B相比，狀態(tài)A的c(I2)大
三、非選擇題(本大題共64分)
9．(16分)在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：其化學平衡常數(shù)K與溫度T的關系如下：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化學平衡常數(shù)K和溫度T的關系如下表，請回答下列問題：
T/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
(1)該反應的化學平衡常數(shù)K＝__________________________________。
(2)該反應為________反應(填“吸熱”或“放熱”)。
(3)800 ℃，固定容器的密閉容器中，放入混合物，其起始濃度為c(CO)＝0.01 molL－1, c(H2O)＝0.03 molL－1, c(CO2)＝0.01 molL－1, c(H2)＝0.05 molL－1 ，則反應開始時，H2O的消耗速率比生成速率________(填“大”“小”或“不能確定”)。
(4)830 ℃，在1 L的固定容積的密閉容器中放入2 mol CO2和1 mol H2，平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為________，H2的轉(zhuǎn)化率為________。
10．(16分)(xx年山東高考)化學反應原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應用。
(1)利用“化學蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備TaS2晶體，發(fā)生如下反應：TaS2(s)＋2I2(g)TaI4(g)＋S2(g) ΔH>0(I)，反應(I)的平衡常數(shù)表達式K＝____________，若K＝1，向某恒容密閉容器中加入1 mol I2(g)和足量TaS2(s)，I2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為__________。
(2)如下圖所示，反應(I)在石英真空管中進行，先在溫度為T2的一端放入未提純的TaS2粉末和少量I2(g)，一段時間后，在溫度為T1的一端得到了純凈的TaS2晶體，則溫度T1 ________T2(填“>”“<”或“＝”)。上述反應體系中循環(huán)使用的物質(zhì)是____________。
(3)利用I2的氧化性可測定鋼鐵中硫的含量。做法是將鋼鐵中的硫轉(zhuǎn)化為H2SO3，然后用一定濃度的I2溶液進行滴定，所用指示劑為____________，滴定反應的離子方程式為：__________________。
(4)25 ℃時，H2SO3HSO＋H＋的電離常數(shù)Ka＝110－2 molL－1，則該溫度下NaHSO3的水解平衡常數(shù)Kh＝__________molL－1，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，則溶液中將__________(填“增大”“減小”或“不變”)。
11．(xx年廣東深圳一模，16分)利用I2O5可消除CO污染或定量測定CO，反應為：5CO(g)＋I2O5(s)5CO2(g)＋I2(s) ΔH1
(1)已知：2CO(g)＋O2(g)2CO2(g) ΔH2
2I2(s)＋5O2(g)2I2O5(s) ΔH3
則ΔH1＝__________(用含ΔH2和ΔH3的代數(shù)式表示)。
(2)不同溫度下，向裝有足量I2O5固體的2 L恒容密閉容器中通入2 mol CO，測得CO2的體積分數(shù)φ(CO2)隨時間t變化曲線如下圖。請回答：
①從反應開始至a點時的反應速率為v(CO)＝__________，b點時化學平衡常數(shù)Kb＝__________。
②d點時，溫度不變，若將容器體積壓縮至原來的一半，請在圖中補充畫出CO2體積分數(shù)的變化曲線。
③下列說法正確的是__________(填字母序號)。
A．容器內(nèi)氣體密度不變，表明反應達到平衡狀態(tài)
B．兩種溫度下，c點時體系中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量相等
C．增加I2O5的投料量有利于提高CO的轉(zhuǎn)化率
D．b點和d點的化學平衡常數(shù)：Kb＜Kd
(3)將500 mL(標準狀況)含有CO的某氣體樣品通過盛有足量I2O5的干燥管，170 ℃下充分反應，用水—乙醇液充分溶解產(chǎn)物I2，定容到100 mL。取25.00 mL，用0.0100 molL－1 Na2S2O3標準溶液滴定，消耗標準溶液20.00 mL，則樣品氣中CO的體積分數(shù)為________。(已知：氣體樣品中其他成分與I2O5不反應；2Na2S2O3＋I2===2NaI＋Na2S4O6)
12．(16分)在一定條件下，SO2和O2發(fā)生如下反應：
2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0。
(1)降低溫度，該反應K值________(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，反應速率________。
(2)600 ℃時，在一密閉容器中，將SO2和O2混合，反應過程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如下圖：
據(jù)圖判斷，反應進行至20 min時，曲線發(fā)生變化的原因是__________________ __________(用文字表達)；10 min到15 min的曲線變化的原因可能是________(填序號)。
a．加了催化劑 b．縮小容器體積
c．降低溫度 d．增加SO3的物質(zhì)的量
第2節(jié) 化學平衡 化學平衡常數(shù)
1．A 解析：由平衡常數(shù)的表達式可得，該反應化學方程式應為：CO2＋H2CO＋H2O，故D錯；由題意知，溫度升高，平衡向正反應移動，說明正反應為吸熱反應，故該反應的焓變?yōu)檎?，A正確；恒溫恒容下，增大壓強，H2濃度一定增大而不會減小，故B錯；C項，升高溫度，正逆反應速率都會增大，故C錯。
2．B 解析： 6 min時反應達到了平衡狀態(tài)，但正、逆反應并未停止，A錯誤； X的起始濃度為1.0 molL－1，平衡時為0.15 molL－1，濃度變化量為0.85 molL－1，轉(zhuǎn)化率為85%，B正確；反應放熱，升高溫度平衡向逆反應方向移動，X的轉(zhuǎn)化率將小于85%，C錯誤；降溫正、逆反應速率均減小，但逆反應速率減小的倍數(shù)大于正反應速率減小的倍數(shù)，D錯誤。
3．C 解析：由v＝＝＝0.002 96 molL－1s－1，A項正確；T1時的平衡常數(shù)K1＝125,1000 s時c(N2O5)＝2.50 molL－1，轉(zhuǎn)化率為50%，B項正確；其他條件不變時，T2時1000 s時測得N2O5(g)的濃度為2.98 molL－1，T1時1000 s時測得N2O5(g)的濃度為2.50 molL－1，正反應是吸熱反應，綜合所有信息，T2K3，則T1>T3，D項正確。
4．B 解析：因反應前后氣體分子數(shù)不變，故無論反應是否平衡，混合氣體的壓強和氣體的總物質(zhì)的量都不改變；A為固態(tài)，其物質(zhì)的量濃度為常數(shù)；若反應正向移動，混合氣體的質(zhì)量增加，則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變大，反之變小，故混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時說明反應達到平衡狀態(tài)，B正確。
5．C 解析：溫度升高，平衡常數(shù)減小，說明平衡向逆反應方向移動，正反應為放熱反應，A正確；Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)為題給反應的逆反應，兩個反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)關系，B正確；該時刻Qc＝＝8>K，反應逆向進行，v逆>v正，C錯誤；CO的平衡濃度為1 molL－1，由K＝2可計算出Ni(CO)4的平衡濃度為2 molL－1，D正確。
6．A 解析：可逆反應不能進行到底，②是在①的基礎上又加入了反應物N2，H2的轉(zhuǎn)化率增大，反應放出熱量的關系為a①，C錯誤；N2的轉(zhuǎn)化率：③>①>②，D錯誤。
7．BD 解析：根據(jù)圖像可知，T2狀態(tài)比T1狀態(tài)先達到平衡，故T2>T1，B正確；正反應為放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，SO2的轉(zhuǎn)化率減小，D正確；1 mol SO2和0.5 mol O2不可能完全反應，故放出的熱量小于99 kJ，A錯誤；反應在恒容容器內(nèi)進行，混合氣體的質(zhì)量不變， 混合氣體的密度不變，C錯誤。
8．BC 解析：由圖像知：c(I)隨溫度升高而減小，故該可逆反應正向為放熱反應，ΔH<0，A錯誤；升高溫度，可逆反應逆向移動，反應的化學平衡常數(shù)減小，即K1>K2，B正確；反應進行到狀態(tài)D時，c(I)v逆，C正確；狀態(tài)A―→狀態(tài)B，c(I)減小，化學平衡逆向移動，c(I2)增大，即狀態(tài)B的c(I2)大，D錯誤。
9．(1)
(2)吸熱 (3)小 (4)1/3 2/3
解析：由平衡常數(shù)的定義知該反應的化學平衡常數(shù)K＝；由表中數(shù)據(jù)知該反應平衡常數(shù)隨溫度的升高而增大，可知升高溫度，平衡向正反應方向移動，所以該反應為吸熱反應；把起始濃度代入平衡常數(shù)的表達式中，其比值小于800 ℃時的K值，則反應將向正反應方向移動，H2O的消耗速率比生成速率?。?30 ℃時，平衡常數(shù)為1，設反應中轉(zhuǎn)化的CO2濃度為x，則反應過程中物質(zhì)濃度的變化情況為：
CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)
2 1 0 0
x x x x
2－x 1－x x x
據(jù)平衡常數(shù)的關系可得(2－x)(1－x)＝xx，解得x＝2/3，則平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為1/3，H2的轉(zhuǎn)化率為2/3。
10．(1) 2/3
(2)< I2
(3)淀粉溶液 H2SO3＋I2＋H2O === 2I－＋SO＋4H＋
(4)1.010－12 增大
解析：(1)設容器的體積為1 L，則
TaS2(s)＋2I2(g)TaI4(g)＋S2(g)
1 0 0
2x x x
1－2x x x
代入平衡常數(shù)表達式有＝1，解得x＝1/3，故I2的轉(zhuǎn)化率為2/3。
(2)該提純的原理是利用了可逆反應，先發(fā)生：TaS2(s)＋2I2(g)→TaI4(g)＋S2(g) ΔH>0，然后發(fā)生：TaI4(g)＋S2(g)→TaS2(s)＋2I2(g) ΔH<0，由于生成TaS2的反應為放熱反應，降低溫度有利于其生成，故T1
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