第2章 第2节 第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数(课时作业)-【优化指导】2020-2021学年新教材高中化学选择性必修1(人教版)

第二章　第二节　第1课时 1．在恒温恒容的密闭容器中发生反应4NH3(g)＋5O2(g)((4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＜0，下列能说明该反应达到平衡状态的是(　　) ①反应速率5v(NH3)＝4v(O2)　②体系的压强不再发生变化　③混合气体的密度不再发生变化　④气体的平均摩尔质量不再发生变化　⑤单位时间内生成5 mol O2，同时断裂12 mol O—H键　⑥NO的浓度不变 A．②③④　　　 B．②④⑥ C．②⑤⑥　　 D．①②③④⑤ B　[无论反应是否达到平衡，都有v(NH3)∶v(O2)＝4∶5，则有5v(NH3)＝4v(O2)，①错误；该反应的正向是气体总分子数增加的反应，恒温恒容时，体系的压强不变，则气体总物质的量不变，达到平衡状态，②正确；恒容时，反应中各物质均为气体，则混合气体的密度始终不变，③错误；气体的总质量一定，平均摩尔质量不变，则气体总物质的量不变，该反应达到平衡状态，④正确；单位时间内生成5 mol O2必然消耗6 mol H2O，断裂12 mol H—O键，不能判断是否平衡，⑤错误；NO的浓度不变，则其消耗速率等于生成速率，该反应达到平衡，⑥正确。] 2．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．K＝ B．K＝ C．增大c(H2O)或减小c(H2)，会使该反应平衡常数减小 D．改变反应的温度，平衡常数不一定变化 B　[书写平衡常数时，固体和纯液体不必表示，A错误，B正确；增大c(H2O)或减小c(H2)，由于温度不变，则平衡常数不变，C错误；改变反应的温度，平衡常数一定发生变化，D错误。] 3．一定条件下，在体积恒定的密闭容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)((2NH3(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0) ，下列说法正确的是(　　) A．升高温度，逆反应速率减小 B．当混合气体的密度不再发生变化时，说明反应达到平衡状态 C．达到平衡时反应放出的热量可达Q kJ D．达到平衡时，v(N2)＝3v(H2) C　[升高温度，反应混合物中活化分子数目及百分数均增大，故正、逆反应速率均增大，A错误；体积恒定的密闭容器中反应物及生成物均为气体，混合气体的密度始终不变，不能据此判断是否达到平衡状态，B错误；题目中未指明N2和H2的物质的量，若起始N2和H2的物质的量分别大于1 mol和3 mol，则达到平衡时放出的热量可达到Q kJ，C正确；无论反应是否达到平衡，N2、H2的反应速率之比始终等于其化学计量数之比，则有3v(N2)＝v(H2)，D错误。] 4．N2O4是NO2的二聚产物，NO、NO2等氮氧化物是主要的大气污染物，氮氧化物与悬浮在大气中的微粒相互作用时，涉及如下反应： ①2NO2(g)＋NaCl(s)((NaNO3(s)＋ClNO(g)　ΔH1＜0　 K1 ②2NO(g)＋Cl2(g)((2ClNO(g)　 ΔH2＜0　 K2 (1)反应4NO2(g)＋2NaCl(s)((2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的ΔH＝________(用ΔH1、ΔH2表示)，该反应的平衡常数为____________(用K1、K2表示)。 (2)为研究不同条件对反应②的影响，T℃时，向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.2 mol Cl2，经5 min达到平衡状态，反应过程中容器内的压强减小10%，则5 min内反应的平均速率v(ClNO)＝________mol/(L·min)，NO的平衡转化率α1＝________%。 解析　(1)分析反应①、②，根据盖斯定律，由①×2－②可得4NO2(g)＋2NaCl(s)((2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)，则该反应的ΔH＝2ΔH1－ΔH2，该反应的平衡常数为K＝。 (2)根据阿伏加德罗定律可知，同温同容时，气体的压强之比等于其物质的量之比，反应过程中容器内的压强减小10%，则平衡时气体总物质的量为0.4 mol×(1－10%)＝0.36 mol。设反应中NO转化x mol，则： 2NO(g)＋Cl2(g)((2ClNO(g) 起始量/mol　　　　0.2　　　0.2　　　 0 转化量/mol　　　　x　　　　0.5x　　　 x 平衡量/mol　　　　0.2－x　　0.2－0.5x　x 则有0.2－x＋0.2－0.5x＋x＝0.36 mol，解得x＝0.08 mol，故5 min内反应的平均速率为v(ClNO)＝×100%＝40%。＝0.008 mol/(L·min)，NO的平衡转化率α1＝ 答案　(1)2ΔH1－ΔH2　　　 (2)0.008　40　 1．在1 L定容的密闭容器中，可证明反应N2(g)＋3H2(g)((2NH3(g)达到