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热点强化练8 化学平衡常数综合训练
1.(2022·山东济南模拟)反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),700 ℃时平衡常数为1.47,900 ℃时平衡常数为2.15。下列说法正确的是( C )
A.升高温度,该反应的正反应速率增大,逆反应速率减小
B.该反应的化学平衡常数表达式为K=
C.该反应的正反应是吸热反应
D.增加CO2浓度,平衡常数增大
解析:升高温度,正、逆反应速率均增大,A项错误;固体物质浓度视为常数,不列入平衡常数的表达式,该反应的化学平衡常数表达式为K=,B项错误;温度升高,K增大,则该反应的正反应为吸热反应,C项正确;平衡常数只与温度有关,故增加反应物浓度,平衡常数不变,D项错误。
2.(2022·河北保定模拟)将2 mol CH4(g)和5 mol H2O(g)通入一密闭容器中,发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。CH4(g)的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示,下列有关平衡常数的判断正确的是( B )
A.KA>KB=KC>KD B.KA<KB=KC<KD
C.KA=KB>KC=KD D.KA=KB<KC=KD
解析:由图可知B、C点温度相同,则平衡常数相同,即KB=KC,压强为p1时,A点到C点随着温度升高,CH4的平衡转化率增大,则说明平衡正向移动,平衡常数也增大,所以KA<KC,同理压强为p2时,B点到D点随着温度升高,CH4的平衡转化率增大,则说明平衡正向移动,平衡常数也增大,所以KB<KD,则平衡常数的大小关系为KA<KB=KC<KD。
3.化学平衡状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的相关数据见下表:
编号
化学方程式
平衡
常数
温度
979 K
1 173 K
Ⅰ
Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g)
K1
1.47
2.15
Ⅱ
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
K2
1.62
b
Ⅲ
Fe(s)+H2O(g)
FeO(s)+H2(g)
K3
a
1.68
根据以上信息判断,下列结论错误的是( C )
A.a>b
B.增大压强,平衡状态Ⅱ不移动
C.升高温度,平衡状态Ⅲ向正反应方向移动
D.反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应
解析:由Ⅰ+Ⅱ=Ⅲ,得K3=K1·K2,则a=1.47×1.62≈2.4,b=1.68÷2.15≈0.78,a>b,A项正确;Ⅱ反应前后气体体积不变,增大压强,平衡不移动,B项正确;由A项分析可知,随温度升高,K2、K3均减小,故反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应,D项正确;升温时,平衡状态Ⅲ向逆反应方向移动,C项错误。
4.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是工业制硫酸的主要反应之一。一定温度下,在甲、乙、丙三个容积均为2 L的恒容密闭容器中投入SO2(g)和O2(g),其起始物质的量及SO2的平衡转化率如下表所示。下列判断正确的是( B )
项目
甲
乙
丙
起始物
质的量
n(SO2)/mol
0.4
0.8
0.8
n(O2)/mol
0.24
0.24
0.48
SO2的平衡转化率/%
80
α1
α2
A.甲中反应的平衡常数小于乙
B.该温度下,平衡常数为400
C.平衡时,丙中c(SO3)是甲中的2倍
D.平衡时,甲中O2的转化率大于乙中O2的转化率
解析:温度相同时,该反应的平衡常数不变,则甲、乙中反应的平衡常数相等,A错误;根据题意列三段式
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
开始/mol 0.4 0.24 0
转化/mol 0.32 0.16 0.32
平衡/mol 0.08 0.08 0.32
则SO2、O2、SO3的平衡浓度分别为0.04 mol/L、0.04 mol/L、0.16 mol/L,所以该温度下,平衡常数为=400,B正确;容器容积相同,丙中的起始浓度为甲的2倍,压强增大,平衡正向移动,则丙中转化率增大,即丙中c(SO3)大于甲中c(SO3)的2倍,C错误;由甲、乙可知,氧气的浓度相同,二氧化硫的浓度增加会促进氧气的转化,则乙中O2的转化率大于甲中O2的转化率,D错误。
5.(2022·北大附中三模)某同学设计实验方案,利用沉淀滴定法测定“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”的平衡常数K。一定温度下,先将0.010 0 mol·L-1 Ag2SO4溶液与0.040 0 mol·L-1 FeSO4溶液(pH=1)等体积混合,待反应达到平衡时,过滤,取V mL滤液用c1 mol·L-1KSCN标准溶液滴定Ag+,至出现稳定的浅红色时消耗KSCN标准溶液V1 mL。
已知:Ag++SCN-AgSCN↓(白色) K1
Fe3++SCN-[Fe(SC