内容正文:
课后达标 素养提升
基础检测
1.对于可逆反应,在一定温度下,其平衡常数为,下列条件的变化中,能使发生变化的是( )
A. 将的表面积增大 B. 增大体系的压强
C. 升高体系的温度 D. 使用合适的催化剂
【答案】C
【解析】选。只与体系的温度有关。
2.在某温度下,将和充入的密闭容器中,充分反应。达到平衡后,测得,反应的平衡常数为( )
A. 1.0 B. 0.75 C. 0.5 D. 0.25
【答案】D
【解析】选。根据题意可列“三段式”:
。
3.[(2025·福州高二检测)]某温度下气体反应体系达到化学平衡,平衡常数。下列说法正确的是( )
A. 该反应的化学方程式为
B. 降低温度,正反应速率增大
C. 该温度时,,说明反应达到平衡状态
D. 增大、,增大
【答案】A
【解析】选。根据该反应的平衡常数表达式 可知,该反应的化学方程式为,故 正确;降低温度,活化分子百分数减少,有效碰撞的次数减少,正、逆反应速率都减小,故 错误;未说明、是正反应速率还是逆反应速率,不能判断反应是否达到平衡状态,故 错误;平衡常数只与温度有关,温度不变,不变,故 错误。
4.在一定温度下,反应的平衡常数为,若将通入容积为的密闭容器中发生反应,则在该温度时的最大分解率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】选。在一定温度下,反应 的平衡常数为,则逆反应 的平衡常数,的起始浓度为,设 的分解浓度为,列“三段式”:
平衡常数,解得,故在该温度时 的最大分解率为。
5.与是燃油汽车尾气中的两种有害气体,常温常压下它们之间的反应为,,反应速率较小。下列有关该反应的说法不正确的是( )
A. 与在排入大气之前未反应完全
B. 增大压强,
C. 升高温度,既能改变反应速率又能改变
D. 选用适宜催化剂,可以增大,使尾气排放达到标准
【答案】D
【解析】选。该反应的平衡常数很大,说明该反应进行的程度很大,但由于反应速率较小,与 在排入大气之前未反应完全,故 正确;平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,故 正确;升高温度,反应速率增大,平衡常数只与温度有关,温度改变,平衡常数一定改变,故 正确;催化剂对平衡常数无影响,故 错误。
6.在时,密闭容器中、、三种气体的起始浓度和平衡浓度见下表,下列说法错误的是( )
物质
起始浓度/
0.1
0.2
0
平衡浓度/
0.05
0.05
0.1
A. 反应达到平衡时,的转化率为
B. 化学方程式为,平衡常数为1 600
C. 其他条件不变时,增大压强可使平衡常数增大
D. 改变温度可以改变该反应的平衡常数
【答案】C
【解析】选。达到平衡时消耗 的物质的量浓度为,因此 的转化率为,项正确;根据各物质的转化浓度之比等于化学计量数之比可知,、、的化学计量数之比为,因此反应的化学方程式为,化学平衡常数,项正确;化学平衡常数只受温度的影响,与浓度、压强无关,项错误、项正确。
7.[(2025·南京高二月考)]加热依次发生的分解反应为;。在容积为的密闭容器中充入,加热到 ,达到平衡状态后为,为。时反应①的平衡常数为( )
A. 10.7 B. 8.5 C. 9.6 D. 10.2
【答案】B
【解析】选。设反应②分解的 的物质的量为,则反应①中生成,分解了,同时生成,反应②中生成,即,解得,所以平衡后、、的浓度依次为,,,反应①的平衡常数。
8.[(2025·玉林高二月考)]一定温度下,向恒容密闭容器中充入和,在催化剂的作用下发生反应。下列说法错误的是( )
A. 反应至某时刻,可能存在
B. 该温度下,该反应的平衡常数可能为200
C. 无论反应进行到何种程度,都有
D. 该反应达平衡时,混合气体的平均相对分子质量可能为99
【答案】D
【解析】选。当 时,,存在关系,正确;设 的转化浓度为,列“三段式”:
若该温度下该反应的平衡常数为200,则,解得,该反应为可逆反应,可能出现,正确;无论反应进行到何种程度,根据质量守恒定律,都有,,故,正确;若、完全转化为,此时气体总质量为,气体总物质的量为,混合气体的平均相对分子质量为99,但是该反应为可逆反应,反应物不可能完全转化为生成物,错误。
9.已知反应的平衡常数和温度的关系见下表:
温度/
700
800
830
1 000
1 200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
回答下列问题:
(1) 该反应的平衡常数表达式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2) 时,向一个的密闭容器中充入和,若反应初始内A的平均反应速率,则时_ _ _ _ ,C的物质的量为_ _ ;若反应经一段时间后达到平衡,则此时A的转化率为_ _ _ _ _ _ _ _ 。
(3) 判断该反应是否达到平衡的依据为_ _ _ _ (填字母)。
.压强不随时间改变
.气体的密度不随时间改变
.不随时间改变
.单位时间内生成C和D的物质的量相等
(4) 时,反应的平衡常数为_ _ 。
【答案】(1)
(2) 0.022;0.09;
(3)
(4) 2.5
【解析】
(2) ,减少的浓度为,故剩余 的浓度为;减少的物质的量为,根据化学计量数之比等于相应物质的物质的量的变化量之比可知,生成 的物质的量为。设 达到化学平衡时,的转化浓度为,列“三段式”: 由,解得,故 的转化率。
(3) 由于该反应是反应前后气体体积不变的反应,容器中压强、气体的密度都始终不变,、项不符合题意;随反应的进行不再变化,可以说明反应达到平衡状态,项符合题意;不论反应是否达到平衡状态,单位时间内生成 和 的物质的量都相等,项不符合题意。
(4) 反应 与反应 互为逆反应,平衡常数互为倒数,故 时,的平衡常数。
素养提升
10.电石(主要成分为)是重要的基本化工原料。已知时,电石生产原理如下:
,;
,。
下列说法不正确的是( )
A. 反应①的平衡常数表达式为
B. 时,反应的平衡常数
C. 时,增大压强,减小、增大
D. 时,
【答案】C
【解析】选。反应①的平衡常数表达式为,正确;反应②的平衡常数表达式为,反应 的平衡常数表达式为,故,正确;对于确定的反应,平衡常数只与温度有关,故 时增大压强,、均不变,错误;根据盖斯定律,由 得,正确。
11.,向容积为的密闭容器中充入,容器内各组分的物质的量随时间变化曲线如下图所示。下列说法不正确的是( )
A. 是
B. 的平衡转化率为
C. 时该反应的平衡常数为
D. 和的浓度相等可作为判断反应达到平衡的标志
【答案】D
【解析】选。由题图可知,时反应达到平衡,一氧化氮的物质的量减小,二氧化氮和 的物质的量增大,说明一氧化氮为反应物,物质的量的变化量为,二氧化氮与 为生成物,物质的量的变化量为,化学计量数之比等于参与反应的各组分物质的量的变化量之比,故反应的化学方程式为,根据原子守恒可知,的化学式为,故 正确;的平衡转化率为,故 正确;时该反应的平衡常数为,故 正确;反应进行到任意时刻,和 的浓度都相等,故 和 的浓度相等不能作为判断反应达到平衡的标志,故 错误。
12.[(2025·福州高二测试)]将和置于某密闭容器中,在一定温度下发生反应并达到平衡。的体积分数随时间的变化见下表:
体积分数
条件Ⅰ
条件Ⅱ
下列说法正确的是( )
A. 在条件Ⅰ下,该反应的平衡常数
B. 在条件Ⅱ下,达到平衡时,的转化率为
C. 在条件Ⅰ下,从开始反应至,用的浓度变化表示的反应速率为
D. 条件Ⅰ与条件Ⅱ相比,条件Ⅰ的平衡常数较大
【答案】B
【解析】选。在条件Ⅰ下设消耗 的浓度为,根据反应 可知,平衡时、、的浓度 分别为、、,平衡时 的体积分数为,即,解得,平衡常数,错误;在条件Ⅱ下设消耗 的浓度为,根据 项分析,达到平衡时,,解得,所以 的转化率为,正确;由 项分析可知,在条件Ⅰ下,从开始反应至,用 的浓度变化表示的反应速率为,错误;条件Ⅰ下该反应的平衡常数,根据 项分析,条件Ⅱ下该反应的平衡常数,故条件Ⅱ的平衡常数较大,错误。
13.[(2025·济宁高二月考)]向两个容积均为的密闭容器Ⅰ和Ⅱ中充入和气体,发生反应,各物质的起始物质的量见下表。实验测得两容器在不同温度下达到平衡时的物质的量如下图所示。下列说法错误的是( )
容器
起始物质的量
Ⅰ
Ⅱ
A. 容器内压强不变,说明该反应达到平衡状态
B. 点的平衡常数为0.04
C. 若将容器Ⅰ的容积改为,则温度下达到平衡时的转化率为
D. 图中点所示条件下,再通入和,此时
【答案】C
【解析】选。该反应为气体体积减小的反应,若容器内压强不变,则说明反应达到平衡状态,故 正确;点和 点对应的温度相同,则平衡常数也相等,点平衡时 的物质的量为,浓度为,对容器 Ⅱ 列“三段式”:
,故 正确;假设将容器Ⅰ的容积改为,若 温度下达到平衡时 的转化率为,列“三段式”:
此时,故 错误;点所示条件下,再通入 和,此时,,,故 正确。
14.亚硝酰氯是有机合成中的重要试剂,可由和反应得到,化学方程式为。
(1) 在恒容密闭容器中充入和,在不同温度下测得与时间的关系如图1所示。
① 内,的平均反应速率_ _ 。
② 时该反应的平衡常数_ _ _ _ 。
③ 时的平衡转化率为_ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2) 若按投料比把和加入一恒压的密闭容器中发生反应,平衡时的转化率与温度、压强(总压)的关系如图2所示。
① 在压强条件下,点时容器内的体积分数为_ _ _ _ _ _ _ _ 。
② 若反应一直保持在压强条件下进行,则点的压强平衡常数_ _ _ _ _ _ (用含的表达式表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压×体积分数)。
【答案】① 0.1
② 2
③
(2) ①
②
【解析】
① 内,。
② 时该反应的平衡常数。
③ 时 的平衡转化率为。
(2) 根据题图可知,在 压强条件下,点时 的转化率为,设起始时 的物质的量为,的物质的量为,列“三段式”: 点时容器内 的体积分数为,点的压强平衡常数。
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