2013一轮复习人教版课时作业(二十二) [第22讲 化学平衡]

2013一轮复习人教版课时作业(二十二)[第22讲化学平衡]基础热身1．判断正误。

(1)既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应，称为可逆反应()(2)可逆反应进行到一定程度时，正逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不变的状态，称为化学平衡状态()(3)达到平衡状态的可逆反应，正、逆反应不再继续进行()(4)只有可逆反应才存在化学平衡状态()(5)反应2CO 2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)，充入大量CO2气体可提高H2的转化率()(6)总压强不变是平衡的标志()(7)反应2CO 2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)，从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率()(8)反应物、生成物都必须在化学平衡常数公式中出现，不论是何状态()(9)一个化学反应，使用催化剂与不使用催化剂，对化学平衡常数没有影响()(10)温度越高，化学平衡常数就越大()(11)同一个可逆反应，在同一条件下达到相同的平衡，化学计量数不同，化学平衡常数可能不同()(12)反应物的转化率为50%，意味着化学平衡常数等于1()(13)对于同一反应，化学平衡常数越大，反应物的转化率就越大()能力提升2．对于可逆反应2SO 2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<0，在混合气体中充入一定量的18O2，足够长的时间后，18O原子()A．只存在于O2中B．只存在于O2和SO2中C．只存在于O2和SO3中D．存在于O2、SO2和SO3中3．在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：(甲)C(s)＋H 2O(g)CO(g)＋H 2(g)；(乙)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)。

现有下列状态：①混合气体的平均相对分子质量不再改变；②恒温时，气体压强不再改变；③各气体组分浓度相等；④断裂氢氧键的速率等于断裂氢氢键速率的2倍；⑤混合气体密度不变；⑥单位时间内，消耗水蒸气的质量与生成氢气的质量比为9∶1；⑦同一时间内，水蒸气消耗的物质的量等于氢气消耗的物质的量，其中能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的是()A．①②⑤B．③④⑥C．①⑥⑦D．④⑦4．已知NO 2与N2O4可相互转化：2NO2(g)N2O4(g)ΔH＝－24.2 kJ/mol，在恒温下，将一定量NO2和N2O4(g)的混合气体充入体积为2 L的密闭容器中，其中物质的浓度随时间变化的关系如图K22－1所示。

下列推理分析合理的是()图K22－1A．前10 min内，用v(NO2)表示的反应速率为0.02 mol/(L·min)B．反应进行到10 min时，体系吸收的热量为9.68 kJC ．a 、b 、c 、d 四点中v 正与v 逆均相等D ．25 min 时，导致平衡移动的原因是升温5．将1 mol CO 和1 mol NO 2充入密闭容器中，在催化剂存在下发生反应NO 2(g)＋CO(g)CO 2(g)＋NO(g)并达到化学平衡，发现有50%的CO 转化为CO 2。

在其他条件不变的情况下，若将1 mol CO 和2 mol NO 2充入上述反应器中，则反应达到化学平衡时，混合气体中的CO 2的体积分数是( )A.19B.16C.29D.13图K22－26．[2011·淄博统测] 往一体积不变的密闭容器中充入H 2和I 2，发生反应H 2(g)＋I 2(g)2HI(g) ΔH <0，当达到平衡后，t 0时若保持混合气体总物质的量不变而改变某一反应条件，使容器内压强增大(如图K22－2所示)，下列说法正确的是( )A ．容器内气体颜色变深，平均相对分子质量不变B ．平衡不移动，混合气体的密度增大C ．H 2的转化率增大，HI 的平衡浓度减小D ．t 0时减小体积或升高体系温度7．在100 ℃时，将0.100 mol 的四氧化二氮气体充入1 L 抽空的密闭容器中，每隔20分钟对该容器内的物质浓度进行分析得到如下表数据：1(2)求100 ℃时该反应的平衡常数。

(3)在图K22－3中画出并标明此反应中N 2O 4和NO 2的浓度随时间变化的曲线。

图K22－3(4)在上述条件下，从反应开始直至达到化学平衡时，四氧化二氮的平均反应速率为________mol·(L·s)－1。

8．[2011·天津八校联考] 一定条件下，将2 mol H2O(g)和2 mol CO充入容积固定1 L的密闭容器中，加热至高温，发生下列可逆反应：2H 2O(g)2H2(g)＋O2(g)①；2CO(g)＋O2(g) 2CO 2(g)②。

请回答下列问题：(1)反应达到平衡时，反应①的平衡常数表达式K1＝________，升高温度，K1的值________，反应②的平衡常数表达式K2的值________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(2)当容器内的压强不再发生改变时，测知下列各项中提供的物理量即可求出该条件下混合气体组成的平均浓度是________。

A．K1、K2B．K2、c(CO2)C．K2、c(O2)D．c(CO2)、c(CO)(3)请在图K22－4中，画出反应过程中c(O2)的变化曲线。

图K22－4挑战自我9．甲醇合成反应为：CO(g)＋2H 2(g)CH3OH(g)。

工业上用天然气为原料气，分为两个阶段：Ⅰ.制备合成气：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)。

为解决合成气中H2过量、CO不足的问题，原料气要添加CO2：CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)。

为使合成气的配比最佳，理论上的原料气中CH4与CO2的体积比为________。

Ⅱ.(1)合成甲醇：反应过程中物质的能量变化如图K22－5所示，写出合成甲醇的热化学方程式_______________________________________________________________________________ _。

图K22－5实验室在1 L的密闭容器中进行模拟合成实验。

将1 mol CO和2 mol H2通入容器中，分别恒温在300 ℃和500 ℃反应，每隔一段时间测得容器内CH3OH的浓度如下表所示：22(3)在500 ℃达到平衡时，平衡常数K＝________。

(4)在另一体积不变的密闭容器中，充入1.2 mol CO和2.0 mol H2，一定条件下达到平衡，测得容器中压强为起始压强的一半。

计算该条件下H2的转化率为________。

Ⅲ.铜基催化剂具有活性高、选择性好和条件温和的特点，已广泛地使用于CO/CO 2的加氢合成甲醇。

该反应中a 的大小对反应热ΔH 有无影响，________________________________________________________________________； 如果反应中加催化剂会使图中a 值升高还是降低？________，理由是________________________________________________________________________。

课时作业(二十二)【基础热身】1．(1)× 必须是同一条件下才可以。

(2)× 必须是在一定条件下。

(3)× 达到化学平衡状态时正逆反应都在进行，只是正逆反应速率相等。

(4)√ (5)√(6)× 对于反应前后气态物质的分子数不变的反应，总压强相等不一定是平衡状态；而且在恒压体系中，压强始终相等，不一定是平衡状态。

(7)√(8)× 化学平衡常数中不包括固态与纯液体。

(9)√(10)× 不一定，对于吸热反应来说，升高温度平衡向正反应方向移动，化学平衡常数增大；对于放热反应来说，升高温度平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数减小。

(11)√ 根据化学平衡常数的表达式，化学计量数是各物质浓度的“幂次”，“幂次”不同，化学平衡常数可能不同。

(12)× 反应物转化率的大小与起始加入的反应物或生成物的物质的量比有关。

(13)√【能力提升】2．D [解析] 由于该反应为可逆反应，反应中正向2SO 2＋O 2―→2SO 3，这样在SO 3中就含有了18O ，而含有18O 的SO 3分解2SO 3―→2SO 2＋O 2，就会使18O 进入SO 2中，故反应一段时间后三者中都含有18O 。

3．D [解析] 甲容器中，碳为固态，该可逆反应属于气体体积不相等的反应；乙容器中，反应属于等气体分子数的反应，气体相对分子质量、密度、压强都始终不变，①②⑤错误；各组分浓度相等，不能判断反应是否都达到了平衡状态，③错误。

断裂氢氧键速率等于断裂氢氢键速率的2倍，经转化得，氢氧键的断裂速率等于生成氢氧键的速率，④正确；消耗水蒸气与生成氢气是同一反应方向，⑥错误；消耗氢气的物质的量等于同时生成水蒸气的物质的量，经转化得消耗氢气的物质的量等于生成氢气的物质的量，⑦正确。

4．B [解析] 根据反应达平衡后物质的浓度之比，可知初始反应浓度增加的曲线表示NO 2变化曲线，前10 min 内，v (NO 2)＝0.04 mol/(L·min)；反应进行到10 min 时，生成NO 2 0.8 mol ，吸收热量为9.68 kJ ；a 、b 、c 、d 四点中只有b 和d 两点位于平衡状态，只有该两点正、逆反应速率相等；25 min 时导致平衡移动的原因是增加NO 2的浓度。

5．C [解析] 设容器体积为1 L 。

NO 2(g)＋CO(g)CO 2(g)＋NO(g)c (始)/mol·L －1 1 1 0 0c (变)/mol·L －1 0.5 0.5 0.5 0.5c (平)/mol·L －1 0.5 0.5 0.5 0.5K ＝1。

设将1 mol CO 和2 mol NO 2充入上述反应器中，CO 转化率为x ，则有：NO 2(g)＋CO(g)CO 2(g)＋NO(g)c (始)/mol·L －1 1 2 0 0c (变)/mol·L －1 x x x xc (平)/mol·L －1 1－x 2－x x x则平衡常数有：K ＝x 2(1－x )(2－x )，得x ＝23，CO 2的体积分数为29。

6．A [解析] 条件改变后正、逆反应速率均增大，但是逆反应速率大于正反应速率，改变的条件为升高温度，反应逆向移动，A 正确，B 、C 、D 错误。

7．(1)0.07 mol·L －1(2)K ＝0.36 mol·L －1(3)如图：(4)0.001 [解析] 由反应N 2O 4(g)2NO 2(g)可知c 1＝0.070，c 2＝0.100，c 3＝c 4＝0.040。