化学平衡常数及其计算化学试题

专题四突破1个高考难点——化学平衡常数及其计算[课时跟踪检测]

1．O3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下：

反应①O 3O2＋[O]ΔH>0平衡常数为K1；

反应②[O]＋O 32O2ΔH<0平衡常数为K2；

总反应：2O 33O2ΔH<0平衡常数为K。

下列叙述正确的是()

A．降低温度，总反应K减小B．K＝K1＋K2

C．适当升温，可提高消毒效率D．压强增大，K2减小

2．将一定量氨基甲酸铵(NH2COONH4)加入密闭容器中，发生反应

NH 2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。该反应的平衡常数的负对数(－lg K)

值随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法中不正确的是()

A．该反应的ΔH>0

B．NH3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态

C．A点对应状态的平衡常数K(A)的值为10－2.294

D．30 ℃时，B点对应状态的v正

3．工业上制备合成气的工艺主要是水蒸气重整甲烷：CH 4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)ΔH＞0，在一定条件下，向体积为1 L的密闭容器中充入1 mol CH4(g)和1 mol H2O(g)，测得H2O(g)和H2(g)的浓度随时间变化曲线如图所示，下列说法正确的是()

A．达到平衡时，CH4(g)的转化率为75%

B．0～10 min内，v(CO)＝0.075 mol·L－1·min－1

C．该反应的化学平衡常数K＝0.187 5

D．当CH4(g)的消耗速率与H2(g)的消耗速率相等时，反应到达平衡

4．(2015·天津高考)某温度下，在2 L的密闭容器中，加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)发生反应：X(g)＋m Y(g)3Z(g)。平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1 mol Z(g)，再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是()

A．m＝2 B．两次平衡的平衡常数相同

C．X与Y的平衡转化率之比为1∶1 D．第二次平衡时，Z的浓度为0.4 mol·L－1

5．N 2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)ΔH>0，T1温度下的部分实验数据：

t/s 0 500 1 000 1 500

c(N2O5)/(mol·L－1) 5.00 3.52 2.50 2.50

A．500 s内N2O5分解速率为2.96×10－3 mol·L－1·s－1

B．T1温度下的平衡常数为K1＝125,1 000 s时N2O5的转化率为50%

C．其他条件不变时，T2温度下反应到1 000 s时测得N2O5的浓度为2.98 mol·L－1，则T1

D．T1温度下的平衡常数为K1，T3温度下的平衡常数为K3，若K1>K3，则T1>T3

反应时间/min n(A)/mol n(B)/mol

0 1.00 1.20

10 0.50

6．T 1 ℃时，向容器为2 L 的密闭容器中充入一定量的A(g)和B(g)，发生如下反应A(g)＋2B(g)

C(g)。

)

A ．前10 min 内反应的平均速率为 v (C)＝0.025 0 mol·L －

1·min －

1

B ．其他条件不变，起始时向容器中充入0.50 mol A(g)和0.60 mol B(g)，达到平衡时n (C)＜0.25 mol

C ．其他条件不变时，向平衡体系中再充入0.50 mol A ，与原平衡相比，达到平衡时B 的转化率增大，A 的体积分数增大

D ．温度为T 2 ℃时(T 1＞T 2)，上述反应的平衡常数为20，则该反应的正反应为放热反应 7．工业合成氨反应为N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g)，对其研究如下：

(1)已知H —H 键的键能为436 kJ/mol ，N —H 键的键能为391 kJ/mol ，N ≡N 键的键能是945.6 kJ/mol ，

则上述反应的ΔH ＝________。

(2)上述反应的平衡常数K 的表达式为______________________________________。

若反应方程式改写为12N 2(g)＋3

2H 2(g)NH 3(g)，在该温度下的平衡常数K 1＝______(用K 表示)。

(3)在773 K 时，分别将2 mol N 2和6 mol H 2充入一个固定容积为1 L 的密闭容器中，随着反应的进行，气体混合物中n (H 2)、n (NH 3)与反应时间t 的关系如下表：

t /min 0 5 10 15 20 25 30 n (H 2)/mol 6.00 4.50 3.60 3.30 3.03 3.00 3.00 n (NH 3)/mol 0 1.00 1.60 1.80 1.98 2.00 2.00

223－1L －

1、3 mol·L

－1

，则此时v 正________(填“大于”“小于”或“等于”)v 逆。

②由上表中的实验数据计算得到“浓度－时间”的关系可用下图中的曲线表示，表示c (N 2)-t 的曲线是

___________________________________________________________。

在此温度下，若起始充入4 mol N 2和12 mol H 2，则反应刚达到平衡时，表示c (H 2)-t 的曲线上相应的点为____________________________________________________________。

8．甲烷在日常生活及有机合成中用途广泛，某研究小组研究甲烷在高温下气相裂解反应的原理及其应用。

(1)已知：CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH 1＝－890.3 kJ·mol －

1

C 2H 2(g)＋52O 2(g)===2CO 2(g)＋H 2O(l) ΔH 2＝－1 299.6 kJ·mol －

1

2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH 3＝－571.6 kJ·mol －

1 则甲烷气相裂解反应：2CH 4(g)

C 2H 2(g)＋3H 2(g)的ΔH ＝________。

(2)该研究小组在研究过程中得出当甲烷分解时，几种气体平衡时分压(Pa)与温度(℃)的关系如图所示。

30 0.20