高中化学选修四配套练习：2.2.1-化学平衡常数--平衡转化率(鲁科版).docx

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课时提能演练(七)
(30分钟 50分)
一、选择题(本题包括6小题，每小题5分，共30分)
1.下列平衡常数K表示反应进行的程度，K越大，表示反应进行得越彻底。关于化学平衡常数的叙述不正确的是( )
A.温度确定，一个化学反应的平衡常数不变
B.两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数不变
C.温度确定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数
D.从平衡常数的大小可以推断一个反应进行的程度
2.(双选)能够充分说明在恒温恒容下的密闭容器中，反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)已达平衡状态的标志是( )
A．容器中SO2、O2、SO3的物质的量之比为2∶1∶2
B．SO2和SO3的物质的量浓度相等
C．反应容器内压强不随时间变化而变化
D．单位时间内生成2 mol SO3的同时生成1 mol O2
3.已知反应①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常数为K1；反应②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)的平衡常数为K2。 反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)的平衡常数K为( )
A.Ｋ1+Ｋ2 B.K1-K2 C.Ｋ1·Ｋ2 D.Ｋ1/Ｋ2
4.在一密闭容器中，用等物质的量的A和B发生如下反应：A(g)+2B(g)
2C(g)，反应达到平衡时，若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等，则此时A的转化率为( )
A．40％ B．50％ C．60％ D．70％
5.恒温(1 100℃)恒容密闭容器中发生反应：Na2SO4(s)+4H2(g) Na2S(s)+
4H2O(l)，下列说法中正确的是( )
A.该平衡常数表达式为
B.容器内气体的质量或压强保持不变，均可说明该反应已达到平衡状态
C.若Na2SO4足量，转变起始充入H2的浓度，则达到平衡时的H2转化率不变
D.若初始时投入2.84 g Na2SO4与确定量H2，反应达到平衡时容器内固体共有2.264 g，则Na2SO4的转化率为25%
6.(2022·龙岩高二检测)在确定温度下，将2 mol A和2 mol B两种气体混合放入体积为2 L的密闭刚性容器中，发生反应：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)
2 min末反应达到平衡，生成0.8 mol D，并测得C的浓度为0.4 mol·L-1，下列说法正确的是( )
A．x的值为1
B．A的转化率为40%
C．此温度下该反应的平衡常数K等于0.5
D．A和B的平衡转化率相等
二、非选择题(本题包括2小题，共20分)
7．(8分)在确定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：

回答下列问题：
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=_________。
(2)能推断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_____________________。
A．容器中压强不变
B．混合气体中c(CO)不变
C．v正(H2)=v逆(H2O)
D．［CＯ2］=［CO］
(3)某温度下，平衡浓度符合：［CO2］·［H2］=［CO］·［H2O］，试推断此时的温度为__________℃。
8.(12分)(2022·天津高考改编)金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯泡的灯丝。高温下，在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨，其总反应为WO3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O(g)。
请回答下列问题：
(1)上述反应的化学平衡常数表达式为____________。
(2)某温度下反应达平衡时，H2与水蒸气的体积比为2∶3，则H2的平衡转化率为
_______________。
(3)上述总反应过程大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下表所示：

第一阶段反应的化学方程式为_____________________；
580 ℃时，固体物质的主要成分为_________________。
(4)钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发，使灯丝变细，加入I2可延长灯管的使用寿命，其工作原理为：W(s)+2I2(g) WI4(g)。下列说法正确的有________。
a.灯管内的I2可循环使用
b.WI4在灯丝上分解，产生的W又沉积在灯丝上
c.WI4在灯管壁上分解，使灯管的寿命延长
d.温度上升时，WI4的分解速率加快，W和I2的化合速率减慢

答案解析
1.【解析】选B。K是温度的函数，平衡常数的表达式与化学方程式的书写形式有关，同一个化学反应，化学方程式书写形式不同，平衡常数不同，正、逆反应的平衡常数互为倒数。
2.【思路点拨】解答本题应留意以下两点：
(1)化学平衡状态的根本标志是正、逆反应速率相等。
(2)m+n≠p+q时，总压强不再变化(其他条件确定)时可逆反应达到化学平衡状态。
【解析】选C、D。由于题目中没有给出各物质的起始量，也没有给出反应的具体条件，所以无法知道容器中SO2、O2、SO3的物质的量之比为2∶1∶2及SO2和SO3的物质的量浓度相等时反应是否达到平衡，也就是说无法知道达到平衡后，SO2和SO3的物质的量浓度是否相等，所以A、B选项不正确。由于此反应是反应前后气体体积不相等的反应，在恒温恒容下，压强不变，说明各物质的浓度不变，故C选项正确。由于单位时间内生成2 mol SO3时消耗了1 mol O2，此时又生成1 mol O2，即意味着正反应速率等于逆反应速率，所以D选项正确。
【互动探究】
(1)若混合气体的密度不变时反应是否达到平衡状态？
提示：由于反应前后的m、V都是确定值，密度始终不变，所以无法推断反应是否已平衡。
(2)若混合气体的平均相对分子质量不变时反应是否达到平衡状态？
提示：由于此反应是反应前后气体物质的量发生转变的反应，所以可以用来推断反应已达平衡状态。
3.【解析】选D。反应①-②即得CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，所以，反应的平衡常数为Ｋ1/Ｋ2。
4.【解析】选A。可设A、B起始的物质的量各1 mol，A的转化率为x，由题意知：
A(g) + 2B(g) 2C(g)
初始物质的量： 1 mol 1 mol 0
转化物质的量： x mol 2x mol 2x mol
平衡物质的量： (1-x) mol (1-2x) mol 2x mol
由于平衡时，n(A)+n(B)=n(C)，则有(1-x) mol+(1-2x) mol=2x mol，解得x=
0.4 mol，转化率
【方法技巧】解化学平衡计算题的步骤
(1)选准物理量：从题设中找出初始量、转化量、平衡量等，遇到未知的设未知数。
(2)找等式：从题设中找出用于建立等式的条件。
(3)列方程式：依据找到的等式列方程式，然后求解。
5.【解析】选B。Na2SO4和Na2S都是固体，H2O是纯液体，不毁灭在平衡常数表达式中；反应体系中的气体只有H2，气体的质量或压强保持不变，均可说明该反应已达到平衡状态；转变起始充入H2的浓度，会使达到平衡时的H2转化率转变；反应后固体质量削减的0.576 g为氧元素的质量，其物质的量为0.576 g÷16 g·mol-1=0.036 mol，反应的Na2SO4物质的量为0.036 mol÷4=0.009 mol，Na2SO4的转化率为0.009 mol×132 g·mol-1÷2.84= 45%。

【方法技巧】推断化学平衡标志问题的解题技巧
化学反应达到平衡后，反应混合物的百分组成确定可引申为物质的物质的量浓度、质量分数、体积(物质的量)分数确定、反应物的转化率确定。但做题时要留意以下三点：
(1)先观看方程式中各物质的状态，确定反应前后气体的物质的量的变化状况。
(2)若是反应前后气体体积没有变化，则不行以用压强、物质的量等不变的推断依据进行推断，反之则可以。
(3)若依据反应前后反应速率来推断平衡，确定要留意必需依据的是正、逆反应速率相等来进行推断。
6.【解析】选C。平衡时C的物质的量为0.8 mol，与D相等，x的值为2；平衡时A消耗了1.2 mol，转化率60%；此温度下该反应的平衡常数K=0.42×0.42/(0.43×0.8)=0.5。
7．【解析】(1)依据化学平衡常数的定义式即可写出
(2)该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，反应过程中压强始终不变，与是否平衡无关。
(3)当［CＯ2］·［H2］=［CO］·［H2Ｏ］时，K=1，此时的温度由表中数据可知为830 ℃。
答案：(1) (2)B、C (3)830
8.【思路点拨】解答本题时留意以下三点：
(1)固体和纯液体不毁灭在平衡常数表达式中。
(2)利用三阶段法求平衡转化率问题。
(3)利用盖斯定律可以依据已知的热化学方程式求某一反应方程式的焓变。
【解析】(1)平衡常数表达式中不毁灭固体和纯液体；
(2)依据氢气和水蒸气的体积比可以求出反应的氢气的体积和反应前氢气的体积，从而可以计算氢气的转化率。
(3)依据表格中每一个温度段的主要物质可以推断反应方程式、固体产物以及消耗氢气的量；
(4)工业生产中向灯泡内充入碘单质之后，它与灯泡内壁上的钨在确定温度下反应生成碘化钨，碘化钨在灯丝上分解生成钨单质，反应体系为密闭体系，反应又是可逆反应，因此碘单质可以循环利用。
答案：(1)
(2)60%
(3)2WO3+H2 W2O5+H2O W2O5、WO2
(4)a、b