苏教版高中化学选修四《化学反应原理》检测试题：专题2第二单元课时3知能优化训练Word版含答案

苏教版高中化学选修四《化学反应原理》检测试题：专题2第二单元课时3知能优化训练Word版含答案

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1．关于化学平衡常数的叙述正确的是( )

A ．化学平衡常数与温度无关

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 ．化学平衡常数等于某时刻生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值

D ．温度一定，对于给定的化学反应，正逆反应的平衡常数互为倒数

解析：选D 。化学平衡常数是与温度有关的常数，不同温度下，K 值不同，同时平衡常数还与方程式的书写方式有关，故A 、B 错。K 值的计算必须用平衡浓度，故C 错。

2．(2010年石家庄高二检测)在恒温、恒容下，有反应2A(g)＋2B(g) C(g)＋3D(g)，

现从两条途径分别建立平衡。途径Ⅰ：A 、B 的起始浓度均为2 mol·L －1；途径Ⅱ：C 、D 的起

始浓度分别为2 mol·L －1和6 mol·L －1。以下叙述正确的是( )

A ．达到平衡时，途径Ⅰ的反应速率等于途径Ⅱ的反应速率

B ．达到平衡时，途径Ⅰ所得混合气体的压强等于途径Ⅱ所得混合气体的压强

C ．两途径最终达到平衡时，体系内各组分的百分含量相同

D ．两途径最终达到平衡时，体系内各组分的百分含量不相同

解析：选C 。该反应为两端气体分子数相等的反应，故途径Ⅰ和途径Ⅱ建立了等效平衡，达到平衡时，各成分的量不同，但体系内各组分的百分含量相同。

3．对于反应3Fe(s)＋4H 2O(g) Fe 3O 4(s)＋4H 2(g)的平衡常数，下列说法正确的是

( )

A ．K ＝c 4(H 2)·c (Fe 3O 4)c 3(Fe )·c 4(H 2O )

B ．K ＝c 4(H 2)c 4(H 2O )

C ．增大c (H 2O)或减小c (H 2)，会使该反应平衡常数减小

D ．改变反应的温度，平衡常数不一定变化

解析：选B 。固体反应物或生成物，其浓度可看做1，在平衡常数表达式中不写，故A 错误，B 正确；化学平衡常数是反应的特性常数，只与温度有关，而与反应物、生成物的浓度无关，故增大c (H 2O) 或减小c (H 2)，该反应的平衡常数不变，但温度改变，平衡常数一定改变，故C 、D 错误。

4．高温下，某反应达平衡，平衡常数K ＝c (CO )·c (H 2O )c (CO 2)·c (H 2)

。恒容时，温度升高，H 2浓度减小。下列说法正确的是( )

A ．该反应的焓变为正值

B ．恒温恒容下，增大压强，H 2浓度一定减小

C ．升高温度，逆反应速率减小

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D ．该反应化学方程式为CO ＋H 2O CO 2＋H 2

解析：选A 。依据平衡常数和温度变化的结果分析，写出该反应的化学方程式，再根据方程式和反应热进行具体分析。由平衡常数表达式写出可逆反应为CO 2(g)＋H 2(g)CO(g)＋H 2O(g)，D 项错误；由于升高温度，H 2浓度减小，说明升温平衡向正反应方向进行，因此正反应是吸热的，焓变为正值，A 项正确；由于反应前后气体体积相等，但若通入H 2使压强增大，则H 2浓度会增大，B 项错误；升高温度，正逆反应速率都会增大，C 项错误。

5．钾是一种活泼的金属，工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取。

该反应为：Na(l)＋KCl(l) NaCl(l)＋K (g) ΔH >0，该反应的平衡常数可表示为：K ＝c (K)，各物质的沸点与压强的关系见下表：

压强(kPa)

13.33 53.32 101.3 K 的沸点(℃)

590 710 770 Na 的沸点(℃)

700 830 890 KCl 的沸点(℃)

1437 NaCl 的沸点(℃)

1465 (1)在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离的最低温度约为________，而反应的最高温度应低于________。

(2)在制取钾的过程中，为了提高原料的转化率可以采取的措施是________________________________________________________________________。

(3)常压下，当反应温度升至900 ℃时，该反应的平衡常数可表示为：K ＝________。 解析：(1)由于钠的金属性比钾弱，所以要制取钾，应该利用影响化学平衡的条件，使平衡向正反应方向移动。在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离的最低温度应高于钾的沸点，最高温度应低于钠的沸点；(2)在制取钾的过程中，为了提高原料的转化率，应使平衡尽可能正向移动，所以根据影响平衡的条件，应该降低压强或移去钾蒸气或适当升高温度；

(3)当温度升高到900 ℃时，钠和钾都是气体，根据化学平衡常数的定义式，该反应的平衡常

数可表示为：K ＝c (K )c (Na )

。 答案：(1)770 ℃ 890 ℃

(2)降低压强或移去钾蒸气或适当升高温度 (3)c (K )c (Na )

1．对于可逆反应：C(s)＋CO 2

2CO ，在一定温度下，其平衡常数为K ，下列条件的变化中，能使K 发生变化的是( )

A ．将C(s)的表面积增大

B ．增大体系压强

C ．升高体系温度

D ．使用合适的催化剂

解析：选C 。对于一个给定的可逆反应，其化学平衡常数K 的大小仅与温度有关，与其他因素无关。

2．(2010年龙岩高二检测)某温度下，反应2A(g)＋B(g) 2C(g)的平衡常数K 1＝50，

在同一温度下，反应2C(g) 2A(g)＋B(g)的平衡常数K 2为( )

A ．2500

B ．50

C ．0.02

D ．0.002

解析：选C 。对反应2A(g)＋B(g) 2C(g)的平衡常数K 1＝c 2(C )c 2(A )·c (B )

，而同一温度

下，反应2C(g) 2A(g)＋B(g)的平衡常数K 2＝c 2(A )·c (B )c 2(C )

＝1K 1＝0.02，故选C 。 3．在一定条件下，有下列分子数相同的可逆反应，其平衡常数K 值分别是

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①H 2＋F 22HF K ＝1047

②H 2＋Cl 22HCl K ＝1017

③H 2＋Br 22HBr K ＝109

④H 2＋I 22HI K ＝1

比较K 值大小，可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是( )

A ．①②③④

B ．④②③①

C ．①④③②

D ．无法确定

解析：选A 。化学平衡常数越大，表示该反应的正反应进行的程度越大，故A 正确。

4．对于可逆反应：C(s)＋H 2O(g) CO(g)＋H 2(g)，在一定温度下达到平衡时，其平衡常数表达式正确的是( )

A ．K ＝c (C )·c (H 2O )c (CO )·c (H 2)

B ．K ＝c (CO )·c (H 2)c (

C )·c (H 2O )

C ．K ＝c (H 2O )c (CO )·c (H 2)

D ．K ＝c (CO )·c (H 2)c (H 2O )

解析：选D 。平衡常数等于平衡时生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值；当有纯固体或纯液体参加反应时，它们不列入平衡常数的表达式中。

5．X 、Y 、Z 三种气体，取X 和Y 按1∶1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X ＋2Y 2Z ，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3∶2，则Y 的转化率最接近于( )

A ．33%

B ．40%

C ．50%

D ．66%

解析：选D 。根据题给信息，可设开始加入X 和Y 的物质的量为a ，达到平衡时消耗X 为b ，则消耗Y 为2b ，生成Z 为2b ，则：

X ＋ 2Y 2Z

起始量 a a 0

变化量 b 2b 2b

平衡时的量 a －b a －2b 2b

由题意可得(a －b )＋(a －2b )2b ＝32 b ＝a 3

Y 的转化率为2×a 3a

×100%＝66.7%，D 正确。

6．放热反应CO(g)＋H 2O(g) CO 2(g)＋H 2(g)在温度t 1时达到平衡，c 1(CO)＝c 1(H 2O)

＝1.0 mol·L －1，其平衡常数为K 1。升高反应体系的温度至t 2时，反应物的平衡浓度分别为c 2(CO)和c 2(H 2O)，平衡常数为K 2，则(双选)( )

A ．K 2和K 1的单位均为mol·L －1

B ．K 2<K 1

C ．c 2(CO)＝c 2(H 2O)

D ．c 1(CO)>c 2(CO)

解析：选BC 。平衡常数数学表达式的分子和分母分别为两个浓度的乘积，因此K 的单位

不可能为mol·L －1；该反应是放热反应，升高温度平衡左移，所以K 2<K 1，B 是正确的；本反

应是等摩尔的CO 和H 2O(g)起反应，因此无论温度升降、压强变化，c (CO)＝c (H 2O)，选项C 也正确；升高温度平衡左移，因此c 2(CO)比c 1(CO)大，D 项错误。

7．(2009年高考宁夏、辽宁卷)在一定温度下，反应12H 2(g)＋12

X 2(g) HX(g)的平衡常数为10。若将1.0 mol 的HX(g)通入体积为1.0 L 的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于( )

A ．5%

B ．17%

C ．25%

D ．33%

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解析：选B 。12H 2(g)＋12X 2(g) HX(g)的平衡常数K 1为10，那么HX(g)12H 2

(g)＋12

X 2(g)的平衡常数K 2为1/10,2HX(g)H 2(g)＋X 2(g)的平衡常数K 3为(1/10)2＝0.01。由题意知，HX(g)分解率最大时为达到平衡时的分解率，设平衡时HX(g)分解x mol/L ，有

2HX(g) H 2(g)＋X 2(g)

起始 1 0 0

转化 x 12x 12

x 平衡 1－x 12x 12

x K 3＝(12x ·12

x )/(1－x )2＝0.01，得到x ＝0.17， 所以，该温度时HX(g)的最大分解率接近于17%。

8．(2009年高考天津卷)人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O 2结合生成HbO 2，因此具有输氧能力，CO 吸入肺中发生反应：CO ＋HbO 2O 2＋HbCO,37 ℃时，该反应的平衡常数K ＝220。HbCO 的浓度达到HbO 2浓度的0.02倍，会使人智力受损。据此，下列结论错误的是( )

A ．CO 与HbO 2反应的平衡常数K ＝c (O 2)·c (HbCO )c (CO )·c (HbO 2)

B ．人体吸入的CO 越多，与血红蛋白结合的O 2越少

C ．当吸入的CO 与O 2浓度之比大于或等于0.02时，人的智力才会受损

D ．把CO 中毒的病人放入高压氧仓中解毒，其原理是使上述平衡向左移动

解析：选C 。由平衡常数的定义可知该反应的平衡常数K ＝c (O 2)·c (HbCO )c (CO )·c (HbO 2)

，故A 正确；由平衡移动原理可知吸入CO 越多，平衡向右移动，与血红蛋白结合的O 2越少，故B 正确；

因为K ＝c (O 2)·c (HbCO )c (CO )·c (HbO 2)＝220，且c (HbCO )c (HbO 2)

＝0.02时就会使人智力受损，将以上两式合并得K ＝220＝c (O 2)c (CO )×0.02，即c (CO )c (O 2)＝11.1×104，所以当c (CO )c (O 2)≥11.1×104

时，人的智力就会受损，故C 项错；D 项中把病人放入高压氧仓中，平衡逆向移动，释放出CO ，故可解毒，D 正确。

9．(2009年高考海南卷)在25 ℃时，密闭容器中X 、Y 、Z 三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表： 物质

X Y Z 初始浓度/mol·L －1

0.1 0.2 0 平衡浓度/mol·L －1

0.05 0.05 0.1

下列说法错误的是( )

A ．反应达到平衡时，X 的转化率为50%

B ．反应可表示为：X ＋3Y 2Z ，其平衡常数为1600

C ．增大压强使平衡向生成Z 的方向移动，平衡常数增大

D ．改变温度可以改变此反应的平衡常数

解析：选C 。题中有一明显的错误，就是C 选项，增大压强不可能使平衡常数增大。其他选项均为平衡中的基础计算和基础知识，关键是根据表中数据(0.1－0.05)∶(0.2－0.05)∶(0.1－0)＝1∶3∶2可推导出：X ＋3Y 2Z 。

10．(2010年河北徐水一中月考)在一定条件下化学反应：2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g) ΔH

＝－197 kJ·mol －1，现有容积相同的甲、乙、丙三个容器，在上述条件下分别充入的气体和反

应放出的热量(Q )如下表所列：

根据以上数据，下列叙述不．

正确的是( ) 容器

SO 2/mol

O 2/mol

N 2/mol

Q /kJ 甲 2 1 0 Q 1

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乙 1 0.5 0 Q2

丙 1 0.5 1 Q3

A．在上述条件下反应生成1 mol SO3气体放热98.5 kJ

B．在上述条件下每摩该反应进行到底时放出的热量为197 kJ

C．Q1＝2Q2＝2Q3＝197

D．2Q2＝2Q3<Q1<197 kJ

解析：选C。从方程式可知A和B选项正确；将乙容器的体积压缩为原来的一半时，状态与甲为等效平衡，此时放出的热量为甲状态的一半，而压缩体积，平衡正向移动，则Q1>2Q2，在体积不变的条件下，在乙容器中通入氮气，不能改变平衡移动，则Q2＝Q3，C选项错误；反应为可逆反应，不能进行到底，则2Q2＝2Q3<Q1<197 kJ，D选项正确。

11．向甲乙两个容积均为1 L的恒容容器中，分别充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol

B。相同条件下(温度T℃)，发生下列反应：A(g)＋B(g)x C(g)ΔH<0。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示：

回答下列问题：

(1)乙容器中，平衡后物质B的转化率________；

(2)x＝________；

(3)T℃时该反应的平衡常数为________；

(4)下列说法正确的是________。

A．向平衡后的乙容器中充入氦气可使c(A)增大

B．将乙容器单独升温可使乙容器内各物质的体积分数与甲容器内的相同

C．若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B，则平衡时甲容器中0.78 mol·L－1<c(A)<1.56 mol·L－1

解析：(1)乙容器反应达到平衡时，c(A)＝0.5 mol·L－1，转化率为50%。

(2)甲容器反应达到平衡后，c(A)＝0.78 mol·L－1，转化率为61%，即压强越大，A的转化率越高，所以正反应为气体体积减小的反应，x＝1。

(3)反应达到平衡时，乙容器中c(A)＝c(B)＝c(C)＝0.5 mol·L－1，T℃时，该反应的平衡常数为2。

(4)A项，向平衡后的乙容器中充入惰性气体氦气，气体的浓度不变，平衡不发生移动，c(A)不变；B项，将乙容器单独升温，平衡逆向移动，A的体积分数增大，更大于甲容器中A 的体积分数；C项，若向甲容器中再充入2 mol A、2mol B，达到平衡时A的转化率比不加前增大，所以平衡时甲容器中0.78 mol·L－1<c(A)<1.56 mol·L－1。

答案：(1)50%(2)1(3)2(4)C

12．(2011年新乡高二检测)在80 ℃时，将0.4 mol的四氧化二氮气体充入2 L已抽空的固定容积的密闭容器中，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：

时间(s)

c(mol/L) 0 20 40 60 80 100

c(N2O4) 0.20 a0.10 c d e

c(NO2) 0.00 0.12 b0.22 0.22 0.22

反应进行至100 s后将反应混合物的温度降低，发现气体的颜色变浅。

(1)该反应的化学方程式为

________________________________________________________________________，表中b________c(填“<”、“＝”或“>”)。

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(2)20 s 时，N 2O 4的浓度为________ mol/L,0～20 s 内N 2O 4的平均反应速率为________。

(3)该反应的平衡常数表达式K ＝________，在80 ℃时该反应的平衡常数K 值为________(保留2位小数)。

(4)在其他条件相同时，该反应的K 值越大，表明建立平衡________。

A ．N 2O 4的转化率越高

B ．NO 2的产量越大

C ．N 2O 4与NO 2的浓度之比越大

D ．正反应进行的程度越大

解析：(1)根据题中信息，知

N 2O 4(g) 2NO 2(g)

开始浓度(mol/L): 0.20 0

20 s 时(mol/L): 0.14 0.12

40 s 时(mol/L): 0.10 0.20

60 s 时(mol/L): 0.09 0.22(此时达平衡)

80 s 时(mol/L): 0.09 0.22

所以b >c 。

(2)20 s 时c (N 2O 4)＝0.14 mol/L

v (N 2O 4)＝Δc Δt ＝(0.20－0.14)mol/L (20－0)s

＝0.003 mol/(L·s) (3)平衡时K ＝c 2(NO 2)c (N 2O 4)＝(0.22)20.09

＝0.54 (4)K 值越大，说明正向反应进行的程度越大，反应进行越完全，反应物转化率越大，故A 、

B 、D 正确。

答案：(1)N 2O 4(g)2NO 2(g) >

(2)0.14 0.003 mol/(L·s) (3)c 2(NO 2)c (N 2O 4)

0.54 (4)A 、B 、D

13．对可逆反应a A(g)＋b B(g) c C(g)＋d D(g)达到平衡时，各物质的物质的量浓度满足以下关系：[c (C )]c ·[c (D )]d [c (A )]a ·[c (B )]b

＝K (为一常数)，K 称为化学平衡常数，其反应的K 值只与温度

有关。现有反应：CO(g)＋H 2O(g) CO 2(g)＋H 2(g) ΔH <0。在850 ℃时，K ＝1。

(1)若升高温度到950 ℃时，达到平衡时K ________1(填“大于”“小于”或“等于”)。

(2)850 ℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol CO,3.0 mol H 2O,1.0 mol CO 2和x mol H 2，则：

①当x ＝5.0时，上述平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。

②若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x 应满足的条件是________。

解析：(1)从题给信息知：正反应是放热反应，升温，平衡向逆反应方向移动，CO 2和H 2的浓度将减小，而CO 和H 2O(g)的浓度将增大，故K 值减小。

(2)将1.0 mol CO,3.0 mol H 2O,1.0 mol CO 2和x mol H 2代入平衡常数表达式中，得x ＝3.0 mol <5.0 mol ，平衡向逆反应方向移动。若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x 应满足的条件是：x <3.0。

答案：(1)小于 (2)①逆反应 ②x <3.0

14．在一个温度恒定的密闭容器中，SO 2和O 2发生反应。已知1 mol SO 2和足量O 2完全反应，放出的热量为Q 。请按要求回答下列问题。

[恒压条件下]

(1)若开始时放入1 mol SO 2和0.5 mol O 2，达平衡后，生成0.9 mol SO 3，这时SO 2的转化率为________；

(2)若开始时放入4 mol SO 2和2 mol O 2，达平衡后，生成SO 3的物质的量为________，反应放出的热量为________。

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[恒容条件下]

(3)若开始时放入1 mol SO2和0.5 mol O2，达平衡后，生成a mol SO3，则a________0.9(填“>”、“<”或“＝”)；

(4)若令x、y和z分别代表初始加入SO2、O2和SO3的物质的量，要使达平衡时，反应混合物中三种气体的物质量分数与(3)中平衡时完全相同，则x、y、z必须满足的一般条件是________________________。(用两个代数式表示，其中一个只含x、y，另一个只含x、z) 解析：(1)根据“S”守恒可知SO2转化率为90%。

(2)恒温恒压下，只要转化过来的起始投入量成比例，两者就成等效平衡，SO2转化率相同，生成SO3为4 mol×90%＝3.6 mol，放出热量为3.6Q。

(3)恒容条件下，由于该反应是气体体积减小的反应，所以相对于恒压条件，相当于气体体积增大，压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动，SO2转化率降低，则生成SO3小于0.9 mol。

(4)2SO2＋O22SO3

10.50

起始x y z

转化z0.5z z

平衡x＋z y＋0.5z0

则x＋z＝1，y＋0.5z＝0.5，即x＝2y，x＋z＝1。

答案：(1)90%(2)3.6 mol 3.6Q

(3)<(4)x＝2y x＋z＝1

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