辅导：2-1 化学反应平衡 习题（困难）

小于1，D错误。 答案 C

二、非选择题(本题共4个小题，共52分)

9．(10分)活性炭可用于处理大气污染物NO。在1 L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质)，生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时，测得平衡时各物质的物质的量如下表：

物质 n/mol T/℃ 初始 T1 T2 2.030 2.000 2.005 0.100 0.040 0.050 0 0.030 0.025 0 0.030 0.025 活性炭 NO E F (1)请结合上表数据，写出NO与活性炭反应的化学方程式：___________________________________________________________________。 (2)上述反应在T1℃时的平衡常数为K1，在T2℃时的平衡常数为K2。 ①计算K1＝________________。 ②根据上述信息判断，T1和T2的关系是________。 a．T1>T2 b．T1

(3)该反应为气体分子数不变的反应，因此选择ab。 答案 (1)C＋2NO�鸠馧2＋CO2

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(2)①9/16 ②c ③ab

10．(14分)在100 ℃时，将0.100 mol N2O4气体充入1 L恒容抽空的密闭容器中，隔一定时间对该容器内物质的浓度进行分析得到如表数据：

时间(s) c(N2O4)/mol·L－1 c(NO2)/mol·L－1 0 0.100 0.000 20 c1 0.060 40 0.050 c2 60 c3 0.120 80 c4 0.120 (1)该反应的平衡常数表达式为________；从表中分析： c1________c2，c3________c4(填“>”、“<”或“＝”)。 (2)在上述条件下，从反应开始直至达到化学平衡时，N2O4的平均反应速率为________mol·L－1·s－1。 (3)达平衡后下列条件的改变可使NO2气体浓度增大的是________(填字母序号)。 A．扩大容器的容积 B．再充入一定量的N2O4 C．分离出一定量的NO2 D．再充入一定量的He (4)若在相同条件下，起始时只充入0.080 mol NO2气体，则达到平衡时NO2气体的转化率为________。 解析 (1)本题的反应方程式为N2O4(g)�鸠�2NO2(g)，由表中数据可计算出c1＝0.070，c2＝0.100，根据60 s和80 s时c(NO2)相等可确定在60 s时反应已达平衡状态，则有c3＝c4。(2)由表中数据知，从反应开始直至达到化学平衡，v(NO2)＝0.002 mol·(L·s)－1，则v(N2O4)＝0.001 mol·(L·s)－1。(3)选项A和C中改变条件后，c(NO2)减小，选项D中改变条件后，c(NO2)保持不变。(4)在题设条件下反[NO2]20.1202应N2O4(g)�鸠�2NO2(g)的平衡常数K＝[NO]＝0.040＝0.36。现充入NO2气体240.080 mol，相当于0.040 mol N2O4，设达平衡时N2O4的浓度变化了x mol·L－1，[NO2]2?2x?2则有K＝＝＝0.36，解得x＝0.030，即达到平衡时混合气体中有[N2O4]0.040－x0.06 mol NO2和0.01 mol N2O4，所以NO2的转化率为25%。 [NO2]2

答案 (1)K＝[NO] < ＝ (2)0.001 (3)B (4)25%

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11．(14分)(2013·枣庄二模)(1)反应Fe(s)＋CO2(g)�鸠馞eO(s)＋CO(g) ΔH1，平衡常数为K1

反应Fe(s)＋H2O(g)�鸠馞eO(s)＋H2(g) ΔH2，平衡常数为K2

6 ---- Janssen

在不同温度时K1、K2的值如下表：

K1 K2 700 ℃ 1.47 2.38 900 ℃ 2.15 1.67 反应CO2(g)＋H2(g)�鸠馛O(g)＋H2O(g) ΔH，平衡常数K，则ΔH＝________(用ΔH1和ΔH2表示)，K＝________(用K1和K2表示)，且由上述计算可知，反应CO2(g)＋H2(g)�鸠馛O(g)＋H2O(g)是________反应(填“吸热”或“放热”)。 (2)一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，发生反应Fe(s)＋CO2(g)�鸠馞eO(s)＋CO(g) ΔH>0，CO2的浓度与时间的关系如图所示： ①该条件下反应的平衡常数为________；若铁粉足量，CO2的起始浓度为2.0 mol·L－1，则平衡时CO2的浓度为________mol·L－1。 ②下列措施中能使平衡时[CO]增大的是________(填序号)。 [CO2]A．升高温度 B．增大压强 C．再充入一定量的CO2 D．再加入一定量铁粉 K1解析 (1)目标反应可由上述两个反应相减得到，ΔH＝ΔH1－ΔH2，K＝K，随温2K1度升高，K1增大，K2减小，所以K增大，平衡正向移动，正反应为吸热反应。2(2)①平衡时[CO2]＝0.5 mol·L－1，[CO]＝1 mol·L－1，K＝2。设平衡时[CO]＝a mol·L－1

2－a，则平衡时[CO2]＝(2－a)mol·L，则K＝2＝a，解得a＝2/3。②升高温度，

－1

平衡正向移动，A正确。增大压强，平衡不移动，B错误。充入一定量的CO2，最终得到的是等效平衡，C错误。铁粉的量不影响平衡的移动，D错误。 K1

答案 (1)ΔH1－ΔH2 K 吸热

2(2)①2.0 0.67(或2/3) ②A

12．(14分)(2014·肥城一中月考)化工生产中原料转化与利用非常重要，现有反应：

7 ---- Janssen

CCl4＋H2�鸠馛HCl3＋HCl，查阅资料可知沸点：CCl4为77 ℃，CHCl3为61.2 ℃。在密闭容器中，该反应达到平衡后，测得下表数据。

实验 序号 1 2 3 温度℃ 110 110 100 初始CCl4 浓度(mol·L－1) 0.8 1.0 1.0 初始H2浓度 (mol·L－1) 1.2 1.0 1.0 CCl4的平 衡转化率 a 50% b (1)在100 ℃时，此反应的化学平衡常数表达式为________；在110 ℃时的平衡常数为________。 (2)在实验2中，若1小时后反应达到平衡，则H2的平均反应速率为________。在此平衡体系中再加入0.5 mol CCl4和1.0 mol HCl，平衡将向________方向移动。 (3)实验1中，CCl4的转化率a________50%(填“＞”、“＝”或“＜”)。实验3中，b的值________(填字母序号)。 A．等于50% B．大于50% C．小于50% D．由本题所给资料无法判断 解析 本题主要考查平衡常数的计算与转化率大小的判断，意在考查考生根据化学平衡常数表达式进行计算的能力。(1)根据题给各物质的沸点及反应温度可知[CHCl3]·[HCl]所有物质均为气态，该反应的平衡常数表达式K＝[CCl]·；由实验2可知，4[H2]CCl4的转化率为50%，则平衡时[CCl4]＝[H2]＝[CHCl3]＝[HCl]＝0.5 mol·L－1，则代入平衡常数表达式可得K＝1。(2)达到平衡后H2的转化浓度为0.5 mol·L－1，则H2的平均反应速率为0.5 mol·L－1·h－1；由于加入HCl的物质的量大于加入的CCl4的物质的量，使Q＞K，则平衡向逆反应方向移动。(3)实验1中，设CCl4x2转化浓度为x mol·L，K＝，解得x＝0.48，则CCl4的转化率

?0.8－x?×?1.2－x?

－1

0.48

＝0.8×100%＝60%＞50%；实验3中，由于不知道该反应是放热反应还是吸热反应，故无法判断。

[CHCl3]·[HCl]

答案 (1)K＝[CCl]· 1

4[H2]

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(2)0.5 mol·L－1·h－1 逆反应 (3)＞ D

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