2019屆高三化學二輪復習 熱點題型專練 專題7.3 化學平衡常數(shù)化學反應進行的方向（含解析）.doc

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化學平衡常數(shù)化學反應進行的方向 1．已知某化學反應的平衡常數(shù)表達式為K＝，在不同的溫度下該反應的平衡常數(shù)值分別為： t℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38 下列有關敘述不正確的是( ) A．該反應的化學方程式是CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) B．上述反應的正反應是放熱反應 C．如果在一定體積的密閉容器中加入CO2和H2各1 mol,5 min后溫度升高到830 ℃，此時測得CO為0.4 mol時，該反應為平衡狀態(tài) D．某溫度下，如果平衡濃度符合下列關系式：＝，判斷此時的溫度是1 000 ℃ 【解析】由平衡常數(shù)的表達式可知，反應的化學方程式是CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，A正確；隨著溫度的升高，平衡常數(shù)是減小的，這說明升高溫度平衡向逆反應方向進行，所以正反應是放熱反應，B正確；CO為0.4 mol，則水蒸氣也是0.4 mol，CO2和H2都是0.6 mol，則此時反應沒有達到平衡狀態(tài)，C不正確；將＝代入平衡常數(shù)表達式可知K＝0.6，所以溫度是1 000 ℃，D正確。 【答案】C 2． 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)是工業(yè)制硫酸的主要反應之一。一定溫度下，在甲、乙、丙三個容積均為2 L的恒容密閉容器中投入SO2(g)和O2(g)，其起始物質(zhì)的量及SO2的平衡轉(zhuǎn)化率如下表所示： 下列判斷中，正確的是( ) A．甲中反應的平衡常數(shù)小于乙 B．該溫度下，平衡常數(shù)值為400 C．平衡時，丙中c(SO3)是甲中的2倍 D．平衡時，甲中O2的轉(zhuǎn)化率大于乙中O2的轉(zhuǎn)化率 【答案】B 3．恒溫恒容下，向容積為2 L的密閉容器中加入MgSO4(s)和CO(g)，發(fā)生MgSO4(s)＋CO(g) MgO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)反應過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表： 反應時間/min n(MgSO4)/mol n(CO)/mol n(SO2)/mol 0 2.0 2.0 0 2 0.8 4 1.2 6 1.2 2.8 下列說法正確的是( ) A．0～2 min內(nèi)的平均反應速率為v(CO)＝0.6 mol/(Lmin) B．4 min后，平衡移動的原因可能是向容器中加入了2.0 mol的SO2 C．若升高溫度，反應的平衡常數(shù)變?yōu)?.0，則正反應為放熱反應 D．其他條件不變，若起始時容器中MgSO4、CO均為1.0 mol，則平衡時n(SO2)＝0.6 mol 【答案】B 4.已知甲為恒壓容器、乙為恒容容器。相同條件下充入等物質(zhì)的量的NO2氣體，且起始時體積相同。發(fā)生反應：2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0。一段時間后相繼達到平衡狀態(tài)。下列說法中正確的是( ) A．平衡時NO2的體積分數(shù)：甲>乙 B．達到平衡所需時間：甲>乙 C．給甲升溫，可以使甲中NO2的體積分數(shù)和乙中相等 D．若兩容器內(nèi)氣體的壓強保持不變，均說明反應已達到平衡狀態(tài) 【解析】以乙作參照，甲相當于在乙平衡的基礎上縮小體積，平衡右移。A項平衡時，NO2的體積分數(shù)甲<乙；B項，甲中恒壓，隨著反應進行體積縮小，各物質(zhì)濃度始終大于乙，反應速率甲>乙，所需時間甲<乙；C項，正反應放熱，給甲升溫，平衡左移，可以使甲中NO2的體積分數(shù)和乙中相等；D項，甲為恒壓，不論反應是否達到平衡壓強均為定值。 【答案】C 5．在2 L恒容密閉容器中充入2 mol X和1 mol Y發(fā)生反應：2X(g)＋Y(g) 3Z(g) ΔH<0。反應過程中持續(xù)升高溫度，測得混合體積X的體積分數(shù)與溫度的關系如圖所示。下列推斷正確的是( ) A．升高溫度，平衡常數(shù)增大 B．W點X的正反應速率等于M點X的正反應速率 C．Q點時，Y的轉(zhuǎn)化率最大 D．平衡時充入Z，達到新平衡時Z的體積分數(shù)比原平衡時大 【答案】C 6．現(xiàn)有甲、乙兩個實驗，進行反應N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)；丙、丁兩個實驗，進行反應H2(g)＋I2(g) 2HI(g) ΔH＝－a kJmol－1，實驗條件和起始投料如下表所示。以下結(jié)論正確的是( ) A.甲組中，若平衡時N2和NH3的轉(zhuǎn)化率分別為α1和α2，則α1＋α2＝1 B．乙組中，平衡Ⅱ中NH3的濃度是平衡Ⅰ的二倍 C．丙組中，若達平衡時Ⅰ中放熱Q1 kJ，Ⅱ中吸熱Q2 kJ，則Q1＋Q2＝a D．丁組中，達平衡所需時間：Ⅰ小于Ⅱ 【答案】C 7．在一定條件下，將A和B各0.32 mol充入容積為10 L的恒容密閉容器中，發(fā)生反應：A(g)＋B(g) 2C(g) ΔH<0，反應過程中測定的數(shù)據(jù)如下表。下列說法正確的是( ) t/min 0 2 4 7 9 n(B)/mol 0.32 0.24 0.22 0.20 0.20 A.反應前2 min的平均速率v(C)＝0.004 molL－1min－1 B．其他條件不變，降低溫度，反應達到新平衡前v(逆)＞v(正) C．保持其他條件不變，起始時向容器中充入0.64 mol A和0.64 mol B，平衡時n(C)<0.48 mol D．其他條件不變，向平衡體系中再充入0.32 mol A，再次平衡時，B的轉(zhuǎn)化率增大 【解析】A項，v(C)＝2v(B)＝2＝0.008 molL－1min－1。B項，正反應是放熱反應，降低溫度，平衡正向移動，故達新平衡前v(正)>v(逆)。C項，原平衡時，生成n(C)＝(0.32－0.20) mol2＝0.24 mol，若充入0.64 mol A和0.64 mol B相等于把兩個反應容器壓縮至一個，平衡不移動，故n(C)＝0.48 mol。D項，正確。 11．某溫度下，在2 L的密閉容器中，加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)發(fā)生反應：X(g)＋mY(g) 3Z(g)，平衡時X、Y、Z的體積分數(shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1 mol Z(g)，再次達到平衡后X、Y、Z的體積分數(shù)不變。下列敘述不正確的是( ) A．m＝2 B．兩次平衡的平衡常數(shù)相同 C．X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1∶1 D．第二次平衡時，Z的濃度為0.4 molL－1 【答案】D 【解析】在原平衡體系中加入1 mol Z，再次達到平衡后，X、Y、Z的體積分數(shù)不變，說明該平衡與原平衡是等效平衡，則化學方程式兩邊氣態(tài)物質(zhì)的化學計量數(shù)相等，即m＝2，A正確；溫度不變，平衡常數(shù)不變，B正確；起始時X、Y的物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比，則二者的平衡轉(zhuǎn)化率相等，C正確；起始時加入1 mol X和2 mol Y，相當于3 mol Z，平衡時Z的物質(zhì)的量為3 mol10%＝0.3 mol，在平衡體系中再加入1 mol Z，相當于起始時共加入4 mol Z，則新平衡時Z的物質(zhì)的量為4 mol10%＝0.4 mol，其濃度為0.4 mol/2 L＝0.2 molL－1，D錯誤。 12．一定條件下，向一密閉容器中充入一定量的NH3，反應2NH3(g) N2(g)＋3H2 (g)達到平衡時N2的體積分數(shù)與溫度、壓強的關系如圖所示。下列說法正確的是( ) A．壓強：p1>p2 B．b、c兩點對應的平衡常數(shù)：Kc>Kb C．a(chǎn)點：2v(NH3)正＝3v(H2)逆 D．a(chǎn)點：NH3的轉(zhuǎn)化率為1/3 【答案】B 13.汽車尾氣中NO產(chǎn)生的反應為：N2(g)＋O2(g) 2NO(g)。一定條件下，等物質(zhì)的量的N2(g)和O2(g)在恒容密閉容器中反應，如圖曲線a表示該反應在溫度T下N2的濃度隨時間的變化，曲線b表示該反應在某一起始反應條件改變時N2的濃度隨時間的變化。下列敘述正確的是( ) A．溫度T下，該反應的平衡常數(shù)K＝ B．溫度T下，隨著反應的進行，混合氣體的密度減小 C．曲線b對應的條件改變可能是加入了催化劑 D．若曲線b對應的條件改變是溫度，可判斷該反應的ΔH<0 【答案】A 14．將一定量純凈的氨基甲酸銨(NH2COONH4)粉末置于特制的密閉真空容器中(假設容器體積不變，固體試樣體積忽略不計)，在恒定溫度下使其達到分解平衡：NH2COONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g)。實驗測得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表： 下列說法正確的是( ) A．該反應的ΔH<0 B．該反應在較低溫度下能自發(fā)進行 C．25 ℃ 時平衡常數(shù)的值K≈1.610－8 D．再加入少量NH2COONH4平衡正向移動 【答案】C 【解析】由表中數(shù)據(jù)可知，升高溫度，平衡氣體總濃度增大，說明平衡向正反應方向移動，故正反應為吸熱反應，ΔH>0，A錯誤；該反應前后氣體分子數(shù)增大，則ΔS>0，在較低溫度下，ΔH－TΔS>0，反應不能自發(fā)進行，B錯誤；25 ℃時，NH3、CO2的平衡濃度分別為3.210－3 mol/L、1.6 10－3 mol/L，因此K＝c2(NH3)c(CO2)≈1.610－8，C正確；NH2COONH4為固體，加入少量NH2COONH4平衡不移動，D錯誤。 15．下列有關敘述中正確的是( ) 選項 化學反應方程式 已知條件 預測 A M(s)===X(g)＋Y(s) ΔH>0 它是非自發(fā)反應 B W(s)＋xG(g)===2Q(g) ΔH<0，自發(fā)反應 x可能等于1、2、3 C 4X(g)＋5Y(g)===4W(g)＋6G(g) 能自發(fā)反應 ΔH一定小于0 D 4M(s)＋N(g)＋2W(l)===4Q(s) 常溫下，自發(fā)進行 ΔH>0 【答案】B 16．在兩個固定容積均為1 L密閉容器中以不同的氫碳比充入H2和CO2，在一定條件下發(fā)生反應：2CO2(g)＋6H2(g) C2H4(g)＋4H2O(g) ΔH。CO2的平衡轉(zhuǎn)化率α(CO2)與溫度的關系如圖所示。下列說法正確的是( ) A．該反應在高溫下自發(fā)進行 B．氫碳比：x<2.0 C．氫碳比為2.0時，Q點v逆(H2)小于P點的v逆(H2) D．向處于P點狀態(tài)的容器中，按2∶4∶1∶4的比例再充入CO2、H2、C2H4、H2O，再次平衡后α(CO2)減小 【答案】C 【解析】通過圖像可判斷該反應的ΔH<0，因ΔS<0，ΔG＝ΔH－TΔS中T越大越不利于反應自發(fā)進行，因此T數(shù)值較小時(即低溫)反應可自發(fā)進行，A錯誤；增大一種反應物的濃度，另外一種反應物轉(zhuǎn)化率提高，故氫碳比越大，CO2轉(zhuǎn)化率越高，x>2.0，B錯誤；氫碳比為2.0時，P點為平衡點，由Q點到P點，CO2轉(zhuǎn)化率增大，平衡正向移動，故Q點v正>v逆，v逆逐漸增大至P點時與v正相等，故Q點v逆(H2)小于P點的v逆(H2)，C正確；設再充入n(C2H4)＝1 mol，n(C2H4)∶n(H2O)＝1 mol∶4 mol，相當于n(CO2)∶n(H2)＝2 mol∶6 mol，總共相當于加入(2 mol＋2 mol)∶(4 mol＋6 mol)＝2∶5的CO2、H2，即氫碳比為5∶2，該比值大于2，故CO2轉(zhuǎn)化率增大，D錯誤。 19．甲醇既是重要的化工原料，又可作為燃料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇，發(fā)生的主要反應如下： ①CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH1＝－99 kJ/mol ②CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2＝－58 kJ/mol ③CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH3＝＋41 kJ/mol 回答下列問題： (1)反應①的化學平衡常數(shù)K表達式為__________________，圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關系的曲線為______________(填曲線標記字母)。 (2)合成氣組成n(H2)/n(CO＋CO2)＝2.60時，體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度和壓強的關系如圖2所示。α(CO)值隨溫度升高而________(填“增大”或“減小”)；圖2中的壓強由大到小為________。 【答案】(1)K＝ a (2)減小 p3>p2>p1