2019年高考化学一轮复习 第7章 第3节 化学平衡常数 化学反应进行的方向课时提升作业（含解析）新人教版.doc

2019年高考化学一轮复习 第7章 第3节 化学平衡常数 化学反应进行的方向课时提升作业（含解析）新人教版一、选择题(本题包括10小题，每小题6分，共60分)1.下列关于平衡常数的说法正确的是( )A在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度，生成物浓度用平衡浓度B在任何条件下，化学平衡常数是一个恒定值C平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂等无关D从平衡常数的大小可以推断一个反应进行的程度2.(xx嘉兴模拟)已知碳酸钙的分解CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)仅在高温下自发进行；氯酸钾的分解2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g)在任何温度下都自发进行，下面有几组焓变数据，其中可能正确的是( )AH1=-178.32 kJmol-1 H2=-78.3 kJmol-1BH1=+178.32 kJmol-1 H2=-78.3 kJmol-1CH1=-178.32 kJmol-1 H2=+78.3 kJmol-1DH1=+178.32 kJmol-1 H2=+78.3 kJmol-13随着汽车数量的逐年增多，汽车尾气污染已成为突出的环境问题之一。反应：2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)可用于净化汽车尾气，已知该反应速率极慢，570 K时平衡常数为11059。下列说法正确的是( )A提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂B提高尾气净化效率的常用方法是升高温度C装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或COD570 K时及时抽走CO2、N2，平衡常数将会增大，尾气净化效率更佳4某温度下，将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中，发生反应：aA(g)B(g)C(g)D(g)，5 min后达到平衡，已知该温度下其平衡常数K1，若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则( )Aa3 Ba2CB的转化率为40% DB的转化率为60%5.(xx池州模拟)在密闭容器中反应A(g)+2B(g)C(g)分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为c(A)=0.100 molL-1，c(B)=0.200 molL-1，c(C)=0 molL-1。反应物A的浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )A.若反应、的平衡常数分别为K1、K2，则K1<K2B.反应A+2BC的H>0C.实验平衡时B的转化率为60%D.减小反应的压强，可以使平衡时c(A)=0.060 molL-16.(xx芜湖模拟)在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如下表：温度2580230平衡常数510421.910-5下列说法正确的是( )A上述生成Ni(CO)4(g)的反应为吸热反应B25 时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为0.5C在80 时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO浓度均0.5 molL-1，则此时v(正)>v(逆)D80 达到平衡时，测得n(CO)=0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 molL-17.一定温度下，在一个容积为1 L的密闭容器中，充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，发生反应H2(g)I2(g)2HI(g)，经充分反应达到平衡后，生成的HI(g)占气体体积的50%，在该温度下，在另一个容积为2 L的密闭容器中充入1 mol HI(g)发生反应HI(g)H2(g)I2(g)，则下列判断正确的是( )A后一反应的平衡常数为1B后一反应的平衡常数为0.5C后一反应达到平衡时，H2的平衡浓度为0.25 molL-1D后一反应达到平衡时，HI(g)的平衡浓度为0.5 molL-18.化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志，在常温下，下列反应的平衡常数的数值如下：2NO(g)N2(g)O2(g) K1110302H2(g)O2(g)2H2O(g) K2210812CO2(g)2CO(g)O2(g) K3410-92以下说法正确的是( )A常温下，NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1c(N2)c(O2)B常温下，水分解产生O2，此时平衡常数的数值约为510-80C常温下，NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NOH2OCO2D以上说法都不正确9.已知:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H=-25 kJmol-1某温度下的平衡常数为400。此温度下，在1 L的密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下：物质CH3OHCH3OCH3H2Oc/(molL-1)0.81.241.24下列说法正确的是( )平衡后升高温度，平衡常数400平衡时，c(CH3OCH3)=1.6 molL-1平衡时，反应混合物的总能量减少20 kJ平衡时，再加入与起始等量的CH3OH，达新平衡后CH3OH转化率增大此时刻反应达到平衡状态平衡时CH3OH的浓度为0.08 molL-1A. B. C. D.10.(能力挑战题)(xx珠海模拟)某同学在三个容积相同的密闭容器中，分别研究三种不同条件下化学反应2X(g)Y(g)+W(g)的进行情况。其中实验、控温在T1，实验控温在T2，它们的起始浓度均是c(X)=1.0 molL-1，c(Y)=c(W)=0，测得反应物X的浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是( )A与实验相比，实验可能使用了催化剂B与实验相比，实验若只改变温度，则温度T1<T2，该反应是吸热反应C在实验、中，达到平衡状态时X的体积百分含量相同D若起始浓度c(X)=0.8 molL-1，c(Y)=c(W)=0，其余条件与实验相同，则平衡浓度c(X)=0.4 molL-1二、非选择题(本题包括3小题，共40分)11.(14分)(xx宿州模拟)设反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) H=Q1的平衡常数为K1，反应Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) H=Q2的平衡常数为K2，在不同温度下，K1、K2的值如下：温度(T)K1K29731.472.381 1732.151.67(1)从上表可推断，反应是_(填“放”或“吸”)热反应；(2)现有反应H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g) H=Q的平衡常数为K3。.根据反应与推导出K1、K2、K3的关系式K3=_；可推断反应是_(填“放”或“吸”)热反应。要使反应在一定条件下建立的平衡右移，可采取的措施有_。A.缩小容器体积 B.降低温度 C.使用合适的催化剂 D.设法减少CO的量E.升高温度.根据反应与推导出Q1、Q2、Q3的关系式Q3=_。12.(12分)(能力挑战题)甲醇可通过将煤气化过程中生成的CO和H2在一定条件下，发生如下反应制得:CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。请根据图示回答下列问题：(1)从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=_，CO的转化率为_。(2)该反应的平衡常数表达式为_，温度升高，平衡常数_(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)若在一体积可变的密闭容器中充入1 mol CO、2 mol H2和1 mol CH3OH，达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍，则加入各物质后该反应向_(填“正”“逆”)反应方向移动，理由是_。13.(14分)(xx蚌埠模拟)已知2A(g)+B(g) 2C(g),向容积为1 L的密闭容器中加入0.050 mol A和0.025 mol B,在500时充分反应,达平衡后测得c(C)=0.040 molL-1,放出热量Q1kJ。(1)能说明上述反应已经达到化学平衡状态的是(填写序号);a.v(C)=2v(B)b.容器内压强保持不变c.v逆(A)=2v正(B)d.容器内气体的密度保持不变(2)若在相同的容器中只加入0.050 mol C,500时充分反应达平衡后,吸收热量Q2kJ,则Q1与Q2之间的关系式可表示为(用含Q1、Q2的代数式表示);(3)500时,上述反应的化学平衡常数K= ;(4)已知:K(300)>K(350),该反应是(填“放”或“吸”)热反应;若反应温度升高,A的转化率(填“增大”“减小”或“不变”);(5)某温度下,A的平衡转化率()与体系总压强(p)的关系如图所示,平衡状态由a变到b时,化学平衡常数K(a)K(b)(填“>”“<”或“=”)。答案解析1.【解析】选D。在平衡常数表达式中，反应物及生成物浓度均为达到化学平衡时浓度，在温度一定时，对一个确定化学计量数的可逆反应，化学平衡常数是一个恒定值，其大小只与温度有关，与其他外界条件无关，平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度。2.【解析】选B。两个反应都是熵增加的反应，即S>0，反应在任何温度时都自发进行，即H-TS<0，则H<0；反应只有在高温时H-TS<0，反应才能自发进行，而S>0，根据H-TS知H>0。3【解析】选A。提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂，加快反应速率，A正确，B错误；上述反应为可逆反应，装有尾气净化装置的汽车排出的气体中仍然含有NO或CO，C错误；570 K时及时抽走CO2、N2，尾气净化效率更佳，但平衡常数不变，D错误。4【解析】选C。温度不变，扩大容器体积(相当于减小压强)时，A的转化率不变，说明反应前后气体的体积不变，即a1，A错误，B错误；设达平衡时，B的转化量为x mol，则A、B、C、D的平衡量分别为(2-x) mol、(3-x) mol、x mol、x mol，设容器体积为1 L，则平衡常数K1x2/(2-x)(3-x)，解得：x1.2，B的转化率1.2340%，所以C正确，D错误。5.【解析】选D。A项错误，平衡常数K值越大，反应的程度就越大，转化率就越高，反应就越完全，由图中数据可知，和平衡时A的浓度相同，故转化率也相同，所以K1=K2;B项错误，在该反应中，题目没有透露出平衡与温度的关系，故无法判断H的正负；C项错误，平衡时B的转化率为40%；D项正确，压强减小，平衡逆向移动。6.【解析】选D。升高温度，平衡常数减小，说明正反应是放热反应，A错误；25 时，Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)的平衡常数为5104，则其逆反应的平衡常数为210-5，B错误；在80 时测得某时刻Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 molL-1，Qc=8>2，则此时v(逆)>v(正)，C错误；80 达到平衡时，测得n(CO)=0.3 mol，根据平衡常数K=2，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 molL-1，D正确。7.【解题指南】解答本题时需明确：(1)“三段式”解题时，三种量的单位应统一；(2)化学平衡常数与方程式一一对应，对于同一个反应，因方程式书写的不同，平衡常数的表达式也不同。【解析】选B。由于气体的物质的量不变，n(HI)1 mol，则H2(g)I2(g)2HI(g)初始(molL-1) 1 1 0 转化(molL-1) 0.5 0.5 1平衡(molL-1) 0.5 0.5 1K14HI(g)H2(g)+I2(g)K20.5HI(g)H2(g)I2(g)初始(molL-1) 0.5 0 0转化(molL-1) x 平衡(molL-1) 0.5-x 0.5，求得x0.25。平衡时：c(H2)0.125 molL-1 ，c(HI)0.25 molL-1。8.【解析】选C。K1的表达式应为K1常温下，水分解产生O2，是H2和O2化合生成H2O的逆反应，因此其平衡常数的数值应为K2的倒数，数值为510-82；根据K值的大小可以得出三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NOH2OCO2。9.【解析】选B。因为正反应为放热反应，升高温度平衡常数减小，错；根据表格数据可知，反应转化生成的CH3OCH3、H2O浓度均为1.24 molL-1，此时CH3OH的浓度为0.8 molL-1，根据Qc=将各物质的浓度代入可得，Qc=2.4<400，所以此时没有达到平衡，此时反应向正反应方向进行，错；由化学平衡常数计算可知平衡时c(CH3OCH3)=1.6 molL-1，对；生成CH3OCH3的物质的量为1.6 mol，根据方程式可知生成1.6 mol CH3OCH3放出的热量为1.6 mol25 kJmol-1=40 kJ，错；平衡时，再加入与起始等量的CH3OH，相当于增大压强，平衡不移动,CH3OH的转化率不变，错；根据可知，达到平衡时CH3OH的浓度为0.08 molL-1，对。【方法技巧】恒容条件下增加反应物浓度对反应物转化率的影响1.对于常见的mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)的反应，增加A(或B)的浓度，B(或A)的转化率增大，增加浓度的物质本身的转化率减小。2.对于反应物只有一种的反应如：mA(g)pC(g)qD(g)。若m>pq，则增加A的浓度，A的转化率增大。若m=pq，则增加A的浓度，A的转化率不变。若m<pq，则增加A的浓度，A的转化率减小。10.【解析】选C。A项，实验与实验达到平衡时的浓度相同，只是实验反应速率较快，则可能使用了催化剂，正确；B项，实验达到平衡所用时间比实验短，则T2>T1，平衡时实验中X浓度较小，表明升温平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，正确；C项，实验、中达到平衡时，X的体积百分含量明显是=>，故不正确；D项，实验中，平衡时c(Y)=c(W)=0.25 molL-1，K平= =0.25，而反应温度不变，则平衡常数不变，K平=0.25,解得a=0.2 molL-1，则平衡时c(X)=0.8 molL-1-2a=0.4 molL-1，正确。11【解析】(1)温度升高，K增大，反应是吸热反应。(2).由Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)和Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)，-得H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)，故K3=K1/K2，反应是吸热反应；要使反应在一定条件下建立的平衡右移，可采取的措施有：设法减少CO的量和升高温度。.由盖斯定律得：Q3=Q1-Q2。答案:(1)吸 (2).K1/K2 吸 D、E.Q1-Q212.【解题指南】解答该题应该注意下面3点：(1)根据图一和已知反应方程式计算反应速率及转化率。(2)根据图二判断反应过程中的能量变化及反应是吸热反应还是放热反应，从而判断平衡常数随温度的变化。(3)=m/V，质量不变，密度增大，体积减小，从而判断反应方向。【解析】(1)根据图一可知，反应开始到达到平衡的过程中CO的浓度变化为0.75 molL-1,所以CO的反应速率为v(CO)=0.75 molL-1/10 min=0.075 molL-1min-1，根据反应速率之比等于化学计量数之比可知，v(H2)=2v(CO)=20.075 molL-1min-1=0.15 molL-1min-1，CO的转化率为0.75 molL-1/1.00 molL-1100%=75%。(2)该反应的平衡常数表达式为K=根据图二可知，反应物的能量比生成物的能量高，所以正反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小。(3)因为反应物和生成物都是气体，反应过程中质量不变，气体的密度=m/V。密度增大，说明容器的体积减小，因为反应在恒压的条件下进行，容器体积减小，说明反应后气体的物质的量减少，因为正反应方向是气体物质的量减少的反应，所以平衡向正反应方向移动。答案:(1)0.15 molL-1min-1 75%(2)K= 减小(3)正 反应前后气体总质量不变，同温、同压下，达到平衡时，气体密度增大，即气体体积减小，平衡正移13【解析】(1)该反应是气体体积减小的放热反应,容器体积不变,当压强不发生变化时,说明反应已达平衡,b正确,由反应速率和物质化学计量数的关系知v(C)=2v(B),v(A)=2v(B),故a不能作为平衡的依据,但v逆(A)=2v正(B)时,说明反应已达平衡。(2)由化学平衡的特点知加入0.050 mol C与加入0.050 mol A和0.025 mol B的平衡状态是等同的,正反应时生成了0.040 mol C,则逆反应时分解的C只有0.010 mol,故Q1应是Q2的4倍,即Q1=4Q2。(3)500时反应的平衡常数:K=3 200(4)温度升高,平衡常数减小,平衡逆向移动,说明该反应是放热反应。所以升高温度,A的转化率减小。(5)平衡常数只受温度的影响,温度不变,平衡常数不变。答案:(1)bc(2)Q1=4Q2(3)3 200(4)放减小(5)=