2021届高考化学一轮复习课时作业26化学平衡常数化学反应进行的方向含解析新人教版.doc

化学平衡常数化学反应进行的方向1(2019·山东胶州二中期中)下列关于自发反应的说法中错误的是()A非自发反应在一定条件下可以实现B能够设计成原电池的反应是自发进行的氧化还原反应C电解质在水溶液中的电离是一个自发过程，该过程为熵增过程 D2NO2(g)4CO(g)=N2(g)4CO2(g)H<0，则该反应高温下利于自发进行D非自发反应在一定条件下能实现自发进行，如H>0、S>0的反应高温下可以自发进行，低温下不能自发进行，A正确；理论上，能够设计成原电池的反应是常温下能自发进行的氧化还原反应，B正确；电解质在水溶液中的电离是一个自发过程，该过程中电解质电离产生自由移动的离子，微粒数目增大，故该过程为熵增过程，C正确；反应2NO2(g)4CO(g)=N2(g)4CO2(g)的H<0、S<0，若自发进行，应满足HTS<0，故该反应低温下有利于自发进行，D错误。2(2019·宁夏银川一中考试)已知298 K下反应2Al2O3(s)3C(s)=4Al(s)3CO2(g)H2 171.0 kJ·mol1，S635.5 J·(mol·K)1，则下列说法正确的是()A由题给H可知，该反应是一个放热反应BS>0表明该反应是一个熵减少的反应C该反应在室温下可能自发进行D该反应可以自发进行的最低温度为3 416.2 KD该反应的H>0，为吸热反应，A项错误；S>0，表明该反应是熵增的反应，B项错误；由常温下，该反应的HTS>0可知，该反应在常温下不能自发进行，C项错误；该反应可以自发进行的最低温度为TK3 416.2 K，D项正确。3(2019·山东泰安一中期中)在一定条件下，对于反应mA(g)nB(g)cC(g)dD(g)，C的百分含量(C%)与温度、压强的关系如图所示，下列判断正确的是()AH<0、S>0 BH>0、S<0CH>0、S>0 DH<0、S<0A由图可知，当压强一定时，升高温度，C的百分含量减小，说明升高温度，平衡逆向移动，则有H<0；当温度一定时，增大压强，C的百分含量减小，说明增大压强，平衡逆向移动，则有mn<cd，故该反应的正反应是气体分子总数增加的反应，即熵增的反应，则有S>0，A正确。4某温度下气体反应达到化学平衡，平衡常数Kc(A)·c2(B)/c2(E)·c(F)，恒容时，若温度适当降低，F的浓度增加，下列说法正确的是()A增大c(A)、c(B)，K增大B降低温度，正反应速率增大C该反应的焓变为负值D该反应的化学方程式为2E(g)F(g)A(g)2B(g)D平衡常数K只随温度的变化而变化，与浓度变化无关，A错；降低温度，正、逆反应速率均减小，B错；降温时，F的浓度增大，说明平衡逆向移动，正反应是吸热反应，则焓变为正值，C错。5反应H2(g)I2(g)2HI(g)的平衡常数为K1；反应HI(g)H2(g)I2(g)的平衡常数为K2，则K1、K2的关系式为(平衡常数为同温度下的测定值)()AK12K2 BK1KCK1 DK1K2CK1c2(HI)/c(H2)·c(I2)，K2c(H2)·c(I2)/c(HI)，K1。6可逆反应：2SO2O22SO3达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2。下列说法正确的是(K为平衡常数，Q为浓度商)()AQ不变，K变大，O2转化率增大BQ不变，K变大，SO2转化率减小CQ变小，K不变，O2转化率减小DQ增大，K不变，SO2转化率增大C当可逆反应2SO2O22SO3达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2，平衡向右进行，但O2转化率减小，浓度商Q变小，K不变。7(2019·湖南郴州质检)对于可逆反应SiO2(s)C(s)N2(g)Si3N4(s)CO(g)(未配平)H<0。下列叙述正确的是()A增加焦炭的用量，生成氮化硅的反应速率增大B增加SiO2的用量，焦炭的转化率增大C增大压强，正反应速率增大，逆反应速率减小D反应的平衡常数可表示为K，升高温度，平衡常数K减小D焦炭是固体，增加焦炭的用量，反应速率不变，A错误。增加SiO2的用量，平衡不移动，焦炭的转化率不变，B错误。增大压强，正、逆反应速率均增大，C错误。配平反应方程式可得：3SiO2(s)6C(s)2N2(g)Si3N4(s)6CO(g)，则平衡常数可表示为K；该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，D正确。8(2019·山东鄄城二中期中)用O2将HCl转化为Cl2的反应为4HCl(g)O(g)2Cl2(g)2H2O(g)H<0。在恒温恒容条件下测得反应过程中c(Cl2)的实验数据如下表。下列说法错误的是()t/min0246c(Cl2)/(103mol·L1)01.83.75.4A.26 min用Cl2表示的化学反应速率为09 mol·L1·min1B当容器内气体的平均摩尔质量不变时，可说明反应达到化学平衡状态C化学平衡常数：K(200 )>K(400 )D增大压强，可以提高HCl的平衡转化率A26 min c(Cl2)由1.8×103mol·L1增大到5.4×103mol·L1，则有v(Cl2)9×104mol·L1·min1，A错误；恒温恒容时，平衡建立过程中，混合气体的总质量不变，气体的总物质的量不断变化，则气体的平均摩尔质量不断变化，当容器内气体的平均摩尔质量不变时，该反应达到化学平衡状态，B正确；该反应的H<0，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，则平衡常数：K(200 )>K(400 )，C正确；该反应的正反应为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，则HCl的平衡转化率增大，D正确。9(2019·湖南三湘名校联考)80 时，在2 L 恒容密闭容器中充入0.40 mol N2O4，发生反应：N2O4(g)2NO2(g)HQ kJ·mol1(Q>0)，测得如下数据：时间/s020406080100c(NO2)/(mol·L1)0.000.120.200.260.300.30下列判断正确的是 ()A升高温度，该反应的平衡常数K减小B2040 s内，v(N2O4)0.004 mol·L1·s1C反应达到平衡时，吸收的热量为0.30Q kJD100 s时再通入0.40 mol N2O4，达到新平衡时N2O4的转化率增大C该反应的H>0，升高温度，平衡正向移动，平衡常数K增大，A错误；2040 s内，c(NO2)0.08 mol·L1，则有v(NO2)0.004 mol·L1·s1，v(N2O4)v(NO2)0.002 mol·L1·s1，B错误；反应达到平衡时，生成的NO2为0.30 mol·L1×2 L0.60 mol，则反应吸收的热量为0.30Q kJ，C正确；达到平衡后，再通入0.40 mol N2O4，相当于保持n(N2O4)不变，缩小容器的容积，而缩小容积、增大压强时，平衡逆向移动，N2O4的转化率减小，D错误。10(2019·江西师大附中阶段考)在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中，发生反应：X(g)Y(g)2Z(g)H<0，一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如下表：t/min2479n(Y)/mol0.120.110.100.10下列说法正确的是 ()A8 min时，其他条件不变，增大X的浓度，则反应速率加快，活化分子的百分数增加B该温度下，此反应的平衡常数K1.44C其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前，v(逆)>v(正)D其他条件不变，再充入0.2 mol Z，平衡时X的体积分数增大B增大X的浓度，单位体积内活化分子数增加，则反应速率加快，但活化分子的百分数不变，A错误。利用“三段式”计算：X(g)Y(g)2Z(g)起始浓度/(mol·L1) 0.016 0.016 0转化浓度/(mol·L1) 0.006 0.006 0.012平衡浓度/(mol·L1) 0.01 0.01 0.012则该温度下，该反应的平衡常数K1.44，B正确。正反应为放热反应，其他条件不变，降低温度，平衡正向移动，则反应达到新平衡前，v(正)>v(逆)，C错误。其他条件不变，再充入0.2 mol Z，相当于保持n(Z)不变同时缩小容器容积，而该反应为反应前后气体分子数不变的反应，缩小容器容积、增大压强，平衡不移动，则X的体积分数不变，D错误。11一定条件下合成乙烯：6H2(g)2CO2(g)CH2=CH2(g)4H2O(g)；已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图，下列说法不正确的是()A该反应的逆反应为吸热反应B平衡常数：KM>KNC生成乙烯的速率：v(N)一定大于v(M)D当温度高于250 ，升高温度，催化剂的催化效率降低C升高温度CO2的平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，A正确；该反应的正反应是放热反应，升温平衡常数减小，B正确；化学反应速率随温度的升高而加快，催化剂在250 时催化活性最高，温度继续升高，其催化效率降低，所以v(N)有可能小于v(M)，C错误，D正确。12(2019·福建厦门双十中学考试)室温时，调节初始浓度为1.0 mol·L1的Na2CrO4溶液的pH(假设溶液的体积不变)，溶液中存在2CrO2HCr2OH2O，测定平衡时溶液中c(Cr2O)和c(H)，获得的曲线如图。下列说法不正确的是 ()A降低pH可提高c(Cr2O)BA点时CrO的平衡转化率为50%CA点时CrO转化为Cr2O反应的平衡常数K1014D平衡时，若溶液中c(Cr2O)c(CrO)，则c(H)>2.0×107mol·L1DpH越小，氢离子浓度越大，越有利于平衡正向移动，c(Cr2O)越大，A项正确；A点时c(Cr2O)0.25 mol·L1，反应消耗的CrO为0.5 mol·L1，CrO的平衡转化率为50%，B项正确；A点时c(H)1.0×107mol·L1，c(Cr2O)0.25 mol·L1，则c(CrO)0.5 mol·L1，求得平衡常数K1014，C项正确；若平衡时溶液中c(Cr2O)c(CrO)，即c(Cr2O)c(CrO)mol·L1，利用K进行计算，可知c(H)<2.0×107mol·L1，D项错误。13(1)生产氢气：将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。C(s)H2O(g)H2(g)CO(g)H131.3 kJ·mol1，S133.7 J·mol1·K1，该反应在低温下_(填“能”或“不能”)自发进行。(2)已知在400 时，N2(g)3H2(g)2NH3(g)的K0.5。在400 时，2NH3(g)N2(g)3H2(g)的K_(填数值)。400 时，在0.5 L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2 mol、1 mol、2 mol，则此时反应v正(N2)_(填“>”“<”“”或“不确定”)v逆(N2)。若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则合成氨反应的平衡_(填“向左”“向右”或“不”)移动；使用催化剂_(填“增大”“减小”或“不改变”)反应的H。解析：(1)根据HTS<0及H131.3 kJ·mol1，S133.7 J·mol1·K10.133 7 kJ·mol1·K1，解得在T> 982 K时该反应能自发进行，由此可知该反应在低温下不能自发进行。(2)平衡常数的值与化学方程式的书写有关，根据平衡常数的定义可得K2。引入浓度商Q，QK，说明此时已达化学平衡状态，即v正(N2)v逆(N2)。恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，使总体积增大。答案：(1)不能(2)2向左不改变14将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，得到如下三组数据：实验组温度/起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/minCOH2OH2CO1650421.62.462900210.41.633900abcdt(1)实验2条件下平衡常数K_。(2)实验3中，若平衡时，CO的转化率大于水蒸气，则a/b的值_(填具体值或取值范围)。(3)实验4，若900 时，在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1 mol，则此时v正_v逆(填“<”“>”或“”)。解析：(1)实验2条件下，平衡时CO的物质的量为1.6 mol，则：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) 起始量/mol 2 1 0 0 变化量/mol 0.4 0.4 0.4 0.4 平衡量/mol 1.6 0.6 0.4 0.4故900 时，K0.17。(2)由于CO与H2O(g)的化学计量数都为1，所以当两者物质的量相等时，二者转化率相等。要使CO的转化率大于水蒸气的转化率，则增大水蒸气的物质的量，即a/b的值小于1。(3)由上面的分析可知，900 时，该反应的平衡常数为0.17。实验4中，在900 时，在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1 mol，则此时Qc1，Qc>K，故反应向逆反应方向进行，所以v正<v逆。答案：(1)或0.17(2)<1(填0<a/b<1亦可) (3)<15.氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。(1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。反应大气固氮N2(g)O2(g)2NO(g)工业固氮N2(g)3H2(g)2NH3(g)温度/272 00025400450平衡常数K3.84×10310.15×1080.5070.152分析数据可知：大气固氮反应属于_(填“吸热”或“放热”)反应。分析数据可知：人类不适合大规模模拟大气固氮的原因：_。(2)工业固氮反应中，在其他条件相同时，分别测定N2的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线，下图所示的图示中，正确的是_(填“A”或“B”)；比较p1、p2的大小关系：_。.目前工业合成氨的原理是N2(g)3H2(g)2NH3(g)。(3)在一定温度下，将1 mol N2和3 mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8 mol。达平衡时，H2的转化率1_。已知平衡时，容器压强为8 MPa，则平衡常数Kp_(用平衡分压代替浓度计算，分压总压×物质的量分数)。解析：(1)由表中数据可知随温度从27 升高到2 000 ，K值增大，说明平衡向正反应方向移动，说明正反应是吸热反应；大气固氮的K值小，转化率低。(2)工业固氮，随温度升高，K值减小，平衡向逆反应方向移动，N2的转化率降低，所以A正确。取相同的温度，p1p2，N2的转化率升高，说明平衡向正反应方向移动，正反应是气体体积减小的反应，说明压强增大，p2>p1。(3)N23H22NH3n(始)/mol 1 3 0n(变)/mol a 3a 2an(平)/mol 1a 33a 2a有(1a)(33a)2a2.8，a0.6 mol，H2的转化率为60%，N2的平衡分压为×8 MPa，H2、NH3的平衡分压均为×8 MPa，Kp。答案：(1)吸热K值小，正向进行的程度小(或转化率低)，不适合大规模生产(2)Ap2>p1(3)60%或0.255或0.26- 8 -