（广东专用）2013版高中化学 课时提能演练(二十一)7.3化学平衡常数 化学反应进行的方向全程复习方略 新人教版.doc

【广东】2013版化学全程复习方略 课时提能演练(二十一) 7.3化学平衡常数 化学反应进行的方向（人教版）（45分钟 100分）一、单项选择题(本大题共8小题，每小题5分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)1.(2011·江苏高考改编)下列说法正确的是()A.一定温度下，反应MgCl2(l)=Mg(l)Cl2(g)的H<0S>0B.水解反应NHH2ONH3·H2OH达到平衡后，升高温度平衡逆向移动C.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应D.对于反应2H2O2=2H2OO2，加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率2.某温度下，可逆反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)平衡常数为K，下列说法正确的是()A.K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大B.K随着温度的升高而增大C.K越小，达到平衡时，反应物的转化率越大D.K随反应物浓度的改变而改变3.下列叙述不正确的是()A.化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化B.升高温度会增大化学反应速率，其原因是增大了活化分子的百分数C.某化学反应的能量变化如图所示，则该反应的H>0，S>0D.H3PO4的电离常数：K1K2K34.(2011·福建高考)25时，在含有Pb2、Sn2的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：Sn(s)Pb2(aq)Sn2(aq)Pb(s)，体系中c(Pb2)和c(Sn2)变化关系如图所示。下列判断正确的是()A.往平衡体系中加入少量金属铅后，c(Pb2)增大B.往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，c(Pb2)变小C.升高温度，平衡体系中c(Pb2)增大，说明该反应H>0D.25时，该反应的平衡常数K2.25.(易错题)某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对A2(g)3B2(g)2AB3(g)化学平衡状态的影响，得到如图所示的变化规律(图中T表示温度，n表示物质的量)，根据图示得出的判断结论正确的是()A.反应速率a>b>c B.达到平衡时A2的转化率大小为：b>a>cC.若T2>T1，则正反应是吸热反应D.达到平衡时，AB3的物质的量大小为：c>b>a6.(2012·东莞模拟)相同温度下，在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJ/mol。实验测得起始、平衡时的有关数据如表：容器编号起始时各物质物质的量/mol平衡时反应中的能量变化N2H2NH3130放出热量a kJ230放出热量b kJ260放出热量c kJ下列叙述正确的是()A.放出热量关系：a<b< 92.4B.三个容器内反应的平衡常数：>>C.达到平衡时氨气的体积分数：>D.N2的转化率：>>7.已知：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)H25 kJ/mol 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/(mol·L1)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 mol/L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 mol·L1A. B.C. D.8.(预测题)FeCl3(aq)与KSCN(aq)混合时存在下列平衡：Fe3(aq)SCN(aq)Fe(SCN)2(aq)。已知平衡时，物质的量浓度cFe(SCN)2与温度T的关系如图所示，则下列说法正确的是()A.FeCl3(aq)与KSCN(aq)反应的热化学方程式为：Fe3(aq)SCN(aq)=Fe(SCN)2(aq) H>0B.温度为T1、T2时，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1< K2C.反应处于D点时，一定有v(正)>v(逆)D.A点与B点相比，A点的c(Fe3)大二、双项选择题(本大题共2小题，每小题6分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求)9.(2012·深圳模拟)某恒温密闭容器发生可逆反应Z(？)W(？)X(g)Y(？)H ，在t1时刻反应达到平衡，在t2时刻缩小容器体积，t3时刻再次达到平衡状态后未再改变条件。下列有关说法中不正确的是()A.Z和W在该条件下一定不为气态B.t1t2时间段与t3时刻后，两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量不可能相等C.若在该温度下此反应平衡常数表达式为Kc(X)，则t1t2时间段与t3时刻后的X浓度相等D.若该反应只在某温度T0以上自发进行，则该反应的平衡常数K随温度升高而减小10.(2011·江苏高考)700时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1>t2)。反应时间/minn(CO)/molH2O/mol01.200.60t10.80t20.20下列说法正确的是()A.反应在t1 min内的平均速率为v(H2)0.40/t1 mol·L1·min1B.保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O，达到平衡时n(CO2)0.40 molC.保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O的体积分数增大D.温度升至800，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应三、非选择题(本大题共3小题，共48分)11.(14分)高炉炼铁中发生的基本反应之一为：FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)H>0，已知1 373 K时K0.263。(1)该反应的平衡常数表达式为。(2)温度升高，化学平衡移动后，平衡常数K值(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)1 373 K时测得高炉中c(CO2)0.025 mol/L，c(CO)0.1 mol/L，在这种情况下，该反应是否处于化学平衡状态(填“是”或“否”)。此时，化学反应速率v(正)v(逆)(填“大于”、“等于”或“小于”)，其原因是。12.(18分)(探究题)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.(16分)(2012·长春模拟)已知可逆反应：A(g)B(g)C(g)D(g)H<0。请回答下列问题：(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(A)1 mol/L，c(B)2.4 mol/L，达到平衡时，A的转化率为60%，此时B的转化率为。(2)若反应温度降低，则B的转化率将(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(A)4 mol·L1，c(B) a mol·L1，达到平衡后c(C)2 mol·L1，则a。(4)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(A)c(B)b mol/L，达到平衡后c(D)。(保留两位有效数字)答案解析1.【解析】选D。MgCl2(l)=Mg(l) Cl2(g)该反应为分解反应，吸热，H>0，反应物为液体，有气态物质生成，所以S>0，A错；水解反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，B错；铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生氧化反应，C错；MnO2为催化剂，能加快H2O2的分解速率，升高温度，反应速率加快，D对。2.【解析】选A。K的意义就是反应进行的程度，K值越大，反应进行的程度越大，A对；只有正反应为吸热反应，K才随着温度的升高而增大，因为该反应是吸热还是放热反应不清楚，B错；K值越大，反应物的转化率越大，C错；K只与温度有关，与反应物的浓度无关，D错。3.【解析】选C。化学平衡发生移动，如果不是改变温度引起的，则平衡常数不变，A对；升高温度，增大了活化分子的百分数，所以反应速率增大，B对；该反应的反应物能量比生成物能量高，反应的H<0，S不能确定，C错；磷酸为弱酸，并且酸性H3PO4>H2PO>HPO，酸性依次减弱，电离程度逐渐减小，D对。4.【解题指南】解答本题要注意以下两点：(1)改变固体的用量，平衡不移动。(2)固体不列入平衡常数的表达式。【解析】选D。金属铅的浓度是定值，加入金属铅，平衡不移动，c(Pb2)不变，A错；加入Sn(NO3)2固体后，增大了c(Sn2)，平衡逆向移动，c(Pb2)增大，B错；升高温度，c(Pb2)增大，说明平衡逆向移动，即逆反应吸热，则正反应放热，H0，C错；由图可知，平衡时c(Sn2)0.22 mol/L，c(Pb2)0.10 mol/L，所以平衡常数K2.2，D对。5.【解析】选D。a、b、c三点在同一温度下，但是对应的B2的起始物质的量不同，c点对应的B2的物质的量多，反应速率快，所以a、b、c的速率关系为c>b>a，A错；在A2物质的量不变的条件下，增加B2的物质的量，A2的转化率增大，所以A2的转化率大小关系为c>b>a，B错；因为AB3的曲线上的点都代表平衡时AB3的体积分数，可以选在b点后面的B2的起始量相同的一点，可以看出在升高温度的条件下，AB3的体积分数减小，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以正反应为放热反应，C错；在其他条件不变的情况下，B2的起始物质的量越多，平衡向正反应方向移动的程度越大，生成的AB3的物质的量越多，D对。【误区警示】该题容易出错的地方有下面几点(1)不理解曲线上的每一个点代表的都是平衡点。(2)曲线上的每一个点A2的物质的量都相同，但是B2的起始物质的量都不同。(3)对AB3的体积分数先升高后降低不清楚。在T1和T2两条曲线上都有一个最高点，此最高点的含义是A2与B2恰好按照13物质的量之比反应。在b点前面图像上的点AB3的体积分数低的原因是B2不足，A2不能完全反应，造成AB3体积分数低；在b点后面的点AB3体积分数低的原因是B2过量，造成AB3体积分数低。6.【解析】选A。可逆反应不能进行到底，是加入了反应物N2，H2的转化率增大，反应放出热量的关系为：a<b<92.4，A对；温度不变，平衡常数不变，B错；和比较，相当于加压，平衡正向移动，达到平衡时氨气的体积分数：>，C错；N2的转化率：>>，D错。7.【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 mol·L1，此时CH3OH的浓度为0.8 mol·L1，根据Qc，将各物质的浓度代入可得，Qc2.4<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 mol/L，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 mol×25 kJ·mol140 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0.8 mol·L10.72 mol·L10.08 mol·L1，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mpq，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。8.【解析】选C。根据图像可知，随着温度的升高，Fe(SCN)2浓度减小，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，H<0，A错；因为T1<T2且正反应为放热反应，所以K1>K2，B错；反应处于D点时，从横坐标看T1温度下对应的平衡状态Fe(SCN)2浓度比D点高，所以D点还未达到平衡，故v(正)>v(逆)，C对；A点与B点Fe(SCN)2浓度相比，A点高，Fe3浓度小，D错。9.【解析】选B、D。因为从反应开始到达到平衡和压缩容器的体积达到平衡的过程中，正反应速率一直不变，说明反应物一定不是气体，A对；逆反应速率随压强变化而变化，说明产物中有气体物质，若X为气体，Y为非气态物质，则气体只有一种，平均相对分子质量不变，若Y也为气态，因为两者物质的量相等，任何时刻都是两者的平均相对分子质量，混合气体的平均相对分子质量也不变，B错；平衡常数Kc(X)，说明平衡常数只与X的浓度有关，因为温度不变，平衡常数不变，所以X的浓度不变，C对；该反应只在某温度T0以上才能自发进行，根据HTS<0可知，一定是H>0，S>0，且S较小，只有在温度较高时反应才能自发进行，因为H>0，所以温度升高，平衡常数增大，D错。10.【解题指南】解答该题应注意下面三点：(1)根据t1与t2时刻数据确定平衡状态。(2)平衡常数不变，计算CO2的物质的量。(3)根据平衡常数随温度的变化确定反应热正负。【解析】选B、C。t1 min内H2的平均反应速率与CO的平均反应速率相同，CO的物质的量的变化为0.40 mol，反应在t1 min 内的平均速率为v(CO)(0.20/t1)mol·L1·min1，A错；对比表中数据可知t1时已经达平衡，根据t1时的数据可求得n(CO2)0.40 mol，n(H2)0.40 mol，所以该温度下的平衡常数为K(0.2×0.2)/(0.4×0.1)1。因为在相同温度下，所以平衡常数不变，由平衡常数解得平衡时n(CO2)0.40 mol，B对；增大反应物水蒸气的浓度，平衡正向移动，CO转化率增大，水蒸气的转化率降低，水蒸气的体积分数增大，C对；温度升高，平衡常数减小，说明温度升高平衡逆向移动，说明正反应为放热反应，D错。11.【解题指南】解答该题应该注意下面两点：(1)平衡常数的表达式中固体物质不能代入。(2)利用Qc与K的关系可以判断反应是否达到平衡状态，从而判断正、逆反应速率的关系。【解析】(1)根据反应FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)可知，该反应的平衡常数表达式为Kc(CO2)/c(CO)。(2)因为正反应为吸热反应，升高温度，平衡常数增大。(3)Qcc(CO2)/c(CO)0.025 mol/L/0.1 mol/L0.25<0.263，所以反应没有达到平衡，反应向正反应方向移动，正反应速率大于逆反应速率。答案：(1)Kc(CO2)/c(CO)(2)增大(3)否大于因为Qcc(CO2)/c(CO)0.025 mol/L/0.1 mol/L0.25<0.263，故平衡向右移动，v(正)>v(逆)12.【解题指南】解答该题应该注意下面三点：(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 mol·L1，所以CO的反应速率为v(CO)0.75 mol·L1/10 min0.075 mol·L1·min1，根据反应速率之比等于化学计量数之比可知，v(H2)2v(CO)2×0.075 mol·L1·min10.15 mol·L1·min1，CO的转化率为0.75 mol·L1/1.00 mol·L1×100%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 mol·L1·min175%(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.【解题指南】解答该题注意以下两点：(1)利用“三行式”进行解题。(2)在同一温度下，平衡常数不变。【解析】(1)根据A的转化率可知，转化A的浓度为0.6 mol·L1，转化B的浓度也为0.6 mol·L1，B的转化率为0.6 mol·L1/2.4 mol·L1×100%25%。(2)因为正反应为放热反应，所以降低温度，平衡向正反应方向移动，B的转化率增大。(3)根据平衡时C的浓度可知，达到平衡时A、B、C、D的物质的浓度分别为2 mol·L1、(a2) mol·L1、2 mol·L1、2 mol·L1，根据(1)可知此温度下的平衡常数为K(0.6×0.6)/(0.4×1.8)0.5，所以2×2/2×(a2)0.5，解得a6。(4)设达到平衡后c(D)x，则A(g)B(g) C(g)D(g)起始mol/Lbb00平衡mol/Lbx bx x x则K0.5解得x0.41b mol/L答案：(1)25%(2)增大(3)6(4)0.41b mol/L- 8 -