高三化学一轮复习练习卷：化学反应进行的方向化学平衡常数.docx

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1、化学反应进行的方向化学平衡常数一、选择题1已知碳酸钙的分解CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H1仅在高温下自发进行；氯酸钾的分解2KClO3(s)=2KCl(s)3O2(g)H2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()AH1178.32 kJmol1H278.3 kJmol1BH1178.32 kJmol1H278.3 kJmol1CH1178.32 kJmol1H278.3 kJmol1DH1178.32 kJmol1H278.3 kJmol12放热反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)在温度t1时达到平衡，c1(CO)c1(H2O)1.0 molL

2、1，其平衡常数为K1。反应体系的温度升高至t2时，反应物的平衡浓度分别为c2(CO)和c2(H2O)，平衡常数为K2，则下列说法正确的是()AK2和K1的单位均为molL1BK2K1Cc2(CO)c2(H2O)Dc1(CO)c2(CO)3在1 L密闭容器中，把1 mol A和1 mol B混合发生如下反应：3A(g)B(g)xC(g)2D(g)，当反应达到平衡时，生成0.4 mol D，并测得C的平衡浓度为0.4 molL1，下列叙述中不正确的是()Ax的值为2BA的转化率为40%CB的平衡浓度为0.8 molL1DD的体积分数为20%4.羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、

3、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡：CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g)K0.1反应前CO的物质的量为10 mol，平衡后CO的物质的量为8 mol。下列说法正确的是()A升高温度，H2S浓度增大，表明该反应是吸热反应B通入CO后，正反应速率逐渐增大C反应前H2S物质的量为7 molDCO的平衡转化率为80%5(2020济南模拟)已知，相关数据见下表：编号化学方程式平衡常数不同温度下的平衡常数979 K1 173 KFe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)K11.472.15CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)K21.62bFe(s)H

4、2O(g)FeO(s)H2(g)K3a1.68根据以上信息判断，下列结论错误的是()AabB增大压强，平衡状态不移动C升高温度，平衡状态向正反应方向移动D反应、均为放热反应6(2020山东模拟)反应、均会在工业生产硝酸过程中发生，其中反应、发生在氧化炉中，反应发生在氧化塔中，不同温度下各反应的化学平衡常数如下表所示。下列说法正确的是()温度(K)化学平衡常数反应：4NH35O24NO6H2O反应 ：4NH33O22N26H2O反应：2NOO22NO25001.110267.110341.31027002.110192.610251.0A使用选择性催化反应的催化剂可增大氧化炉中NO的含量B通过改

5、变氧化炉的温度可促进反应而抑制反应C通过改变氧化炉的压强可促进反应而抑制反应D氧化炉出气在进入氧化塔前应进一步提高温度7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510421.9105下列说法不正确的是()A上述生成Ni(CO)4(g)的反应为放热反应B25 时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)4CO(g)的平衡常数为2105C80 达到平衡时，测得n(CO)0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 molL1D80 时，测得某时刻，Ni(

6、CO)4、CO浓度均为0.5 molL1，则此时v(正)v(逆)8将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中，在一定条件下，发生反应并达到平衡：X(g)3Y(g)2Z(g)H0。当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时，表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是()选项改变条件新平衡与原平衡比较A升高温度X的转化率变小B增大压强X的浓度变小C充入一定量YY的转化率增大D使用适当催化剂X的体积分数变小9某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol A和2 mol B，发生反应3A(g)2B(g)4C(s)2D(g)，反应一段时间后达到平衡状态，测得生成1.6 mol C。下列说法正确的是()A该反

7、应的平衡常数表达式为KBB的平衡转化率是40%C增大压强，化学平衡常数增大D增加B的量，B的平衡转化率增大二、非选择题10甲醇是一种重要的化工原料。利用CO、CO2和H2在催化剂的作用下合成甲醇，有关反应的反应焓变与平衡常数表示如下：反应1：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H1K1反应2：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H2K2反应3：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H3K3(1)H3_(用H1、H2表示)。 K3_(用K1、K2表示)。 (2)平衡常数K随温度变化的曲线如图所示：H2_(填“大于”“小于”或“等于”)H3，理由是_。 温度为T1 K时，体

8、系建立起化学平衡状态，测得c(H2)0.1 molL1，_。 11在温度为373 K时，将0.100 mol无色的N2O4气体放入1 L抽空的密闭容器中，立刻出现红棕色，直至建立N2O42NO2的平衡。如图是隔一定时间测定的N2O4的浓度与时间变化的曲线图(纵坐标为N2O4的浓度，横坐标为时间)。(1)计算在2040 s时间内，NO2的平均生成速率为_molL1s1。(2)该反应的化学平衡常数表达式为_。该温度下平衡常数的值为_。(3)达到平衡状态时N2O4的转化率为_。(4)求平衡时容器内气体压强与反应前的压强之比为_(填最简整数比)。12.一定量的CO2与足量的C在恒压密闭容器中发生反应：

9、C(s)CO2(g)2CO(g)H173 kJmol1，若压强为p kPa，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示，回答下列问题：(1)650 时CO2的平衡转化率为_。(2)t1 时平衡常数Kp_(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)；该温度下达平衡后若再充入等物质的量的CO和CO2气体，则平衡_(填“正向”“逆向”或“不”)移动，原因是_13.为了缓解温室效应，科学家提出了回收和利用CO2的方案：利用CO2制备CH4。300 时，向2 L恒容密闭容器中充入2 mol CO2和8 mol H2，发生反应CO2(g)4H2(g)CH4(g)2H2O(g)H，混合气体中CH4

10、的浓度与反应时间的关系如图所示。(1)从反应开始到恰好达到平衡时，H2的平均反应速率v(H2)_。300 时，反应的平衡常数K_。保持温度不变，向平衡后的容器中再充入2 mol CO2和8 mol H2，重新达到平衡时CH4的浓度_(填标号)。A等于0.8 molL1B等于1.6 molL1C0.8 molL1c(CH4)”“”“0，反应仅高温自发，说明该反应H10；氯酸钾的分解S0，反应在任何温度下都自发进行，说明该反应H2bB增大压强，平衡状态不移动C升高温度，平衡状态向正反应方向移动D反应、均为放热反应C解析：由，得K3K1K2，则a2，b b，A项正确；是等体积反应，增大压强，平衡不移

11、动，B项正确；由a2，bv(逆)D解析：随着温度的升高，平衡常数逐渐减小，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应，A正确；逆反应的平衡常数是正反应的倒数，B正确；选项C中，根据80 时平衡常数的表达式可知，Ni(CO)4的平衡浓度为2 molL1，C正确；80 时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO浓度均为 0.5 molL1，则此时82，反应向逆反应方向进行，则此时v(正)v(逆)，D错误。8将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中，在一定条件下，发生反应并达到平衡：X(g)3Y(g)2Z(g)H0，又H3H1H2，则H20，根据盖斯定律知H3H1H2，所以H2H30.011

12、1在温度为373 K时，将0.100 mol无色的N2O4气体放入1 L抽空的密闭容器中，立刻出现红棕色，直至建立N2O42NO2的平衡。如图是隔一定时间测定的N2O4的浓度与时间变化的曲线图(纵坐标为N2O4的浓度，横坐标为时间)。(1)计算在2040 s时间内，NO2的平均生成速率为_molL1s1。(2)该反应的化学平衡常数表达式为_。该温度下平衡常数的值为_。(3)达到平衡状态时N2O4的转化率为_。(4)求平衡时容器内气体压强与反应前的压强之比为_(填最简整数比)。解析：(1)根据图像，2040 s时间内，N2O4的浓度变化量是0.020 molL1，则v(N2O4)0.001 mo

13、lL1s1，根据化学方程式可知，NO2的速率是N2O4速率的2倍，故v(NO2)0.002 molL1s1。(2)根据平衡常数的定义，可直接写出表达式。60 s后反应达到平衡，此时N2O4的浓度是0.040 molL1，则N2O4的浓度变化量是0.060 molL1，NO2的浓度是0.120 molL1，代入平衡常数表达式可计算出数值。(3)N2O4的转化率为100%60%。(4)平衡时容器内气体的总浓度为0.040 molL10.120 molL10.160 molL1，故平衡时与反应前的压强比为0.160 molL10.100 molL185。答案：(1)0.002(2)K0.36(3)6

14、0%(4)8512.一定量的CO2与足量的C在恒压密闭容器中发生反应：C(s)CO2(g)2CO(g)H173 kJmol1，若压强为p kPa，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示，回答下列问题：(1)650 时CO2的平衡转化率为_。(2)t1 时平衡常数Kp_(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)；该温度下达平衡后若再充入等物质的量的CO和CO2气体，则平衡_(填“正向”“逆向”或“不”)移动，原因是_解析：(1)设CO2的起始量为a mol，反应消耗x mol。C(s)CO2(g)2CO(g)起始 a mol 0n x mol 2x mol平衡 (ax)mol 2

15、x mol100%40%x，故(CO2)100%25%。(2)t1 时CO与CO2的体积分数相等，均为0.5，Kp0.5p。再充入等物质的量的CO和CO2时，二者的体积分数不变，平衡不移动。答案：(1)25%(2)0.5p不再充入等物质的量的CO和CO2，平衡体系中二者的体积分数仍相同，平衡不移动13.为了缓解温室效应，科学家提出了回收和利用CO2的方案：利用CO2制备CH4。300 时，向2 L恒容密闭容器中充入2 mol CO2和8 mol H2，发生反应CO2(g)4H2(g)CH4(g)2H2O(g)H，混合气体中CH4的浓度与反应时间的关系如图所示。(1)从反应开始到恰好达到平衡时，

16、H2的平均反应速率v(H2)_。300 时，反应的平衡常数K_。保持温度不变，向平衡后的容器中再充入2 mol CO2和8 mol H2，重新达到平衡时CH4的浓度_(填标号)。A等于0.8 molL1B等于1.6 molL1C0.8 molL1c(CH4)”“”“”或“”)0。解析：(1)从反应开始到恰好达到平衡时，H2的平均反应速率v(H2)4v(CH4)40.32 molL1min1。CO2(g)4H2(g)CH4(g)2H2O(g)初始浓度/(molL1) 1 4 0 0转化浓度/(molL1) 0.8 3.2 0.8 1.6平衡浓度/(molL1) 0.2 0.8 0.8 1.630

17、0 时，反应的平衡常数K25 mol2L2。保持温度不变，向平衡后的容器中再充入2 mol CO2和8 mol H2，相当于增大压强，平衡正向移动，则重新达到平衡时CH4的浓度大于1.6 molL1。(2)Q14(mol2L2)v逆。(3)200 时，该反应的平衡常数K61.8 mol2L2，说明升高温度，平衡常数减小，平衡逆向移动，正反应为放热反应，则H(3)14“绿水青山就是金山银山”。近年来，绿色发展、生态保护成为我国展示给世界的一张新“名片”。汽车尾气是造成大气污染的重要原因之一，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。请回答下列问题：(1)已知：N2(g)O2(g)=2

18、NO(g) H1180.5 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g) H2393.5 kJmol12C(s)O2(g)=2CO(g) H3221 kJmol1若某反应的平衡常数表达式为K，则此反应的热化学方程式为_。(2)N2O5在一定条件下可发生分解反应：2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)，某温度下向恒容密闭容器中充入一定量N2O5，测得N2O5浓度随时间的变化如下表：t/min012345c(N2O5)/(molL1)1.000.710.500.350.250.17反应开始时体系压强为p0，第2 min时体系压强为p1，则p1p0_。25 min内用NO2表示的该反应的平均反应速

19、率为_。一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是_(填标号)。aNO2和O2的浓度比保持不变b容器中压强不再变化c2v正(NO2)v逆(N2O5)d气体的密度保持不变(3)如图是密闭反应容器中按n(N2)n(H2)13投料后，在200 、400 、600 下，合成NH3反应达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线，已知该反应为放热反应。曲线a对应的温度是_。M点对应的H2的转化率是_。解析：(1)若某反应的平衡常数表达式为K，则其化学方程式为2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)，将题中3个已知热化学方程式依次编号为

20、，根据盖斯定律，由2可得：2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)H(393.5 kJmol1)2(180.5 kJmol1)(221 kJmol1)746.5 kJmol1。(2)根据题表中数据列三段式2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)初始/(molL1) 1.00 0 0转化/(molL1) 0.50 1.00 0.252 min时/(molL1) 0.50 1.00 0.25该反应在恒温恒容条件下发生，反应前后气体的压强之比等于物质的量之比，也等于物质的量浓度之比，所以p1p0(0.501.000.25)molL11.00 molL174。25 min内，v(N2O5)0

21、.11 molL1min1，v(NO2)2v(N2O5)0.22 molL1min1。反应过程中NO2和O2的浓度比始终保持不变，a项不能说明反应已经达到化学平衡状态；该反应在反应前后气体分子数不相等，反应过程容器中压强为变量，容器中压强不再变化可以说明反应已经达到化学平衡状态，b项符合题意；v正(NO2)2v逆(N2O5)时，正、逆反应速率相等，而2v正(NO2)v逆(N2O5)时，正、逆反应速率不相等，c项不能说明反应已经达到化学平衡状态；反应物和反应产物均为气体，气体总质量不变，而容器恒容，故反应过程中气体密度始终不变，d项不能说明反应已经达到化学平衡状态。(3)合成氨反应为放热反应，升

22、高温度，平衡向逆反应方向移动，NH3的产率降低，NH3的物质的量分数减小，曲线a、b、c中，在相同条件下曲线a对应NH3的物质的量分数最高，其反应温度最低，所以曲线a对应的温度为 200 。M点NH3的物质的量分数为60%，设NH3为0.6a mol，则N2、H2共为0.4a mol，因为反应器中按n(N2)n(H2)13投料，故M点时H2为0.3a mol，结合N2(g)3H2(g)2NH3(g)可知，转化的H2的物质的量为0.9a mol，所以M点对应H2的转化率100%75%。答案：(1)2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)H746.5 kJmol1(2)74(或1.751)0.22 molL1min1b(3)200 75%