届高三化学总复习跟踪提高训练通用版第25讲 化学平衡常数化学反应进行方向.docx
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届高三化学总复习跟踪提高训练通用版第25讲化学平衡常数化学反应进行方向
2019届高三化学总复习跟踪提高训练
第25讲 化学平衡常数 化学反应进行方向
一、选择题
1.向平底烧
瓶中放入氢氧化钡固体[Ba(OH)2·8H2O]和氯化铵固体,塞紧瓶塞。
在瓶底和木板间滴少量水,如图所示,一会儿,就会发现瓶内固态物质变稀,有液体生成,瓶壁变冷,小木板上因少量水结冰冻结,而将烧瓶黏住,这时打开瓶塞,散发出来的气体有氨味。
这是自发地发生了反应:
Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)===BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l)。
下列结论正确的是( )
A.该反应是一个熵减的反应
B.该反应ΔH>0,ΔH-TΔS<0
C.吸热反应在常温下一定不能进行
D.能自发进行的反应一定能迅速发生反应
解析:
有氨味说明该反应能自发进行,其ΔH-TΔS<0,由瓶壁变冷等系列现象知,该反应的ΔH>0。
答案:
B
2.已知下列反应的平衡常数:
H2(g)+S(s)H2S(g),K1;S(s)+O2(g)SO2(g),K2;则反应H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)的平衡常数是( )
A.K1+K2 B.K1-K2
C.K1×K2D.K1/K2
解析:
按先后顺序对反应式进行编号,依次为①、②、③,由于所求的反应式③可用反应式①-反应式②得到,故由化学平衡常数的意义知,K3=K1/K2。
答案:
D
3.(2018·合肥高三第三次教学质量检测)将KO2放入密闭的真空容器中,一定条件下,发生反应:
4KO2(s)2K2O(s)+3O2(g),达到平衡后,保持温度不变,缩小容器体积,重新达到平衡。
下列说法正确的是( )
A.容器内压强增大B.KO2的量保持不变
C.平衡常数减小D.氧气浓度不变
解析:
缩小容器体积,即加压,平衡逆向移动,KO2的量增大,温度不变,平衡常数不变,结合平衡常数K=c3(O2),则c(O2)不变、p不变。
答案:
D
4.(2018·上海普陀区模拟)化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。
只改变一个条件,则下列对图像的解读正确的是( )
解析:
A项,根据图示可知,交点之前,反应未达平衡,交点时处于平衡状态,交点后升高温度逆反应速率增大比正反应速率增大更多,平衡逆向移动,升高温度平衡向吸热反应移动,故可判断可逆反应A2(g)+3B2(g)2AB3(g)正反应是放热反应,故错误;B项,增加一种反应物CO的量会增大另一种反应物二氧化氮的转化率,所以c点的转化率大于b点,故错误;C项,2v正(N2)=v逆(NH3)时,正、逆反应速率相等,此时化学反应达到了平衡状态,故错误;D项,根据图示可以看出压强只能改变反应速率,但是不改变平衡的移动,所以反应是前后气体的化学计量数之和相等的反应,即D一定是气体,故正确。
答案:
D
5.(2018·重庆巴蜀中学一模)某温度下在2L密闭容器中加入一定量A,发生以下化学反应:
2A(g)B(g)+C(g) ΔH=-48.25kJ·mol-1,反应过程中B、A的浓度比与时间t有如图所示关系,若测得第15min时c(B)=1.6mol·L-1,下列结论正确的是( )
A.该温度下此反应的平衡常数为3.2
B.A的初始物质的量为4mol
C.反应达到平衡时,放出的热量是193kJ
D.反应达平衡时,A的转化率为80%
解析:
平衡时:
c(C)=c(B)=1.6mol·L-1,结合平衡时=2,则c(A)=0.8mol·L-1,故K==4,A错误;初始时n(A)=(0.8+1.6×2)mol·L-1×2L=8mol,B错误;反应放出的热量=48.25kJ·mol-1×1.6mol·L-1×2L=154.4kJ,C错误,a(A)=×100%=80%,D正确。
答案:
D
6.(2018·山东青岛一模)T℃时,在一固定容积的密闭容器中发生反应:
A(g)+B(g)C(s) ΔH<0,按照不同配比充入A、B,达到平衡时容器中A、B浓度变化如图中曲线(实线)所示,下列判断正确的是( )
A.T℃时,该反应的平衡常数值为4
B.c点没有达到平衡,此时反应逆向进行
C.若c点为平衡点,则此时容器内的温度高于T℃
D.T℃时,直线cd上的点均为平衡状态
解析:
T℃时以a点计算,K===0.25,A错误;c点A的浓度大于平衡点时的浓度,所以此时反应正向进行,B错误;c点若为平衡点,则此时平衡常数要小于T℃时的平衡常数,即平衡逆向移动,而该反应为ΔH<0的反应,所以需要升高温度,C正确;T℃时,直线cd上d点为平衡状态,其他点均为非平衡状态,D错误。
答案:
C
7.(2018·河南郑州质检)将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,在不同温度下进行反应,得到如下表中的两组数据:
实验
编号
温度
/℃
平衡
常数
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需
时间/min
SO2
O2
SO2
O2
1
T1
K1
4
2
x
0.8
6
2
T2
K2
4
2
0.4
y
t
下列说法不正确的是( )
A.x=2.4
B.T1、T2的关系:
T1>T2
C.K1、K2的关系:
K2>K1
D.实验1在前6min的反应速率v(SO2)=0.2mol·L-1·min-1
解析:
实验1中,n(O2)参加=(2-0.8)mol=1.2mol,n(SO2)消耗=2.4mol,x=4-2.4=1.6,A错误;平衡时,实验1中n(SO2)=1.6mol,实验2中n(SO2)=0.4mol,而开始时反应物的起始量相等,实验1到实验2的过程,相当于平衡向正反应方向移动,根据平衡移动原理,降温能使平衡向正反应方向移动,即T1>T2,B正确;由B选项可得实验2是在实验1的基础上降温,温度降低,平衡向正反应方向移动,化学平衡常数增大,C正确;由表中数据,v(SO2)==0.2mol·L-1·min-1,D正确。
答案:
A
8.(2018·贵阳二模)最新报道的“人工固氮”反应为:
2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g),常压下测得该反应的部分数据如表所示。
则关于该反应的说法中不正确的是( )
T/℃
30
40
50
NH3的平衡浓度/(×10-6mol/L)
4.8
5.9
6.0
A.该反应的ΔH>0
B.常温下该反应的ΔS>0
C.反应在30℃、40℃时化学平衡常数分别为K1、K2,则K1<K2
D.在常温常压下,人工固氮比较容易进行
解析:
据表分析温度升高,氨气的平衡浓度增大,说明正反应是吸热反应,A正确;依据化学方程式分析是气体体积增大的反应,ΔS>0,B正确;正反应是吸热反应,升温平衡正向移动,反应在30℃、40℃时化学平衡常数分别为K1、K2,则K1<K2,C正确;在常温常压下,“人工固氮”反应NH3的平衡浓度很小,说明在常温常压下,人工固氮不容易进行,D错误。
答案:
D
9.(2018·江苏南京一模)一定温度下,在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中,充入一定量的H2和SO2发生下列反应:
3H2(g)+SO2(g)2H2O(g)+H2S(g)
容器
编号
温度/℃
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
H2
SO2
H2
SO2
容器Ⅰ
300
0.3
0.1
/
0.02
容器Ⅱ
300
0.6
0.2
/
/
容器Ⅲ
240
0.3
0.1
/
0.01
下列说法正确的是( )
A.该反应正反应为吸热反应
B.容器Ⅱ达到平衡时SO2的转化率比容器Ⅰ小
C.容器Ⅲ达到平衡的时间比容器Ⅰ短
D.240℃时,该反应的平衡常数为1.08×104
解析:
比较容器Ⅰ与容器Ⅲ可知,升温SO2的平衡浓度增大,说明正反应为放热反应,A错误;容器Ⅱ相对于容器Ⅰ而言相当于增压,平衡向正反应方向移动,平衡时SO2的转化率增大,B错误;容器Ⅲ到容器Ⅰ相当于升温,升温速率加快,容器Ⅰ达到平衡的时间短,C错误;容器Ⅲ中K==10800,D正确。
答案:
D
10.(2018·岳阳模拟)在某一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应:
A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0。
t1时刻达到平衡后,在t2时刻改变某一条件,其反应过程如图。
下列说法正确的是( )
A.0~t2时,v正>v逆
B.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,A的体积分数Ⅰ>Ⅱ
C.t2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加C
D.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数Ⅰ<Ⅱ
解析:
0~t1,反应正向进行,v正>v逆,t1~t2,反应达到平衡,v正=v逆,A错误;t2时刻改变条件后达到平衡时,逆反应速率不变,说明和原平衡等效,A的体积分数Ⅰ=Ⅱ,B错误;向密闭容器中加C,逆反应速率瞬间增大,再次建立的平衡与原平衡等效,说明和原平衡相同,符合图象,C正确;平衡时Ⅰ、Ⅱ的温度相同,故平衡常数Ⅰ=Ⅱ,D错误。
答案:
C
二、非选择题
11.
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3的化学方程式为:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。
根据图示回答下列问题:
①将2.0molSO2和1.0molO2置于10L密闭容器中,反应达到平衡后,体系总压强为0.10MPa。
该反应的平衡常数等于____________。
②平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)__________(填“>”“<”或“=”)K(B)。
(2)一定温度下,向1L密闭容器中加入1molHI(g),发生反应2HI(g)H2(g)+I2(g),H2物质的量随时间的变化如图所示。
0~2min内的平均反应速率v(HI)=____________。
该温度下,H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K=____________。
相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则____________是原来的2倍。
a.平衡常数
b.HI的平衡浓度
c.达到平衡的时间
d.平衡时H2的体积分数
解析:
(1)①由 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
c0(mol·L-1)0.20.10
Δc(mol·L-1)0.160.080.16
c平(mol·L-1)0.040.020.16
则K==800
②A至B增大了压强,K不变。
(2) 2HI(g)H2(g)+I2(g)
c0(mol·L-1)100
c平(mol·L-1)0.80.10.1
v(HI)==0.1mol·L-1·min-1
该反应的平衡常数K1===
相同温度下,H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K==64。
温度不变,平衡常数不变;增大压强,该平衡不移动,故HI、H2、I2平衡浓度均为原来的2倍;初始浓度变大,反应速率加快;HI、H2、I2的体积分数均不变。
答案:
(1)①800 ②=
(2)0.1mol·L-1·min-1 64 b
12.一氧化碳在高温下可还原硫酸钙,相关反应的平衡常数的对数与反应温度的关系如图所示。
(1)已知:
CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s)+4CO2(g)
ΔH1=-175.6kJ·mol-1 lgK1
CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)
ΔH2=+218.4kJ·mol-1 lgK2
CaS(s)+3CaSO4(s)4CaO(s
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