高考化学一轮总复习73a化学平衡常数化学反应进行的方向习题.docx
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高考化学一轮总复习73a化学平衡常数化学反应进行的方向习题
7.3a化学平衡常数化学反应进行的方向
时间:
45分钟
满分:
100分
一、选择题(每题7分,共63分)
1.[2017·张家口高三模拟]只改变一个影响因素,平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述正确的是( )
A.K值有变化,平衡一定移动
B.平衡向正反应方向移动时,K值一定增大
C.K值不变,平衡不可能移动
D.相同条件下,同一个反应其化学方程式的计量数增大2倍,K值也增大2倍
答案 A
解析 K值是温度的函数,K值变化,说明温度发生了改变,则平衡一定发生移动,A正确;若在其他条件不变时,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,有利于反应正向进行,平衡向右移动,但K值只与温度有关,故K值不变,B错误;增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,有利于正反应的进行,若体系温度不变,则K值不变,但平衡发生移动,C错误;相同条件下,同一个反应,其化学方程式的计量数增大2倍,K值应变为原数值的平方,D错误。
2.[2017·天津市河西区质检]将一定量纯净的氨基甲酸铵(NH2COONH4)粉末置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:
NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度(℃)
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
平衡总压强(kPa)
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡气体总浓度
(×10-3mol·L-1)
2.4
3.4
4.8
6.8
9.4
下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH<0
B.该反应在较低温度下能自发进行
C.25℃时平衡常数的值K≈1.6×10-8
D.再加入少量NH2COONH4平衡正向移动
答案 C
解析 A项,由表中数据可知,升高温度,平衡气体总浓度增大,说明平衡向正反应方向移动,故正反应为吸热反应,ΔH>0,错误;B项,该反应前后气体分子数增大,则ΔS>0,在较低温度下,ΔH-TΔS>0,反应不能自发进行,错误;C项,25℃时,NH3、CO2的平衡浓度分别为3.2×10-3mol/L、1.6×10-3mol/L,因此K=c2(NH3)×c(CO2)≈1.6×10-8,正确;D项,NH2COONH4为固体,加入少量NH2COONH4平衡不移动,错误。
3.某恒定温度下,在一个2L的密闭容器中充入A气体,B气体,测得其浓度为2mol/L和1mol/L;且发生如下反应:
3A(g)+2B(g)4C(?
)+2D(?
)
已知“?
”代表C、D状态未确定;反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6molC,且反应前后压强比为5∶4,则下列说法中正确的是( )
①该反应的化学平衡常数表达式为K=
②此时B的转化率为35%
③增大该体系压强,平衡向右移动,但化学平衡常数不变
④增加C的量,A、B转化率不变
A.①②B.②③
C.①④D.③④
答案 D
解析 3A(g)+2B(g)4C(?
)+2D(?
)
开始(mol/L):
2100
转化(mol/L):
0.60.40.80.4
平衡(mol/L):
1.40.60.80.4
设平衡时气体总的物质的量浓度为xmol/L,根据压强之比等于物质的量之比可得:
=
,又
=
,故
=
,可得x=2.4,从而可知C为固体或液体,D为气体。
故化学平衡常数的表达式为K=
,①错误;B的转化率为40%,②错误;该反应是一个反应后气体分子数减小的反应,增大压强,平衡向右移动,平衡常数只与温度有关,温度不变平衡常数不变,③正确;由于C为固体或液体,增加C的量平衡不发生移动,A、B的转化率不变,④正确。
本题选D。
4.[2017·成都市高三质检]在两个固定容积均为1L密闭容器中以不同的氢碳比
充入H2和CO2,在一定条件下发生反应:
2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH。
CO2的平衡转化率α(CO2)与温度的关系如图所示。
下列说法正确的是( )
A.该反应在高温下自发进行
B.氢碳比:
x<2.0
C.氢碳比为2.0时,Q点v逆(H2)小于P点的v逆(H2)
D.向处于P点状态的容器中,按2∶4∶1∶4的比例再充入CO2、H2、C2H4、H2O,再次平衡后α(CO2)减小
答案 C
解析 通过图象可判断该反应的ΔH<0,因ΔS<0,ΔG=ΔH-TΔS中T越大越不利于反应自发进行,因此T数值较小时(即低温)反应可自发进行,A项错误;增大一种反应物的浓度,另外一种反应物转化率提高,故氢碳比越大,CO2转化率越高,x>2.0,B项错误;氢碳比为2.0时,P点为平衡点,由Q点到P点,CO2转化率增大,平衡正向移动,故Q点v正>v逆,v逆逐渐增大至P点时与v正相等,故Q点v逆(H2)小于P点的v逆(H2),C项正确;设再充入n(C2H4)=1mol,n(C2H4)∶n(H2O)=1mol∶4mol,相当于n(CO2)∶n(H2)=2mol∶6mol,总共相当于加入(2mol+2mol)∶(4mol+6mol)=2∶5的CO2、H2,即氢碳比为5∶2,该比值大于2,故CO2转化率增大,D项错误。
5.[2017·湖南六校联考]在2L密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)zC(g)。
图甲表示200℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化关系,图乙表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)∶n(B)的变化关系。
则下列结论正确的是( )
A.200℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)=0.04mol·L-1·min-1
B.200℃时,该反应的平衡常数为25
C.当外界条件由200℃降到100℃时,原平衡一定被破坏,且正、逆反应速率均增大
D.由图乙可知,反应xA(g)+yB(g)zC(g)的ΔH<0,且a=2
答案 B
解析 根据图甲知,v(B)=
=0.02mol·L-1·min-1,A项错误;由图甲知,在该反应中,0~5min,A、B、C的物质的量的变化量之比Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)=0.4∶0.2∶0.2=2∶1∶1,所以,A、B、C的化学计量数之比x∶y∶z=2∶1∶1,故x=2、y=1、z=1,平衡常数K=
=
=25,B项正确;降低温度,正逆反应速率均减小,C错误;由图乙可以看出,当投料比相同时,降低温度,C的体积分数减小,说明平衡向逆反应方向移动,则正反应的ΔH>0,D错误。
6.一定温度下,在四个容积均为2L的密闭容器中发生下列反应:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),起始的物质的量如下表所示,甲中反应在10min时达到平衡,此时SO2的平衡转化率为80%。
下列判断中正确的是( )
起始物质的量
甲
乙
丙
丁
n(SO2)/mol
0.40
0.80
0.040
0.80
n(O2)/mol
0.24
0.24
0.024
0.48
n(SO3)/mol
0
0
0.10
0
A.前10min的平均速率:
v(SO3)甲=0.032mol·L-1·min-1
B.乙容器中SO2的平衡转化率大于80%
C.丙容器中,反应达平衡前:
v逆 D.丁容器中,平衡时SO2的浓度小于甲容器中平衡时SO2的浓度的两倍 答案 D 解析 甲中SO2的起始量为0.40mol,SO2的平衡转化率为80%,则平衡时消耗SO20.32mol,生成SO30.32mol,v(SO3)甲= =0.016mol·L-1·min-1,A错;甲、乙容器中,O2的起始量相同,乙中SO2的起始量比甲中的大,则乙中SO2的平衡转化率比甲中的小,B错;根据甲中数据求得该反应的平衡常数K=400,丙容器中,Qc= =520.8>K=400,故反应逆向进行,反应达平衡前: v正 7.某恒温密闭容器中发生可逆反应Z(? )+W(? )X(g)+Y(? ) ΔH,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有( ) A.Z和W在该条件下一定不是气态 B.t1~t2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的平衡常数表达式为K=c(X),则t1~t2时间段与t3时刻后X的浓度相等 D.若该反应只在高于某温度T0时能自发进行,则该反应的平衡常数K随温度升高而增大 答案 B 解析 t2时刻缩小容器体积,v正不变,则Z和W一定不是气态,A对;若Y不是气态,则体系中气体的平均摩尔质量不变,B错;根据K=c(X),则体系中只有X为气态,由于温度不变,K值不变,则c(X)不变,C对;由于该反应的ΔS>0,根据该反应只在温度高于T0时能自发进行,则ΔH>0(若ΔH<0,则反应在任何温度下都能自发进行),因此温度升高,平衡向正反应方向移动,平衡常数K增大,D对。 8.[2017·江苏南通高三调研]一定温度下,在三个体积均为0.5L的恒容密闭容器中发生反应: CO(g)+Cl2(g)COCl2(g),其中容器Ⅰ中5min时达到平衡。 下列说法中正确的是( ) A.容器Ⅰ中前5min的平均反应速率: v(CO)=0.16mol·L-1·min-1 B.该反应为吸热反应 C.容器Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.55mol D.若起始时向容器Ⅰ中加入0.8molCO、0.8molCl2,达到平衡时CO的转化率大于80% 答案 C 解析 A项,v(CO)=v(COCl2)= =0.32mol·L-1·min-1,错误;B项,容器Ⅲ中COCl2折算成CO和Cl2时,与容器Ⅰ中投料相同,平衡时,高温下对应的COCl2的量小,即升温反应逆向移动,所以正反应为放热反应,错误;C项,Ⅰ、Ⅱ中,温度相等,所以K相等,Ⅰ中K= = =10,Ⅱ中K= =10,解得a=0.55mol,正确;D项,容器Ⅰ中,CO的转化率为80%,选项中加入的CO和Cl2比容器Ⅰ中的少,相当于减小压强,平衡逆向移动,所以CO的转化率小于80%,错误。 9.合成氨反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。 图1表示在一定的温度下此反应过程中的能量的变化。 图2表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。 图3表示在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。 下列说法正确的是( ) A.该反应为自发反应,由图1可得加入适当的催化剂,E和ΔH都减小 B.图2中0~10min内该反应的平均速率v(H2)=0.045mol·L-1·min-1,从11min起其他条件不变,压缩容器的体积为1L,则n(N2)的变化曲线为d C.图3中a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是b点 D.图3中T1和T2表示温度,对应温度下的平衡常数为K1、K2,则: T1>T2,K1>K2 答案 B 解析 加入催化剂,活化能E减小,但反应热ΔH不变,A错;图2中0~10min时,v(H2)=3v(N2)=3× =0.045mol·L-1·min-1,压缩体积,压强增大,平衡正向移动,n(N2)逐渐减小,即为d曲线,B正确;图3中c点
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- 高考 化学 一轮 复习 73 化学平衡 常数 化学反应 进行 方向 习题