高考化学第7章化学反应速率与化学平衡第24讲化学平衡常数化学反应进行的方向课后达标检测.docx

第24讲 化学平衡常数 化学反应进行的方向一、选择题1只改变一个影响化学平衡的因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述不正确的是()AK不变，平衡可能移动B平衡向右移动时，K不一定变化CK有变化，平衡一定移动D相同条件下，同一个反应的方程式的化学计量数增大2倍，K也增大2倍解析：选D。因改变压强或浓度引起化学平衡移动时，K不变，A项和B项均正确；K只与温度有关，K发生了变化，说明体系的温度改变，则平衡一定移动，C项正确；相同条件下，同一个反应的方程式的化学计量数增大2倍，化学平衡常数应为K2，D项错误。2下列说法不正确的是()A焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数能自发进行的反应是放热反应B在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大C一个反应能否自发进行取决于该反应是放热还是吸热D一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关解析：选C。一个反应能否自发进行应由该反应的熵变和焓变共同判断，C项错误。3向密闭容器中充入物质A和B，发生反应aA(g)bB(g)cC(g)。反应过程中，物质A的体积分数和C的体积分数随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法正确的是()A该反应在T1、T3温度时达到化学平衡B该反应在T2温度时达到化学平衡C该反应的逆反应是放热反应D升高温度，平衡向正反应方向移动解析：选B。T2之前A的体积分数减小，C的体积分数增大，是因为反应未达到平衡，T2之后A的体积分数增大，C的体积分数减小，是因为反应在T2时达到平衡后，升高温度，平衡向逆反应方向移动，故B项正确，C、D项错误。在T1和T3时，A的体积分数均与C的体积分数相等，但T1时反应没有达到平衡状态，故A项错误。4(2019辽宁六校联考)t 时，在容积不变的密闭容器中发生反应X(g)3Y(g)2Z(g)，各组分在不同时刻的浓度如表所示，下列说法正确的是()物质XYZ初始浓度/(molL1)0.10.202 min时浓度/(molL1)0.08ab平衡浓度/(molL1)0.050.050.1A. 平衡时，X的转化率为20%Bt 时，该反应的平衡常数为40C平衡后，增大体系压强，v正增大，v逆减小，平衡向正反应方向移动D前2 min内，用Y的变化量表示的平均反应速率v(Y)0.03 molL1min1解析：选D。平衡时，X的转化率100%50%，A项错误；t 时该反应的平衡常数K1 600，B项错误；该反应是气体分子数减小的反应，平衡后，增大体系压强，v正、v逆均增大，平衡向正反应方向移动，C项错误；前2 min内，用Y的变化量表示的平均反应率v(Y)3v(X)30.03 molL1min1，D项正确。5(2019天津和平区期末)对反应：aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)H，反应特点与对应的图像的说法中不正确的是()A图中，若p1p2，则该反应在较低温度下有利于自发进行B图中，若T2T1，则H0 且abcdC图中t1时刻改变的条件一定是使用了催化剂D图中，若Hp2，同温下p1时A%低于p2，压强增大，平衡正向移动，则反应前气体分子数大于反应后气体分子数，ST1，升高温度，A的转化率降低，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，HT2，若H0，升高温度，平衡逆向移动，反应物的转化率减小，则纵坐标不可能表示的是反应物的转化率，D正确。6在一定条件下发生反应：4NO2(g)O2(g)2N2O5(g)H0，T1时，向体积为2 L的恒容密闭容器中通入NO2和O2，部分实验数据如表所示。下列说法不正确的是()时间/s051015c(NO2)/(molL1)4.002.522.00c3c(O2)/(molL1)1.00c1c20.50A. 05 s内N2O5的平均反应速率为0.148 molL1s1B其他条件不变，将容器体积压缩一半，则重新达到平衡时c(N2O5)2.00 molL1C设T1时平衡常数为K1，T2时平衡常数为K2，若T1K2DT1时平衡常数为0.125，平衡时NO2和O2的转化率均为50%解析：选B。05 s内，v(N2O5)v(NO2)0.148 molL1s1，A项正确；根据反应物转化的物质的量之比等于化学计量数之比，可得c10.63，c20.50，c32.00，由此可知10 s时达到平衡，平衡时c(N2O5)1.00 molL1，将容器体积压缩一半，此时c(N2O5)2.00 molL1，随后平衡正向移动，c(N2O5)2.00 molL1，B项错误；对于放热反应，温度越高，平衡常数越小，C项正确；达到平衡时c(NO2)2.00 molL1，c(O2)0.50 molL1，c(N2O5)1.00 molL1，K0.125，平衡时NO2的转化率为100%50%，O2的转化率为100%50%，D项正确。7(2019烟台自主练习)已知NO和O2经反应和反应转化为NO2，其能量变化随反应过程如图所示。2NO(g)N2O2(g)H1，平衡常数K1N2O2(g)O2(g)2NO2(g)H2，平衡常数K2下列说法中不正确的是()AH10，H20B2NO(g)O2(g)2NO2(g)的平衡常数KK1/K2C2NO(g)O2(g)2NO2(g)的HH1H2D反应的速率大小决定2NO(g)O2(g)2NO2(g)的反应速率解析：选B。由题图可知，反应和反应的反应物总能量均高于生成物总能量，所以H10，H2K(T2)B反应进行到5 min时，b容器中v正(CO)v逆(CO)C达到平衡时，a、b、c中CO的转化率为bacD减压或升温可将b中的平衡状态转变成c中的平衡状态解析：选D。温度越低，反应速率越慢，再结合a、b、c三容器中Ni(CO)4的体积分数可知，a容器中反应未达到平衡，bc的变化则说明随温度升高，化学平衡逆向移动，则正反应为放热反应，A错误；反应进行到5 min时，b容器未必达到平衡状态，则b容器中v正(CO)不一定等于v逆(CO)，B错误；其他条件相同时，随温度升高，平衡逆向移动，K减小，CO转化率减小，故达到平衡时，CO的转化率为abc，C错误；结合A项分析知，升温可使b中的平衡状态转变为c中的平衡状态，减压平衡逆向移动，导致Ni(CO)4浓度变小，即可使b中的平衡状态转变为c中的平衡状态，D正确。9(热点题)在一恒容的密闭容器中充入0.1 molL1 CO2、0.1 molL1CH4，在一定条件下发生反应：CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)，测得CH4平衡时转化率与温度、压强关系如图。下列有关说法不正确的是()A上述反应的H0B压强：p4p3p2p1C1 100 时该反应平衡常数为1.64D压强为p4时，在Y点：v正0，A项正确；该反应为气体分子数增加的反应，压强越大，CH4的平衡转化率越小，故p4p3p2p1，B项正确；1 100 时，甲烷的平衡转化率为80.00%，故平衡时各物质的浓度分别为c(CH4)0.02 molL1，c(CO2)0.02 molL1，c(CO)0.16 molL1，c(H2)0.16 molL1，即平衡常数K1.64，C项正确；压强为p4时，Y点反应未达到平衡，需增大CH4的转化率才能达到平衡，此时v正v逆，D项错误。10(2019遂宁诊断)固定容积为2 L的密闭容器中发生反应xA(g)yB(g)zC(g)，图1表示T 时容器中各物质的量随时间变化的关系，图2表示平衡常数K随温度变化的关系。结合图像判断，下列结论正确的是()A该反应可表示为2A(g)B(g)C(g)H0，错误；B项，根据图1知05 min内，A、B、C变化的物质的量分别为0.4 mol、0.2 mol、0.2 mol，该反应可表示为2A(g)B(g)C(g)，反应达到平衡时A、B、C的平衡浓度分别为0.2 molL1、0.1 molL1、0.1 molL1，故T 时该反应的平衡常数K25，错误；C项，根据质量守恒定律知，容器内气体的质量保持不变，容器的容积保持不变，故容器内气体的密度为恒量，不能作为平衡标志，错误；D项，根据图1知T 时反应达平衡后C的体积分数为0.25，在第6 min时再向体系中充入0.4 mol C，相当于加压，平衡正向移动，再次达到平衡时，C的体积分数大于0.25，正确。二、非选择题11将一定量纯净的氨基甲酸铵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/15.020.025.030.035.0平衡总压强/kPa5.78.312.017.124.0平衡气体总浓度/ (103 molL1)2.43.44.86.89.4(1)该反应的焓变H_0，熵变S_0(填“”“0；该反应是气体体积增大的反应，则有S0。(2)达到平衡时，正、逆反应速率相等，则有v正(NH3)2v逆(CO2)，A项不符合题意；因为反应前后气体分子数不相等，未达到平衡前压强一直在变，所以总压强不变时，说明反应达到平衡，B项符合题意；反应未达到平衡前，气体质量一直在变，而容器容积不变，根据可知，混合气体的密度也在变，所以混合气体的密度不变时，说明反应达到平衡，C项符合题意；反应产物中NH3和CO2的物质的量之比始终为21，密闭容器中NH3的体积分数始终不变，D项不符合题意。(3)由表中数据可知，在25.0 时，平衡气体的总浓度为4.8103 molL1，则有c(NH3)3.2103 molL1，c(CO2)1.6103 molL1，反应2NH3(g)CO2(g)NH2COONH4(s)的平衡常数K6.1107。(4)在恒温条件下压缩容器体积，平衡逆向移动，氨基甲酸铵固体的质量增大。答案：(1)(2)BC(3)6.1107(4)增大12(2019江西名校学术联盟质量检测)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)H4，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，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_(填字母)。A等于0.8 molL1B等于1.6 molL1C0.8 molL1c(CH4)”“”“”或“”)。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) 1 4 0 0 0.8 3.2 0.8 1.6 0.2 0.8 0.8 1.6300 时，反应的平衡常数K25。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)Qc14v逆。(3)200 时，该反应的平衡常数K61.8，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)13工业生产硫酸接触室发生如下化学反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.6 kJmol1，解答下列问题：(1)开始时，在容积为1 L的恒容密闭容器中加入4 mol SO2和5 mol O2的混合气体，当反应达到平衡时放出热量196.6 kJ，则该温度下的化学平衡常数K_。如果该温度下，某时刻混合体系中各气体的浓度为c(SO2)0.4 molL1、c(O2)0.6 molL1、c(SO3)0.8 molL1，请判定该体系中反应进行的方向：_(填“正向进行”“逆向进行”或“达到平衡”)。(2)下列关于可逆反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)的图像，不正确的是_(填字母)。(3)一定温度下，向甲、乙、丙三个容积均为2 L的恒容密闭容器中投入SO2(g)和O2(g)，其起始物质的量及SO2的平衡转化率如表所示，下列判断中，正确的是_(填字母)。甲乙丙起始物质的量n(SO2)/mol0.61.21.2n(O2)/mol0.360.360.72SO2的平衡转化率80%12A. 甲乙，平衡向正反应方向移动，(SO2)增大B平衡时，丙中c(SO3)是甲中的2倍C该温度下，平衡常数K400D平衡时，SO2的转化率：180%0.25，故反应逆向进行。(2)这是一个正向放热、气体体积减小的可逆反应。加压时，v正、v逆都增大，且v正v逆、v正v逆；故平衡应向正反应方向移动，C项错误。(3)A项，