版2019版高考化学微一轮复习第25讲化学平衡常数化学反应进行方向微课时练09150.doc

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)28H2O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)28H2O(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H0，HTS0C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HTS0。答案：B2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()AK1K2B.K1K2CK1K2 D.K1/K2解析：按先后顺序对反应式进行编号，依次为、，由于所求的反应式可用反应式反应式得到，故由化学平衡常数的意义知，K3K1/K2。答案：D3(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 BKO2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Kc3(O2)，则c(O2)不变、p不变。答案：D4(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：D5(2018重庆巴蜀中学一模)某温度下在2 L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)H48.25 kJ mol1，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15 min时c(B)1.6 molL1，下列结论正确的是()A该温度下此反应的平衡常数为3.2BA的初始物质的量为4 molC反应达到平衡时，放出的热量是193 kJD反应达平衡时，A的转化率为80%解析：平衡时：c(C)c(B)1.6 molL1，结合平衡时2，则c(A)0.8 molL1，故K4，A错误；初始时n(A)(0.81.62)molL12 L8 mol，B错误；反应放出的热量48.25 kJmol11.6 molL12 L154.4 kJ，C错误，a(A)100%80%，D正确。答案：D6(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)H0，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()AT 时，该反应的平衡常数值为4Bc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 DT 时，直线cd上的点均为平衡状态解析：T 时以a点计算，K0.25，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H”“”或“”)K(B)。(2)一定温度下，向1 L密闭容器中加入1 mol HI(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。02min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bHI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)由2SO2(g)O2(g)2SO3(g)c0(molL1) 0.2 0.1 0c(molL1) 0.16 0.08 0.16c平(molL1) 0.04 0.02 0.16则K800A至B增大了压强，K不变。(2)2HI(g)H2(g)I2(g)c0(molL1) 1 0 0c平(molL1) 0.8 0.1 0.1v(HI)0.1 molL1 min1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K64。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)800(2)0.1 molL1 min164b12一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)H1175.6 kJ mol1lg K1CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2(g)CO2(g)H2218.4 kJ mol1lg K2CaS(s)3CaSO4(s)4CaO(s)4SO2(g)H3lg K3则H3_；相同温度下，lg K3_(用 lg K1、lg K2表示)(2)反应2CO(g)C(s)CO2(g)的H_(填“”“”或“”)0。该反应的平衡常数K的表达式为_；为了抑制反应的进行，可采用的方法是_。(3)500 时，反应CaSO4(s)CO(g)CaS(s)CO2(g)达到平衡时，容器中CO2与CO的物质的量之比为_。解析：(1)按题干顺序给(1)中前2个热化学方程式编号、，由盖斯定律知：4可得CaS(s)3CaSO4(s)4CaO(s)4SO2(g)，即H34(218.4 kJmol1)(175.6 kJmol1)1 049.2 kJmol1，K3，所以lg K34lg K2lg K1。(2)反应2CO(g)C(s)CO2(g)温度升高，平衡常数减小，即平衡逆向移动，正反应放热，H0，平衡常数K，反应2CO(g)C(s)CO2(g)H0，升温，平衡逆向移动。(3)500 时，反应CaSO4(s)CO(g)CaS(s)CO2(g)lg K3，平衡常数K1 000，故CO2与CO的物质的量之比为1 000。答案：(1)1 049.2 kJ mol14lg K2lg K1(2)升温(3)1 00013甲醇可作为燃料电池的原料。通过下列反应可以制备甲醇：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H90.8 kJ mol1，在一容积可变的密闭容器中充入10 mol CO和20 mol H2，CO的平衡转化率随温度(T)、压强(p)的变化如图所示，当达到平衡状态A时，容器的体积为20 L。(1)该反应的化学平衡常数表达式为_。(2)如反应开始时仍充入10 mol CO和20 mol H2，则在平衡状态B时容器的体积V(B)_L。(3)关于反应CO(g)2H2(g)CH3OH(g)在化学平衡状态时的描述正确的是_(填字母)。ACO的含量保持不变B容器中CH3OH浓度与CO浓度相等C2v正(CH3OH)v逆(H2)D容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变(4)CO(g)2H2(g)CH3OH(g)，按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是_。A温度T1T2v(c)；v(b)v(d)C平衡常数：K(a)K(c)；K(b)K(d)D平均摩尔质量：M(a)M(d)(5)已知CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H41.3 kJ mol1，试写出由CO2和H2制取甲醇的热化学方程式：_。解析：(1)反应物和生成物都是气体，全部列入平衡常数表达式。(2)平衡状态A时，n(CO)5 mol，n(H2)10 mol，n(CH3OH)5 mol，则K4；平衡状态B与平衡状态A温度相同，所以K相同，平衡状态B时，n(CO)2 mol，n(H2)4 mol，n(CH3OH)8 mol，则K4，解得V4 L。(3)一氧化碳含量保持不变的状态是平衡状态，A正确；未知一氧化碳起始浓度及一氧化碳转化率，所以甲醇与一氧化碳浓度相等的状态不一定是平衡状态，B错误；平衡时正、逆反应速率相等，C正确；生成甲醇的反应是气体物质的量减小的反应，体系中全部是气体，气体总质量守恒，所以反应向右进行时气体平均相对分子质量增大，气体平均相对分子质量不变的状态是平衡状态，D正确。(4)该反应是放热反应，压强相同时，升高温度，平衡向左移动，一氧化碳转化率减小，所以T1T2T3，A正确；a点温度低于c点，v(a)v(d)，B错误；a点和c点温度不同，K不同，b和d温度相同，K相同，C错误；降低温度，平衡向右移动，平均相对分子质量增大，a点温度低，M(a)M(c)；增大压强，平衡向右移动，平均相对分子质量增大，M(b)M(d)，D错误。(5)由盖斯定律得CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H41.3 kJ mol190.8 kJ mol149.5 kJ mol1。答案：(1)K(2)4(3)ACD(4)A(5)CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H49.5 kJ mol114(2018山西康杰中学月考)2016年12月，中国华北、华中地区发生了严重的雾霾天气，北京、河北、河南等地的空气污染指数升为6级，属于重度污染。汽车尾气、燃煤废气、冬季取暖排放的CO2等都是雾霾形成的原因。(1)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H0，在一定温度下，在一容积固定的密闭容器中充入一定量的NO和CO，在t1时刻达到平衡状态。若要同时提高该反应的速率和NO的转化率，采取的措施有_。(写出2个)(2)改变煤的利用方式可减少环境污染，通常可将水蒸气通过红热的碳得到水煤气，其反应为C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)H131.3 kJ mol1，该反应在_(填“高温”或“低温”)下能自发进行。(3)已知反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入容积为2 L的恒容密闭容器中进行反应，得到如下三组数据：实验组温度/起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/minCOH2OH2CO1650421.62.462900210.41.633900abcdt实验1条件下平衡常数K_(保留小数点后二位)。实验3中，若平衡时CO的转化率大于水蒸气，则a、b必须满足的关系是_。该反应的H_0(填“”或“”)；若在900 时，另做一组实验，在此容器中加入10 mol CO、5 mol H2O、2 mol CO2、5 mol H2，则此时v正_v逆(填“”“”或“”)。解析：(1)要提高反应速率和NO的转化率可通入CO或增大压强。(2)该反应为熵增的吸热反应，若要使HTS0，必须采取高温条件。(3) CO(g