高考化学一轮总复习 第七章 化学反应速率和化学平衡 第24讲 化学平衡常数化学反应进行的方向限时训练

“讲忠诚、严纪律、立政德”三者相互贯通、相互联系。忠诚是共产党人的底色，纪律是不能触碰的底线，政德是必须修炼的素养。永葆底色、不碰底线化学平衡常数化学反应进行的方向选题细目表考查知识点基础题中档题较难题1.化学反应方向的判断1、32.化学平衡常数及其影响因素23.化学平衡常数的相关计算4、5、64.化学平衡常数的应用7、8、95.平衡常数和反应方向判断知识的综合应用10、11一、选择题(本题包括7个小题，每小题6分，共42分，每小题仅有一个选项符合题意)1能用能量判据判断下列过程的方向的是()A水总是自发地由高处往低处流B放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行C有序排列的火柴散落时成为无序排列D多次洗牌后，扑克牌无序排列的几率增大解析：体系存在着使自身能量最低，即从高能状态转变为低能状态的倾向能量判据。A中水总是自发地由高处往低处流，有趋向于最低能量状态的倾向。B中吸热反应也可以自发进行，如298 K和1.01105 Pa时：2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)H56.7 kJmol1，不难看出，该反应为吸热反应，又是熵增加的反应。C中火柴散落时有趋向于最大混乱度的倾向，属于熵判据。D中扑克牌的无序排列也属于熵判据。答案：A2下列有关化学平衡常数的描述中正确的是()A化学平衡常数的大小取决于化学反应的内因，与其他外界条件无关B相同温度下，反应ABC与反应CAB的化学平衡常数相同C反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0，S0，该反应不能自发进行CSO2(g)2H2S(g)=3S(s)2H2O(l)H0，S0，反应在高温下自发进行，不正确；C中是一个H0，Sv(逆)D80 达到平衡时，测得n(CO)0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 molL1解析：根据表格所示，温度升高平衡常数减小，则该反应为放热反应，A项正确；25 时K2105，B项正确；Qc82，平衡逆向移动v(正)0B其他条件不变，升高温度，溶液中c(I)减小C该反应的平衡常数表达式为KD25 时，向溶液中加入少量KI固体，平衡常数K小于689解析：选项A，温度升高，平衡常数减小，因此该反应是放热反应，HK，所以平衡向逆反应方向移动。答案：(1)(2)吸热(3)700 (4)等于(5)不(6)逆反应方向9(2016成都模拟)(14分)汽车尾气里含有的NO气体是由内燃机燃烧时产生的高温引起氮气和氧气反应所致：N2(g)O2(g)2NO(g)H0已知该反应在2 404时，平衡常数K6.4103。请回答下列问题。(1)该反应的平衡常数表达式为_。(2)该温度下，向2 L密闭容器中充入N2和O2各1 mol，平衡时，N2的转化率是_%(保留整数)。(3)该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5101molL1、4.0102molL1和3.0103molL1，此时反应_(填“处于化学平衡状态”“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”)，理由是_。(4)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，如图变化趋势正确的是_。解析：(2)N2(g)O2(g)2NO(g)起始 1 mol 1 mol 0转化 x x 2x平衡 1 molx 1 molx 2xK6.4103，x0.04 mol，转化率是4%。(3)Qc(3.0103)2(2.5101)(4.0102)9.010464104，所以反应向正反应方向进行。(4)由于该反应的正反应是吸热反应，所以升高温度，化学平衡正向移动，化学平衡常数增大，A项正确；加入催化剂，化学反应速率加快，达到平衡所需要的时间缩短，但催化剂不能使平衡发生移动，即NO的平衡浓度不变，B项错误；由于升高温度，平衡正向移动，氮气的转化率提高，化学反应速率加快，达到平衡所需要的时间缩短，C项正确。答案：(1)K(2)4(3)向正反应方向进行Q”“”或“”)0。(3)某科研小组对碳酸锰热分解法制二氧化锰的条件(焙烧温度和气氛)进行了研究，获得如下三幅图。该制备反应合适的焙烧温度为_，合适的水分含量条件为_。解析：(1)平衡常数表达式K，p(CO2)p，p(O2)p，代入可得K。2MnCO3O22MnO22CO2可由2得到，所以K与K1、K2关系为KK1K2。(2)反应是熵减少的反应，S0，根据GHTS，在低温下能自发进行，只有H0才能使G0，反应自发。(3)由图2分析，在350左右碳酸锰转化率比较高。由图3可知水分含量为30%左右碳酸锰转化率比较高(或20%40%都正确)。答案：(1)KKK2(2)(3)350 水分含量30%11(2016全国卷)(15分)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题：(1)NaClO2的化学名称为_。(2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度323 K，NaClO2溶液浓度为5103 molL1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。离子SOSONONOClc/(molL1)8.351046.871061.51041.21053.4103写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式_。增加压强，NO的转化率_(填“提高”“不变”或“降低”)。随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐_(填“增大”“不变”或“减小”)。由实验结果可知，脱硫反应速率_脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是_。(3)在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pe如图所示。由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均_(填“增大”“不变”或“减小”)。反应ClO2SO2SOCl的平衡常数K表达式为_。(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。从化学平衡原理分析，Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是_。解析：(1)NaClO2中Cl元素的化合价为3，其化学名称为亚氯酸钠。(2)分析表中数据可知，NaClO2溶液脱硝过程中主要生成Cl和NO，结合电子守恒和元素守恒写出离子方程式：4NO3ClO4OH=4NO3Cl2H2O。该反应中只有NO是气体，增加压强，有利于NO的吸收，NO的转化率提高。由于吸收SO2和NO过程中生成H，溶液中c(H)不断增大，溶液的pH逐渐减小。由表中数据可知，相同时间内，c(SO)比c(NO)增加得多，说明脱硫反应速率大于脱硝反应速率，其原因除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同外，还可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高。(3)由图可知，温度升高，SO2和NO的平衡分压pe对应的lgpe逐渐减小，说明SO2和NO的平衡分压pe逐渐增大，则脱硫、脱硝反应逆向进行，平衡常数均减小。反应ClO2SO=2SOCl的平衡常数K的表达式为K。(4)利用Ca(ClO)2替代NaClO2，形成CaSO4沉淀，反应平衡向产物方向移动，SO2转化率提高。答案：(1)亚氯酸钠(2)4NO3C