高考化学一轮复习 第七章 化学反应速率与化学平衡 第三讲 化学平衡常数及反应进行的方向课后达标训练.doc

第三讲 化学平衡常数及反应进行的方向课后达标训练一、选择题1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要由该反应的熵变和焓变共同判断，c项错误。2已知298 k下反应2al2o3(s)3c(s)=4al(s)3co2(g)h2 171 kjmol1，s635.5 jmol1k1，则下列说法正确的是()a由题给h值可知，该反应是一个放热反应bs0表明该反应是一个熵增加的反应c该反应能自发进行d不能确定该反应能否自发进行解析：选b。h0，该反应是吸热反应，a错误；由hts2 171 kjmol1298 k0.635 5 kjmol1k10知，该反应不能自发进行，c、d错误。3.(2018商丘模拟)向某恒容密闭容器中充入一定量co2和h2，发生反应：co2(g)h2(g)hcooh(g)，测得平衡体系中co2的百分含量(co2%)与反应温度变化的关系如图所示。下列物理量中，a点大于b点的是()正反应速率逆反应速率hcooh(g)的浓度对应温度时的平衡常数abc d解析：选d。温度升高，反应速率增大，a点的正、逆反应速率都小于b点，、错误；温度升高，平衡体系中co2的百分含量增大，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应，hcooh(g)的浓度和对应温度时的平衡常数都将减小，即a点的hcooh(g)的浓度和对应温度时的平衡常数都大于b点，、正确。4一定条件下合成乙烯：6h2(g)2co2(g)ch2=ch2(g)4h2o(g)；已知温度对co2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图，下列说法不正确的是()a该反应的逆反应为吸热反应b平衡常数：kmknc生成乙烯的速率：v(n)一定大于v(m)d当温度高于250 ，升高温度，催化剂的催化效率降低解析：选c。升高温度co2的平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，a正确；该反应的正反应是放热反应，升温平衡常数减小，b正确；化学反应速率随温度的升高而加快，催化剂在250 时催化活性最高，温度继续升高，其催化效率降低，所以v(n)有可能小于v(m)，c错误，d正确。5(2018大连模拟)某温度下，将3 mol a和2 mol b充入一密闭容器中，发生反应：aa(g)b(g)c(g)d(g)，5 min后达平衡，各物质的平衡浓度的关系为ca(a)c(b)c(c)c(d)。若在温度不变的情况下将容器的容积扩大为原来的10倍，b的转化率不发生变化，则b的转化率为()a60% b40%c24% d4%解析：选a。扩大容器容积为原来的10倍，b的转化率不变，则a1， a(g)b(g)c(g)d(g)起始(mol): 3 2 0 0变化(mol): x x x x平衡(mol): 3x 2x x x根据平衡浓度的关系，(3x)(2x)xx，解得x1.2，则b的转化率为1.2 mol/2 mol100%60%，a项正确。6.(2018衡水中学高三期末)在容积均为1 l的三个密闭容器中，分别放入镍粉并充入1 mol co，控制在不同温度下发生反应：ni(s)4co(g)ni(co)4(g)，当反应进行到5 min时，测得ni(co)4的体积分数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是()a正反应为吸热反应，平衡常数：k(t1)k(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，因此再结合a、b、c三容器对应数值知，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进行，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，随温度升高平衡左移，k值减小，co转化率减小，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。7(2018成都模拟)工业上用dme法以h2和co为原料生产甲醚(ch3och3)。其原理是在同一容器中发生如下两个连续反应：2h2(g)co(g)ch3oh(g)2ch3oh(g)ch3och3(g)h2o(g)改变温度，实验数据如表所示，下列分析正确的是()温度()260270280290300310320co转化率(%)92878280726562ch3och3产率(%)33457779625852a.反应、均为吸热反应b290 时反应平衡常数值达到最大c反应与中ch3oh的消耗速率一定相等d增大压强能增大ch3och3产率解析：选d。从反应来看，温度升高，co转化率一直在减小，说明反应为放热反应，而反应在较低温度时，反应未达到平衡，甲醚的产率主要受温度影响，随着温度升高，产率降低，说明反应也是放热反应，a错误；平衡常数与转化率并不是一个概念，b错误；反应与中ch3oh的消耗速率不相等，因为二者不是同一个反应，c错误；增大压强，反应向正反应方向移动，使c(ch3oh)增大，从而使反应也向正反应方向移动，则ch3och3产率增大，d正确。8(2018安徽“学普”联考)已知反应x(g)y(g)r(g)q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。830 时，向一个2 l的密闭容器中充入0.2 mol x和0.8 mol y，反应初始4 s内v(x)0.005 mol/(ls)。下列说法正确的是()温度/7008008301 0001 200平衡常数1.71.11.00.60.4a.4 s时容器内c(y)0.76 mol/lb830 达平衡时，x的转化率为80%c反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动d1 200 时反应r(g)q(g)x(g)y(g)的平衡常数k0.4解析：选b。反应初始4 s内x的平均反应速率v(x)0.005 mol/(ls)，根据速率之比等于化学计量数之比，可知v(y)v(x)0.005 mol/(ls)，则4 s内c(y)0.005 mol/(ls)4 s0.02 mol/l，y的起始浓度为0.4 mol/l，故4 s时c(y)0.4 mol/l0.02 mol/l0.38 mol/l，a错误；设平衡时x的浓度变化量为x，则： x(g) y(g)r(g)q(g)开始(mol/l): 0.1 0.4 0 0变化(mol/l): x x x x平衡(mol/l): 0.1x 0.4x x x故1.0，解得x0.08，所以平衡时x的转化率为100%80%，b正确；由表格中的数据可知，温度升高，化学平衡常数减小，平衡逆向移动，c错误；1 200 时反应x(g)y(g)r(g)q(g)的平衡常数值为0.4，所以1 200 时反应r(g)q(g)x(g)y(g)的平衡常数的值为2.5，d错误。9(2015高考天津卷)某温度下，在2 l的密闭容器中，加入 1 mol x(g)和2 mol y(g)发生反应：x(g)my(g)3z(g)平衡时，x、y、z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1 mol z(g)，再次达到平衡后，x、y、z的体积分数不变。下列叙述不正确的是()am2b两次平衡的平衡常数相同cx与y的平衡转化率之比为11d第二次平衡时，z的浓度为0.4 moll1解析：选d。a.根据再次加入1 mol z(g)，平衡后，x、y、z的体积分数不变，可知该反应是一个反应前后气体分子数相等的反应，因此m2。b.由于温度没有变化，故两次平衡的平衡常数不变。c.因为是按照化学方程式中化学计量数之比充入的反应物，因此二者的平衡转化率相等。d.该反应前后气体分子数不变，因此反应后气体的物质的量与反应前一样，都为4 mol，而平衡后z的体积分数为10%，故平衡时z的物质的量为4 mol10%0.4 mol，容器体积为2 l，则z的浓度为0.2 moll1。10(2018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(2018成都阶段测试)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2.5101 moll1、4.0102 moll1和3.0103 moll1，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，下图变化趋势正确的是_。(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的n2和o2，达到平衡状态后再向其中充入一定量no，重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比，此时平衡混合气中no的体积分数_(填“变大”“变小”或“不变”)。解析：(2)n2(g)o2(g)2no(g)起始/mol 110变化/mol xx 2x平衡/mol 1x 1x 2xk6.4103，得x0.04，n2的转化率为100%4%。(3)qc9.01046.4103，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no的平衡浓度不变，b项错误；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。(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的n2和o2，达到平衡状态后再向其中充入一定量no，由于该反应是反应前后气体体积相等的反应，故建立的平衡与原平衡等效，平衡混合气中no的体积分数不变。答案：(1)k(2)4(3)向正反应方向进行qc9.0104k6.4103(4)ac(5)不变12(1)(2016高考四川卷改编)在一定条件下co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)，当co与h2o(g)的起始物质的量之比为15，达平衡时，co转化了。若a kg含ca5(po4)3f(相对分子质量为504)的质量分数为10%的磷尾矿，在上述过程中有b%的ca5(po4)3f转化为p4，将产生的co与h2o(g)按起始物质的量之比13混合，则在相同条件下达平衡时能产生h2_kg。已知：4ca5(po4)3f18sio230c2caf230co18casio33p4(2)(2015高考浙江卷改编)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：ch2ch3(g) ch=ch2(g)h2(g)维持体系总压p恒定，在温度t时，物质的量为n、体积为v的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为，则在该温度下反应的平衡常数k_(用等符号表示)。解析：(1)当co和h2o(g)的起始物质的量之比为15时，设co为1 mol，则： co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)起始物质的量(mol) 1 5 0 0改变物质的量(mol) 平衡物质的量(mol) 故此温度下，反应的平衡常数k1。由题意知，反应4ca5(po4)3f18sio230c2caf230co18casio33p4，若a kg含ca5(po4)3f的质量分数为10%的磷尾矿，当有b%的ca5(po4)3f转化为p4时，产生的co的物质的量为nab/67.2 mol，将产生的co和h2o(g)按起始物质的量之比为13混合，设在相同条件下达到平衡时co转化了x mol，则 co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)起始物质的量(m