2020届高考化学一轮复习化学平衡常数化学反应进行的方向作业

1、1 / 10第 3 讲化学平衡常数化学反应进行的方向A 组基础题组1.对于处于化学平衡状态的反应 CO+2O(g) CQ+H,K正反应代表正反应的平衡常数,K逆反应代 表逆反应的平衡常数，下列有关说法正确的是()A.K正反应=K逆反应B.K正反应K逆反应C.K正反应K逆反应D.K正反应XK逆反应=1答案 D 对于处于化学平衡状态的反应 CO+2O(g)一 CQ+H,K正反应=c(CO)C(H2)/C(CO)c(H2O),K逆反应=c(CO)c(H2O)/c(CO2)c(H2),故 K正反应XK逆反应=1。 2将 BaO放入密闭真空容器中，反应 2BaG(s) 2BaO(s)+O2(g)达到平衡

2、，保持温度不变,缩小容器容积，体系重新达到平衡，下列说法正确的是()A.平衡常数减小B.Ba O 量不变C.氧气压强不变D.BaO 量减少答案 C 化学平衡常数只与温度有关，温度不变,平衡常数不变，故 A 错误;缩小容器体积，压强增大，平衡向逆反应方向移动，则 BaO 的量减小，故 B 错误；温度不变，平衡常数不变，由 K=c(Q)知氧气浓度不变,其压强不变,故 C 正确；平衡向逆反应方向移动,则 BaO 量增加，故 D 错误。3. 反应 Fe(s)+CO2(g) 一 FeO(s)+CO(g),7OOC时平衡常数为 1.47,900C时平衡常数为2.15。下列说法正确的是()A. 升高温度该反

3、应的正反应速率增大，逆反应速率减小B. 该反应的化学平衡常数表达式为 K=(、)()( )C. 绝热容器中进行该反应，温度不再变化，则达到化学平衡状态D. 该反应的正反应是放热反应答案 C 升高温度,正、逆反应速率都增大，故 A 错误;反应过程中，固体物质的浓度不发生 变化,所以平衡常数表达式中不应该写固体，故 B 错误;反应过程中，伴随着能量变化，温度不 变时,说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡，故 C 正确;温度升高，平衡常数增大，平衡右 移,说明正反应是吸热反应，故 D 错误。4. 在一定温度下，改变反应物中 n(SC2)对反应 2SO(g)+O2(g):2SQ(g) HKKa答案 B

4、 A 项,题图上的三点都为平衡状态，故错误;B 项，增加二氧化硫的物质的量，平衡正 向移动，二氧化硫的转化率降低，所以 a 点二氧化硫的转化率最大，故正确;C 项，从图像分析, 二氧化硫的含量越高，混合气体中三氧化硫的体积分数先增大后减小，因为剩余的二氧化硫 的量在逐渐增大，故错误；D 项，因为没有改变温度，所以三点的平衡常数相同，故错误。5.在一体积不变的密闭容器中发生化学反应：Fe2Q(s)+2NH3(g) 2Fe(s)+N2(g)+3H2O(g) H,实验测得化学平衡时的有关变化曲线如图所示。 已知:平衡常数可用平衡分压代替平衡浓度计算,气体分压=气体总压X物质的量分数。下列说法不正确的

5、是()A. 该反应的 H0B. 气体压强卩2卩1C. 平衡后再加入 Fe2Q,则 NH 转化率增大D. M 点的平衡常数 K=.X .- L( .)答案 C 由题图可知，随温度升高，氨的体积分数降低，平衡正向移动，正反应是吸热反应，该反应的 H0,故 A 正确；由于 Fe2O(s)+2NH3(g)2Fe(s)+N2(g)+3H2O(g)是气体体积增大的反应,加压平衡逆向移动,氨的体积分数增大,气体压强 P2p1,故 B 正确;Fe2Q 是固体,增 加其用量对平衡没有影响,平衡后再加入 Fe2Q,则 NH 转化率不变，故 C 错误；Fe2Q(s)+2NH3(g)2Fe(s)+N2(g)+3H2O

6、(g) 起始量4 / 10(mol)2 0 0变化量(mol)2x x3x5 / 10平衡量(mol) 2-2x x 3x由图可知 M 点时氨气的体积分数为 25%得到(2-2x)/(2+2x)=0.25,x=0.6,气体总物质的量()()=2 mol+2x mol=3.2 mol,图中 M 点的平衡常数 K)=:.( )故 D 正确。6将一定量的氨基甲酸铵置于恒容的密闭真空容器中(固体体积忽略不计),使其达到化学平衡:H2NCOONH)2NH(g)+CQ(g)。实验测得不同温度下的平衡数据如下表温度/r1520253035平衡总压强/kPa5.7；3.3 12.017.124.0平衡气体总浓

7、度/(10-3mol/L)2.4 :3.448 6.(I 9.4下列有关叙述正确的是()A. 在低温下该反应能自发进行B. 15C时,该反应的化学平衡常数约为 2.0C. 当混合气体平均相对分子质量不变时，该反应达到化学平衡状态D. 恒温条件下，向原平衡体系中再充入 2 mol NH3和 1 mol CO2,达平衡后 CO 浓度不变 答案 D 根据平衡数据，温度升高,平衡总压强增大，平衡气体总浓度增大，说明升温平衡 向正反应方向移动，正反应是吸热反应， H0，根据 G=AH-TAS,因为 H0,AS0,所以 高温下该反应能自发进行,A错误;15C时平衡气体总浓度为 2.4X10-3mol/L,

8、则平衡浓度 c(NH)= X2.4X10-3mol/L=1.6X10-3mol/L,c(CO2)=-X2.4X10-3mol/L=0.8X10-3mol/L,K=c2(NHB)Xc(CCb)2X10-9,B 错误；混合气体的平均相对分子质量始终不变,C 错误; 温度不变，化学平衡常数不变，即 c(CQ)C2(NHO不变，所以恒温、恒容条件下，向原平衡体 系中再充入 2 mol NH3和 1 mol CO2,平衡逆向移动，达平衡后 CO 浓度不变，D 正确。7.(2018 山东济宁二模)实施以节约能源和减少废气排放为基本内容的节能减排政策，是应 对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必

9、然选择。试运用所学知识，回答下列问题：)( )6 / 10(1)已知在一定温度下，C(s)+CQ(g) 2CO(g)AH=a kJ/mol平衡常数为 K;CO(g)+HO(g) H2(g)+CQ(g)AH,=b kJ/mol 平衡常数为 甩某反应的平衡常数表达式 K3=（）（）,请写出此反应的热化学方程式：_ ,Ki、K2、&之间的关系是：_ 。将原料气按 n（CQ） : n（H）=1：4置于密闭容器中发生反应 CQ（g）+4H2（g）lCH（g）+2H2O（g）,测得0（g）的物质的量分数与温度的关系如图所示。（虚线表示平衡曲线）1该反应的平衡常数 K 随温度降低而_ （填“增大”或

10、“减小”）。2在密闭恒温（高于 100C）恒容装置中进行该反应，下列能说明达到平衡状态的是_ 。A.混合气体密度不再改变B. 混合气体压强不再改变C. 混合气体平均摩尔质量不再改变D.n(CO)：n(比)=1：2200C达到平衡时体系的总压强为 p,该反应平衡常数&的计算表达式为 _ 。 （不 必化简,用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压X物质的量分数）500C时,C0 与水反应生成 C0 和“。将 C0 和 H 分离得到 H 的过程示意图如下g、H 据-1懵忻电械电池叫、I叫-羊上2标挥.壬二-7 / 101吸收池中所有离子浓度的等式关系是 _ 。2结合电极反应式，简述 K2C0

11、溶液的再生原理：_答案 (1)C(s)+H20(g)LC0(g)+H2(g) H= (a+b)kJ/molK=Ki增大BC(. )c(K+)+c(H+)=2c(C-)+c(HC-)+c(OH-) 阴极反应：2H2O+2eH2T+20H0H+HC-C+H20,使 KCO 溶液得以再生解析 平衡常数为生成物的浓度幕之积除以反应物的浓度幕之积，平衡常数中，分子为生成物，分母为反应物，所以该方程式为 C(s)+H20(g).:C0(g)+H2(g),根据盖斯定律，和相 加得此反应， H=(a+b)kJ/mol ,因此，该反应的热化学方程式为 C(s)+H20(g) _ C0(g)+H(g)H=(a+b

12、)kJ/mol ,根据化学方程式可知:KI=C2(C0)/C(C02),K2_ ,如()(),所以KFK。()() ()(2) 根据图中平衡时 H0(g)的物质的量分数随温度的降低而增大，可知该反应正反应为放 热反应,K随温度降低而增大。根据在密闭恒温(高于 100C)恒容装置中进行反应 CG(g)+4H2(g) CH”“=”或“”)。2某温度下,将 2 mol CO 和 6 mol H2充入 2 L 的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2 mol/L,则 CO 的转化率为_，此时的温度为_ 。在 100C、0.1 MPa 条件下,容积为 V L 的某密闭容器中 a mol

13、 CO 与 2a mol H2在催化 剂作用下反应生成甲醇,达平衡时 CO 的转化率为 50%则 100C该反应的平衡常数 K _(用含 a、 V 的代数式表示并化简至最简单的形式)。 此时保持温度、 容积不变，再向容器中 充入 a molCH3OH(g),平衡向_(填“正”或“逆”)反应方向移动,再次达到新平衡时,CO 的体积分数_ (填“减小” “增大”或“不变”)。要提高 CO 的转化率,可以采取的措施是 _。A.升温 B.加入催化剂C.增加 CO 的浓度 D.恒容充入 HE.恒压充入惰性气体F.分离出甲醇(4)判断反应达到平衡状态的依据是 _。A. 生成 CHOH 的速率与消耗 CO

14、的速率相等B. 混合气体的密度不变C. 混合气体的平均相对分子质量不变D. CHOH CO “的浓度都不再发生变化答案80% 250C9 / 10一逆减小DFCD解析(1)升高温度，平衡常数减小，即 H0.004,c=0.008B. 平衡时,H2的转化率：丁甲C. 平衡时,乙中“的转化率大于 20%D. 丙中条件下,该反应的平衡常数 K=0.25答案 B 甲、乙比较，乙中碘的浓度大，促进氢气的转化；甲、丙比较，丙中氢气浓度大，促 进碘单质转化，乙、丙达到相同平衡状态，则 HI 的平衡浓度:a=b0.004,反应前后气体体积 不变,丙投料是甲的 2 倍,c=0.008,故 A 正确；甲、丁比较,

15、起始物质的量为 2 倍关系,且物质 的量之比等于化学计量数之比,增大压强平衡不移动,则平衡时,H2的转化率：甲=丁，故 B 错 误；由甲中数据可知，甲中氢气转化率为 - -X100%=20%但甲、乙比较，乙中碘的浓度大，促进氢气的转化，故 C 正确；甲、丙温度相同,K 相同，结合表格中数据可2 2知,K=(0.004) /(0.01-0.002)=0.25,故 D 正确。10.甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过 CO 和 H 化合来制备 CHOH(g)。已知某些 化学键的键能数据如下表所示：化学键CCC-卜H- HC O1H- C键能-1/kJ mol348 4134363581098

16、；463请回答下列问题：(1)已知 CO 中的 C 与 O 之间为三键连接,则工业制备 CHOH(g)的热化学方程式为_。在恒温恒容时，下列说法中能表明上述反应达到平衡状态的有 _。A. C O 的物质的量不再变化B. v正(H2)=2V逆(CHOH)12 / 10C. 混合气体的密度不再变化D. 混合气体的平均相对分子质量不再变化某研究小组在初始投料量相同的条件下,分别在 250C、 300C及 350C模拟工业上通 过 CO 与 H2反应制备甲醇的实验,测得不同温度下 CO 勺平衡转化率与压强的关系如图所示（A、B、C 分别表示不同温度下的 CO 勺平衡转化率曲线）1Tc=_C;KA_ （

17、填“ ”“二”或“”）KB。2实际生产时,通常选择温度为TAC、压强 1.3X104kPa 左右,选择此压强的理由是 _。常温下，利用甲醇燃料电池电解 100 mL 0.1 molL-1食盐水，电解一段时间后，收集到氢 气 0.224L（已换算成标准状况下，忽略电解前后溶液体积的变化）。井企把刑他爭乳葩機TH口廨痕1电解后恢复至常温,U 形管中溶液的 pH=_（忽略 CI2与 NaOH 勺反应）。2继续电解一段时间,将燃料电池中产生的 0.1 mol CO2通入含有 0.15 mol NaOH 的溶液中,则所得溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为_ 。答案（1）CO（g）+2H2（g） iCH

18、OH（g） H=-1-90 kJ mol（2） ABD（3）350 此压强下 CO 勺转化率已经很高，再增大压强转化率提高不大且会增加生产成本13c（Na+）c（HC-）c（C-）c（OH-）c（H+）解析（1）CO 和 H 合成 CHOH 的化学方程式为 CO+2H CHOH 所以该反应的反应热-113 / 10 H=E（ *u 键）+2E（H H 键）-3E（C H 键）-E（C O 键）-E（H O 键）=1 098 kJ mol +2X436 kJ mol-1- 3X413 kJ mol-1- 358 kJ mol-1-463 kJ mol-1=-90 kJ mol-1,所以该反应的热 化学方程式为 CO（g）+2H（g）CHOH（g） H=-90 kJ mol-1。C 项，该反应的气体质量 和容器的体积不变，所以混合气体的密度始终保持不变，故 C 项不符合题意。（3）由于C0(g)+2H(g) 一