2022届新鲁科版化学一轮复习化学反应进行的方向化学平衡常数作业

化学反应进行的方向化学平衡常数

一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)

1.(2021•西安模拟)下列有关化学反应方向及其判据的说法中正确的是

()

A.非自发反应就是不可能发生的反应，自发反应就是能较快进行的反应

B.高温高压下可以使石墨转化为金刚石，是自发的化学反应

C.由给判据和烯判据组合而成的复合判据，将更适合于所有的过程

D.反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在低温下能自发进行，说明该反应的

AW>0

2.只改变一个影响化学平衡的因素，下列有关平衡常数K与化学平衡移动

的关系叙述不正确的是()

A.K不变，平衡可能移动

B.平衡向右移动时，K不一定变化

C.K有变化，平衡一定移动

D.相同条件下，同一个反应的化学方程式的系数增大2倍，K也增大2倍

3.研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义，下列说法正确

的是()

A.AH<0、AS>0的反应在温度低时不能自发进行

B.在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂，可以改变产

生尾气反应的方向

C.CaCO3(s)==CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的A〃<0

D.一定温度下，反应1^(：以1)=]^(1)+。2值)的"/>0、AS>0

4.(2021•淄博模拟)Burns和Dainton研究发现CL与CO合成COC12的反

应机理如下：

①CL(g)=2CMg)快

(2)CO(g)+Cl-(g)^^COCl-(g)快

@COCl-(g)+Cl2(g)=COCl2(g)4-Cl-(g)慢

其中反应②存在v正=上正c(CO)c(C卜)、v逆=左逆c(COC卜)

下列说法正确的是()

A.反应①的活化能大于反应③的活化能

B.反应②的平衡常数猿=普

C.要提高合成COC12的速率，关键是提高反应②的速率

D.选择合适的催化剂能加快该反应的速率，并提高COC12的平衡产率

5.如图曲线表示其他条件一定时，反应2W(g)+Q(g)=i2G(g)(正反应为

放热反应)中W的转化率与温度的关系，图中标有a、b、c、d四点，其中表示

未达到平衡状态，且0正＞0逆的是()

6.密闭容器中，由H2和CO直接制备二甲醛(CH30cH3),其过程包含以

下反应：

1

i.CO(g)+2H2(g)^=CH3OH(g)A//i=-90.1kJmoF

1

30H30cH3(g)+H2O(g)AH2=一24.5kJ-moF

当其他条件相同时，由H2和CO直接制备二甲醛的反应中，co平衡转化

率随条件X的变化曲线如图所示。下列说法中正确的是()

A.由氏和CO直接制备二甲醛的反应为放热反应

B.条件X为压强

C.X增大，二甲醛的产率一定增大

D.X增大，该反应的平衡常数一定减小

二、不定项选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)

7.(2021•枣庄模拟)在一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入1molA,发

生反应：2A(g)=B(g)+C(g)。反应过程中c(C)随时间变化的曲线如图所示，

下列说法不正确的是()

cfO/CmolL-')

0.10..............---------;-----------;--------

0.09-

0.08：：：

050150250350t/s

A.反应在0〜50s的平均反应速率oXlOTmoi.LFs-i

B.该温度下，反应的平衡常数K=0.025mol・Lr

C.保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(B)=0.09molL-1,则该反应

的A//<0

D.反应达平衡后，再向容器中充入1molA,该温度下再达到平衡时，A

的转化率不变

8.某温度下，将2molA和3molB充入一密闭容器中，发生反应：aA(g)

+B(g)—C(g)+D(g),5min后达到平衡。已知该温度下其平衡常数K=l,

若温度不变,将容器的体积扩大为原来的10倍,A的转化率不发生变化，则()

A.。=3

B.Q=2

C.B的转化率为40%

D.体积扩大后，B的转化率不变

三、非选择题

9.汽车在行驶过程中有如下反应发生：

±1

i.N2(g)+O2(g)^=2NO(g)AH=+180.7kJmoF

1

ii.2NO(g)+2CO(g)^=^N2(g)+2CO2(g)\H=-746.5kJmoF

(l)CO燃烧的热化学方程式为o

(2)反应ii在_______(填“较高”或“较低”)温度下能自发进行。

(3)7温度时，向10L恒容密闭容器中充入2molNO和2molCO发生反应

ii,5min时达到平衡，测得0〜5min内该反应速率r(N2)=0.016mol-L-|*min

-io

①T温度时，该反应的平衡常数K=。

②平衡时容器内压强与起始时容器内压强之比为o

（4）一定条件下，向起始容积为5L的恒压密闭容器中充入1molN2和1mol

O2发生反应i。02的平衡转化率［a。。］与温度（乃的关系如图1所示；正反应

的平衡常数（K正）与温度（乃的关系如图2所示。

①图1中，M、N、P三点所对应的状态下，。正>。逆的是（填标号）,

理由为o

②A温度时，K正=1,则02的平衡转化率为（保留三位有效数字）;

在图2中画出逆反应平衡常数（K逆）与温度（乃的关系曲线。

10.（2020•山东模拟）聚乙烯醇生产过程中会产生大量副产物乙酸甲酯，其催

化醇解反应可用于制备甲醇和乙酸己酯,该反应的化学方程式为CH3coOC/⑴

催化剂

+CH13OH（1）^=^CHCOOC6H13（1）+CHOH（1）

6△33

已知v正=k正X（CH3COOCH3）X（C6H13OH）,o逆=A逆

X（CH3COOC6H13）X（CH3OH）,其中0正、0逆为正、逆反应速率，k正、々逆为速率

常数，x为各组分的物质的量分数。

（1）反应开始时，己醇和乙酸甲酯按物质的量之比1：1投料，测得348K、

343K、338K三个温度下乙酸甲酯转化率3）随时间（。的变化关系如下图所示。

该醇解反应的（填“>”或“<”）0。348K时，以物质的量分数

表示的化学平衡常数&=（保留2位有效数字）。在曲线①、②、③中，

女正一女逆值最大的曲线是;A、B、C、D四点中，0正最大的是,

v逆最大的是O

(2)343K时，己醇和乙酸甲酯按物质的量之比1：1、1：2和2：1进行初始

投料,则达到平衡后，初始投料比为时，乙酸甲酯转化率最大;与按1：2

投料相比，按2:1投料时化学平衡常数Kx(填“增大”“减小”或“不

变”)o

(3)该醇解反应使用离子交换树脂做催化剂，下列关于该催化剂的说法正确

的是(填标号)。

a.参与了醇解反应，但并不改变反应历程

b.使A正和攵逆增大相同倍数

c.降低了醇解反应的活化能

d.提高乙酸甲酯的平衡转化率

一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)

1.(2021•西安模拟)下列有关化学反应方向及其判据的说法中正确的是

()

A.非自发反应就是不可能发生的反应，自发反应就是能较快进行的反应

B.高温高压下可以使石墨转化为金刚石，是自发的化学反应

C.由烙判据和燧判据组合而成的复合判据，将更适合于所有的过程

D.反应NH3(g)+HCl(g)=NH4cl(s)在低温下能自发进行，说明该反应的

AH>0

C解析：A项，非自发反应在一定条件下也能发生，自发反应进行得也不

一定较快，错误；B项，石墨转化为金刚石，AH>0,该反应是非自发进行的化

学反应，错误；C项，始判据和靖判据组合而成的复合判据AG=A"-TAS,若

AG<0时，反应可以自发进行，若AG>0,反应不能自发进行，正确；D项，反

应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在低温下能自发进行，^G=^H-T^S<0,从反

应方程式知TAS<0,说明AH<0,错误。

2.只改变一个影响化学平衡的因素，下列有关平衡常数K与化学平衡移动

的关系叙述不正确的是()

A.K不变，平衡可能移动

B.平衡向右移动时，K不一定变化

C.K有变化，平衡一定移动

D.相同条件下，同一个反应的化学方程式的系数增大2倍，K也增大2倍

D解析：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，同一个反应的化学方程式的系数增大2倍，化学平衡常

数应为心，D项错误。

3.研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义，下列说法正确

的是()

A.AW<0>AS>0的反应在温度低时不能自发进行

B.在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂，可以改变产

生尾气反应的方向

C.CaC(^s)==CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的A"<0

D.一定温度下，反应MgCL⑴=Mg⑴+Ch(g)的AH>0、AS>0

D解析：A项，AH<0、A5>0,在任何温度下反应都能自发进行，错误；

B项，使用催化剂只能改变反应的活化能，不能改变反应的方向，错误；C项，

CaCO3(s)的分解室温下不能自发进行，高温可自发进行，说明该反应为吸热反

应，A//>0,错误；D项，Mg在氯气中燃烧为放热反应，则MgCL⑴分解生成

CL(g)和Mg⑴为吸热反应，A//>0,该反应为有气体生成的反应，则AS>0,正

确。

4.(2021•淄博模拟)Burns和Dainton研究发现CL与CO合成COCh的反

应机理如下：

①Ch(g)=2CMg)快

②CO(g)+Cl・(g)^^COCl-(g)快

③COCMg)+C12(g)^^COCl2(g)+Cl(g)慢

其中反应②存在v正=4正c(CO)c(Cl・)、v逆=AisclCOC卜)

下列说法正确的是()

A.反应①的活化能大于反应③的活化能

B.反应②的平衡常数穴=普

C.要提高合成C0C12的速率，关键是提高反应②的速率

D.选择合适的催化剂能加快该反应的速率，并提高COCh的平衡产率

B解析：活化能越小，反应速率越快，则反应①的活化能小于反应③的活

化能，故A错误；反应②存在。正=A壬c(CO)c(C卜)、0at=后逆c(COC卜)，平衡

时正、逆反应速率相等，则“公哪飞=兽,故B正确；慢反应决定整个

反应速率，要提高合成COC12的速率，关键是提高反应③的速率，故C错误；

催化剂不影响平衡移动，则选择合适的催化剂能加快该反应的速率，而COC12

的平衡产率不变，故D错误。

5.如图曲线表示其他条件一定时，反应2W(g)+Q(g)=2G(g)(正反应为

放热反应)中W的转化率与温度的关系，图中标有a、b、c、d四点，其中表示

未达到平衡状态，且。正”逆的是()

o温度

A.a点B.b点C.c点D.d点

C解析：纵轴表示W的转化率，横轴表示温度，曲线上的任一点都表示

在此温度下达到平衡状态时对应的W的转化率，因此b、d两点。正=0迷，B、

D均错误；从c点作纵轴的平行线与曲线交于e点，如下图，这表示若想达到c

点对应温度的平衡状态，需要转化更多的W,则c点未达到平衡状态，且反应

向正反应方向进行，Fpvt>vit,C正确；类似的，a点o正<0迷，A错误。

。温度

6.密闭容器中，由H2和CO直接制备二甲醛(CH30cH3),其过程包含以

下反应：

1

i.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)AWi=-90.1kJmoF

30H(g)^^CH30cH3(g)+H2O(g)AH2=-24.5kJ-moF1

当其他条件相同时，由H2和CO直接制备二甲醛的反应中，co平衡转化

率随条件X的变化曲线如图所示。下列说法中正确的是()

A.由H2和CO直接制备二甲醛的反应为放热反应

B.条件X为压强

C.X增大，二甲醛的产率一定增大

D.X增大，该反应的平衡常数一定减小

A解析:根据盖斯定律，将iX2+ii^:2CO(g)+4H2(g)^=CH3OCH3(g)

1

+H2O(g)A£/=-204.7kJmoF,因此由H2和CO直接制备二甲蕤的反应为

放热反应，A项正确；若X表示压强，根据2co(g)+4H2(g)=CH30cH3(g)

+H2O(g)可知，压强越大，CO的平衡转化率越大，与图像不符，B项错误；根

据图像可知，X可能是温度，温度升高，平衡逆向移动，CO的平衡转化率减小,

二甲醒的产率减小，C项错误；根据图像可知，X可能是CO的浓度，增大CO

的浓度，CO的平衡转化率减小，但平衡常数不变，D项错误。

二、不定项选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)

7.(2021•枣庄模拟)在一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入1molA,发

生反应：2A(g)^=B(g)+C(g)。反应过程中c(C)随时间变化的曲线如图所示，

下列说法不正确的是()

A.反应在0〜50s的平均反应速率0X10-3moiiFsT

B.该温度下，反应的平衡常数K=0.025

C.保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(B)=0.09mol-L-1,则该反应

的A//<0

D.反应达平衡后，再向容器中充入1molA,该温度下再达到平衡时，A

的转化率不变

B解析：反应在0〜50s的平均反应速率L—x1()-3mol<L

-i・sjA正确；该温度下，平衡时，c(C)=0.10mol-L-1,H'Jc(B)=0.10mol-L-

Ic(A)=0.50mol-L-1-0.20mol-L"1=0.30mol-L-1,反应的平衡常数K=

0.10mol-L-i>0.10mol-L-i

~0.11,B不正确；升高温度，平衡时c(B)=0.09mol-L

(0.30mol-L-1)2

-1<0.10mobL-1,则平衡向逆反应方向移动，该反应的AH<0,C正确；反应达

平衡后，再向容器中充入1molA,平衡正向移动，达到平衡时与原平衡等效，

所以A的转化率不变，D正确。

8.某温度下，将2molA和3mO1B充入一密闭容器中，发生反应：aA(g)

+B(g)-C(g)+D(g),5min后达到平衡。已知该温度下其平衡常数K=l,

若温度不变,将容器的体积扩大为原来的10倍,A的转化率不发生变化,则()

A.。=3

B.Q=2

C.B的转化率为40%

D.体积扩大后，B的转化率不变

CD解析：温度不变，扩大容器体积(相当于减小压强)时，A的转化率不

变，说明反应前后气体的体积不变，即a=l,A、B两项均错误；假设达到平衡

时，B的转化量为xmol,贝4A、B、C、D平衡时的物质的量分别为(2-x)mol、

一

(3-x)mol>xmol>xmol,设容器体积为1L,则平衡常数\・7_

解得x=1.2,B的转化率为号鬻X100%=40%,所以C项正确；平衡不移动，

则B的转化率不变，D项正确。

三、非选择题

9.汽车在行驶过程中有如下反应发生：

1

i.N2(g)+O2(g)^=2NO(g)AH=+180.7kJmoF

1

ii.2NO(g)+2CO(g)^^N2(g)+2CO2(g)\H=-746.5kJ-moF

(DCO燃烧的热化学方程式为。

⑵反应ii在(填“较高”或“较低”)温度下能自发进行。

(3)T温度时，向10L恒容密闭容器中充入2molNO和2molCO发生反应

ii,5min时达到平衡，测得0〜5min内该反应速率o(N2)=0.016mo卜L'min

-1o

①T温度时，该反应的平衡常数爪=o

②平衡时容器内压强与起始时容器内压强之比为。

(4)一定条件下，向起始容积为5L的恒压密闭容器中充入1molN2和1mol

02发生反应i。02的平衡转化率［a(O2)］与温度(乃的关系如图1所示；正反应

的平衡常数(K正)与温度(乃的关系如图2所示。

①图1中，M、N、P三点所对应的状态下，。正逆的是(填标号),

理由为o

②Ti温度时，K正=1,则02的平衡转化率为(保留三位有效数字);

在图2中画出逆反应平衡常数(K逆)与温度(乃的关系曲线。

解析：⑴根据盖斯定律，(i+ii)X：得CO(g)+X)2(g)^^CO2(g)\H=

-282.9kJ-moF'o(2)反应ii的AHVO,AS<0,要使AG=A〃-TASVO,T值

-,

应较小，所以反应ii在较低温度下能自发进行。(3)①由v(N2)=0.016molLmin

-1

-i可知,5min达到平衡时，c+(N2)=0.08mol-L,则c+(以)2)=0.16moIL-

",

c+(CO)=c+(NO)=0.04mol-L,故平衡常数穴=凌西芯时=8。。moF^Lo

②恒温恒容条件下，压强之比等于物质的量之比，则平衡时容器内压强与起始时

容器内压强之比为(0.4+0.4+0.8+L6)：(2+2)=4：5。(4)①一定温度下，M点

对应状态的02的转化率小于其平衡转化率，反应正向进行建立平衡，0正>”

-1

②设Ti温度下达到平衡时NO的浓度为xmol-L,则平衡时c(N2)=(0.2-

1平衡常数"解

2c(O2)=(0.2-^2)mobL-,“在必、==1,

C(N2).C(O2)(()2_X2

0.133,

-2-mol-LT1

得*比0.133,故O2的平衡转化率为F一100%^33.3%oK正长出=1,

U・/moi.L

故逆反应平衡常数(KQ与温度(乃的关系曲线与正反应平衡常数(K正)与温度(7)

的关系曲线完全对称。

答案：(l)CO(g)+；O2(g)^^CO2(g)AH=-282.9kJmoF1⑵较低

(3)①800moF^L②4：5(4)①M一定温度下，M点对应状态的02

的转化率小于其平衡转化率，反应正向进行建立平衡②33.3%如图

10.(2020•山东模拟)聚乙烯醇生产过程中会产生大量副产物乙酸甲酯，其催

化醇解反应可用于制备甲醇和乙酸己酯,该反应的化学方程式为CH3COOCH3⑴

+CH1OH(1)CHCOOC6H13(1)+CHOH(1)

63△33

正=逆=诞

已知vk正X(CH3COOCH3)X(C6HI3OH),vk

正、

X(CH3COOC6H13)X(CH3OH),其中。正、。逆为正、逆反应速率，k4逆为速率

常数，x为各组分的物质的量分数。

(1)反应开始时，己醇和乙酸甲酯按物质的量之比1：1投料，测得348K、

343K、338K三个温度下乙酸甲酯转化率(a)随时间⑺的变化关系如下图所示。

该醇解反应的AH(填“>”或)0o348K时，以物质的量分数

表示的化学平衡常数&=(保留2位有效数字)。在