2025版新教材高考化学一轮复习课时评价18化学反应进行的方向化学平衡常数含解析鲁科版

PAGE7-课时评价18化学反应进行的方向化学平衡常数(建议用时：40分钟)一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1．(2024·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．非自发反应就是不行能发生的反应，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．由焓判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合于全部的过程D．反应NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)在低温下能自发进行，说明该反应的ΔH>0C解析：A项，非自发反应在肯定条件下也能发生，自发反应进行得也不肯定较快，错误；B项，石墨转化为金刚石，ΔH>0，该反应是非自发进行的化学反应，错误；C项，焓判据和熵判据组合而成的复合判据ΔG＝ΔH－TΔS，若ΔG<0时，反应可以自发进行，若ΔG>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，ΔG＝ΔH－TΔS<0，从反应方程式知TΔS<0，说明ΔH<0，错误。2．只变更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不肯定变更C．K有变更，平衡肯定移动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：变更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发生了变更，说明体系的温度变更，则平衡肯定移动，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K2，D项错误。3．探讨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．ΔH<0、ΔS>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状况下，汽车排气管中运用催化剂，可以变更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ΔH<0D．肯定温度下，反应MgCl2(l)Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0D解析：A项，ΔH<0、ΔS>0，在任何温度下反应都能自发进行，错误；B项，运用催化剂只能变更反应的活化能，不能变更反应的方向，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，ΔH>0，错误；D项，Mg在氯气中燃烧为放热反应，则MgCl2(l)分解生成Cl2(g)和Mg(l)为吸热反应，ΔH>0，该反应为有气体生成的反应，则ΔS>0，正确。4．(2024·淄博模拟)Burns和Dainton探讨发觉Cl2与CO合成COCl2的反应机理如下：①Cl2(g)2Cl·(g)快②CO(g)＋Cl·(g)COCl·(g)快③COCl·(g)＋Cl2(g)COCl2(g)＋Cl·(g)慢其中反应②存在v正＝k正c(CO)c(Cl·)、v逆＝k逆c(COCl·)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K＝eq\f(k正,k逆)C．要提高合成COCl2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COCl2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v正＝k正c(CO)c(Cl·)、v逆＝k逆c(COCl·)，平衡时正、逆反应速率相等，则K＝eq\f(cCOCl·,cCO·cCl·)＝eq\f(k正,k逆)，故B正确；慢反应确定整个反应速率，要提高合成COCl2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COCl2的平衡产率不变，故D错误。5．如图曲线表示其他条件肯定时，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v正>v逆的是()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v正＝v逆，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，须要转化更多的W，则c点未达到平衡状态，且反应向正反应方向进行，即v正>v逆，C正确；类似的，a点v正<v逆，A错误。6．密闭容器中，由H2和CO干脆制备二甲醚(CH3OCH3)，其过程包含以下反应：i．CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH1＝－90.1kJ·mol－1ii.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH2＝－24.5kJ·mol－1当其他条件相同时，由H2和CO干脆制备二甲醚的反应中，CO平衡转化率随条件X的变更曲线如图所示。下列说法中正确的是()A．由H2和CO干脆制备二甲醚的反应为放热反应B．条件X为压强C．X增大，二甲醚的产率肯定增大D．X增大，该反应的平衡常数肯定减小A解析：依据盖斯定律，将ⅰ×2＋ⅱ得：2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－204.7kJ·mol－1，因此由H2和CO干脆制备二甲醚的反应为放热反应，A项正确；若X表示压强，依据2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(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；依据图像可知，X可能是温度，温度上升，平衡逆向移动，CO的平衡转化率减小，二甲醚的产率减小，C项错误；依据图像可知，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．(2024·枣庄模拟)在肯定温度下，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)随时间变更的曲线如图所示，下列说法不正确的是()A．反应在0～50s的平均反应速率v(C)＝1.6×10－3mol·L－1·s－1B．该温度下，反应的平衡常数K＝0.025mol·L－1C．保持其他条件不变，上升温度，平衡时c(B)＝0.09mol·L－1，则该反应的ΔH<0D．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v(C)＝eq\f(0.08mol·L－1,50s)＝1.6×10－3mol·L－1·s－1，A正确；该温度下，平衡时，c(C)＝0.10mol·L－1，则c(B)＝0.10mol·L－1，c(A)＝0.50mol·L－1－0.20mol·L－1＝0.30mol·L－1，反应的平衡常数K＝eq\f(0.10mol·L－1×0.10mol·L－1,0.30mol·L－12)≈0.11，B不正确；上升温度，平衡时c(B)＝0.09mol·L－1<0.10mol·L－1，则平衡向逆反应方向移动，该反应的ΔH<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＝1，若温度不变，将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变更，则()A．a＝3B．a＝2C．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＝1，A、B两项均错误；假设达到平衡时，B的转化量为xmol，则A、B、C、D平衡时的物质的量分别为(2－x)mol、(3－x)mol、xmol、xmol，设容器体积为1L，则平衡常数K＝eq\f(x2,2－x·3－x)＝1，解得x＝1.2，B的转化率为eq\f(1.2mol,3mol)×100%＝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：ⅰ.N2(g)＋O2(g)2NO(g)ΔH＝＋180.7kJ·mol－1ⅱ.2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH＝－746.5kJ·mol－1(1)CO燃烧的热化学方程式为__________________________________。(2)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v(N2)＝0.016mol·L－1·min－1。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________。(4)肯定条件下，向起始容积为5L的恒压密闭容器中充入1molN2和1molO2发生反应ⅰ。O2的平衡转化率[α(O2)]与温度(T)的关系如图1所示；正反应的平衡常数(K正)与温度(T)的关系如图2所示。①图1中，M、N、P三点所对应的状态下，v正＞v逆的是________(填标号)，理由为___________________________________________________。②T1温度时，K正＝1，则O2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(T)的关系曲线。解析：(1)依据盖斯定律，(ⅰ＋ⅱ)×eq\f(1,2)得CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)CO2(g)ΔH＝－282.9kJ·mol－1。(2)反应ⅱ的ΔH＜0，ΔS＜0，要使ΔG＝ΔH－TΔS＜0，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)＝0.016mol·L－1·min－1可知，5min达到平衡时，c平(N2)＝0.08mol·L－1，则c平(CO2)＝0.16mol·L－1，c平(CO)＝c平(NO)＝0.04mol·L－1，故平衡常数K＝eq\f(cN2·c2CO2,c2CO·c2NO)＝800mol－1·L。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＋1.6)∶(2＋2)＝4∶5。(4)①肯定温度下，M点对应状态的O2的转化率小于其平衡转化率，反应正向进行建立平衡，v正＞v逆。②设T1温度下达到平衡时NO的浓度为xmol·L－1，则平衡时c(N2)＝(0.2－eq\f(x,2))mol·L－1，c(O2)＝(0.2－eq\f(x,2))mol·L－1，平衡常数K＝eq\f(c2NO,cN2·cO2)＝eq\f(x2,0.2－\f(x,2)2)＝1，解得x≈0.133，故O2的平衡转化率为eq\f(\f(0.133,2)mol·L－1,0.2mol·L－1)×100%≈33.3%。K正·K逆＝1，故逆反应平衡常数(K逆)与温度(T)的关系曲线与正反应平衡常数(K正)与温度(T)的关系曲线完全对称。答案：(1)CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)CO2(g)ΔH＝－282.9kJ·mol－1(2)较低(3)①800mol－1·L②4∶5(4)①M肯定温度下，M点对应状态的O2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．(2024·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CH3COOCH3(l)＋C6H13OH(l)CH3COOC6H13(l)＋CH3OH(l)已知v正＝k正x(CH3COOCH3)·x(C6H13OH)，v逆＝k逆x(CH3COOC6H13)·x(CH3OH)，其中v正、v逆为正、逆反应速率，k正、k逆为速率常数，x为各组分的物质的量分数。(1)反应起先时，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(α)随时间(t)的变更关系如下图所示。该醇解反应的ΔH________(填“>”或“<”)0。348K时，以物质的量分数表示的化学平衡常数Kx＝________(保留2位有效数字)。在曲线①、②、③中，k正－k逆值最大的曲线是________；A、B、C、D四点中，v正最大的是________，v逆最大的是________。(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”)。(3)该醇解反应运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．参加了醇解反应，但并不变更反应历程b．使k正和k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解析：(1)依据图像，①的反应速率最快