2019屆高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 熱點(diǎn)題型專練 專題7.3 化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向(含解析).doc
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化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 1.已知某化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=,在不同的溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)值分別為: t℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38 下列有關(guān)敘述不正確的是( ) A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) B.上述反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng) C.如果在一定體積的密閉容器中加入CO2和H2各1 mol,5 min后溫度升高到830 ℃,此時(shí)測得CO為0.4 mol時(shí),該反應(yīng)為平衡狀態(tài) D.某溫度下,如果平衡濃度符合下列關(guān)系式:=,判斷此時(shí)的溫度是1 000 ℃ 【解析】由平衡常數(shù)的表達(dá)式可知,反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),A正確;隨著溫度的升高,平衡常數(shù)是減小的,這說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng),B正確;CO為0.4 mol,則水蒸氣也是0.4 mol,CO2和H2都是0.6 mol,則此時(shí)反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài),C不正確;將=代入平衡常數(shù)表達(dá)式可知K=0.6,所以溫度是1 000 ℃,D正確。 【答案】C 2. 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)是工業(yè)制硫酸的主要反應(yīng)之一。一定溫度下,在甲、乙、丙三個(gè)容積均為2 L的恒容密閉容器中投入SO2(g)和O2(g),其起始物質(zhì)的量及SO2的平衡轉(zhuǎn)化率如下表所示: 下列判斷中,正確的是( ) A.甲中反應(yīng)的平衡常數(shù)小于乙 B.該溫度下,平衡常數(shù)值為400 C.平衡時(shí),丙中c(SO3)是甲中的2倍 D.平衡時(shí),甲中O2的轉(zhuǎn)化率大于乙中O2的轉(zhuǎn)化率 【答案】B 3.恒溫恒容下,向容積為2 L的密閉容器中加入MgSO4(s)和CO(g),發(fā)生MgSO4(s)+CO(g) MgO(s)+CO2(g)+SO2(g)反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表: 反應(yīng)時(shí)間/min n(MgSO4)/mol n(CO)/mol n(SO2)/mol 0 2.0 2.0 0 2 0.8 4 1.2 6 1.2 2.8 下列說法正確的是( ) A.0~2 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率為v(CO)=0.6 mol/(Lmin) B.4 min后,平衡移動(dòng)的原因可能是向容器中加入了2.0 mol的SO2 C.若升高溫度,反應(yīng)的平衡常數(shù)變?yōu)?.0,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng) D.其他條件不變,若起始時(shí)容器中MgSO4、CO均為1.0 mol,則平衡時(shí)n(SO2)=0.6 mol 【答案】B 4.已知甲為恒壓容器、乙為恒容容器。相同條件下充入等物質(zhì)的量的NO2氣體,且起始時(shí)體積相同。發(fā)生反應(yīng):2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0。一段時(shí)間后相繼達(dá)到平衡狀態(tài)。下列說法中正確的是( ) A.平衡時(shí)NO2的體積分?jǐn)?shù):甲>乙 B.達(dá)到平衡所需時(shí)間:甲>乙 C.給甲升溫,可以使甲中NO2的體積分?jǐn)?shù)和乙中相等 D.若兩容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)保持不變,均說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài) 【解析】以乙作參照,甲相當(dāng)于在乙平衡的基礎(chǔ)上縮小體積,平衡右移。A項(xiàng)平衡時(shí),NO2的體積分?jǐn)?shù)甲<乙;B項(xiàng),甲中恒壓,隨著反應(yīng)進(jìn)行體積縮小,各物質(zhì)濃度始終大于乙,反應(yīng)速率甲>乙,所需時(shí)間甲<乙;C項(xiàng),正反應(yīng)放熱,給甲升溫,平衡左移,可以使甲中NO2的體積分?jǐn)?shù)和乙中相等;D項(xiàng),甲為恒壓,不論反應(yīng)是否達(dá)到平衡壓強(qiáng)均為定值。 【答案】C 5.在2 L恒容密閉容器中充入2 mol X和1 mol Y發(fā)生反應(yīng):2X(g)+Y(g) 3Z(g) ΔH<0。反應(yīng)過程中持續(xù)升高溫度,測得混合體積X的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。下列推斷正確的是( ) A.升高溫度,平衡常數(shù)增大 B.W點(diǎn)X的正反應(yīng)速率等于M點(diǎn)X的正反應(yīng)速率 C.Q點(diǎn)時(shí),Y的轉(zhuǎn)化率最大 D.平衡時(shí)充入Z,達(dá)到新平衡時(shí)Z的體積分?jǐn)?shù)比原平衡時(shí)大 【答案】C 6.現(xiàn)有甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn),進(jìn)行反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);丙、丁兩個(gè)實(shí)驗(yàn),進(jìn)行反應(yīng)H2(g)+I(xiàn)2(g) 2HI(g) ΔH=-a kJmol-1,實(shí)驗(yàn)條件和起始投料如下表所示。以下結(jié)論正確的是( ) A.甲組中,若平衡時(shí)N2和NH3的轉(zhuǎn)化率分別為α1和α2,則α1+α2=1 B.乙組中,平衡Ⅱ中NH3的濃度是平衡Ⅰ的二倍 C.丙組中,若達(dá)平衡時(shí)Ⅰ中放熱Q1 kJ,Ⅱ中吸熱Q2 kJ,則Q1+Q2=a D.丁組中,達(dá)平衡所需時(shí)間:Ⅰ小于Ⅱ 【答案】C 7.在一定條件下,將A和B各0.32 mol充入容積為10 L的恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):A(g)+B(g) 2C(g) ΔH<0,反應(yīng)過程中測定的數(shù)據(jù)如下表。下列說法正確的是( ) t/min 0 2 4 7 9 n(B)/mol 0.32 0.24 0.22 0.20 0.20 A.反應(yīng)前2 min的平均速率v(C)=0.004 molL-1min-1 B.其他條件不變,降低溫度,反應(yīng)達(dá)到新平衡前v(逆)>v(正) C.保持其他條件不變,起始時(shí)向容器中充入0.64 mol A和0.64 mol B,平衡時(shí)n(C)<0.48 mol D.其他條件不變,向平衡體系中再充入0.32 mol A,再次平衡時(shí),B的轉(zhuǎn)化率增大 【解析】A項(xiàng),v(C)=2v(B)=2=0.008 molL-1min-1。B項(xiàng),正反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度,平衡正向移動(dòng),故達(dá)新平衡前v(正)>v(逆)。C項(xiàng),原平衡時(shí),生成n(C)=(0.32-0.20) mol2=0.24 mol,若充入0.64 mol A和0.64 mol B相等于把兩個(gè)反應(yīng)容器壓縮至一個(gè),平衡不移動(dòng),故n(C)=0.48 mol。D項(xiàng),正確。 11.某溫度下,在2 L的密閉容器中,加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)發(fā)生反應(yīng):X(g)+mY(g) 3Z(g),平衡時(shí)X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1 mol Z(g),再次達(dá)到平衡后X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變。下列敘述不正確的是( ) A.m=2 B.兩次平衡的平衡常數(shù)相同 C.X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1∶1 D.第二次平衡時(shí),Z的濃度為0.4 molL-1 【答案】D 【解析】在原平衡體系中加入1 mol Z,再次達(dá)到平衡后,X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變,說明該平衡與原平衡是等效平衡,則化學(xué)方程式兩邊氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等,即m=2,A正確;溫度不變,平衡常數(shù)不變,B正確;起始時(shí)X、Y的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則二者的平衡轉(zhuǎn)化率相等,C正確;起始時(shí)加入1 mol X和2 mol Y,相當(dāng)于3 mol Z,平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量為3 mol10%=0.3 mol,在平衡體系中再加入1 mol Z,相當(dāng)于起始時(shí)共加入4 mol Z,則新平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量為4 mol10%=0.4 mol,其濃度為0.4 mol/2 L=0.2 molL-1,D錯(cuò)誤。 12.一定條件下,向一密閉容器中充入一定量的NH3,反應(yīng)2NH3(g) N2(g)+3H2 (g)達(dá)到平衡時(shí)N2的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是( ) A.壓強(qiáng):p1>p2 B.b、c兩點(diǎn)對應(yīng)的平衡常數(shù):Kc>Kb C.a(chǎn)點(diǎn):2v(NH3)正=3v(H2)逆 D.a(chǎn)點(diǎn):NH3的轉(zhuǎn)化率為1/3 【答案】B 13.汽車尾氣中NO產(chǎn)生的反應(yīng)為:N2(g)+O2(g) 2NO(g)。一定條件下,等物質(zhì)的量的N2(g)和O2(g)在恒容密閉容器中反應(yīng),如圖曲線a表示該反應(yīng)在溫度T下N2的濃度隨時(shí)間的變化,曲線b表示該反應(yīng)在某一起始反應(yīng)條件改變時(shí)N2的濃度隨時(shí)間的變化。下列敘述正確的是( ) A.溫度T下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= B.溫度T下,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,混合氣體的密度減小 C.曲線b對應(yīng)的條件改變可能是加入了催化劑 D.若曲線b對應(yīng)的條件改變是溫度,可判斷該反應(yīng)的ΔH<0 【答案】A 14.將一定量純凈的氨基甲酸銨(NH2COONH4)粉末置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì)),在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡:NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)。實(shí)驗(yàn)測得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表: 下列說法正確的是( ) A.該反應(yīng)的ΔH<0 B.該反應(yīng)在較低溫度下能自發(fā)進(jìn)行 C.25 ℃ 時(shí)平衡常數(shù)的值K≈1.610-8 D.再加入少量NH2COONH4平衡正向移動(dòng) 【答案】C 【解析】由表中數(shù)據(jù)可知,升高溫度,平衡氣體總濃度增大,說明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH>0,A錯(cuò)誤;該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)增大,則ΔS>0,在較低溫度下,ΔH-TΔS>0,反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行,B錯(cuò)誤;25 ℃時(shí),NH3、CO2的平衡濃度分別為3.210-3 mol/L、1.6 10-3 mol/L,因此K=c2(NH3)c(CO2)≈1.610-8,C正確;NH2COONH4為固體,加入少量NH2COONH4平衡不移動(dòng),D錯(cuò)誤。 15.下列有關(guān)敘述中正確的是( ) 選項(xiàng) 化學(xué)反應(yīng)方程式 已知條件 預(yù)測 A M(s)===X(g)+Y(s) ΔH>0 它是非自發(fā)反應(yīng) B W(s)+xG(g)===2Q(g) ΔH<0,自發(fā)反應(yīng) x可能等于1、2、3 C 4X(g)+5Y(g)===4W(g)+6G(g) 能自發(fā)反應(yīng) ΔH一定小于0 D 4M(s)+N(g)+2W(l)===4Q(s) 常溫下,自發(fā)進(jìn)行 ΔH>0 【答案】B 16.在兩個(gè)固定容積均為1 L密閉容器中以不同的氫碳比充入H2和CO2,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g) ΔH。CO2的平衡轉(zhuǎn)化率α(CO2)與溫度的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是( ) A.該反應(yīng)在高溫下自發(fā)進(jìn)行 B.氫碳比:x<2.0 C.氫碳比為2.0時(shí),Q點(diǎn)v逆(H2)小于P點(diǎn)的v逆(H2) D.向處于P點(diǎn)狀態(tài)的容器中,按2∶4∶1∶4的比例再充入CO2、H2、C2H4、H2O,再次平衡后α(CO2)減小 【答案】C 【解析】通過圖像可判斷該反應(yīng)的ΔH<0,因ΔS<0,ΔG=ΔH-TΔS中T越大越不利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,因此T數(shù)值較小時(shí)(即低溫)反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行,A錯(cuò)誤;增大一種反應(yīng)物的濃度,另外一種反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高,故氫碳比越大,CO2轉(zhuǎn)化率越高,x>2.0,B錯(cuò)誤;氫碳比為2.0時(shí),P點(diǎn)為平衡點(diǎn),由Q點(diǎn)到P點(diǎn),CO2轉(zhuǎn)化率增大,平衡正向移動(dòng),故Q點(diǎn)v正>v逆,v逆逐漸增大至P點(diǎn)時(shí)與v正相等,故Q點(diǎn)v逆(H2)小于P點(diǎn)的v逆(H2),C正確;設(shè)再充入n(C2H4)=1 mol,n(C2H4)∶n(H2O)=1 mol∶4 mol,相當(dāng)于n(CO2)∶n(H2)=2 mol∶6 mol,總共相當(dāng)于加入(2 mol+2 mol)∶(4 mol+6 mol)=2∶5的CO2、H2,即氫碳比為5∶2,該比值大于2,故CO2轉(zhuǎn)化率增大,D錯(cuò)誤。 19.甲醇既是重要的化工原料,又可作為燃料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇,發(fā)生的主要反應(yīng)如下: ①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH1=-99 kJ/mol ②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-58 kJ/mol ③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH3=+41 kJ/mol 回答下列問題: (1)反應(yīng)①的化學(xué)平衡常數(shù)K表達(dá)式為__________________,圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為______________(填曲線標(biāo)記字母)。 (2)合成氣組成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60時(shí),體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示。α(CO)值隨溫度升高而________(填“增大”或“減小”);圖2中的壓強(qiáng)由大到小為________。 【答案】(1)K= a (2)減小 p3>p2>p1- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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