2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第七章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 第三講 化學(xué)平衡常數(shù)及反應(yīng)進(jìn)行的方向課后達(dá)標(biāo)訓(xùn)練.doc

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第三講 化學(xué)平衡常數(shù)及反應(yīng)進(jìn)行的方向課后達(dá)標(biāo)訓(xùn)練一、選擇題1下列說(shuō)法不正確的是()A焓變是一個(gè)與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的因素，多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是放熱反應(yīng)B在同一條件下不同物質(zhì)有不同的熵值，其體系的混亂程度越大，熵值越大C一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行取決于該反應(yīng)是放熱還是吸熱D一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，與焓變和熵變的共同影響有關(guān)解析：選C。一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行要由該反應(yīng)的熵變和焓變共同判斷，C項(xiàng)錯(cuò)誤。2已知298 K下反應(yīng)2Al2O3(s)3C(s)=4Al(s)3CO2(g)H2 171 kJmol1，S635.5 Jmol1K1，則下列說(shuō)法正確的是()A由題給H值可知，該反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)BS0表明該反應(yīng)是一個(gè)熵增加的反應(yīng)C該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行D不能確定該反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行解析：選B。H0，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；由HTS2 171 kJmol1298 K0.635 5 kJmol1K10知，該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，C、D錯(cuò)誤。3.(2018商丘模擬)向某恒容密閉容器中充入一定量CO2和H2，發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)H2(g)HCOOH(g)，測(cè)得平衡體系中CO2的百分含量(CO2%)與反應(yīng)溫度變化的關(guān)系如圖所示。下列物理量中，a點(diǎn)大于b點(diǎn)的是()正反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率HCOOH(g)的濃度對(duì)應(yīng)溫度時(shí)的平衡常數(shù)ABC D解析：選D。溫度升高，反應(yīng)速率增大，a點(diǎn)的正、逆反應(yīng)速率都小于b點(diǎn)，、錯(cuò)誤；溫度升高，平衡體系中CO2的百分含量增大，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，HCOOH(g)的濃度和對(duì)應(yīng)溫度時(shí)的平衡常數(shù)都將減小，即a點(diǎn)的HCOOH(g)的濃度和對(duì)應(yīng)溫度時(shí)的平衡常數(shù)都大于b點(diǎn)，、正確。4一定條件下合成乙烯：6H2(g)2CO2(g)CH2=CH2(g)4H2O(g)；已知溫度對(duì)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效率的影響如圖，下列說(shuō)法不正確的是()A該反應(yīng)的逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B平衡常數(shù)：KMKNC生成乙烯的速率：v(N)一定大于v(M)D當(dāng)溫度高于250 ，升高溫度，催化劑的催化效率降低解析：選C。升高溫度CO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，則逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A正確；該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡常數(shù)減小，B正確；化學(xué)反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快，催化劑在250 時(shí)催化活性最高，溫度繼續(xù)升高，其催化效率降低，所以v(N)有可能小于v(M)，C錯(cuò)誤，D正確。5(2018大連模擬)某溫度下，將3 mol A和2 mol B充入一密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：aA(g)B(g)C(g)D(g)，5 min后達(dá)平衡，各物質(zhì)的平衡濃度的關(guān)系為ca(A)c(B)c(C)c(D)。若在溫度不變的情況下將容器的容積擴(kuò)大為原來(lái)的10倍，B的轉(zhuǎn)化率不發(fā)生變化，則B的轉(zhuǎn)化率為()A60% B40%C24% D4%解析：選A。擴(kuò)大容器容積為原來(lái)的10倍，B的轉(zhuǎn)化率不變，則a1， A(g)B(g)C(g)D(g)起始(mol): 3 2 0 0變化(mol): x x x x平衡(mol): 3x 2x x x根據(jù)平衡濃度的關(guān)系，(3x)(2x)xx，解得x1.2，則B的轉(zhuǎn)化率為1.2 mol/2 mol100%60%，A項(xiàng)正確。6.(2018衡水中學(xué)高三期末)在容積均為1 L的三個(gè)密閉容器中，分別放入鎳粉并充入1 mol CO，控制在不同溫度下發(fā)生反應(yīng)：Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g)，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到5 min時(shí)，測(cè)得Ni(CO)4的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，平衡常數(shù)：K(T1)K(T2)B反應(yīng)進(jìn)行到5 min時(shí)，b容器中v正(CO)v逆(CO)C達(dá)到平衡時(shí)，a、b、c中CO的轉(zhuǎn)化率為bacD減壓或升溫可將b中的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變成c中的平衡狀態(tài)解析：選D。溫度越低，反應(yīng)速率越慢，因此再結(jié)合a、b、c三容器對(duì)應(yīng)數(shù)值知，a容器中反應(yīng)未達(dá)到平衡，bc的變化則說(shuō)明隨溫度升高化學(xué)平衡逆向進(jìn)行，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；反應(yīng)進(jìn)行到5 min時(shí)，b容器未必達(dá)到平衡狀態(tài)，則b容器中v正(CO)不一定等于v逆(CO)，B錯(cuò)誤；其他條件相同時(shí)，隨溫度升高平衡左移，K值減小，CO轉(zhuǎn)化率減小，達(dá)到平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為abc，C錯(cuò)誤；結(jié)合A項(xiàng)分析知，升溫可使b中的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閏中的平衡狀態(tài)，減壓平衡逆向移動(dòng)，導(dǎo)致Ni(CO)4濃度變小，即可使b中的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閏中的平衡狀態(tài)，D正確。7(2018成都模擬)工業(yè)上用DME法以H2和CO為原料生產(chǎn)甲醚(CH3OCH3)。其原理是在同一容器中發(fā)生如下兩個(gè)連續(xù)反應(yīng)：2H2(g)CO(g)CH3OH(g)2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)改變溫度，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示，下列分析正確的是()溫度()260270280290300310320CO轉(zhuǎn)化率(%)92878280726562CH3OCH3產(chǎn)率(%)33457779625852A.反應(yīng)、均為吸熱反應(yīng)B290 時(shí)反應(yīng)平衡常數(shù)值達(dá)到最大C反應(yīng)與中CH3OH的消耗速率一定相等D增大壓強(qiáng)能增大CH3OCH3產(chǎn)率解析：選D。從反應(yīng)來(lái)看，溫度升高，CO轉(zhuǎn)化率一直在減小，說(shuō)明反應(yīng)為放熱反應(yīng)，而反應(yīng)在較低溫度時(shí)，反應(yīng)未達(dá)到平衡，甲醚的產(chǎn)率主要受溫度影響，隨著溫度升高，產(chǎn)率降低，說(shuō)明反應(yīng)也是放熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率并不是一個(gè)概念，B錯(cuò)誤；反應(yīng)與中CH3OH的消耗速率不相等，因?yàn)槎卟皇峭粋€(gè)反應(yīng)，C錯(cuò)誤；增大壓強(qiáng)，反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，使c(CH3OH)增大，從而使反應(yīng)也向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則CH3OCH3產(chǎn)率增大，D正確。8(2018安徽“學(xué)普”聯(lián)考)已知反應(yīng)X(g)Y(g)R(g)Q(g)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如表所示。830 時(shí)，向一個(gè)2 L的密閉容器中充入0.2 mol X和0.8 mol Y，反應(yīng)初始4 s內(nèi)v(X)0.005 mol/(Ls)。下列說(shuō)法正確的是()溫度/7008008301 0001 200平衡常數(shù)1.71.11.00.60.4A.4 s時(shí)容器內(nèi)c(Y)0.76 mol/LB830 達(dá)平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為80%C反應(yīng)達(dá)平衡后，升高溫度，平衡正向移動(dòng)D1 200 時(shí)反應(yīng)R(g)Q(g)X(g)Y(g)的平衡常數(shù)K0.4解析：選B。反應(yīng)初始4 s內(nèi)X的平均反應(yīng)速率v(X)0.005 mol/(Ls)，根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，可知v(Y)v(X)0.005 mol/(Ls)，則4 s內(nèi)c(Y)0.005 mol/(Ls)4 s0.02 mol/L，Y的起始濃度為0.4 mol/L，故4 s時(shí)c(Y)0.4 mol/L0.02 mol/L0.38 mol/L，A錯(cuò)誤；設(shè)平衡時(shí)X的濃度變化量為x，則： X(g) Y(g)R(g)Q(g)開(kāi)始(mol/L): 0.1 0.4 0 0變化(mol/L): x x x x平衡(mol/L): 0.1x 0.4x x x故1.0，解得x0.08，所以平衡時(shí)X的轉(zhuǎn)化率為100%80%，B正確；由表格中的數(shù)據(jù)可知，溫度升高，化學(xué)平衡常數(shù)減小，平衡逆向移動(dòng)，C錯(cuò)誤；1 200 時(shí)反應(yīng)X(g)Y(g)R(g)Q(g)的平衡常數(shù)值為0.4，所以1 200 時(shí)反應(yīng)R(g)Q(g)X(g)Y(g)的平衡常數(shù)的值為2.5，D錯(cuò)誤。9(2015高考天津卷)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()Am2B兩次平衡的平衡常數(shù)相同CX與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為11D第二次平衡時(shí)，Z的濃度為0.4 molL1解析：選D。A.根據(jù)再次加入1 mol Z(g)，平衡后，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變，可知該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的反應(yīng)，因此m2。B.由于溫度沒(méi)有變化，故兩次平衡的平衡常數(shù)不變。C.因?yàn)槭前凑栈瘜W(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比充入的反應(yīng)物，因此二者的平衡轉(zhuǎn)化率相等。D.該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，因此反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量與反應(yīng)前一樣，都為4 mol，而平衡后Z的體積分?jǐn)?shù)為10%，故平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量為4 mol10%0.4 mol，容器體積為2 L，則Z的濃度為0.2 molL1。10(2018遂寧診斷)固定容積為2 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)xA(g)yB(g)zC(g)，圖1表示T 時(shí)容器中各物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的關(guān)系，圖2表示平衡常數(shù)K隨溫度變化的關(guān)系。結(jié)合圖像判斷，下列結(jié)論正確的是()A該反應(yīng)可表示為2A(g)B(g)C(g)H0，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，根據(jù)圖1知05 min內(nèi)，A、B、C變化的物質(zhì)的量分別為0.4 mol、0.2 mol、0.2 mol，該反應(yīng)可表示為2A(g)B(g)C(g)，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)A、B、C的平衡濃度分別為0.2 molL1、0.1 molL1、0.1 molL1，故T 時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K25，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律知容器內(nèi)氣體的質(zhì)量保持不變，容器的容積保持不變，故容器內(nèi)氣體的密度為恒量，不能作為平衡標(biāo)志，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，根據(jù)圖1知T 時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡后C的體積分?jǐn)?shù)為0.25，在第6 min時(shí)再向體系中充入0.4 mol C，相當(dāng)于加壓，平衡正向移動(dòng)，再次達(dá)到平衡時(shí)C的體積分?jǐn)?shù)大于0.25，正確。二、非選擇題11(2018成都階段測(cè)試)汽車尾氣里含有的NO氣體是由內(nèi)燃機(jī)燃燒時(shí)產(chǎn)生的高溫引起氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)所致：N2(g)O2(g)2NO(g)H0已知該反應(yīng)在2 404 時(shí)，平衡常數(shù)K6.4103。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為_(kāi)。(2)該溫度下，向2 L密閉容器中充入N2和O2各1 mol，平衡時(shí)，N2的轉(zhuǎn)化率是_%(保留整數(shù))。(3)該溫度下，某時(shí)刻測(cè)得容器內(nèi)N2、O2、NO的濃度分別為2.5101 molL1、4.0102 molL1和3.0103 molL1，此時(shí)反應(yīng)_(填“處于化學(xué)平衡狀態(tài)”“向正反應(yīng)方向進(jìn)行”或“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行”)，理由是_。(4)將N2、O2的混合氣體充入恒溫恒容密閉容器中，下圖變化趨勢(shì)正確的是_。(5)向恒溫恒容的密閉容器中充入等物質(zhì)的量的N2和O2，達(dá)到平衡狀態(tài)后再向其中充入一定量NO，重新達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。與原平衡狀態(tài)相比，此時(shí)平衡混合氣中NO的體積分?jǐn)?shù)_(填“變大”“變小”或“不變”)。解析：(2)N2(g)O2(g)2NO(g)起始/mol 110變化/mol xx 2x平衡/mol 1x 1x 2xK6.4103，得x0.04，N2的轉(zhuǎn)化率為100%4%。(3)Qc9.01046.4103，所以反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。(4)由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以升高溫度，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，化學(xué)平衡常數(shù)增大，A項(xiàng)正確；加入催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡所需要的時(shí)間縮短，但NO的平衡濃度不變，B項(xiàng)錯(cuò)誤；升高溫度，平衡正向移動(dòng)，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率提高，化學(xué)反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡所需要的時(shí)間縮短，C項(xiàng)正確。(5)向恒溫恒容的密閉容器中充入等物質(zhì)的量的N2和O2，達(dá)到平衡狀態(tài)后再向其中充入一定量NO，由于該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng)，故建立的平衡與原平衡等效，平衡混合氣中NO的體積分?jǐn)?shù)不變。答案：(1)K(2)4(3)向正反應(yīng)方向進(jìn)行Qc9.0104K6.4103(4)AC(5)不變12(1)(2016高考四川卷改編)在一定條件下CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，當(dāng)CO與H2O(g)的起始物質(zhì)的量之比為15，達(dá)平衡時(shí)，CO轉(zhuǎn)化了。若a kg含Ca5(PO4)3F(相對(duì)分子質(zhì)量為504)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的磷尾礦，在上述過(guò)程中有b%的Ca5(PO4)3F轉(zhuǎn)化為P4，將產(chǎn)生的CO與H2O(g)按起始物質(zhì)的量之比13混合，則在相同條件下達(dá)平衡時(shí)能產(chǎn)生H2_kg。已知：4Ca5(PO4)3F18SiO230C2CaF230CO18CaSiO33P4(2)(2015高考浙江卷改編)乙苯催化脫氫制苯乙烯反應(yīng)：CH2CH3(g) CH=CH2(g)H2(g)維持體系總壓p恒定，在溫度T時(shí)，物質(zhì)的量為n、體積為V的乙苯蒸氣發(fā)生催化脫氫反應(yīng)。已知乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率為，則在該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K_(用等符號(hào)表示)。解析：(1)當(dāng)CO和H2O(g)的起始物質(zhì)的量之比為15時(shí)，設(shè)CO為1 mol，則： CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)起始物質(zhì)的量(mol) 1 5 0 0改變物質(zhì)的量(mol) 平衡物質(zhì)的量(mol) 故此溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K1。由題意知，反應(yīng)4Ca5(PO4)3F18SiO230C2CaF230CO18CaSiO33P4，若a kg含Ca5(PO4)3F的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的磷尾礦，當(dāng)有b%的Ca5(PO4)3F轉(zhuǎn)化為P4時(shí)，產(chǎn)生的CO的物質(zhì)的量為nab/67.2 mol，將產(chǎn)生的CO和H2O(g)按起始物質(zhì)的量之比為13混合，設(shè)在相同條件下達(dá)到平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化了x mol，則 CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)起始物質(zhì)的量(mol) n 3n 0 0改變物質(zhì)的量(mol) x x x x平衡物質(zhì)的量(mol) nx 3nx x x故1，得xn，則達(dá)到平衡時(shí)產(chǎn)生的氫氣的物質(zhì)的量為 mol mol，氫氣的質(zhì)量為 g103 kg kg。(2)從濃度角度求Kc：根據(jù)阿伏加德羅定律的推論，總壓強(qiáng)p相同時(shí)，乙苯的轉(zhuǎn)化率為，由此可得：，V反應(yīng)后(1)V，根據(jù)化學(xué)方程式及平衡常數(shù)的定義：Kc。從壓強(qiáng)角度求Kp：容器中氫氣的物質(zhì)的量為n，苯乙烯的物質(zhì)的量為n，乙苯的物質(zhì)的量為(1)n，氣體的總物質(zhì)的量為(1)n，所以氫氣的分壓為p，苯乙烯的分壓為p，乙苯的分壓為p，因此Kpp。答案：(1)(2)p