2019年高考化學一輪復習 第7章 第3節(jié) 化學平衡常數(shù) 化學反應進行的方向課時提升作業(yè)（含解析）新人教版一、選擇題(本題包括10小題，每小題6分，共60分)1.下列關于平衡常數(shù)的說法正確的是( )A在平衡常數(shù)表達式中，反應物濃度用起始濃度，生成物濃度用平衡濃度B在任何條件下，化學平衡常數(shù)是一個恒定值C平衡常數(shù)的大小與溫度、濃度、壓強、催化劑等無關D從平衡常數(shù)的大小可以推斷一個反應進行的程度2.(xx嘉興模擬)已知碳酸鈣的分解CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)僅在高溫下自發(fā)進行；氯酸鉀的分解2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g)在任何溫度下都自發(fā)進行，下面有幾組焓變數(shù)據(jù)，其中可能正確的是( )AH1=-178.32 kJmol-1 H2=-78.3 kJmol-1BH1=+178.32 kJmol-1 H2=-78.3 kJmol-1CH1=-178.32 kJmol-1 H2=+78.3 kJmol-1DH1=+178.32 kJmol-1 H2=+78.3 kJmol-13隨著汽車數(shù)量的逐年增多，汽車尾氣污染已成為突出的環(huán)境問題之一。反應：2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)可用于凈化汽車尾氣，已知該反應速率極慢，570 K時平衡常數(shù)為11059。下列說法正確的是( )A提高尾氣凈化效率的最佳途徑是研制高效催化劑B提高尾氣凈化效率的常用方法是升高溫度C裝有尾氣凈化裝置的汽車排出的氣體中不再含有NO或COD570 K時及時抽走CO2、N2，平衡常數(shù)將會增大，尾氣凈化效率更佳4某溫度下，將2 mol A和3 mol B充入一密閉容器中，發(fā)生反應：aA(g)B(g)C(g)D(g)，5 min后達到平衡，已知該溫度下其平衡常數(shù)K1，若溫度不變時將容器的體積擴大為原來的10倍，A的轉化率不發(fā)生變化，則( )Aa3 Ba2CB的轉化率為40% DB的轉化率為60%5.(xx池州模擬)在密閉容器中反應A(g)+2B(g)C(g)分別在三種不同實驗條件下進行，它們的起始濃度均為c(A)=0.100 molL-1，c(B)=0.200 molL-1，c(C)=0 molL-1。反應物A的濃度隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是( )A.若反應、的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1<K2B.反應A+2BC的H>0C.實驗平衡時B的轉化率為60%D.減小反應的壓強，可以使平衡時c(A)=0.060 molL-16.(xx蕪湖模擬)在300 mL的密閉容器中，放入鎳粉并充入一定量的CO氣體，一定條件下發(fā)生反應：Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)，已知該反應平衡常數(shù)與溫度的關系如下表：溫度2580230平衡常數(shù)510421.910-5下列說法正確的是( )A上述生成Ni(CO)4(g)的反應為吸熱反應B25 時反應Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常數(shù)為0.5C在80 時，測得某時刻，Ni(CO)4、CO濃度均0.5 molL-1，則此時v(正)>v(逆)D80 達到平衡時，測得n(CO)=0.3 mol，則Ni(CO)4的平衡濃度為2 molL-17.一定溫度下，在一個容積為1 L的密閉容器中，充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，發(fā)生反應H2(g)I2(g)2HI(g)，經充分反應達到平衡后，生成的HI(g)占氣體體積的50%，在該溫度下，在另一個容積為2 L的密閉容器中充入1 mol HI(g)發(fā)生反應HI(g)H2(g)I2(g)，則下列判斷正確的是( )A后一反應的平衡常數(shù)為1B后一反應的平衡常數(shù)為0.5C后一反應達到平衡時，H2的平衡濃度為0.25 molL-1D后一反應達到平衡時，HI(g)的平衡濃度為0.5 molL-18.化學平衡常數(shù)K的數(shù)值大小是衡量化學反應進行程度的標志，在常溫下，下列反應的平衡常數(shù)的數(shù)值如下：2NO(g)N2(g)O2(g) K1110302H2(g)O2(g)2H2O(g) K2210812CO2(g)2CO(g)O2(g) K3410-92以下說法正確的是( )A常溫下，NO分解產生O2的反應的平衡常數(shù)表達式為K1c(N2)c(O2)B常溫下，水分解產生O2，此時平衡常數(shù)的數(shù)值約為510-80C常溫下，NO、H2O、CO2三種化合物分解放出O2的傾向由大到小的順序為NOH2OCO2D以上說法都不正確9.已知:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H=-25 kJmol-1某溫度下的平衡常數(shù)為400。此溫度下，在1 L的密閉容器中加入CH3OH，反應到某時刻測得各組分的物質的量濃度如下：物質CH3OHCH3OCH3H2Oc/(molL-1)0.81.241.24下列說法正確的是( )平衡后升高溫度，平衡常數(shù)400平衡時，c(CH3OCH3)=1.6 molL-1平衡時，反應混合物的總能量減少20 kJ平衡時，再加入與起始等量的CH3OH，達新平衡后CH3OH轉化率增大此時刻反應達到平衡狀態(tài)平衡時CH3OH的濃度為0.08 molL-1A. B. C. D.10.(能力挑戰(zhàn)題)(xx珠海模擬)某同學在三個容積相同的密閉容器中，分別研究三種不同條件下化學反應2X(g)Y(g)+W(g)的進行情況。其中實驗、控溫在T1，實驗控溫在T2，它們的起始濃度均是c(X)=1.0 molL-1，c(Y)=c(W)=0，測得反應物X的濃度隨時間的變化如圖所示。下列說法不正確的是( )A與實驗相比，實驗可能使用了催化劑B與實驗相比，實驗若只改變溫度，則溫度T1<T2，該反應是吸熱反應C在實驗、中，達到平衡狀態(tài)時X的體積百分含量相同D若起始濃度c(X)=0.8 molL-1，c(Y)=c(W)=0，其余條件與實驗相同，則平衡濃度c(X)=0.4 molL-1二、非選擇題(本題包括3小題，共40分)11.(14分)(xx宿州模擬)設反應Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) H=Q1的平衡常數(shù)為K1，反應Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) H=Q2的平衡常數(shù)為K2，在不同溫度下，K1、K2的值如下：溫度(T)K1K29731.472.381 1732.151.67(1)從上表可推斷，反應是_(填“放”或“吸”)熱反應；(2)現(xiàn)有反應H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g) H=Q的平衡常數(shù)為K3。.根據(jù)反應與推導出K1、K2、K3的關系式K3=_；可推斷反應是_(填“放”或“吸”)熱反應。要使反應在一定條件下建立的平衡右移，可采取的措施有_。A.縮小容器體積 B.降低溫度 C.使用合適的催化劑 D.設法減少CO的量E.升高溫度.根據(jù)反應與推導出Q1、Q2、Q3的關系式Q3=_。12.(12分)(能力挑戰(zhàn)題)甲醇可通過將煤氣化過程中生成的CO和H2在一定條件下，發(fā)生如下反應制得:CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。請根據(jù)圖示回答下列問題：(1)從反應開始到平衡，用H2濃度變化表示平均反應速率v(H2)=_，CO的轉化率為_。(2)該反應的平衡常數(shù)表達式為_，溫度升高，平衡常數(shù)_(填“增大”“減小”或“不變”)。(3)若在一體積可變的密閉容器中充入1 mol CO、2 mol H2和1 mol CH3OH，達到平衡時測得混合氣體的密度是同溫同壓下起始的1.6倍，則加入各物質后該反應向_(填“正”“逆”)反應方向移動，理由是_。13.(14分)(xx蚌埠模擬)已知2A(g)+B(g) 2C(g),向容積為1 L的密閉容器中加入0.050 mol A和0.025 mol B,在500時充分反應,達平衡后測得c(C)=0.040 molL-1,放出熱量Q1kJ。(1)能說明上述反應已經達到化學平衡狀態(tài)的是(填寫序號);a.v(C)=2v(B)b.容器內壓強保持不變c.v逆(A)=2v正(B)d.容器內氣體的密度保持不變(2)若在相同的容器中只加入0.050 mol C,500時充分反應達平衡后,吸收熱量Q2kJ,則Q1與Q2之間的關系式可表示為(用含Q1、Q2的代數(shù)式表示);(3)500時,上述反應的化學平衡常數(shù)K= ;(4)已知:K(300)>K(350),該反應是(填“放”或“吸”)熱反應;若反應溫度升高,A的轉化率(填“增大”“減小”或“不變”);(5)某溫度下,A的平衡轉化率()與體系總壓強(p)的關系如圖所示,平衡狀態(tài)由a變到b時,化學平衡常數(shù)K(a)K(b)(填“>”“<”或“=”)。答案解析1.【解析】選D。在平衡常數(shù)表達式中，反應物及生成物濃度均為達到化學平衡時濃度，在溫度一定時，對一個確定化學計量數(shù)的可逆反應，化學平衡常數(shù)是一個恒定值，其大小只與溫度有關，與其他外界條件無關，平衡常數(shù)的大小反映了化學反應可能進行的程度。2.【解析】選B。兩個反應都是熵增加的反應，即S>0，反應在任何溫度時都自發(fā)進行，即H-TS<0，則H<0；反應只有在高溫時H-TS<0，反應才能自發(fā)進行，而S>0，根據(jù)H-TS知H>0。3【解析】選A。提高尾氣凈化效率的最佳途徑是研制高效催化劑，加快反應速率，A正確，B錯誤；上述反應為可逆反應，裝有尾氣凈化裝置的汽車排出的氣體中仍然含有NO或CO，C錯誤；570 K時及時抽走CO2、N2，尾氣凈化效率更佳，但平衡常數(shù)不變，D錯誤。4【解析】選C。溫度不變，擴大容器體積(相當于減小壓強)時，A的轉化率不變，說明反應前后氣體的體積不變，即a1，A錯誤，B錯誤；設達平衡時，B的轉化量為x mol，則A、B、C、D的平衡量分別為(2-x) mol、(3-x) mol、x mol、x mol，設容器體積為1 L，則平衡常數(shù)K1x2/(2-x)(3-x)，解得：x1.2，B的轉化率1.2340%，所以C正確，D錯誤。5.【解析】選D。A項錯誤，平衡常數(shù)K值越大，反應的程度就越大，轉化率就越高，反應就越完全，由圖中數(shù)據(jù)可知，和平衡時A的濃度相同，故轉化率也相同，所以K1=K2;B項錯誤，在該反應中，題目沒有透露出平衡與溫度的關系，故無法判斷H的正負；C項錯誤，平衡時B的轉化率為40%；D項正確，壓強減小，平衡逆向移動。6.【解析】選D。升高溫度，平衡常數(shù)減小，說明正反應是放熱反應，A錯誤；25 時，Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)的平衡常數(shù)為5104，則其逆反應的平衡常數(shù)為210-5，B錯誤；在80 時測得某時刻Ni(CO)4、CO濃度均為0.5 molL-1，Qc=8>2，則此時v(逆)>v(正)，C錯誤；80 達到平衡時，測得n(CO)=0.3 mol，根據(jù)平衡常數(shù)K=2，則Ni(CO)4的平衡濃度為2 molL-1，D正確。7.【解題指南】解答本題時需明確：(1)“三段式”解題時，三種量的單位應統(tǒng)一；(2)化學平衡常數(shù)與方程式一一對應，對于同一個反應，因方程式書寫的不同，平衡常數(shù)的表達式也不同?！窘馕觥窟xB。由于氣體的物質的量不變，n(HI)1 mol，則H2(g)I2(g)2HI(g)初始(molL-1) 1 1 0 轉化(molL-1) 0.5 0.5 1平衡(molL-1) 0.5 0.5 1K14HI(g)H2(g)+I2(g)K20.5HI(g)H2(g)I2(g)初始(molL-1) 0.5 0 0轉化(molL-1) x 平衡(molL-1) 0.5-x 0.5，求得x0.25。平衡時：c(H2)0.125 molL-1 ，c(HI)0.25 molL-1。8.【解析】選C。K1的表達式應為K1常溫下，水分解產生O2，是H2和O2化合生成H2O的逆反應，因此其平衡常數(shù)的數(shù)值應為K2的倒數(shù)，數(shù)值為510-82；根據(jù)K值的大小可以得出三種化合物分解放出O2的傾向由大到小的順序為NOH2OCO2。9.【解析】選B。因為正反應為放熱反應，升高溫度平衡常數(shù)減小，錯；根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，反應轉化生成的CH3OCH3、H2O濃度均為1.24 molL-1，此時CH3OH的濃度為0.8 molL-1，根據(jù)Qc=將各物質的濃度代入可得，Qc=2.4<400，所以此時沒有達到平衡，此時反應向正反應方向進行，錯；由化學平衡常數(shù)計算可知平衡時c(CH3OCH3)=1.6 molL-1，對；生成CH3OCH3的物質的量為1.6 mol，根據(jù)方程式可知生成1.6 mol CH3OCH3放出的熱量為1.6 mol25 kJmol-1=40 kJ，錯；平衡時，再加入與起始等量的CH3OH，相當于增大壓強，平衡不移動,CH3OH的轉化率不變，錯；根據(jù)可知，達到平衡時CH3OH的濃度為0.08 molL-1，對?！痉椒记伞亢闳輻l件下增加反應物濃度對反應物轉化率的影響1.對于常見的mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)的反應，增加A(或B)的濃度，B(或A)的轉化率增大，增加濃度的物質本身的轉化率減小。2.對于反應物只有一種的反應如：mA(g)pC(g)qD(g)。若m>pq，則增加A的濃度，A的轉化率增大。若m=pq，則增加A的濃度，A的轉化率不變。若m<pq，則增加A的濃度，A的轉化率減小。10.【解析】選C。A項，實驗與實驗達到平衡時的濃度相同，只是實驗反應速率較快，則可能使用了催化劑，正確；B項，實驗達到平衡所用時間比實驗短，則T2>T1，平衡時實驗中X濃度較小，表明升溫平衡向正反應方向移動，則正反應為吸熱反應，正確；C項，實驗、中達到平衡時，X的體積百分含量明顯是=>，故不正確；D項，實驗中，平衡時c(Y)=c(W)=0.25 molL-1，K平= =0.25，而反應溫度不變，則平衡常數(shù)不變，K平=0.25,解得a=0.2 molL-1，則平衡時c(X)=0.8 molL-1-2a=0.4 molL-1，正確。11【解析】(1)溫度升高，K增大，反應是吸熱反應。(2).由Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)和Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)，-得H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)，故K3=K1/K2，反應是吸熱反應；要使反應在一定條件下建立的平衡右移，可采取的措施有：設法減少CO的量和升高溫度。.由蓋斯定律得：Q3=Q1-Q2。答案:(1)吸 (2).K1/K2 吸 D、E.Q1-Q212.【解題指南】解答該題應該注意下面3點：(1)根據(jù)圖一和已知反應方程式計算反應速率及轉化率。(2)根據(jù)圖二判斷反應過程中的能量變化及反應是吸熱反應還是放熱反應，從而判斷平衡常數(shù)隨溫度的變化。(3)=m/V，質量不變，密度增大，體積減小，從而判斷反應方向?！窘馕觥?1)根據(jù)圖一可知，反應開始到達到平衡的過程中CO的濃度變化為0.75 molL-1,所以CO的反應速率為v(CO)=0.75 molL-1/10 min=0.075 molL-1min-1，根據(jù)反應速率之比等于化學計量數(shù)之比可知，v(H2)=2v(CO)=20.075 molL-1min-1=0.15 molL-1min-1，CO的轉化率為0.75 molL-1/1.00 molL-1100%=75%。(2)該反應的平衡常數(shù)表達式為K=根據(jù)圖二可知，反應物的能量比生成物的能量高，所以正反應為放熱反應，升高溫度，平衡常數(shù)減小。(3)因為反應物和生成物都是氣體，反應過程中質量不變，氣體的密度=m/V。密度增大，說明容器的體積減小，因為反應在恒壓的條件下進行，容器體積減小，說明反應后氣體的物質的量減少，因為正反應方向是氣體物質的量減少的反應，所以平衡向正反應方向移動。答案:(1)0.15 molL-1min-1 75%(2)K= 減小(3)正 反應前后氣體總質量不變，同溫、同壓下，達到平衡時，氣體密度增大，即氣體體積減小，平衡正移13【解析】(1)該反應是氣體體積減小的放熱反應,容器體積不變,當壓強不發(fā)生變化時,說明反應已達平衡,b正確,由反應速率和物質化學計量數(shù)的關系知v(C)=2v(B),v(A)=2v(B),故a不能作為平衡的依據(jù),但v逆(A)=2v正(B)時,說明反應已達平衡。(2)由化學平衡的特點知加入0.050 mol C與加入0.050 mol A和0.025 mol B的平衡狀態(tài)是等同的,正反應時生成了0.040 mol C,則逆反應時分解的C只有0.010 mol,故Q1應是Q2的4倍,即Q1=4Q2。(3)500時反應的平衡常數(shù):K=3 200(4)溫度升高,平衡常數(shù)減小,平衡逆向移動,說明該反應是放熱反應。所以升高溫度,A的轉化率減小。(5)平衡常數(shù)只受溫度的影響,溫度不變,平衡常數(shù)不變。答案:(1)bc(2)Q1=4Q2(3)3 200(4)放減小(5)=