7-3 化學(xué)平衡常數(shù) 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向板塊三 限時規(guī)范特訓(xùn)時間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每題8分，共72分)12017張家口高三模擬只改變一個影響因素，平衡常數(shù)K與化學(xué)平衡移動的關(guān)系敘述正確的是()AK值有變化，平衡一定移動B平衡向正反應(yīng)方向移動時，K值一定增大CK值不變，平衡不可能移動D相同條件下，同一個反應(yīng)其化學(xué)方程式的計量數(shù)增大2倍，K值也增大2倍答案A解析K值是溫度的函數(shù)，K值變化，說明溫度發(fā)生了改變，則平衡一定發(fā)生移動，A正確；若在其他條件不變時，增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行，平衡向右移動，但K值只與溫度有關(guān)，故K值不變，B錯誤；體系溫度不變，則K值不變，但平衡可能發(fā)生移動，C錯誤；相同條件下，同一個反應(yīng)，其化學(xué)方程式的計量數(shù)增大2倍，K值應(yīng)變?yōu)樵瓟?shù)值的平方，D錯誤。2下列有關(guān)說法中正確的是()A2CaCO3(s)2SO2(g)O2(g)=2CaSO4(s)2CO2(g)在高溫下能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的H<0BNH4Cl(s)=NH3(g)HCl(g)室溫下不能自發(fā)進(jìn)行，說明該反應(yīng)的H<0C反應(yīng)3Cl2(g)8NH3(g)=6NH4Cl(s)N2(g)的H>0，S<0D加入合適的催化劑能降低反應(yīng)活化能，從而改變反應(yīng)的焓變答案A解析該反應(yīng)為熵減反應(yīng)，則有S<0；該反應(yīng)在高溫下能自發(fā)進(jìn)行，據(jù)HTS<0時反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行可知，該反應(yīng)H<0，A正確。該反應(yīng)為熵增反應(yīng)，則有S>0，該反應(yīng)在室溫下不能自發(fā)進(jìn)行，據(jù)HTS<0時反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行可知，該反應(yīng)H>0，B錯誤。該反應(yīng)為熵減反應(yīng)，則有S<0，該反應(yīng)在室溫下能自發(fā)進(jìn)行，據(jù)HTS<0時反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行可知，該反應(yīng)H<0，C錯誤。加入合適的催化劑能降低反應(yīng)活化能，提高反應(yīng)速率，但不能改變反應(yīng)的焓變，D錯誤。3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，Z的濃度為0.4 molL1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)計量數(shù)相等，即m2，A正確；溫度不變，平衡常數(shù)不變，B正確；起始時X、Y的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，則二者的平衡轉(zhuǎn)化率相等，C正確；起始時加入1 mol X和2 mol Y，相當(dāng)于3 mol Z，平衡時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)于起始時共加入4 mol Z，則新平衡時Z的物質(zhì)的量為4 mol10%0.4 mol，其濃度為0.4 mol/2 L0.2 molL1，D錯誤。4一定條件下，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>p2Bb、c兩點對應(yīng)的平衡常數(shù)：Kc>KbCa點：2v(NH3)正3v(H2)逆Da點：NH3的轉(zhuǎn)化率為1/3答案B解析相同溫度下，壓強(qiáng)越大，N2的體積分?jǐn)?shù)越小，所以p2>p1，A錯誤；由圖像可知該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以溫度越高，K越大，B正確；a點為平衡點，應(yīng)為3v(NH3)正2v(H2)逆，C錯誤；假設(shè)反應(yīng)后氣體總體積為1 L，則N2為0.1 L、H2為0.3 L，未反應(yīng)的NH3為0.6 L，參加反應(yīng)的NH3為0.2 L，所以氨氣的轉(zhuǎn)化率為100%25%，D錯誤。5.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N2的濃度隨時間的變化。下列敘述正確的是()A溫度T下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)KB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H<0答案A解析A項正確，達(dá)平衡時，c(N2)c(O2)c1 molL1，c(NO)2(c0c1) molL1；B項錯誤，因反應(yīng)前后容器體積不變，且反應(yīng)中無固態(tài)(或液態(tài))物質(zhì)參加或生成，故混合氣體的密度始終不變；C項錯誤，催化劑只能改變到達(dá)平衡的時間，不會破壞平衡，即加入催化劑時氮?dú)獾钠胶鉂舛炔粫淖儯籇項錯誤，對比曲線a和b到達(dá)平衡所需時間，可知曲線b對應(yīng)的條件改變是升高溫度，達(dá)新平衡時c(N2)減小，則平衡正向移動，故該反應(yīng)應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即H>0。62017天津市河西區(qū)質(zhì)檢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)，在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)。實驗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H<0B該反應(yīng)在較低溫度下能自發(fā)進(jìn)行C25 時平衡常數(shù)的值K1.6108D再加入少量NH2COONH4平衡正向移動答案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，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，H>0，A錯誤；該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)增大，則S>0，在較低溫度下，HTS>0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，B錯誤；25 時，NH3、CO2的平衡濃度分別為3.2103 mol/L、1.6 103 mol/L，因此Kc2(NH3)c(CO2)1.6108，C正確；NH2COONH4為固體，加入少量NH2COONH4平衡不移動，D錯誤。7下列有關(guān)敘述中正確的是()選項化學(xué)反應(yīng)方程式已知條件預(yù)測AM(s)=X(g)Y(s)H>0它是非自發(fā)反應(yīng)BW(s)xG(g)=2Q(g)H<0，自發(fā)反應(yīng)x可能等于1、2、3C4X(g)5Y(g)=4W(g)6G(g)能自發(fā)反應(yīng)H一定小于0D4M(s)N(g)2W(l)=4Q(s)常溫下，自發(fā)進(jìn)行H>0答案B解析該反應(yīng)中固體分解生成氣體和固體，則該反應(yīng)熵增加，且為吸熱反應(yīng)，則有H>0，S>0，當(dāng)溫度升高時，使HTS<0，該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，A錯誤；該反應(yīng)的H<0，若為熵減反應(yīng)，在低溫下能自發(fā)進(jìn)行，若為熵增反應(yīng)，在任何溫度下均可自發(fā)進(jìn)行，故x可能等于1、2、3，B正確；該反應(yīng)為熵增反應(yīng)，即S>0，當(dāng)H<0時，在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行，當(dāng)H>0時，高溫下可自發(fā)進(jìn)行，C錯誤；該反應(yīng)為熵減反應(yīng)，常溫下能自發(fā)進(jìn)行，說明該反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)，則有H<0，D錯誤。82017成都高三質(zhì)檢在兩個固定容積均為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)H。CO2的平衡轉(zhuǎn)化率(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<2.0C氫碳比為2.0時，Q點v逆(H2)小于P點的v逆(H2)D向處于P點狀態(tài)的容器中，按2414的比例再充入CO2、H2、C2H4、H2O，再次平衡后(CO2)減小答案C解析通過圖像可判斷該反應(yīng)的H<0，因S<0，GHTS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(即低溫)反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，A錯誤；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錯誤；氫碳比為2.0時，P點為平衡點，由Q點到P點，CO2轉(zhuǎn)化率增大，平衡正向移動，故Q點v正>v逆，v逆逐漸增大至P點時與v正相等，故Q點v逆(H2)小于P點的v逆(H2)，C正確；設(shè)再充入n(C2H4)1 mol，n(C2H4)n(H2O)1 mol4 mol，相當(dāng)于n(CO2)n(H2)2 mol6 mol，總共相當(dāng)于加入(2 mol2 mol)(4 mol6 mol)25的CO2、H2，即氫碳比為52，該比值大于2，故CO2轉(zhuǎn)化率增大，D錯誤。92017江蘇南通高三調(diào)研一定溫度下，在三個體積均為0.5 L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：CO(g)Cl2(g)COCl2(g)，其中容器中5 min時達(dá)到平衡。下列說法中正確的是()A容器中前5 min的平均反應(yīng)速率：v(CO)0.16 molL1min1B該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C容器中起始時Cl2的物質(zhì)的量為0.55 molD若起始時向容器中加入0.8 mol CO、0.8 mol Cl2，達(dá)到平衡時CO的轉(zhuǎn)化率大于80%答案C解析A項，v(CO)v(COCl2)0.32 molL1min1，錯誤；B項，容器中COCl2折算成CO和Cl2時，與容器中投料相同，平衡時，高溫下對應(yīng)的COCl2的量小，即升溫平衡逆向移動，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，錯誤；C項，、中，溫度相等，所以K相等，中K10，中K10，解得a0.55 mol，正確；D項，容器中，CO的轉(zhuǎn)化率為80%，選項中加入的CO和Cl2比容器中的少，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，平衡逆向移動，所以CO的轉(zhuǎn)化率小于80%，錯誤。二、非選擇題(共28分)102017貴州貴陽高三期末(14分)氨是一種重要的化工原料，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用。(1)在一定溫度下，在固定體積的密閉容器中進(jìn)行可逆反應(yīng)N23H22NH3。該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是_。A3v正(H2)2v逆(NH3)B單位時間生成m mol N2的同時生成3m mol H2C容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不再隨時間而變化D混合氣體的密度不再隨時間變化(2)工業(yè)上可用天然氣為原料來制取合成氨的原料氣氫氣。某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)模擬工業(yè)制取氫氣的原理，在一定溫度下，體積為2 L的恒容密閉容器中，測得如下表所示數(shù)據(jù)。時間/minCH4(mol)H2O(mol)CO(mol)H2(mol)00.401.00005a0.80c0.6070.20b0.20d100.210.810.190.64請回答下列問題：該溫度下，上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K_；反應(yīng)在710 min內(nèi)，CO的物質(zhì)的量減少的原因可能是_(填字母)。A減少CH4的物質(zhì)的量 B降低溫度C升高溫度 D充入H2若保持相同的溫度，向2 L的恒容密閉容器中同時充入0.2 mol CH4、0.6 mol H2O、a mol CO和0.5 mol H2，當(dāng)a0.2時，上述反應(yīng)向_(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向進(jìn)行。若要使上述反應(yīng)開始時向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，則a的取值范圍為_。答案(1)C(2)0.0675D正反應(yīng)a>0.26解析(1)A項，3v正(H2)2v逆(NH3)，化學(xué)反應(yīng)速率之比與化學(xué)計量數(shù)之比不等，故正逆反應(yīng)速率不等，錯誤；B項，單位時間生成m mol N2是逆反應(yīng)，生成3m mol H2也是逆反應(yīng)，錯誤；C項，該反應(yīng)為氣體體積縮小的反應(yīng)，反應(yīng)過程中氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化，容器內(nèi)壓強(qiáng)也發(fā)生變化，容器內(nèi)壓強(qiáng)不再隨時間而變化，說明各組分的濃度不再變化，正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到了平衡狀態(tài)，正確；D項，密度，總質(zhì)量不變，容器體積不變，密度不變，故混合氣體的密度不再隨時間變化不能作為判斷反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)，錯誤。(2)CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)起始(mol/L) 0.20 0.50 0 0反應(yīng)(mol/L) 0.10 0.10 0.10 0.30平衡(mol/L) 0.10 0.40 0.10 0.30該反應(yīng)的平衡常數(shù)K0.0675；反應(yīng)在710 min之間，CO的物質(zhì)的量減少，CH4、H2O和H2物質(zhì)的量增加，應(yīng)為加入氫氣使平衡逆向移動，故答案為D。當(dāng)a0.2時，Qc0.052<K0.0675，故反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行；若反應(yīng)開始時向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，則Qc>0.0675，故a>0.26。11(14分)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：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H199 kJ/molCO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H258 kJ/molCO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H341 kJ/mol回答下列問題：(1)反應(yīng)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(COCO2)2.60時，體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率()與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示。(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)Ka(2)減小p3>p2>p1解析(1)反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，曲線a正確。(2)升高溫度時，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡向左移動，使得體系中CO的量增大；反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，平衡向右移動，又使產(chǎn)生CO的量增大；總結(jié)果，隨溫度升高，使CO的轉(zhuǎn)化率降低。相同溫度下，由于反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，加壓有利于提升CO的轉(zhuǎn)化率；而反應(yīng)為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)影響。故增大壓強(qiáng)時，有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高。