《2020版导与练一轮复习化学习题：第七章化学反应速率与化学平衡第23讲化学平衡常数化学反应进行的方向含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020版导与练一轮复习化学习题：第七章化学反应速率与化学平衡第23讲化学平衡常数化学反应进行的方向含解析（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 23 讲 化学平衡常数 化学反应进行的方向 课时集训 测控导航表 知识点基础能力挑战 化学平衡常数 16,7 转化率的计算 3,4,5811 化学反应进行的方向 2 化学平衡图像 9,1012 1.高温下,某反应达到平衡状态,平衡常数 K=。恒容时,温度升 ()(2) (2)(2) 高,H2浓度减小。下列说法正确的是( A ) A.该反应的焓变为正值 B.恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小 C.升高温度,逆反应速率减小 D.该反应的化学方程式为 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) 解析:根据平衡常数的表达式可得出该反应的化学方程式为 CO2(g)+H2(g) CO(g)+
2、H2O(g);升高温度,正、逆反应速率均增大,H2浓度减小,平衡正 向移动,说明正反应是吸热的,焓变为正值;在恒温恒容下,增大压强的方 法有多种,H2浓度变化不确定。 2.下列反应在任意温度下一定能自发进行的是( D ) A.2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2 B.NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s) H0 D.X2Y2(s)X2(g)+Y2(g) H0,S0,低温下不能自发进行,错误;B.反 应是放热反应,H0,S0,低温下不能自发进行,错误;D.反应是放热反应, H0,任意温度下能自发进行,正确。 3.某温度下,在一个 2 L 的密闭容器中,加入 4 mol A 和 2 m
3、ol B,发生反 应:3A(g)+2B(g)4C(s)+2D(g),反应一段时间后达到平衡状态,测得生成 1.6 mol C。下列说法正确的是( B ) A.该反应的化学平衡常数 K= 4()2() 3()2() B.B 的平衡转化率是 40% C.增大压强,化学平衡常数增大 D.增加 B 的量,B 的平衡转化率增大 解析:化学平衡常数的表达式中不能出现固体或纯液体物质,而物质 C 是 固体,A 错误;根据化学方程式可知,平衡时 B 减少的物质的量是 0.8 mol,B 的平衡转化率为 40%,B 正确;化学平衡常数只与温度有关,增大 压强时化学平衡常数不变,C 错误;增加 B 的量,平衡向正
4、反应方向移动,A 的转化率增大,而 B 的转化率减小,D 错误。 4.X、Y、Z 三种气体,取 X 和 Y 按 11 的物质的量之比混合,放入密闭容 器中发生反应 X(g)+2Y(g)2Z(g),达到平衡后,测得混合气体中反应物 的总物质的量与生成物的总物质的量之比为 32,则 Y 的转化率最接近于 ( D ) A.33% B.40% C.50% D.65% 解析:设开始加入 X 和 Y 的物质的量均为 a,达到平衡时消耗 X 的物质的量 为 b,则消耗 Y 的物质的量为 2b,生成 Z 的物质的量为 2b,列出三段式: X(g)+2Y(g)2Z(g) 起始量 a a 0 变化量 b 2b 2
5、b 平衡量 a-b a-2b 2b 由题意得= ,b= , ( ) + ( 2) 2 3 2 3 Y 的转化率为100%66.7%。 2 3 5.H2S 与 CO2在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)。在 610 K 时,将 0.10 mol CO2与 0.40 mol H2S 充入 2.5 L 的空钢瓶中,反应平衡 后水的物质的量分数为 0.02。 (1)H2S 的平衡转化率 1= %,反应平衡常数 K= 。 (2)在 620 K 重复实验,平衡后水的物质的量分数为 0.03,H2S 的转化率 2 1,该反应的 H 0。(填“” “1,该反应为吸热反应,即
6、H0。 (3)恒容密闭容器,充入 CO2可使 H2S 转化率增大,充入 H2S、COS 使 H2S 的 转化率减小,充入 N2无影响。 答案:(1)2.5 2.810-3 (2) (3)B 6.将 E(g)和 F(g)加入密闭容器中,在一定条件下发生反应 E(s)+4F(g) G(g),已知该反应的平衡常数如表所示。下列说法正确的是( D ) 温度/ 2580230 平衡常数 510421.910-5 A.上述反应是熵增反应 B.25 时,反应 G(g)E(s)+4F(g)的平衡常数是 0.5 C.在 80 时,测得某时刻 F、G 的浓度均为 0.5 molL-1,则此时 v正v逆 D.恒温恒
7、容下,向容器中再充入少量 G(g),达到新平衡时,G 的体积百分含 量将增大 解析:由化学方程式可知,该反应为反应后气体分子总数减小的反应,故该 反应为熵减反应,A 项错误;正反应和逆反应的平衡常数互为倒数,故 25 时,反应 G(g)E(s)+4F(g)的平衡常数是 210-5,B 项错误;80 时, Qc=82,平衡逆向移动,v逆v正,C 项错误;恒温恒容再充入 G(g),可以 0.5 0.54 假设先恒温、恒压等效平衡,G 的体积百分含量不变,然后再压缩至原来体 积,平衡右移,G 的体积分数增大,D 项正确。 7.将 1 mol N2和 3 mol H2充入体积可变的恒温密闭容器中,在
8、380 下 发生反应: N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 平衡时,体系中氨的体积分数 (NH3)随压强变化的情况如下表: 压强/MPa 10203040 (NH3)0.300.450.540.60 下列说法正确的是( C ) A.10 MPa 时,H2的转化率为 75% B.20 MPa 时,NH3的物质的量浓度是 10 MPa 时的 1.5 倍 C.40 MPa 时,若容器的体积为 V L,则平衡常数 K= 642 3 D.30 MPa 时,若向容器中充入惰性气体,则平衡向正反应方向移动 解析: N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 开始(mol)1 3 0 反应(mol)x 3x
9、2x 平衡(mol)1-x3-3x 2x 10MPa 时,2x=0.30(4-2x),解得 x=,H2的转化率为 46%,故 A 错误;20 6 13 MPa 时,2x=0.45(4-2x),解得 x=,NH3的物质的量浓度是 10MPa 时的 18 29 =(倍),故 B 错误;40 MPa 时,2x=0.60(4-2x),解得 x=0.75,若容 18 29 6 13 39 29 器的体积为 V L,则平衡常数 K=,故 C 正确;30 MPa 时,若 (1.5 )2 0.25 (0.75 )3 642 3 向容器中充入惰性气体,容器的体积增大,相当于减小压强,平衡向逆反应 方向移动,故
10、D 错误。 8.(2019辽宁六校联考)t 时,在容积不变的密闭容器中发生反应 X(g) +3Y(g)2Z(g),各组分在不同时刻的浓度如表所示,下列说法正确的是( D ) 物质 XYZ 初始浓度/(molL-1) 0.10.20 2 min 时浓度/(molL-1) 0.08ab 平衡浓度/(molL-1) 0.050.050.1 A.平衡时,X 的转化率为 20% B.t 时,该反应的平衡常数为 40 C.平衡后,增大体系压强,v正增大,v逆减小,平衡向正反应方向移动 D.前 2 min 内,用 Y 的变化量表示的平均反应速率 v(Y)= 0.03 molL-1min-1 解析:平衡时,X
11、 的转化率=100%=50%,A 项错误;t 时, (0.1 0.05) 1 0.1 1 该反应的平衡常数 K=1 600,B 项错误;该反应是气体分子数减 0.12 0.05 0.053 小的反应,平衡后,增大体系压强,v正增大,v逆增大,平衡向正反应方向移 动,C 项错误;前 2 min 内,用 Y 的变化量表示的平均反应速率 v(Y)=3v(X) =3=0.03 molL-1min-1,D 项正确。 0.02 1 2 9.(2018安徽皖江名校联盟联考)科学家研究以太阳能为热源分解 Fe3O4, 最终循环分解水制 H2,其中一步重要反应为 2Fe3O4(s) 6FeO(s)+O2(g)
12、H=a kJ/ mol。在一定压强下,Fe3O4的平衡转化率随温 度变化的 (Fe3O4) T 曲线如图所示。下列有关说法不正确的是( B ) A.a0 B.压强 p1p2 C.升高温度,该反应的平衡常数增大 D.将体系中 O2分离出去,能提高 Fe3O4的转化率 解析:根据图像分析,压强一定,温度升高,Fe3O4的平衡转化率升高,该反应 为吸热反应,H0,即 a0,A 项正确;温度一定时,压强增大,平衡逆向移 动,Fe3O4的平衡转化率降低,故 p1” “” “ (2)() (2)(2) (4)0.15 mol(Lmin)-1 = 11.某温度下,向 4.0 L 恒容密闭容器中充入 2.0
13、mol PCl5,反应 PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据 见下表: 时间/s 050150250350 n(PCl3)/mol00.320.380.400.40 下列说法正确的是( D ) A.反应在前 50 s 的平均反应速率为 v(PCl3)=0.0064mol/(Ls) B.若保持其他条件不变,升高温度,平衡时 c(PCl3)=0.11 mol/L,则反应的 Hv(逆) 解析:由表中数据可得反应在前 50 s 的平均反应速率为 v(PCl3)= 0.32 4.0 50 =0.001 6 mol/(Ls),A 项错误;升高温度,平衡
14、时 c(PCl3)= 0.11 mol/L,大于题表中 PCl3的平衡浓度:=0.1 mol/L,说明升温 0.40 4.0 平衡正向移动,正反应为吸热反应,H0,B 项错误;由表中信息可知,原平 衡时 PCl3的物质的量为 0.40 mol,根据“三段式”得 PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g) 起始量(mol) 2.0 0 0 转化量(mol) 0.40 0.40 0.40 平衡量(mol) 1.60 0.40 0.40 若起始充入 2.0 mol PCl3、2.0 mol Cl2, 与上述平衡等效,平衡状态相同, PCl3的转化量为 2.0 mol-0.40 mol=1.60 mo
15、l,转化率为100%=80%, 1.60 2.0 若充入 4.0 mol PCl3、4.0 mol Cl2,相当于两平衡叠加,压强增大,平衡逆 向进行,PCl3转化率将变大,即大于 80%,C 项错误;因该温度下三者量为 1.60 mol、0.40 mol、0.40 mol 时平衡,所给量相当于在此平衡体系中充 入 0.4 mol PCl5,平衡正向移动,故 v(正)v(逆),D 项正确。 12.硫酸是基础化工的重要产品,硫酸的消费量可作为衡量一个国家工业 发展水平的标志。生产硫酸的主要反应为 SO2(g)+ O2(g)SO3(g)。 1 2 (1)恒温恒容下,平衡体系中 SO3的体积分数 (SO3)和 y 与 SO2、O2的物质 的量之比n(SO2)/n(O2)的关系如图 1,则 b 点 n(SO2)/n(O2)= ;y 为 (填字母)。 A.平衡常数 B.SO3的平衡产率 C.O2的平衡转化率D.SO2的平衡转化率 (2)Kp是以各气体平衡分压代替浓度平衡常数 Kc中各气体的浓度的平衡常 数。在 400650 时,Kp与温度 T(K)的关系为 lg Kp=- 4 905.5 4.645 5,则在此条件下 SO2转化为
