1、版高三化学一轮复习第七章第三节化学平衡常数及反应进行的方向课时训练新人教版化学平衡常数及反应进行的方向一、选择题1实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是()A所有的放热反应都是自发进行的B所有的自发反应都是放热的C焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素D焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据答案：C2下列关于平衡常数的说法正确的是()A在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度，生成物浓度用平衡浓度B在任何条件下，化学平衡常数是一个恒定值C平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂等无关D从平衡常数的大小可以推断一个反应进行的程度解析：选D。在平衡常数表达式中，反应
2、物及生成物浓度均为达到化学平衡时的浓度；在温度一定时，对一个确定化学计量数的可逆反应，化学平衡常数是一个恒定值，其大小只与温度有关，与其他外界条件无关，平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度。3t时，某平衡体系中含有X、Y、Z、W四种物质，此温度下发生反应的平衡常数表达式为K。有关该平衡体系的说法正确的是()A当混合气体的平均相对分子质量保持不变时，反应达到平衡B增大压强，各物质的浓度不变C升高温度，平衡常数K增大D增加X的量，平衡既可能正向移动，也可能逆向移动解析：选A。首先根据平衡常数的定义推知，反应前后气体的体积保持不变，即平衡体系中Y是生成物且是气体，Z和W是反应物且也是气体，X未
3、计入平衡常数表达式中，说明X是固体或液体，但不能确定是反应物还是生成物，由此可知，A正确；增大压强虽然平衡不移动，但由于体积变小，因此各物质的浓度均增大，B错误；由于反应的热效应未知，因此C错误；X未计入平衡常数表达式中，X量的多少不影响平衡状态，D错误。4在一定条件下，甲醇发生脱氢反应生成甲醛：CH3OH(g) HCHO(g)H2(g)，甲醇的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是()A甲醇脱氢反应的焓变H0B600 K时，Y点甲醇的v正0，A错误；600 K时，Y点在平衡曲线之上，可通过减小甲醇的转化率达到平衡，即应使平衡逆向移动，故此时甲醇的v正vPB平衡常数：KNv逆
4、解析：选D。A项，温度越高，反应速率越大，vMKP；C项，M、N两点相比，M点温度低于N点温度，升温，平衡左移，所以M点的c(I)小。7合成氨反应为：N2(g)3H2(g) 2NH3(g)。图1表示在一定的温度下此反应过程中的能量的变化。图2表示在2 L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。下列说法正确的是()A该反应为自发反应，由图1可得加入适当的催化剂，E和H都减小B图2中010 min内该反应的平均速率v(H2)0.045 molL1min1，从11 min起其他条件不变，压缩容器的体积为1 L，则n
5、(N2)的变化曲线为dC图3中a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是b点D图3中T1和T2表示温度，对应温度下的平衡常数为K1、K2，则：T1T2，K1K2解析：加入催化剂，活化能E减小，但反应热H不变，A错；图2中010 min时，v(H2)3v(N2)30.045 molL1min1，压缩体积，压强增大，平衡正向移动，n(N2)逐渐减小，即为d曲线，B正确；图3中c点起始时加入的H2最多，N2的转化率最高，C错；因合成氨正反应是放热反应，升高温度，平衡左移，图3中当n(H2)相同时，T1温度下达到平衡时NH3%高于T2温度下达到平衡时NH3%，所以T1K2，D错。答案：
6、B8铁的氧化物可用于脱除煤气中的H2S，其反应为Fe3O4(s)3H2S(g)H2(g) 3FeS(s)4H2O(g)，其温度与平衡常数的关系如图所示。对此反应原理的理解正确的是()AH2S是还原剂B脱除H2S的反应是放热反应C温度越高H2S的脱除率越大D压强越小H2S的脱除率越高解析：选B。根据K与温度的关系可以推断，该反应为放热反应。A项，H2S中，H、S化合价均未发生变化；C项，升温，平衡左移，H2S的脱除率降低；D项，增大压强，平衡不发生移动，H2S的脱除率不变。9向密闭容器中充入物质的量浓度均为0.1 molL1的CH4和CO2，在一定条件下发生反应CH4(g)CO2(g) 2CO(
7、g)2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。下列说法不正确的是()A平衡时CO与H2的物质的量之比为11Bp1、p2、p3、p4由大到小的顺序为p1p2p3p3p2p1；C项，v(CO2)0.008 molL1min1；D项，升温，CH4的转化率增大，正反应为吸热反应，K应增大。10.在2 L恒容密闭容器中充入2 mol X和1 mol Y，发生反应：2X(g)Y(g) 3Z(g)H0，反应过程持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是()A升高温度，平衡常数增大BW点X的正反应速率等于M点X的正反应速率CQ点时，Y的转化率最大D平衡
8、时充入Z，达到新平衡时Z的体积分数比原平衡时大解析：选C。A项，分析图像，X的体积分数先减小后增大，减小到最低，这是化学平衡的建立过程，后增大，这是平衡的移动过程，升高温度，体积分数增大，说明升高温度，平衡向左移动，使平衡常数减小，故A错；B项，M点温度高，故反应速率快，B错；从开始到Q点是正向建立平衡的过程，转化率逐渐增大，从Q到M点升高温度，平衡向左移动，使转化率降低，Q点最大，故C正确；平衡时再充入Z，达到的新平衡与原平衡是等效的，故体积分数相等，D错。11某恒容密闭容器中充入一定量SO2和O2进行反应：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)HvbD图乙中，温度恒定时，c点的反应正在向
9、逆反应方向进行解析：d点正逆反应速率相等，反应处于平衡状态，平衡后升温，平衡向逆反应方向移动，故v逆v正，曲线1表示逆反应速率；乙图中，p2压强大反应速率快，p1时达到平衡时SO2的体积分数大于c点时SO2的体积分数，所以反应向生成SO2的方向进行。答案：C12恒温下，容积均为2 L的密闭容器M、N中，分别有以下两种起始投料建立的可逆反应3A(g)2B(g) 2C(g)xD(s)的化学平衡状态，相关数据如下：M：3 mol A、2 mol B,2 min达到平衡，生成D 1.2 mol，测得从反应开始到平衡C的速率为0.3 molL1min1；N：2 mol C、y mol D，达到平衡时c(
10、A)0.6 molL1。下列结论中不正确的是()Ax2B平衡时M中c(A)0.6 molL1Cy0.8；D项，M中(B)60%，N中(C)40%，之和为1。13一定温度下，将1 mol A和1 mol B气体充入2 L密闭容器，发生反应：A(g)B(g) xC(g)D(s)H0，t1时达到平衡。在t2、t3时刻分别改变反应的一个条件，测得容器中气体C的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是()At1t3间该反应的平衡常数均为4B反应方程式中的x1Ct2时刻改变的条件是使用催化剂Dt3时刻改变的条件是移去少量物质D解析：由图可知，t2时刻C的浓度增大，但平衡不移动，故改变的条件应是增大压强，反
11、应前后气体的化学计量数之和相等，故x112，故B、C项错误，D是固体，改变D的用量，不影响平衡移动，t3时刻改变条件时C的瞬时浓度不变，平衡向正反应移动，可能是增大反应物的浓度或升高温度，D项错误，A项，t1t3间温度相同，由图可知t1时刻平衡时，c(C)0 5mol/L，则：A(g)B(g) 2C(g)D(s)开始(mol/L): 0.5 0.5 1变化(mol/L): 0.25 0.25 0.5平衡(mol/L): 0.25 0.25 0.5故平衡常数为4，A项正确。答案：A14煤气化的一种方法是在气化炉中给煤炭加氢，发生的主要反应为C(s)2H2(g) CH4(g)。在V L的容器中投入
12、a mol碳(足量)，同时通入2a mol H2，控制条件使其发生上述反应，实验测得碳的平衡转化率随压强及温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是()A上述正反应为吸热反应B在4 MPa、1 200 K时，图中X点v(H2)正v(H2)逆C在5 MPa、800 K时，该反应的平衡常数为D工业上维持6 MPa、1 000 K而不采用10 MPa、1 000 K，主要是因为前者碳的转化率高解析：选A。A项，由图观察，温度越高碳的平衡转化率越大，平衡正向移动，正反应为吸热反应，正确；B项，X点是未平衡时，反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率，错误；C项，此时碳转化率为50% C(s)2H2(g)
13、CH4(g)始量a2a转化量0.5aa0.5a平衡量0.5aa0.5aK(0.5a/V)/(a/V)20.5V/a，错误；D项，该选择的原因是两者转化率相差不大，但压强增大对设备要求高，能量需求大，错误。二、非选择题15SO2常用于制硫酸，其中一步重要的反应为2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H0。若向一个2 L的密闭容器中充入0.4 mol SO2、0.2 mol O2和0.4 mol SO3，发生上述反应。请回答下列问题：(1)当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是_(填字母)。Ac(SO2)0.3 molL1、c(O2)0.15 molL1Bc(SO3)0.4 molL1Cc(O2)
14、0.2 molL1、c(SO2)0.4 molL1Dc(SO3)0.3 molL1(2)任选上述一种可能的情况，计算达到平衡时的平衡常数为_。(3)某温度时，将4 mol SO2和2 mol O2通入2 L密闭容器中，10 min时反应达到平衡，SO2的转化率为80%，则010 min内的平均反应速率v(O2)_，该温度下反应2 SO2(g)O2(g) 2SO3(g)的平衡常数K_。解析：(1)2 SO2(g)O2(g) 2SO3(g) 0.2 0.1 0.2 0 0 0.4 0.4 0.2 0由此可知，A、D项可能。(2)2 SO2(g)O2(g) 2SO3(g) 0.2 0.1 0.2 0
15、.1 0.05 0.1 0.3 0.15 0.1可得A项中K1，同理可得出选项D中K2180。(3)v(SO2)0.16 molL1min1，换算出v(O2)0.08 molL1min1。 2 SO2(g)O2(g) 2SO3(g) 2 1 0 1.6 0.8 1.6 0.4 0.2 1.6可得K80。答案：(1)AD(2) (或180)(3)0.08 molL1min18016研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。(1)现有反应：CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g)H1，平衡逆向移动。(2)温度超过250 时，催化剂的催化效率降低，乙酸的生成速率降低。CO2C
16、H4=CH3COOH，增大反应压强或增大CH4的浓度，可提高该反应中CO2的转化率。答案：ad0.05 molL1min1逆反应(2)温度超过250 时，催化剂的催化效率降低增大反应压强或增大CH4的浓度(或其他合理答案)17反应A(g) B(g)C(g)在容积为1.0 L的密闭容器中进行，A的初始浓度为0.050 molL1。温度T1和T2下A的浓度与时间关系如图所示。回答下列问题：(1)上述反应的温度T1_T2，平衡常数K(T1)_K(T2)。(填“大于”、“小于”或“等于”)(2)若温度T2时，5 min后反应达到平衡，A的转化率为70%，则：平衡时体系总的物质的量为_。反应的平衡常数K
17、_。反应在05 min区间的平均反应速率v(A)_。解析：(1)由于T2温度下达到平衡所用的时间短，根据“先拐先平，数值大”的原则，可知T1小于T2。由于T2温度下A的平衡浓度较T1温度下的小，故B、C的平衡浓度较T1温度下的大，代入平衡常数表达式可知T2时平衡常数较大。(2)用三段式：A(g) B(g)C(g)起始浓度/molL1 0.050 0 0转化浓度/molL1 0.035 0.035 0.035平衡浓度/molL1 0.015 0.035 0.035平衡时体系总的物质的量为(0.0150.0350.035) molL11.0 L0.085 mol。反应的平衡常数K0.082。v(A
18、)0.007 molL1min1。答案：(1)小于小于(2)0.085 mol0.0820.007 molL1min118反应A(g) B(g)C(g)在容积为1.0 L的密闭容器中进行，A的初始浓度为0.050 molL1。温度T1和T2下A的浓度与时间关系如图所示。回答下列问题：(1)上述反应的温度T1_T2，平衡常数K(T1)_K(T2)。(填“大于”、“小于”或“等于”)(2)若温度T2时，5 min后反应达到平衡，A的转化率为70%，则：平衡时体系总的物质的量为_。反应的平衡常数K_。反应在05 min区间的平均反应速率v(A)_。解析：(1)由于T2温度下达到平衡所用的时间短，根据
19、“先拐先平，数值大”的原则，可知T1小于T2。由于T2温度下A的平衡浓度较T1温度下的小，故B、C的平衡浓度较T1温度下的大，代入平衡常数表达式可知T2时平衡常数较大。(2)用三段式：A(g) B(g)C(g)起始浓度/molL1 0.050 0 0转化浓度/molL1 0.035 0.035 0.035平衡浓度/molL1 0.015 0.035 0.035平衡时体系总的物质的量为(0.0150.0350.035) molL11.0 L0.085 mol。反应的平衡常数K0.082。v(A)0.007 molL1min1。答案：(1)小于小于(2)0.085 mol0.0820.007 molL1min1
