2021版高考化学一轮复习 第7章 化学反应速率与化学平衡 第24讲 化学平衡常数 化学反应进行的方

1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.第24讲化学平衡常数化学反应进行的方向一、选择题1．只改变一个影响化学平衡的因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述不正确的是()A．K不变，平衡可能移动B．平衡向右移动时，K不一定变化C．K有变化，平衡一定移动D．相同条件下，同一个反应的方程式的化学计量数增大2倍，K也增大2倍解析：选D。因改变压强或浓度引起化学平衡移动时，K不变，A、B项正确；K只与温度有关，K发生了变化，说明体系的温度改变，则平衡一定移动，C项正确；相同条件下，同一个反应的方程式的化学计量数增大2倍，化学平衡常数应变为K2，D项错误。2．下列有关说法正确的是()A．SO2(g)＋H2O(g)===H2SO3(l)，该过程熵值增大B．SO2(g)===S(g)＋O2(g)ΔH0，ΔS0，该反应不能自发进行C．SO2(g)＋2H2S(g)===3S(s)＋2H2O(l)ΔH0，低温下能自发进行D．某温度下SO2(g)＋12O2(g)SO3(g)K＝c（SO2）·c12（O2）c（SO3）解析：选C。A中气体生成液体是熵减的反应，不正确；B中ΔH0，ΔS0，反应在高温下自发进行，不正确；C中是一个ΔH0，ΔS0的反应，由ΔH－TΔS0可知，低温下能自发进行，正确；D中K＝c（SO3）c（SO2）·c12（O2），不正确。3．已知在25℃时，下列反应的平衡常数如下：①N2(g)＋O2(g)2NO(g)K1＝1×10－30②2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)K2＝2×1081③2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)K3＝4×10－92下列说法正确的是()A．NO分解反应：NO(g)12N2(g)＋12O2(g)的平衡常数为1×10－30B．根据K2的值可以判断常温下H2和O2很容易反应生成H2OC．常温下，NO、H2O、CO2三种物质分解放出O2的倾向顺序为NOH2OCO2D．温度升高，上述三个反应的平衡常数均增大2解析：选C。A项，NO(g)12N2(g)＋12O2(g)的平衡常数为1K112＝1×1015，错误；B项，根据K2的值可知H2和O2之间反应的趋势很大，但需要点燃才能进行，错误；C项，常温下，NO、H2O、CO2三种物质分解放出O2的平衡常数依次为1×1030、5×10－82、4×10－92，平衡常数越大，则反应进行的程度越大，正确；D项，反应②为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，错误。4．在淀粉­KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)I－3(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数K如表所示：t/℃515253550K1100841689533409下列说法正确的是()A．反应I2(aq)＋I－(aq)I－3(aq)的ΔH0B．其他条件不变，升高温度，溶液中c(I－3)减小C．该反应的平衡常数表达式为K＝c（I2）·c（I－）c（I－3）D．25℃时，向溶液中加入少量KI固体，平衡常数K小于689解析：选B。选项A，温度升高，平衡常数减小，因此该反应是放热反应，ΔH0，错误；选项B，温度升高，平衡逆向移动，c(I－3)减小，正确；选项C，K＝c（I－3）c（I2）·c（I－），错误；选项D，平衡常数仅与温度有关，25℃时，向溶液中加入少量KI固体，平衡正向移动，但平衡常数不变，仍然是689，错误。5．(2020·山西实验中学月考)已知反应①：CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)和反应②：H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g)，在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应③：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是()A．反应①的平衡常数K1＝c（CO2）·c（Cu）c（CO）·c（CuO）B．反应③的平衡常数K＝K1K2C．对于反应③，恒容时，温度升高，H2浓度减小，则该反应的焓变为正值D．对于反应③，恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小解析：选B。在书写平衡常数表达式时，固体不能表示在平衡常数表达式中，A错误；由于反应③＝反应①－反应②，因此平衡常数K＝K1K2，B正确；反应③中，温度升高，H2浓度减小，则平衡左移，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，因此ΔH0，C错误；对于反应③，在恒温恒容下，增大压强，如充入惰性气体，则平衡不移动，H2的浓度不变，D错3误。6．某温度下，将2molA和3molB充入一密闭容器中，发生反应：aA(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，5min后达到平衡。已知该温度下其平衡常数K＝1，若温度不变时将容器的容积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则下列说法正确的是()A．a＝3B．a＝2C．B的转化率为40%D．B的转化率为60%解析：选C。若温度不变时将容器的容积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则可以确定该反应前后气体体积不变，所以a＝1，选项A、B错误；设B的转化率为x，列出三段式：A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)初始物质的量/mol2300变化物质的量/mol3x3x3x3x平衡物质的量/mol2－3x3－3x3x3x3x·3x（2－3x）·（3－3x）＝1，解得x＝0.4，即B的转化率为40%，选项C正确，选项D错误。7．(2020·烟台自主练习)已知NO和O2经反应①和反应②转化为NO2，其能量变化随反应过程如图所示。①2NO(g)N2O2(g)ΔH1，平衡常数K1②N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)ΔH2，平衡常数K2下列说法中不正确的是()A．ΔH10，ΔH20B．2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的平衡常数K＝K1/K2C．2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的ΔH＝ΔH1＋ΔH2D．反应②的速率大小决定2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反应速率解析：选B。由题图可知，反应①和反应②的反应物总能量均高于生成物总能量，所以ΔH10，ΔH20，A项正确；反应①＋反应②得2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)，所以K＝K1·K2，ΔH＝ΔH1＋ΔH2，B项错误，C项正确；反应速率主要取决于慢反应的反应速率，反应②的4活化能大于反应①，所以反应②的反应速率小于反应①，故反应②的速率大小决定2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反应速率，D项正确。8．在一定条件下发生反应：4NO2(g)＋O2(g)2N2O5(g)ΔH0，T1时，向体积为2L的恒容密闭容器中通入NO2和O2，部分实验数据如表所示。下列说法不正确的是()时间/s051015c(NO2)/(mol·L－1)4.002.522.00c3c(O2)/(mol·L－1)1.00c1c20.50A.0～5s内N2O5的平均反应速率为0.148mol·L－1·s－1B．其他条件不变，将容器体积压缩一半，则重新达到平衡时c(N2O5)2.00mol·L－1C．设T1时平衡常数为K1，T2时平衡常数为K2，若T1T2，则K1K2D．T1时平衡常数为0.125，平衡时NO2和O2的转化率均为50%解析：选B。0～5s内，v(N2O5)＝12v(NO2)＝12×（4.00－2.52）mol·L－15s＝0.148mol·L－1·s－1，A项正确；根据反应物转化的物质的量之比等于化学计量数之比，可得c1＝0.63，c2＝0.50，c3＝2.00，由此可知10s时达到平衡，平衡时c(N2O5)＝1.00mol·L－1，将容器体积压缩一半，此时c(N2O5)＝2.00mol·L－1，随后平衡正向移动，c(N2O5)2.00mol·L－1，B项错误；对于放热反应，温度越高，平衡常数越小，C项正确；达到平衡时c(NO2)＝2.00mol·L－1，c(O2)＝0.50mol·L－1，c(N2O5)＝1.00mol·L－1，K＝1.0022.004×0.50＝0.125，平衡时NO2的转化率为2.00mol·L－14.00mol·L－1×100%＝50%，O2的转化率为0.50mol·L－11.00mol·L－1×100%＝50%，D项正确。9．(热点题)在一恒容的密闭容器中充入0.1mol·L－1CO2、0.1mol·L－1CH4，在一定条件下发生反应：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4平衡转化率与温度、压强关系如图。下列有关说法不正确的是()A．上述反应的ΔH0B．压强：p4p3p2p1C．1100℃时该反应的平衡常数为1.64D．压强为p4时，在Y点：v正v逆解析：选D。由图像知，压强一定时，温度越高，CH4的平衡转化率越高，故正反应为5吸热反应，ΔH0，A项正确；该反应为气体分子数增加的反应，压强越大，CH4的平衡转化率越小，故p4p3p2p1，B项正确；1100℃时，甲烷的平衡转化率为80.00%，故平衡时各物质的浓度分别为c(CH4)＝0.02mol·L－1，c(CO2)＝0.02mol·L－1，c(CO)＝0.16mol·L－1，c(H2)＝0.16mol·L－1，即该温度下的平衡常数K＝0.162×0.1620.02×0.02≈1.64，C项正确；压强为p4时，Y点反应未达到平衡，需增大CH4的转化率才能达到平衡，此时v正v逆，D项错误。10．(2020·湖北调研)已知：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－25kJ·mol－1，在某温度下的平衡常数为400。此温度下，在1L的密闭容器中充入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下：物质CH3OHCH3OCH3H2Oc/(mol·L－1)0.81.241.24下列说法正确的是()①平衡后升高温度，平衡常数400②平衡时，c(CH3OCH3)＝1.6mol·L－1③平衡时，反应混合物的总能量减少20kJ④平衡时，再加入与起始等量的CH3OH，达新平衡后CH3OH的转化率增大⑤此时刻反应达到平衡状态⑥平衡时CH3OH的浓度为0.08mol·L－1A．①②④⑤B．②⑥C．②③④⑥D．②④⑥解析：选B。因为正反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小，①错；根据表格数据可知，该时刻Qc＝c（CH3OCH3）·c（H2O）c2（CH3OH）≈2.4400，所以此时没有达到平衡，反应向正反应方向进行，⑤错；由表中数据可知，初始时CH3OH的浓度为3.28mol·L－1，由化学平衡常数计算可知，平衡时c(CH3OCH3)＝1.6mol·L－1，②对；生成CH3OCH3的物质的量为1.6mol，根据方程式可知，生成1.6molCH3OCH3放出的热量为1.6mol×25kJ·mol－1＝40kJ，③错；平衡时，再加入与起始等量的CH3OH，相当于增大压强，平衡不移动，CH3OH的转化率不变，④错；根据②可知，达到平衡时CH3OH的浓度为0.08mol·L－1，⑥对。二、非选择题11．(2020·惠州模拟)工业上可利用CO或CO2来生产甲醇。相关信息如下表：化学反应及平衡常数平衡常数数值500℃800℃①2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)K12.50.15②H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)K21.02.56③3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)K32.50.375(1)反应②的化学平衡常数表达式为K2＝________，该反应是________反应(填“吸热”或“放热”)。某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：5c(CO2)·c(H2)＝2c(CO)·c(H2O)，试判断此时温度为________。(2)500℃时，向容器中充入1molCO、5molH2O，发生反应②，达到平衡后，其化学平衡常数K2________1.0(填“大于”“小于”或“等于”)；在其他条件不变的情况下，扩大容器容积，平衡________移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)，化学平衡常数