高考化学一轮总复习 第七章 化学反应速率和化学平衡 第24讲 化学平衡常数化学反应进行的方向限时训练

“讲忠诚、严纪律、立政德”三者相互贯通、相互联系。忠诚是共产党人的底色，纪律是不能触碰的底线，政德是必须修炼的素养。永葆底色、不碰底线化学平衡常数化学反应进行的方向选题细目表考查知识点基础题中档题较难题1.化学反应方向的判断1、32.化学平衡常数及其影响因素23.化学平衡常数的相关计算4、5、64.化学平衡常数的应用7、8、95.平衡常数和反应方向判断知识的综合应用10、11一、选择题(本题包括7个小题，每小题6分，共42分，每小题仅有一个选项符合题意)1能用能量判据判断下列过程的方向的是()A水总是自发地由高处往低处流B放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行C有序排列的火柴散落时成为无序排列D多次洗牌后，扑克牌无序排列的几率增大解析：体系存在着使自身能量最低，即从高能状态转变为低能状态的倾向能量判据。A中水总是自发地由高处往低处流，有趋向于最低能量状态的倾向。B中吸热反应也可以自发进行，如298 K和1.01×105 Pa时：2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)H56.7 kJ·mol1，不难看出，该反应为吸热反应，又是熵增加的反应。C中火柴散落时有趋向于最大混乱度的倾向，属于熵判据。D中扑克牌的无序排列也属于熵判据。答案：A2下列有关化学平衡常数的描述中正确的是()A化学平衡常数的大小取决于化学反应的内因，与其他外界条件无关B相同温度下，反应ABC与反应CAB的化学平衡常数相同C反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H<0的化学平衡常数随温度升高而增大D反应A(g)B(g)2C(g)的平衡常数表达式为K解析：化学平衡常数内因由反应物本身的性质决定，外因只受温度影响，A项错；同温下，同一反应的正向、逆向反应的平衡常数互为倒数，一般不相等，B项错；该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，C项错。答案：D3(2016·泰安模拟)下列有关说法正确的是()ASO2(g)H2O(g)=H2SO3(l)，该过程熵值增大BSO2(g)=S(g)O2(g)H>0，S>0，该反应不能自发进行CSO2(g)2H2S(g)=3S(s)2H2O(l)H<0，低温下能自发进行D某温度下SO2(g)O2(g)SO3(g)，K解析：A中气体生成液体是熵减的反应，不正确；B中H>0，S>0，反应在高温下自发进行，不正确；C中是一个H<0，S<0的反应，由HTS可知，低温下能自发进行，正确；D中K，不正确。答案：C4某温度下，将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中，发生反应：aA(g)B(g)C(g)D(g)，5 min后达到平衡，已知该温度下其平衡常数K1，若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则()Aa3Ba2CB的转化率为40% DB的转化率为60%解析：温度不变，扩大容器体积(相当于减小压强)时，A的转化率不变，说明反应前后气体的体积不变，即a1，A、B错误；设达到平衡时，B的转化量为x mol，则A、B、C、D的平衡量分别为(2x) mol、(3x) mol、x mol、x mol，设容器体积为1 L，则平衡常数K1，解得x1.2，B的转化率1.2÷3×100%40%，故C正确，D错误。答案：C5(2017·广州一模)T 时，在20.00 mL 0.10 mol·L1 CH3COOH溶液中滴入0.10 mol·L1 NaOH溶液，溶液pH与NaOH溶液体积关系如图所示。下列说法正确的是()AT 时，CH3COOH电离平衡常数Ka1.0×103BM点对应的NaOH溶液体积为20.00 mLCN点与Q点所示溶液中水的电离程度：NQDN点所示溶液中c(Na)c(OH)c(CH3COO)c(H)解析：C项，Q点时，为强碱性溶液，水的电离被抑制，水电离出的c(OH)c(H)1012 mol/L，而N点水电离出的c(OH)c(H)108 mol/L，故水的电离程度NQ，故C项正确；A项，未加入NaOH时，CH3COOH电离方程式为CH3COOHCH3COOH，因为pH为3，则c(H)103 mol/Lc(CH3COO)，电离是微量的，故可认为平衡时CH3COOH浓度相当于原CH3COOH浓度，因此电离平衡常数为Ka105，故A项错误；B项，M点pH为7，如果加入NaOH溶液20.0 mol，则二者完全反应生成CH3COONa，CH3COONa发生水解CH3COOH2OCH3COOHOH，则pH要大于7，故B项错误；D项，N点根据电荷守恒有c(CH3COO)c(OH)c(Na)c(H)，又因为N点pH为8，因此c(OH)c(H)，所以c(Na)c(CH3COO)，根据pH可算出N点氢氧根浓度为 mol/L106 mol/L，醋酸根浓度必大于氢氧根浓度，故D项错误。答案：C6(2016·启东模拟)在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如下：温度/2580230平衡常数5×10421.9×105下列说法不正确的是()A上述生成Ni(CO)4(g)的反应为放热反应B25 时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)4CO(g)的平衡常数为2×105C在80 时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 mol·L1，则此时v(正)>v(逆)D80 达到平衡时，测得n(CO)0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L1解析：根据表格所示，温度升高平衡常数减小，则该反应为放热反应，A项正确；25 时K2×105，B项正确；Qc8>2，平衡逆向移动v(正)<v(逆)，C项错误；80 时，c(CO)1 mol·L1，K2，解得cNi(CO)42 mol·L1，D项正确。答案：C7(2017·潍坊模拟)在淀粉KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)I(aq)I(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数K如表所示：t/515253550K1 100841689533409下列说法正确的是()A反应I2(aq)I(aq)I(aq)的H>0B其他条件不变，升高温度，溶液中c(I)减小C该反应的平衡常数表达式为KD25 时，向溶液中加入少量KI固体，平衡常数K小于689解析：选项A，温度升高，平衡常数减小，因此该反应是放热反应，H<0，错误；选项B，温度升高，平衡逆向移动，c(I)减小，正确；选项C，K，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。答案：B二、非选择题(本题包括4个小题，共58分)8(14分)在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表：t/ 7008008301 0001 200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：(1)该反应的化学平衡常数表达式为K_。(2)该反应为_反应(填“吸热”或“放热”)。(3)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c(CO2)·c(H2)5c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为_。(4)若830 时，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K_1.0(填“大于”“小于”或“等于”)。(5)830 时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积。平衡_移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。(6)若1 200 时，在某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2 mol·L1、2 mol·L1、4 mol·L1、4 mol·L1，则此时上述反应的平衡移动方向为_(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。解析：(1)根据化学方程式CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)可知，该反应的平衡常数表达式为K。(2)根据已知题干中的表格可知，随着温度的升高，平衡常数逐渐增大，说明正反应为吸热反应。(3)某温度下，各物质的平衡浓度有如下关系3c(CO2)·c(H2)5c(CO)·c(H2O)，根据平衡常数表达式K可知，K0.6，平衡常数只与温度有关，温度一定，平衡常数为定值，所以此时对应的温度为700 。(4)化学平衡常数只与温度有关，与反应物和生成物的浓度无关，所以只要在830 条件下，平衡常数的数值都为1.0。(5)830 达到平衡，扩大容器的体积的瞬间，反应物和生成物的浓度都减小相同的倍数，根据平衡常数表达式K可知，反应物和生成物同时改变相同的倍数，QcK，平衡不发生移动。(6)1 200 时Qc，将各物质的浓度代入可得Qc4，而此温度下的平衡常数为2.6，即Qc>K，所以平衡向逆反应方向移动。答案：(1)(2)吸热(3)700 (4)等于(5)不(6)逆反应方向9(2016·成都模拟)(14分)汽车尾气里含有的NO气体是由内燃机燃烧时产生的高温引起氮气和氧气反应所致：N2(g)O2(g)2NO(g)H>0已知该反应在2 404时，平衡常数K6.4×103。请回答下列问题。(1)该反应的平衡常数表达式为_。(2)该温度下，向2 L密闭容器中充入N2和O2各1 mol，平衡时，N2的转化率是_%(保留整数)。(3)该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×101mol·L1、4.0×102mol·L1和3.0×103mol·L1，此时反应_(填“处于化学平衡状态”“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”)，理由是_。(4)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，如图变化趋势正确的是_。解析：(2)N2(g)O2(g)2NO(g)起始 1 mol 1 mol 0转化 x x 2x平衡 1 molx 1 molx 2xK6.4×103，x0.04 mol，转化率是4%。(3)Qc(3.0×103)2÷(2.5×101)×(4.0×102)9.0×104<64×104，所以反应向正反应方向进行。(4)由于该反应的正反应是吸热反应，所以升高温度，化学平衡正向移动，化学平衡常数增大，A项正确；加入催化剂，化学反应速率加快，达到平衡所需要的时间缩短，但催化剂不能使平衡发生移动，即NO的平衡浓度不变，B项错误；由于升高温度，平衡正向移动，氮气的转化率提高，化学反应速率加快，达到平衡所需要的时间缩短，C项正确。