（全国通用版）2019版高考化学一轮复习 第七章 化学反应速率和化学平衡 高效演练•直击高考 7.3 化学平衡常数 化学反应进行的方向
7.3 化学平衡常数 化学反应进行的方向高效演练·直击高考1.对于反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H>0,下列有关说法正确的是()A.平衡常数表达式为K=B.增大体系压强,平衡常数K不发生变化C.升高体系温度,平衡常数K减小D.增加C(s)的量,平衡正向移动【解析】选B。反应物C(s)是固体,所以平衡常数表达式应该为K=,A项错误;平衡常数K只与温度有关,B项正确;此反应吸热,温度升高,平衡常数增大,C项错误;C(s)是固体,增加C(s)含量,平衡不移动,D项错误。2. (2018·黄石模拟)已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应”。根据所学知识判断,下列反应中,在任何温度下都不能自发进行的是()A.2O3(g)3O2(g)H<0B.2CO(g)2C(s)+O2(g)H>0C.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H<0D.CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)H>0【解析】选B。A项H<0,S>0,可满足H-T·S<0,反应能自发进行;B项H>0,S<0,任何温度下H-T·S>0,不能自发进行;C项H<0,S<0,温度较低时即可满足H-T·S<0,能自发进行;D项H>0,S>0,温度较高时即可满足H-T·S<0,反应能自发进行,故选B项。3.(新题预测)工业合成氨N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应过程中的能量变化如图所示,下列叙述错误的是()A.该反应常用活性铁作催化剂,加活性铁会使图中B点降低B.该反应在低温时自发进行C.450 时该反应的平衡常数大于500 时的平衡常数D.增加N2的浓度可提高H2的转化率,增大平衡常数【解析】选D。催化剂能降低反应的活化能,A正确;由图知该反应的正反应为放热反应,熵减,即H<0,S<0,温度较低时即可满足H-T·S<0,能自发进行,B正确;由图知该反应的正反应为放热反应,低温利于平衡正向移动,450 时平衡常数大于500 时的平衡常数,C正确;增加N2的浓度,化学平衡正向移动,可以提高H2的转化率,但不影响平衡常数,D错误。4. (2018·临沂模拟)已知在100 kPa、298.15 K时石灰石分解反应CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)的H=+178.3 kJ·mol-1,S=+160.4 J·mol-1·K-1,则:(1)该反应常温下_(填“能”或“不能”)自发进行。 (2)据本题反应数据分析,温度_(填“能”或“不能”)成为反应方向的决定因素。 (3)若温度能决定反应方向,则该反应自发进行的最低温度为_。 【解析】(1)常温下,G=H-TS=178.3 kJ·mol-1-298.15 K×160.4×10-3 kJ·mol-1·K-1=130.5 kJ·mol-1>0,所以该反应常温下不能自发进行。(2)因为该反应H>0、S>0,根据G=H-TS可知在温度较高的时候,G可能小于0。(3)根据G=H-TS<0时,反应可自发进行,则有:T>H/S=1 111.6 K。答案:(1)不能(2)能(3)1 111.6 K5.(2018·滁州模拟)化工生产中原料转化与利用非常重要,现有反应:CCl4+H2 CHCl3+HCl,查阅资料可知沸点:CCl4为77 ,CHCl3为61.2 。在密闭容器中,该反应达到平衡后,测得下表数据。实验序号温度初始CCl4浓度(mol·L-1)初始H2浓度(mol·L-1)CCl4的平衡转化率11100.81.2a21101.01.050%31001.01.0b(1)在100 时,此反应的化学平衡常数表达式为_;在110 时的平衡常数为_。 (2)在实验2中,若1小时后反应达到平衡,则H2的平均反应速率为_。在此平衡体系中再加入0.5 mol CCl4和1.0 mol HCl,平衡将向_方向移动。 (3)实验1中,CCl4的转化率a_50%(填“>”“=”或“<”)。实验3中,b的值_(填字母序号)。 A.等于50%B.大于50%C.小于50%D.由本题所给资料无法判断【解析】(1)根据题给各物质的沸点及反应温度可知所有物质均为气态,该反应的平衡常数表达式K=;由实验2可知,CCl4的转化率为50%,则平衡时c(CCl4)=c(H2)=c(CHCl3)=c(HCl)=0.5 mol·L-1,则代入平衡常数表达式可得K=1。(2)达到平衡后H2的转化浓度为0.5 mol·L-1,则H2的平均反应速率为0.5 mol·L-1·h-1;由于加入HCl的物质的量大于加入的CCl4的物质的量,使Q>K,则平衡向逆反应方向移动。(3)实验1中,设CCl4转化浓度为x mol·L-1,K=1=,解得x=0.48,则CCl4的转化率=×100%=60%>50%;实验3中,由于不知道该反应是放热反应还是吸热反应,故无法判断。答案:(1)K=1(2)0.5 mol·L-1·h-1逆反应(3)>D
