2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第七章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 第三講 化學(xué)平衡常數(shù)及反應(yīng)進(jìn)行的方向課后達(dá)標(biāo)訓(xùn)練.doc
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第三講 化學(xué)平衡常數(shù)及反應(yīng)進(jìn)行的方向 [課后達(dá)標(biāo)訓(xùn)練] 一、選擇題 1.下列說法不正確的是( ) A.焓變是一個(gè)與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的因素,多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是放熱反應(yīng) B.在同一條件下不同物質(zhì)有不同的熵值,其體系的混亂程度越大,熵值越大 C.一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行取決于該反應(yīng)是放熱還是吸熱 D.一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行,與焓變和熵變的共同影響有關(guān) 解析:選C。一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行要由該反應(yīng)的熵變和焓變共同判斷,C項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.已知298 K下反應(yīng)2Al2O3(s)+3C(s)===4Al(s)+3CO2(g) ΔH=+2 171 kJmol-1,ΔS=+635.5 Jmol-1K-1,則下列說法正確的是( ) A.由題給ΔH值可知,該反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng) B.ΔS>0表明該反應(yīng)是一個(gè)熵增加的反應(yīng) C.該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行 D.不能確定該反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行 解析:選B。ΔH>0,該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),A錯(cuò)誤;由ΔH-TΔS=2 171 kJmol-1-298 K0.635 5 kJmol-1K-1>0知,該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行,C、D錯(cuò)誤。 3.(2018商丘模擬)向某恒容密閉容器中充入一定量CO2和H2,發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+H2(g)HCOOH(g),測(cè)得平衡體系中CO2的百分含量(CO2%)與反應(yīng)溫度變化的關(guān)系如圖所示。下列物理量中,a點(diǎn)大于b點(diǎn)的是( ) ①正反應(yīng)速率?、谀娣磻?yīng)速率?、跦COOH(g)的濃度 ④對(duì)應(yīng)溫度時(shí)的平衡常數(shù) A.①② B.①③ C.②④ D.③④ 解析:選D。溫度升高,反應(yīng)速率增大,a點(diǎn)的正、逆反應(yīng)速率都小于b點(diǎn),①、②錯(cuò)誤;溫度升高,平衡體系中CO2的百分含量增大,說明平衡逆向移動(dòng),正反應(yīng)為放熱反應(yīng),HCOOH(g)的濃度和對(duì)應(yīng)溫度時(shí)的平衡常數(shù)都將減小,即a點(diǎn)的HCOOH(g)的濃度和對(duì)應(yīng)溫度時(shí)的平衡常數(shù)都大于b點(diǎn),③、④正確。 4.一定條件下合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2===CH2(g)+4H2O(g);已知溫度對(duì)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效率的影響如圖,下列說法不正確的是( ) A.該反應(yīng)的逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng) B.平衡常數(shù):KM>KN C.生成乙烯的速率:v(N)一定大于v(M) D.當(dāng)溫度高于250 ℃,升高溫度,催化劑的催化效率降低 解析:選C。升高溫度CO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低,說明平衡逆向移動(dòng),則逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),A正確;該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升溫平衡常數(shù)減小,B正確;化學(xué)反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快,催化劑在250 ℃時(shí)催化活性最高,溫度繼續(xù)升高,其催化效率降低,所以v(N)有可能小于v(M),C錯(cuò)誤,D正確。 5.(2018大連模擬)某溫度下,將3 mol A和2 mol B充入一密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):aA(g)+B(g)C(g)+D(g),5 min后達(dá)平衡,各物質(zhì)的平衡濃度的關(guān)系為ca(A)c(B)=c(C)c(D)。若在溫度不變的情況下將容器的容積擴(kuò)大為原來的10倍,B的轉(zhuǎn)化率不發(fā)生變化,則B的轉(zhuǎn)化率為( ) A.60% B.40% C.24% D.4% 解析:選A。擴(kuò)大容器容積為原來的10倍,B的轉(zhuǎn)化率不變,則a=1, A(g)+B(g)C(g)+D(g) 起始(mol): 3 2 0 0 變化(mol): x x x x 平衡(mol): 3-x 2-x x x 根據(jù)平衡濃度的關(guān)系,(3-x)(2-x)=xx,解得x=1.2,則B的轉(zhuǎn)化率為1.2 mol/2 mol100%=60%,A項(xiàng)正確。 6.(2018衡水中學(xué)高三期末)在容積均為1 L的三個(gè)密閉容器中,分別放入鎳粉并充入1 mol CO,控制在不同溫度下發(fā)生反應(yīng):Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到5 min時(shí),測(cè)得Ni(CO)4的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是( ) A.正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),平衡常數(shù):K(T1)>K(T2) B.反應(yīng)進(jìn)行到5 min時(shí),b容器中v正(CO)=v逆(CO) C.達(dá)到平衡時(shí),a、b、c中CO的轉(zhuǎn)化率為b>a>c D.減壓或升溫可將b中的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變成c中的平衡狀態(tài) 解析:選D。溫度越低,反應(yīng)速率越慢,因此再結(jié)合a、b、c三容器對(duì)應(yīng)數(shù)值知,a容器中反應(yīng)未達(dá)到平衡,b→c的變化則說明隨溫度升高化學(xué)平衡逆向進(jìn)行,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),A錯(cuò)誤;反應(yīng)進(jìn)行到5 min時(shí),b容器未必達(dá)到平衡狀態(tài),則b容器中v正(CO)不一定等于v逆(CO),B錯(cuò)誤;其他條件相同時(shí),隨溫度升高平衡左移,K值減小,CO轉(zhuǎn)化率減小,達(dá)到平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率為a>b>c,C錯(cuò)誤;結(jié)合A項(xiàng)分析知,升溫可使b中的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閏中的平衡狀態(tài),減壓平衡逆向移動(dòng),導(dǎo)致Ni(CO)4濃度變小,即可使b中的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閏中的平衡狀態(tài),D正確。 7.(2018成都模擬)工業(yè)上用DME法以H2和CO為原料生產(chǎn)甲醚(CH3OCH3)。其原理是在同一容器中發(fā)生如下兩個(gè)連續(xù)反應(yīng): ①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) 改變溫度,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示,下列分析正確的是( ) 溫度(℃) 260 270 280 290 300 310 320 CO轉(zhuǎn)化率(%) 92 87 82 80 72 65 62 CH3OCH3產(chǎn)率(%) 33 45 77 79 62 58 52 A.反應(yīng)①、②均為吸熱反應(yīng) B.290 ℃時(shí)反應(yīng)②平衡常數(shù)值達(dá)到最大 C.反應(yīng)①與②中CH3OH的消耗速率一定相等 D.增大壓強(qiáng)能增大CH3OCH3產(chǎn)率 解析:選D。從反應(yīng)①來看,溫度升高,CO轉(zhuǎn)化率一直在減小,說明反應(yīng)①為放熱反應(yīng),而反應(yīng)②在較低溫度時(shí),反應(yīng)未達(dá)到平衡,甲醚的產(chǎn)率主要受溫度影響,隨著溫度升高,產(chǎn)率降低,說明反應(yīng)②也是放熱反應(yīng),A錯(cuò)誤;平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率并不是一個(gè)概念,B錯(cuò)誤;反應(yīng)①與②中CH3OH的消耗速率不相等,因?yàn)槎卟皇峭粋€(gè)反應(yīng),C錯(cuò)誤;增大壓強(qiáng),反應(yīng)①向正反應(yīng)方向移動(dòng),使c(CH3OH)增大,從而使反應(yīng)②也向正反應(yīng)方向移動(dòng),則CH3OCH3產(chǎn)率增大,D正確。 8.(2018安徽“學(xué)普”聯(lián)考)已知反應(yīng)X(g)+Y(g)R(g)+Q(g)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如表所示。830 ℃時(shí),向一個(gè)2 L的密閉容器中充入0.2 mol X和0.8 mol Y,反應(yīng)初始4 s內(nèi)v(X)=0.005 mol/(Ls)。下列說法正確的是( ) 溫度/℃ 700 800 830 1 000 1 200 平衡常數(shù) 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4 A.4 s時(shí)容器內(nèi)c(Y)=0.76 mol/L B.830 ℃達(dá)平衡時(shí),X的轉(zhuǎn)化率為80% C.反應(yīng)達(dá)平衡后,升高溫度,平衡正向移動(dòng) D.1 200 ℃時(shí)反應(yīng)R(g)+Q(g)X(g)+Y(g)的平衡常數(shù)K=0.4 解析:選B。反應(yīng)初始4 s內(nèi)X的平均反應(yīng)速率v(X)=0.005 mol/(Ls),根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,可知v(Y)=v(X)=0.005 mol/(Ls),則4 s內(nèi)Δc(Y)=0.005 mol/(Ls)4 s=0.02 mol/L,Y的起始濃度為=0.4 mol/L,故4 s時(shí)c(Y)=0.4 mol/L-0.02 mol/L=0.38 mol/L,A錯(cuò)誤;設(shè)平衡時(shí)X的濃度變化量為x,則: X(g) + Y(g)R(g)+Q(g) 開始(mol/L): 0.1 0.4 0 0 變化(mol/L): x x x x 平衡(mol/L): 0.1-x 0.4-x x x 故=1.0,解得x=0.08,所以平衡時(shí)X的轉(zhuǎn)化率為100%=80%,B正確;由表格中的數(shù)據(jù)可知,溫度升高,化學(xué)平衡常數(shù)減小,平衡逆向移動(dòng),C錯(cuò)誤;1 200 ℃時(shí)反應(yīng)X(g)+Y(g)R(g)+Q(g)的平衡常數(shù)值為0.4,所以1 200 ℃時(shí)反應(yīng)R(g)+Q(g)X(g)+Y(g)的平衡常數(shù)的值為=2.5,D錯(cuò)誤。 9.(2015高考天津卷)某溫度下,在2 L的密閉容器中,加入 1 mol X(g)和2 mol Y(g)發(fā)生反應(yīng): X(g)+mY(g)3Z(g) 平衡時(shí),X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1 mol Z(g),再次達(dá)到平衡后,X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變。下列敘述不正確的是( ) A.m=2 B.兩次平衡的平衡常數(shù)相同 C.X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1∶1 D.第二次平衡時(shí),Z的濃度為0.4 molL-1 解析:選D。A.根據(jù)再次加入1 mol Z(g),平衡后,X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變,可知該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的反應(yīng),因此m=2。B.由于溫度沒有變化,故兩次平衡的平衡常數(shù)不變。C.因?yàn)槭前凑栈瘜W(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比充入的反應(yīng)物,因此二者的平衡轉(zhuǎn)化率相等。D.該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,因此反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量與反應(yīng)前一樣,都為4 mol,而平衡后Z的體積分?jǐn)?shù)為10%,故平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量為4 mol10%=0.4 mol,容器體積為2 L,則Z的濃度為0.2 molL-1。 10.(2018遂寧診斷)固定容積為2 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)xA(g)+yB(g)zC(g),圖1表示T ℃時(shí)容器中各物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的關(guān)系,圖2表示平衡常數(shù)K隨溫度變化的關(guān)系。結(jié)合圖像判斷,下列結(jié)論正確的是( ) A.該反應(yīng)可表示為2A(g)+B(g)C(g) ΔH<0 B.T ℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=6.25 C.當(dāng)容器中氣體密度不再變化時(shí),該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) D.T ℃,在第6 min時(shí)再向體系中充入0.4 mol C,再次達(dá)到平衡時(shí)C的體積分?jǐn)?shù)大于0.25 解析:選D。A項(xiàng),由圖2知,升高溫度,平衡常數(shù)逐漸增大,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH>0,錯(cuò)誤;B項(xiàng),根據(jù)圖1知0~5 min內(nèi),A、B、C變化的物質(zhì)的量分別為0.4 mol、0.2 mol、0.2 mol,該反應(yīng)可表示為2A(g)+B(g)C(g),反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)A、B、C的平衡濃度分別為0.2 molL-1、0.1 molL-1、0.1 molL-1,故T ℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K==25,錯(cuò)誤;C項(xiàng),根據(jù)質(zhì)量守恒定律知容器內(nèi)氣體的質(zhì)量保持不變,容器的容積保持不變,故容器內(nèi)氣體的密度為恒量,不能作為平衡標(biāo)志,錯(cuò)誤;D項(xiàng),根據(jù)圖1知T ℃時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡后C的體積分?jǐn)?shù)為0.25,在第6 min時(shí)再向體系中充入0.4 mol C,相當(dāng)于加壓,平衡正向移動(dòng),再次達(dá)到平衡時(shí)C的體積分?jǐn)?shù)大于0.25,正確。 二、非選擇題 11.(2018成都階段測(cè)試)汽車尾氣里含有的NO氣體是由內(nèi)燃機(jī)燃燒時(shí)產(chǎn)生的高溫引起氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)所致: N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH>0 已知該反應(yīng)在2 404 ℃時(shí),平衡常數(shù)K=6.410-3。請(qǐng)回答下列問題。 (1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為________________。 (2)該溫度下,向2 L密閉容器中充入N2和O2各1 mol,平衡時(shí),N2的轉(zhuǎn)化率是________%(保留整數(shù))。 (3)該溫度下,某時(shí)刻測(cè)得容器內(nèi)N2、O2、NO的濃度分別為2.510-1 molL-1、4.010-2 molL-1和3.010-3 molL-1,此時(shí)反應(yīng)________________(填“處于化學(xué)平衡狀態(tài)”“向正反應(yīng)方向進(jìn)行”或“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行”),理由是____________________ ________________________________________________________________________。 (4)將N2、O2的混合氣體充入恒溫恒容密閉容器中,下圖變化趨勢(shì)正確的是________。 (5)向恒溫恒容的密閉容器中充入等物質(zhì)的量的N2和O2,達(dá)到平衡狀態(tài)后再向其中充入一定量NO,重新達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。與原平衡狀態(tài)相比,此時(shí)平衡混合氣中NO的體積分?jǐn)?shù)________(填“變大”“變小”或“不變”)。 解析:(2)N2(g)+O2(g)2NO(g) 起始/mol 1 1 0 變化/mol x x 2x 平衡/mol 1-x 1-x 2x K==6.410-3,得x≈0.04,N2的轉(zhuǎn)化率為100%=4%。 (3)Qc==9.010-4<6.410-3,所以反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。 (4)由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),所以升高溫度,化學(xué)平衡正向移動(dòng),化學(xué)平衡常數(shù)增大,A項(xiàng)正確;加入催化劑,化學(xué)反應(yīng)速率加快,達(dá)到平衡所需要的時(shí)間縮短,但NO的平衡濃度不變,B項(xiàng)錯(cuò)誤;升高溫度,平衡正向移動(dòng),氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率提高,化學(xué)反應(yīng)速率加快,達(dá)到平衡所需要的時(shí)間縮短,C項(xiàng)正確。 (5)向恒溫恒容的密閉容器中充入等物質(zhì)的量的N2和O2,達(dá)到平衡狀態(tài)后再向其中充入一定量NO,由于該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng),故建立的平衡與原平衡等效,平衡混合氣中NO的體積分?jǐn)?shù)不變。 答案:(1)K= (2)4 (3)向正反應(yīng)方向進(jìn)行 Qc==9.010-4- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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