2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第7章 基礎(chǔ)課時(shí)3 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向、化學(xué)平衡常數(shù)限時(shí)訓(xùn)練（含解析） 1．(xx鎮(zhèn)江調(diào)研)下列反應(yīng)在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行的是 (　　)。 A．2N2(g)＋O2(g)===2N2O(g) 　ΔH＝＋163 kJmol－1 B．Ag(s)＋Cl2(g)===AgCl(s) 　ΔH＝－127 kJmol－1 C．HgO(s)===Hg(l)＋O2(g)　ΔH＝＋91 kJmol－1 D．H2O2(l)===O2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－98 kJmol－1 解析　反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的前提條件是反應(yīng)的ΔH－TΔS<0，溫度的變化可能使ΔH－TΔS的符號(hào)發(fā)生變化。 對(duì)于A項(xiàng)，ΔH>0，ΔS<0，在任何溫度下，ΔH－TΔS>0，即任何溫度下，反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行；對(duì)于B項(xiàng)，ΔH<0，ΔS<0，在較低溫度下，ΔH－TΔS<0，即反應(yīng)溫度不能過(guò)高；對(duì)于C項(xiàng)，ΔH>0，ΔS>0，若使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，即ΔH－TΔS<0，必須提高溫度，即反應(yīng)只有在較高溫度時(shí)能自發(fā)進(jìn)行；對(duì)于D項(xiàng)，ΔH<0，ΔS>0，在任何溫度下，ΔH－TΔS<0，即在任何溫度下反應(yīng)均能自發(fā)進(jìn)行。 答案　D 2．某溫度時(shí)，N2＋3H22NH3的平衡常數(shù)K＝a，則此溫度下，NH3H2＋ N2的平衡常數(shù)為 (　　)。 A. B.　　 C.a D. 解析　K＝＝a，而NH3H2＋N2的平衡常數(shù)K′＝＝a－＝。 答案　A 3．(xx銀川檢測(cè))在容積可變的密閉容器中，1 mol N2和4 mol H2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，H2的轉(zhuǎn)化率為25%，則平衡時(shí)的氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)接近于 (　　)。 A．5%　 B．10%　　 C．15%　 D．20% 解析　由氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率可知?dú)錃廪D(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為1 mol，所以氮?dú)夂桶睔廪D(zhuǎn)化的物質(zhì)的量分別為1/3 mol和2/3 mol，平衡時(shí)氮?dú)狻錃夂桶睔獾奈镔|(zhì)的量分別為2/3 mol、3 mol、2/3 mol，所以平衡時(shí)氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量分?jǐn)?shù)約為15%，即體積分?jǐn)?shù)接近于15%，C正確。 答案　C 4．(xx寶雞模擬)碘水在水中的溶解度很小，但易溶于KI溶液，因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng)：I2(aq)＋I(xiàn)－(aq)I(aq)。測(cè)得不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)如下表所示： T/℃ 3.8 15.3 25.0 35.0 50.2 K 1 160 841 689 533 409 下列說(shuō)法不正確的是 (　　)。 A．上述反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng) B．實(shí)驗(yàn)室配制碘水，為增大碘的溶解度可加入少量的KI C．用該反應(yīng)原理可除去硫粉中少量的碘單質(zhì) D．向上述體系中加入苯，平衡不移動(dòng) 解析　隨著溫度升高，K減小，說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；碘水中加入KI，c(I－)增大，平衡正向移動(dòng)，I2的溶解度增大，B、C正確；I2易溶于苯，加入苯，使c(I2)減小，平衡逆向移動(dòng)。 答案　D 5．(xx安徽高考調(diào)研)可逆反應(yīng)A(g)＋2B(g)3C(g)＋4D(g)　ΔH>0，在恒容密閉容器中達(dá)到平衡后，改變某一條件，下列圖像正確的是 (　　)。 解析　該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升溫平衡正向移動(dòng)，則平衡常數(shù)K應(yīng)增大，A錯(cuò)；增大壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng)，則B的轉(zhuǎn)化率降低，B錯(cuò)；催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，則D的產(chǎn)率不變，C錯(cuò)；化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響，與反應(yīng)物的量無(wú)關(guān)，D正確。 答案　D 6．(xx菏澤一中檢測(cè))高溫及催化劑作用下，某反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝。恒容時(shí)，溫度升高，H2濃度減小，下列說(shuō)法正確的是 (　　)。 A．恒溫下，將容器體積變?yōu)樵瓉?lái)2倍，CO的平衡濃度變?yōu)樵瓉?lái)的1/2 B．恒溫恒容下，增大壓強(qiáng)，H2濃度一定減小 C．升高溫度，正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大 D．該反應(yīng)化學(xué)方程式為CO2＋H2CO＋H2O　ΔH<0 解析　根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式可推知化學(xué)方程式為CO＋H2OCO2＋H2，恒容時(shí)，溫度升高，H2濃度減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，說(shuō)明逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)ΔH＜0，則D錯(cuò)；該反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，恒溫下，將容器體積變?yōu)樵瓉?lái)2倍，平衡不發(fā)生移動(dòng)，CO的平衡濃度變?yōu)樵瓉?lái)的，A正確；恒溫恒容下，充入稀有氣體，雖然壓強(qiáng)增大，但平衡體系中各物質(zhì)的濃度不變，B錯(cuò)；升高溫度，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都增大，C錯(cuò)。 答案　A 7．室溫下，體積為2 L的密閉容器中A、B、C三種氣體的起始濃度和平衡濃度如下表： 物質(zhì) A B C 初始濃度/molL－1 0.1 0.2 0 平衡濃度/molL－1 0.05 0.05 0.1 下列說(shuō)法中正確的是 (　　)。 A．發(fā)生的反應(yīng)可表示為A＋B2C B．反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為25% C．若起始時(shí)密閉容器中有0.1 mol A、0.1 mol B、0.2 mol C時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，c(A)＝0.05 molL－1 D．改變起始時(shí)容器中各氣體的物質(zhì)的量，可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù) 解析　根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，可知發(fā)生的反應(yīng)為A＋3B2C，A項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，B的轉(zhuǎn)化率＝＝75%，B項(xiàng)錯(cuò)誤；起始時(shí)密閉容器中有0.1 mol A、0.1 mol B、0.2 mol C時(shí)，與原平衡是等效平衡，達(dá)平衡時(shí)各物質(zhì)濃度相同，C正確；溫度不變，反應(yīng)的平衡常數(shù)不變，D錯(cuò)誤。 答案　C 8．(xx吉林市模擬)已知：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJ mol－1。相同溫度下，在容積相同的兩個(gè)恒溫密閉容器中，加入一定量的反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)。相關(guān)數(shù)據(jù)如下： 容器編號(hào) 起始時(shí)各物質(zhì)物質(zhì)的量/mol 達(dá)平衡過(guò)程體系能量的變化 CO H2O CO2 H2 ① 1 4 0 0 放出熱量：32.8 kJ ② 0 0 1 4 熱量變化：Q 下列說(shuō)法中，不正確的是 (　　)。 A．容器①中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為80% B．容器①中CO的轉(zhuǎn)化率等于容器②中CO2的轉(zhuǎn)化率 C．平衡時(shí)，兩容器中CO2的濃度相等 D．容器①中CO反應(yīng)速率等于H2O的反應(yīng)速率 解析　A項(xiàng)，1 mol CO完全反應(yīng)時(shí)放出的熱量為41 kJ，容器①中反應(yīng)放出的熱量為32.8 kJ，所以實(shí)際反應(yīng)的CO的物質(zhì)的量為0.8 mol，生成CO2為 0.8 mol，容器①中反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為80%，正確；B項(xiàng)，由容器①中數(shù)據(jù)可計(jì)算出化學(xué)平衡常數(shù)為1，根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)可計(jì)算平衡時(shí)容器②中CO2的物質(zhì)的量為0.2 mol，從而計(jì)算出CO2的轉(zhuǎn)化率為80%，正確；D項(xiàng)，反應(yīng)速率之比等于物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以CO的反應(yīng)速率等于H2O的反應(yīng)速率，正確；C項(xiàng)，由A、B兩項(xiàng)分析可知平衡時(shí)，兩容器中CO2的濃度不相等，①>②，C錯(cuò)誤。 答案　C 9．(xx福州一模，11)已知反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0。某溫度下，將2 mol SO2和1 mol O2置于10 L密閉容器中，反應(yīng)達(dá)平衡后，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖甲所示。則下列說(shuō)法正確的是 (　　)。 A．由圖甲推斷，B點(diǎn)SO2的平衡濃度為0.3 moLL－1 B．由圖甲推斷，A點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下的平衡常數(shù)為80 C．達(dá)到平衡后，縮小容器容積，則反應(yīng)速率變化圖像可以用圖乙表示 D．壓強(qiáng)為0.50 MPa時(shí)，不同溫度下SO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系如圖丙，則T2>T1 解析　由圖甲可得B點(diǎn)SO2的轉(zhuǎn)化率為0.85，由此可計(jì)算其平衡濃度為0.03 molL－1，A點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下的平衡常數(shù)為800，A、B均不正確。達(dá)平衡后，縮小容器體積，v(正)、v(逆)均增大，平衡正向移動(dòng)，v′(正)>v′(逆)，故C項(xiàng)正確。圖丙中T1先達(dá)到平衡，則T1>T2，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，α(SO2)減小，D錯(cuò)誤。 答案　C 10．(xx煙臺(tái)檢測(cè))在300 mL的密閉容器中，放入鎳粉并充入一定量的CO氣體，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)，已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下表： 溫度/℃ 25 80 230 平衡常數(shù) 5104 2 1.910－5 下列說(shuō)法不正確的是 (　　)。 A．上述生成Ni(CO)4的反應(yīng)為放熱反應(yīng) B．25 ℃時(shí)反應(yīng)Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)的平衡常數(shù)為210－5 C．在80 ℃時(shí)，測(cè)得某時(shí)刻N(yùn)i(CO)4、CO的濃度均為0.5 molL－1，則此時(shí) v正>v逆 D．80 ℃達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得n(CO)＝0.3 mol，則Ni(CO)4的平衡濃度為2 mol L－1 解析　溫度升高，平衡常數(shù)減小，說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A正確；Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)為題給反應(yīng)的逆反應(yīng)，溫度相同時(shí)，兩個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)關(guān)系，B正確；C項(xiàng)中該時(shí)刻Qc＝＝8>K，反應(yīng)逆向進(jìn)行，v逆>v正，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)中CO的平衡濃度為1 molL－1，由K＝2可計(jì)算出Ni(CO)4的平衡濃度為2 molL－1，D正確。 答案　C 11．(xx衡水中學(xué)二模)一定條件下鐵可以和CO2發(fā)生反應(yīng)：Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)　ΔH>0，1 100 ℃時(shí)，向某密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO2氣體，反應(yīng)過(guò)程中CO2和CO的濃度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示。 (1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝________。 (2)下列措施中能使平衡常數(shù)K增大的是________(填序號(hào)) A．升高溫度　 B．增大壓強(qiáng) C．充入一定量CO　 D．降低溫度 (3)8 min內(nèi)，CO的平均反應(yīng)速率v(CO)＝________molL－1min－1。 (4)1 100 ℃時(shí)，2 L的密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下： 容器 甲 乙 反應(yīng)物投入量 3 mol Fe、2 mol CO2 4 mol FeO、3 mol CO CO的濃度(molL－1) c1 c2 CO2的體積分?jǐn)?shù) φ1 φ2 體系壓強(qiáng)(Pa) p1 p2 氣態(tài)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 α1 α2 ①下列說(shuō)法正確的是________。 A．2c1＝3c2　 B．φ1＝φ2 C．p1<p2　 D．α1＝α2 ②求c1＝________、φ1＝________、α2＝________。 解析　(1)平衡常數(shù)表達(dá)式中不能出現(xiàn)固體物質(zhì)的濃度，則K＝＝＝2。(2)平衡常數(shù)只受溫度的影響，由于該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以升溫，能增大平衡常數(shù)。(3)求平均反應(yīng)速率時(shí)，應(yīng)用濃度的變化值除以時(shí)間，即v(CO)＝＝0.062 5 molL－1min－1。(4)由圖像可計(jì)算平衡常數(shù)，K＝＝＝2。①A項(xiàng)，溫度相同，則甲、乙兩容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)相同，即＝，由此可得，c1<c2,3c1＝2c2，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由于該反應(yīng)為等體積反應(yīng)，改變CO或CO2的濃度，相當(dāng)于改變壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，所以φ1＝φ2，正確；C項(xiàng)，因?yàn)橐抑袣怏w分子數(shù)多，所以p1<p2，正確；D項(xiàng)，由于平衡是從不同途徑建立的，所以α1＋α2＝1，錯(cuò)誤。②K＝＝2，解得c1≈0.67 molL－1。φ1＝100%≈33.3%。容器乙中平衡常數(shù)K′＝＝＝，c(CO2)＝0.5 molL－1。則容器乙中的CO的轉(zhuǎn)化率α2＝100%≈33.3%。 答案　(1)　(2)A　(3)0.062 5　(4)①BC ②0.67 molL－1　33.3%　33.3% 12．(xx長(zhǎng)春二模)(1)反應(yīng)Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)　ΔH1，平衡常數(shù)為K1；反應(yīng)Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)　ΔH2，平衡常數(shù)為K2 在不同溫度時(shí)K1、K2的值如下表： 700 ℃ 900 ℃ K1 1.47 2.15 K2 2.38 1.67 反應(yīng)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH，平衡常數(shù)為K，則ΔH＝________(用ΔH1和ΔH2表示)，K＝________(用K1和K2表示)，且由上述計(jì)算可知，反應(yīng)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)是________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。 (2)一定溫度下，向某密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO2氣體，發(fā)生反應(yīng)Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)　ΔH>0，CO2的濃度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示： ①該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)為________；若鐵粉足量，CO2的起始濃度為2.0 molL－1，則平衡時(shí)CO2的濃度為________molL－1。 ②下列措施中能使平衡時(shí)增大的是________(填序號(hào))。 A．升高溫度　 B．增大壓強(qiáng) C．再充入一定量的CO2　 D．再加入一定量鐵粉 解析　(1)目標(biāo)反應(yīng)可由上述兩個(gè)反應(yīng)相減得到，ΔH＝ΔH1－ΔH2，K＝，隨溫度升高，K1增大，K2減小，所以增大，平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。(2)由圖及反應(yīng)方程式可知，①平衡時(shí)c(CO2)＝0.5 molL－1，c(CO)＝1 mol L－1，則K＝＝2。設(shè)平衡時(shí)c(CO)＝a molL－1，則平衡時(shí)c(CO2)＝ (2－a)molL－1，則K＝2＝，解得a＝2/3。②升高溫度，平衡正向移動(dòng)，A正確。增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，B錯(cuò)誤。充入一定量的CO2，最終得到的是等效平衡，C錯(cuò)誤。鐵粉濃度不影響平衡的移動(dòng)，D錯(cuò)誤。 答案　(1)ΔH1－ΔH2　　吸熱 (2)①2.0　0.67(或2/3)?、贏 13．(xx長(zhǎng)沙模擬)在100 ℃時(shí)，將0.100 mol N2O4氣體充入1 L恒容抽空的密閉容器中，隔一定時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)物質(zhì)的濃度進(jìn)行分析得到如表數(shù)據(jù)： 時(shí)間(s) 0 20 40 60 80 c(N2O4)/molL－1 0.100 c1 0.050 c3 c4 c(NO2)/molL－1 0.000 0.060 c2 0.120 0.120 (1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為________；從表中分析： c1________c2，c3________c4(填“>”、“<”或“＝”)。 (2)在上述條件下，從反應(yīng)開始直至達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，N2O4的平均反應(yīng)速率為________molL－1s－1。 (3)達(dá)平衡后下列條件的改變可使NO2氣體濃度增大的是________(填字母序號(hào))。 A．?dāng)U大容器的容積　 B．再充入一定量的N2O4 C．分離出一定量的NO2　 D．再充入一定量的He (4)若在相同條件下，起始時(shí)只充入0.080 mol NO2氣體，則達(dá)到平衡時(shí)NO2氣體的轉(zhuǎn)化率為________。 解析　(1)本題的反應(yīng)方程式為N2O4(g)2NO2(g)，由表中數(shù)據(jù)可計(jì)算出c1＝0.070，c2＝0.100，根據(jù)60 s和80 s時(shí)c(NO2)相等可確定在60 s時(shí)反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)，則有c3＝c4。(2)由表中數(shù)據(jù)知，從反應(yīng)開始直至達(dá)到化學(xué)平衡，v(NO2)＝0.002 mol(Ls)－1，則v(N2O4)＝0.001 mol(Ls)－1。(3)選項(xiàng)A和C中改變條件后，c(NO2)減小，選項(xiàng)D中改變條件后，c(NO2)保持不變。(4)在題設(shè)條件下反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)的平衡常數(shù)K＝＝＝0.36?，F(xiàn)充入NO2氣體0.080 mol，相當(dāng)于0.040 mol N2O4，設(shè)達(dá)平衡時(shí)N2O4的濃度變化了x molL－1，則有K＝＝＝0.36，解得x＝0.030，即達(dá)到平衡時(shí)混合氣體中有0.06 mol NO2和0.01 mol N2O4，所以NO2的轉(zhuǎn)化率為25%。 答案　(1)K＝　<　＝　(2)0.001　(3)B　(4)25%