2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課時跟蹤檢測23 化學(xué)平衡常數(shù) 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 新人教版.doc

2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課時跟蹤檢測23 化學(xué)平衡常數(shù) 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 新人教版 1．(xx黑龍江省慶安三中)下列關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)的說法中，正確的是(　　) A．在任何條件下，化學(xué)平衡常數(shù)都是一個定值 B．當(dāng)改變反應(yīng)物的濃度時，化學(xué)平衡常數(shù)會發(fā)生改變 C．化學(xué)平衡常數(shù)K只與溫度、反應(yīng)物濃度、體系的壓強(qiáng)都有關(guān) D．化學(xué)平衡常數(shù)K可以推斷一個可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度 2．已知：(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)　ΔH＝＋74.9 kJmol－1。下列說法中正確的是(　　) A．該反應(yīng)中熵變小于0，焓變大于0 B．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，因此一定不能自發(fā)進(jìn)行 C．碳酸鹽分解反應(yīng)中熵增加，因此任何條件下所有碳酸鹽分解一定自發(fā)進(jìn)行 D．判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行需要根據(jù)ΔH與ΔS綜合考慮 3．下列有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的描述中正確的是(　　) A．化學(xué)平衡常數(shù)的大小決定于化學(xué)反應(yīng)的內(nèi)因，與其他外界條件無關(guān) B．相同溫度下，反應(yīng)A＋BC與反應(yīng)CA＋B的化學(xué)平衡常數(shù)相同 C．反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0的化學(xué)平衡常數(shù)隨溫度升高而增大 D．反應(yīng)A(g)＋B(g)2C(g)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝ 4．(xx紹興魯迅中學(xué))某溫度下，在一個2 L的密閉容器中，加入4 mol A和2 mol B進(jìn)行如下反應(yīng)： 3A(g)＋2B(g)4C(s)＋2D(g)，反應(yīng)一段時間后達(dá)到平衡，測得生成1.6 mol C，則下列說法正確的是(　　) A．該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是K＝ B．此時，B的平衡轉(zhuǎn)化率是40% C．增大該體系的壓強(qiáng)，化學(xué)平衡常數(shù)增大 D．增加B，B的平衡轉(zhuǎn)化率增大 5．一定溫度下，反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的反應(yīng)熱和化學(xué)平衡常數(shù)分別為ΔH和K, 則相同溫度時反應(yīng)4NH3(g)2N2(g)＋6H2(g)反應(yīng)熱和化學(xué)平衡常數(shù)為(　　) A．2ΔH和2K　　　　　　 　B．－2ΔH和 K2 C．－2ΔH和K－2 D．2ΔH和－2K 6．(xx浙江臺州中學(xué))已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù)：H2(g) ＋S(s)2H2S(g)，K1；S(s)＋ O2(g)SO2(g)，K2 ；則反應(yīng)H2(g)＋SO2(g)O2(g) ＋H2S(g)的平衡常數(shù)是(　　) A．K1 ＋K2 B．K1－K2 C．K1K2 D．K1/K2 7．化學(xué)平衡常數(shù)K的數(shù)值大小是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志，在常溫下，下列反應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)值如下： 2NO(g)N2(g)＋O2(g)　K1＝11030 2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)　K2＝21081 2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)　K3＝410－92 以下說法正確的是(　　) A．常溫下，NO分解產(chǎn)生O2的反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K1＝c(N2)c(O2) B．常溫下，水分解產(chǎn)生O2，此時平衡常數(shù)的數(shù)值約為510－80 C．常溫下，NO、H2O、CO2三種物質(zhì)分解放出O2的傾向由大到小的順序?yàn)镹O＞H2O＞CO2 D．以上說法都不正確 8．對于3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)，若起始投入3 mol鐵、4 mol水蒸汽在體積為0.5 L的密閉容器中反應(yīng)，平衡時氫氣的物質(zhì)的量濃度4 molL－1，則化學(xué)平衡常數(shù)為(　　) A．1/3　　　　　　　　 　B．1/6.75 C．1/27 D．1 9．高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)之一如下： FeO(固)＋CO(氣)Fe(固)＋CO2(氣)　ΔH<0。已知1 100℃時，K＝0.263?；瘜W(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，不隨濃度和壓強(qiáng)的變化而變化。 (1) 其平衡常數(shù)可表示為K＝________，若溫度升高，化學(xué)平衡移動后達(dá)到新的平衡，平衡常數(shù)K值________(本小題空格填寫：增大、減小或不變) (2)1 100℃時，測得高爐中c(CO2)＝0.025 molL－1，c(CO)＝0.1 molL－1，在這種情況下該反應(yīng)是否處于化學(xué)平衡狀態(tài)________(選填“是”或“否”)，此時化學(xué)反應(yīng)速率是 v正________v逆(選填大于、小于或等于)其原因是_______________________________________ __________________________________________________________________________。 (3)若平衡時，保持容器容積不變，使容器內(nèi)壓強(qiáng)增大，則平衡________ A．一定向正反應(yīng)方向移動 B．一定向逆反應(yīng)方向移動 C．一定不移動 D．不一定移動 (4)欲提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施(　　) A．減少Fe B．增加FeO C．移出部分CO2 D．提高反應(yīng)的溫度 E．減小容器的體積 F．加入合適的催化劑 10．氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用，合成氨工業(yè)在國民生產(chǎn)中有重要意義。以下是關(guān)于合成氨的有關(guān)問題，請回答： (1)若在一容積為2 L的密閉容器中加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)： N2(g) ＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，若在5分鐘時反應(yīng)達(dá)到平衡，此時測得NH3的物質(zhì)的量為0.2 mol。則前5分鐘的平均反應(yīng)速率v(N2)＝________。平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為________。 (2)平衡后，若要提高H2的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施有________。 A．加了催化劑 B．增大容器體積 C．降低反應(yīng)體系的溫度 D．加入一定量N2 (3)若在0.5 L的密閉容器中，一定量的氮?dú)夂蜌錃膺M(jìn)行如下反應(yīng)： N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如表所示： T/℃ 200 300 400 K K1 K3 0.5 請完成下列問題： ①試比較K1、K2的大小，K1________K2(填“<”、“>”或“＝”)； ②下列各項能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是________(填序號字母) A．容器內(nèi)N2、H2、NH3的物質(zhì)的量濃度之比為1∶3∶2 B．v(H2)正＝3v(H2)逆 C．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變 D．混合氣體的密度保持不變 ③400℃時，反應(yīng)2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為________。當(dāng)測得NH3、N2和H2物質(zhì)的量分別為3 mol、2 mol和 1 mol時，則該反應(yīng)的v(N2)正________v(N2)逆(填“<”、“>”或“＝”)。 (4)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡理論，聯(lián)系合成氨的生產(chǎn)實(shí)際，你認(rèn)為下列說法不正確的是________。 A．化學(xué)反應(yīng)速率理論可指導(dǎo)怎樣在一定時間內(nèi)快出產(chǎn)品 B．勒夏特列原理可指導(dǎo)怎樣使用有限原料多出產(chǎn)品 C．催化劑的使用是提高產(chǎn)品產(chǎn)率的有效方法 D．正確利用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)限度理論都可以提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益 11．隨著環(huán)保意識增強(qiáng)，清潔能源越來越受到人們關(guān)注。 (1)甲烷是一種理想的潔凈燃料。已知： CH4(g)＋2O2(g)=== CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH＝－802.3 kJmol－1 H2O(l)===H2O(g)，ΔH ＝＋44.0 kJmol－1 則4.8 g甲烷氣體完全燃燒生成液態(tài)水，放出熱量為________。 (2)利用甲烷與水反應(yīng)制備氫氣，因原料廉價，具有推廣價值。 該反應(yīng)為CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)；ΔH＝＋206.1 kJmol－1。 ①若800 ℃時，反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝1.0，某時刻測得該溫度下密閉容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度如下表。 CH4 H2O CO H2 3.0 molL－1 8.5 molL－1 2.0 molL－1 2.0 molL－1 則此時正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系是________。(填標(biāo)號) A．v(正)>v(逆) B．v(正)<v(逆) C．v(正)＝v(逆) D．無法判斷 ②為了探究溫度、壓強(qiáng)對上述化學(xué)反應(yīng)速率的影響，某同學(xué)設(shè)計了以下三組對比實(shí)驗(yàn)(溫度為360℃或480℃、壓強(qiáng)為101 kPa或303 kPa，其余實(shí)驗(yàn)條件見下表)。 實(shí)驗(yàn)序號 溫度/℃ 壓強(qiáng)/kPa CH4初始濃度/molL－1 H2O初始濃度/molL－1 1 360 p 2.00 6.80 2 t 101 2.00 6.80 3 360 101 2.00 6.80 表中t＝________，p＝________； 設(shè)計實(shí)驗(yàn)2、3的目的是________。 實(shí)驗(yàn)1、2、3中反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的大小關(guān)系是________(用K1、K2、K3表示)。 12．(xx石家莊模擬)某溫度下，在一個2 L的密閉容器中，加入4 mol A和2 mol B進(jìn)行如下反應(yīng)： 3A(g)＋2B(g)4C(？)＋2D(？)，反應(yīng)一段時間后達(dá)到平衡，測得生成1.6 mol C，且反應(yīng)的前后壓強(qiáng)之比為5∶4(相同的溫度下測量)，則下列說法正確的是(　　) A．該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是K＝ B．此時，B的平衡轉(zhuǎn)化率是35% C．增大該體系的壓強(qiáng)，平衡向右移動，化學(xué)平衡常數(shù)增大 D．增加C，B的平衡轉(zhuǎn)化率不變 13．測定平衡常數(shù)對定量認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)具有重要意義。已知：I2能與I－反應(yīng)生成I，并在溶液中建立如下平衡：I2 ＋I(xiàn)－I。通過測平衡體系中c(I2)、c(I－)和c(I)，就可求得該反應(yīng)的平衡常數(shù)。 Ⅰ.某同學(xué)為測定上述平衡體系中c(I2)，采用如下方法：取V1 mL平衡混合溶液，用c molL－1的Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定(反應(yīng)為I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6)，消耗V2 mL的Na2S2O3溶液。根據(jù)V1、V2和c可求得c(I2)。 (1)上述滴定時，可采用________做指示劑，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是____________________。 (2)下列對該同學(xué)設(shè)計方案的分析，正確的是________(填字母)。 A．方案可行。能準(zhǔn)確測定溶液中的c(I2) B．不可行。因?yàn)镮－能與Na2S2O3發(fā)生反應(yīng) C．不可行。只能測得溶液中c(I2)與c(I)之和 Ⅱ.化學(xué)興趣小組對上述方案進(jìn)行改進(jìn)，擬采用下述方法來測定該反應(yīng)的平衡常數(shù)(室溫條件下進(jìn)行，溶液體積變化忽略不計)： 已知：①I－和I不溶于CCl4；②一定溫度下碘單質(zhì)在四氯化碳和水混合液體中，碘單質(zhì)的濃度比值即是一個常數(shù)(用Kd表示，稱為分配系數(shù))，且室溫條件下Kd＝85。回答下列問題： (3)操作Ⅰ使用的玻璃儀器中，除燒杯、玻璃棒外，還需要的儀器是________(填名稱)。試指出該操作中應(yīng)注意的事項為________。(任寫一條) (4)下層液體中碘單質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是________。 (5)實(shí)驗(yàn)測得上層溶液中c(I)＝0.049 molL－1，結(jié)合上述有關(guān)數(shù)據(jù)，計算室溫條件下反應(yīng)I2＋I(xiàn)－I的平衡常數(shù)K＝________(用具體數(shù)據(jù)列出計算式即可)。 答 案 1．D　2.D　3.D 4．選B　物質(zhì)C是固體，不能出現(xiàn)在平衡常數(shù)的表達(dá)式中，A不正確。生成1.6 mol的C，則消耗B0.8 mol，所以轉(zhuǎn)化率是0.82100%＝40%，選項B正確。平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)系，C不正確。增加B的量，平衡向正反應(yīng)方向移動，提高A的轉(zhuǎn)化率，但降低B的轉(zhuǎn)化率，D不正確。 5．選C　反應(yīng)熱和化學(xué)計量數(shù)成正比，即反應(yīng)熱是－2ΔH；平衡常數(shù)是在一定條件下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，所以根據(jù)方程式可知，選項C正確。 6．選D　按先后順序?qū)Ψ磻?yīng)式進(jìn)行編號，依次為①、②、③，由于所求的反應(yīng)式③可用反應(yīng)式①－反應(yīng)式②得到，故由化學(xué)平衡常數(shù)的意義知，K3＝K1/K2。 7．選C　試題分析：A項：應(yīng)為K1＝[c(N2)c(O2)]/[c2(NO)]，故錯；B項：應(yīng)為510－82，故錯；C項正確。 8．選D　起始時，水蒸汽的物質(zhì)的量濃度為4 mol/0.5 L＝8 molL－1，平衡時，水蒸汽的物質(zhì)的量濃度為4 molL－1。該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝＝1，故答案選D。 9．解析：(1)平衡常數(shù)是在一定條件下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，所以K＝c(CO2)/c(CO) ；正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)減小。 (2)當(dāng)c(CO2)＝0.025 molL－1，c(CO)＝0.1 molL－1時K＝0.0250.1＝0.25<0.263，所以反應(yīng)還沒有達(dá)到平衡狀態(tài)。 (3)保持容器容積不變，使容器內(nèi)壓強(qiáng)增大，但物質(zhì)的濃度不一定變化，所以平衡不一定發(fā)生移動，答案選D。 (4)鐵、FeO都是固體，不能影響平衡狀態(tài)；移出部分CO2 ，即降低生成物的濃度，平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，轉(zhuǎn)化率增大；升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，轉(zhuǎn)化率降低；反應(yīng)前后條件不變，減小容器的體積，平衡不移動；催化劑不能改變平衡狀態(tài)，所以正確的答案選C。 答案：(1)K＝c(CO2)/c(CO) 　減小 (2)否　大于　c(CO2)/c(CO)<0.263 (3)D (4)C 10．解析：(1)根據(jù)反應(yīng)速率的定義：單位時間內(nèi)物質(zhì)的量濃度變化量來表示，根據(jù)方程式的計量數(shù)比可以計算出反應(yīng)消耗的c(N2)為0.05 molL－1，則5分鐘之內(nèi)v(N2)＝0.01 molL－1min－1，反應(yīng)消耗氫氣的物質(zhì)的量為0.3 mol，轉(zhuǎn)化率為0.3/0.6＝0.5，所以轉(zhuǎn)化率為50%。 (2)催化劑不能影響轉(zhuǎn)化率，增大體積相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，反應(yīng)向氣體體積增大的方向進(jìn)行，即逆反應(yīng)方向進(jìn)行，氫氣的轉(zhuǎn)化率減小，由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以降低溫度，可以使反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時加入氮?dú)庖彩狗磻?yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，所以這兩種方法都可以增大氫氣轉(zhuǎn)化率。 (3)溫度升高，平衡常數(shù)增大，所以K1>K2。A容器內(nèi)N2、H2、NH3的物質(zhì)的量濃度之比為1∶3∶2和B中v(H2)正＝3v(H2)逆都不能說明反應(yīng)達(dá)到了平衡。C容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變可以說明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，因?yàn)榉磻?yīng)是一個體積改變的反應(yīng)，當(dāng)容器的壓強(qiáng)不變時，體系達(dá)到平衡狀態(tài)根據(jù)體系質(zhì)量不變，容器的體積不變，密度不變不能說明體系達(dá)到平衡狀態(tài)。 (4)催化劑不能提高轉(zhuǎn)化率，只能縮短反應(yīng)時間。 答案：(1)0.01 molL－1min－1　50%　(2)C、D　3)①>?、贑　③2　>　(4)C 11．解析：(1)已知反應(yīng)：①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－802.3 kJmol－1， ②H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJmol－1， ①－②2得，甲烷氣體完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJmol－1， 所以4.8 g甲烷氣體完全燃燒生成液態(tài)水，放出熱量為890.3 kJmol－1＝267.1 kJ。 (2)①此時的濃度商為＝0.63，小于平衡常數(shù)K＝1，所以反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，即v(正)＞v(逆)。 ②三組實(shí)驗(yàn)條件要求溫度為360℃或480℃、壓強(qiáng)為101 kPa或303 kPa，采取控制變量法，探究溫度、壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，由表可知t為480，p為303； 對比實(shí)驗(yàn)2、3，只有溫度不同，其它條件相同，所以實(shí)驗(yàn)2、3的目的是探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響；實(shí)驗(yàn)1、3溫度相同，平衡常數(shù)相同，即K1＝K3，比較實(shí)驗(yàn)1、2，實(shí)驗(yàn)2中溫度高，溫度升高，平衡向吸熱方向移動，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以平衡向正反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)增大，即K2＞K1，所以K2＞K1＝K3。 答案：(1)267.1 kJ (2)①A?、?80　303　探究溫度化學(xué)反應(yīng)速率的影響　K1＝K3<K2 12．選D　平衡時生成1.6 mol C，則根據(jù)方程式可知平衡時A、B、C、D的物質(zhì)的量分別是2.8 mol、1.2 mol、1.6 mol和0.8 mol，則根據(jù)反應(yīng)的前后壓強(qiáng)之比為5∶4可知，D是氣體，C不是氣體，即該反應(yīng)是體積減小的可逆反應(yīng)，因此選項A不正確；平衡時生成1.6 mol C時，則消耗的B的物質(zhì)的量為0.8 mol，則B的平衡轉(zhuǎn)化率為100%＝40%，故B錯誤；正反應(yīng)是體積減小的，則增大該體系的壓強(qiáng)，平衡向右移動，但由于溫度沒變，化學(xué)平衡常數(shù)不變，故C錯誤；由于C不是氣體，增加C對平衡沒影響，B的平衡轉(zhuǎn)化率不變，故D正確。 13．解析：(1)碘單質(zhì)遇淀粉，溶液呈特殊的藍(lán)色，即可用淀粉做指示劑。滴定終點(diǎn)碘被反應(yīng)掉，現(xiàn)象是：溶液由藍(lán)色變無色 (2)由于碘單質(zhì)能與I－反應(yīng)成I，并在溶液中建立如下平衡：I2 ＋I(xiàn)－I。隨著碘單質(zhì)濃度的減小，平衡向左移動，所以上述的方案只能測得溶液中c(I2 )與c(I)之和，方案不可行。 (3)萃取后溶液分為有機(jī)層與水溶液層，操作Ⅰ就是分液操作：用分液漏斗將其分離分液過程的注意事項包括：一是上下層液體不能混合，分液時上層液體應(yīng)從上口出，下層液體應(yīng)從下口出；二是分液漏斗末端應(yīng)緊靠燒杯內(nèi)壁；三是打開上口活塞，使分液漏斗內(nèi)外壓強(qiáng)相等便于液體流下等。 (4)根據(jù)：I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6，則 I2 2Na2S2O3 　　　　 　 1　　　　　　　2 　　　　 c(I2)0.010　　 0.0170.1 解得下層液體中c[I2(CCl4)]＝0.085 mol/L (5)由Kd＝＝85求得上層溶液中c[I2(H2O)]＝0.085/85＝0.001 mol/L 又原溶液中c(I－)＝0.1 molL－1，所得到的上層溶液中c(I)＝0.049 molL－1 由反應(yīng)I2＋I(xiàn)－I可知，上層溶液中c(I－)＝(0.1－0.049) molL－1＝0.051 molL－1 所以，在此溫度下反應(yīng)I2 ＋I(xiàn)－I平衡常數(shù)K＝＝＝961 答案：(1)淀粉　溶液由藍(lán)色變無色，且半分鐘后顏色不再改變 (2)C (3)分液漏斗，分液時上層液體應(yīng)從上口倒出，下層液體應(yīng)從下口放出(或分液漏斗末端應(yīng)緊靠燒杯內(nèi)壁或打開上口活塞，使分液漏斗內(nèi)外壓強(qiáng)相等便于液體流下等。其他合理答案也給分); (4)0.085 mol/L (5)961