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2019年高考化學一輪復習 第7章 第3節(jié) 化學平衡常數(shù) 化學反應進行的方向課時提升作業(yè)（含解析）新人教版
一、選擇題(本題包括10小題，每小題6分，共60分)
1.下列關于平衡常數(shù)的說法正確的是( )
A．在平衡常數(shù)表達式中，反應物濃度用起始濃度，生成物濃度用平衡濃度
B．在任何條件下，化學平衡常數(shù)是一個恒定值
C．平衡常數(shù)的大小與溫度、濃度、壓強、催化劑等無關
D．從平衡常數(shù)的大小可以推斷一個反應進行的程度
2.(xx嘉興模擬)已知碳酸鈣的分解①CaCO3(s)====CaO(s)+CO2(g)僅在高溫下自發(fā)進行；氯酸鉀的分解
②2KClO3(s)====2KCl(s)+3O2(g)在任何溫度下都自發(fā)進行，下面有幾組焓變數(shù)據(jù)，其中可能正確的是( )
A．ΔH1=-178.32 kJmol-1 ΔH2=-78.3 kJmol-1
B．ΔH1=+178.32 kJmol-1 ΔH2=-78.3 kJmol-1
C．ΔH1=-178.32 kJmol-1 ΔH2=+78.3 kJmol-1
D．ΔH1=+178.32 kJmol-1 ΔH2=+78.3 kJmol-1
3．隨著汽車數(shù)量的逐年增多，汽車尾氣污染已成為突出的環(huán)境問題之一。反應：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)可用于凈化汽車尾氣，已知該反應速率極慢，570 K時平衡常數(shù)為11059。下列說法正確的是( )
A．提高尾氣凈化效率的最佳途徑是研制高效催化劑
B．提高尾氣凈化效率的常用方法是升高溫度
C．裝有尾氣凈化裝置的汽車排出的氣體中不再含有NO或CO
D．570 K時及時抽走CO2、N2，平衡常數(shù)將會增大，尾氣凈化效率更佳
4．某溫度下，將2 mol A和3 mol B充入一密閉容器中，發(fā)生反應：aA(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，5 min后達到平衡，已知該溫度下其平衡常數(shù)K＝1，若溫度不變時將容器的體積擴大為原來的10倍，A的轉化率不發(fā)生變化，則( )
A．a＝3 B．a＝2
C．B的轉化率為40% D．B的轉化率為60%
5.(xx池州模擬)在密閉容器中反應A(g)+2B(g)C(g)分別在三種不同實驗條件下進行，它們的起始濃度均為c(A)=0.100 molL-1，c(B)=0.200 molL-1，c(C)=0 molL-1。反應物A的濃度隨時間的變化如圖所示。
下列說法正確的是( )
A.若反應①、②的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1
0
C.實驗②平衡時B的轉化率為60%
D.減小反應③的壓強，可以使平衡時c(A)=0.060 molL-1
6.(xx蕪湖模擬)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：
Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)，已知該反應平衡常數(shù)與溫度的關系如下表：
溫度℃
25
80
230
平衡常數(shù)
5104
2
1.910-5
下列說法正確的是( )
A．上述生成Ni(CO)4(g)的反應為吸熱反應
B．25 ℃時反應Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常數(shù)為0.5
C．在80 ℃時，測得某時刻，Ni(CO)4、CO濃度均0.5 molL-1，則此時v(正)>v(逆)
D．80 ℃達到平衡時，測得n(CO)=0.3 mol，則Ni(CO)4的平衡濃度為2 molL-1
7.一定溫度下，在一個容積為1 L的密閉容器中，充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，發(fā)生反應H2(g)＋I2(g)2HI(g)，經(jīng)充分反應達到平衡后，生成的HI(g)占氣體體積的50%，在該溫度下，在另一個容積為2 L的密閉容器中充入1 mol HI(g)發(fā)生反應HI(g)H2(g)＋I2(g)，則下列判斷正確的是( )
A．后一反應的平衡常數(shù)為1
B．后一反應的平衡常數(shù)為0.5
C．后一反應達到平衡時，H2的平衡濃度為0.25 molL-1
D．后一反應達到平衡時，HI(g)的平衡濃度為0.5 molL-1
8.化學平衡常數(shù)K的數(shù)值大小是衡量化學反應進行程度的標志，在常溫下，下列反應的平衡常數(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分解產生O2的反應的平衡常數(shù)表達式為K1＝c(N2)c(O2)
B．常溫下，水分解產生O2，此時平衡常數(shù)的數(shù)值約為510-80
C．常溫下，NO、H2O、CO2三種化合物分解放出O2的傾向由大到小的順序為NO＞H2O＞CO2
D．以上說法都不正確
9.已知:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-25 kJmol-1某溫度下的平衡常數(shù)為400。此溫度下，在1 L的密閉容器中加入CH3OH，反應到某時刻測得各組分的物質的量濃度如下：
物質
CH3OH
CH3OCH3
H2O
c/(molL-1)
0.8
1.24
1.24
下列說法正確的是( )
①平衡后升高溫度，平衡常數(shù)＞400
②平衡時，c(CH3OCH3)=1.6 molL-1
③平衡時，反應混合物的總能量減少20 kJ
④平衡時，再加入與起始等量的CH3OH，達新平衡后CH3OH轉化率增大
⑤此時刻反應達到平衡狀態(tài)
⑥平衡時CH3OH的濃度為0.08 molL-1
A.①②④⑤ B.②⑥ C.②③④⑥ D.②④⑥
10.(能力挑戰(zhàn)題)(xx珠海模擬)某同學在三個容積相同的密閉容器中，分別研究三種不同條件下化學反應2X(g)Y(g)+W(g)的進行情況。其中實驗Ⅰ、Ⅱ控溫在T1，實驗Ⅲ控溫在T2，它們的起始濃度均是c(X)=1.0 molL-1，c(Y)=c(W)=0，測得反應物X的濃度隨時間的變化如圖所示。下列說法不正確的是( )
A．與實驗Ⅰ相比，實驗Ⅱ可能使用了催化劑
B．與實驗Ⅰ相比，實驗Ⅲ若只改變溫度，則溫度T1K(350℃),該反應是 (填“放”或“吸”)熱反應;若反應溫度升高,A的轉化率 (填“增大”“減小”或“不變”);
(5)某溫度下,A的平衡轉化率(α)與體系總壓強(p)的關系如圖所示,平衡狀態(tài)由a變到b時,化學平衡常數(shù)K(a) K(b)(填“>”“<”或“=”)。
答案解析
1.【解析】選D。在平衡常數(shù)表達式中，反應物及生成物濃度均為達到化學平衡時濃度，在溫度一定時，對一個確定化學計量數(shù)的可逆反應，化學平衡常數(shù)是一個恒定值，其大小只與溫度有關，與其他外界條件無關，平衡常數(shù)的大小反映了化學反應可能進行的程度。
2.【解析】選B。兩個反應都是熵增加的反應，即ΔS>0，反應②在任何溫度時都自發(fā)進行，即ΔH-TΔS<0，則ΔH<0；反應①只有在高溫時ΔH-TΔS<0，反應才能自發(fā)進行，而ΔS>0，根據(jù)ΔH-TΔS知ΔH>0。
3．【解析】選A。提高尾氣凈化效率的最佳途徑是研制高效催化劑，加快反應速率，A正確，B錯誤；上述反應為可逆反應，裝有尾氣凈化裝置的汽車排出的氣體中仍然含有NO或CO，C錯誤；570 K時及時抽走CO2、N2，尾氣凈化效率更佳，但平衡常數(shù)不變，D錯誤。
4．【解析】選C。溫度不變，擴大容器體積(相當于減小壓強)時，A的轉化率不變，說明反應前后氣體的體積不變，即a＝1，A錯誤，B錯誤；設達平衡時，B的轉化量為x mol，則A、B、C、D的平衡量分別為(2-x) mol、(3-x) mol、x mol、x mol，設容器體積為1 L，則平衡常數(shù)K＝1＝x2/(2-x)(3-x)，解得：x＝1.2，B的轉化率＝1.23＝40%，所以C正確，D錯誤。
5.【解析】選D。A項錯誤，平衡常數(shù)K值越大，反應的程度就越大，轉化率就越高，反應就越完全，由圖中數(shù)據(jù)可知，①和②平衡時A的濃度相同，故轉化率也相同，所以K1=K2;B項錯誤，在該反應中，題目沒有透露出平衡與溫度的關系，故無法判斷ΔH的正負；C項錯誤，②平衡時B的轉化率為40%；D項正確，壓強減小，平衡逆向移動。
6.【解析】選D。升高溫度，平衡常數(shù)減小，說明正反應是放熱反應，A錯誤；25 ℃時，Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)的平衡常數(shù)為5104，則其逆反應的平衡常數(shù)為210-5，B錯誤；在80 ℃時測得某時刻Ni(CO)4、CO濃度均為
0.5 molL-1，Qc=8>2，則此時v(逆)>v(正)，C錯誤；80 ℃達到平衡時，測得n(CO)=0.3 mol，根據(jù)平衡常數(shù)K=2，則Ni(CO)4的平衡濃度為2 molL-1，D正確。
7.【解題指南】解答本題時需明確：
(1)“三段式”解題時，三種量的單位應統(tǒng)一；
(2)化學平衡常數(shù)與方程式一一對應，對于同一個反應，因方程式書寫的不同，平衡常數(shù)的表達式也不同。
【解析】選B。由于氣體的物質的量不變，n(HI)＝1 mol，則
H2(g)＋I2(g)2HI(g)
初始(molL-1) 1 1 0
轉化(molL-1) 0.5 0.5 1
平衡(molL-1) 0.5 0.5 1
K1＝＝4
HI(g)H2(g)+I2(g)
K2＝＝0.5
HI(g)H2(g)＋I2(g)
初始(molL-1) 0.5 0 0
轉化(molL-1) x
平衡(molL-1) 0.5-x
＝0.5，求得x＝0.25。
平衡時：c(H2)＝0.125 molL-1 ，c(HI)＝0.25 molL-1。
8.【解析】選C。K1的表達式應為K1＝常溫下，水分解產生O2，是H2和O2化合生成H2O的逆反應，因此其平衡常數(shù)的數(shù)值應為K2的倒數(shù)，數(shù)值為510-82；根據(jù)K值的大小可以得出三種化合物分解放出O2的傾向由大到小的順序為NO＞H2O＞CO2。
9.【解析】選B。因為正反應為放熱反應，升高溫度平衡常數(shù)減小，①錯；根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，反應轉化生成的CH3OCH3、H2O濃度均為1.24 molL-1，此時CH3OH的濃度為0.8 molL-1，根據(jù)Qc=將各物質的濃度代入可得，Qc=2.4<400，所以此時沒有達到平衡，此時反應向正反應方向進行，⑤錯；由化學平衡常數(shù)計算可知平衡時c(CH3OCH3)=1.6 molL-1，②對；生成CH3OCH3的物質的量為1.6 mol，根據(jù)方程式可知生成1.6 mol CH3OCH3放出的熱量為1.6 mol25 kJmol-1=40 kJ，③錯；平衡時，再加入與起始等量的CH3OH，相當于增大壓強，平衡不移動,CH3OH的轉化率不變，④錯；根據(jù)②可知，達到平衡時CH3OH的濃度為0.08 molL-1，⑥對。
【方法技巧】恒容條件下增加反應物濃度對反應物轉化率的影響
1.對于常見的mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)的反應，增加A(或B)的濃度，B(或A)的轉化率增大，增加濃度的物質本身的轉化率減小。
2.對于反應物只有一種的反應如：
mA(g)pC(g)＋qD(g)。
①若m>p＋q，則增加A的濃度，A的轉化率增大。
②若m=p＋q，則增加A的濃度，A的轉化率不變。
③若mT1，平衡時實驗Ⅲ中X濃度較小，表明升溫平衡向正反應方向移動，則正反應為吸熱反應，正確；C項，實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中達到平衡時，X的體積百分含量明顯是Ⅰ=Ⅱ>Ⅲ，故不正確；D項，實驗Ⅰ中，平衡時c(Y)=c(W)=0.25 molL-1，K平= =0.25，而反應溫度不變，則平衡常數(shù)不變，K平==0.25,解得a=0.2 molL-1，則平衡時c(X)=
0.8 molL-1-2a=0.4 molL-1，正確。
11．【解析】(1)溫度升高，K增大，反應①是吸熱反應。
(2)Ⅰ.由①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)和②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+
H2(g)，①-②得③H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)，故K3=K1/K2，反應③是吸熱反應；要使反應③在一定條件下建立的平衡右移，可采取的措施有：設法減少CO的量和升高溫度。Ⅱ.由蓋斯定律得：Q3=Q1-Q2。
答案:(1)吸 (2)Ⅰ.K1/K2 吸 D、E
Ⅱ.Q1-Q2
12.【解題指南】解答該題應該注意下面3點：
(1)根據(jù)圖一和已知反應方程式計算反應速率及轉化率。
(2)根據(jù)圖二判斷反應過程中的能量變化及反應是吸熱反應還是放熱反應，從而判斷平衡常數(shù)隨溫度的變化。
(3)ρ=m/V，質量不變，密度增大，體積減小，從而判斷反應方向。
【解析】(1)根據(jù)圖一可知，反應開始到達到平衡的過程中CO的濃度變化為
0.75 molL-1,所以CO的反應速率為v(CO)=0.75 molL-1/10 min=
0.075 molL-1min-1，根據(jù)反應速率之比等于化學計量數(shù)之比可知，v(H2)=2v(CO)=20.075 molL-1min-1=0.15 molL-1min-1，CO的轉化率為0.75 molL-1/1.00 molL-1100%=75%。
(2)該反應的平衡常數(shù)表達式為K=根據(jù)圖二可知，反應物的能量比生成物的能量高，所以正反應為放熱反應，升高溫度，平衡常數(shù)減小。
(3)因為反應物和生成物都是氣體，反應過程中質量不變，氣體的密度ρ=m/V。密度增大，說明容器的體積減小，因為反應在恒壓的條件下進行，容器體積減小，說明反應后氣體的物質的量減少，因為正反應方向是氣體物質的量減少的反應，所以平衡向正反應方向移動。
答案:(1)0.15 molL-1min-1 75%
(2)K= 減小
(3)正 反應前后氣體總質量不變，同溫、同壓下，達到平衡時，氣體密度增大，即氣體體積減小，平衡正移
13．【解析】(1)該反應是氣體體積減小的放熱反應,容器體積不變,當壓強不發(fā)生變化時,說明反應已達平衡,b正確,由反應速率和物質化學計量數(shù)的關系知v(C)=2v(B),v(A)=2v(B),故a不能作為平衡的依據(jù),但v逆(A)=2v正(B)時,說明反應已達平衡。
(2)由化學平衡的特點知加入0.050 mol C與加入0.050 mol A和0.025 mol B的平衡狀態(tài)是等同的,正反應時生成了0.040 mol C,則逆反應時分解的C只有0.010 mol,故Q1應是Q2的4倍,即Q1=4Q2。
(3)500℃時反應的平衡常數(shù):K==3 200
(4)溫度升高,平衡常數(shù)減小,平衡逆向移動,說明該反應是放熱反應。所以升高溫度,A的轉化率減小。
(5)平衡常數(shù)只受溫度的影響,溫度不變,平衡常數(shù)不變。
答案:(1)bc (2)Q1=4Q2 (3)3 200 (4)放 減小 (5)=
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