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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 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.下列關于平衡常數的說法正確的是( )
A．在平衡常數表達式中，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，化學平衡常數是一個恒定值
C．平衡常數的大小與溫度、濃度、壓強、催化劑等無關
D．從平衡常數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，下面有幾組焓變數據，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與溫度的關系如下表：
溫度℃
25
80
230
平衡常數
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為1
B．后一反應的平衡常數為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K的數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的數值如下：
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，此時平衡常數的數值約為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＞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K(a) K(b)(填“>”“<”或“=”)。
答案解析
1.【解析】選D。在平衡常數表達式中，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的可逆反應，化學平衡常數是一個恒定值，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，由圖中數據可知，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)的平衡常數為5104，則其逆反應的平衡常數為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，根據平衡常數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，三種量的單位應統一；
(2)化學平衡常數與方程式一一對應，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，因此其平衡常數的數值應為K2的倒數，數值為510-82；根據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，升高溫度平衡常數減小，①錯；根據表格數據可知，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)根據圖一和已知反應方程式計算反應速率及轉化率。
(2)根據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，根據反應速率之比等于化學計量數之比可知，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)該反應的平衡常數表達式為K=根據圖二可知，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的關系知v(C)=2v(B),v(A)=2v(B),故a不能作為平衡的依據,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:K==3 200
(4)溫度升高,平衡常數減小,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)平衡常數只受溫度的影響,溫度不變,平衡常數不變。
答案:(1)bc (2)Q1=4Q2 (3)3 200 (4)放 減小 (5)=
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