2014高考化学一轮复习练习7-3化学平衡常数化学反应进行的方向

1．(2013·福建质检)下列说法正确的是()A．凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的B．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小C．常温下，反应C(s)＋CO2不能自发进行，则该反应的ΔH＞0D．反应2Mg(s)＋CO2(g)===C(s)＋2MgO(s)能自发进行，则该反应的ΔH＞0解析：反应的自发性是由熵变和焓变共同决定的，若ΔH＜0，ΔS＞0，则一定自发，若ΔH＞0，ΔS＜0，则一定不能自发，若ΔH＜0，ΔS＜0或ΔH＞0，ΔS＞0，则可以自发，和温度有关，A、B错误。C项中反应的ΔS＞0，若ΔH＜0，则一定自发，现常温下不自发，说明ΔH＞0，正确。D项中反应的ΔS＜0，能自发，说明ΔH＜0，错误。答案：C2．某温度下，对于反应N2(g)＋3H23(g)ΔH＝－92.4kJ/mol。N2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是()A．将1mol氮气、3mol氢气，置于1L密闭容器中发生反应，放出的热量为92.4kJB．平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)＜K(B)C．上述反应在达到平衡后，增大压强，H2的转化率增大D．升高温度，平衡向逆反应方向移动，说明逆反应速率增大，正反应速率减小解析：因为该反应为可逆反应，加入1molN2、3molH2，两者不可能完全反应生成NH3，所以放出的热量小于92.4kJ，A错；从状态A到状态B的过程中，改变的是压强，温度没有改变，所以平衡常数不变，B错；因为该反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应方向移动，H2的转化率增大，C对；升高温度，正、逆反应速率都增大，D错。答案：C3．FeCl3(aq)与KSCN(aq)混合时存在下列平衡：Fe3＋(aq)＋SCN－2＋(aq)。已知平衡时，物质的量浓度c[Fe(SCN)2＋]与温度T的关系如图所示，则下列说法正确的是()A．FeCl3(aq)与KSCN(aq)反应的热化学方程式为：Fe3＋(aq)＋SCN－(aq)===Fe(SCN)2＋(aq)ΔH＞0B．温度为T1、T2时，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1＜K2C．反应处于D点时，一定有v(正)＞v(逆)D．A点与B点相比，A点的c(Fe3＋)大解析：根据图像可知，随着温度的升高，Fe(SCN)2＋浓度减小，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，ΔH＜0，A错；因为T1＜T2且正反应为放热反应，所以K1＞K2，B错；反应处于D点时，从横坐标看T1温度下对应的平衡状态Fe(SCN)2＋浓度比D点高，所以D点还未达到平衡，故v(正)＞v(逆)，C对；A点与B点Fe(SCN)2＋浓度相比，A点高，Fe3＋浓度小，D错。答案：C4．在某温度下，将2molA和3molB充入一密闭容器中，发生反应：aA(g)＋＋D(g)，5min后达平衡，已知各物质的平衡浓度的关系为ca(A)·c(B)＝c(C)·c(D)。若在温度不变的情况下，将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率没有发生变化，则B的转化率为()A．60%B．40%C．24%D．4%解析：在温度不变的情况下将容器的体积扩大10倍，A的转化率没有发生改变，说明该反应为反应前后气体体积不变的反应，所以a＝1。B的转化率也没有发生变化，所以与没有扩大容器体积前一样。设容器的体积为V，转化的A的物质的量为x，则达到平衡时A、B、C、D的物质的量分别为2mol－x、3mol－x、x、x。根据ca(A)·c(B)＝c(C)·c(D)可知(x/V)2＝(2/V－x/V)(3/V－x/V)，解得x＝1.2mol，所以B的转化率为1.2mol/3mol×100%＝40%，B对。答案：B5．已知：2CH33OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－25kJ/mol某温度下的平衡常数为400。此温度下，在1L的密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下：物质CH3OHCH3OCH3H2Oc/(mol·L－1)0.81.241.24下列说法正确的是()①平衡后升高温度，平衡常数＞400②平衡时，c(CH3OCH3)＝1.6mol/L③平衡时，反应混合物的总能量减少20kJ④平衡时，再加入与起始等量的CH3OH，达新平衡后CH3OH转化率增大⑤此时刻反应达到平衡状态⑥平衡时CH3OH的浓度为0.08mol·L－1A．①②④⑤B．②⑥C．②③④⑥D．②④⑥解析：因为正反应为放热反应，升高温度平衡常数减小，①错；根据表格数据可知，反应转化生成的CH3OCH3、H2O浓度均为1.24mol·L－1，此时CH3OH的浓度为0.8mol·L－1，根据Qc＝cCH3OCH3cH2Oc2CH3OH，将各物质的浓度代入可得，Qc＝2.4＜400，所以此时没有达到平衡，此时反应向正反应方向进行，⑤错；由化学平衡常数计算可知平衡时c(CH3OCH3)＝1.6mol/L，②对；生成CH3OCH3的物质的量为1.6mol，根据方程式可知生成1.6mol×25kJ·mol－1＝40kJ，③错；平衡时，再加入与起始等量的CH3OH，相当于增大压强，平衡不移动，CH3OH的转化率不变，④错；根据②可知，达到平衡时CH3OH的浓度为0.8mol·L－1－0.72mol·L－1＝0.08mol·L－1，⑥对。答案：B6．在一个容积为2L的密闭容器中，加入0.8mol的A2气体和0.6molB2气体，一定条件下发生如下反应：A2(g)＋B2ΔH＜0，反应中各物质的浓度随时间的变化情况如图所示，下列说法不正确的是()A．图中a点的值为0.15B．该反应的平衡常数K＝0.03C．温度升高，平衡常数K值减小D．平衡时A2的转化率为62.5%解析：本题是数形结合的题型，结合图像分析是关键，但要利用好变化量之比等于其化学计量数之比的规律进行求解。在求解平衡常数和转化率时一定要规范表达式，严格代入数据进行求解。答案：B7．(2013·山东四市联考)某温度下，在一个2L的密闭容器中加入4molA和2molB进行如下反应：3A(g)＋2B(g)＋D(g)，反应2min后达到平衡，测得生成1.6molC，下列说法正确的是()A．前2min，D的平均反应速率为0.2mol·L－1·min－1B．此时，B的平衡转化率是40%C．增大该体系的压强，平衡不移动，化学平衡常数不变D．增加B，平衡向右移动，B的平衡转化率增大解析：生成1.6molC的同时消耗0.8molB，生成0.4molD，则前2min，v(D)＝0.4mol2L2min＝0.1mol·L－1·min－1，B的平衡转化率为0.8mol2mol×100%＝40%，A错，B对；增大该体系的压强，平衡向正反应方向移动，但平衡常数不变，C错；增加B，平衡向右移动，A的平衡转化率增大但B的平衡转化率减小，D错。答案：B8．(2013·南京一模)已知可逆反应X(g)＋ΔH＜0，一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4molY和一定量的X后，X的浓度随时间的变化情况如图所示，则下列说法正确的是()A．a点正反应速率大于逆反应速率B．增大X的浓度，X的转化率增大C．容器中压强恒定时，不能说明反应已达平衡状态D．保持温度和密闭容器的容积不变，再充入1molX和2molY，再次达到平衡时n(Z)/n(X)的值会变小解析：由图象可知，a点尚未达到平衡状态，此时正反应速率大于逆反应速率，A项正确；增大X的浓度，平衡正向移动，但根据平衡移动原理可知X的转化率减小，B项错误；该反应为反应前后气体分子数不相等的反应，由压强不变可判断反应已达到平衡，C项错误；由题意，起始加入4molY，由图象可知起始时加入2molX，达到平衡后，再充入1molX和2molY所达到的平衡相当于在原平衡的基础上增大压强，平衡正向移动，所以n(Z)/n(X)的值会变大，D项错误。答案：A9．关于可逆反应mA(g)＋npC(g)＋qD(g)及其图象的说法正确的是()A．若图象为Ⅰ，则m＋n＞p＋qB．若图象为Ⅱ，则m＋n＝p＋q，t2时刻改变的条件一定是使用催化剂C．若图象为Ⅲ，则该可逆反应的ΔH＜0D．若图象为Ⅳ，且压强p1＞压强p2，则该可逆反应的ΔH＞0解析：若图象为Ⅰ，说明压强越大，A的转化率越低，则m＋n＜p＋q，A错误；若图象为Ⅱ，且m＋n＝p＋q，t2时刻改变的条件可能是增大压强，B错误；若图象为Ⅲ，根据温度越高，反应速率越快，达到平衡时间越短，则T1＞T2，温度高时C的含量高，则ΔH＞0，C错误；若图象为Ⅳ，且p1＞p2，说明温度越高、压强越大，C的含量越高，则ΔH＞0，m＋n＞p＋q。答案：D10．(2013·北京西城期末)将一定量的氨基甲酸铵固体置于某容积恒定的真空容器中，发生反应：H2NCOONH43(g)＋CO2(g)，在不同温度下，该反应达平衡状态时的部分数据如表所示。下列说法正确的是()温度平衡浓度(mol·L－1)c(NH3)c(CO2)T10.1T20.1A.若T2＞T1，则该反应的ΔH＜0B．向容器中充入N2，H2NCOONH4质量增加C．NH3体积分数不变时，说明该反应达到平衡D．T1、T2时，转化的H2NCOONH4的物质的量Δn(T2)＝2Δn(T1)解析：无论反应是否达到平衡状态，NH3的体积分数都是23，故C错误。T2时c(NH3)、c(CO2)都是T1时的2倍，容器的容积又恒定不变，所以T2时转化的H2NCOONH4是T1时的2倍，D正确。答案：D11．(2013·盐城二模)二氧化碳捕集、存储和转化是当今化学研究的热点问题之一。(1)用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2，发生反应：2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)，该反应的ΔH________0，ΔS________0(选填“＞”、“＜”或“＝”)，在低温下，该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。(2)CO2转化途径之一是利用太阳能或生物质能分解水制H2，然后将H2与CO2转化为甲醇或其他化学品。你认为该方法需要解决的技术问题有________。a．开发高效光催化剂b．将光催化制取的氢气从反应体系中有效分离，并与CO2发生催化转化c．二氧化碳及水资源的供应解析：该反应是分解反应，且CO燃烧时放热，所以该反应为吸热反应，即ΔH＞0，因气体的物质的量增多，所以ΔS＞0。ΔG＝ΔH－TΔS＜0时，反应可自发进行，所以在低温下，该反应不能自发进行。答案：(1)＞＞不能(2)ab12．(2013·北京西城二模)活性炭可用于处理大气污染物NO。在1L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质)，生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时，测得平衡时各物质的物质的量如下表：物质n/molT/℃活性炭NOEF初始2.0300.10000T12.0000.0400.0300.030T22.0050.0500.0250.025(1)请结合上表数据，写出NO与活性炭反应的化学方程式：____________。(2)上述反应在T1℃时的平衡常数为K1，在T2℃时的平衡常数为K2。①计算K1＝________________。②根据上述信息判断，T1和T2的关系是________(填序号)。a．T1＞T2b．T1＜T2c．无法比较(3)在T1℃下反应达到平衡后，下列措施不能改变NO的转化率的是________(填序号)。a．增大c(NO)b．增大压强c．升高温度d．移去部分F解析：(1)由T1℃、T2℃时，活性炭、NO物质的量变化与E、F物质的量变化关系可知化学计量数之比为1∶2∶1∶1，由此写出化学方程式。(2)①T1℃时，NO的平衡浓度为0.04mol/L，而CO2、N2的平衡浓度均为0.03mol/L，则K1＝cN2·cCO2c2NO＝9/16(注意活性炭为固体)。②由于无法判断反应的热效应，故无法判断T1和T2的关系。(3)该反应为气体分子数不变的反应，因此选择ab。答案：(1)C＋2＋CO2(2)①9/16②c(3)ab13．甲醇可通过将煤气化过程中生成的CO和H2在