2021版高考化学一轮复习课时跟踪检测三十化学平衡常数化学反应进行的方向含解析新人教版

-1-课时跟踪检测（三十）化学平衡常数化学反应进行的方向1．关于反应H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)，下列说法不正确的是()A．焓变ΔH0，熵变ΔS0B．可以把反应设计成原电池，实现能量的转化C．一定条件下，若观察不到水的生成，说明该条件下反应不能自发进行D．选用合适的催化剂，有可能使反应在常温常压下以较快的速率进行解析：选C氢气在氧气中燃烧生成液态水的反应是一个放热且熵减的反应，A项正确；该反应是一个自发的氧化还原反应，可以将该反应设计成原电池，将化学能转化为电能，B项正确；是否能观察到有水生成除了与反应能否自发进行有关外，还与反应的速率有关，观察不到有水生成，不能说明该条件下反应不能自发进行，C项错误；使用合适的催化剂，有可能使氢气和氧气在常温常压下快速反应，D项正确。2．(2020·郴州质检)对于可逆反应SiO2(s)＋C(s)＋N2(g)――→高温Si3N4(s)＋CO(g)(未配平)ΔH＜0。下列叙述正确的是()A．增加焦炭的用量，生成氮化硅的反应速率增大B．增加SiO2的用量，焦炭的转化率增大C．增大压强，正反应速率增大，逆反应速率减小D．反应的平衡常数可表示为K＝c6COc2N2，升高温度，平衡常数K减小解析：选D焦炭是固体，增加焦炭的用量，反应速率不变，A错误。增加SiO2的用量，平衡不移动，焦炭的转化率不变，B错误。增大压强，正、逆反应速率均增大，C错误。配平反应方程式可得：3SiO2(s)＋6C(s)＋2N2(g)=====高温Si3N4(s)＋6CO(g)，则平衡常数可表示为K＝c6COc2N2；该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，D正确。3．(2020·黄石模拟)已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应”。根据所学知识判断，下列反应中，在任何温度下都不能自发进行的是()A．2O3(g)===3O2(g)ΔH0B．2CO(g)===2C(s)＋O2(g)ΔH0C．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH0D．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)ΔH0解析：选B在任何温度下都不能自发进行的反应符合ΔH－TΔS0，即ΔH0、ΔS0，故B项反应符合题意。4．(2020·潍坊质检)某温度下，在一个2L的密闭容器中，加入4molX和2molY进-2-行如下反应：3X(g)＋2Y(g)4Z(s)＋2W(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6molZ，则下列说法正确的是()A．该反应的平衡常数表达式是K＝c4Z·c2Wc3X·c2YB．此时Y的平衡转化率是40%C．增大该体系的压强，平衡常数增大D．增加Y，Y的平衡转化率增大解析：选B平衡常数表达式中不能出现固体或纯液体物质，而物质Z是固体，A错误；根据化学方程式可知，平衡时减少的Y的物质的量是1.6mol×12＝0.8mol，所以Y的转化率为0.8mol2mol×100%＝40%，B正确；平衡常数只与温度有关，增大压强时平衡常数不变，C错误；增加Y后平衡右移，X的转化率增大，而Y的转化率减小，D错误。5．(2020·鄄城二中期中)用O2将HCl转化为Cl2的反应为4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＜0。在恒温恒容条件下测得反应过程中c(Cl2)的实验数据如下表。下列说法错误的是()t/min0246c(Cl2)/(10－3mol·L－1)01.83.75.4A．2～6min用Cl2表示的化学反应速率为0.9mol·L－1·min－1B．当容器内气体的平均摩尔质量不变时，可说明反应达到化学平衡状态C．化学平衡常数：K(200℃)＞K(400℃)D．增大压强，可以提高HCl的平衡转化率解析：选A2～6minc(Cl2)由1.8×10－3mol·L－1增大到5.4×10－3mol·L－1，则有v(Cl2)＝3.6×10－3mol·L－14min＝9×10－4mol·L－1·min－1，A错误；恒温恒容时，平衡建立过程中，混合气体的总质量不变，气体的总物质的量不断变化，则气体的平均摩尔质量不断变化，当容器内气体的平均摩尔质量不变时，该反应达到化学平衡状态，B正确；该反应的ΔH＜0，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，则平衡常数：K(200℃)＞K(400℃)，C正确；该反应的正反应为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，则HCl的平衡转化率增大，D正确。6．(2020·东山二中期中)化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志。常温下，下列反应的平衡常数的数值如下：①2NO(g)N2(g)＋O2(g)K1＝1×1030②2H2(g)＋O2(g)2H2O(l)K2＝2×1081③2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)K3＝4×10－92-3-下列说法正确的是()A．常温下，NO分解产生O2的平衡常数表达式为K1＝c(N2)·c(O2)B．常温下，水分解产生O2，此时平衡常数的数值为5×10－80C．常温下，NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2D．以上说法都不正确解析：选C由反应①可知，NO分解产生O2的平衡常数表达式为K1＝cN2·cO2c2NO，A错误。反应②2H2(g)＋O2(g)2H2O(l)的平衡常数为K2＝2×1081，则反应2H2O(l)2H2(g)＋O2(g)的平衡常数为K＝1K2＝12×1081＝5×10－82，B错误。常温下，NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的平衡常数K逐渐减小，则分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2，C正确，D错误。7．(2020·北镇中学月考)在容积不变的密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＜0。下列各图表示当其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，其中分析正确的是()A．图Ⅰ表示温度对化学平衡的影响，且甲的温度较高B．图Ⅱ表示t0时刻使用催化剂对反应速率的影响C．图Ⅲ表示t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响D．图Ⅳ中a、b、c三点中，只有b点已经达到化学平衡状态解析：选B图Ⅰ中乙达到平衡所用时间较短，则乙的温度高于甲，因为ΔH＜0，反应为放热反应，乙的SO2的百分含量应大于甲的，A错误；图Ⅱ在t0时刻正、逆反应速率同等程度地增大，平衡不发生移动，应是加入催化剂的原因，B正确；增大反应物的浓度瞬间，正反应速率增大，逆反应速率不变，之后逐渐增大，图Ⅲ改变条件瞬间，正、逆反应速率都增大，且正反应速率增大的程度较大，平衡向正反应方向移动，应是增大压强的原因，C错误；图Ⅳ中曲线表示平衡常数与温度的关系，曲线上各点都是平衡点，D错误。-4-8．(2019·朝阳区二模)乙烯气相直接水合反应制备乙醇：C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下[起始时，n(H2O)＝n(C2H4)＝1mol，容器体积为1L]。下列分析不正确的是()A．乙烯气相直接水合反应的ΔH＜0B．图中压强的大小关系为：p1＞p2＞p3C．图中a点对应的平衡常数K＝516D．达到平衡状态a、b所需要的时间：a＞b解析：选B依据图像分析，在同一个压强下，随着温度的升高，乙烯平衡转化率降低，不利于平衡向正反应方向进行，可知该反应正方向为放热反应，即ΔH＜0，A项正确；由方程式C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)可知该反应的正反应是气体分子数减小的反应，所以增大压强，平衡正向移动，乙烯的转化率提高，因此压强关系是：p1p2p3，B项错误；根据图示可知，起始时，n(H2O)＝n(C2H4)＝1mol，容器体积为1L，a点乙烯的平衡转化率为20%，则转化的乙烯的物质的量浓度为0.2mol·L－1，则：C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)开始/(mol·L－1)110转化/(mol·L－1)0.20.20.2平衡/(mol·L－1)0.80.80.2所以K＝0.20.8×0.8＝516，C项正确；增大压强，化学反应速率会加快，则反应达到平衡的时间会缩短，由上述分析可知，p2p3，因此达到平衡状态a、b所需要的时间：a＞b，D项正确。9.t℃时，在一固定容积的密闭容器中发生反应：A(g)＋B(g)C(s)ΔH0，按照不同配比充入A、B，达到平衡时容器中A、B浓度变化如图中曲线(实线)所示，下列判断正确的是()A．t℃时，该反应的平衡常数值为4B．c点没有达到平衡，此时反应向逆向进行C．若c为平衡点，则此时容器内的温度高于t℃D．t℃时，直线cd上的点均为平衡状态-5-解析：选CA项，平衡常数K＝1cA·cB＝14＝0.25，错误；B项，分析图像可知，c点浓度商QK，反应正向进行，错误；C项，反应是放热反应，若c点为平衡状态，此时平衡常数小于t℃平衡常数，说明平衡逆向进行，是升温的结果，温度高于t℃，正确；D项，t℃时平衡常数不变，曲线上各点为平衡状态，其他点不是平衡状态，错误。10．(2020·海淀区期中)生产硫酸的主要反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＜0。图中L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下列说法正确的是()A．X代表压强B．L1＞L2C．A、B两点对应的平衡常数相同D．一定温度下，当混合气中n(SO2)∶n(O2)∶n(SO3)＝2∶1∶2时，反应一定达到平衡解析：选B若X代表压强，则L代表温度，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，SO2的平衡转化率增大，与图像不符合，A错误。结合A项分析推知，X代表温度，L代表压强；温度相同时，增大压强，平衡正向移动，SO2的平衡转化率增大，则压强：L1＞L2，B正确。温度升高，平衡逆向移动，平衡常数K减小；由于温度：A＜B，则平衡常数：K(A)＞K(B)，C错误。温度一定，达到平衡状态时，n(SO2)、n(O2)和n(SO3)均保持不变，但其比值不一定等于对应的化学计量数之比，D错误。11．一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g)2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是()A．550℃时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移动B．650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0%C．T℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动D．925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝24.0p总解析：选B550℃时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，由于保持了压强不变，相当-6-于扩大了体积，平衡正向移动，A项错误。根据图示可知，在650℃时，CO的体积分数为40.0%，根据反应方程式：C(s)＋CO2(g)2CO(g)，设开始加入1molCO2，反应掉了xmolCO2，则有C(s)＋CO2(g)2CO(g)始态/mol10变化/molx2x平衡/mol1－x2x因此有2x1－x＋2x×100%＝40.0%，解得x＝0.25，则CO2的平衡转化率为0.25mol1mol×100%＝25.0%，B项正确。由题图可知，T℃时，CO与CO2的体积分数相等，在等压下充入等体积的CO和CO2，对原平衡无影响，平衡不移动，C项错误。925℃时，CO的体积分数为96.0%，故Kp＝p2COpCO2＝96.0%p总24.0%p总＝23.04p总，D项错误。12．无色气体N2O4是一种强氧化剂，为重要的火箭推进剂之一。N2O4与NO2转换的热化学方程式为N2O4(g)2NO2(g)ΔH＝＋24.4kJ·mol－1。(1)平衡常数K可用反应体系中气体物质的分压表示，即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度，分压＝总压×物质的量分数[例如：p(NO2)＝p总×x(NO2)]。写出上述反应平衡常数Kp的表达式________________(用p总、各气体物质的量分数x表示)；影响Kp的因素为_