版高考化学一轮总复习第七章化学反应速率和化学平衡课时提升作业二十四A73.docx

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版高考化学一轮总复习第七章化学反应速率和化学平衡课时提升作业二十四A73

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课时提升作业二十四

化学平衡常数化学反应进行的方向（A）

（45分钟　100分）

一、选择题（本题包括7小题，每小题6分，共42分）

1.（2016·安庆模拟）下列关于化学平衡常数的说法中，正确的是（　　）

A.在任何条件下，化学平衡常数都是一个定值

B.当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变

C.化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强都有关

D.化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度

【解析】选D。

化学平衡常数只与温度有关，与浓度、压强、催化剂无关。

【加固训练】下列有关化学平衡常数的描述中正确的是（　　）

A.化学平衡常数的大小取决于化学反应的内因，与其他外界条件无关

B.相同温度下，反应A+BC与反应CA+B的化学平衡常数相同

C.反应2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）　ΔH<0的化学平衡常数随温度升高而增大

D.反应A（g）+B（g）2C（g）的平衡常数表达式为K=

【解析】选D。

化学平衡常数内因由反应物本身的性质决定，外因只受温度影响，A项错；同温下，同一反应的正向、逆向反应的平衡常数互为倒数，一般不相等，B项错；该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，C项错。

2.下列有关说法不正确的是（　　）

A.反应NH3（g）+HCl（g）NH4Cl（s）在室温下可自发进行，则该反应的ΔH<0

B.CaCO3（s）CaO（s）+CO2（g）室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<0

C.一定温度下，反应MgCl2（l）Mg（l）+Cl2（g）的ΔH>0，ΔS>0

D.常温下，反应C（s）+CO2（g）2CO（g）不能自发进行，则该反应的ΔH>0

【解析】选B。

A项，根据该反应中各物质的聚集状态可知，该反应的ΔS<0，在室温下该反应能自发进行，则该反应为放热反应，正确；B项，不能自发进行说明该反应ΔG=ΔH-TΔS>0，该反应ΔS>0，ΔH>0，错误；C项，该反应吸热，ΔH>0，反应物为液体，有气态物质生成，所以ΔS>0，正确；D项，该反应常温下不能自发进行，则ΔH-TΔS>0，又因为反应熵增即ΔS>0，则可判断ΔH>0，正确。

【加固训练】已知：

（NH4）2CO3（s）NH4HCO3（s）+NH3（g）　ΔH=+74.9kJ·mol-1，下列说法中正确的是（　　）

A.该反应中熵变、焓变皆大于0

B.该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行

C.碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行

D.能自发进行的反应一定是放热反应，不能自发进行的反应一定是吸热反应

【解析】选A。

焓判据和熵判据都有一定的局限性，根据ΔG=ΔH-TΔS可知，若ΔH<0，ΔS>0，反应一定能自发进行；若ΔH>0，ΔS<0，反应一定不能自发进行；若ΔH<0，ΔS<0，反应在较低温度下能自发进行；若ΔH>0，ΔS>0，反应在较高温度下能自发进行。

3.（2016·商丘模拟）向某恒容密闭容器中充入一定量CO2和H2，发生反应：

CO2（g）+H2（g）HCOOH（g），测得平衡体系中CO2的百分含量（CO2%）与反应温度变化的关系如图所示。

下列物理量中，a点大于b点的是（　　）

①正反应速率　②逆反应速率　③HCOOH（g）的浓度　④对应温度时的平衡常数

A.①②B.①③C.②④D.③④

【解析】选D。

温度升高，反应速率增大，a点的正、逆反应速率都小于b点，①、②错误；温度升高，平衡体系中CO2的百分含量增大，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应，HCOOH（g）的浓度和对应温度时的平衡常数都将减小，即a点的HCOOH（g）的浓度和对应温度时的平衡常数都大于b点，③、④正确。

4.（2016·济南模拟）在某温度下，将H2和I2各1mol的气态混合物充入1L的密闭容器中，发生反应：

H2（g）+I2（g）2HI（g）　ΔH<0，5min后达到平衡状态，测得c（H2）=0.9mol·L-1，则下列结论中，不能成立的是（　　）

A.平衡时H2、I2的转化率相等

B.从反应开始至平衡的过程中，v（HI）=0.04mol·L-1·min-1

C.其他条件不变再向容器中充入少量H2，I2的转化率提高

D.若将容器温度提高，其平衡常数K一定增大

【解析】选D。

加入的反应物的量是按反应化学计量数之比加入的，所以二者的转化率相等，A项正确。

5min后达到平衡状态，测得c（H2）=0.9mol·L-1，说明HI的浓度变化量为0.2mol·L-1，则该段时间内v（HI）=0.04mol·L-1·min-1，B项正确。

其他条件不变再向容器中充入少量H2，I2的转化率提高，C项正确。

该反应的正反应是放热反应，若将容器温度提高，平衡向逆反应方向移动，则平衡常数减小，故D项错误。

5.（2016·烟台模拟）在一定温度下，向2L体积固定的密闭容器中加入1molHI，发生反应：

2HI（g）H2（g）+I2（g）　ΔH>0，H2的物质的量随时间的变化如图所示，下列说法正确的是（　　）

A.该温度下，反应的平衡常数是

B.0～2min内HI的平均反应速率为0.05mol·L-1·min-1

C.恒压下向该体系中加入N2，反应速率不变，平衡不移动，化学平衡常数不变

D.升高温度，平衡向正反应方向移动，化学平衡常数可能增大也可能减小

【解析】选B。

A项，达到平衡状态时，氢气的浓度是0.05mol·L-1，碘的浓度和氢气的相等，碘化氢的浓度是0.4mol·L-1，其平衡常数是，故A项错误。

B项，根据图象可知，氢气的变化量为0.1mol，所以HI的变化量为0.2mol。

所以0～2min内HI的平均反应速率为0.05mol·L-1·min-1。

C项，恒压条件下向体系中加入氮气，反应体系的压强减小，反应速率减小，故错误。

D项，升高温度，平衡正向移动，K值增大，故错误。

【加固训练】某温度下，对于反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g）　ΔH=

-92.4kJ·mol-1。

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92.4kJ

B.平衡状态由A变到B时，平衡常数K（A）

C.上述反应在达到平衡后，增大压强，H2的转化率增大

D.上述反应在达到平衡后，降低温度，其平衡常数K一定减小

【解析】选C。

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；降低温度，平衡正向移动，则K将增大，D错。

6.一定条件下，向密闭容器中加入X物质发生反应：

3X（g）Y（g）+Z（g）　

ΔH<0，反应一段时间后改变某一个外界条件，反应中各时刻X物质的浓度如下表所示。

下列说法中不正确的是（　　）

反应时间（min）

0

5

15

17

20

X的浓度（mol·L-1）

1.0

0.4

0.4

0.7

0.7

A.0～5min时，该反应的速率为v（X）=0.12mol·L-1·min-1

B.5min时反应达到平衡，该温度下的平衡常数为0.625

C.15min时改变的条件可能是降低温度

D.从初始到17min时，X的转化率为30%

【解析】选C。

0～5min内X的浓度变化量为

1.0mol·L-1-0.4mol·L-1=0.6mol·L-1，故v（X）==0.12mol·L-1·min-1，故A正确；

　　　　　　　　3X（g）　　Y（g）　+　Z（g）

开始（mol·L-1）：

100

变化（mol·L-1）：

0.60.20.2

平衡（mol·L-1）：

0.40.20.2

故该温度下平衡常数K==0.625，故B正确；15min瞬间X的浓度不变，不可能为改变压强，改变条件，X的浓度增大，该反应正反应是放热反应，可能为升高温度或增大生成物的物质的量，故C错误；从开始到17min时，X的浓度变化量为1.0mol·L-1-0.7mol·L-1=0.3mol·L-1，故X的转化率为×100%=30%，故D正确。

7.（能力挑战题）已知：

2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）　ΔH=-25kJ·mol-1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

CH3OH

CH3OCH3

H2O

c/（mol·L-1）

0.8

1.24

1.24

下列说法正确的是（　　）

①平衡后升高温度，平衡常数>400

②平衡时，c（CH3OCH3）=1.6mol·L-1

③平衡时，反应混合物的总能量减少20kJ

④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-1

A.①②④⑤B.②⑥

C.②③④⑥D.②④⑥

【解析】选B。

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=，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-1，②对；生成CH3OCH3的物质的量为1.6mol，根据方程式可知生成1.6molCH3OCH3放出的热量为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0.08mol·L-1，⑥对。

【方法规律】恒容条件下增加反应物浓度对反应物转化率的影响

（1）对于常见的mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g）的反应，增加A（或B）的浓度，B（或A）的转化率增大，增加浓度的物质本身的转化率减小。

（2）对于反应物只有一种的反应，如

mA（g）pC（g）+qD（g）。

①若m>p+q，则增加A的浓度，A的转化率增大。

②若m=p+q，则增加A的浓度，A的转化率不变。

③若m

二、非选择题（本题包括4小题，共58分）

8.（16分）Ⅰ.将CO2转化为甲醇的热化学方程式为CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）

+H2O（g）　ΔH<0

取五份等体积的CO2和H2的混合气体（CO2和H2的物质的量之比均为1∶3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH3OH）与反应温度T的关系曲线如图。

（1）结合上述结果，分析该反应________（填“高温”“低温”或“不能”）自发。

（2）在一恒温恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2，进行上述反应。

测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示。

下列说法中正确的是________（填字母代号）。

A.第10min后，向该容器