课堂新概念高考一轮苏教版22课后限时自测化学平衡常数化学反应进行的方向.docx

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课堂新概念高考一轮苏教版22课后限时自测化学平衡常数化学反应进行的方向

课后限时自测（二十二）

（时间：

45分钟　满分：

100分）

一、选择题（每小题5分，共50分）

1．人体血液内的血红蛋白（Hb）易与O2结合生成HbO2，因此具有输氧能力。

CO吸入肺中发生反应：

CO＋HbO2

O2＋HbCO，37℃时，该反应的平衡常数K＝220。

HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍，会使人智力受损。

据此，下列结论错误的是（　　）

A．CO与HbO2反应的平衡常数K＝

B．人体吸入的CO越多，与血红蛋白结合的O2越少

C．当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时，人的智力才会受损

D．把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒，其原理是使上述平衡向左移动

【解析】　由平衡常数的定义可知该反应的平衡常数K＝

；由平衡移动原理可知吸入CO越多，平衡越向右移动，与血红蛋白结合的O2越少；把病人放入高压氧仓中，则平衡向左移动，释放出CO，故可解毒，A、B、D均正确。

C项，由平衡常数表达式可知，人智力受损时：

220＝

×0.02，即

＝

，故C项错误。

【答案】　C

2．下列叙述中，不正确的是（　　）

A．某特定反应的平衡常数仅是温度的函数

B．催化剂不能改变平衡常数的大小

C．平衡常数发生变化，化学平衡必定发生移动达到新的平衡

D．化学平衡发生移动，平衡常数必发生变化

【解析】　只有温度改变引起的平衡移动，平衡常数才会变化。

【答案】　D

3．（2014·宁波模拟）在1100℃时，一定容积的密闭容器中发生反应：

FeO（s）＋CO（g）

Fe（s）＋CO2（g）　ΔH＝akJ/mol（a>0），该温度下K＝0.263，下列有关该反应的说法正确的是（　　）

A．若生成1molFe，则放出akJ热量

B．若升高温度，则正反应速率加快，逆反应速率减慢，化学平衡正向移动

C．若容器内压强不随时间变化，则可以判断该反应已达到化学平衡状态

D．达到化学平衡状态时，若c（CO）＝0.100mol·L－1，则c（CO2）＝0.0263mol·L－1

【解析】　A项，该反应吸热，不会放出能量；B项，升高温度两向速率均增大；C项，反应过程中压强不改变。

【答案】　D

4．T℃时在2L密闭容器中使X（g）与Y（g）发生反应生成Z（g）。

反应过程中X、Y、Z的浓度变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，Y的体积百分含量与时间的关系如图2所示。

则下列结论不正确的是（　　）

A．容器中发生的反应可表示为：

3X（g）＋Y（g）

2Z（g）

B．反应进行的前3min内，用X表示的反应速率v（X）＝0.3mol/（L·min）

C．保持其他条件不变，升高温度，反应的化学平衡常数K增大

D．该反应的平衡常数表达式可表示为K＝

【解析】　根据图1可得选项A正确；B选项，v（X）＝0.1mol/（L·min），故不正确；由图2知T2>T1，且温度升高Y的体积百分含量降低，说明该反应的正反应是吸热反应，由此可知选项C正确；根据化学反应方程式可知平衡常数表达式D正确。

【答案】　B

5．（2014·北京市海淀区高三期末练习）2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g）是工业制硫酸的主要反应之一。

一定温度下，在甲、乙、丙三个容积均为2L的恒容密闭容器中投入SO2（g）和O2（g），其起始物质的量及SO2的平衡转化率如表所示：

甲

乙

丙

起始物质的量

n（SO2）/mol

0.4

0.8

0.8

n（O2）/mol

0.24

0.24

0.48

SO2的平衡转化率/%

80

α1

α2

下列判断中，正确的是（　　）

A．甲中反应的平衡常数小于乙

B．该温度下，平衡常数值为400

C．平衡时，丙中c（SO3）是甲中的2倍

D．平衡时，甲中O2的转化率大于乙中O2的转化率

【解析】　平衡常数只与温度有关，A错；由甲中数据知，平衡时c（SO2）＝0.04mol/L，c（O2）＝0.04mol/L，c（SO3）＝0.16mol/L，根据平衡常数的表达式计算，K＝

＝400，B正确；由表中数据看出，丙中各物质的物质的量是甲的2倍，由于容积不变，反应物浓度加倍，由方程式系数可知，平衡向右移动。

再次平衡时，丙中c（SO3）大于甲中的2倍，C错；甲与乙对比，c（O2）相等，但是乙增大了c（SO2），故平衡右移，乙中O2的转化率大于甲中O2的转化率，D错。

【答案】　B

6．（2014·郑州市一检）在300mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：

Ni（s）＋4CO（g）

Ni（CO）4（g），已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表：

温度/℃

25

80

230

平衡常数/（mol·L－1）－3

5×104

2

1.9×10－5

下列说法正确的是（　　）

A．上述生成Ni（CO）4（g）的反应为吸热反应

B．25℃时反应Ni（CO）4（g）

Ni（s）＋4CO（g）的平衡常数为0.5（mol·L－1）3

C．某条件下达到平衡，测得Ni（CO）4、CO的浓度均为0.5mol·L－1，则此时温度高于80℃

D．80℃达到平衡时，保持体积不变，往体系中充入一定量的CO，再次达到平衡后CO的体积分数减小

【解析】　由表中数据变化可知，温度越高，平衡常数越小，即升高温度，平衡逆向移动，故正反应为放热反应，A项错误；相同温度下，同一个可逆反应的正反应平衡常数与逆反应平衡常数之积为1，B项错误；该条件下的平衡常数K＝0.5/0.54＝8>2，故此时温度低于80℃，C项错误；体系中加入反应物CO，平衡正向移动，CO的转化率增大，故CO的体积分数减小，D项正确。

【答案】　D

7.

在一个2L的密闭容器中，发生反应2SO3（g）

2SO2（g）＋O2（g）　ΔH>0，其中SO3的物质的量随时间的变化如图所示。

下列判断正确的是（　　）

A．用O2表示0～8min内该反应的平均速率为0.025mol·L－1·min－1

B．升高温度，达到新平衡时的化学平衡常数比原平衡的小

C．容器内压强保持不变时反应处于平衡状态

D．第12min时，容器压缩到1L，则表示SO3物质的量的变化曲线为a

【解析】　从图像知0～8min内SO3减少0.4mol，v（SO3）＝0.4mol/（2L×8min）＝0.025mol·L－1·min－1，v（O2）＝v（SO3）/2＝0.0125mol·L－1·min－1，A项错误；升高温度，平衡向正反应方向移动，化学平衡常数增大，B项错误；因该反应前后气体分子数不相等，若压强不变，说明该反应已达平衡，C项正确；容器压缩到1L的瞬间，SO3的物质的量不变，然后因压强增大，平衡左移，其物质的量增大，变化曲线为c。

【答案】　C

8.

某温度下，对于反应N2（g）＋3H2（g）

2NH3（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92.4kJ

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．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】　C

9．已知：

2CH3OH（g）

CH3OCH3（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

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

③平衡时，反应混合物的总能量减小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．①②④⑤　　　　　　B．②⑥

C．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＝

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，c（CH3OH）＝0.08mol·L－1，②对、⑥对；生成CH3OCH3的物质的量为1.6mol，根据热化学方程式可知生成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。

【答案】　B

10．下列关于化学反应的熵变的叙述中正确的是（　　）

A．化学反应的熵变与反应的方向无关

B．熵值增大的反应都是混乱度增大的反应

C．化学反应的熵变直接决定了反应的方向

D．熵值增大的反应都能自发进行

【解析】　熵变、焓变均与反应方向有关。

【答案】　B

二、非选择题（共50分）

11．（14分）（2013·广东高考）大气中的部分碘源于O3对海水中I－的氧化。

将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。

（1）在溶液中存在化学平衡：

I2（aq）＋I－（aq）

I

（aq），其平衡常数表达式______________。

（2）为探究Fe2＋对O3氧化I－反应的影响（反应体系如图1），某研究小组测定两组实验中I

浓度和体系pH，结果见图2和下表。

　图1　　　　　　　　　　　　　　　图2

编号

反应物

反应前pH

反应后pH

第1组

O3＋I－

5.2

11.0

第2组

O3＋I－＋Fe2＋

5.2

4.1

①第1组实验中，导致反应后pH升高的原因是______________________________。

②图1中的A为________。

由Fe3＋生成A的过程能显著提高I－的转化率，原因是___________。

③第2组实验进行18s后，I

浓度下降。

导致下降的直接原因有（双选）________。

A．c（H＋）减小B．c（I－）减小

C．I2（g）不断生成D．c（Fe3＋）增加

（3）据图2，计算3～18s内第2组实验中生成I

的平均反应速率（写出计算过程，结果保留两位有效数字）。

【解析】　

（1）所给反应的平衡常数表达式为K＝

。

（2）①第1组实验中，pH升高是因为反应消耗了H＋。

②图1中的A为Fe2＋，由Fe3＋生成Fe2＋的过程中，I－被氧化为I2，因此I－的转化率显著提高。

③导致I

浓度下降的原因是c（Fe3＋）增加，使c（I－）减小，平衡I2（aq）＋I－（aq）

I

（aq）逆向移动。

（3）v（I

）＝

≈5.5×10－4mol·（L·s）－1。

【答案】　

（1）K＝

（2）①H＋被消耗，其浓度降低　②Fe2＋　Fe3＋氧化I－生成I2，使I－的转化率显著提高　③BD

（3）反应时间：

18s－3s＝15s，I

浓度变化：

11.8×10－3mol·L－1－3.5×10－3mol·L－1＝8.3×10－3mol·L－1，v（I

）＝

≈5.5×10－4mol·（L·s）－1

12．（12分）Ⅰ.（2012·天津高考）金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯泡的灯丝。

高温下，在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨，其总反应为：

WO3（s）＋3H2（g）

W（s）＋3H2O（g）

请回答下列问题：

（1）上述反应的化学平衡常数表达式为________。

（2）某温度下反应达平衡时，H2与水蒸气的体积比为2∶3，则H2的平衡转化率为________；随温度的升高，H2与水蒸气的体积比减小，则该反应为________反应（填“吸热”或“放热”）。

Ⅱ.（2011·山东高考节选）一定条件下，将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生反应NO2（g）＋SO2（g）

SO3（g）＋NO（g）。

（1）下列能说明反应达到平衡状态的是________。

a．体系压强保持不变

b．混合气体颜色保持不变

c．SO3和NO的体积比保持不变

d．每消耗1molSO3的同时生成1molNO2

（2）测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1∶6，则平衡常数K＝________。

【解析】　Ⅰ.

（1）根据反应的化学方程式可知，该反应的平衡常数表达式为K＝

。

（2）根据同温同压下气体体积之比等于物质的量之比，设平衡时H2与H2O（g）的物质的量分别为2mol、3mol，根据化学方程式可知，反应的H2的物质的量为3mol，则H2的起始物质的量为5mol，所以H2的转化率为3mol/5mol×100%＝60%。

随着温度的升高H2与H2O（g）的体积比逐渐减小，说明H2的物质的量减小，H2O（g）的物质的量逐渐增加，平衡向正反应方向移动，说明正反应为吸热反应。

Ⅱ.

（1）反应：

NO2（g）＋SO2（g）

SO3（g）＋NO（g）是气体总体积不变的放热反应，反应过程中体系压强始终不变，且生成SO3和NO的体积比始终为1∶1；NO2的颜色不变说明NO2的浓度不再发生变化，体系达到平衡。

（2）设起始时加入的NO2为1mol，据阿伏加德罗定律，运用“三步法”计算可得：

依题意：

＝

，解之得：

x＝0.8，

所以：

K＝

＝

＝

≈2.67。

【答案】　Ⅰ.

（1）K＝

（2）60%　吸热

Ⅱ.

（1）b　

（2）2.67或

13．（12分）（2014·湖北省部分重点中学高三联考）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO2转化为甲醇的热化学方程式为CO2（g）＋3H2（g）

CH3OH（g）＋H2O（g）　ΔH。

（1）该反应的平衡常数表达式为K＝____________。

（2）取五份等体积CO2和H2的混合气体（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所示，则上述CO2转化为甲醇反应的ΔH________0（填“>”、“<”或“＝”）。

（3）在两种不同条件下发生反应，测得CH3OH的物质的量随时间变化如图2所示，曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ________KⅡ（填“>”“<”或“＝”）。

　　　　图1　　　　　　　图2

【解析】　由图1可知最高点为平衡点，升温，平衡逆向移动，ΔH<0。

由图2可知，Ⅱ对应温度高，K小。

【答案】　

（1）

（2）<　（3）>

14．（12分）（2014·南昌模拟）设反应①Fe（s）＋CO2（g）

FeO（s）＋CO（g）　ΔH＝Q1的平衡常数为K1，反应②Fe（s）＋H2O（g）FeO（s）＋H2（g）　ΔH＝Q2的平衡常数为K2，在不同温度下，K1、K2的值如下：

温度（T）

K1

K2

973

1.47

2.38

1173

2.15

1.67

（1）从上表可推断，反应①是________（填“放”或“吸”）热反应。

（2）现有反应③H2（g）＋CO2（g）

CO（g）＋H2O（g）　ΔH＝Q的平衡常数为K3。

Ⅰ.根据反应①与②推导出K1、K2、K3的关系式K3＝________；可推断反应③是________（填“放”或“吸”）热反应。

要使反应③在一定条件下建立的平衡右移，可采取的措施有________。

A．缩小容器体积B．降低温度

C．使用合适的催化剂D．设法减少CO的量

E．升高温度

Ⅱ.根据反应①与②推导出Q1、Q2、Q3的关系式Q3＝________。

【解析】　

（1）温度升高，K增大，反应①是吸热反应。

（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，反应③是吸热反应；要使反应③在一定条件下建立的平衡右移，可采取的措施有：

设法减少CO的量和升高温度。

Ⅱ.由盖斯定律得：

Q3＝Q1－Q2。

【答案】　

（1）吸　

（2）Ⅰ.K1/K2　吸　DE

Ⅱ.Q1－Q2