北京专用版高考化学一轮复习第24讲化学平衡常数化学反应的方向作业.docx
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北京专用版高考化学一轮复习第24讲化学平衡常数化学反应的方向作业
第24讲 化学平衡常数 化学反应的方向
A组 基础题组
1.氢气用于烟气的脱氮、脱硫反应:
4H2（g）+2NO（g）+SO2（g）
N2（g）+S（l）+4H2O（g） ΔH<0。
下列有关说法正确的是 （ ）
A.当4v（H2）=v（N2）时,反应达到平衡
B.升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大
C.使用高效催化剂可提高NO的平衡转化率
D.化学平衡常数表达式为K=
2.（2017北京西城期末,14）已知:
N2（g）+3H2（g）
2NH3（g） ΔH=-92kJ·mol-1,下图表示L一定时,H2的平衡转化率（α）随X的变化关系,L（L1、L2）、X分别代表压强或温度。
下列说法中,不正确的是（ ）
A.X表示温度
B.L2>L1
C.反应速率:
v（M）>v（N）
D.平衡常数:
K（M）>K（N）
3.（2017北京昌平期末,14）在1L恒容密闭容器中充入X（g）和Y（g）,发生反应X（g）+Y（g）
M（g）+N（s）,所得实验数据如下表:
实验
编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n（X）
n（Y）
n（M）
n（N）
①
800
0.10
0.40
0.08
0.08
②
800
0.20
0.80
a
a
③
900
0.10
0.15
0.06
0.06
下列说法不正确的是（ ）
A.实验①中,5min达平衡,用X表示的平均反应速率v（X）=0.016mol/（L·min）
B.实验②中,该反应的平衡常数K=12.5
C.实验②中,达到平衡时,a大于0.16
D.正反应为放热反应
4.（2017北京海淀期中,14）已知:
+2H+
Cr2
+H2O。
25℃时,调节初始浓度为1.0mol·L-1的Na2CrO4溶液的pH,测定平衡时溶液中c（Cr2
）和c（H+）,获得下图所示的曲线。
下列说法不正确的是（ ）
A.平衡时,pH越小,c（Cr2
）越大
B.A点CrO
的平衡转化率为50%
C.A点CrO
转化为Cr2
反应的平衡常数K=1014
D.平衡时,若溶液中c（Cr2
）=c（Cr
）,则c（H+）>2.0×10-7mol·L-1
5.（2017北京房山期末,25）已知:
CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g） ΔH=-49.0kJ·mol-1。
一定条件下,向体积固定为1L的密闭容器中充入1molCO2和3molH2,测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化的曲线如图所示:
（1）反应开始至第3分钟时,CO2的反应速率v（CO2）= mol·L-1·min-1。
（2）该条件下,反应的平衡常数K= ;
（3）能使容器内n（CH3OH）∶n（CO2）增大的措施有 。
a.升高容器内温度
b.加入适当的催化剂
c.将H2O（g）从容器中分离出去
d.向容器内充入氦气增压
（4）当反应进行到10分钟时,若向该密闭容器中再充入1molCO2和3molH2,维持其他反应条件不变,则对体系影响的下列观点,正确的是 。
a.反应的K值增大
b.CO2的转化率增大
c.达平衡后c（CH3OH）是10分钟时的2倍
d.反应继续放出热能49kJ
B组 提升题组
6.（2017北京西城二模,10）在一定条件下,利用CO2合成CH3OH的反应如下:
CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g） ΔH1
研究发现,反应过程中会有副反应:
CO2（g）+H2（g）
CO（g）+H2O（g） ΔH2。
温度对CH3OH、CO的产率影响如下图所示。
下列说法中,
的是（ ）
A.ΔH1<0,ΔH2>0
B.增大压强有利于加快合成反应的速率
C.生产过程中,温度越高越有利于提高CH3OH的产率
D.合成CH3OH反应的平衡常数表达式是K=
7.羰基硫（COS）可用作粮食熏蒸剂,可由CO与H2S在一定条件下反应制得。
在恒容的密闭容器中发生反应CO（g）+H2S（g）
COS（g）+H2（g）,数据如下表所示:
实验
温度/
℃
起始时
平衡时
n（CO）/mol
n（H2S）/mol
n（COS）/mol
n（H2）/mol
n（CO）/mol
1
150
10.0
10.0
0
0
7.0
2
150
7.0
8.0
2.0
4.5
a
3
400
20.0
20.0
0
0
16.0
下列说法正确的是（ ）
A.上述反应是吸热反应
B.实验1达平衡时,CO的转化率为70%
C.实验2达平衡时,a<7.0
D.实验3达平衡后,再充入1.0molH2,K值增大,平衡逆向移动
8.（2017北京东城一模,12）某温度下,在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中通入H2和I2,发生反应:
H2（g）+I2（g）
2HI（g）。
反应体系中各物质浓度的有关数据如下。
容器
起始浓度
平衡浓度
c（H2）/mol·L-1
c（I2）/mol·L-1
c（HI）/mol·L-1
甲
0.01
0.01
0.004
乙
0.01
0.02
a
丙
0.02
0.01
b
丁
0.02
0.02
—
下列判断正确的是（ ）
A.HI的平衡浓度:
a=b>0.004
B.平衡时,H2的平衡转化率:
丁>甲
C.平衡时,乙中H2的平衡转化率等于20%
D.丙中条件下,该反应的平衡常数K=4
9.（2017北京东城二模,11）CO2经催化加氢可合成乙烯:
2CO2（g）+6H2（g）
C2H4（g）+4H2O（g）。
0.1MPa时,按n（CO2）∶n（H2）=1∶3投料,测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度的关系如下图。
下列叙述不正确的是（ ）
A.该反应的ΔH<0
B.曲线b代表H2O
C.N点和M点所处状态的c（H2）不一样
D.其他条件不变,T1℃、0.2MPa下反应达平衡时c（H2）比M点大
10.单质碘的提取及应用中有关的转化关系如下图所示。
（1）可利用ⅰ中反应从海带灰浸取液中提取单质碘,若所用试剂为双氧水、稀硫酸,其离子方程式是 。
（2）ⅱ中,2HI（g）
H2（g）+I2（g） ΔH。
三种分子中化学键断裂时的能量变化如图1所示。
其他条件相同,1molHI在不同温度分解达平衡时,测得体系中I2的物质的量随温度变化的曲线如图2所示。
图1
图2
①比较2a b+c（填“<”“>”或“=”）,理由是 。
②某温度下该反应的平衡常数为
达平衡时,HI（起始加入量为1mol）分解的转化率为 。
③若利用此反应制备I2,则能提高HI转化率的措施是 （填字母序号）。
a.移走I2 b.加压
c.升温 d.增大HI浓度
（3）ⅲ中,碱性条件下I2可以转化为I
。
电解KI溶液制备KIO3的工作原理如图所示。
电解过程中观察到阳极液变蓝,一段时间后又逐渐变浅。
①a连接电源的 极。
②结合实验现象和电极反应式说明制备KIO3的原理:
。
答案精解精析
A组 基础题组
1.D A项,不同物质的正、逆反应速率之比等于化学计量数之比的状态为平衡状态,当4v（H2）=v（N2）时,不能体现正、逆反应速率关系,不能判定平衡状态;B项,升高温度,正、逆反应速率均增大;C项,催化剂不影响平衡,使用高效催化剂,NO的平衡转化率不变;D项,K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,但S为纯液体,不出现在平衡常数表达式中,故K=
。
2.D A项,升高温度,平衡逆向移动,H2的平衡转化率（α）减小,故X表示温度;B项,相同温度时,压强越大,H2的平衡转化率（α）越大,故L2>L1;C项,相同条件下,压强越大,反应速率越快,故v（M）>v（N）;D项,温度不变,平衡常数不变。
3.D A项,v（X）=v（M）=
=0.016mol/（L·min）;B项,实验①中:
X（g） + Y（g）
M（g）+N（s）
起始浓度（mol/L）0.100.400
转化浓度（mol/L）0.080.080.08
平衡浓度（mol/L）0.020.320.08
该反应的平衡常数K=
=
=12.5,又因为温度不变,平衡常数不变,所以实验②中反应的平衡常数K=12.5;C项,实验②相当于在实验①的基础上增大压强,平衡正向移动,因此a>2×0.08=0.16;D项,900℃时,
X（g） + Y（g）
M（g）+N（s）
起始浓度（mol/L）0.100.150
转化浓度（mol/L）0.060.060.06
平衡浓度（mol/L）0.040.090.06
K=
=
=
>12.5,说明升高温度,平衡正向移动,则正反应为吸热反应。
4.D A项,从题给图像看,pH越小,平衡时c（Cr2
）越大;B项,A点c（Cr2
）=0.25mol·L-1,反应的c（CrO
）=0.25mol·L-1×2=0.5mol·L-1,CrO
的平衡转化率为50%;C项,A点时,平衡常数K=
=1014;D项,若溶液中c（Cr2
）=c（Cr
）,则二者约为0.33mol·L-1,此时,c（H+）<2.0×10-7mol·L-1。
5.
答案
（1）
（2）
（3）c （4）b
解析
（1）反应开始至第3分钟时,CO2的平均反应速率v（CO2）=
=
mol·L-1·min-1。
（2）利用“三段式”计算:
CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g）
开始（mol/L）:
1300
变化（mol/L）:
0.752.250.750.75
平衡（mol/L）:
0.250.750.750.75
故K=
=
。
（3）a项,该反应正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,n（CH3OH）∶n（CO2）减小;b项,加入适当的催化剂,平衡不移动,n（CH3OH）∶n（CO2）不变;c项,将H2O（g）从体系中分离出去,平衡向正反应方向移动,n（CH3OH）∶n（CO2）增大;d项,充入He（g）,使体系压强增大,容器的容积不变,反应混合物的浓度不变,平衡不移动,n（CH3OH）∶n（CO2）不变。
（4）平衡常数K是温度的函数,温度不变,平衡常数不变,a错误;若向该密闭容器中再充入1molCO2和3molH2,相当于增大压强,平衡正向移动,CO2的转化率增大,达平衡后c（CH3OH）比10分钟时的2倍大,b正确,c错误;该反应为可逆反应,反应物不可能完全转化为生成物,所以反应继续放出的热能小于49kJ,d错误。
B组 提升题组
6.C A项,观察图像可知,升高温度,CH3OH的产率减小,CO的产率增大,故ΔH1<0,ΔH2>0;B项,对于气体反应,压强越大,化学反应速率越快;C项,
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