1、【 精品教育资源文库 】 第 3 节 化学平衡常数 化学反应进行的方向 板块三 限时规范特训 时间： 45分钟 满分： 100分 一、选择题 (每题 8分，共 72分 ) 1 2017 张家口高三模拟 只改变一个影响因素，平衡常数 K与化学平衡移动的关系叙述正确的是 ( ) A K值有变化，平衡一定移动 B平衡向正反应方向移动时， K值一定增大 C K值不变，平衡不可能移动 D相同条件下，同一个反应其化学方程式的计量数增大 2倍， K值也增大 2倍 答案 A 解析 K 值是温度的函数， K值变化，说明温度发生了改变，则平衡一定发生移动， A正确；若在其他条件不变时，增大反应物的浓度或减小生成
2、物的浓度，有利于反应正向进行，平衡向右移动，但 K 值只与温度有关，故 K 值不变， B 错误；体系温度不变，则 K 值不变，但平衡可能发生移动， C错误；相同条件下，同一个反应，其化学方程式的计量数增大 2倍，K值应变为原数值的平方， D错误。 2下列有关说法中正确的是 ( ) A 2CaCO3(s) 2SO2(g) O2(g)=2CaSO4(s) 2CO2(g)在高温下能自发进行，则该反应的 H0， S0，该反应在室温下不能自发进行，据 H T S0， B错误。该反应为熵减反应，则有 Sp2 B b、 c 两点对应的平衡常数： KcKb C a点： 2v(NH3)正 3v(H2)逆 D a
3、点： NH3的转化率为 1/3 答案 B 解析 相同温度下，压强越大， N2的体积分数越小， 所以 p2p1， A 错误；由图像可知该反应为吸热反应，所以温度越高， K越大， B正确； a点为平衡点，应为 3v(NH3)正 2v(H2)逆 ，C错误；假设反应后气体总体积为 1 L，则 N2为 0.1 L、 H2为 0.3 L，未反应的 NH3为 0.6 L，参加反应的 NH3为 0.2 L，所以氨气的转化率为 0.20.6 0.2100% 25%， D错误。 5.汽车尾气中 NO 产生的反应为： N2(g) O2 。一定条件下，等物质的量的N2(g)和 O2(g)在恒容密闭容器中反应，如图曲线
4、 a 表示该 反应在温度 T 下 N2的浓度随时间的变化，曲线 b表示该反应在某一起始反应条件改变时 N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A温度 T下，该反应的平衡常数 K c0 c12c21 B温度 T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小 C曲线 b对应的条件改变可能是加入了催化剂 D若曲线 b 对应的条件改变是温度，可判断该反应的 H0。 6 2017 天津市河西区质检 将一定量纯净的氨基甲酸铵 (NH2COONH4)粉末置于特制的密闭真空容器中 (假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计 )，在恒定温度下使其 达到分解平衡： NH2COONH4
5、3(g) CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表： 下列说法正确的是 ( ) A该反应的 H0， A错误；该反应前后气体分子数增大，则 S0，在较低温度下， H T S0，反应不能自发进行， B错 误； 25 时， NH3、 CO2的平衡浓度分别为 3.210 3 mol/L、 1.6 10 3 mol/L，因此 K c2(NH3) c(CO2)1.610 8， C正确； NH2COONH4为固体，加入少量 NH2COONH4平衡不移动， D错误。 7下列有关叙述中正确的是 ( ) 选项 化学反应方程式 已知条件 预测 A M(s)=X(g) Y(s) H0 它是非自发反应 B W
6、(s) xG(g)=2Q(g) H0 答案 B 解析 该反应中固体分解生成气体和固体，则该反应熵增加，且为吸热反应，则有 H0， S0，当温度升高时，使 H T S0，当 H0 时，高温下可自 发进行， C 错误；该反应为熵减反应，常温下能自发进行，说明该反应一定是放热反应，则有 H2.0， B 错误；氢碳比为 2.0时， P 点为平衡点，由 Q点到 P点， CO2转化率增大， 平衡正向移动，故 Q点 v 正 v 逆 ，v 逆 逐渐增大至 P点时与 v 正 相等，故 Q点 v 逆 (H2)小于 P点的 v 逆 (H2)， C正确；设再充入 n(C2H4) 1 mol， n(C2H4) n(H2
7、O) 1 mol4 mol ，相当于 n(CO2) n(H2) 2 mol6 mol ，总共相当于加入 (2 mol 2 mol)(4 mol 6 mol) 25 的 CO2、 H2，即氢碳比为 52 ，该比值大于 2，故 CO2转化率增大， D 错误。 9 2017 江苏南通高三调研 一定温度下，在三个体积均为 0.5 L的恒容密闭容器中发生反应： CO(g) Cl2 2(g)，其中容器 中 5 min时达到平衡。 下列说法中正确的是 ( ) A容器 中前 5 min 的平均反应速率： v(CO) 0.16 molL 1min 1 B该反应为吸热反应 C容器 中起始时 Cl2的物质的量为 0
8、.55 mol D若起始时向容器 中加入 0.8 mol CO、 0.8 mol Cl2，达到平衡时 CO 的转化率大于80% 答案 C 解析 A 项， v(CO) v(COCl2) 0.8 mol0.5 L5 min 0.32 mol L 1min 1，错误； B项，容器 中 COCl2折算成 CO和 Cl2时，与容器 中投料相同，平衡时，高温下对应的 COCl2的量小，即升温平衡逆向移动，所以正反应为放热反应，错误； C 项， 、 中，温度相等，所以 K相等， 中 K c平 2c平 c平 20.80.50.20.50.20.5 10， 中 K0.50.50.50.5a 0.50.5 10，
9、解得 a0.55 mol，正确； D 项，容器 中， CO 的转化率为 80%，选项中加入的 CO 和 Cl2比容器 中的少，相当于减小压强，平衡逆向移动，所以 CO的转化率小于 80%，错误。 二、非选择题 (共 28分 ) 10 2017 贵州贵阳高三期末 (14分 )氨是一种重要的化工原料，在工农业生产中有广【 精品教育资源文库 】 泛的应用。 (1)在一定温度下，在固定体积的密闭容器中进行可逆反应 N2 3H2 3。该可逆反应达到平衡的标志是 _。 A 3v 正 (H2) 2v 逆 (NH3) B单位时间生成 m mol N2的同时生成 3m mol H2 C容器内的总压强不再随时间
10、而变化 D混合气体的密度不再随时间变化 (2)工业上可用天然气为原料来制取合成氨的原料气氢气。某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理，在一定温度下，体积为 2 L的恒容密闭容器中，测得如下表所示数据。 时间 /min CH4(mol) H2O(mol) CO(mol) H2(mol) 0 0.40 1.00 0 0 5 a 0.80 c 0.60 7 0.20 b 0.20 d 10 0.21 0.81 0.19 0.64 请回答下列问题： 该温度下，上述反应的 平衡常数 K _； 反应在 7 10 min内， CO 的物质的量减少的原因可能是 _(填字母 )。 A减少 CH4的物质的量
11、 B降低温度 C升高温度 D充入 H2 若保持相同的温度，向 2 L 的恒容密闭容器中同时充入 0.2 mol CH4、 0.6 mol H2O、 a mol CO 和 0.5 mol H2，当 a 0.2 时，上述反应向 _(填 “ 正反应 ” 或 “ 逆反应 ”) 方向进行。若要使上述反应开始时向逆反应方向进行，则 a的取值范围为 _。 答案 (1)C (2)0.0675 D 正反应 a0.26 解析 (1)A 项， 3v 正 (H2) 2v 逆 (NH3)，化学反应速率之比与化学计量数之比不等，故正逆反应速率不等，错误； B 项，单位时间生成 m mol N2是逆反应，生成 3m mol
12、 H2也是逆反应，错误； C 项，该反应为气体体积缩小的反应，反应过程中气体的物质的量发生变化，容器内压强也发生变化，容器内压强不再随时间而变化，说明各组分的浓度不再变化，正逆反应速率相等，达到了平衡状态，正确； D项，密度 mV，总质量不变，容器体积不变，密度不变 ，故混合气体的密度不再随时间变化不能作为判断反应是否达到化学平衡状态的依据，错误。 (2) CH4(g) H2 3H2(g) 起始 (mol/L) 0.20 0.50 0 0 反应 (mol/L) 0.10 0.10 0.10 0.30 平衡 (mol/L) 0.10 0.40 0.10 0.30 该反应的平衡常数 K 0.303
13、0.100.100.40 0.0675； 【 精品教育资源文库 】 反应在 7 10 min之间， CO的物质的量减少， CH4、 H2O和 H2物质的量增加，应为加入氢气使平衡逆向移动，故答案为 D。 当 a 0.2 时， Qc 0.10.2530.10.3 0.0520.0675，故 a0.26。 11 (14分 )甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气 (主要成分为 CO、 CO2和 H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要 反应如下： CO(g) 2H2 3OH(g) H1 99 kJ/mol CO 2(g) 3H2 3OH(g) H2O(g) H2 58 kJ/mol C
14、O 2(g) H2 H2O(g) H3 41 kJ/mol 回答下列问题： (1)反应 的化学平衡常数 K表达式为 _，图 1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 _(填曲线标记字母 )。 (2)合成气组成 n(H2)/n(CO CO2) 2.60时，体系中的 CO平衡转化率 () 与温度和压强的关系如图 2所示。 (CO) 值随温度升高而 _(填 “ 增大 ” 或 “ 减小 ”) ；图 2中的压强由大到小为 _。 答案 (1)K c 3c c22a (2)减小 p3p2p1 解析 (1)反应 为放热反应，则升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，曲线 a正确。 (2)升高温度时，反应 为放热反应，平衡向左移动，使得体系中 CO 的量增大；反应 为吸热反应，平衡向右移动，又使产生 CO 的量增大；总结 果，随温度升高，使 CO的转化率降低。相同温度下，由于反应 为气体分子数减小的反应，加压有利于提升 CO 的转化率；而反应 为气体分子数不变的反应，产生 CO 的量不受压强影响。故增大压强时，有利于 CO 的转化率升高。
