版高考化学一轮总复习限时训练第七章第24讲限时训练有解析.docx

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版高考化学一轮总复习限时训练第七章第24讲限时训练有解析

限时训练

[选题细目表]

考查知识点

基础题

中档题

较难题

1.化学反应方向的判断

1、3

2.化学平衡常数及其影响因素

2

3.化学平衡常数的相关计算

4、5、6

4.化学平衡常数的应用

7、8、9

5.平衡常数和反应方向判断知识的综合应用

10、11

一、选择题（本题包括7个小题，每小题6分，共42分，每小题仅有一个选项符合题意）

1．能用能量判据判断下列过程的方向的是（　　）

A．水总是自发地由高处往低处流

B．放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行

C．有序排列的火柴散落时成为无序排列

D．多次洗牌后，扑克牌无序排列的几率增大

解析：

体系存在着使自身能量最低，即从高能状态转变为低能状态的倾向——能量判据。

A中水总是自发地由高处往低处流，有趋向于最低能量状态的倾向。

B中吸热反应也可以自发进行，如298K和1.01×105Pa时：

2N2O5（g）===4NO2（g）＋O2（g）　ΔH＝56.7kJ·mol－1，不难看出，该反应为吸热反应，又是熵增加的反应。

C中火柴散落时有趋向于最大混乱度的倾向，属于熵判据。

D中扑克牌的无序排列也属于熵判据。

答案：

A

2．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＋B

C与反应C

A＋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：

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。

答案：

D

3．（2016·泰安模拟）下列有关说法正确的是（　　）

A．SO2（g）＋H2O（g）===H2SO3（l），该过程熵值增大

B．SO2（g）===S（g）＋O2（g）　ΔH>0，ΔS>0，该反应不能自发进行

C．SO2（g）＋2H2S（g）===3S（s）＋2H2O（l）　ΔH<0，低温下能自发进行

D．某温度下SO2（g）＋

O2（g）

SO3（g），K＝

解析：

A中气体生成液体是熵减的反应，不正确；B中ΔH>0，ΔS>0，反应在高温下自发进行，不正确；C中是一个ΔH<0，ΔS<0的反应，由ΔH－TΔS可知，低温下能自发进行，正确；D中K＝

，不正确。

答案：

C

4．某温度下，将2molA和3molB充入一密闭容器中，发生反应：

aA（g）＋B（g）

C（g）＋D（g），5min后达到平衡，已知该温度下其平衡常数K＝1，若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则（　　）

A．a＝3　　　　　　　B．a＝2

C．B的转化率为40%D．B的转化率为60%

解析：

温度不变，扩大容器体积（相当于减小压强）时，A的转化率不变，说明反应前后气体的体积不变，即a＝1，A、B错误；设达到平衡时，B的转化量为xmol，则A、B、C、D的平衡量分别为（2－x）mol、（3－x）mol、xmol、xmol，设容器体积为1L，则平衡常数K＝1＝

，解得x＝1.2，B的转化率＝1.2÷3×100%＝40%，故C正确，D错误。

答案：

C

5．（2017·广州一模）T℃时，在20.00mL0.10mol·L－1CH3COOH溶液中滴入0.10mol·L－1NaOH溶液，溶液pH与NaOH溶液体积关系如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A．T℃时，CH3COOH电离平衡常数Ka＝1.0×10－3

B．M点对应的NaOH溶液体积为20.00mL

C．N点与Q点所示溶液中水的电离程度：

N＞Q

D．N点所示溶液中

c（Na＋）＞c（OH－）＞c（CH3COO－）＞c（H＋）

解析：

C项，Q点时，为强碱性溶液，水的电离被抑制，水电离出的c（OH－）＝c（H＋）＝10－12mol/L，而N点水电离出的c（OH－）＝c（H＋）＝10－8mol/L，故水的电离程度N＞Q，故C项正确；A项，未加入NaOH时，CH3COOH电离方程式为CH3COOH＝CH3COO－＋H＋，因为pH为3，则c（H＋）＝10－3mol/L＝c（CH3COO－），电离是微量的，故可认为平衡时CH3COOH浓度相当于原CH3COOH浓度，因此电离平衡常数为Ka＝

＝

＝10－5，故A项错误；B项，M点pH为7，如果加入NaOH溶液20.0mol，则二者完全反应生成CH3COONa，CH3COONa发生水解CH3COO－＋H2O＝CH3COOH＋OH－，则pH要大于7，故B项错误；D项，N点根据电荷守恒有c（CH3COO－）＋c（OH－）＝c（Na＋）＋c（H＋），又因为N点pH为8，因此c（OH－）＞c（H＋），所以c（Na＋）＞c（CH3COO－），根据pH可算出N点氢氧根浓度为

mol/L＝10－6mol/L，醋酸根浓度必大于氢氧根浓度，故D项错误。

答案：

C

6．（2016·启东模拟）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），已知该反应平衡常数与温度的关系如下：

温度/℃

25

80

230

平衡常数

5×104

2

1.9×10－5

下列说法不正确的是（　　）

A．上述生成Ni（CO）4（g）的反应为放热反应

B．25℃时反应Ni（CO）4（g）

Ni（s）＋4CO（g）的平衡常数为2×10－5

C．在80℃时，测得某时刻，Ni（CO）4、CO浓度均为0.5mol·L－1，则此时v（正）>v（逆）

D．80℃达到平衡时，测得n（CO）＝0.3mol，则Ni（CO）4的平衡浓度为2mol·L－1

解析：

根据表格所示，温度升高平衡常数减小，则该反应为放热反应，A项正确；25℃时K＝

＝

＝2×10－5，B项正确；Qc＝

＝

＝8>2，平衡逆向移动v（正）

＝1mol·L－1，K＝

＝

＝2，解得c[Ni（CO）4]＝2mol·L－1，D项正确。

答案：

C

7．（2017·潍坊模拟）在淀粉KI－溶液中存在下列平衡：

I2（aq）＋I－（aq）

I

（aq）。

测得不同温度下该反应的平衡常数K如表所示：

t/℃

5

15

25

35

50

K

1100

841

689

533

409

下列说法正确的是（　　）

A．反应I2（aq）＋I－（aq）

I

（aq）的ΔH>0

B．其他条件不变，升高温度，溶液中c（I

）减小

C．该反应的平衡常数表达式为K＝

D．25℃时，向溶液中加入少量KI固体，平衡常数K小于689

解析：

选项A，温度升高，平衡常数减小，因此该反应是放热反应，ΔH<0，错误；选项B，温度升高，平衡逆向移动，c（I

）减小，正确；选项C，K＝

，错误；选项D，平衡常数仅与温度有关，25℃时，向溶液中加入少量KI固体，平衡正向移动，但平衡常数不变，仍然是689，错误。

答案：

B

二、非选择题（本题包括4个小题，共58分）

8．（14分）在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：

CO2（g）＋H2（g）

CO（g）＋H2O（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如表：

t/℃

700

800

830

1000

1200

K

0.6

0.9

1.0

1.7

2.6

回答下列问题：

（1）该反应的化学平衡常数表达式为K＝____________。

（2）该反应为________反应（填“吸热”或“放热”）。

（3）某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：

3c（CO2）·c（H2）＝5c（CO）·c（H2O），试判断此时的温度为________。

（4）若830℃时，向容器中充入1molCO、5molH2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K____________1.0（填“大于”“小于”或“等于”）。

（5）830℃时，容器中的反应已达到平衡。

在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积。

平衡____________移动（填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”）。

（6）若1200℃时，在某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2mol·L－1、2mol·L－1、4mol·L－1、4mol·L－1，则此时上述反应的平衡移动方向为______（填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”）。

解析：

（1）根据化学方程式CO2（g）＋H2（g）

CO（g）＋H2O（g）可知，该反应的平衡常数表达式为K＝

。

（2）根据已知题干中的表格可知，随着温度的升高，平衡常数逐渐增大，说明正反应为吸热反应。

（3）某温度下，各物质的平衡浓度有如下关系3c（CO2）·c（H2）＝5c（CO）·c（H2O），根据平衡常数表达式K＝

可知，K＝

＝0.6，平衡常数只与温度有关，温度一定，平衡常数为定值，所以此时对应的温度为700℃。

（4）化学平衡常数只与温度有关，与反应物和生成物的浓度无关，所以只要在830℃条件下，平衡常数的数值都为1.0。

（5）830℃达到平衡，扩大容器的体积的瞬间，反应物和生成物的浓度都减小相同的倍数，根据平衡常数表达式K＝

可知，反应物和生成物同时改变相同的倍数，Qc＝K，平衡不发生移动。

（6）1200℃时Qc＝

，将各物质的浓度代入可得Qc＝4，而此温度下的平衡常数为2.6，即Qc>K，所以平衡向逆反应方向移动。

答案：

（1）

（2）吸热　（3）700℃

（4）等于　（5）不　（6）逆反应方向

9．（2016·成都模拟）（14分）汽车尾气里含有的NO气体是由内燃机燃烧时产生的高温引起氮气和氧气反应所致：

N2（g）＋O2（g）

2NO（g）　ΔH>0

已知该反应在2404℃时，平衡常数K＝6.4×10－3。

请回答下列问题。

（1）该反应的平衡常数表达式为____________。

（2）该温度下，向2L密闭容器中充入N2和O2各1mol，平衡时，N2的转化率是____%（保留整数）。

（3）该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10－1mol·L－1、4.0×10－2mol·L－1和3.0×10－3mol·L－1，此时反应__________________（填“处于化学平衡状态”“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”），理由是______________________。

（4）将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，如图变化趋势正确的是________。

解析：

（2）　　　N2（g）　＋　O2（g）

2NO（g）

　起始1mol1mol0

　转化xx2x

　平衡1mol－x1mol－x2x

K＝

＝6.4×10－3，x≈0.04mol，转化率是4%。

（3）Qc＝（3.0×10－3）2÷[（2.5×10－1）×（4.0×10－2）]＝9.0×10－4<64×10－4，所以反应向正反应方向进行。

（4）由于该反应的正反应是吸热反应，所以升高温度，化学平衡正向移动，化学平衡常数增大，A项正确；加入催化剂，化学反应速率加快，达到平衡所需要的时间缩短，但催化剂不能使平衡发生移动，即NO的平衡浓度不变，B项错误；由于升高温度，平衡正向移动，氮气的转化率提高，化学反应速率加快，达到平衡所需要的时间缩短，C项正确。

答案：

（1）K＝

（2）4　（3）向正反应方向进行　Q

10．（2016·郑州模拟）（15分）二氧化锰是化学工业中常用的氧化剂和有机合成中的催化剂，其主要制备方法是碳酸锰热分解，反应原理为2MnCO3＋O2

2MnO2＋2CO2。

经研究发现该反应过程为①MnCO3

MnO＋CO2↑，②2MnO＋O2

2MnO2。

回答下列问题：

（1）某温度下该平衡体系的压强为p，CO2、O2的物质的量分别为n1和n2，用平衡分压代替平衡浓度，写出碳酸锰热分解反应的平衡常数表达式K＝________（分压＝总压×物质的量分数）；K与反应①、②的平衡常数K1、K2的关系为________。

（2）反应②在低温下能自发进行，则其ΔH______（填“>”“<”或“＝”）0。

（3）某科研小组对碳酸锰热分解法制二氧化锰的条件（焙烧温度和气氛）进行了研究，获得如下三幅图。

该制备反应合适的焙烧温度为________，合适的水分含量条件为____________________________。

解析：

（1）平衡常数表达式K＝

，p（CO2）＝p×

，p（O2）＝p×

，代入可得K＝

。

2MnCO3＋O2

2MnO2＋2CO2可由①×2＋②得到，所以K与K1、K2关系为K＝K1×K2。

（2）反应②是熵减少的反应，ΔS<0，根据ΔG＝ΔH－TΔS，在低温下能自发进行，只有ΔH<0才能使ΔG<0，反应自发。

（3）由图2分析，在350℃左右碳酸锰转化率比较高。

由图3可知水分含量为30%左右碳酸锰转化率比较高（或20%～40%都正确）。

答案：

（1）

　K＝K

×K2　

（2）<　（3）350℃　水分含量30%

11．（2016·全国Ⅲ卷）（15分）煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。

回答下列问题：

（1）NaClO2的化学名称为____________。

（2）在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度323K，NaClO2溶液浓度为5×10－3mol·L－1。

反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。

离子

SO

SO

NO

NO

Cl－

c/（mol·L－1）

8.35×10－4

6.87×10－6

1.5×10－4

1.2×10－5

3.4×10－3

①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式__________________________________________。

增加压强，NO的转化率________（填“提高”“不变”或“降低”）。

②随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐________（填“增大”“不变”或“减小”）。

③由实验结果可知，脱硫反应速率________脱硝反应速率（填“大于”或“小于”）。

原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是______________________________。

（3）在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pe如图所示。

①由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均________（填“增大”“不变”或“减小”）。

②反应ClO

＋2SO

2SO

＋Cl－的平衡常数K表达式为______________。

（4）如果采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。

从化学平衡原理分析，Ca（ClO）2相比NaClO具有的优点是___________________________________________________________

______________________________________________________。

解析：

（1）NaClO2中Cl元素的化合价为＋3，其化学名称为亚氯酸钠。

（2）①分析表中数据可知，NaClO2溶液脱硝过程中主要生成Cl－和NO

，结合电子守恒和元素守恒写出离子方程式：

4NO＋3ClO

＋4OH－===4NO

＋3Cl－＋2H2O。

该反应中只有NO是气体，增加压强，有利于NO的吸收，NO的转化率提高。

②由于吸收SO2和NO过程中生成H＋，溶液中c（H＋）不断增大，溶液的pH逐渐减小。

③由表中数据可知，相同时间内，c（SO

）比c（NO

）增加得多，说明脱硫反应速率大于脱硝反应速率，其原因除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同外，还可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高。

（3）①由图可知，温度升高，SO2和NO的平衡分压pe对应的－lgpe逐渐减小，说明SO2和NO的平衡分压pe逐渐增大，则脱硫、脱硝反应逆向进行，平衡常数均减小。

②反应ClO

＋2SO

===2SO

＋Cl－的平衡常数K的表达式为K＝

。

（4）利用Ca（ClO）2替代NaClO2，形成CaSO4沉淀，反应平衡向产物方向移动，SO2转化率提高。

答案：

（1）亚氯酸钠

（2）①4NO＋3ClO

＋4OH－===4NO

＋3Cl－＋2H2O　提高　②减小　③大于　NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高

（3）①减小　②K＝

（4）形成CaSO4沉淀，反应平衡向产物方向移动，SO2转化率提高