备战高考化学一轮必刷题 专题28 化学平衡常数 反应方向性教师版.docx

备战高考化学一轮必刷题 专题28 化学平衡常数 反应方向性教师版.docx

《备战高考化学一轮必刷题 专题28 化学平衡常数 反应方向性教师版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《备战高考化学一轮必刷题 专题28 化学平衡常数 反应方向性教师版.docx（45页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

备战高考化学一轮必刷题专题28化学平衡常数反应方向性教师版

专题28化学平衡常数反应方向性

1．温度为T1时，向容积为2L的密闭容器甲、乙中分别充入一定量的CO（g）和H2O（g），发生反应：

CO（g）+H2O（g）

CO2（g）+H2（g）∆H=－41kJ/mol。

数据如下，下列说法不正确的是

容器

甲

乙

反应物

CO

H2O

CO

H2O

起始时物质的量（mol）

1.2

0.6

2.4

1.2

平衡时物质的量（mol）

0.8

0.2

a

b

A．甲容器中，平衡时，反应放出的热量为16.4kJ

B．T1时，反应的平衡常数K甲=1

C．平衡时，乙中CO的浓度是甲中的2倍

D．乙容器中，平衡时CO的转化率约为75%

【答案】D

【解析】A.甲容器中平衡时，消耗的CO的物质的量为1.2mol-0.8mol=0.4mol，根据反应CO（g）+H2O（g）

CO2（g）+H2（g）∆H=－41kJ/mol，可知平衡时放出热量为：

41kJ/mol×0.4mol=16.4kJ，故A正确；

B.CO（g）+H2O（g）

CO2（g）+H2（g）

起始（mol）1.20.600

转化（mol）0.40.40.40.4

平衡（mol）0.80.20.40.4

在T1达到平衡状态时甲容器中，c（CO）=0.4mol/L，c（H2O）=0.1mol/L，c（CO2）=0.2mol/L，c（H2）=0.2mol/L，则该温度下反应的平衡常数K甲=0.2×0.2/0.4×0.1=1，故B正确；

C.CO（g）+H2O（g）

CO2（g）+H2（g）为气体体积不变的反应，压强不影响化学平衡，则甲、乙互为等效平衡，达到平衡时反应物转化率相等，则0.8/1.2=a/2.4，解得a=1.6，故C正确；

D.根据C项可知a=1.6，乙容器中，平衡时CO的转化率为

×100％≈33％，故D错误D。

2．CH4与CO2催化重整反应为：

CH4（g）+CO2（g）

2CO（g）+2H2（g）ΔH=+247kJ·mol−1。

现向2L恒容密闭容器中充入2molCH4和2molCO2进行催化重整反应，不同温度下平衡体系中CH4和CO的体积分数（φ）随温度变化如下表所示：

温度

体积分数：

φ（CH4）

体积分数：

φ（CO）

T1

a

a

T2

c

b

测得：

b＞a＞c，下列说法正确的是

A．T1大于T2

B．T1时该反应的平衡常数为

mol2·L−2

C．T1时向2L恒容密闭容器中充入1molCH4和1molCO2进行催化重整反应，达到平衡时，φ（CO）为

D．T1时向2L恒容密闭容器中充入等物质的量CH4、CO2、CO、H2进行催化重整反应，此时反应一定正向移动

【答案】B

【解析】A项、该反应为吸热反应，b＞a＞c，平衡向正反应方向移动，条件是温度升高，T2大于T1，故A错误；B项、假设CH4转化了xmol，由题意建立如下三段式：

CH4（g）+CO2（g）

2CO（g）+2H2（g）

起始：

2mol2mol00

变化：

xmolxmol2xmol2xmol

平衡：

（2−x）mol（2−x）mol2xmol2xmol

根据题意得：

（2−x）mol=2xmol，解得x=2∕3mol，则平衡常数K=

=

=

mol2·L−2，故B正确；

C项、T1时向1L密闭容器中充入1molCH4和1molCO2进行催化重整反应，达到平衡时，φ（CO）为a，现在体积扩大为2L，单位体积的气体分子数减小，平衡向正反应方向移动，φ（CO）大于

，故C错误；

D项、假设此时等物质的量为ymol，浓度熵Q=

=

=

，当起始四种物质的物质的量都为

mol时，恰好达到平衡状态；当起始四种物质的物质的量都大于

mol时，Q大于平衡常数K，反应向逆反应方向移动，当起始四种物质的物质的量都小于

mol时，Q小于平衡常数K，反应向正反应移动，故D错误。

3．一定温度下，将0.16molX和0.16molY加入10L的恒容密闭容器中，发生反应X（s）＋2Y（g）

2Z（g）　ΔH＜0，一段时间后达到平衡。

反应过程中测定的数据如表：

t/min

2

4

7

9

n（Y）/mol

0.12

0.11

0.10

0.10

下列说法正确的是（　　）

A．温度升高，此反应的化学平衡常数K＞0.36

B．当容器内气体的密度不变时，反应达到化学平衡状态

C．反应前2min的平均反应速率v（Z）＝4.0×10－3mol·L－1·min－1

D．其他条件不变，再充入0.6molZ，平衡时Z的体积分数增大

【答案】B

【解析】

A．由表中数据可知，7min与9min时n（Y）相等，说明7min时反应达到平衡状态，平衡时，Y为0.1mol，反应的Y为0.06mol，根据X（s）＋2Y（g）

2Z（g），生成的Z为0.06mol，该温度下此反应的平衡常数K=

=0.36，又该反应的正反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，K＜0.36，故A错误；

B．该反应属于气体质量增大的反应，反应容器的容积不变，当容器内气体的密度不变时，表示反应达到化学平衡状态，故B正确；

C．反应前2min内，v（Z）＝v（Y）=

=2.0×10-3mol•L-1•min-1，故C错误；

D．其他条件不变，再充入0.6mol Z，相当于增大压强，由于反应前后气体的体积不变，则平衡不移动，Z的体积分数不变，故D错误。

4．I2在KI溶液中存在下列平衡：

I2（aq）＋I－（aq）

I3-（aq）。

某I2、KI混合溶液中，I3-的物质的量浓度[c（I3-）]与温度（T）的关系如图所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）。

下列说法正确的是（　　）

A．反应I2（aq）＋I－（aq）=I3-（aq）的ΔH>0

B．若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1>K2

C．若反应进行到状态D时，一定有v正

D．状态A与状态B相比，状态A的c（I2）大

【答案】B

【解析】A项、由图可知，随温度升高，c（I3-）浓度减小，平衡逆向移动，说明正反应放热，即ΔH<0，故A错误；B项、该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K值减小，则K1>K2，故B正确；

C项、D点没有达到平衡，c（I3-）比平衡时要小（要向A点移动），即反应要向右进行，所以此时υ正>υ逆，故C错误；D项、由图知，c（I3-）：

状态A>状态B，则c（I2）为：

状态A<状态B，故D错误。

5．工业制氢气的一个重要反应是：

CO（g）+H2O（g）==CO2（g）+H2（g）。

已知在25℃时：

①C（s）+

O2（g）

CO（g）ΔH1＝−111kJ·mol−1

②H2（g）+

O2（g）==H2O（g）ΔH2＝−242kJ·mol−1

③C（s）+O2（g）==CO2（g）ΔH3＝−394kJ·mol−1

下列说法不正确的是

A．25℃时，CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）ΔH＝−41kJ·mol−1

B．增大压强，反应①的平衡向逆反应方向移动，平衡常数K减小

C．反应①达到平衡时，每生成1molCO的同时生成0.5molO2

D．反应②断开2molH2和1molO2中的化学键所吸收的能量比形成4molO−H键所放出的能量少484kJ

【答案】B

【解析】A.根据盖斯定律③－②－①得CO（g）+H2O（g）==CO2（g）+H2（g）ΔH＝−41kJ·mol−1，故A正确；B.平衡常数只与温度有关，增大压强K不变，故B错误；C.反应①，每生成1molCO的同时生成0.5molO2，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故C正确；D.焓变=反应物的键能之和-生成物的键能之和，因此反应②断开2molH2和1molO2中的化学键所吸收的能量比形成4molO-H键所放出的能量少484kJ，故D正确；选B。

6．钨（W）在高温下可缓慢升华。

碘钨灯中封存的碘蒸气能发生反应：

W（s）+I2（g）

WI2（g），利用工作时灯泡壁与灯丝的温度差，将沉积在灯泡壁上的钨“搬运”回灯丝上。

对于该过程的理解不正确的是

A．工作时，电能转化为光能和热能

B．工作时，在灯泡壁和灯丝上发生反应的平衡常数互为倒数

C．W（s）+I2（g）

WI2（g）为放热反应

D．碘蒸气的作用是延长灯丝的使用寿命

【答案】B

【解析】A、碘钨灯工作时，发光、发热，电能转化为光能和热能，故A正确；B、工作时，利用灯泡壁与灯丝的温度差，将沉积在灯泡壁上的钨“搬运”回灯丝上，灯丝的温度高于灯泡壁的温度，W在高温下缓慢升华，在灯泡壁上发生反应W（s）+I2（g）

WI2（g），平衡常数K1=

和灯丝上发生反应WI2（g）

W（g）+I2（g）的平衡常数K2=

，K1K2不是互为倒数，故B错误；C、利用工作时灯泡壁与灯丝的温度差，将沉积在灯泡壁上的钨“搬运”回灯丝上，灯丝的温度高于灯泡壁的温度，说明升高温度，化学平衡向吸热方向移动，WI2的物质的量减少，所以该反应向逆反应方向移动，即逆反应是吸热反应，所以正反应是放热反应，故C正确；D、扩散到灯泡壁（低温区）的钨与I2（g）发生反应生成WI2（g），WI2（g）扩散到灯丝（高温区）重新分解出钨沉积到灯丝表面，从而延长钨丝使用寿命，故D正确。

7．一定条件下，在密闭容器里进行如下可逆反应：

橙黄色液体

气

鲜红色液体

。

下列说法正确的是

A．达到平衡时，单位时间里消耗n mol 

的同时也生成n 

B．增大压强，平衡常数将增大

C．达到平衡时，若升高温度，氯气的百分含量减小

D．加入氯气，平衡向正反应方向移动，氯气的转化率一定升高

【答案】A

【解析】A、根据方程式可知单位时间里消耗nmolS2Cl2的需要消耗nmolCl2，同时生成nmolCl2，Cl2的生成与消耗的物质的量相同，反应处于平衡状态，选项A正确；B、平衡常数只与温度有关系，增大压强平衡常数不变，选项B错误；C、正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向进行，氯气的含量增大，选项C错误；D、加入氯气，平衡向正反应方向移动，S2Cl2的转化率增大，氯气的转化率降低，选项D错误。

8．一定条件下存在反应：

CO（g）+H2O（g）

CO2（g）+H2（g），其正反应放热。

现有三个相同的2L恒容绝热（与外界没有热量交换）密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，各容器中充入的物质的物质的量如下表，700℃条件下开始反应。

达到平衡时，下列说法正确的是

容器

充入容器中的物质的物质的量

Ⅰ

1molCO和1molH2O

Ⅱ

1molCO2和1molH2

Ⅲ

2molCO和2molH2O

A．容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同

B．容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同

C．容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的少

D．容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1

【答案】D

【解析】A.在I中充入1molCO和1molH2O，在II中充入1molCO2和1molH2，刚开始时，容器I中正反应速率最大，容器II中正反应速率为零，达到平衡时，容器I温度大于700℃，容器II温度小于700℃，所以容器Ⅰ中的正反应速率大于容器Ⅱ中正反应速率，A错误；B.容器III可看成容器I体积压缩一半，各物质浓度增加一倍，若温度恒定，则平衡不移动；但恒容绝热的情况下，容器III中温度比容器I高，更有利于平衡向逆反应方向移动，升高温度，平衡向吸热的逆反应方向移动，所以化学平衡常数K（I）>K（III），B错误；

C.容器Ⅰ从正反应方向开始，容器III从逆反应方向开始，由于该反应的正反应为放热反应，所以反应达到平衡时，容器Ⅰ的温度高于容器II，升高温度，化学平衡逆向移动，因此I中CO的物质的量比容器Ⅱ中的多，C错误；D.根据选项C可知容器I、II的温度不相同，容器I的温度高于700℃，容器II温度低于700℃。

若容器II的温度也是700℃，一个从正反应方向开始，一个从逆反应方向开始，I中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和等于1，但容器II温度低于700℃，降低温度，平衡正向移动，使CO2的转化率降低，因此容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1，D正确。

9．下列有关平衡常数的说法中，正确的是

A．改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数也一定增大

B．反应2NO2（g）

N2O4（g）△H＜0，升高温度该反应平衡常数增大

C．对于给定可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数互为倒数

D．CO2＋H2

CO＋H2O的平衡常数表达式为K=c（CO）/[c（CO2）c（H2）]

【答案】C

【解析】A项、改变反应物浓度或压强，平衡可以正向进行，反应物转化率增大，但温度不变，平衡常数不变，故A错误；B项、该反应是放热反应，升温平衡向吸热反应方向进行，所以平衡逆向进行，平衡常数减小，故B错误；C项、对于给定可逆反应，根据平衡常数的表达式可知，正逆反应的平衡常数互为倒数，故C正确；D项、CO2＋H2

CO＋H2O的平衡常数表达式为K=

，故D错误。

10．高炉炼铁过程中发生反应：

Fe2O3（s）＋CO（g）

Fe（s）＋CO2（g），该反应在不同温度下的平衡常数见表。

温度T/℃

1000

1150

1300

平衡常数K

4.0

3.7

3.5

下列说法正确的是

A．增加高炉的高度可以有效降低炼铁尾气中CO的含量

B．由表中数据可判断该反应：

反应物的总能量＞生成物的总能量

C．为了使该反应的K增大，可以在其他条件不变时，增大c（CO）

D．1000℃下Fe2O3与CO反应，tmin达到平衡时c（CO）=2×10-3mol/L，则用CO表示该反应的平均速率为2×10-3/tmol/（L·min）

【答案】B

【解析】A.高炉煤气的成分与高炉高度是没有关系的,煤气中CO的含量是高炉生产的产物,增加高炉的高度，不影响化学平衡移动，不会降低CO的含量，故A错误；B.由表中数据可知升高温度，该反应的平衡常数降低，所以该反应属于放热反应，反应物的总能量＞生成物的总能量，故B正确；C.平衡常数只和温度有关，所以增大c（CO）不会改变K，故C错误；D.1000℃下

Fe2O3（s）＋CO（g）

Fe（s）＋CO2（g），K=c（CO2）/c（CO）=4,c（CO）=2×10-3mol/L,c（CO2）=8×10-3mol/L,因为方程式中CO和CO2的计量数相等，所以CO的平均速率为

mol/（L·min），故D错误。

11．在容积一定的密闭容器中，置入一定量的NO（g）和足量C（s），发生反应C（s）＋2NO（g）

CO2（g）＋N2（g），平衡状态时NO（g）的物质的量浓度[NO]与温度T的关系如图所示。

则下列说法中正确的是（　　）

A．该反应的ΔH>0

B．若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1

C．在T2时，若反应体系处于状态D，则此时一定有v正

D．在T3时，若混合气体的密度不再变化，则可以判断反应达到平衡状态C

【答案】D

【解析】A.根据图像可知，随着温度的升高，NO的物质的量浓度增大，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应，故A错误；B.由于正反应为放热反应，温度越高，平衡常数越小，则K1>K2，故B错误；C.根据图像可知，由状态D到平衡点B，需要减小NO的浓度，所以反应正向进行，则v正>v逆,故C错误；D.由于反应物碳是固体，所以在反应进行过程中，气体的总质量一直在变，V一定，气体的密度也就一直在变，当若混合气体的密度不再变化，则可以判断反应达到平衡状态C，故D正确。

12．某温度下，在一个2L的密闭容器中，加入4molA和2molB进行如下反应：

3A（g）+2B（g）

4C（s）+2D（g），反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6molC，则下列说法正确的是（　　）

A．该反应的化学平衡常数表达式是K=

B．此时，B的平衡转化率是40%

C．增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大

D．增大B，平衡向右移动B的平衡转化率不变

【答案】B

【解析】

【详解】

在2L的密闭容器中，加入4molA和2molB进行如下反应：

3A（g）+2B（g）

4C（s）+2D（g），反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6molC，则

3A（g）+2B（g）

4C（s）+2D（g）

开始（mol）4 2   00

转化（mol）1.2 0.8 1.6  0.8

平衡（mol）2.8 1.2  1.6  0.8

A.可逆反应3A（g）+2B（g）

4C（s）+2D（g）的平衡常数K=

，A错误；

B.达到平衡，参加反应的B的物质的量为

=40%，B正确；

C.该反应正反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应移动，即向右移动，化学平衡常数只受温度影响，增大压强平衡常数不变，C错误；

D.增加B的浓度增大，平衡向正反应移动，A的转化率增大，但B的转化率降低，D错误；

故合理选项是B。

13．在25℃和1.01×105Pa时，2N2O5（g）

4NO2（g）+O2（g）△H=+56.7kJ／mol，能自发进行的合理解释是

A．是吸热反应B．是放热反应C．是熵减反应D．是熵增效应大于能量效应

【答案】D

【解析】

【详解】

A.吸热反应△H＞0，△S＞0，高温△H-T△S可能大于0，为非自发反应，故A不选；

B.本反应△H＞0，是吸热反应，故B不选；

C.本反应是熵增加的反应，△H＞0，高温△H-T△S可能大于0，为非自发反应，故C不选；

D.熵增效应大于能量效应，△S＞0，△H＞0，△H-T△S＜0，反应能自发进行，故D选。

故选D。

14．反应CaCO3=CaO+CO2↑为非自发反应，要使此反应能发生，采取的措施（）

A．升高温度B．降低温度C．减少CO2D．增加CO2

【答案】A

【解析】

【分析】

要使一个反应能自发进行，就要保证△G=△H-T△S<0。

【详解】

分析该反应的特点，发现是由固体生成了气体，熵是增加的，有利于反应自发的，但反应在低温下仍为非自发反应，说明该反应是吸热的，可以通过升高温度的方式，使△H-T△S<0，所以答案选择A项。

15．下列有关反应限度的叙述正确的是

A．使用催化剂，可降低反应的活化能，加快反应速率，改变反应限度

B．依据焓判据：

NH4HCO3受热分解可自发进行

C．大多数化学反应在一定条件下都有一定的限度

D．FeCl3与KSCN反应达到平衡时，向其中滴加少量KCl溶液，则溶液颜色变深

【答案】C

【解析】

【详解】

A项、使用催化剂，可降低反应的活化能，改变反应的途径，加快反应速率，但不影响平衡移动，故A错误；

B项、反应向焓变减少的方向进行，NH4HCO3受热分解是吸热反应，不能自发进行，故B错误；

C项、绝大多数化学反应都存在一定的可逆性，只是可逆性的程度不同，反应在一定条件下都有一定的限度，故C正确；

D项、FeCl3与KSCN反应达到平衡时，溶液中存在平衡Fe3++3SCN—

Fe（SCN）3，滴入少量KCl溶液，溶液体积增大，平衡体系中各离子的浓度都降低，平衡向左移动，溶液颜色变浅，故D错误。

故选C。

16．下列说法正确的是

A．浓度是影响化学反应速率的本质因素

B．在容积可变的密闭容器中，发生反应H2（g）+I2（g）

2HI（g），把容积缩小一倍，正反应速率加快，平衡正向移动

C．反应MgCl2（l）=Mg（l）+Cl2（g）的△H<0、△S>0

D．化学反应速率可用单位时间内反应物的浓度变化量来表示

【答案】D

【解析】

【详解】

A．反应物的性质为决定化学反应速率的本质因素，浓度为影响反应速率的外界因素，故A错误；

B．增大压强，参加反应的气体的浓度都增大，正、逆反应速率都增大，对于反应H2（g）+I2（g）

2HI（g），增大压强，平衡不移动，故B错误；

C．MgCl2的分解反应属于吸热反应，△H＞0，反应后生成气体，熵变增加，△S＞0，故C错误；

D．化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示，即可用单位时间内反应物的浓度变化量来表示，故D正确；

答案选D。

17．下列关于化学反应方向及其判据的说法错误的是（　　）

A．1molH2O在不同状态时的熵值：

S[H2O（s）]＜S[H2O（g）]

B．放热反应都可以自发进行，而吸热反应不能自发进行

C．2KClO3（s）＝2KCl（s）+3CO2（g）△H＞0能否自发进行与温度有关

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

【答案】B

【解析】

【详解】

A、物质聚集状态不同熵值不同，气体S＞液体S＞固体S，1molH2O在不同状态时的熵值：

S[H2O（s）]＜S[H2O（g）]，故A说法正确；

B、反应的自发性由焓变和熵变共同决定，当△G＝△H﹣T△S＜0时反应能自发进行，△G＞0时反应不能自发进行。

焓变小于零的反应为放热反应，△H＜0，若△S＜0，高温下可以使△G＞0，反应不能自发进行；焓变大于零的反应为吸热反应，△H＞0，若△S＞0，高温下可以使△G＜0，反应可自发进行，故B说法错误；

C、△H＞0、△S＞0，则在高温下△H﹣T△S＜0可以成立，反应可自发进行，故反应能否自发进行与温度有关，故C说法正确；

D、常温下，反应C（s）+CO2（g）＝2CO（g）反应不能自发进行，则△H﹣T△S＞0，因为△S＞0的反应，则△H＞0，故D说法正确。

18．温度为T时，在两个起始容积都为1L的恒温密闭容器发生反应：

H2（g）＋I2（g）

2HI（g）　ΔH<0。

实验测得：

v正＝2v（H2）消耗＝2v（I2）消耗＝k正c（H2）·c（I2），v逆＝v（HI）消耗＝k逆c2（HI），k正、k逆为速率常数，受温度影响。

下列说法正确的是

容器

物质的起始浓度（mol·L－1）

物质的平衡浓度

c（H2）

c（I2）

c（HI）

Ⅰ（恒容）

0.1

0.1

0

c（I2）＝0.07mol·L－1

Ⅱ（恒压）

0

0

0.6

A．反应过程中，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的物质的量比为1∶3

B．两容器达平衡时：

c（HI，容器Ⅱ）>3c（HI，容器Ⅰ）

C．温度一定，容器Ⅱ中反应达到平衡时（平衡常数为K），有K＝k正/k逆成立

D．达平衡时，向容器Ⅰ中同时再通入0.1molI2和0.1molHI，则此时v正>v逆

【答案】AC

【解析】

【详解】

A.假设能按照比例完全转化为 HI ，反应过程中，容器Ⅰ与容器Ⅱ中气体物质的量之比等于气体的总压强的比为 1:

3 ，故 A 正确；

B.两容器达平衡时：

 c（HI， 容器Ⅱ ）=3c（HI，容器Ⅰ ） ，故 B 错误；

C.温度一定