1、课时作业(二十九)化学平衡常数化学反应进行的方向一、选择题1(2014年高考安徽卷)臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为：2NO2(g)O3(g)N2O5(g)O2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是()ABCD升高温度，平衡常数减小03 s内，反应速率为：v(NO2)0.2 molL1t1时仅加入催化剂，平衡正向移动达平衡时，仅改变x，则x为c(O2)解析：A.从能量变化的图像分析，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，A正确；B.依据化学反应速率的计算公式：v(NO2)0.2 molL1s1，单位不对，B错误；C.催化剂会同等程度地
2、改变正、逆反应速率，所以加入催化剂，平衡不移动，C错误；D.增大c(O2)，平衡逆向移动，NO2的转化率降低，D错误。答案：A2化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志，在常温下，下列反应的平衡常数的数值如下：2NO(g)N2(g)O2(g)K11030,2H2(g)O2(g)2H2O(l)K221081,2CO2(g)2CO(g)O2(g)K341092。以下说法正确的是()A常温下，NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1c(N2)c(O2)B常温下，水分解产生O2，此时平衡常数的数值约为51080C常温下，NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为N
3、OH2OCO2D以上说法都不正确解析：K1的表达式应为K1；常温下，水分解产生O2，是H2和O2化合生成H2O的逆反应，因此其平衡常数的数值应为K2的倒数，数值为51082；由于三个反应都在常温下进行，根据K值的大小可以得出三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NOH2OCO2。答案：C3COCl2俗名光气，是有毒气体。在一定条件下，可发生的化学反应为：COCl2(g)CO(g)Cl2(g)H0，H2的物质的量随时间的变化如图所示，下列说法正确的是()A该温度下，反应的平衡常数是B02 min内HI的平均反应速率为：005 molL1min1C恒压下向该体系中加入N2，反应速率不变，平衡
4、不移动，化学平衡常数不变D升高温度，平衡向正反应方向移动，化学平衡常数可能增大也可能减小答案：B5一定温度下，反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)的反应热和化学平衡常数分别为H和K，则相同温度时反应4NH3(g)2N2(g)6H2(g)反应热和化学平衡常数为()A2H和2KB2H和K2C2H和K2 D2H和2K解析：反应热和化学计量数成正比，即反应热是2H；平衡常数是在一定条件下，可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以根据方程式可知，选项C正确。答案：C6已知下列反应的平衡常数：H2(g)S(s)2H2S(g)，K1；S(s)O2(g)SO2(g)，K2
5、；则反应H2(g)SO2(g)O2(g)H2S(g)的平衡常数是()AK1K2 BK1K2CK1K2 DK1/K2解析：按先后顺序对反应式进行编号，依次为、，由于所求的反应式可用反应式反应式得到，故由化学平衡常数的意义知，K3K1/K2。答案：D7(2014年高考四川卷)在10 L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(g)，所得实验数据见下表：实验编号温度/起始时物质的量/mol平衡时物质的量/moln(X)n(Y)n(M)7000.400.100.0908000.100.400.0808000.200.30a9000.100.15b下列说法正确的是()A实
6、验中，若5 min时测得n(M)0.050 mol，则0至5 min时间内，用N表示的平均反应速率v(N)1.0102mol/(Lmin)B实验中，该反应的平衡常数K2.0C实验中，达到平衡时，X的转化率为60%D实验中，达到平衡时，b0.060解析：A项根据方程式可知在5 min内反应生成的n(N)等于生成的n(M)，则v(N)1103mol/(Lmin)，该项错误；B项根据表格中数据可知平衡时c(X)0.002 mol/L、c(Y)0.032 mol/L、c(N)c(M)0.008 mol/L，则平衡常数K1.0，该项错误；C项因该反应在800 时平衡常数为1，设反应中转化的X的物质的量为
7、x，则有(0.20x)(0.30x)xx，故x0.12 mol，X的转化率为100%60%，该项正确；D项假设在900 时，该反应的平衡常数也为1.0，根据实验中的数据可知b0.060 mol，由中数据可知在700 时平衡常数约为2.6，结合800 时平衡常数为1.0可知，温度越高，该平衡常数越小，平衡逆向移动，故b0.060，该项错误。答案：C8t 时，某平衡体系中含有X、Y、Z、W四种物质，此温度下发生反应的平衡常数表达式为K。有关该平衡体系的说法正确的是()A当混合气体的平均相对分子质量保持不变时，反应达平衡B增大压强，各物质的浓度不变C升高温度，平衡常数K增大D增加X的量，平衡既可能正
8、向移动，也可能逆向移动解析：首先根据平衡常数的表达式推知，反应前后气体的体积保持不变，即平衡体系中Y是生成物且是气体，Z和W是反应物且也是气体，X未计入平衡常数中，说明X是固体或液体，但不确定是反应物还是生成物，由此可知选项A正确。增大压强虽然平衡不移动，但由于体积变小，因此各物质的浓度均增大，选项B错。由于反应的热效应未知，因此C也错。 由于X未计入平衡常数中，X量的多少不影响平衡状态，D也错。答案：A9.一定温度下，将1 mol A和1 mol B气体充入2 L恒容密闭容器，发生反应A(g)B(g)xC(g)D(s)，t1时达到平衡。在t2、t3时刻分别改变反应的一个条件，测得容器中气体C
9、的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是()A反应方程式中的x1Bt2时刻改变的条件是使用催化剂Ct3时刻改变的条件是移去少量物质DDt1t3间该反应的平衡常数均为4解析：由图知t2时刻气体C的浓度增大，但平衡没有移动，说明反应A(g)B(g)xC(g)D(s)是一个气体体积不变的反应，即x2，改变的条件是增大压强，A、B均错。t3时刻后气体C的浓度逐渐增大，说明平衡正向移动，D为固态，移去少量物质D，平衡不移动，C错。t1t3时，K值相同，t1t2时，K4，D正确。答案：D10(双选)(2014年高考江苏卷)一定温度下，在三个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g)C
10、H3OCH3(g)H2O(g)下列说法正确的是()A该反应的正反应为放热反应B达到平衡时，容器中的CH3OH体积分数比容器中的小C容器中反应到达平衡所需时间比容器中的长D若起始时向容器中充入CH3OH 0.15 mol、CH3OCH3 0.15 mol和H2O 0.10 mol，则反应将向正反应方向进行解析：容器中的平衡常数K4，容器中的平衡常数K，所以该反应的正反应方向是放热反应，A正确；容器、达到平衡时是等效平衡，CH3OH体积分数相等，B错误；容器反应温度高，反应速率快，达到平衡所用的时间短，C错误；容器中Qc”“p3p2p1。依据反应特点及平衡移动原理，提高乙烯转化率还可以增大H2O与
11、C2H4的比例，将乙醇及时分离出去等。答案：(1)0.07 (MPa)1(2)p4p3p2p1相同温度下增大压强，平衡向正反应方向移动，C2H4的转化率增大，由图中数据可判断(3)增大H2O和C2H4的比例将乙醇及时分离出13开发新能源和三废处理都是可持续发展的重要方面。由碳的氧化物直接合成乙醇燃料已进入大规模生产。如以CO和H2为原料合成乙醇，化学反应方程式为2CO(g)4H2(g)CH3CH2OH(g)H2O(g)；若密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2，在催化剂作用下反应生成乙醇：CO的转化率()与温度、压强的关系如下图所示。(1)若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态，
12、此时在A点时容器的体积为10 L，则该温度下的平衡常数：K_，平衡时B点容积为_L。(2)若A、C两点都表示达到平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA_tC(填“大于”“小于”或“等于”)。(3)工业上还可以以CO2和H2为原料合成乙醇，并且更被化学工作者推崇，但是在相同条件下，由CO制取CH3CH2OH的平衡常数远远大于由CO2制取CH3CH2OH的平衡常数。请推测化学工作者认可由CO2制取CH3CH2OH的优点主要是_。解析：(1) 2CO(g)4H2(g)CH3CH2OH(g)H2O(g) 1 2 0 0 0.5 1.0 0.25 0.25 0.5 1.0 0.25 0.25该温度下反应的平衡常数K0.25。A、B两点温度相同，K值相同。设B点体积为x，则2CO(g)4H2(g)CH3CH2OH(g)H2O(g)n0 10 20 0 0n 8 16 4 4n平 2 4 4 4c平 K0.25解得：x2(2)根据题中图像可知，C点对应温度和压强均大于A点对应温度和压强，所以达到平衡C点反应速率快、所需时间短。(3)该方法的优点是原料易得，可以减轻温室效应等。答案：(1)0.252(2)大于(3)原料易得，可以减轻温室效应
