1、化学平衡常数 化学反应进行的方向质量验收检测试题（时间：45分钟 满分：100分）一、单项选择题（本题包括7小题，每小题6分，共42分）1已知：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)H74.9 kJmol1。下列说法中正确的是(D)A该反应中熵变小于0，焓变大于0B该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行C碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行D判断反应能否自发进行需要根据H与S综合考虑2下列关于化学平衡常数的说法中，正确的是(D)A在任何条件下，化学平衡常数都是一个定值B当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变C化学平衡常数K只与温度、反应物浓
2、度、体系的压强都有关D化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度3下列有关化学平衡常数的描述中正确的是(D)A化学平衡常数的大小决定于化学反应的内因，与其他外界条件无关B相同温度下，反应ABC与反应CAB的化学平衡常数相同C反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0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 4某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol A和2 mol B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1.6 mol C，则下列说法正确的是(B)A该反应的化学平衡常数表达式是KB此时，
3、B的平衡转化率是40%C增大该体系的压强，化学平衡常数增大D增加B，B的平衡转化率增大5一定温度下，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(C)A2H和2KB2H和 K2C2H和K2 D2H和2K 6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 ；则反应H2(g)SO2(g)O2(g) H2S(g)的平衡常数是(D)AK1 K2 BK1K2CK1K2 DK1/K27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
4、常温下，下列反应的平衡常数的数值如下：2NO(g)N2(g)O2(g)K1110302H2(g)O2(g)2H2O(g)K2210812CO2(g)2CO(g)O2(g)K341092以下说法正确的是(C)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、CO2三种物质分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NOH2OCO2D以上说法都不正确二、非选择题（本题包括4小题，共58分）8（14分）高炉炼铁中发生的基本反应之一如下： FeO(固)CO(气)Fe(固)CO2(气)H0。已知1 100时，
5、K0.263。化学平衡常数只与温度有关，不随浓度和压强的变化而变化。(1) 其平衡常数可表示为K_，若温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，平衡常数K值_(本小题空格填写：增大、减小或不变) (2)1 100时，测得高炉中c(CO2)0.025 molL1，c(CO)0.1 molL1，在这种情况下该反应是否处于化学平衡状态_(选填“是”或“否”)，此时化学反应速率是 v正_v逆(选填大于、小于或等于)其原因是_。(3)若平衡时，保持容器容积不变，使容器内压强增大，则平衡_A一定向正反应方向移动 B一定向逆反应方向移动C一定不移动 D不一定移动(4)欲提高CO的平衡转化率，可采取的措施()A减
6、少Fe B增加FeOC移出部分CO2 D提高反应的温度E减小容器的体积 F加入合适的催化剂【答案】：（每空2分，共14分）(1)Kc(CO2)/c(CO) 减小(2)否大于c(CO2)/c(CO)0.263 (3)D (4)C【解析】：(1)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Kc(CO2)/c(CO) ；正反应是放热反应，所以升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小。(2)当c(CO2)0.025 molL1，c(CO)0.1 molL1时K0.0250.10.250.263，所以反应还没有达到平衡状态。(3)保持容器容积不变
7、，使容器内压强增大，但物质的浓度不一定变化，所以平衡不一定发生移动，答案选D。(4)铁、FeO都是固体，不能影响平衡状态；移出部分CO2 ，即降低生成物的浓度，平衡向正反应方向进行，转化率增大；升高温度，平衡向逆反应方向移动，转化率降低；反应前后条件不变，减小容器的体积，平衡不移动；催化剂不能改变平衡状态，所以正确的答案选C。9（16分）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，合成氨工业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题，请回答：(1)若在一容积为2 L的密闭容器中加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2，在一定条件下发生反应： N2(
8、g) 3H2(g)2NH3(g)H0，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2 mol。则前5分钟的平均反应速率v(N2)_。平衡时H2的转化率为_。(2)平衡后，若要提高H2的转化率，可以采取的措施有_。A加了催化剂 B增大容器体积C降低反应体系的温度 D加入一定量N2(3)若在0.5 L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示：T/200300400KK1K30.5请完成下列问题：试比较K1、K2的大小，K1_K2(填“”或“”)；下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是_(填序
9、号字母)A容器内N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为132 Bv(H2)正3v(H2)逆C容器内压强保持不变 D混合气体的密度保持不变400时，反应2NH3(g)N2(g)3H2(g)的化学平衡常数为_。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3 mol、2 mol和 1 mol时，则该反应的v(N2)正_v(N2)逆(填“”或“”)。(4)根据化学反应速率和化学平衡理论，联系合成氨的生产实际，你认为下列说法不正确的是_。A化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品B勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品C催化剂的使用是提高产品产率的有效方法D正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可
10、以提高化工生产的综合经济效益【答案】：（每空2分，共16分）(1)0.01 molL1min150% (2)C、D（3） C 2 (4)C【解析】：(1)根据反应速率的定义：单位时间内物质的量浓度变化量来表示，根据方程式的计量数比可以计算出反应消耗的c(N2)为0.05 molL1，则5分钟之内v(N2)0.01 molL1min1，反应消耗氢气的物质的量为0.3 mol，转化率为0.3/0.60.5，所以转化率为50%。(2)催化剂不能影响转化率，增大体积相当于减小压强，反应向气体体积增大的方向进行，即逆反应方向进行，氢气的转化率减小，由于正反应是放热反应，所以降低温度，可以使反应向正反应方
11、向进行，同时加入氮气也使反应向正反应方向进行，所以这两种方法都可以增大氢气转化率。(3)温度升高，平衡常数增大，所以K1K2。A容器内N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为132和B中v(H2)正3v(H2)逆都不能说明反应达到了平衡。C容器内压强保持不变可以说明反应达到了平衡状态，因为反应是一个体积改变的反应，当容器的压强不变时，体系达到平衡状态根据体系质量不变，容器的体积不变，密度不变不能说明体系达到平衡状态。(4)催化剂不能提高转化率，只能缩短反应时间。10随着环保意识增强，清洁能源越来越受到人们关注。(1)甲烷是一种理想的洁净燃料。已知：CH4(g)2O2(g)= CO2(g)2H2O
12、(g)；H802.3 kJmol1H2O(l)=H2O(g)，H 44.0 kJmol1则4.8 g甲烷气体完全燃烧生成液态水，放出热量为_。(2)利用甲烷与水反应制备氢气，因原料廉价，具有推广价值。该反应为CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)；H206.1 kJmol1。若800 时，反应的化学平衡常数K1.0，某时刻测得该温度下密闭容器中各物质的物质的量浓度如下表。CH4H2OCOH23.0 molL18.5 molL12.0 molL12.0 molL1 则此时正、逆反应速率的关系是_。(填标号)Av(正)v(逆) Bv(正)v(逆)Cv(正)v(逆) D无法判断为了探究温度
13、、压强对上述化学反应速率的影响，某同学设计了以下三组对比实验(温度为360或480、压强为101 kPa或303 kPa，其余实验条件见下表)。实验序号温度/压强/kPaCH4初始浓度/molL1H2O初始浓度/molL11360p2.006.802t1012.006.8033601012.006.80表中t_，p_；设计实验2、3的目的是_。实验1、2、3中反应的化学平衡常数的大小关系是_(用K1、K2、K3表示)。【答案】：（每空2分，共12分）(1)267.1 kJ(2)A480303探究温度化学反应速率的影响K1K3K2 【解析】：(1)已知反应：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)
14、2H2O(g)H802.3 kJmol1，H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJmol1，2得，甲烷气体完全燃烧生成液态水的热化学方程式为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1，所以4.8 g甲烷气体完全燃烧生成液态水，放出热量为890.3 kJmol1267.1 kJ。(2)此时的浓度商为0.63，小于平衡常数K1，所以反应向正反应进行，即v(正)v(逆)。三组实验条件要求温度为360或480、压强为101 kPa或303 kPa，采取控制变量法，探究温度、压强对化学反应速率的影响，由表可知t为480，p为303；对比实验2、3，只有温度不同，其它
15、条件相同，所以实验2、3的目的是探究温度对化学反应速率的影响；实验1、3温度相同，平衡常数相同，即K1K3，比较实验1、2，实验2中温度高，温度升高，平衡向吸热方向移动，该反应为吸热反应，所以平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，即K2K1，所以K2K1K3。11（16分）测定平衡常数对定量认识化学反应具有重要意义。已知：I2能与I反应生成I，并在溶液中建立如下平衡：I2 II。通过测平衡体系中c(I2)、c(I)和c(I)，就可求得该反应的平衡常数。.某同学为测定上述平衡体系中c(I2)，采用如下方法：取V1 mL平衡混合溶液，用c molL1的Na2S2O3溶液进行滴定(反应为I22Na2S
16、2O3=2NaINa2S4O6)，消耗V2 mL的Na2S2O3溶液。根据V1、V2和c可求得c(I2)。(1)上述滴定时，可采用_做指示剂，滴定终点的现象是_。(2)下列对该同学设计方案的分析，正确的是_(填字母)。A方案可行。能准确测定溶液中的c(I2)B不可行。因为I能与Na2S2O3发生反应C不可行。只能测得溶液中c(I2)与c(I)之和.化学兴趣小组对上述方案进行改进，拟采用下述方法来测定该反应的平衡常数(室温条件下进行，溶液体积变化忽略不计)：已知：I和I不溶于CCl4；一定温度下碘单质在四氯化碳和水混合液体中，碘单质的浓度比值即是一个常数(用Kd表示，称为分配系数)，且室温条件下
17、Kd85。回答下列问题：(3)操作使用的玻璃仪器中，除烧杯、玻璃棒外，还需要的仪器是_(填名称)。试指出该操作中应注意的事项为_。(任写一条)(4)下层液体中碘单质的物质的量浓度是_。(5)实验测得上层溶液中c(I)0.049 molL1，结合上述有关数据，计算室温条件下反应I2II的平衡常数K_(用具体数据列出计算式即可)。【答案】：(1)淀粉 溶液由蓝色变无色，且半分钟后颜色不再改变 (2)C(3)分液漏斗 分液时上层液体应从上口倒出，下层液体应从下口放出(或分液漏斗末端应紧靠烧杯内壁或打开上口活塞，使分液漏斗内外压强相等便于液体流下等。其他合理答案也给分);（以上每空2分） (4)0.0
18、85 mol/L （3分） (5)961 （3分）【解析】：(1)碘单质遇淀粉，溶液呈特殊的蓝色，即可用淀粉做指示剂。滴定终点碘被反应掉，现象是：溶液由蓝色变无色(2)由于碘单质能与I反应成I，并在溶液中建立如下平衡：I2 II。随着碘单质浓度的减小，平衡向左移动，所以上述的方案只能测得溶液中c(I2 )与c(I)之和，方案不可行。(3)萃取后溶液分为有机层与水溶液层，操作就是分液操作：用分液漏斗将其分离分液过程的注意事项包括：一是上下层液体不能混合，分液时上层液体应从上口出，下层液体应从下口出；二是分液漏斗末端应紧靠烧杯内壁；三是打开上口活塞，使分液漏斗内外压强相等便于液体流下等。(4)根据：I22Na2S2O3=2NaINa2S4O6，则 I2 2Na2S2O3 12 c(I2)0.010 0.0170.1 解得下层液体中cI2(CCl4)0.085 mol/L(5)由Kd85求得上层溶液中cI2(H2O)0.085/850.001 mol/L又原溶液中c(I)0.1 molL1，所得到的上层溶液中c(I)0.049 molL1由反应I2II可知，上层溶液中c(I)(0.10.049) molL10.051 molL1所以，在此温度下反应I2 II平衡常数K961
