1、题组层级快练(二十三)一、选择题1(2014赤峰模拟)下列关于平衡常数的说法中，正确的是()A在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度表示，生成物浓度用平衡浓度表示B化学平衡常数较大的可逆反应，所有反应物的转化率一定大C可以用化学平衡常数来定量描述化学反应进行的限度D平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂有关答案C解析平衡常数中的浓度都是平衡浓度，平衡常数仅受温度影响，其大小可以描述反应的限度，A、D项错误，C项正确。转化率不但受平衡常数的影响，而且还受自身起始浓度及其他物质浓度的影响，B项错误。2下列对化学反应预测正确的是()选项化学反应方程式已知条件预测AM(s)=X(g)Y(s)H0它
2、是非自发反应BW(s)xG(g)=2Q(g)H0答案B解析根据复合判据：GHTS，M(s)=X(g)Y(s)，固体分解生成气体，为熵增反应，H0时，在高温下，能自发进行，A项错误；W(s)xG(g)=2Q(g)H0时，在高温下可能自发进行，C项错误；4M(s)N(g)2W(l)=4Q(s)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，D项错误。3.(2014烟台模拟)在一定温度下，向2 L体积固定的密闭容器中加入1 mol HI，发生反应：2HI(g)H2(g)I2(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
3、均反应速率为0.05 molL1min1C恒压下向该体系中加入N2，反应速率不变，平衡不移动，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B解析A项，达到平衡状态时，氢气的浓度是0.05 molL1，碘的浓度和氢气的相等，碘化氢的浓度是0.4 molL1，其平衡常数是，故A项错误。B项，根据图像可知，氢气的变化量为0.1 mol，所以HI的变化量为0.2 mol。所以02 min内HI的平均反应速率为0.05 molL1min1。C项，恒压条件下向体系中加入氮气，反应体系的压强减小，反应速率减小，故错误。D项，升高温度，平衡正向移动，K值增大，故错误。4
4、(2014北京丰台一模)已知A(g)B(g)C(g)D(g)，反应的平衡常数和温度的关系如下：温度/7008008301 0001 200平衡常数1.71.11.00.60.4830 时，向一个2 L的密闭容器中充入0.2 mol的A和0.8 mol的B，反应初始4 s内A的平均反应速率v(A)0.005 mol(Ls)1。下列说法中正确的是()A4 s时c(B)为0.76 molL1B830 达到平衡时，A的转化率为80%C反应达到平衡后，升高温度，平衡正向移动D1 200 时反应C(g)D(g)A(g)B(g)的平衡常数的值为0.4答案B解析A的浓度减少量v(A)0.005 mol(Ls)
5、14 s0.02 molL1，所以B的浓度减少量为0.02 molL1,4 s时c(B)0.4 molL10.02 molL1，A项错误；B项依据三段式进行计算：A(g)B(g)C(g)D(g)始态(molL1)0.10.400反应的量(molL1) x xxx平衡(molL1)0.1x0.4xxxK1，x0.08，B项正确；温度越高，平衡常数越小，所以升高温度平衡左移，C项错误；D项，平衡常数为2.5，错误。5下列有关说法正确的是()A.下图表示恒温恒容条件下发生的可逆反应2NO2(g)N2O4(g)中，各物质的浓度与其消耗速率之间的关系，其中交点A对应的状态为化学平衡状态B平衡常数与转化率
6、关系：C一定温度下，反应2Mg(s)CO2(g)=2MgO(s)C(s)能自发进行，则该反应H0D温度不变的恒压密闭容器中气体的密度不随时间而变化说明A(s)3B(g)C(g)D(g)反应已经达到平衡状态答案D解析A项，消耗NO2速率，表示正反应速率，消耗N2O4速率，表示逆反应速率，但交点A表示v(NO2)v(N2O4)，转化为同一物质时表示逆反应速率大于正反应速率，平衡左移，错误；B项，转化率50%，平衡常数不一定等于1，错误；C项，此反应是熵减的反应，能自发进行，故此反应一定是放热反应，错误；D项，依，假设平衡右移，V(气体)减小、m(气体)增大，可知增大，能判断平衡状态。6(2014龙
7、岩一级达标学校联盟联考)1 000 时，FeO(s)H2Fe(s)H2O，K0.52。欲使容器中有1.0 mol FeO被还原，反应前容器中应充入a mol H2。则a的值最接近()A1.0B2.0C3.0 D4.0答案C解析1 000 时，水是气态。当容器中有1.0 mol FeO被还原时，有1.0 mol H2参与反应，生成1.0 mol H2O。设容器容积为V L，则平衡时c(H2O)1/V mol/L，c(H2)(a1)/V mol/L。Kc(H2O)/c(H2)0.52，解得a2.9，C项正确。7.(2014绵阳三诊)已知反应2H2(g)CO(g)CH3OH(g)的平衡常数如表。按照
8、相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列大小比较正确的是()平衡常数温度/500700800K2.500.340.15A.平衡常数：K(a)K(c)，K(b)K(d)B正反应速率：v(a)v(c)，v(b)v(d)C达到平衡所需时间：t(a)t(c)，t(b)t(d)D平均相对分子质量：M(a)M(c)，M(b)M(d)答案A解析由题给表格可知，随温度升高，平衡常数减小，所以此反应正向为放热反应。再由图像可知，压强一定，CO的平衡转化率(T1)(T2)(T3)，所以T1T2K(c)，因为b、d点处于同一温度下，所以K(b)K(d)，A项正确；c点的温度高于
9、a点，所以c点速率大，b点压强大于d点，所以b点比d点错，C项错误；平均相对分子质量M(a)M(c)，D项错误。8(2014西安模拟)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()A该反应的化学平衡常数表达式是KB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增加B，平衡向右移动，B的平衡转化率增大答案B解析C是固体，不写入K的表达式，A项错。生成1.6 mol C，即消耗0.8 mol B，所以B的转化率为
10、40%，B项正确。化学平衡常数只与温度有关，加压，平衡常数不变，C项错。加入B，B自身的转化率降低，D项错。9已知：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)H25 kJmol1某温度下的平衡常数为400。此温度下，在1 L的密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下：物质CH3OHCH3OCH3H2Oc/(molL1)0.81.241.24下列说法正确的是()平衡后升高温度，平衡常数400平衡时，c(CH3OCH3)1.6 molL1平衡时，反应混合物的总能量减少20 kJ平衡时，再加入与起始等量的CH3OH，达新平衡后CH3OH转化率增大此时刻反应达到平衡状
11、态平衡时CH3OH的浓度为0.08 molL1A BC D答案B解析因为正反应为放热反应，升高温度平衡常数减小，错；根据表格数据可知，反应转化生成的CH3OCH3、H2O浓度均为1.24 molL1，此时CH3OH的浓度为0.8 molL1，根据Qc，将各物质的浓度代入可得，Qc2.4400，所以此时没有达到平衡，此时反应向正反应方向进行，错；由化学平衡常数计算可知平衡时c(CH3OCH3)1.6 molL1，对；生成CH3OCH3的物质的量为1.6 mol，根据方程式可知生成1.6 mol CH3OCH3放出的热量为1.6 mol25 kJmol140 kJ，错；平衡时，再加入与起始等量的C
12、H3OH，相当于增大压强，平衡不移动，CH3OH的转化率不变，错；根据可知，达到平衡时CH3OH的浓度为0.08 molL1，对。10.(2013珠海模拟)某同学在三个容积相同的密闭容器中，分别研究三种不同条件下化学反应2X(g)Y(g)W(g)的进行情况。其中实验、控温在T1，实验控温在T2，它们的起始浓度均是c(X)1.0 molL1，c(Y)c(W)0，测得反应物X的浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是()A与实验相比，实验可能使用了催化剂B与实验相比，实验若只改变温度，则温度T1T1，平衡时实验中X浓度较小，表明升温平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，正确；C项，实验、中
13、达到平衡时，X的体积百分含量明显是，故不正确；D项，实验中，平衡时c(Y)c(W)0.25 molL1, K平0.25，而反应温度不变，则平衡常数不变，K平0.25，解得a0.2(molL1)，则平衡时c(X)0.8 molL12a0.4 molL1，正确。二、非选择题11(2013新课标全国)在1.0 L密闭容器中放入0.10 mol A(g)，在一定温度进行如下反应：A(g)B(g)C(g)H85.1 kJmol1反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：时间t/h0124816202530总压强p/100 kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539
14、.53回答下列问题：(1)欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为_。(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率(A)的表达式为_，平衡时A的转化率为_，列式并计算反应的平衡常数K_。(3)由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A)，n总_mol，n(A)_mol。下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算：a_。反应时间t/h04816c(A)/(molL1)0.10a0.0260.006 5分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(t)的规律，得出的结论是_，由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c(A)为_molL1。答案(1)升高温度、降
15、低压强(2)(1)100%94.1%A(g)B(g)C(g)0100 0010(194.1%) 0.1094.1%0.1094.1%K1.5 molL1(3)0.100.10(2)0.051达到平衡前每间隔4 h，c(A)减少约一半0.013解析(1)A(g)B(g)C(g)的正向反应是一个气体体积增大的吸热反应，故可通过降低压强、升温等方法提高A的转化率。(2)在温度一定、容积一定的条件下，气体的压强之比等于其物质的量(物质的量浓度)之比。求平衡常数时，可利用求得的平衡转化率并借助“三段式”进行，不能用压强代替浓度代入。(3)n(A)的求算也借助“三段式”进行。a0.051，从表中数据不难得
16、出：每隔4 h，A的浓度约减少一半，依此规律，12 h时，A的浓度为0.013 mol/L。12(2014广东)用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应为主反应，反应和为副反应。CaSO4(s)CO(g)CaS(s)CO2(g)H147.3 kJmol1CaSO4(s)CO(g)CaO(s)CO2(g)SO2(g)H2210.5 kJmol1CO(g)C(s)CO2(g)H386.2 kJmol1(1)反应2CaSO4(s)7CO(g)CaS(s)CaO(s)6CO2(g)C(s)SO2(g)的H_(用H1、H2和H3
17、表示)。(2)反应的平衡常数的对数lgK随反应温度T的变化曲线见图，结合各反应的H，归纳lgKT曲线变化规律：a_；b_。(3)向盛有CaSO4的真空恒容密闭容器中充入CO，反应于900 达到平衡，c平衡(CO)8.0105 molL1，计算CO的转化率(忽略副反应，结果保留两位有效数字)。_(4)为减少副产物，获得更纯净的CO2，可在初始燃料中适量加入_。(5)以反应中生成的CaS为原料，在一定条件下经原子利用率100%的高温反应，可再生CaSO4，该反应的化学方程式为_；在一定条件下，CO2可与对二甲苯反应，在其苯环上引入一个羧基，产物的结构简式为_。答案(1)4H1H22H3(2)放热反
18、应的lgK随温度的升高而减小，吸热反应的lgK随温度的升高而增大同为放热反应，H越大，lgK随温度变化的变化值越小(3)由图像可知，当反应在900 时，lgK2，即平衡常数K100。设起始时CO的浓度为a molL1，转化量为x molL1。CaSO4(s)CO(g)CaS(s)CO2(g) a 0 x x 8.0105 x根据：K100，解得x8.0103。根据： ax8.0105，解得a8.08103。所以CO的转化率100%99%(4)O2、CaO、NaHCO3等(5)CaS2O2CaSO4H3CCOOHCH3解析(1)利用盖斯定律可以计算出所给反应的焓变，要学会利用所给方程式中化学计量
19、数和反应物、中间产物的关系进行解答。根据盖斯定律，由42可得目标热化学方程式，故有H4H1H22H3。(2)该图像只标明反应的变化趋势，由于反应是放热反应，可得出“随着温度升高，放热反应的lgK随温度的升高而减小，吸热反应的lgK随温度的升高而增大”的结论；由于所给三个热化学方程式中有两个是放热反应，一个是吸热反应，而给出的图像中有两条变化趋势相同，因此可判断曲线代表反应，曲线代表反应，通过反应和反应曲线相对关系，可得出“同为放热反应，H越大，lgK随温度变化的变化值越小”的结论。(3)由图像可知，当反应在900 时，lgK2，即平衡常数K100。设起始时CO的浓度为a molL1，转化量为x
20、 molL1。CaSO4(s)CO(g)CaS(s)CO2(g) a 0 x x 8.0105 x根据：K100，解得x8.0103。根据： ax8.0105，解得a8.08103。所以CO的转化率100%99%。(4)要获得更纯净的二氧化碳，必须减少二氧化硫的量，通过反应的分析可知，当二氧化碳浓度增大时，可使平衡向左移动，所以可在初始燃料(CO)中加入适量二氧化碳，减少二氧化硫的产生，获得更纯净的二氧化碳。(5)本小题首先确定三点：一是反应物为CaS；二是生成物为CaSO4；三是原子利用率为100%。所以另一种反应物为O2，反应方程式为CaS2O2CaSO4；通过分析题给信息可知，生成物为反
21、应物在苯环上引入羧基而得，所以生成物的结构简式为H3CCOOHCH3。13(2014衡阳三次联考)实施以节约能源和减少废气排放为基本内容的节能减排政策，是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。试运用所学知识，回答下列问题：(1)已知某温度下某反应的化学平衡常数表达式为：K，它所对应的化学反应为_。(2)已知在一定温度下，C(s)CO2(g)2CO(g)H1a kJ/mol平衡常数K1；CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)H2b kJ/mol平衡常数K2；C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)H3平衡常数K3。则K1、
22、K2、K3之间的关系是_，H3_(用含a、b的代数式表示)。(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，发生如下反应：CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)，该反应平衡常数随温度的变化如表所示：温度/400500800平衡常数K9.9491该反应的正反应方向是_反应(填“吸热”或“放热”)，若在500 时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020 mol/L，在该条件下，CO的平衡转化率为_。(4)在催化剂存在条件下反应：H2O(g)CO(g)CO2(g)H2(g)，CO转化率随蒸气添加量的压强比及温度变化关系如图所示：
23、对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作Kp)，则该反应的Kp_，提高pH2O(g)/p(CO)比，则Kp_(填“变化”“变小”或“不变”)。实际上，在使用铁镁催化剂的工业流程中，一般采用400 左右、pH2O(g)/p(CO)35。其原因可能是_。答案(1)CO(g)H2(g)H2O(g)C(s)(2)K3K1K2(ab) kJ/mol(3)放热75%(4)不变该温度下催化剂活性较大；该压强比下，反应物转化率已经接近98%。解析(1)根据化学平衡常数的定义，结合元素守恒可知还有一种生成物，为C，反应的化学方程式为CO(g)H2(g)H2O
24、(g)C(s)。(2)将三个热化学方程式按顺序依次编号为，根据盖斯定律，将相加可得，H3H1H2(ab) kJmol1。化学平衡常数K3K1K2。(3)由表中数据看出，随温度升高，化学平衡常数减小，可知该反应为放热反应。设CO的平衡转化率为，由“三段式”：H2OCO(g) CO2(g)H2(g)起始(molL1)0.0200.020 00转化(molL1)0.0200.020 0.0200.020平衡(molL1)0.0200.0200.0200.0200.0200.020则9，解得0.75。(4)迁移化学平衡常数的定义，平衡时生成物各压强幂之积与反应物各压强幂之积的比可表示平衡常数，该平衡常数也只与温度有关。
