1、计时双基练(二十三)化学平衡常数化学反应进行的方向(计时：45分钟满分：100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分)1(2015盐城调研)下列判断不正确的是()A有时焓变对反应的方向起决定性作用B有时熵变对反应的方向起决定性作用C焓变和熵变是判断反应方向的两个主要因素D任何情况下，温度都不可能对反应的方向起决定性作用解析根据GHTS，若H0，S0，温度(T)很高时，G可能小于0，反应自发进行，若H0，S0，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0.05 molL1min1C恒压下向该体系中加入N
2、2，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，根据图象可知，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。答案B4(2015洛阳质检)在一定温度下，反应H2(g)X2(g)HX(
3、g)的平衡常数为10。若将1.0 mol的HX(g)通入体积为1.0 L的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于()A5%B17%C25%D33%解析H2(g)X2(g)HX(g)起始浓度/molL100 1变化浓度/molL1xx 2x平衡浓度/molL1xx12xK10，解得x0.083 3，HX的分解率100%16.7%。答案B5 (2015皖北联考)一定温度下，某密闭容器中存在如下平衡：2A(g)nB(？)C(g)3D(g)，且平衡时c(A)1 molL1，c(C)0.8 molL1，若容器容积扩大2倍，重新平衡时，c(A)0.6 molL1，下列说法中正确的是()A平衡向
4、右移动Bn2、B是气体C新旧平衡态时的速率：v(旧)v(新)D新平衡时c(C)0.35 molL1解析容积扩大2倍(减压)后，若平衡不移动，则c(A)0.5 molL12，B项错误；新平衡时压强小，反应速率小，C项错误。答案D6(2015南京三模)某温度下，在2 L恒容密闭容器中，3种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(n)如下表所示，下列说法正确的是()XYWn(起始状态)/mol210n(平衡状态)/mol10.51.5A.升高温度，若W的体积分数减小，则此反应的H0B该温度下，此反应的平衡常数K6.75C增大压强，正、逆反应速率均增大，平衡向正反应方向移动D该温度下，再向容器中充入1.5
5、 mol W，达到新平衡时，c(X)1.5 mol/L解析A项，升高温度，W的体积分数减小，表明平衡逆向移动，则正反应放热，H400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态平衡时CH3OH的浓度为0. 08 molL1ABCD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，Qc2.40T1温度下的部
6、分实验数据为：t/s05001 0001 500c(A)/(molL1)6.003.503.003.00下列说法正确的是()A500 s内A的分解速率为3.0103 molL1s1B1 000 s时A的转化率为50%，T1温度下的平衡常数为K10.75C平衡时，其他条件不变，再加入一定量的A，达新平衡后K值增大DT1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若K1K2，则T1T2解析v(A)5103 molL1s1，A项错误；1 000 s后A的浓度不再发生变化，即达到了化学平衡，列出三种量如下：2A(g)B(g)C(g)起始/(molL1)6.0000平衡/(molL1)3.001
7、.501.50则K10.25，(A)100%50%，B项错误；平衡时，其他条件不变，再加入一定量的A，平衡正向移动，但是温度不变，K值不变，C项错误；对于吸热反应来说，T越高，K越大，若K1K2，则T1T2，D项正确。答案D二、非选择题(本大题共4小题，共50分)11(12分)(2015江苏南通模拟)高炉炼铁是冶铁的主要方法，发生的主要反应为Fe2O3(s)3CO(g)2Fe(s)3CO2(g)Ha kJmol1(ap2p1。答案(1)9941(2)Ka反应为放热反应，平衡常数数值应随温度升高变小(3)减小升高温度时，反应为放热反应，平衡向左移动，使得体系中CO的量增大；反应为吸热反应，平衡向
8、右移动，又使产生CO的量增大；总结果，随温度升高，使CO的转化率降低p3p2p1相同温度下，由于反应为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率；而反应为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响。故增大压强时，有利于CO的转化率升高13(13分)(2015昆明二检)工业上用净化后的水煤气在催化剂作用下，与水蒸气发生反应制取氢气，化学方程式为：CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)。一定条件下，将4 mol CO与2 mol H2O(g)充入体积为2 L的密闭容器中，体系中各物质的浓度随时间的变化如图所示：(1)在04 min时段，反应速率v(H2O)为_molL1min1，该
9、条件下反应的平衡常数K为_(保留两位有效数字)。(2)该反应到4 min时，CO的转化率为_。(3)若6min时改变的外部条件为升温，则该反应的H_0(填“”“”或“”)，此时反应的平衡常数_(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)判断该反应达到化学平衡状态的依据是_。a混合气体的密度不变b混合气体中c(CO)不变cv(H2O)正v(H2)逆d断裂2 mol HO 键的同时生成1 mol HH 键(5)若保持与4 min时相同的温度，向一容积可变的密闭容器中同时充入0.5 mol CO、1.5 mol H2O(g)、0.5 mol CO2和a mol H2，则当a2.5时，上述反应向_(填“正
10、反应”或“逆反应”)方向进行。若要使上述反应开始时向逆反应方向进行，则a的取值范围为_。解析(1)v(H2O)(1.0 mol/L0.2 mol/L)4 min0.2 molL1min1；由反应的化学方程式及图象可知，4 min达到平衡时c(CO)1.2 mol/L，c(H2O)0.2 mol/L，c(CO2)c(H2)0.8 mol/L，故平衡常数K2.7。(2)CO的转化率为100%40%。(3)6 min时升温，CO和H2O的浓度增大，即平衡逆向移动，故正反应为放热反应，即H0；升温平衡逆向移动，故平衡常数减小。(4)该反应中反应物和生成物均为气体，故气体质量始终不变，又反应容器体积不变
11、，故反应过程中混合气体的密度始终不变，即密度不变不能作为反应达到平衡的标志，a项错误；反应过程中某种反应物或生成物的浓度不变，表明反应达到平衡，b项正确；该反应方程式中H2O和H2的系数相等，故v(H2O)正v(H2)正v(H2)逆时表明反应达到平衡，c项正确；断裂HO键与生成HH键都是指正反应，故该项不能作为反应达到平衡的标志，d项错误。(5)该容器容积可变，设容器容积为VL，则Qc1.72.7，故a4.05。答案(1)0.22.7(2)40%(3)4.0514(13分)(2015广东卷)用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染。(1)传统上该转化通过如图所示的催化循环实现。其中，反
12、应为：2HCl(g)CuO(s)H2O(g)CuCl2(s)H1反应生成1 mol Cl2(g)的反应热为H2，则总反应的热化学方程式为_(反应热用H1和H2表示)。(2)新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性。实验测得在一定压强下，总反应的HCl平衡转化率随温度变化的HClT曲线如图，则总反应的H_0(填“”“”或“”)；A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是_。在上述实验中若压缩体积使压强增大，画出相应HClT曲线的示意图，并简要说明理由：_。下列措施中，有利于提高HCl的有_。A增大n(HCl)B增大n(O2)C使用更好的催化剂D移去H2O(3)一
13、定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下：t/min02.04.06.08.0n(Cl2)/103 mol01.83.75.47.2计算2.06.0 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以molmin1为单位，写出计算过程)。解析(1)据图示写出反应CuCl2(s)O2(g)CuO(s)Cl2(g)H2，由()2可写出总反应的热化学方程式。(2)由题图中随温度升高，HCl转化率降低，可知总反应为放热反应，H0。温度越高，生成物浓度越小，则平衡常数也随之减小，即K(A)较大。相同温度下，压强增大，平衡向气体分子数减小的方向(即正反应方向)移动，HCl增大；且因反应为放热反应，故HC
14、l仍随温度T的升高而降低。增大n(HCl)，HCl转化率减小，A项错误；增大n(O2)，HCl转化率增大，B项正确；使用催化剂只改变反应速率，但对平衡无影响，C项错误；移去H2O，会减小c(H2O)，平衡正向移动，HCl转化率增大，D项正确。(3)根据数据可求出v(Cl2) molmin19.0104 molmin1，由物质的反应速率之比等于化学计量数之比可求出v(HCl)2v(Cl2)1.8103 molmin1。答案(1)2HCl(g)O2(g)Cl2(g)H2O(g)H1H2(2)K(A)如图相同温度下，压强增大，平衡向气体分子数减小的方向(即正反应方向)移动，HCl增大；且因反应为放热反应，故HCl仍随温度T的升高而降低BD(3)v(HCl)2v(Cl2)221.8103 (molmin1)