1、课时作业(二十八)化学平衡常数 化学反应进行的方向 1(2019浙江金华模拟)下列变化过程中，S0 的是()A氯化钠溶于水中 BNH3(g)与 HCl(g)反应生成 NH4Cl(s)C干冰(CO2)的升华 DCaCO3(s)分解为 CaO(s)和 CO2(g)B A.氯化钠溶于水中，固体变成溶液，混乱度增大，S0，故 A 错误；B.NH3(g)与HCl(g)反应生成 NH4Cl(s)，气体体积减小，反应后熵变减小，S0，故 B 正确；C.干冰(CO2)的升华，混乱度增大，S0，故 C 错误；D.CaCO3(s)分解为 CaO(s)和 CO2(g)，气体体积增大，混乱度增大，S0，故 D 错误。
2、2(2019江苏扬州月考)某反应3D(g)在高温时能自发进行，其逆反应在低温下能自发进行，则该反应的正反应的 H、S 应为()AH0，S0 BH0，S0 CH0，S0 DH0，S0 C 反应3D(g)的正反应为气体总分子数增加的反应，则有 S0。在高温时能自发进行，其逆反应在低温下能自发进行，说明正反应高温时的 HTS0，而低温时的 HTS0，从而可得 H0。3只改变一个影响化学平衡的因素，平衡常数 K 与化学平衡移动的关系叙述不正确的是()AK 值不变，平衡可能移动 B平衡向右移动时，K 值不一定变化 CK 值有变化，平衡一定移动 D相同条件下，同一个反应的方程式的化学计量数增大 2 倍，K
3、 值也增大两倍 D 因改变压强或浓度引起化学平衡移动时，K 值不变，A 项和 B 项均正确；K 值只与温度有关，K 值发生了变化，说明体系的温度改变，则平衡一定移动，C 项正确；相同条件下，同一个反应的方程式的化学计量数增大 2 倍，K 值应该变为 K2原，D 项错误。4(2019河北邢台模拟)将 1 mol N2O5置于 2 L 密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：2N2O52O4(g)O2(g)；N2O42(g)。达到平衡时，c(O2)0.2 molL1，c(NO2)0.6 molL1，则此温度下反应的平衡常数为()A3.2 B0.2 C 1180 D 445 B N2O5分解得到 N2
4、O4部分转化为 NO2(g)，平衡时 c(O2)0.2 molL1，c(NO2)0.6 molL1，则平衡时 c(N2O4)2c(O2)12c(NO2)0.2 mol/L2120.6 mol/L0.1 mol/L，平衡时 c(N2O5)1 mol2 L 2c(O2)0.5 mol/L0.2 mol/L20.1 mol/L，故反应的平衡常数 Kc22O4c2c22O50.120.20.120.2。5(2019山东济南模拟)在一定体积的 1 L 密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)H2H2O(g)，其化学平衡常数 K 和温度 t 的关系如表：t/700 800 830 1 000 K 0.6
5、 0.9 1.0 1.7 下列说法正确的是()A上述生成 CO 和 H2O 的反应为放热反应 B加压、增大 H2浓度和加入催化剂都能提高 CO2的转化率 C830 达平衡后，再充入 1.0 mol H2，K 值增大，平衡正向移动 D830 时反应 CO(g)H22(g)H2(g)的平衡常数为 1 D A.由表格数据可知，温度越高，K 越大，则生成 CO 和 H2O 的反应为吸热反应，故 A错误；B.该反应为气体体积不变的反应，加压、使用催化剂，平衡均不移动，则不能提高转化率，而增大 H2浓度能提高 CO2的转化率，故 B 错误；C.充入 1.0 mol H2，反应物浓度增大，但 K 只与温度有
6、关，则平衡正向移动，但 K 不变，故 C 错误；D.逆反应的 K 互为倒数关系，由 830 时 CO2(g)H2 H2O(g)K 1.0，则 830 时 反 应 CO(g)H22(g)H2(g)的平衡常数为 K 11.01，故 D 正确。6(2019河南濮阳联考)已知反应 X(g)Q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。830时，向一个 2 L 的密闭容器中充入 0.2 mol X 和 0.8 mol Y，反应初始 4 s 内 v(X)0.005 mol/(Ls)。下列说法正确的是()温度/700 800 830 1 000 1 200 平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4 A4
7、s 时容器内 c(Y)0.76 mol/L B830达平衡时，X 的转化率为 80%C反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动 D1 200时反应 R(g)Y(g)的平衡常数 K0.4 B 反应初始 4 s 内 X 的平均反应速率 v(X)0.005 mol/(Ls)，根据速率之比等于化学计量数之比，可知 v(Y)v(X)0.005 mol/(Ls)，则 4 s 内 c(Y)0.005 molL1s14 s0.02 mol/L，Y 的起始浓度为0.8 mol2 L0.4 mol/L，故 4 s 时 c(Y)0.4 mol/L0.02 mol/L0.38 mol/L，A 错误；设平衡时 A 的浓度变
8、化量为 x，则：X(g)Q(g)c 始/molL1 0.1 0.4 0 0 c 转/molL1 x x x x c 平/molL1 0.1x 0.4x x x 故x2xx1.0，解得 x0.08，所以平衡时 X 的转化率为0.08 mol/L0.1 mol/L100%80%，B 正确；由表格可知，温度升高，化学平衡常数减小，平衡逆向移动，C 错误；1 200时反应 X(g)Q(g)的平衡常数值为 0.4，所以 1 200时反应 R(g)QY(g)的平衡常数的值为 10.42.5，D 错误。7(2019湖南师大附中模拟)N2O5 是一种新型硝化剂，一定温度下发生反应2N2O52(g)O2(g)H
9、0，T1温度下的部分实验数据为：t/s 0 500 1 000 1 500 c(N2O5)/(molL1)5.00 3.52 2.50 2.50 下列说法不正确的是()A500 s 内，N2O5的分解速率为 2.96103molL1s1 BT1温度下的平衡常数为 K1125,1 000 s 时 N2O5的转化率为 50%C其他条件不变时，T2温度下反应到 1 000 s 时测得 N2O5(g)浓度为 2.98 molL1，则有 T1T2 DT1温度下的平衡常数为 K1，T2温度下的平衡常数为 K2，若 T1T2，则有 K1K2 C 500 s 内 c(N2O5)由 5.00 molL 1 降低
10、到 3.52 molL 1，则有 v(N2O5)1500 s2.96103molL1s1，A 正确。1 000 s 时，c(N2O5)2.50 molL 1，则 c(NO2)5 molL 1，c(O2)1.25 molL 1，此时 N2O5 的转化率为15.00 molL150%；化学平衡常数 K1c42c2c22O55.0041.252.502125，B 正确。T2温度下反应到 1 000 s 时测得 N2O5(g)浓度为 2.98 molL12.50 molL1，说明反应正向进行的程度减小，即反应速率减小，故有 T1T2，C 错误。该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，由
11、于 T1T2，则有 K1K2，D 正确。8(2019黑龙江哈尔滨模拟)在一定温度下，将 H2和 I2(g)各 0.16 mol 充入 10 L 恒容密闭容器中，发生反应 H2(g)I2 H0，一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如下表：t/min 2 4 7 9 n(I2)/mol 0.12 0.11 0.10 0.10 下列说法不正确的是()A反应前 4 min 的平均速率 v(HI)2.5103 molL1min1 B当体系压强不再改变时可以判断反应达到平衡状态 C该温度下此反应的平衡常数 K1.44 D再充入 0.05 mol H2、0.05 mol I2(g)和 0.06 mol
12、HI，平衡不移动 B 反应前 4 min n(I2)由 0.16 mol 减少到 0.11 mol，则有 v(HI)2v(I2)20.16 mol0.11 mol10 L4 min2.5103molL1min1，A 正确。该反应是反应前后气体总分子数不变的反应，恒容时气体总压强不变，故不能根据压强判断是否达到平衡状态，B 错误。由表中数据可知，达到平衡时 n(I2)0.10 mol，此时 c(I2)0.010 molL1，则有 H2(g)I2(g)2HI(g)起始浓度/(molL1)0.016 0.016 0 转化浓度/(molL1)0.006 0.006 0.012 平衡浓度/(molL1)
13、0.010 0.010 0.012 则该温度下平衡常数为 Kc2c2c20.01220.01021.44，C 正确。再充入 0.05 mol H2、0.05 mol I2(g)和 0.06 mol HI，由于该反应为气体分子数不变的反应，充入气体的物质的量之比与原平衡状态相应气体的物质的量之比相等，相当于增大压强，则平衡不移动，D 正确。9(2019江西临川联考)T，将 2.0 mol A(g)和 2.0 mol B(g)充入体积为 1 L 的密闭容器中，在一定条件下发生反应 A(g)D(s)H0。在 2 L 密闭容器中充入一定量的 H2S 和 CO2发生上述反应，数据如下表：实验 温度/起始
14、时 平衡时 平衡 常数 nCO2mol nH2mol nCOSmol nH2mol nCOSmol 1 T1 0.200 0.200 0 0 0.020 0 K1 2 T2 0.200 0.200 0 0 n2 K2 136 3 T2 0.400 0.400 0 0 n3 K3 下列判断中不正确的是()AK1 181 BK2K3，且 n32n2 C初始反应速率：实验 3实验 2实验 1 D实验 2 中平衡时的 c(COS)0.028 6 molL1 D 达到平衡时 n(COS)0.020 0 mol，则有 H2S(g)CO2(g)COS(g)H2O(g)起始浓度/(molL1)0.100 0.
15、100 0 0 平衡浓度/(molL1)0.090 0 0.090 0 0.010 0 0.010 0 则平衡常数 K10.010 00.010 00.090 00.090 0 181，A 正确。实验 2 和 3 的温度均为 T2，平衡常数相等，则有 K2K3；实验 2 和 3 中起始 CO2、H2S 的物质的量之比均为 11，则达到平衡时二者的转化率相等，从而推知 n32n2，B 正确。该反应的 H0，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，由于 K1K2，则有 T1实验 1；实验 2 和 3 相比，温度均为 T2，但实验 3中起始反应物的量大，反应物的浓度越大，反应速率越快，则初始反应速率：
16、实验 3实验 2，C 正确。实验 2 的平衡常数 K2 136，设平衡时 c(COS)x，则有 K2x2x2 136，解得 x0.014 3 molL1，D 错误。11(2018全国卷，28)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：(1)SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体，遇潮气时发烟生成(HSiO)2O 等，写出该反应的化学方程式 _。(2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应：2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl4(g)H148 kJmol1 3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)2SiHCl3(g)H230 kJmol1 则反应 4Si
17、HCl3(g)=SiH4(g)3SiCl4(g)的 H 为_ kJmol1。(3)对于反应 2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在 323 K 和 343 K 时 SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。343 K 时反应的平衡转化率 _%。平衡常数 K343 K_(保留 2 位小数)。在 343 K 下：要提高 SiHCl3转化率，可采取的措施是_；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有_、_。比较 a、b 处反应速率大小：va_vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率 vv 正v 逆k 正x2SiHCl3k 逆xSi
18、H2Cl2xSiCl4，k 正、k 逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算 a 处的v正v逆_(保留 1 位小数)。解析(1)SiHCl3遇潮气时发烟生成(HSiO)2O 等，结合原子守恒推知 SiHCl3与水蒸气反应除生成(HSiO)2O 外，还生成 HCl，化学方程式为 2SiHCl33H2O=(HSiO)2O6HCl。(2)将题给两个热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由3可得：4SiHCl3(g)=SiH4(g)3SiCl4(g)，则有 H3H1H2348 kJmol1(30 kJmol1)114 kJmol1。(3)温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短，曲线
19、a 达到平衡的时间短，则曲线 a 代表 343 K 时 SiHCl3的转化率变化，曲线 b 代表 323 K 时 SiHCl3的转化率变化。由题图可知，343 K 时反应的平衡转化率 22%。设起始时 SiHCl3(g)的浓度为 1 molL1，则有 2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl4(g)起始浓度/molL1 1 0 0 转化浓度/molL1 0.22 0.11 0.11 平衡浓度/molL1 0.78 0.11 0.11 则 343 K 时该反应的平衡常数 K343 Kc(SiH2Cl2)c(SiCl4)/c2(SiHCl3)(0.11 molL1)2/(0.78 mol
20、L1)20.02。在 343 K 时，要提高 SiHCl3转化率，可采取的措施是及时移去产物，使平衡向右移动；要缩短反应达到平衡的时间，需加快化学反应速率，可采取的措施有提高反应物压强或浓度、改进催化剂等。温度越高，反应速率越快，a 点温度为 343 K，b 点温度为 323 K，故反应速率：vavb。反应速率 vv 正v 逆k 正x2SiHCl3k 逆xSiH2Cl2xSiCl4，则有 v 正k 正x2SiHCl3，v 逆k逆 xSiH2Cl2xSiCl4，343 K 下反应达到平衡状态时 v正v逆，即 k正 x2SiHCl3k逆xSiH2Cl2xSiCl4，此时 SiHCl3的平衡转化率
21、22%，经计算可得 SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的物质的量分数分别为 0.78、0.11、0.11，则有 k正0.782k逆0.112，k正/k逆0.112/0.7820.02。a 处 SiHCl3的平衡转化率 20%，此时 SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的物质的量分数分别为 0.8、0.1、0.1，则有 v 正/v 逆(k 正x2SiHCl3)/(k 逆xSiH2Cl2xSiCl4)k 正/k 逆x2SiHCl3/(xSiH2Cl2xSiCl4)0.020.82/0.121.3。答案(1)2SiHCl33H2O=(HSiO)2O6HCl(2)114(3)22 0.22
22、及时移去产物 改进催化剂 提高反应物压强(浓度)大于 1.3 12(2019河北石家庄质检)汽车在行驶过程中有如下反应发生：.N2(g)O2 H180.7 kJmol1.2NO(g)2(g)2CO2(g)H746.5 kJmol1(1)能表示CO燃烧热的热化学方程式为_ _。(2)反应在_(填“较高”或“较低”)温度下能自发进行。(3)T 温度时，向 10 L 恒容密闭容器中充入 2 mol NO 和 2 mol CO 发生反应，5 min时达到平衡，测得 05 min 内该反应速率 v(N2)0.016 molL1min1。T 温度时，该反应的平衡常数 K_。平衡时容器内压强与起始时容器内压
23、强之比为_。(4)一定条件下，向起始容积为 5 L 的恒压密闭容器中充入 1 mol N2和 1 mol O2发生反应。O2的平衡转化率(O2)与温度(T)的关系如图 1 所示；正反应的平衡常数(K 正)与温度(T)的关系如图 2 所示。图 1 中，M、N、P 三点所对应的状态下，v正v逆的是_(填字母)，理由为_ _。T1温度时，K 正1，则 O2的平衡转化率为_(保留三位有效数字)；在图 2 中画出逆反应平衡常数(K 逆)与温度(T)的关系曲线。解析(1)根据盖斯定律，()12得 CO(g)12O22(g)H282.9 kJmol1。(2)反应的 H0，S0，要使 HTS0，T 值应较小，
24、所以反应在较低温度下能自发进行。(3)由 v(N2)0.016 molL1min1，可知 5 min 达到平衡时，c(N2)0.08 molL1，则 c(CO2)0.16 molL1，c(CO)c(NO)0.04 molL1，故平衡常数 Kc2c22c2c2800。恒温恒容条件下，压强之比等于物质的量之比，则平衡时容器内压强与起始时容器内压强之比为(0.40.40.81.6)(22)45。(4)一定温度下，M 点对应状态的 O2的转化率小于其平衡转化率，反应正向进行建立平衡，v 正v 逆。设 T1温度下达到平衡时 NO 的浓度为 x molL1，则平衡时 c(N2)(0.2x2)molL1，c(O2)(0.2x2)molL1，平衡常数 Kc2c2c2x2x221，解得 x0.133，故 O2的平衡转化率为0.1332 molL10.2 molL1 100%33.3%。K 正K 逆1，故逆反应平衡常数(K 逆)与温度(T)的关系曲线与正反应平衡常数(K 正)与温度(T)的关系曲线完全对称。答案(1)CO(g)12O22(g)H282.9 kJmol1(2)较低(3)800 45(4)M 一定温度下，M 点对应状态的 O2的转化率小于其平衡转化率，反应正向进行建立平衡 33.3%如图
