1、化学平衡常数化学反应进行的方向(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)1(2019山东胶州二中期中)下列关于自发反应的说法中错误的是()A非自发反应在一定条件下可以实现B能够设计成原电池的反应是自发进行的氧化还原反应C电解质在水溶液中的电离是一个自发过程,该过程为熵增过程 D2NO2(g)4CO(g)=N2(g)4CO2(g)H0、S0的反应高温下可以自发进行,低温下不能自发进行,A正确;理论上,能够设计成原电池的反应是常温下能自发进行的氧化还原反应,B正确;电解质在水溶液中的电离是一个自发过程,该过程中电解质电离产生自由移动的离子,微粒数目增大,故该过程为熵增过程,C正确;反应2NO
2、2(g)4CO(g)=N2(g)4CO2(g)的H0、S0,若自发进行,应满足HTS0表明该反应是一个熵减少的反应C该反应在室温下可能自发进行D该反应可以自发进行的最低温度为3 416.2 KD该反应的H0,为吸热反应,A项错误;S0,表明该反应是熵增的反应,B项错误;由常温下,该反应的HTS0可知,该反应在常温下不能自发进行,C项错误;该反应可以自发进行的最低温度为TK3 416.2 K,D项正确。3(2019山东泰安一中期中)在一定条件下,对于反应mA(g)nB(g)cC(g)dD(g),C的百分含量(C%)与温度、压强的关系如图所示,下列判断正确的是()AH0 BH0、S0、S0 DH0
3、、S0A由图可知,当压强一定时,升高温度,C的百分含量减小,说明升高温度,平衡逆向移动,则有H0;当温度一定时,增大压强,C的百分含量减小,说明增大压强,平衡逆向移动,则有mn0,A正确。4某温度下气体反应达到化学平衡,平衡常数Kc(A)c2(B)/c2(E)c(F),恒容时,若温度适当降低,F的浓度增加,下列说法正确的是()A增大c(A)、c(B),K增大B降低温度,正反应速率增大C该反应的焓变为负值D该反应的化学方程式为2E(g)F(g)A(g)2B(g)D平衡常数K只随温度的变化而变化,与浓度变化无关,A错;降低温度,正、逆反应速率均减小,B错;降温时,F的浓度增大,说明平衡逆向移动,正
4、反应是吸热反应,则焓变为正值,C错。5反应H2(g)I2(g)2HI(g)的平衡常数为K1;反应HI(g)H2(g)I2(g)的平衡常数为K2,则K1、K2的关系式为(平衡常数为同温度下的测定值)()AK12K2 BK1KCK1 DK1K2CK1c2(HI)/c(H2)c(I2),K2c(H2)c(I2)/c(HI),K1。6可逆反应:2SO2O22SO3达到平衡状态时,保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2。下列说法正确的是(K为平衡常数,Q为浓度商)()AQ不变,K变大,O2转化率增大BQ不变,K变大,SO2转化率减小CQ变小,K不变,O2转化率减小DQ增大,K不变,SO2转化率增大C当可逆
5、反应2SO2O22SO3达到平衡状态时,保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2,平衡向右进行,但O2转化率减小,浓度商Q变小,K不变。7(2019湖南郴州质检)对于可逆反应SiO2(s)C(s)N2(g)Si3N4(s)CO(g)(未配平)H0。下列叙述正确的是()A增加焦炭的用量,生成氮化硅的反应速率增大B增加SiO2的用量,焦炭的转化率增大C增大压强,正反应速率增大,逆反应速率减小D反应的平衡常数可表示为K,升高温度,平衡常数K减小D焦炭是固体,增加焦炭的用量,反应速率不变,A错误。增加SiO2的用量,平衡不移动,焦炭的转化率不变,B错误。增大压强,正、逆反应速率均增大,C错误。配平反应方程
6、式可得:3SiO2(s)6C(s)2N2(g)Si3N4(s)6CO(g),则平衡常数可表示为K;该反应的正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数K减小,D正确。8(2019山东鄄城二中期中)用O2将HCl转化为Cl2的反应为4HCl(g)O(g)2Cl2(g)2H2O(g)HK(400 )D增大压强,可以提高HCl的平衡转化率A26 min c(Cl2)由1.8103molL1增大到5.4103molL1,则有v(Cl2)9104molL1min1,A错误;恒温恒容时,平衡建立过程中,混合气体的总质量不变,气体的总物质的量不断变化,则气体的平均摩尔质量不断变化,当容器内气体的平均摩
7、尔质量不变时,该反应达到化学平衡状态,B正确;该反应的HK(400 ),C正确;该反应的正反应为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,则HCl的平衡转化率增大,D正确。9(2019湖南三湘名校联考)80 时,在2 L 恒容密闭容器中充入0.40 mol N2O4,发生反应:N2O4(g)2NO2(g)HQ kJmol1(Q0),测得如下数据:时间/s020406080100c(NO2)/(molL1)0.000.120.200.260.300.30下列判断正确的是 ()A升高温度,该反应的平衡常数K减小B2040 s内,v(N2O4)0.004 molL1s1C反应达到平衡时,吸收的热
8、量为0.30Q kJD100 s时再通入0.40 mol N2O4,达到新平衡时N2O4的转化率增大C该反应的H0,升高温度,平衡正向移动,平衡常数K增大,A错误;2040 s内,c(NO2)0.08 molL1,则有v(NO2)0.004 molL1s1,v(N2O4)v(NO2)0.002 molL1s1,B错误;反应达到平衡时,生成的NO2为0.30 molL12 L0.60 mol,则反应吸收的热量为0.30Q kJ,C正确;达到平衡后,再通入0.40 mol N2O4,相当于保持n(N2O4)不变,缩小容器的容积,而缩小容积、增大压强时,平衡逆向移动,N2O4的转化率减小,D错误。1
9、0(2019江西师大附中阶段考)在一定温度下,将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中,发生反应:X(g)Y(g)2Z(g)Hv(正)D其他条件不变,再充入0.2 mol Z,平衡时X的体积分数增大B增大X的浓度,单位体积内活化分子数增加,则反应速率加快,但活化分子的百分数不变,A错误。利用“三段式”计算:X(g)Y(g)2Z(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) 0.01 0.01 0.012则该温度下,该反应的平衡常数K1.44,B正确。正反应为放热反应,其他条件不变
10、,降低温度,平衡正向移动,则反应达到新平衡前,v(正)v(逆),C错误。其他条件不变,再充入0.2 mol Z,相当于保持n(Z)不变同时缩小容器容积,而该反应为反应前后气体分子数不变的反应,缩小容器容积、增大压强,平衡不移动,则X的体积分数不变,D错误。11一定条件下合成乙烯:6H2(g)2CO2(g)CH2=CH2(g)4H2O(g);已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图,下列说法不正确的是()A该反应的逆反应为吸热反应B平衡常数:KMKNC生成乙烯的速率:v(N)一定大于v(M)D当温度高于250 ,升高温度,催化剂的催化效率降低C升高温度CO2的平衡转化率降低,说明平
11、衡逆向移动,则逆反应为吸热反应,A正确;该反应的正反应是放热反应,升温平衡常数减小,B正确;化学反应速率随温度的升高而加快,催化剂在250 时催化活性最高,温度继续升高,其催化效率降低,所以v(N)有可能小于v(M),C错误,D正确。12(2019福建厦门双十中学考试)室温时,调节初始浓度为1.0 molL1的Na2CrO4溶液的pH(假设溶液的体积不变),溶液中存在2CrO2HCr2OH2O,测定平衡时溶液中c(Cr2O)和c(H),获得的曲线如图。下列说法不正确的是 ()A降低pH可提高c(Cr2O)BA点时CrO的平衡转化率为50%CA点时CrO转化为Cr2O反应的平衡常数K1014D平
12、衡时,若溶液中c(Cr2O)c(CrO),则c(H)2.0107molL1DpH越小,氢离子浓度越大,越有利于平衡正向移动,c(Cr2O)越大,A项正确;A点时c(Cr2O)0.25 molL1,反应消耗的CrO为0.5 molL1,CrO的平衡转化率为50%,B项正确;A点时c(H)1.0107molL1,c(Cr2O)0.25 molL1,则c(CrO)0.5 molL1,求得平衡常数K1014,C项正确;若平衡时溶液中c(Cr2O)c(CrO),即c(Cr2O)c(CrO)molL1,利用K进行计算,可知c(H)”“”“”或“不确定”)v逆(N2)。若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩
13、气,则合成氨反应的平衡_(填“向左”“向右”或“不”)移动;使用催化剂_(填“增大”“减小”或“不改变”)反应的H。解析:(1)根据HTS 982 K时该反应能自发进行,由此可知该反应在低温下不能自发进行。(2)平衡常数的值与化学方程式的书写有关,根据平衡常数的定义可得K2。引入浓度商Q,QK,说明此时已达化学平衡状态,即v正(N2)v逆(N2)。恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,使总体积增大。答案:(1)不能(2)2向左不改变14将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g),得到如下三组数据:实验组温度/起
14、始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/minCOH2OH2CO1650421.62.462900210.41.633900abcdt(1)实验2条件下平衡常数K_。(2)实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则a/b的值_(填具体值或取值范围)。(3)实验4,若900 时,在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1 mol,则此时v正_v逆(填“”或“”)。解析:(1)实验2条件下,平衡时CO的物质的量为1.6 mol,则:CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) 起始量/mol 2 1 0 0 变化量/mol 0.4 0.4 0.4 0.4 平衡量/mol 1.6 0.6
15、 0.4 0.4故900 时,K0.17。(2)由于CO与H2O(g)的化学计量数都为1,所以当两者物质的量相等时,二者转化率相等。要使CO的转化率大于水蒸气的转化率,则增大水蒸气的物质的量,即a/b的值小于1。(3)由上面的分析可知,900 时,该反应的平衡常数为0.17。实验4中,在900 时,在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1 mol,则此时Qc1,QcK,故反应向逆反应方向进行,所以v正v逆。答案:(1)或0.17(2)1(填0a/b1亦可) (3)p1。(3)N23H22NH3n(始)/mol 1 3 0n(变)/mol a 3a 2an(平)/mol 1a 33a 2a有(1a)(33a)2a2.8,a0.6 mol,H2的转化率为60%,N2的平衡分压为8 MPa,H2、NH3的平衡分压均为8 MPa,Kp。答案:(1)吸热K值小,正向进行的程度小(或转化率低),不适合大规模生产(2)Ap2p1(3)60%或0.255或0.26