2023学年高考化学一轮复习第7章化学反应速率与化学平衡第24讲化学平衡常数化学反应进行的方向课后达标检测（人教版）.doc

第24讲　化学平衡常数　化学反应进行的方向 一、选择题 1．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(　　) A．K不变，平衡可能移动 B．平衡向右移动时，K不一定变化 C．K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也增大2倍 解析：选D。因改变压强或浓度引起化学平衡移动时，K不变，A、B项正确；K只与温度有关，K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，化学平衡常数应变为K2，D项错误。 2．下列有关说法正确的是(　　) A．SO2(g)＋H2O(g)===H2SO3(l)，该过程熵值增大 B．SO2(g)===S(g)＋O2(g)　ΔH>0，ΔS>0，该反应不能自发进行 C．SO2(g)＋2H2S(g)===3S(s)＋2H2O(l)　ΔH<0，低温下能自发进行 D．某温度下SO2(g)＋O2(g)SO3(g)　K＝ 解析：选C。A中气体生成液体是熵减的反应，不正确；B中ΔH>0，ΔS>0，反应在高温下自发进行，不正确；C中是一个ΔH<0，ΔS<0的反应，由ΔH－TΔS<0可知，低温下能自发进行，正确；D中K＝，不正确。 3．已知在25 ℃时，下列反应的平衡常数如下： ①N2(g)＋O2(g)2NO(g)　K1＝1×10－30 ②2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)　K2＝2×1081 ③2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)　K3＝4×10－92 下列说法正确的是(　　) A．NO分解反应：NO(g)N2(g)＋O2(g)的平衡常数为1×10－30 B．根据K2的值可以判断常温下H2和O2很容易反应生成H2O C．常温下，NO、H2O、CO2三种物质分解放出O2的倾向顺序为NO>H2O>CO2 D．温度升高，上述三个反应的平衡常数均增大 解析：选C。A项，NO(g)N2(g)＋O2(g)的平衡常数为＝1×1015，错误；B项，根据K2的值可知H2和O2之间反应的趋势很大，但需要点燃才能进行，错误；C项，常温下，NO、H2O、CO2三种物质分解放出O2的平衡常数依次为1×1030、5×10－82、4×10－92，平衡常数越大，则反应进行的程度越大，正确；D项，反应②为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，错误。 4．在淀粉­KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)I(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数K如表所示： t/℃ 5 15 25 35 50 K 1 100 841 689 533 409 下列说法正确的是(　　) A．反应I2(aq)＋I－(aq)I(aq)的ΔH>0 B．其他条件不变，升高温度，溶液中c(I)减小 C．该反应的平衡常数表达式为K＝ D．25 ℃时，向溶液中加入少量KI固体，平衡常数K小于689 解析：选B。选项A，温度升高，平衡常数减小，因此该反应是放热反应，ΔH<0，错误；选项B，温度升高，平衡逆向移动，c(I)减小，正确；选项C，K＝，错误；选项D，平衡常数仅与温度有关，25 ℃时，向溶液中加入少量KI固体，平衡正向移动，但平衡常数不变，仍然是689，错误。 5．(2023年·山西实验中学月考)已知反应①：CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)和反应②：H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g)，在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应③：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是(　　) A．反应①的平衡常数K1＝ B．反应③的平衡常数K＝ C．对于反应③，恒容时，温度升高，H2浓度减小，则该反应的焓变为正值 D．对于反应③，恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小 解析：选B。在书写平衡常数表达式时，固体不能表示在平衡常数表达式中，A错误；由于反应③＝反应①－反应②，因此平衡常数K＝，B正确；反应③中，温度升高，H2浓度减小，则平衡左移，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，因此ΔH<0，C错误；对于反应③，在恒温恒容下，增大压强，如充入惰性气体，则平衡不移动，H2的浓度不变，D错误。 6．某温度下，将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中，发生反应：aA(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，5 min后达到平衡。已知该温度下其平衡常数K＝1，若温度不变时将容器的容积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则下列说法正确的是(　　) A．a＝3 B．a＝2 C．B的转化率为40% D．B的转化率为60% 解析：选C。若温度不变时将容器的容积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则可以确定该反应前后气体体积不变，所以a＝1，选项A、B错误；设B的转化率为x，列出三段式： A(g)＋B(g)C(g)＋D(g) 初始物质的量/mol 2 3 0 0 变化物质的量/mol 3x 3x 3x 3x 平衡物质的量/mol 2－3x 3－3x 3x 3x ＝1，解得x＝0.4，即B的转化率为40%，选项C正确，选项D错误。 7．(2023年·烟台自主练习)已知NO和O2经反应①和反应②转化为NO2，其能量变化随反应过程如图所示。 ①2NO(g)N2O2(g)　ΔH1，平衡常数K1 ②N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)　ΔH2，平衡常数K2 下列说法中不正确的是(　　) A．ΔH1<0，ΔH2<0 B．2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的平衡常数K＝K1/K2 C．2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的ΔH＝ΔH1＋ΔH2 D．反应②的速率大小决定2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反应速率 解析：选B。由题图可知，反应①和反应②的反应物总能量均高于生成物总能量，所以ΔH1<0，ΔH2<0，A项正确；反应①＋反应②得2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)，所以K＝K1·K2，ΔH＝ΔH1＋ΔH2，B项错误，C项正确；反应速率主要取决于慢反应的反应速率，反应②的活化能大于反应①，所以反应②的反应速率小于反应①，故反应②的速率大小决定2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反应速率，D项正确。 8．在一定条件下发生反应：4NO2(g)＋O2(g)2N2O5(g)　ΔH<0，T1时，向体积为2 L的恒容密闭容器中通入NO2和O2，部分实验数据如表所示。下列说法不正确的是(　　) 时间/s 0 5 10 15 c(NO2)/(mol·L－1) 4.00 2.52 2.00 c3 c(O2)/(mol·L－1) 1.00 c1 c2 0.50 A.0～5 s内N2O5的平均反应速率为0.148 mol·L－1·s－1 B．其他条件不变，将容器体积压缩一半，则重新达到平衡时c(N2O5)<2.00 mol·L－1 C．设T1时平衡常数为K1，T2时平衡常数为K2，若T1<T2，则K1>K2 D．T1时平衡常数为0.125，平衡时NO2和O2的转化率均为50% 解析：选B。0～5 s内，v(N2O5)＝v(NO2)＝×＝0.148 mol·L－1·s－1，A项正确；根据反应物转化的物质的量之比等于化学计量数之比，可得c1＝0.63，c2＝0.50，c3＝2.00，由此可知10 s时达到平衡，平衡时c(N2O5)＝1.00 mol·L－1，将容器体积压缩一半，此时c(N2O5)＝2.00 mol·L－1，随后平衡正向移动，c(N2O5)>2.00 mol·L－1，B项错误；对于放热反应，温度越高，平衡常数越小，C项正确；达到平衡时c(NO2)＝2.00 mol·L－1，c(O2)＝0.50 mol·L－1，c(N2O5)＝1.00 mol·L－1，K＝＝0.125，平衡时NO2的转化率为×100%＝50%，O2的转化率为×100%＝50%，D项正确。 9．(热点题)在一恒容的密闭容器中充入0.1 mol·L－1 CO2、0.1 mol·L－1CH4，在一定条件下发生反应：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4平衡转化率与温度、压强关系如图。下列有关说法不正确的是(　　) A．上述反应的ΔH>0 B．压强：p4>p3>p2>p1 C．1 100 ℃时该反应的平衡常数为1.64 D．压强为p4时，在Y点：v正<v逆 解析：选D。由图像知，压强一定时，温度越高，CH4的平衡转化率越高，故正反应为吸热反应，ΔH>0，A项正确；该反应为气体分子数增加的反应，压强越大，CH4的平衡转化率越小，故p4>p3>p2>p1，B项正确；1 100 ℃时，甲烷的平衡转化率为80.00%，故平衡时各物质的浓度分别为c(CH4)＝0.02 mol·L－1，c(CO2)＝0.02 mol·L－1，c(CO)＝0.16 mol·L－1，c(H2)＝0.16 mol·L－1，即该温度下的平衡常数K＝≈1.64，C项正确；压强为p4时，Y点反应未达到平衡，需增大CH4的转化率才能达到平衡，此时v正>v逆，D项错误。 10．(2023年·湖北调研)已知：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH＝－25 kJ·mol－1，在某温度下的平衡常数为400。此温度下，在1 L的密闭容器中充入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下： 物质 CH3OH CH3OCH3 H2O c/(mol·L－1) 0.8 1.24 1.24 下列说法正确的是(　　) ①平衡后升高温度，平衡常数>400 ②平衡时，c(CH3OCH3)＝1.6 mol·L－1 ③平衡时，反应混合物的总能量减少20 kJ ④平衡时，再加入与起始等量的CH3OH，达新平衡后CH3OH的转化率增大 ⑤此时刻反应达到平衡状态 ⑥平衡时CH3OH的浓度为0.08 mol·L－1 A．①②④⑤ 　　　 B．②⑥ C．②③④⑥ 　　　 D．②④⑥ 解析：选B。因为正反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小，①错；根据表格数据可知，该时刻Qc＝≈2.4<400，所以此时没有达到平衡，反应向正反应方向进行，⑤错；由表中数据可知，初始时CH3OH的浓度为3.28 mol·L－1，由化学平衡常数计算可知，平衡时 c(CH3OCH3)＝1.6 mol·L－1，②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 mol×25 kJ·mol－1＝40 kJ，③错；平衡时，再加入与起始等量的CH3OH，相当于增大压强，平衡不移动，CH3OH的转化率不变，④错；根据②可知，达到平衡时CH3OH的浓度为0.08 mol·L－1，⑥对。 二、非选择题 11．(2023年·惠州模拟)工业上可利用CO或CO2来生产甲醇。相关信息如下表： 化学反应及平衡常数 平衡常数数值 500 ℃ 800 ℃ ①2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g) K1 2.5 0.15 ②H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g) K2 1.0 2.5 ③3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) K3 2.5 0.375 (1)反应②的化学平衡常数表达式为K2＝________，该反应是________反应(填“吸热”或“放热”)。某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：5c(CO2)·c(H2)＝2c(CO)·c(H2O)，试判断此时温度为________。 (2)500 ℃时，向容器中充入1 mol CO、5 mol H