高考化学一轮复习 8.3 化学平衡常数 化学反应进行的方向实战训练

化学平衡常数 化学反应进行的方向实战训练1.高考集萃判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)2015江苏高考探究催化剂对H2O2分解速率的影响：在相同条件下，向一支试管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL H2O，向另一支试管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL FeCl3溶液，观察并比较实验现象。()(2)2015天津高考Na与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行。()(3)2015天津高考FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同。()(4)2014江苏高考2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的H0。()(5)2014江苏高考对于乙酸与乙醇的酯化反应(H0。()(8)2012江苏高考CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的H0。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)解析(1)H2O2的浓度相同时，一支试管中加催化剂，另一支不加，通过观察气泡的速率探究催化剂对H2O2分解速率的影响，正确；(2)钠与水反应有气体生成，是熵增的放热反应，反应能自发进行，正确；(3)催化剂具有选择性，二者的催化效率肯定不相同，错误；(4)已知反应是一个熵减的反应，若常温下能自发进行，则需要H0，错误；(5)此反应H0，加热平衡逆向移动，平衡常数减小，错误；(6)根据GHTS0，则S一定大于0，正确；(7)气体分子数个数增多，S0，正确；(8)该反应S0，而反应不能自发进行，说明焓变不利于反应的自发进行，错误。2. 2015安徽高考汽车尾气中NO产生的反应为N2(g)O2(g)2NO(g)。一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是()A温度T下，该反应的平衡常数KB温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小C曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的H0。32015天津高考某温度下，在2 L的密闭容器中，加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)发生反应：X(g)mY(g)3Z(g)，平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1 mol Z(g)，再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是()Am2B两次平衡的平衡常数相同CX与Y的平衡转化率之比为11D第二次平衡时，Z的浓度为0.4 molL1答案D解析在原平衡体系中加入1 mol Z，再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变，说明该平衡与原平衡是等效平衡，则化学方程式两边气态物质的化学计量数相等，即m2，A项正确；温度不变，平衡常数不变，B项正确；起始时X、Y的物质的量之比等于化学计量数之比，则二者的平衡转化率相等，C项正确；起始时加入1 mol X和2 mol Y，相当于3 mol Z，平衡时Z的物质的量为3 mol10%0.3 mol，在平衡体系中再加入1 mol Z，相当于起始时共加入4 mol Z，则新平衡时Z的物质的量为4 mol10%0.4 mol，其浓度为0.4 mol/2 L0.2 molL1，D项错误。42014安徽高考臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为2NO2(g)O3(g)N2O5(g)O2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图象作出的判断正确的是()AB升高温度，平衡常数减小03 s内，反应速率为v(NO2)0.2 molL1CDt1时仅加入催化剂，平衡正向移动达平衡时，仅改变x，则x为c(O2)答案A解析本题考查化学平衡原理，涉及图象分析、平衡常数、反应速率计算及反应物的转化率等内容。A项正确，由图象可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，说明此反应是放热反应，所以升高温度，平衡将逆向移动，平衡常数减小；B项错误，v(NO2)应等于0.2 molL1s1；C项错误，加入催化剂，平衡不发生移动；D项错误，达平衡时，增大c(O2)，平衡逆向移动，NO2的转化率会减小。5高考集萃按要求填写空白。(1)2015课标全国卷甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H199 kJmol1CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H258 kJmol1CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H341 kJmol1回答下列问题：反应的化学平衡常数K表达式为_；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为_(填曲线标记字母)，其判断理由是_。合成气组成n(H2)/n(COCO2)2.60时，体系中的CO平衡转化率()与温度和压强的关系如图2所示。(CO)值随温度升高而_(填“增大”或“减小”)，其原因是_；图2中的压强由大到小为_，其判断理由是_。(2)2015广东高考用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染。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。a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“0()反应()的平衡常数表达式K_，若K1，向某恒容容器中加入1 mol I2(g)和足量TaS2(s)，I2(g)的平衡转化率为_。答案(1)Ka反应为放热反应，平衡常数数值应随温度升高而变小减小 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(2)a.K(A)b如图总反应的正反应是气体分子数减小的反应，压强增大，平衡正向移动，HCl增大cBDv(HCl)2v(Cl2)2103 molmin11.8103 molmin1(3)NH4NO3N2O2H2OKc(N2O)c2(H2O)4(4) mol3L3(5)410.05(6)66.7%解析(1)反应为放热反应，则升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，曲线a正确。(2)a.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。b.总反应是气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，HCl的转化率增大。c.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。根据数据可求出v(Cl2)9.0104 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。(3)根据题中信息可写出NH4NO3分解的化学方程式为NH4NO3N2O2H2O，生成物均为气态，则平衡常数Kc(N2O)c2(H2O)。根据反应中氮元素的化合价变化可知，1 mol NH4NO3发生分解反应转移4 mol电子。(4)K mol3L3。(5)反应的平衡常数Kc(CO2)/c(CO)0.25，则反应达到平衡时n(CO)n(CO2)c(CO)c(CO2)41。已转化的FeO的物质的量为0.01 mol。则有：FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)起始/mol 0.02 x 0转化/mol 0.01 0.01 0.01平衡/mol 0.01 x0.01 0.01根据平衡常数的定义有：0.25，解得x0.05。(6)固体物质不能出现在平衡常数表达式中，故K。设容器的体积为1 L，则 TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)起始浓度(molL1) 1 0 0转化浓度(molL1) 2x x x平衡浓度(molL1) 12x x x代入平衡常数表达式得：1，解得x1/3故I2的转化率66.7%。