1、课时提升作业 二十五化学平衡常数 化学反应进行的方向(B)(45 分钟 100 分)一、选择题(本题包括 6 小题，每题 7 分，共 42 分)1.(2017安庆模拟)下列关于化学平衡常数的说法中，正确的是( )A.在任何条件下，化学平衡常数都是一个定值B.当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变C.化学平衡常数 K 与温度、反应物浓度、体系的压强都有关D.由化学平衡常数 K 可以推断一个可逆反应进行的程度【解析】选 D。化学平衡常数只与温度有关，与浓度、压强、催化剂无关。2.(2017太原模拟)下列反应在任意温度下一定能自发进行的是( )A.2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2+H
2、2B.NH3(g)+HCl(g) NH4Cl(s) H 0D.X2Y2(s) X2(g)+Y2(g) H 0，S0，低温下不能自发进行，故 A错误；反应是放热反应 H 0，S0，低温下不能自发进行，故 C错误；反应是放热反应H0，任意温度下能自发进行，故 D 正确。【易错提醒】(1)反应 能否自 发进行，需要综合考虑焓变和熵变对反应的影响。(2)复合判据 H-TS0)，获得如下数据：时间/s 0 20 40 60 80 100c(NO2)/molL-1 0.00 0.12 0.20 0.26 0.30 0.30下列判断正确的是( )A.升高温度该反应的平衡常数 K 减小B.2040 s 内，v
3、(N 2O4)=0.004 molL-1s-1C.反应达平衡时，吸收的热量为 0.30QkJD.100 s 时再通入 0.40 mol N2O4，达到新平衡时 N2O4的转化率增大【解析】选 C。该反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，K 增大，A错误；由表中数据可知，2040 s 内，v(NO 2)=c(NO2)/t=(0.2-0.12)molL-1/20 s=0.004 molL-1s-1，根据速率比等于化学计量数之比可知，v(N 2O4)= v(NO2)=0.002 molL-1s-1，B错误；由表中数据可知，80 s 后 c(NO2)不12再变化，反应达到平衡状态，生成 NO2的物质
4、的量为 0.30 molL-12 L =0.6 mol，由 热化学方程式可知，每生成 2 mol NO2吸收的热量为QkJ，则生成 0.6 mol NO2吸收的热量为 0.30QkJ，C 正确；100 s时再通入 0.40 mol N2O4，相当于增大 压强，平衡逆向移动，N 2O4的转化率减小，D 错误。4.利用 I2O5可消除 CO 污染，其反应为 I2O5(s)+5CO(g) 5CO2(g)+I2(s)；不同温度下，向装有足量 I2O5固体的 2 L 恒容密闭容器中通入 2 mol CO，测得 CO2气体体积分数 (CO 2)随时间 t 变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )世纪金榜导
5、学号 30682348A.b 点时，CO 的转化率为 20%B.容器内的压强保持恒定，表明反应达到平衡状态C.b 点和 d 点的化学平衡常数：K bKdD.0 到 0.5 min 反应速率 v(CO)=0.3 molL-1min-1【解析】选 C。设 CO转化量为 ymol，I 2O5(s)+5CO(g) 5CO2(g)+I2(s)起始量/mol 2 0转化量/mol y yb 点量/mol 2-y y根据 b 点时 CO2 的体积分数 (CO2)=y/2=0.80，得 y=1.6 mol，CO 的转化率为 100%=80%，A 错误；由于 该反应前后气体的物质的1.62量不变，所以容器内压强
6、恒定，不能作为平衡状态的标志，B 错误；由于反应温度不同，且 b 点比 d 点时生成物 CO2 的体积分数大，说明反应进行的程度大，则化学平衡常数：K bKd，C 正确；0 到 0.5 min 时：设CO 转 化量为 xmol，I2O5(s)+5CO(g) 5CO2(g)+I2(s)起始量/mol 2 0转化量/mol x xa 点量/mol 2-x x根据 a 点时 CO2 的体积分数 (CO 2)=x/2=0.30，得 x=0.6 mol，则从 0到 0.5 min 时的反应 速率为 v(CO)= =0.6 molL-1min-0.62 0.51，D 错误 。【加固训练】FeCl3溶液与
7、KSCN 溶液混合时存在下列平衡：Fe3+(aq)+SCN-(aq) Fe(SCN)2+(aq)。已知某一条件下，反应达到平衡时，Fe(SCN) 2+的物质的量浓度与温度的关系如图所示，下列说法正确的是( )A.该反应为吸热反应B.T1、T 2时反应的平衡常数分别为 K1、K 2，则 K1K2C.反应处于 D 点时，一定有 v(正)小于 v(逆)D.A 点的 c(Fe3+)比 B 点的 c(Fe3+)大【解析】选 B。A项，随着温度的升高 cFe(SCN)2+逐渐减小，说明反应放热，HK2，故 B 正确；C 项，在曲线下方，未处于平衡状态，cFe(SCN) 2+比平衡状态小，应向正反应方向移动
8、，v(正)v(逆)，故 C错误；D 项，升高温度，平衡向逆反应方向移动，A 点温度小于 B 点，所以 A 点的c(Fe3+)小，故 D错误。5.某温度下，在一个 2 L 的密闭容器中，加入 4 mol A 和 2 mol B，发生反应：3A(g)+2B(g) 4C(s)+2D(g)，反应一段时间后达到平衡状态，测得生成 1.6 mol C。下列说法正确的是( )世纪金榜导学号 30682349A.该反应的化学平衡常数 K=c4()2()3()2()B.B 的平衡转化率是 40%C.增大压强，化学平衡常数增大D.增加 B 的量，B 的平衡转化率增大【解析】选 B。化学平衡常数的表达式中不能出现固
9、体或纯液体，而物质 C 是固体，A 错误；根据化学方程式可知，平衡时 B 减少的物质的量是 1.6 mol0.5=0.8 mol，B 的平衡转化率为 40%，B 正确；化学平衡常数只与温度有关，增大压强时化学平衡常数不变，C 错误；增加 B 的量，平衡向正反应方向移动，A 的转化率增大，而 B 的转化率减小，D 错误。【易错提醒】(1)计算平衡常数利用的是物质的平衡浓度，而不是任意时刻浓度，也不能用物质的量。(2)固体和 纯 液体的浓度视为常数，不出现在平衡常数表达式中。如C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)达到平衡后的 K= 。c()(2)(2)6.(能力挑战题)(2017武汉模拟
10、)在初始温度为 500、容积恒定为 10 L 的三个密闭容器中，如图充料发生反应：CO 2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H =-25 kJmol-1。已知乙达到平衡时气体的压强为开始时的 0.55 倍；乙、丙中初始反应方向不同，平衡后对应各组分的体积分数相等。下列分析正确的是( )世纪金榜导学号 30682350A.刚开始反应时速率：甲乙B.若 a0，则 0.9乙【解析】选 B。反应的初始温度相同，在相同的条件下加入等量的物质，则刚开始反应时速率：甲=乙，A 错误；500时，利用乙的数据，列三段式：设 CO2变化的物质的量为 xmol，CO2(g)+3H2(g) CH3O
11、H(g)+H2O(g)，起始物质的量(mol) 1 3 0 0变化物质的量(mol) x 3x x x平衡物质的量(mol) 1-x 3-3x x x已知乙达到平衡时气体的压强为开始时的 0.55 倍，有(1-x+3-3x+x+x)/4=0.55，则 x=0.9，K=(0.090.09)/(0.010.033)=3104，C 错误；乙和丙是等效平衡，若 a0，则 0.9” “v(逆)。(2)在其他条件不变的情况下，再增加 2 mol CO 与 5 mol H2，相当于增大压强，CO(g)+2H 2(g) CH3OH(g)，反应是气体体积减小的反应，平衡正向进行，一氧化碳的转化率增大。(3)CO
12、(g)+2H2(g) CH3OH(g) H (2)增大(3)c、d (4)小于 小于 低温 (5)c8.(19 分)(2017南阳模拟)硫酸是基础化工的重要产品，硫酸的消费量可作为衡量一个国家工业发展水平的标志。生产硫酸的主要反应为SO2(g)+1/2O2(g) SO3(g)(1)恒温恒容下，平衡体系中 SO3的体积分数 (SO 3)和 y 与 SO2、O 2的物质的量之比n(SO 2)/n(O2)的关系如图 1：则 b 点 n(SO2)/n(O2)=_；y 为_(填编号)。A.平衡常数 B.SO3的平衡产率C.O2的平衡转化率 D.SO2的平衡转化率(2)Kp是以各气体平衡分压代替浓度平衡常
13、数 Kc中各气体的浓度的平衡常数。在 400650时，K p与温度(TK)的关系为lgKp= -4.645 5，则在此条件下 SO2转化为 SO3反应的4 905.5H_(填“0” 或“p1。(3)设转 化的 N2 物质的量 为 amol，N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)n(始 )/mol 1 3 0n(变 )/mol a 3a 2an(平 )/mol 1-a 3-3a 2a有(1-a)+(3-3a)+2a=2.8， a=0.6，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= =17 37 p2(3)(2)3(2)(MPa)-2。49192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)A p2p1.(3) 60% (MPa)-249192或 0.255(MPa)-2 或 0.26(MPa)-2
