江西省万载2022届高三化学总复习第二章化学反应原理_化学平衡常数化学反应进行的方向同步练习新人教版选修4

化学反应原理-化学平衡常数化学反应进行的方向1．下列说法不正确的是(　　)A．根据化学反应速率可以判断反应物转变为生成物的难易B．根据ΔH可以判断此反应是放热反应还是吸热反应C．根据熵变这一个量不可以判断所有化学反应能否自发进行D．根据化学平衡常数可以判断化学反应进行的限度2．化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志，在常温下，某些反应及其平衡常数数值如下：2NO(g)N2(g)＋O2(g)　K1＝1×10302H2(g)＋O2(g)2H2O(g)　K2＝2×10812CO2(g)2CO(g)＋O2(g)　K3＝4×10－92以下说法正确的是(　　)A．常温下，NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式K1＝B．常温下，水分解产生O2，此时平衡常数的数值约为5×10－80C．常温下，NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2D．以上说法都不正确3．在一定条件下，某些分子数相同的可逆反应及其平衡常数K值分别是①H2＋F22HF　K＝1047②H2＋Cl22HCl　K＝1017③H2＋Br22HBr　K＝109④H2＋I22HI　K＝1比较K值大小，可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是(　　)A．①②③④　　　　　B．④②③①C．①④③②D．无法确定4．在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA(g)＋yB(g)zC(g)　ΔH＞0，平衡时测得A的浓度为0.50mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得A的浓度为0.30mol/L。下列有关判断正确的是(　　)A．x＋y＜zB．B的转化率降低C．该反应的平衡常数变小D．逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动5．已知反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)的平衡常数K值与温度的关系如下表所示。830℃时，向一个2L的密闭容器中充入0.20molA和0.20molB，10s时达平衡。7温度/℃7008301200K值1.71.00.4下列说法不正确的是(　　)A．达到平衡后，B的转化率为50%B．增大压强，正、逆反应速率均加快C．该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动D．反应初始至平衡，A的平均反应速率v(A)＝0.005mol·L－1·s－16．碘升华过程中的焓变和熵变正确的是(　　)A．ΔH＜0，ΔS＞0B．ΔH＜0，ΔS＜0C．ΔH＞0，ΔS＞0D．ΔH＞0，ΔS＜07．已知甲为恒压容器、乙为恒容容器。发生反应：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＜0。一段时间后相继达到平衡状态。下列说法中正确的是(　　)图K271A．平衡时NO2体积分数：甲＜乙B．达到平衡所需时间，甲与乙相等C．该反应的平衡常数表达式K＝D．若两容器内气体的压强保持不变，均说明反应已达到平衡状态8．[2022·湖南十三校联考]在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应X(g)＋Y(g)2Z(g)　ΔH<0，一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如下表：t/min2479n(Y)/mol0.120.110.100.10下列说法正确的是(　　)A．反应前2min的平均速率v(Z)＝2.0×10－3mol·L－1·min－1B．其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前v逆>v正　　C．该温度下，此反应的平衡常数K＝1.44D．其他条件不变，再充入0.2molZ，平衡时X的体积分数增大9．N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生以下反应：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)　ΔH>0。T1温度时，向密闭容器中通入N2O5，部分实验数据见下表：时间/s050010001500c(N2O5)/mol·L－15.003.522.502.50下列说法中不正确的是(　　)A．500s内N2O5分解速率为2.96×10－3mol·L－1·s－17B．T1温度下的平衡常数为K1＝125，平衡时N2O5的转化率为50%C．T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若T1>T2，则K1＜K2D．达平衡后其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的1/2，则c(N2O5)>5.00mol·L-110．在容积为2.0L的密闭容器内，物质D在T℃时发生反应，其反应物和生成物的物质的量随时间t的变化关系如图K272，下列叙述不正确的是(　　)图K272A．从反应开始到第一次达到平衡时，A物质的平均反应速率为0.0667mol/(L·min)B．该反应的化学方程式为2D(s)A(g)＋B(g)该反应的平衡常数表达式为K＝c2(A)·c(B)C．已知反应的ΔH>0，则第5min时图像呈现上述变化的原因可能是升高体系的温度D．若在第7min时增加D的物质的量，则表示A的物质的量变化正确的是a曲线11．[2022·辽宁五校高三上学期期中考试]已知：H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH＝－14.9kJ/mol。在甲、乙两个体积相同的密闭容器中充入反应物，保持恒温恒容，其起始浓度如下表所示。起始浓度c(H2)/(mol/L)c(I2)/(mol/L)c(HI)/(mol/L)甲0.010.010乙0.020.020甲中反应达到平衡时，测得c(H2)＝0.008mol/L。下列判断正确的是(　　)A．平衡时，乙中H2的转化率是甲中的2倍B．平衡时，甲中混合物的颜色比乙中深C．平衡时，甲、乙中热量的变化值相等D．该温度下，反应的平衡常数K＝0.2512．T℃时在2L密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的浓度变化如图K273甲所示；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，Y的体积分数与时间的关系如图乙所示。则下列结论正确的是(　　)A．反应进行的前3min内，用X表示的反应速率v(X)＝0.3mol·L－1·min－17图K273B．平衡时容器内的压强为反应前的0.9倍C．保持其他条件不变，升高温度，反应的化学平衡常数K减小D．若改变反应条件，使反应进程如图丙所示，则改变的条件是增大压强13．[2022·云南部分名校联考]下面涉及的是工业生产硝酸铵的过程。(1)写出NO2和水反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目。___________________________________________________________________。(2)已知：4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1266.8kJ/molN2(g)＋O2(g)2NO(g)　ΔH＝＋180.5kJ/mol写出氨高温催化氧化的热化学方程式：___________________________________________________________________，氨催化氧化生成NO反应的化学平衡常数表达式K＝____________________。(3)已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92kJ/mol。为提高氢气的转化率，宜采取的措施有________。(填字母)A．升高温度　　　B．使用催化剂C．及时移出氨D．循环利用和不断补充氮气(4)在一定温度和压强下，将H2和N2按3∶1(体积比)在密闭容器中混合，当该反应达到平衡时，测得平衡混合气中NH3的气体体积分数为17.6%，此时H2的转化率为________。(5)许多有机物在特定的装置内进行氧化的同时还可产生电能，这种装置即为燃料电池。例如，乙烯被氧化生成乙醛的化学反应：2CH2===CH2＋O2―→2CH3CHO可设计成燃料电池：正极为O2＋4H＋＋4e－===2H2O、负极为_____________________________________。电池工作时，负极附近溶液的pH________(填“升高”“降低”或“不变”)。参考答案1．A　[解析]7A选项，反应物转变为生成物的难易是物质本身性质决定的，反应速率是用单位时间内物质浓度的变化来表示反应快慢，故A错误；B选项，焓变是生成物总焓－反应物总焓，ΔH＜0，反应是放热反应，ΔH＞0，反应是吸热反应，故B正确；C选项，反应自发进行的判断依据是熵变、焓变、温度共同决定，只有熵变不能判断，故C正确；D选项，依据化学平衡常数概念分析，化学平衡常数是衡量化学平衡进行程度的大小，平衡常数越大平衡进行程度越大，故D正确。2．C　[解析]A选项，常温下，NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式：K1＝，故A错误；B选项，2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)　K2＝2×1081，所以2H2O(g)2H2(g)＋O2(g)，K3＝＝5×10－82，故B错误；C选项，常温下，NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的化学平衡常数K的数值逐渐减少，则化学反应进行的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2，故C正确；D选项，因C正确，故D错误。3.A　[解析]平衡常数越大，反应进行的程度越大，各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是①＞②＞③＞④。4．B　[解析]A选项，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，如果平衡不移动的话，A的浓度应该为0.25mol/L，而现在再达平衡时，测得A的浓度为0.30mol/L，表明平衡逆向移动了，增大体积，相当于减小压强，平衡向体积增大的方向移动，因此x＋y＞z，A选错误；B选项，平衡逆向移动，B的转化率降低，B项正确；C选项，平衡常数只随温度的改变而改变，C项错误；D选项，正、逆反应速率都减小，D项错误。5．C　[解析]设平衡时参加反应的B的物质的量为xmol，则：A(g)　＋　B(g)C(g)＋D(g)开始/mol0.20.200变化/molxxxx平衡/mol0.2－x0.2－xxx故＝1，解得x＝0.1A选项，平衡时B的转化率为×100%＝50%，故A正确；B选项，增大压强，反应混合物的浓度都增大，故正、逆反应速率都增大，故B正确；C选项，由表中数据可知，温度越高，平衡常数越小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，升高温度平衡向吸热反应方向移动，故正反应为放热反应，故C错误；D选项，反应初始至平衡，A的平均反应速率v(A)＝＝0.005mol·L－1·s－1，故D正确。6．C　[解析]碘升华是固体碘变为气态碘的过程，是熵增的过程，ΔS＞0；该过程是吸热的，ΔH＞0。7．A　[解析]A选项，相同条件下充入等物质的量的NO2气体，且起始时体积相同。反应发生时，气体体积减小，甲容器活塞下移，相当于增大压强，平衡向右移动，A项正确；B选项，甲容器相当于加压，化学反应速率加快，先到达平衡，B项不正确；C选项，反应的平衡常数表达式K＝，C项不正确；D选项，甲的压强恒定，不能作为平衡的标志，D项不正确。8．C　[解析]A选项，2min内Y物质的量变化为0.16mol－0.12mol＝0.04mol，故v(Y)＝＝0.002mol/(L·min)，速率之比等于化学计量数之比，故v(Z)＝2v7(Y)＝2×0.002mol/(L·min)＝0.004mol/(L·min)，故A错误；B选项，该反应正反应是放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动，反应达到新平衡前v逆＜v正，故B错误；由表中数据可知7min时，反应到达平衡，平衡时Y的物质的量为0.10mol，则：　　　　X(g)＋Y(g)2Z(g)开始/mol0.160.160变化/mol0.060.060.12平衡/mol0.10.10.12由于反应前后气体的化学计量数相等，用物质的量代替浓度进行计算，故化学平衡常数K＝＝1.44，故C正确；D选项，再通入0.2molZ，等效为在原平衡基础上增大压强，反应前后气体的体积不变，平衡不移动，X的体积分数不变，故D错误。9．C　[解析]A选项，500s内N2O5的浓度变化量为5.00mol·L－1－3.52mol·L－1＝1.48mol·L－1，v＝1.48mol·L－1÷500s＝0.00296mol·L－1·s－1，即2.96×10－3mol·L－1·s－1，A项正确；B选项，项分析如下：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)起始浓度/(mol/L)5.0000转化浓度/(mol/L)2.505.001.25平衡浓度/(mol/L)2.505.001.25K＝＝＝125，平衡时N2O5的转化率为50%，B项正确；C选项，因为该反应正反应方向为吸热反应，若T1>T2，由T1→T2，相当于是降低温度，降低温度，平衡向逆反应方向进行，平衡常数K2减小，应为K1＞K2，C项错误；D选项，达平衡后其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的1/2，相当于增加压强，增大压强，平衡左移，则c(N2O5)>5.00mol·L－1，D项正确。10．D　[解析]A选项，从反应开始到第一次达到平衡时，A物质增加了0.4mol，则A的平均反应速率为＝0.0667mol/(L·min)，A项正确；B选项，平衡时D减少了0.4mol，A增加了0.4mol，B增加了0.2mol，即D、A、B的变化量之比是2∶2∶1，所以该反应的化学方程式为2D(s)2A(g)＋B(g)，该反应的平衡常数表达式为K＝c2(A)·c(B)，B项正确；C选项，如果正反应是吸热反应，则升高温度平衡向正反应方向移动，因此符合图中变化趋势，C项正确；D选项，D是固体，改变固体的质量，平衡不移动，则表示A的物质的量变化正确的是b曲线，D项不正确。11．D　[解析]A选项，该反应前后气体的体积不变，乙中的浓度为甲中的2倍，乙中压强为甲中的2倍，压强不影响平衡移动，二者为等效平衡，平衡时对应各组分的转化率相同，A项错误；B选项，二者为等效平衡，平衡时乙中c(I2)是甲中的2倍，平衡时乙中颜色更深，B项错误；C选项，二者为等效平衡，反应物转化率相同，乙中参加反应的I2的物质的量是甲中的2倍，乙中的热量变化是甲中的2倍，C项错误；D选项，平衡时氢气的浓度为0.008mol/L，则：　　　　　H2(g)＋I2(g)2HI(g)7开始/mol/L0.010.010变化/mol/L0.0020.0020.004平衡/mol/L0.0080.0080.004故该温度下该反应的平衡常数K＝＝0.25，D项正确。12．B　[解析]A选项，v(X)＝＝0.1mol·L－1·min－1，故A错误；B选项，密闭容器内气体压强的比为物质的量的比，即反应前X为2.0mol，Y为1.6mol，Z为0.4mol，平衡时X为1.4mol，Y为1.4mol，Z为0.8mol，反应前后气压比＝反应前后物质的量比＝(2＋1.6＋0.4)∶(1.4＋1.4＋0.8)＝10∶9，故B正确；C选项，由图乙知，“先拐先平数值大”，所以T2＞T1，升高温度，Y的体积分数减小，平衡向正反应方向移动，所以升高温度平衡常数增大，故C错误；D选项，图丙与图甲比较，图丙到达平衡所用的时间较短，说明反应速率增大，但平衡状态没有发生改变，该反应正反应是气体物质的量减小的反应，故应是加入催化剂所致，故D错误。13．(1)(2)4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－905.8kJ/mol　K＝(3)CD(4)30%(或29.9%)(5)CH2===CH2＋H2O－2e－===CH3CHO＋2H＋　降低[解析](1)3molNO2与水发生反应，有1mol被还原为NO，2mol被氧化为硝酸，转移电子2mol，NO2既是氧化剂又是还原剂。(5)用总反应减去正极反应可得，负极产生H＋，pH降低。7