2019高考化学总复习07化学反应速率和化学平衡25化学平衡常数化学反应进行的方向1含解析新人教版.docx

化学平衡常数、化学反应进行的方向李仕才基础巩固1(2017年安徽省六安市毛坦厂中学高三上9月月考)下列说法中正确的是()A某反应在低温条件下能自发进行，那么该反应在高温条件下也一定能自发进行B某反应在高温条件下不能自发进行，那么该反应在低温条件下也一定不能自发进行C反应方向是由焓变和熵变共同决定的，与反应温度无关D温度有可能对反应的方向起决定性作用解析：本题考查焓变和熵变；反应热和焓变。GHTS0的反应能够自发进行。A.当H0，S0，只有在低温下反应自发进行，而高温下不反应，故A错误；B.当H0，S0时，高温条件下不能自发进行，而在低温下反应自发进行，故B错误；C.GHTS0的反应能够自发进行，所以反应方向是由焓变和熵变、温度共同决定的，故C错误；D.当反应的焓变和熵变的作用相反且相差不大时，温度有可能对反应的方向起决定作用，故D正确。答案：D2某可逆反应正向反应过程中能量变化如图所示，下列说法正确的是()A该反应为吸热反应B当反应达到平衡时，降低温度，平衡向逆反应方向移动C升高温度，平衡常数K增大D加入催化剂，反应速率增大，E1减小，E2减小，反应热不变解析：由图中的信息可知反应后能量降低，故为放热反应，A错误；降低温度，平衡向正反应方向移动，B错误；升高温度，平衡向逆反应方向移动，K减小，故C错误；加入催化剂，可以降低反应的活化能，故D正确。答案：D3在密闭容器中加入A、B使其均达到1 molL1，A、B发生如下反应：A(g)B(g)2C(g)，反应在一定温度下达到化学平衡时，A和B的物质的量浓度之和与C的物质的量浓度相等，则该化学反应的平衡常数为()A2 B50 C53 D4解析：A(g)B(g)2C(g)c始(molL1) 1 1 0c(molL1) x x 2xc平(molL1) 1x 1x 2x依题意(1x)(1x)2x，x0.5 molL1，则K4。答案：D4(2018年湖北省重点高中协作体期中考试)能用焓判据判断下列过程方向的是()A湿的衣服经过晾晒变干B硝酸铵溶于水C100时的水蒸气凝结成水D25、101 kPa时2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)H56.7 kJ/mol能自发进行解析：本题考查化学反应能否自发进行与焓变的关系。A.湿的衣服经过晾晒变干，该过程是一个吸收热量、熵值增加的过程，不能够用焓判据解释，故A错误；B.硝酸铵自发地溶于水，是熵增大的过程，与焓判据无关，不能用焓判据解释，故B错误；C.100时的水蒸气凝结成水，该过程熵值减小，放出热量，能够自发进行，可以用焓判据解释，故C正确；D.25、101 kPa时2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)H56.7 kJ/mol，该反应为吸收热量，熵值增加的反应，不能用焓判据解释，故D错误。答案：C5在如图所示图1中A、B两容器里，分别收集着两种互不作用的气体。若将中间活塞打开，两种气体分子立即都分布在两个容器中(见图2)。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法中不正确的是 ()A此过程为混乱程度小的向混乱程度大的方向的变化过程，即熵增大的过程B此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出C此过程从有序到无序，混乱度增大D此过程是自发可逆的解析：由题意知H0，S0，由HTS知该过程的逆过程不能自发进行，所以D错。答案：D6下列关于平衡常数的说法正确的是()A在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度，生成物浓度用平衡浓度B在任何条件下，化学平衡常数是一个恒定值C平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂等无关D从平衡常数的大小可以推断一个反应进行的程度解析：在平衡常数表达式中，反应物及生成物浓度均为达到化学平衡时的浓度；在温度一定时，对一个确定化学计量数的可逆反应，化学平衡常数是一个恒定值，其大小只与温度有关，与其他外界条件无关；平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度。答案：D7(2017年河南省平顶山市高三上11月月考)在以下化学反应A(g)B(g)2C(g)D(g)HQ kJ/mol过程中的能量变化如下图所示，回答下列问题。(1)Q_0(填“”“”“”或“”)；(3)该反应_自发进行(填“能”或“不能”)；(4)升高温度平衡常数K_(填“增大”“减小”或“不变”)，平衡向_方向移动。解析： 根据图像可知，该反应是放热反应，故Q0；据反应特点可知，该反应是熵增大的反应；据此可知该反应能自发进行；升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小。答案：(1)(3)能(4)减小逆反应综合提升8在25时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：物质XYZ初始浓度/molL10.10.20平衡浓度/molL10.050.050.1下列说法错误的是()A反应达到平衡时，X的转化率为50%B反应可表示为X3Y2Z，其平衡常数为1 600C增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大D改变温度可以改变此反应的平衡常数解析：X的转化率为100%50%，A项正确；根据表中数据(0.10.05)(0.20.05)(0.10)132可推导出：X3Y2Z，其平衡常数为1 600，B项正确；平衡常数只与温度有关，增大压强不会影响平衡常数，C项错；D项正确。答案：C9铁的氧化物可用于脱除煤气中的H2S，其反应为Fe3O4(s)3H2S(g)H2(g)3FeS(s)4H2O(g)，其温度与平衡常数的关系如图所示。对此反应原理的理解正确的是()AH2S是还原剂B脱除H2S的反应是放热反应 C温度越高H2S的脱除率越大D压强越小H2S的脱除率越高解析：根据K与温度的关系可以推断，该反应为放热反应。A项，H2S中，H、S化合价均未发生变化；C项，升温，平衡左移，H2S的脱除率降低；D项，增大压强，平衡不发生移动，H2S的脱除率不变。答案：B10汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，其反应原理是2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)。由此可知，下列说法正确的是()A该反应是熵增大的反应B该反应不能自发进行，因此需要合适的催化剂C该反应常温下能自发进行，催化剂条件只是加快反应的速率D该反应常温下能自发进行，因此正反应是吸热反应解析：只使用催化剂便可使尾气发生转化，故此反应能自发进行，因反应是气体物质的量减小的反应，故熵减小；因熵减小不利于反应自发，故自发进行的原因是反应放热。答案：C11可逆反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)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转化率增大解析：当可逆反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)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。答案：C12已知：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)HQ，其平衡常数随温度变化如下表所示：温度/400500850平衡常数9.9491请回答下列问题：(1)上述反应的化学平衡常数表达式为_。该反应的Q_0(填“”或“”)。(2)850 时在体积为10 L的反应器中，通入一定量的CO和H2O(g)，发生上述反应，CO和H2O(g)的物质的量浓度变化如图所示，则04 min时平均反应速率v(CO)_。(3)若在500 时进行。且CO、H2O(g)的起始浓度均为0.020 molL1，该条件下，CO的最大转化率为_。(4)若在850 时进行，设起始时CO和H2O(g)共为1 mol，其中H2O(g)的体积分数为x，平衡时CO的转化率为y，试推导y随x变化的函数关系式为_。解析：(1)可逆反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的平衡常数K。由表中数据可知，温度越高，平衡常数越小，平衡向逆反应方向移动，因升高温度平衡向吸热方向移动，故正反应为放热反应。(2)由图像可知：CO在4 min内浓度减小了0.20 molL10.08 molL10.12 molL1，则v(CO)0.03 molL1min1。(3)500 时平衡常数为9，设CO最多能转化xmolL1，则 CO(g) H2O(g)CO2(g)H2(g)起始(molL1): 0.02 0.02 0 0转化(molL1): x x x x平衡(molL1): 0.02x 0.02x x x则有9，解得x0.015，则CO的最大转化率为100%75%。(4)850 时平衡常数为1，有 CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)起始(mol): 1x x 0 0转化(mol): y(1x) y(1x) y(1x) y(1x)平衡(mol): 1xyxy xyxy y(1x) y(1x)则有：1，解得yx。答案：(1)K(2)0.03 molL1min1(3)75%(4)yx创新设计13为妥善处理氯甲烷生产企业的副产物CCl4，以减少其对臭氧层的破坏。化学家研究在催化剂作用下，通过下列反应：CCl4H2CHCl3HCl使CCl4转化为重要的化工原料氯仿(CHCl3)。此反应伴随有副反应，会生成CH2Cl2、CH3Cl和CH4 等。已知CCl4的沸点为77 ，CHCl3的沸点为61.2 。(1)在密闭容器中，该反应达到平衡状态后，测得如下数据(假设不考虑副反应)。实验序号温度/初始CCl4的浓度(molL1)初始H2的浓度(molL1)CCl4的平衡转化率11100.81.2A21101150%310011B此反应的化学平衡常数表达式为_，在110 时平衡常数为_。实验1中，CCl4的转化率A_50%(填“大于”“小于”或“等于”)。实验2中，10 h后达到平衡，H2的平均反应速率为_。实验3中，B的值_(填序号)。A等于50% B大于50%C小于50% D从本题资料无法判断(2)120 时，在相同条件的密闭容器中，分别进行H2 的初始浓度为2 molL1和4 molL1的实验，测得反应消耗CCl4的百分率(x%)和生成物中CHCl3的百分含量(y%)随时间(t)的变化关系如图(图中实线是消耗CCl4的百分率变化曲线，虚线是产物中CHCl3的百分含量变化曲线)。在图中的四条线中，表示H2的起始浓度为2 molL1的实验消耗CCl4的百分率变化曲线的是_(填序号)。根据上图a曲线，氢气的起始浓度为_molL1时，有利于提高CCl4的平衡转化率和产物中CHCl3的百分含量。你判断的依据是_ _。解析：(1)因CCl4的沸点为77，CHCl3的沸点为61.2，所以在110或100时反应中各物质的状态均为气态，其平衡常数K。110时，由实验2可知反应中各物质的平衡浓度均为0.5 molL1，代入表达式计算得平衡常数为1。实验1和实验2的反应温度相同，所以其平衡常数相同，利用平衡常数相等，可以求出实验1中CCl4的平衡转化率为60%，大于50%。对于实验3，因温度不同，又不知该反应