人教版高中化学化学平衡常数化学反应进行的方向单元测试

1、名校名 推荐化学平衡常数化学反应进行的方向1 (2018 陵一中期中铜 )对于化学反应能否自发进行，下列说法中错误的是()A 若H0，任何温度下都能自发进行B若H 0、S0，任何温度下都不能自发进行C需要加热才能够进行的过程肯定不是自发过程D非自发过程在一定条件下可能变成自发过程解析： 选 C若 H0，则有H T S0、 S0，故反应在任何温度下都不能自发进行，B 正确；化学反应能否自发进行与是否需要加热无关，有些自发反应需要加热来引发反应，C 错误；有些非自发反应，改变反应条件可变成自发反应，如CaCO3 在常温下是非自发反应，但高温下是自发反应， D 正确。2 (2018 哈尔滨三中调研

2、)下列说法中不正确的是 ()A SiO2(s)2C(s)=Si(s) 2CO(g) 只能在高温下自发进行，则该反应的H 0B3C(s) CaO(s)=CaC2(s)CO(g) 在常温下不能自发进行，说明该反应的H 0CBaSO4(s) 4C(s)=BaS(s) 4CO(g) 室温下不能自发进行，说明该反应的H 0D常温下， 2NO(g) O2(g)=2NO 2(g)能够自发进行，则该反应的H 0解析： 选 C该反应为熵增反应，则有S 0；该反应只有在高温下自发进行，说明在低温时 H TS 0，则该反应的H 0，A 正确。该反应为熵增反应，则有S0；该反应在常温下不能自发进行，说明常温时H T

3、S 0，即反应的H 0，B 正确。该反应为熵增反应，则有S 0；该反应室温下不能自发进行，说明室温时H T S 0，即反应的H 0，C 错误。该反应为熵减反应，则有S 0；该反应常温下能自发进行，说明常温时H T S0，即反应的H 0， D 正确。3(2018 宜昌调研 )已知 4NH 3(g) 5O2 (g)4NO(g) 6H 2O(g)H 905.9 kJ mol1。一定条件下，向容积为1 L 的密闭容器中投入0.8 mol NH 3 和 1.6 mol O 2，发生上述反应，2 min 末和 4min 末时 NH 3 的物质的量分别为0.6 mol 和 0.3 mol 。下列说法中不正确

4、的是()A 上述反应的逆反应的活化能不小于905.9 kJ mol 1B反应从 2 min 末到 4 min 末， O2 的平均反应速率为 1 10.15 mol L minC反应在 2 min 末时改变了某一条件，该条件可能是使用催化剂或升高温度D反应达平衡后降低压强，混合气体的平均摩尔质量减小解析： 选 B正反应是放热反应，该反应的逆反应的活化能减去正反应的活化能等于 1 155905.9 kJ mol，则逆反应的活化能不小于905.9 kJmol，A项正确； v(O2) 4v(NH 3) 41名校名 推荐0.6 mol 0.3 mol1 12 min 末到 4 min 末，使用催1 L

5、2 min 0.187 5 mol Lmin，B 项错误； 反应从化剂或升高温度均能加快反应速率，使反应物的物质的量减少，C 项正确； 反应达平衡后降低压强，平衡正向移动， 反应物和生成物的总质量不变，总物质的量增大， 则混合气体的平均摩尔质量减小，D 项正确。4 (2018 辽 宁 六 校 联 考 )t 时 ， 在 容 积 不 变 的 密 闭 容 器 中 发 生 反 应 X(g) 3Y(g)2Z(g) ，各组分在不同时刻的浓度如表所示，下列说法正确的是()物质XYZ初始浓度 10.10.20/(mol L)2 min 时浓度 /(mol 10.08abL )平衡浓度 10.050.050.1

6、/(mol L)A. 平衡时， X 的转化率为 20%Bt 时，该反应的平衡常数为40C平衡后，增大体系压强， v 正 增大， v 逆减小，平衡向正反应方向移动D前 2 min 内，用 Y 的变化量表示的平均反应速率11v (Y) 0.03 mol L min 1解析： 选 D平衡时， X 的转化率0.1 0.05 mol L 100%50%，A 项错误； t 10.1 mol L0.12时该反应的平衡常数K 0.05 0.0531 600， B 项错误；该反应是气体分子数减小的反应，平衡后，增大体系压强，v 正增大， v 逆 增大，平衡向正反应方向移动，C 项错误；前2 min1内，用 Y

7、的变化量表示的平均反应速率v(Y) 3v(X) 3 0.02 mol L 0.03 mol L 1min 1， 2 minD 项正确。5. 向 密 闭 容 器 中 充 入 物 质 A 和 B ， 发 生 反 应 ： aA(g) bB(g) cC(g) 。反应过程中， 在某一时刻， 物质 A 的含量 (A%) 和物质 C 的含量 (C%) 随温度 ( T) 的变化曲线如图所示，下列说法正确的是()A 该反应在T1、 T3 温度时达到过化学平衡B该反应在T2 温度时可能达到过化学平衡C该反应的逆反应是放热反应D升高温度，平衡会向正反应方向移动解析： 选 BT2 之前 A% 渐小， C%渐大，而T2

8、 之后 A% 渐大， C% 渐小，说明T2 之前反应没有达到平衡状态，T2 后温度升高使平衡逆向移动，故T2 时反应达到平衡状态，故A项错误， B 项正确； T2 以后，温度升高，反应物的含量增大，说明平衡逆向移动，故该反应的正反应为放热反应，逆反应为吸热反应，故C、 D 项错误。2名校名 推荐6N 2O5 是一种新型硝化剂，一定温度下发生反应2N2O5(g)4NO 2(g) O2(g)H0， T1 温度下的部分实验数据为t/s05001 0001 500 15.003.522.502.50c(N 2O5)/(mol L )下列说法不正确的是()A 500 s 内， N2O5 的分解速率为2.

9、963 1 110mol LsBT1 温度下的平衡常数为K1 125,1 000 s 时 N2O5 的转化率为 50%C其他条件不变时， T2 温度下反应到1 000 s 时测得1N2O5(g)浓度为 2.98 mol L ，则有 T1 T2D T1 温度下的平衡常数为K1， T2 温度下的平衡常数为K 2，若 T1T2，则有 K1 K 2解析： 选 C 500 s 内 c(N2 O5)由5.00 mol L 1 降低到3.52 molL 1，则有 v(N 2O5) 15.00 3.52 mol L3 1 11 2.96 10mol Ls， A正确。 1 000 s 时， c(N 2O5) 2

10、.50 mol L ，500 s 1则 c(NO 2) 5 mol L 1，c(O2 ) 1.25 mol L1，此时N2O5 的转化率为5.002.50 mol L 15.00 mol L50%；化学平衡常数K1c4 NO 2 c O25.0041.252N 2O52.502 125， B 正确。 T2 温度下反应到 1 000c1 2.50 molL 1s 时测得 N2O5(g) 浓度为 2.98 mol L，说明反应正向进行的程度减小，即反应速率小，故有 T1 T2 ，C 错误。该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，由于 T1 T2，则有 K 1 K2 ，D 正确。7.

11、(2017 衡水中学一调)以二氧化碳和氢气为原料制取乙醇的反应为： 2CO2(g) 6H2(g)CH 3CH 2OH(g) 3H 2O(g)H b， A 错误； b 点只能说明该温度下， CO2 和 H 2O 的浓度相等， 不能说明 v 正 (CO2) v 逆 (H2O)，B 错误； 从图像可知， a 点 H2 和 H2O 的物质的量百分数相等，故物质的量相等，C 正确；其他条件恒定，充入更多H2，反应物浓度增大，正反应速率增大， v(CO2) 也增大， D 错误。8一定条件下合成乙烯： 6H 2(g) 2CO2 (g)CH 2=CH 2(g) 4H2O(g) ，已知温度对3名校名 推荐CO2

12、 的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示，下列说法不正确的是()A 该反应的逆反应为吸热反应B平衡常数： K M KNC生成乙烯的速率：v(N) 一定大于v(M)D当温度高于250 ，升高温度，催化剂的催化效率降低解析： 选 C升高温度CO2 的平衡转化率降低，则升温平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，故A 正确；升高温度CO2 的平衡转化率降低，则升温平衡逆向移动，所以M 点化学平衡常数大于N 点，故 B 正确；化学反应速率随温度的升高而加快，催化剂的催化效率降低，所以v(N) 有可能小于v(M) ，故 C 错误；根据图像，当温度高于250 ，升高温度催化剂的催化效率降低，故D 正确。9在

13、、容积不等的恒容密闭容器中，均充入0.1 mol CO 和 0.2 mol H 2，在催化剂的作用下发生反应：CO(g) 2H2(g)CH 3OH(g) 。测得三个容器中平衡混合物中CH 3OH 的体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是()A 该反应的正反应为吸热反应B三个容器的容积：C在 P 点， CO 的转化率为75%D在 P 点，向容器中再充入CO、H2 及 CH 3OH 各 0.025 mol ，此时 v 正(CO) v 逆(CO)解析： 选 C由题图可知，容积一定时，温度升高，CH 3OH 的体积分数减小，说明升高温度，平衡逆向移动，故该反应的H 0，正反应为放热反应，A 错

14、误。三个容器中起始加入 CO 和 H2 的量分别相等，温度一定时，容器的容积越小，体系的压强越大，反应向正反应方向进行的程度越大，反应物的转化率越大，CH3OH 的体积分数越大，故容器的容积： ， B 错误。 P 点 CH 3OH 的体积分数为50% ，根据同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，则有4名校名 推荐CO(g) 2H 2(g)CH3OH(g)起始量 /mol0.10.20转化量 /molx2xx平衡量 /mol0.1 x0.2 2xxx则CH 3OH 的体积分数为 0.1 x 0.2 2x x100% 50%，解得 x 0.075 mol ，故 P点 CO 的转化率为 0.

15、075 mol 100% 75%，C 正确。在 P 点，向容器 中再充入 CO、 H 2 0.1 mol及 CH3OH 各 0.025 mol ，此时，容器 中 n(CO) 0.05 mol 、 n(H2) 0.075 mol 、n(CH 3OH) 0.0750.1 mol ，设容器 的容积为 V L ，则达到平衡时 K 0.025V2 1 200V2，充入气体0.05VV0.1后 QcV L 355.6V2K 1200V2，平衡正向移动，此时v 正 (CO) v 逆(CO) ，D0.0750.052VV错误。10一定条件下， 可逆反应的平衡常数可以用平衡浓度计算，也可以用平衡分压代替平衡浓度

16、计算，分压总压物质的量分数。在恒温恒压条件下，总压不变，用平衡分压计算平衡常数更方便。下列说法不正确的是()A对于反应 C2H4(g) H 2O(g)C2H5OH(g) ，在一定条件下达到平衡状态时，体系的总压强为 p，其中 C2H4(g)、H 2O(g) 、C2H 5OH(g) 均为 1 mol，则用分压表示的平衡常数K p3pB恒温恒压下，在一容积可变的容器中，反应2A(g) B(g)2C(g)达到平衡时， A 、B 和 C 的物质的量分别为 4 mol 、 2 mol 和 4 mol。若此时 A 、 B 和 C 均增加 1 mol ，平衡正向移动C恒温恒压下，在一容积可变的容器中，反应N

17、 2(g) 3H 2(g)2NH 3 (g)达到平衡状态时， N2、 H 2、NH 3 各 1 mol ，若此时再充入3 mol N 2，则平衡正向移动D对于一定条件下的某一可逆反应，用平衡浓度表示的平衡常数和用平衡分压表示的平衡常数，其数值不同，但意义相同，都只与温度有关解析： 选 C 平衡时C2H 4(g) 、 H 2O(g)、 C2H5 OH(g) 均为 1 mol ，则三者的分压均为1p，31故用分压表示的平衡常数Kp3p 3， A 项正确；如 A 、B 和 C 的物质的量按 2 1 211p3p 3p增加时，则平衡不移动，而“ 均增加1 mol ” 时相当于在原来的基础上多加了B ，

18、则平衡正5名校名 推荐向移动， B 项正确； N 2(g) 3H2(g)2NH 3(g) 达到平衡状态时，N2、H 2、NH 3 各 1 mol，三者的分压均为11211393p，此时用分压表示的平衡常数ppp 2K p333p ，若再充入 3 mol2112213N2，此时 N 2 的分压为3p，NH 3 和 H 2均为 6p，此时用分压表示的Qp6p3p 6p9p2 Kp，平衡不移动， C 项错误；同一可逆反应，在相同条件下用平衡浓度表示的平衡常数和用平衡分压表示的平衡常数，其数值不同，但意义相同，且都只与温度有关，D 项正确。11将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器

19、体积不变，固体试样体积忽略不计) ，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH 2COONH 4(s)2NH 3(g) CO2(g) 。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：温度 /15.020.025.030.035.0平衡总压强 /kPa5.78.312.017.124.0平衡气体总浓度 /2.43.44.86.89.4( 3 110 mol L)(1)该反应的焓变H_0，熵变S_0(填“”“”或“”)。(2)可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是_(填字母 ) 。A 2v 正 (NH 3) v 逆 (CO2)B密闭容器中总压强不变C密闭容器中混合气体的密度不变D密闭容器中氨气的体积分数不变(3)

20、根据表中数据计算，在25.0 时，反应2NH 3(g) CO2(g)NH2 COONH 4(s)的平衡常数 K _。(4)取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在 25 下达到平衡状态。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量_(填“增加”“减小”或“不变” )。解析： (1)分析表中数据可知，温度升高，平衡气体总浓度增大，说明平衡正向移动，该反应为吸热反应，则有H 0；该反应是气体体积增大的反应，则有S0。(2)达到平衡时，正、逆反应速率相等，则有v 正(NH 3)2v 逆 (CO2)， A 项不符合题意；因为反应前后气体分子数不相等，未达到平衡前压强一直在变，所以总压

21、强不变时，说明反应达到平衡， B 项符合题意；反应未达到平衡前，气体质量一直在变，而容器容积不变，依 mV可知，混合气体的密度也在变，所以混合气体的密度不变时，说明反应达到平衡，C项符合题意；反应产物中NH 3 和 CO2 的物质的量之比始终为2 1，密闭容器中氨气的体积分数始终不变， D 项不符合题意。(3)由表中数据可知， 在 25.0 时，平衡气体的总浓度为3 14.8 10mol L ，则有 c(NH 3)6名校名 推荐 3 1 3 13.2 10mol L，c(CO2) 1.6 10mol L ，反应 2NH 3(g) CO2(g)NH 2COONH 4(s)17的平衡常数K 3.2

22、 10 32 1.6 10 3 6.1 10 。(4)在恒温条件下压缩容器体积，平衡逆向移动，氨基甲酸铵固体的质量增大。答案： (1)(2)BC(3)6.1 107(4)增大12科学家研究出一种以天然气为燃料的“燃烧前捕获系统”， 其简单流程如图所示 (条件及物质未标出 )。(1)已知： CH 4、 CO、H 2 的燃烧热分别为890.3 kJ mol 1、283.0 kJ mol 1、 285.8 kJ mol 12CH 4(g) O2(g)=2CO(g) 4H 2(g)的H _。，则上述流程中第一步反应(2)工业上可用 H2和 CO2 制备甲醇，其反应方程式为CO2(g) 3H 2(g)C

23、H3OH(g) H2O(g) ，某温度下，将1 mol CO 2 和 3 mol H 2 充入体积不变的 2 L 密闭容器中，发生上述反应，测得不同时刻反应前后的压强关系如下表：时间 /h123456p后0.900.850.830.810.800.80p前用 H 2 表示前 2 h 的平均反应速率v(H2 ) _ ；该温度下， CO2 的平衡转化率为 _。(3)在 300 、 8 MPa 下，将 CO2 和 H2 按物质的量之比 1 3 通入一密闭容器中发生 (2)中反应，达到平衡时，测得CO2 的平衡转化率为 50%，则该反应条件下的平衡常数为Kp_(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质

24、的量分数)。(4)CO 2 经催化加氢可合成低碳烯烃：2CO 2(g) 6H 2(g)C2H 4(g) 4H 2O(g)H 。在0.1 MPa 时，按 n(CO2) n(H 2) 1 3 投料，如图所示为不同温度(T)下，平衡时四种气态物质的物质的量 (n) 关系。该反应的H_0( 填“”或“”)。曲线 c 表示的物质为_。 为 提 高H 2的 平 衡 转 化 率 ， 除 改 变 温 度 外 ， 还 可 采 取 的 措 施 是7名校名 推荐_ 。解析： (1)CH 4、 CO、H 2 的燃烧热分别为890.3 kJ mol 1、283.0 kJ mol 1、 285.8 kJ mol 1，据此

25、写出热化学方程式： CH4(g) 2O 2(g)=CO 2(g) 2H2O(l) H 1 890.3 kJ mol 112(g) CO(g) O2 (g)=CO2H 2 283.0 kJ mol 11O2(g)=H 2O(l) H2(g)2H 3 285.8 kJ mol 1根据盖斯定律，由 2 2 4 可得： 2CH 4(g) O2 (g)=2CO(g) 4H 2(g) ，则有H 2 H 1 2 H 2 4 H 3 ( 890.3 kJmol 1 1) 2 ( 283.0 kJ mol ) 2 ( 285.8 1 1kJ mol ) 4 71.4 kJ mol。(2) 恒温恒容时， 气体的压

26、强之比等于其物质的量之比，2 h 时，p后 0.85，设消耗 CO2p前的物质的量为x mol ，CO2(g) 3H 2(g)CH 3OH(g) H2O(g)V12x mol2x mol则有4 2x mol 0.85，解得 x 0.3，故前 2 h 的平均反应速率 v(H2)0.3 mol 3 0.2254 mol2 L 2 h 1 1mol L h 。 该温度下，反应进行5 h 时达到平衡状态，此时p后 0.80，设消耗 CO2 的物质的量为p前y mol ，则有 4 2y mol 0.80，解得 y 0.4，故 CO2 的平衡转化率为0.4 mol 100% 40%。4 mol1 mol(

27、3)设开始时投入CO2 和 H 2 的物质的量分别为 1 mol、3 mol ，CO2 的平衡转化率为 50%，则有：CO2(g) 3H2(g)CH 3OH(g) H 2O(g)起始量 /mol1300转化量 /mol0.51.50.50.5平衡量 /mol0.51.50.50.5则 平 衡 时 p(CO2 ) p(CH 3OH) p(H 2O) 8MPa 0.5 mol 4 MPa ， p(H 2) 83 mol38名校名 推荐MPa 1.5 mol 4 MPa ，故该反应条件下的平衡常数为4 4Kp 33 1 。3 mol43 4834(4) 由图可知，随着温度的升高，n(H 2)逐渐增大

28、，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应，故有H0。 随着温度的升高， n(H 2)逐渐增大，由于H2 是反应物，则另一条逐渐增大的曲线a 代表 CO2； C2H4(g)、 H 2O(g) 都是生成物，随着平衡逆向移动，二者的物质的量逐渐减小，根据化学计量数的关系可知，曲线b 代表 H2O(g) ，曲线 c 代表 C2H 4(g)。 该反应的正反应是气体总分子数减少的放热反应，欲提高 H 2 的平衡转化率， 除改变温度外，还可以增大压强或不断分离出产物H2O(g) 。答案： (1) 71.4 kJ mol1(2) 0.225 mol L1h1 40%(3) 1(4) C2H4加压 (或不断分离出

29、水蒸气 )4813NH3 作为一种重要化工原料，被大量应用于工业生产，与其有关性质反应的催化剂研究曾被列入国家863 计划。催化剂常具有较强的选择性，即专一性。已知：反应： 4NH 3(g) 5O 2(g)Pt/Ru4NO(g) 6H2O(g)H1 905.0 kJ mol 1高温反应： 4NH 3(g) 3O 2(g)Cu/TiO 22N2 (g) 6H 2O(g)H2高温(1)化学键H OO=ON NN H键能 /(kJ mol 1)463496942391H 2 _。(2)在恒温恒容装置中充入一定量的NH 3 和 O2，在某催化剂的作用下进行反应，则下列有关叙述中正确的是_(填字母 )。

30、A 使用催化剂时，可降低该反应的活化能，加快其反应速率B若测得容器内4v 正 (NH 3) 6v 逆 (H 2O)时，说明反应已达到平衡n NOC当容器内 1 时，说明反应已达到平衡(3)氨催化氧化时会发生上述两个竞争反应、。为分析某催化剂对该反应的选择性，在1 L 密闭容器中充入1 mol NH 3 和 2 mol O 2，测得有关物质的量关系如图：该催化剂在高温时选择反应_(填“”或“”)。 520 时， 4NH 3(g) 5O2 (g)4NO(g) 6H 2O(g)的平衡常数K _(不要求得出计算结果，只需列出数字计算式)。有利于提高NH 3 转化为 N 2 的平衡转化率的措施有_(填字母 )。9名校名 推荐A 使用催化剂P