2020届高考化学一轮总复习化学平衡常数化学反应进行方向2作业(含解析)新人教版

化学均衡常数化学反响进行的方向[独自成册]限时50分钟A组(20分钟)1．以下对于化学均衡常数的说法中，正确的选项是( )A．在任何条件下，化学均衡常数都是一个定值B．化学均衡常数K能够推测一个可逆反响进行的程度C．化学均衡常数K只与温度、反响物浓度、系统的压强有关D．当改变反响物的浓度时，化学均衡常数会发生改变分析：选B。A.在给定的反响方程式中，化学均衡常数只受温度的影响，温度改变则化学均衡常数改变，故错误；B.任何时刻Qc>K，说明均衡向逆反响方向进行，Qc＜K，说明平衡向正反响方向进行，Qc＝K，说明反响达到均衡，故正确；C.化学均衡常数只受温度影响，故错误；D.依据选项C剖析，故错误。2．(2018·辽宁省五校高三上学期期末考试)在体积恒定的密闭容器中，必定量的SO2催化剂与1.25molO2在催化剂作用下加热到600℃发生反响：2SO(g)＋O(g)2SO(g)223加热H<0。30s气体的物质的量减少0.45mol时反响达到均衡，在同样的温度下测得气体压强为反响前的80%。以下有关表达正确的选项是()A.达到均衡时，气体的密度是反响前的80%B．将均衡混淆气体通入过度BaCl2溶液中，获得积淀的质量为209.7gC．该温度下的均衡常数为101.25D．0～30s3生成速率为3.0×10－2mol/(L·s)时SO分析：选B。气体的物质的量减少0.45mol时，依据反响方程式可知，有0.45mol的氧气参加反响，设二氧化硫开端的物质的量为amol，利用三段式剖析，催化剂2SO(g)＋O2(g)2SO3(g)加热开端(mol)a1.250转变(mol)0.90.450.9均衡(mol)a－0.90.80.9a－0.9＋0.8＋0.9依据压强之比等于物质的量之比有＝80%，因此a＝1。A.该反响前后a＋1.25气体的质量不变，容器的体积不变，气体的密度一直不变，故A错误；B.均衡混淆气体中三氧化硫的物质的量为0.9mol，与氯化钡反响生成硫酸钡的质量为209.7g，故B正确；C.依据均衡常数K＝cc23，而该反响中容器的体积未知，没法计算均衡常数，故2c22C错误；D.该反响中容器的体积未知，没法计算SO生成速率，故D错误。33．已知反响：2SO32(g)＋O2(g)H>0，某温度下，将2molSO3置于10L密闭容器中，反响达均衡后，SO3的均衡转变率(α)与系统总压强(p)的关系如图甲所示。则以下说法正确的选项是( )①由图甲推测，B点SO2的均衡浓度为0.3mol/L②由图甲推测，A点对应温度下的均衡常数为1.25×10－3③达均衡后，压缩容器容积，则反响速率变化图像能够用图乙表示④同样压强、不一样温度下SO3的转变率与温度关系如丙图所示A．①②B．②③C．③④D．①④分析：选B。三氧化硫开端浓度为2mol＝0.2mol/L，由甲图可知B点SO3的转变率为10L15%，依据浓度变化量之比等于化学计量数之比，因此c(SO2)＝c(SO3)＝15%×0.2mol/L＝0.03mol/L，故二氧化硫的均衡浓度为0.03mol/L，①错误；A点时，SO3的转变率为20%，c(SO3)＝20%×0.2mol/L＝0.04mol/L，均衡时，SO3、SO2、O2的浓度分别为0.16mol/L、c22c20.042×0.02－3，②正确；此0.04mol/L、0.02mol/L，＝2＝2＝1.25×10Kc30.16反响为不等体反响，压缩体积，相当于增大压强，均衡向气体体积减小的方向挪动，即逆向挪动，因体积减小，各物质的浓度增大，故化学反响速率加速，③正确；高升温度均衡向吸热的方向挪动，即正向挪动，SO3的转变率将增大，与图像(图像上依据先拐先平的原则，1大于2，高升温度，SO的转变率减小)不切合，④错误。综上所述，应选B。34．(2018·湖北黄冈高三上学期元月调研)已知反响：CH===CHCH(g)＋Cl2===CHCHCl(g)＋HCl(g)。在必定压强下，按w＝2322n(Cl2)n(CH2===CHCH3)向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示均衡时丙烯的体积分数(φ)与温度(T)、w的关系，图乙表示逆反响的均衡常数与温度的关系。则以下说法错误的选项是( )A．图甲中，w2>1B．图乙中，A线表示逆反响的均衡常数C．温度T1、w＝2时，Cl2的转变率为50%D．若在恒容绝热装置中进行上述反响，达到均衡时，装置内的气体压强将增大n(Cl)分析：选C。A.依据图甲中信息可知，增大n(Cl2)，w＝2增大，均衡正向CH2===CHCH3n()挪动，丙烯的体积分数(φ)减小，故w>1，选项A正确；B.依据图甲可知，高升温度，丙2烯的体积分数增大，说明均衡逆向挪动，逆反响为吸热反响，正反响为放热反响，则高升温度，正反响的均衡常数减小，逆反响的均衡常数增大，图乙中，A线表示逆反响的均衡常数，选项B正确；C.由图乙知，温度为T时，正逆反响的均衡常数相等，又因二者互为倒数，1则均衡常数＝1，＝2时，设CH2===CHCH3和Cl2的物质的量分别为a、2，参加反响的Cl2Kwa的物质的量为b，利用三段式可列关系b2b的(a－b)(2a－b)＝1，解得2a×100%＝33.3%，Cl2转变率为33.3%，选项C错误；D.该反响为前后气体体积不变的放热反响，反响向正反响方向进行，系统温度高升，气体膨胀，达到均衡时，装置内的气体压强将增大，选项D正确。5．必定温度下，在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中投入SO2(g)和O2(g)，进行反响，2SO＋O23，其开端物质的量及SO2的均衡转变率以下表所示。以下判断中正确的选项是( )甲乙丙丁密闭容器体积/L2221n(SO)/mol0.400.800.800.402开端物质的量n(O)/mol0.240.240.480.242SO2的均衡转变率%80α1α2α3A.甲中反响的均衡常数小于乙B．该温度下，该反响的均衡常数K为400C．SO2的均衡转变率：α1>α2＝α3D．容器中SO3的物质的量浓度：丙＝丁<甲分析：选B。A.温度必定，均衡常数不变，错误；B.甲中均衡常数K＝c2c232c20.1620.042×0.04＝400，正确；C.乙和丙中二氧化硫开端量同样，但丙中氧气物质的量大于乙中氧气物质的量，因此α1<α2，丙和丁中二氧化硫和氧气开端浓度同样，均衡等效，二氧化硫转变率相等，错误；D.丙和丁均衡等效，三氧化硫浓度同样；丙中二氧化硫和氧气开端浓度是甲中二氧化硫和氧气开端浓度的2倍，浓度加倍等效于增大压强，因此丙中三氧化硫浓度大于甲中三氧化硫浓度，错误。6．向某密闭容器中充入1molX与2molY发生反响：X(g)＋aZ(g)H0，达到均衡后，改变某一条件(温度或容器体积)，X的均衡转变率的变化以下图。下列说法中正确的选项是( )A．a＝2B．2＞1TTC．A点的反响速率：v1逆(Z)正(X)＝3vD．用Y表示A、B两点的反响速率：v(A)＞v(B)分析：选C。改变压强，X的均衡转变率不变，说明反响前后气体的化学计量数之和相等，因此a＝3，A项错误；此反响为放热反响，高升温度，12X的均衡转变率减小，故T＞T，B项错误；A点时，反响达到均衡状态，正逆反响速率相等，同时化学反响速率之比等于化学计量数之比，因此正(X)＝1逆(Z)，C项正确；温度越高，化学反响速率越快，(A)＜(B)，v3vvvD项错误。22充入体积可变的恒温密闭容器中，在380℃下发生反响：27．将1molN和3molHN(g)催化剂＋3H2(g)2NH3(g)均衡时，系统中氨的体积分数φ(NH3)随压强变化的状况以下高温、高压表：压强/MPa1020304030.300.450.540.60φ(NH)以下说法正确的选项是()A．10MPa时，H2的转变率为75%B．20MPa时，NH3的物质的量是10MPa时的1.5倍C．40MPa时，若容器的体积为VL，则均衡常数＝64V2K3D．30MPa时，若向容器中充入惰性气体，则均衡向正反响方向挪动分析：选C。催化剂N2(g)

＋3H2(g)

2NH3(g)高温、高压开始(mol)1反响(mol)均衡(mol)1

30x3x－x3－3x

2

2

xx6613132B.20MPa时，2xmol＝0.45×(4－2x)mol，解得x＝2918mol，NH3的物质的量是10MPa时18639的29×2÷2×13＝29倍，故B错误；C.40MPa时，2xmol＝0.60×(4－2x)mol，解得x＝1.5264V20.75mol，若容器的体积为VL，则均衡常数V＝K＝0.75，故C正确；D.30MPa0.2533V×V时，若向容器中充入惰性气体，相当于减小压强，均衡向逆反响方向挪动，故D错误。8．将E和F加入密闭容器中，在必定条件下发生反响：E(g)＋。忽视固体体积，均衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化以下表所示：压强/MPa体积分数/%1.02.03.0温度/℃81054.0ab915c75.0d1000ef83.0①b<f915℃、2.0MPa时E的转变率为60%③该反响的

S>0④K(1000

℃)>

K(810

℃)上述①～④中正确的有

(

)A．4个C．2个

B．3个D．1个分析：选A。该反响的气系统数由

1变成

2，气体的物质的量增大，则

S>0，③正确；设E的初始物质的量为n，反响的物质的量为x，则生成G的物质的量为2x,915℃、2.0MPa2时，均衡时G的体积分数为75.0%。可得n－x＋2x＝75.0%，解得x＝0.6n，E的转变率为60%，②正确；依据表中给出的三个体积分数能够看出，跟着压强增大、温度高升，均衡时G的体积分数增大，而压强增大，化学均衡向逆反响方向挪动，说明温度高升必定使均衡向正反响方向挪动，正反响为吸热反响，④正确；f比b的温度高，压强小，使均衡向正反响方向移动，G的体积分数增大，①正确。应选A。B组(30分钟)9．[2018·广东韶关高三模拟考试(二模)]NH3作为一种重要化工原料，被大批应用于工业生产，与其有关性质反响的催化剂研究曾被列入国家863计划。催化剂常拥有较强的选择性。已知：Pt/RuH1＝－905kJ·mol－1反响Ⅰ：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)高温反响Ⅱ：4NH3(g)＋3O2(g)Cu/TiO2,高温2N2(g)＋6H2O(g)2＝－1266.6kJ·mol－1H写出NO分解生成N与O的热化学方程式______________________________________。22(2)NO也可分解生成N与O。在四个恒容密闭容器中按下表相应量充入气体，发生2222N2(g)＋O(g)，容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中NO均衡转变率以下图。22容器容积/L开端物质的量/molN2ON2O2ⅠV10.100Ⅱ1.00.100ⅢV20.100Ⅳ1.00.060.060.04①该反响的

H__________0(

填“>”“＝”或“

<”)；②图中

A、B、C

三点处容器内的总压强，由大到小的次序是

_____________________；③容器Ⅳ在

470℃进行反响时，开端速率：

v(N2O)正______v(N2O)逆(填“>”“＝”或“<”)。氨催化氧化时会发生上述两个竞争反响Ⅰ、Ⅱ。为剖析某催化剂对该反响的选择性，在20L密闭容器中充入1molNH3和2molO2，测得一准时间内有关物质的物质的量与温度的关系如图：①该催化剂在低温时选择反响________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。②C点比B点所产生的NO的物质的量少的原由可能是________________________________________________________________________。分析：(1)NO分解生成N2与O2的方程式为2(g)＋O2(g)，依据已知的反响ⅠⅡ－Ⅰ，则H＝21和反响Ⅱ，要获得该方程，则：H－H＝221266.6kJ·mol－1＋905kJ·mol－1＝－180.8kJ/mol。(2)①依据图像，温度高升，转2化率增大，则均衡向右挪动，说明正向吸热，则反响的H>0；②A、B、C三点中N2O的转化率同样，则容器中反响物生成物的量均同样，则容器的压强取决于容器的体积，依据图像，同样温度时：转变率大小为：Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ，则反响正向进行的程度为Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ，且该反响为气体分子数增添的反响，增大容器体积，减小压强均衡向右挪动，则说明容器体积大小为Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ，故A、B、C三点处容器内的总压强由大到小的次序是p(C)>p(B)>p(A)；③Ⅱ中20.03×0.062＝在470℃下达到均衡时NO的转变率是0.6，则该反响在470℃下均衡常数是0.040.04×0.0620.0675，容器Ⅳ在470℃进行反响时，浓度熵＝＝0.04<0.0675，因此反响向0.062正反响方向进行，则开端速率：v(N2O)正>v(N2O)逆。(3)①依据图像，在低温时，N2的量相对多一些，而N2是反响Ⅱ的生成物，故该催化剂在低温时选择反响Ⅱ；②依据图像，该催化剂在高温时选择反响Ⅰ，而反响Ⅰ为放热反响，达到均衡后，温度高升均衡向逆反响方向挪动，使得C点比B点所产生的NO的物质的量少；或许可能是因为温度高升催化剂失掉了活性等原由。答案：2(g)＋O2(g)

H＝－180.8kJ/mol(2)①>②p(C)>p(B)>p(A)或C>B>A③>(3)①Ⅱ②该反响为放热反响，温度升高，均衡向逆反响方向挪动或催化剂活性降低10．(2018·河南洛阳高三下学期尖子生第二次联考)二甲醚又称甲醚，简称DME，熔点141.5℃，沸点－24.9℃，与石油液化气(LPG)相像，被誉为“21世纪的洁净燃料”。制备原理以下：.由天然气催化制备二甲醚：①2CH4(g)＋O23OCH3(g)＋H2O(g)H1Ⅱ.由合成气制备二甲醚：②CO(g)＋2H23OH(g)H＝－90.7kJ－1·mol2③2CH33OCH3(g)＋H2O(g)3H回答以下问题：若甲烷和二甲醚的焚烧热分别是890.3kJ·mol－1、1453.0kJ·mol－1；1mol液态水变成气态水要汲取44.0kJ的热量。反响③中的有关的化学键键能数据如表：化学键H－HC－OH－O(水)H－O(醇)C－HE(kJ·mol－1)436343465453413则H1＝______kJ·mol－1；H3＝______kJ·mol－1反响③的化学均衡常数表达式为______________。制备原理Ⅰ中，在恒温、恒容的密闭容器中合成，将气体按n(CH4)∶n(O2)＝2∶1混淆，能正确反应反响①中CH4的体积分数随温度变化的曲线是_________________。以下能表示反响①达到化学均衡状态的是_______________。A．混淆气体的密度不变B．反响容器中二甲醚的百分含量不变C．反响物的反响速率与生成物的反响速率之比等于化学计量数之比D．混淆气体的压强不变(3)有人模拟制备原理Ⅱ，在500K时的2L的密闭容器中充入2molCO和6molH2,8min达到均衡，均衡时CO的转变率为80%，c(CH3OCH3)＝0.3mol·L－1，用H2表示反响②的速率是__________；可逆反响③的均衡常数K＝_________。若在500K时，测得容器中3(CH3OH)＝(CH3OCH)，此时反响③v(正)_________v(逆)，说明原由____________________。3分析：(1)若甲烷和二甲醚的焚烧热分别是890.3kJ·mol－1、1453.0kJ·mol－1；得到甲烷、二甲醚的焚烧热化学方程式分别为④CH4(g)＋2O2(g)＋2H2O(l)H4＝890.3kJ·mol－1⑤CH3OCH3(g)＋3O22(g)＋3H2O(l)H5＝－1453.0kJ·mol－1故④×2－⑤＝①获得：2CH4(g)＋O23OCH3(g)＋H2O(l)，且1mol液态水变成气态水要汲取44.0kJ的热量，故则H1＝(－890.3×2＋1453＋44.0)kJ·mol－1＝－283.6kJ·mol－1OCH(g)＋HO(g)，反响物总键能－生成物总，依据所给键能，③2CH3332键能＝反响热，故3＝－24kJ·mol－1；(2)反响③的化学均衡常数表达式为＝HKcOCHc2433；反响①是放热反响，故温度高升，均衡逆向挪动，CH的体积分数c23随温度高升而高升，故能正确反应反响①中CH4的体积分数随温度变化的曲线是；制备原M理Ⅰ中，因为是在恒温、恒容的密闭容器中合成，且反响①各物质均是气态，A.混淆气体的密度向来不变，不可以说明反响达到均衡状态；B.当反响容器中二甲醚的百分含量不变时，该反响达到均衡状态；C.反响物的反响速率与生成物的反响速率之比等于化学计量数之比在任何时候都建立，故不可以说明反响达到均衡状态；D.该装置是恒容容器，混淆气体的压强不变，说明气体总物质的量不变，且该反响前后气体分子总数不等，故达到均衡状态；应选BD；由合成气制备二甲醚：②CO(g)＋2H3OH(g)开端时(mol/L)130转变(mol/L)0.81.60.8均衡时(mol/L)0.21.40.8③2CH33OCH3(g)＋H2O(g)开端时(mol/L)0.800转变(mol/L)0.60.30.3均衡时(mol/L)0.20.30.3H2表示反响②的速率是v(H2)＝1.6mol·L－1·min－1＝0.2mol/(L·min)；可逆反响③8c3OCHc20.3×0.3的均衡常数K3＝3＝＝2.25；若在500K时，测得容器中c230.04n(CH3OH)＝n(CH3OCH3)，则说明c(CH3OH)＝c(CH3OCH3)＝c(H2O)，则此时Qc＝c3OCH3c2x·xv(正)>v(逆)。c23＝x2＝1<2.25，故反响正向进行，cOCHc2答案：(1)－283.6－24(2)33MBD(3)0.2mol/(L·min)c23c3OCH3c2x·x2.25>浓度商Qc＝c23＝x2＝1<2.25，反响正向进行，v(正)>v(逆)11．(2018·河南濮阳高三第三次模拟考试)甲烷、甲醇都是洁净能源。已知以下热化学方程式①CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)H＝－49.0kJ/mol②CH4(g)＋2O(g)===2H2O(g)＋CO2(g)H＝－802.3kJ/mol③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)H＝－571.6kJ/mol④HO(g)===HO(l)H＝－44.0kJ/mol221H＝____________。则CH4(g)＋2O2(g)===CH3OH(g)(2)工业上合成甲醇的另一种方法是2H2(g)＋3OH(g)H。必定温度下在3个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生上述反响，有关物理量见下表：物质的开端物质的均衡容器温度/K浓度/mol·L－1浓度/mol·L－1c(H)c(CO)c(CHOH)c(CHOH)233Ⅰ4000.200.1000.080Ⅱ4000.400.200Ⅲ500000.100.025①该反响的______0(填“>”或“<”)。H②达到均衡时，容器Ⅱ中c(CH3OH)_____0.16mol/L(填“>”“<”或“＝”)。③400K时该反响的均衡常数＝________。K(3)文件报导某课题组利用CO催化氧化制甲烷的研究过程以下：2反响结束后，气体中检测到CH4和H2，滤液中检测到HCOOH，固体中检测到镍粉和Fe3O4。CH4、HCOOH、H2

的产量和镍粉用量的关系以下图

(仅改变镍粉用量，其余条件不变

)。研究人员依据实验结果得出结论：

HCOOH是

CO2转变成

CH4