2023年老高考化学一轮复习练习24　化学平衡常数　化学反应进行的方向

课时规范练24化学平衡常数化学反应进行的方

向

一、选择题:本题包括7小题，每小题只有1个选项符合题意。

1.下列说法正确的是()

A.生成物的总能量大于反应物的总能量时,△”<()

B.已知反应H2(g)+E(g)=2HI(g)的平衡常数为K,则2H2(g)+2l2(g)=4Hl(g)的平衡常数为2K

C.AH<0、AS>。的反应在温度低时不能自发进行

D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂不能改变化学反应进行的方向

2.下列说法不正确的是()

A.反应SiC>2(s)+2C(s)-Si(s)+2C0(g)只能在高温下自发进行测该反应的AH>0

B.反应3c⑸+CaO(s)=CaC2(s)+CO(g)在常温下不能自发进行,说明该反应的AW>0

C.反应BaSC)4(s)+4CXs)——BaS(s)+4CO(g)在室温下不能自发进行,说明该反应的AH<0

D.反应2NO(g)+O2(g)==2NCh(g)在常温下能够自发进行，则该反应的AH<0

3.已知，相关数据见下表：

--

平不同温度下的平衡

衡

编常数

号

化学方程式常

数979K1173K

Fe(s)+CO2(g)^=

IKi1.472.15

FeO(s)+CO(g)

CO(g)+H2O(g)

IIKi1.62b

CO2(g)+H2(g)

Fe(s)+H2O(g『

IIIK3a1.68

FeO(s)+H2(g)

根据以上信息判断，下列结论错误的是()

A.a>h

B.增大压强，平衡状态II不移动

C.升高温度，平衡状态III向正反应方向移动

D.反应n、in均为放热反应

4.C12可用于生产漂白粉等化工产品。Ch的制备方法有：

方法1.NaC10+2HCl(浓)-NaCl+Cbf+HzO;

1

方法II.4HCl(g)+O2(g)—2H2O(g)+2C12(g)\H=akj-mol-

上述两种方法涉及的反应在一定条件下均能自发进行。一定条件下，在密闭容器中利用方法II制备

Cb,下列有关说法正确的是()

A.升高温度，可以提高HC1的平衡转化率

B.提高嗯，该反应的平衡常数增大

C.若断开1molH—Cl的同时有1molH—O断开,则表明该反应达到平衡状态

D.该反应的平衡常数表达式七4（.需）。2）

5.利用催化技术可将汽车尾气中的NO和CO转化为CO?和用,化学方程式为2NO（g）+2CO（g）

选典2cO2（g）+N2（g）。某温度下，在容积不变的密闭容器中通入NO和CO,测得不同时间的NO和

CO的浓度如表:

时间/S012345

c(NO)/(x

10-31.0()0.45().25().15().1()().1()

mol-L-1)

<«：()).(X

10-33.603.052.852.752.7()2.7()

molL1)

下列说法不正确的是（)

41

A.2s内的平均反应速率V（N2）=1.875X10'molL's'

B.在该温度下，反应的平衡常数K=5

C.若将容积缩小为原来的一半,NO转化率大于90%

D.使用催化剂可以提高整个过程中单位时间内CO和NO的处理量

6.一定量的CO2与足量的碳在容积可变的恒压密闭容器中反应:C（s）+CCh（g）-2co（g）。平衡时，体

系中气体体积分数与温度的关系如图所示：

已知:气体分压（p分）=气体总压（p也）x体积分数

下列说法正确的是（）

A.550℃时，若充入惰性气体,v（正）、v（逆）均减小，平衡不移动

B.650℃时，反应达到平衡后CO2的转化率为25.0%

c.:rc时，若充入等体积的co?和co,平衡向逆反应方向移动

D.925℃时，化学平衡常数（=24.0

7.（2021江苏盐城高三三模）在常压、Ru/TiCh催化下,CCh和比的混合气体（体积比为1：4）进行反应,

测得CCh转化率、CH4和CO的选择性（即CCh转化为CH4或CO的百分比）随温度变化如图所示。

150200250300350400450500550

温度/℃

反应I:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)\H\

i

反应II:CO2(g)+H2(g)^=CO(g)+H2O(g)A//2

下列说法正确的是()

A.AHi、都小于零

B.改变压强，对CO产量没有影响

C(CH)

C.反应I的平衡常数可表示为K=4

4

C(CO2)C(H2)

D.为提高CH4选择性，可采用控制反应温度、调节压强等措施

二、非选择题:本题包括3小题。

8.(2021陕西汉中高三一模)还原法处理氮的氧化物是环境科学研究的热点课题。

I.氢气还原法。山还原NO发生的反应为2NO(g)+2H2(g)iN2(g)+2H2O(g)。

(1)已知几种化学键的键能数据如下：

NO中

H—的H—

化学键N三、

H共价0

键

键能

436630946462.8

/(kJ-mol1)

1

2NO(g)+2H2(g)^^N2(g)+2H2O(g)\H=kJ-moF。

2

(2)2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)的反应速率表达式为v=^(NO)-c(H2)()t是速率常数，只与温度有

关)•科学研究发现上述反应分两步进行：

反应1:2NO(g)+H2(g),=±N2(g)+H2O2(g)；

反应2:H2Ch(g)+H2(g)12H20(g)。

总反应速率由反应较慢的一步决定，由此推知上述两步反应中，反应较慢的是(填“反应

1”或“反应2”)。对总反应速率的影响程度c(NO)c(H2)(填“或“=")。

II.NH3还原法。在恒容密闭容器中充入NH3和NO*在一定温度下发生反应：8NH3(g)+6NCh(g)一

7N2(g)+12H2O(g)o

(3)下列表明该反应达到平衡状态的是(填字母)。

A.混合气体密度保持不变

B.NCh和NH3的消耗速率之比为3:4

C.混合气体颜色不变

D.混合气体压强保持不变

ni.co还原法。

利用高效催化剂处理汽车尾气中的NO和CO,发生反应:2CO(g)+2NO(g)—N2(g)+2CCh(g)△”在

2L恒容密闭容器中充入1molCO和1molNO,测得NO的转化率与温度、时间的关系如图所示：

■a(NO)设

80-------------/-----------------3K

50------!----------------TIK

0^---------------------------------------►

10//min

(4)下列说法正确的是(填字母)。

A.AH<0

B.上述反应一定能自发进行

C.增大NO的浓度，反应物的转化率增大

D.温度为力、T2时的平衡常数分别为K、％,则KI<K2

(5)/温度下,0~10min内用CO表示的平均反应速率v(CO)=molLlmin-im温度下，上述反

应的平衡常数K尸。

(6)T)温度下，向平衡后的容器内再加入1molCO和1molNO,则再次达到平衡时NO的转化率

(填“增大”“减小”或“不变”)。

9.(2021湖南雅礼中学质检)过氧化钙可用于探索氮氧化合物反应的特征及机理,对处理该类化合物的

污染问题具有重要意义。回答下列问题：

(1)工业上利用Na2cCh溶液吸收NO、NCh混合气制备NaNCh,该反应可实现NO和NCh的完全转

化，反应的化学方程式为。

1止、

(2)NCh可发生二聚反应生成N2O4,化学方程式为2NO2(g)T『N2O4(g),上述反应达到平衡后，升高温度

可使体系颜色加深厕该反应的(填“>”或“<")0。

已知该反应的正反应速率方程为欣正)=心/例02),逆反应速率方程为可逆)=%逆・。例2。4),其中ku.k

逆分别为正、逆反应的速率常数。图中lgk表示速率常数的对数，上表示温度的倒数，所示①②③④四

条斜线中,能表示啄企随取化关系的是斜线，能表示1g心随影化关系的是斜

线O

(3)图中A、B、C、D点的纵坐标分别为“+1.5、。+0.5、g0.5、小1.5,则温度/时化学平衡常数

K=。已知温度不时，某时刻恒容密闭容器中NCh、N2O4浓度均为0.2mol-L-i,此时v(正)_

（填，，＞，，或，，＜，，.（逆）;上述反应达到平衡后，继续通入一定量的NO2,则N02的平衡转化率将（填

“增大”‘‘减小”或“不变”，下同）,NO2的平衡浓度将。

10.（2021安徽宣城高三二模）二氧化硫的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应，反应如下：

催化剂.

1

I:2SO2（g）+O2（g）'△2so3（g）AM=-I97.7kJ-moF代（浓度平衡常数）。

为研究该反应，某同学设计了以下三种己装固体V2O5催化剂的密闭容器装置：

.温恒..热恒.恒温.压

||||||一可移动活塞

甲乙丙

（1）在初始容积与温度相同的条件下，甲、乙、丙中均按2moiSO2、1molCh投料，达到平衡时，三个

容器中SO2的转化率从大到小的顺序为（用“甲”“乙”“丙”表示）。

（2）在容器丙中,0.1MPa条件下，在不同温度或不同投料方式下研究上述反应得到数据如表:

实验序号A组B组C组

反应温度451℃451℃551℃

22

mol、0mol、mol、

投料方式（按照SO2、02,SO3

10mol、1

的顺序）

mol>2molmoR

Omol0mol

含硫化合物的转化率60%bc

吸热79.08

反应的热量变化放热a放热”

kJ

压强平衡常数（七）KpiKpTKP2

①表中:e;b-«

②已知用平衡分压（分压=总压x物质的量分数）代替平衡浓度计算，得到的平衡常数即为压强平衡常

数，则Kpi=MPa」;6填，"Y或"=”）。

③451℃下，若按0.4molSO2、0.4molO2、0.4molSO3进行投料,则反应开始时v,E（SO2）

（填，或'="＞迎（SO2）。

（3）将上述固体催化剂V2O5换成NO2气体同样可以对该反应起到催化作用，此催化过程如下：

II:SO2（g）+NO2（g）-SO3（g）+NO（g）Aft

长（浓度平衡常数）

1

HI:2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）AW3=-114.1kJmor即（浓度平衡常数）

△”2=；自=（用含有K|、K2的表达式表本）。

课时规范练24化学平衡常数化学反应进行的方向

l.D2.C3.C4.C5.B

6.B解析:由于反应在容积可变的恒压密闭容器中进行,550℃时，若充入惰性气体，容器

的容积扩大，使反应混合物的浓度减小，因此v（正）、v（逆）均减小，由于该反应是气体体积

增大的反应，减小压强，化学平衡向气体体积增大的正反应方向移动,A错误，根据题图可

知在650C时，反应达到平衡后CO的体积分数是40%,贝I]CO2的体积分数是60%,假设

平衡时总物质的量是1mol,则反应产生CO0.4moi，其中含有CCh0.6moi，反应产生0.4

molCO消耗CO2的物质的量是0.2mol,因此CO2转化率为

0.6禽鬻m。产°°%=25O%，B正确;广。时,平衡时C5和CO的体积分数都是50%,若充

入等体积的CO2和CO,化学平衡不移动,C错误;925C时，用平衡分压代替平衡浓度表示

9

n2fCO)(0.96p)

的化学平衡常数厮=第=而4合=23.04p亦错误。

Pgu?)u.uqp净

7.D解析油题图知升高温度,CH4的选择性减小，即反应I的CCh转化率下降，平衡逆向

移动，所以反应I的△为小于零，升高温度,co的选择性增力口,即反应n的CO2转化率上

升,平衡正向移动，所以反应n的大于零，故A错误;若增大压强，反应I正向移动,co2

的浓度减小,对反应n而言，反应物浓度减小,平衡逆向移动，则co产量减小，故B错误;水

是气态的，有浓度变化，反应I的平衡常数可表示为K=c(qy『及，故©错误温度高于

C(CC)2>C，(H2)

400℃时CH4的选择性降低，反应I是气体分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，则

控制反应温度、调节压强可提高CH4选择性，故D正确。

8.答案：(1)-665.2⑵反应1>(3)CD(4)AD(5)0.042

(6)增大

9.答案：(l)NO+NO2+Na2co3—2NaNO2+CO2(2)<③④(3)10>增大增大

解析：(l)Na2c03溶液和NO、NO2反应生成NaNCh,根据元素守恒、化合价升降守恒可

得化学方程式为NO+NCh+Na2co3——2NaNO2+CO2。(2)升高温度体系颜色加深,平衡逆

向移动，则正反应为放热反应,△”<()；化学反应速率和温度成正比，随着温度降低斓增大，

正、逆反应速率减小，则1g%正和1g%送均减小,由于温度降低平衡正向移动M正)x(逆)，则

降低相同温度时他的减小更快，则③表示味正随飘变化关系，④表示出迎随朝变化关

系。⑶化学平衡常数修犒=赛薪"源X导需"NMN2O4

浓度均为0.2molL」,则浓度商Q=/=5<K,则平衡正向移动,火正)>贝逆);反应达到平衡

后，继续通入一定量的NO2,恒容密闭容器中,等效于达到平衡后增大压强，平衡正向移

动,NCh的平衡转化率增大;根据勒夏特列原理，达到平衡时浓度比起始时大。

10.答案:⑴丙>甲>乙⑵①118.62kJ40%②135>③>

(3)-41.8kJ-mol-1,

解析:(1)在初始容积与温度相同的条件下，甲为恒温恒容、乙为绝热恒容、丙为恒温恒

压，均按2molSO2、1molO2投料，与甲相比，乙中随着反应的进行，温度升高，平衡逆向移

动,S02的转化率减小;与甲相比，丙中随着反应的进行,容器的容积逐渐减小，相当于甲平

衡后增大压强，平衡正向移动,S02的转化率增大，因此三个容器中S02的转化率从大到小

的顺序为丙＞甲＞乙；

(2)①根据表格数据,A组起始时充入2moiSth、1mol。2,平衡转化率为60%,结合

催化札

i===±

2SO2(g)+O2(g)X2SO3(g)A/7i=-197.7kJ-moH,平衡时放出的热量0=197.7

kJx60%=118.62kJ,B组起始时充入2moiSO3,与A组等效，则平衡时三氧化硫的转化率

/7=1