2023届高考化学人教版一轮复习课时作业-7.3　化学平衡常数

课时作业23化学平衡常数一、选择题1．下列说法正确的是()A．放热反应均是自发反应B．ΔS为正值的反应均是自发反应C．物质的量增加的反应，ΔS为正值D．如果ΔH和ΔS均为正值，当温度升高时，反应可能自发进行2．在一定条件下，已达平衡的可逆反应：2A(g)＋B(g)⇌2C(g)，下列说法中正确的是()A．平衡时，此反应的平衡常数K与各物质的浓度有如下关系：K＝eq\f(c2（C）,c2（A）·c（B）)B．改变条件后，该反应的平衡常数K一定不变C．如果改变压强并加入催化剂，平衡常数会随之变化D．若平衡时增加A和B的浓度，则平衡常数会减小3．在容积为2L的密闭容器中，A、B、C、D四种气体物质发生可逆反应，其物质的量n(mol)随时间t(min)的变化曲线如图所示。下列说法正确的是()A．0～2min内，v(A)＝0.2mol·L－1·5min－1B．在2min时，图像发生改变的原因只可能是增大压强C．3min后体系的压强不再发生变化D．增大气体D的浓度，A的反应速率随之降低4.T℃时，在一固定容积的密闭容器中发生反应：A(g)＋B(g)⇌C(s)ΔH<0，按照不同配比充入A、B，达到平衡时容器中A、B浓度变化如图中曲线(实线)所示，下列判断正确的是()A．T℃时，该反应的平衡常数值为4B．c点没有达到平衡，此时反应向逆反应方向进行C．若c点为平衡点，则此时容器内的温度高于T℃D．T℃时，直线cd上的点均为平衡状态5．将E和F加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：E(g)＋F(s)⇌2G(g)，忽略固体体积，平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示：①b＜f②915℃、2.0MPa时E的转化率为60%③该反应的ΔS＞0④K(1000℃)＞K(810℃)上述①～④中正确的有()A．4个B．3个C．2个D．1个6．碘单质难溶于水却易溶于KI溶液。碘水中加入KI溶液发生反应：I2(aq)＋I－(aq)⇌Ieq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))(aq)，该反应的平衡常数与温度的关系如图，下列说法不正确的是()A．上述正反应为放热反应B．上述体系中加入苯，平衡不移动C．可运用该反应原理除去硫粉中少量的碘单质D．实验室配制碘水时，为增大碘单质的溶解度可加入适量KI溶液7．在一恒容的密闭容器中充入0.1mol·L－1CO2、0.1mol·L－1CH4，在一定条件下发生反应：CH4(g)＋CO2(g)⇌2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4平衡时转化率与温度、压强关系如图。下列有关说法不正确的是()A.上述反应的ΔH＞0B．压强：p4＞p3＞p2＞p1C．1100℃时该反应平衡常数为1.64D．压强为p4时，在Y点：v正＜v逆8．某温度下，在起始压强为80kPa的刚性容器中，发生NO的氧化反应：2NO(g)＋O2(g)⇌2NO2(g)ΔH，该反应的反应历程分两步进行，其速率方程和反应过程中能量变化如下：①2NO(g)⇌N2O2(g)v1正＝k1正c2(NO)v1逆＝k1逆c(N2O2)②N2O2(g)＋O2(g)⇌2NO2(g)v2正＝k2正c(N2O2)·c(O2)v2逆＝k2逆c2(NO2)下列说法正确的是()A．NO氧化反应速率快慢的决定步骤的活化能是E5－E3B．一定温度下，2NO(g)＋O2(g)⇌2NO2(g)平衡常数表达式K＝eq\f(k1正·k2正,k1逆·k2逆)C．升高温度，NO氧化反应的化学平衡向正反应方向移动D．该温度下，将等物质的量的NO和O2混合反应(忽略2NO2⇌N2O4)，NO的平衡转化率为40%时，该反应的平衡常数Kp＝eq\f(1,80)kPa－19．粗硅提纯常见方法之一是先将粗硅与HCl反应制得SiHCl3，经提纯后再用H2还原：SiHCl3(g)＋H2(g)⇌Si(s)＋3HCl(g)。在2L密闭容器中，不同温度及不同n(H2)/n(SiHCl3)时，反应物X的平衡转化率变化如图。下列判断合理的是()A．X为H2B．1150℃时反应的平衡常数大于950℃时反应的平衡常数C.减小Si(s)的量，有利于提高SiHCl3的转化率D．工业上可采用增大压强的方法提高产率二、非选择题10．在工业上常用CO与H2合成甲醇，热化学方程式为CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH＝－574.4kJ·mol－1。(1)在T1时，向体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的CO和H2，发生反应CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g)，反应达到平衡时CH3OH(g)的体积分数[φ(CH3OH)]与eq\f(n（H2）,n（CO）)的关系如图1所示。①当起始eq\f(n（H2）,n（CO）)＝2时，经过5min反应达到平衡，CO的转化率为0.6，则0～5min内平均反应速率v(H2)＝____________________。若此刻再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4mol，达到新平衡时H2的转化率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。②当eq\f(n（H2）,n（CO）)＝3.5时，反应达到平衡后，CH3OH的体积分数可能是图1中的________(填“D”“E”或“F”)点。(2)在一容积可变的密闭容器中充有10molCO和20molH2。CO的平衡转化率[α(CO)]与温度(T)、压强(p)的关系如图2所示。①A、B、C三点对应的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为________。②若达到平衡状态A时，容器的体积为10L，则在平衡状态B时容器的体积为________L。课时作业23化学平衡常数1．解析：放热反应不一定能自发进行，如铝热反应为放热反应，在常温下不能自发进行，A错误；ΔS为正值的反应不一定是自发反应，如水的分解，B错误；只有气体的物质的量增加的反应，ΔS为正值，C错误；如果ΔH和ΔS均为正值，当温度升高时，可满足ΔH－T·ΔS<0时，反应可自发进行，D正确。答案：D2．解析：K只随温度的改变而改变，除改变温度外，改变其他条件都不会引起平衡常数的改变。答案：A3．解析：0～2min内，A、B、C、D改变的物质的量分别为0.4mol、0.5mol、0.6mol、0.4mol。A、B的物质的量减少，应为反应物，C、D的物质的量增加，应为生成物，故该可逆反应为4A（g）＋5B（g）⇌6C（g）＋4D（g）。选项A，0～2min内，v（A）＝eq\f(\f(0.4mol,2L),2min)＝0.1mol·L－1·min－1。选项B，从图像上看，2～3min的图像斜率变大，说明化学反应速率增大，反应加快，增大压强、加入催化剂、升高温度等均可。选项C，3min时反应达到平衡状态，体系压强不再改变。选项D，增加生成物D的浓度也能使A的反应速率增大。答案：C4．解析：根据平衡常数的表达式并结合图中曲线可知，K＝eq\f(1,c（A）·c（B）)＝eq\f(1,4)，故A错误；c点没有达到平衡，如果达到平衡，应向d点移动，A、B的浓度降低，说明平衡向正反应方向移动，故B错误；如果c点达到平衡，此时的平衡常数小于T℃时的平衡常数，说明平衡向逆反应方向移动，即温度升高，故C正确。答案：C5．解析：同温下，增大压强，平衡逆向移动，平衡时G的体积分数变小，故可知54.0>a>b，因75.0>a，故升温平衡正向移动，从而可知f>75.0，所以①正确；在915℃、2.0MPa下，设E的起始物质的量为amol，转化率为x，则平衡时G的物质的量为2axmol，由题意得[2ax/（a－ax＋2ax）]×100%＝75.0%，解得x＝0.6，②正确；该反应是气体体积增大的反应，因此为熵增反应，③正确；结合前面分析知升温平衡正向移动，则平衡常数增大，④正确。答案：A6．解析：由图中可看出，随着温度的升高，平衡常数减小，故升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，A项正确；加入苯后能将溶液的碘单质萃取，降低了溶液中c（I2），平衡逆向移动，B项错误；硫粉中的碘单质在加入KI后，碘单质生成KI3而除去，C项正确；配制碘水时，加入KI溶液，使得平衡正向移动，增大碘单质的溶解度，D项正确。答案：B7．解析：由图像知，压强一定时，温度越高，甲烷的平衡转化率越高，故正反应为吸热反应，ΔH＞0，A项正确；该反应为气体分子数增加的反应，压强越大，甲烷的平衡转化率越小，故p4＞p3＞p2＞p1，B项正确；1100℃时，甲烷的平衡转化率为80.00%，故平衡时各物质的浓度分别为c（CH4）＝0.02mol·L－1，c（CO2）＝0.02mol·L－1，c（CO）＝0.16mol·L－1，c（H2）＝0.16mol·L－1，即平衡常数K＝eq\f(0.162×0.162,0.02×0.02)≈1.64，C项正确；压强为p4时，Y点未达到平衡，需增大CH4转化率达到平衡，此时v正＞v逆，D项错误。答案：D8．解析：整体的反应速率取决于慢反应，活化能越大，反应速率越慢，据图可知活化能大的步骤为第二步反应，活化能为E4－E2，故A错误；2NO（g）＋O2（g）⇌2NO2（g）平衡常数表达式K＝eq\f(c2（NO2）,c2（NO）·c（O2）)＝eq\f(c（N2O2）,c2（NO）)·eq\f(c2（NO2）,c（N2O2）·c（O2）)，而对于反应①平衡时正逆反应速率相等，即k1正c2（NO）＝k1逆c（N2O2），所以K1＝eq\f(c（N2O2）,c2（NO）)＝eq\f(k1正,k1逆)，同理可得反应②的平衡常数K2＝eq\f(c2（NO2）,c（N2O2）·c（O2）)＝eq\f(k2正,k2逆)，所以K＝K1·K2＝eq\f(k1正·k2正,k1逆·k2逆)，故B正确；据图可知该反应的反应物总能量高于生成物总能量，所以为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，故C错误；设等物质的量的NO和O2分别为40mol，NO的平衡转化率为40%，列三段式有2NO（g）＋O2（g）⇌2NO2（g）起始（mol）40400转化（mol）16816平衡（mol）243216刚性容器中气体的压强比等于物质的量之比，起始气体的总物质的量为80mol，压强为80kPa，则平衡时p（NO）＝24kPa，p（O2）＝32kPa，p（NO2）＝16kPa，Kp＝eq\f(p2（NO2）,p（O2）·p2（NO）)＝eq\f(162,32×242)＝eq\f(1,72)（kPa－1），故D错误。答案：B9．解析：A项，由图可知，相同温度下，随着n（H2）/n（SiHCl3）增大X的转化率增大，如果X是氢气，随着n（H2）/n（SiHCl3）的增大，其转化率会逐渐减小，若X是SiHCl3，其转化率符合曲线，故A错误；B项，由于X是SiHCl3，相同n（H2）/n（SiHCl3）时，1