2025版高考化学一轮复习第七章化学反应速率和化学平衡3化学平衡常数化学反应进行的方向强化训练1含解析新人教版

PAGE4-化学平衡常数化学反应进行的方向角度1化学平衡常数的表达式1.(2024·邯郸模拟)某温度下,在一个2L的密闭容器中,加入4molA和2molB进行如下反应:3A(g)+2B(g)4C(s)+2D(g)。反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6molC,则下列有关说法正确的是 ()A.该反应的化学平衡常数表达式是K=cB.此时,B的平衡转化率是40%C.增大该体系的压强,平衡向右移动,化学平衡常数增大D.增加B,平衡向右移动,B的平衡转化率增大【解析】选B。A项,纯固体不能在表达式中出现;B项,生成1.6mol的C则反应掉0.8mol的B,则B的转化率为0.82×100%=40%,B正确;C项,化学平衡常数只与温度有关;D2.(2024·宜昌模拟)反应物和生成物均为气态的平衡体系,平衡常数表达式为K=c(x)·A.上升温度,该反应平衡常数K肯定发生变更B.增大压强,w的质量分数减小C.该反应的化学方程式为3z(g)+2w(g)x(g)+2y(g)D.增大x气体浓度平衡向正反应方向移动【解析】选D。A项,上升温度,化学平衡向吸热的方向移动,因此化学平衡常数肯定发生变更,故A正确;B项,依据化学平衡常数表达式可知,反应物w、z计量数之和为3+2=5;生成物x、y计量数之和为1+2=3,因此增大压强时,化学平衡向正反应方向移动,因此w质量分数减小,故B正确;C项,化学平衡常数表达式中,生成物位于分子位置,其幂为计量数,反应物位于分母位置,幂为计量数,所以化学方程式可写为3z(g)+2w(g)x(g)+2y(g),故C正确;D项,x为生成物,增大x浓度,化学平衡向逆反应方向移动,故D错误。角度2化学平衡常数的计算与应用3.(2024·济南模拟)在肯定温度下,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的反应热和化学平衡常数分别为ΔH和K,则相同温度时反应4NH3(g)2N2(g)+6H2(g)的反应热和化学平衡常数为 ()A.2ΔH和2K B.-2ΔH和K2C.-2ΔH和K-2 D.2ΔH和-2K【解析】选C。依据热化学方程式的意义,4NH3(g)2N2(g)+6H2(g)的反应热为-2ΔH,再依据平衡常数的表达式,得出其平衡常数为K-2,C项正确。4.(2024·成都模拟)在300mL的密闭容器中,放入镍粉并充入肯定量的CO气体,肯定条件下发生反应:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),已知该反应平衡常数与温度的关系如下表:温度/℃2580230平衡常数5×10421.9×10-5下列说法不正确的是 ()A.上述生成Ni(CO)4(g)的反应为放热反应B.25℃时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为2×10-5C.80℃达到平衡时,测得n(CO)=0.3mol,则Ni(CO)4的平衡浓度为2mol·L-1D.80℃时,测得某时刻,Ni(CO)4、CO浓度均为0.5mol·L-1,则此时v(正)>v(逆)【解析】选D。随着温度的上升,平衡常数渐渐减小,说明上升温度,平衡向逆反应方向移动,因此正反应是放热反应,A项正确;逆反应的平衡常数是正反应的倒数,B正确;选项C中,依据80℃时平衡常数的表达式可知,Ni(CO)4的平衡浓度为2mol·L-1,C正确;假如80℃时,测得某时刻,Ni(CO)4、CO浓度均为0.5mol·L-1,则此时0.50.54=8>2,反应向逆反应方向进行,则此时v(正5.N2O5是一种新型硝化剂,在肯定温度下可发生以下反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)ΔH>0。T1℃时,向密闭容器中通入N2O5,部分试验数据如表:t/s050010001500c(N2O5)/mol·L-15.003.522.502.50下列说法中不正确的是 ()A.500s内N2O5的分解速率为2.96×10-3mol·L-1·s-1B.T1℃下的平衡常数K1=125,平衡时N2O5的转化率为50%C.T1℃下的平衡常数为K1,T2℃下的平衡常数为K2,若T1>T2,则K1>K2D.达平衡后其他条件不变,将容器的体积压缩到原来的一半,则5.00mol·L-1>c(N2O5)>2.50mol·L-1【解析】选D。500s内N2O5的分解速率v(N2O5)=5=2.96×10-3mol·L-1·s-1,A项正确;2N2O5(g)4NO2(g)+ O2(g)起始浓度(mol·L-1): 5.00 0 0转化浓度(mol·L-1): 2.50 5.00 1.25平衡浓度(mol·L-1): 2.50 5.00 1.25N2O5的转化率为2.55.0×100%=50%,平衡常数K=1.25×542.52=125,B项正确;由于正反应是吸热反应,故温度上升平衡常数增大,C正确6.(2024·全国卷Ⅰ节选)水煤气变换[CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题:(1)Shibata曾做过下列试验:①使纯H2缓慢地通过处于721℃下的过量氧化钴CoO(s),氧化钴部分被还原为金属钴Co(s),平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0250。②在同一温度下用CO还原CoO(s),平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。依据上述试验结果推断,还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO________H2(填“大于”或“小于”)。

(2)721℃时,在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合,采纳适当的催化剂进行反应,则平衡时体系中H2的物质的量分数为________(填标号)。

A.<0.25 B.0.25 C.0.25～0.50D.0.50 E.>0.50【解析】(1)H2还原氧化钴的方程式为H2(g)+CoO(s)Co(s)+H2O(g);CO还原氧化钴的方程式为CO(g)+CoO(s)Co(s)+CO2(g),平衡时H2还原体系中H2的物质的量分数[n(H2)n(H2)+n(H2O)]高于CO还原体系中CO(2)721℃时,在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合,可设其物质的量为1mol,则CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始(mol) 1 1 0 0转化(mol) x x x x平衡(mol) 1-x 1-x x x则平衡时体系中H2的物质的量分数=n(H2)n总=xmol[(1-x)+(1-x)+x+x]mol=x2,因该反应为可逆反应,故x<1,可假设二者的还原倾向相等,则x=0.5,答案:(1)大于(2)C【加固训练】1.(2024·西安模拟)已知450℃时,反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的K=50,由此推想在450℃时,反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的化学平衡常数为 ()A.50 B.0.02C.100 D.无法确定【解析】选B。此二者的平衡常数互为倒数,则B正确。2.(2024·江苏宜兴模拟)不同温度时反应2HI(g)I2(g)+H2(g)的平衡常数如下:350℃时为66.9,425℃时为54.4,490℃时为45.9。HI的转化率最高是在 ()A.490℃ B.425℃C.350℃ D.无法确定【