2022届高考化学一轮复习课时作业23化学平衡常数含解析202106071180

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＝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·min－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．反应Fe（s）＋CO2（g）⇌FeO（s）＋CO（g），700℃时平衡常数为1.47，900℃时平衡常数为2.15。下列说法正确的是（　　）A．升高温度该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小B．该反应的化学平衡常数表达式为K＝C．该反应的正反应是吸热反应-8- D．增大CO2浓度，平衡常数增大5．已知①碳酸钙的分解CaCO3（s）===CaO（s）＋CO2（g）　ΔH1仅在高温下自发进行；②氯酸钾的分解2KClO3（s）===2KCl（s）＋3O2（g）　ΔH2在任何温度下都自发进行，下面有几组焓变数据，其中可能正确的是（　　）A．ΔH1＝－178.32kJ·mol－1　ΔH2＝－78.3kJ·mol－1B．ΔH1＝178.32kJ·mol－1ΔH2＝－78.3kJ·mol－1C．ΔH1＝－178.32kJ·mol－1ΔH2＝78.3kJ·mol－1D．ΔH1＝178.32kJ·mol－1ΔH2＝78.3kJ·mol－16．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：压强/Mpa体积分数/%温度/℃1.02.03.081054.0ab915c75.0d1000ef83.0①b＜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7．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）⇌I（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（　　）-8- 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8．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9．一定条件下，反应2NH3（g）⇌N2（g）＋3H2（g）　ΔH＞0，达到平衡时N2的体积分数与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是（　　）A．压强：p1＞p2B．b、c两点对应的平衡常数：Kc＞KbC．a点：2v正（NH3）＝3v逆（H2）D．a点：NH3的转化率为10．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-8- （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11．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）]与的关系如图1所示。①当起始＝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＝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。-8- 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。12．100kPa时，反应2NO（g）＋O2（g）⇌2NO2（g）中NO的平衡转化率与温度的关系曲线如图1，反应2NO2（g）⇌N2O4（g）中NO2的平衡转化率与温度的关系曲线如图2。（1）图1中A、B、C三点表示不同温度、压强下2NO（g）＋O2（g）⇌2NO2（g）达到平衡时NO的转化率，则　　　　点对应的压强最大。（2）100kPa、25℃时，2NO2（g）⇌N2O4（g）平衡体系中N2O4的物质的量分数为　　　　，N2O4的分压p（N2O4）＝　　　　kPa，列式计算平衡常数Kp＝　　　　（Kp用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）。（3）100kPa、25℃时，VmLNO与0.5VmLO2混合后最终气体的体积为　　　　mL。-8- 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·ΔSa>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：A7．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，-8- 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：B8．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＝≈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：D9．解析：该反应为气体分子数增大的反应，恒温时，压强越大，N2的体积分数越小，则p1＜p2，故A错误；b、c两点对应温度b＜c，该反应为吸热反应，温度越高，平衡常数越大，则Kc＞Kb，故B正确；反应速率之比等于化学计量数之比，3v正（NH3）＝2v逆（H2），故C错误；对于反应2NH3（g）⇌N2（g）＋3H2（g），假设反应前氨气的物质的量为1mol，反应的氨气的物质的量为xmol，则＝0.1，解得x＝，因此氨气的转化率为，故D错误。答案：B10．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，1150℃时，X的转化率较高，说明升高温度，平衡正向移动，则H2和SiHCl3浓度减小，HCl浓度增大，根据平衡常数K＝可知，平衡常数随温度升高而增大，故B正确；C项，Si是固体，增减其量，不影响平衡移动，故C错误；D项，由化学方程式可知，正反应是气体体积增大的反应，所以增压不利于转化率的提高，故D错误；故选B。答案：B11．答案：（1）①0.12mol·L－1·min－1　增大　②F（2）①KA＝KB＞KC　②212．解析：（1）图1中曲线为等压线，A、C在等压线下方，B在等压线上方，A、C点相-8- 对等压线，NO的平衡转化率减小，则平衡逆向移动，为减小压强所致，B点相对等压线，NO的平衡转化率增大，则平衡正向移动，为增大压强所致，故压强最大的点为B点。（2）100kPa、25℃时，NO2的平衡转化率为80%，设起始时NO2的浓度为a，则平衡时NO2的浓度为0.2a、N2O4的浓度为0.4a，故N2O4的物质的量分数为×100%≈66.7%。N2O4的分压p（N2O4）＝100kPa×66.7%＝66.7kPa。Kp＝＝≈0.06。（3）100kPa、25℃时，VmLNO与0.5VmLO2生成VmLNO2，2NO2（g）⇌N2O4（g）平衡体系中NO2的转化率为80%，知平衡时气体的体积为VmL×（1－80%）＋VmL×80%×＝0.6VmL。答案：（1）B　（2）66.7%　66.7　＝≈0.06　（3）0.6V-8-