高中考试化学特训练习含答案——化学反应的方向

这是一份高中考试化学特训练习含答案——化学反应的方向，共9页。试卷主要包含了5ꢀꢀB，44 kJ·ml-1，2ꢀꢀD，58 kJ·ml-1等内容，欢迎下载使用。

基础巩固
1
.(2020 湖北武汉月考)某化学反应的 ΔH=-122 kJ·ml-1,ΔS=231 J· ml-1·K-1,则此反应在下列哪种情况
下可自发进行( )
A.在任何温度下都能自发进行
B.在任何温度下都不能自发进行
C.仅在高温下自发进行
D.仅在低温下自发进行
2
.(2020 湖北武汉联考)下列叙述正确的是( )
A.反应物分子间发生碰撞一定能发生化学反应
B.反应过程的自发性可判断过程发生的速率
C.反应 NH3(g)+HCl(g)
D.反应 2H (g)+O (g)
NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的 ΔH<0
2H2O(l)的熵变 ΔS>0
2
2
3
.(2020 河北邢台联考)只改变一个影响化学平衡的因素,平衡常数 K 与化学平衡移动的关系叙述不正
确的是( )
A.K 值不变,平衡可能移动
B.平衡向右移动时,K 值不一定变化
C.K 值有变化,平衡一定移动
D.相同条件下,同一个反应方程式中的化学计量数增大 2 倍,K 值也增大 2 倍
4
.(2020 湖南长沙中学月考)已知:反应 mX(g)+nY(g)
qZ(g)ꢀΔH<0,m+n>q,在密闭容器中反应达到
平衡时,下列说法不正确的是( )
A.恒容时通入稀有气体(不参与反应)使压强增大,平衡不移动
B.缩小容器容积,增大压强,反应速率加快且可以提高 Z 的产率
C.恒压时,增加一定量 Z(g),混合气体的平均相对分子质量变大
D.恒容时增加 X 的物质的量,Y 的转化率增大
5
.
反应 mA(s)+nB(g)
pC(g)ꢀΔH<0,在一定温度下,平衡时 B 的体积分数(B%)与压强变化的关系如图
所示,下列叙述中一定正确的是( )
①
④
m+n>pꢀ②x 点表示的正反应速率大于逆反应速率ꢀ③x 点比 y 点时的反应速率慢
n>pꢀ⑤若升高温度,该反应的平衡常数增大
A.只有①②⑤ B.只有②④
C.只有②③ D.只有①③⑤

6
.加热 N O 依次发生的分解反应为
2
5
①
②
N O (g)
N O (g)+O (g)
2
5
2
3
2
N O (g)
N O(g)+O (g)
2
3
2
2
在容积为 2 L 的密闭容器中充入 8 ml N O ,加热到 t ℃,达到平衡状态后 O 为 9 ml ,N O 为 3.4
2
5
2
2
3
ml 。则 t ℃时反应①的平衡常数为( )
A.8.5ꢀꢀB.9.6
.(2020 浙江杭州月考)工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应:
N (g)+3H (g) 2NH3(g)ꢀΔH=-92.44 kJ·ml-1。
C.10.2ꢀꢀD.10.7
7
2
2
回答下列问题:
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式: ,随着温度的升高,K 值 (填“增
大”“减小”或“不变”)。
(2)平衡常数 K 值越大,表明 (填字母)。
A.N2 的转化率越高
B.NH3 的产率越大
C.原料中 N2 的含量越高
D.化学反应速率越快
(3)对于合成氨反应而言,下列有关图像一定正确的是 (填字母)。
能力提升
8
.
(双选)(2020 四川成都月考)在 2 L 恒容密闭容器中充入 2 ml X 和 1 ml Y,发生反应:2X(g)+Y(g)
Z(g),反应过程持续升高温度,测得 X 的体积分数与温度的关系如图所示。下列判断正确的是( )
3
A.Q 点时,Y 的转化率最大
B.升高温度,平衡常数增大
C.W 点 X 的正反应速率等于 M 点 X 的正反应速率

D.平衡时充入 Z,达到新平衡时 Z 的体积分数不变
9
.(2020 北京石景山模拟)在某恒容密闭容器中进行如下可逆反应:2M(g)+N(g)
W+2Q(g)ꢀΔH<0,
下列图像正确且能表示该可逆反应达到平衡状态的是( )
1
0.
(双选)(2020 河南南阳一中月考)甲醇(CH OH)是绿色能源。工业上合成原理:2H (g)+CO(g)
3
2
CH OH(g)。一定温度下,在 1 L 恒容密闭容器中充入 H 和一定量的 CO,CH OH 的体积分数与反应
3
2
3
物投料比的关系如图所示。
下列说法正确的是( )
A.混合气体的密度在反应过程中始终保持不变
B.图像四个点中,d 点处 CH3OH 的物质的量最大
C.图像四个点中,只有 c 点表示达到平衡状态
D.图像中 c 点到 d 点,平衡向正反应方向移动
1
1.(2020 北京朝阳区模拟)将不同量的 CO(g)和 H2O(g)分别通入体积为 2 L 的恒容密闭容器中,发生
反应 CO(g)+H2O(g)
CO (g)+H (g),得到如下三组数据:
2
2
实
验
序
号
1
起始量
温度 /ml
平衡量 达到平衡
/ml
所
需时间
/℃
CO H2O CO2
/min
650
900
4
2
2
2
1
1
1.6
0.4
0.4
5
3
1
2
3
下列说法不正确的是( )
A.该反应的正反应为放热反应
B.实验 1 中,前 5 min 用 CO 表示的反应速率为 0.16 ml·L-1·min-1

1
6
C.实验 2 中,平衡常数为 K=
D.实验 3 与实验 2 相比,改变的条件可能是温度
1
2
2
2.研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
NO2(g)+NaCl(s)
NO(g)+Cl2(g)
NaNO (s)+NOCl(g)ꢀK ꢀΔH <0(Ⅰ)
3
1
1
2NOCl(g)ꢀK ꢀΔH <0(Ⅱ)
2
2
(1)反应 4NO2(g)+2NaCl(s)
2NaNO (s)+2NO(g)+Cl (g)的平衡常数 K= (用 K 、K 表示)。
3
2
1
2
(2)为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响,在恒温条件下,向 2 L 恒容密闭容器中加入 0.2 ml NO 和 0.1
ml Cl2,10 min 时反应(Ⅱ)达到平衡。测得 10 min 内 v(NOCl)=7.5×10-3 ml·L-1·min-1,则平衡后
n(Cl )= ml ,NO 的转化率 α = 。其他条件保持不变,反应(Ⅱ)在恒压条件
2
1
下进行,平衡时 NO 的转化率 α (填“>”“<”或“=”)α ,平衡常数 K (填“增大”“减小”
2
1
2
或“不变”)。若要使 K2 减小,可采取的措施是 。
3.(2020 广东信宜中学月考)Ⅰ.工业上可用 CO 或 CO2 来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学
1
反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
平
衡
常
数
温度/℃
化学反应
500800
①
②
③
2H2(g)+CO(g)
H (g)+CO (g)
CH3OH(g)
K1 2.5 0.15
H2O(g)+CO(g) K2 1.0 2.50
2
2
3H (g)+CO (g)
2
2
K3
CH OH(g)+H O(g)
3
2
(1)据反应①与②可推导出 K 、K 与 K 之间的关系,则 K = (用 K 、K 表示)。
1
2
3
3
1
2
5
0
00 ℃时测得反应③在某时刻,H (g)、CO (g)、CH OH(g)、H O(g)的浓度(ml·L-1)分别为 0.8、0.1、
2
2
3
2
.3、0.15,则此时 v(正) (填“>”“=”或“<”)v(逆)。
(2)
在 3 L 容积可变的密闭容器中发生反应②,已知 c(CO)-反应时间 t 变化曲线Ⅰ如图所示,若在 t0 时刻
分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件
是 。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件
是 。

Ⅱ
.利用 CO 和 H 可以合成甲醇,反应原理为 CO(g)+2H (g)
CH3OH(g)。一定条件下,在容积为 V
2
2
L 的密闭容器中充入 a ml CO 与 2a ml H2 合成甲醇,平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
(1)p (填“>”“<”或“=”)p ,理由是 。
1
2
(2)该甲醇合成反应在 A 点的平衡常数 K= (用 a 和 V 表示)。
(3)该反应达到平衡时,反应物转化率的关系是 CO (填“>”“<”或“=”)H2。
(4)下列措施中能够同时满足增大反应速率和提高 CO 转化率的是 (填字母)。
A.使用高效催化剂
B.降低反应温度
C.增大体系压强
D.不断将 CH3OH 从反应混合物中分离出来
拓展深化
1
4.(2020 吉林大学附属中学月考)甲醇是一种可再生能源,由 CO2 制备甲醇的过程可能涉及的反应如
下。
反应Ⅰ:CO (g)+3H (g)
CH OH(g)+H O(g)ꢀΔH =-49.58 kJ·ml-1
2
2
3
2
1
反应Ⅱ:CO (g)+H (g)
CO(g)+H2O(g)ꢀΔH2
2
2
反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)
ΔH3=-90.77 kJ·ml-1
回答下列问题:
CH3OH(g)
(1)反应Ⅱ的 ΔH = ,若反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ平衡常数分别为 K 、K 、K ,则 K = (用
2
1
2
3
2
K 、K 表示)。
1
3
(2)在一定条件下向 2 L 恒容密闭容器中充入 3 ml H 和 1.5 ml CO ,仅发生反应Ⅰ,实验测得不同反
2
2
应温度下体系中 CO2 的平衡转化率如下表所示。
温度
500 ℃T
CO2 的平衡转
化率
6
0% 40%
①
②
T (填“高于”或“低于”)500 ℃。
温度为 500 ℃时,该反应 10 min 时达到平衡。
a.用 H2 表示该反应的速率为 。
b.该温度下,反应Ⅰ的平衡常数 K= 。
课时规范练 22 化学平衡常数 化学反应的方向

1
.A 反应自发进行需要满足 ΔH-TΔS<0,依据题干条件计算,ΔH-TΔS=-122 kJ·ml-1-
T×231×10-3 kJ·ml-1·K-1<0,所以该反应在任何温度下都能自发进行,故选 A。
.C 只有活化分子在合适取向时发生有效碰撞才能发生化学反应,A 项错误;化学反应
2
的自发性只能用于判断反应的方向,不能确定反应过程发生的速率,B 项错误;根据反应
NH3(g)+HCl(g) NH4Cl(s)可知,反应为熵减的反应,ΔS<0,在室温下可自发进行,说明 ΔH-
TΔS<0,则 ΔH<0,C 项正确;反应 2H (g)+O (g) 2H2O(l),ΔS<0,D 项错误。
2
2
3
.D 因改变压强或浓度引起化学平衡移动时,K 值不变,A 项和 B 项均正确;K 值只与温
度有关,K 值发生了变化,说明体系的温度改变,则平衡一定移动,C 项正确;相同条件下,同
一个反应方程式中的化学计量数增大到原来的 2 倍,K 值应该变为原来的平方,D 项错
误。
4
.C 恒容时通入稀有气体,体系的压强增大,但反应体系中各物质的浓度不变,则平衡不
移动,A 项正确。由于 m+n>q,增大压强,平衡正向移动,则 Z 的产率提高,B 项正确。恒压
时,增加一定量 Z(g),达到的新平衡与原平衡等效,各物质的浓度不变,则混合气体的平均
相对分子质量不变,C 项错误。恒容时增大 X(g)的物质的量,平衡正向移动,则 Y 的转化
率增大,D 项正确。
5
.C 根据图像可知,随着压强的增大,B 的含量增大,这说明增大压强平衡向逆反应方向
移动,即正反应方向是气体体积增大的反应,因此 n应压强下达到平衡时 B 的含量,所以 x 点的正反应速率大于逆反应速率,②正确;y 点的压
强大于 x 点的压强,所以 y 点的反应速率大于 x 点的反应速率,③正确;升高温度平衡向
逆反应方向移动,平衡常数减小,⑤不正确。
6
.A 设反应②消耗的 N O 的物质的量为 x,反应①过程中共生成 N O 的物质的量为
2
3
2
3
x+3.4 ml,在反应①中 N O 分解了 x+3.4 ml,同时生成 x+3.4 ml O ,在反应②中生成氧
2
5
2
气的物质的量为 x 。则(x+3.4 ml)+x=9 ml,求得 x=2.8 ml,所以平衡后 N O 、N O 、
2
5
2
3
O 浓度依次为 c(N O )=(8-2.8-3.4) ml ÷2 L=0.9 ml·L-1,c(N O )=3.4 ml÷2 L=1.7
2
2
5
2
3
ml·L-1,c(O2)=9 ml÷2 L=4.5 ml·L-1,则反应①的平衡常数 K=1
.7 × 4.5
=8.5。
0
.9
푐2(NH3)
7
.答案 (1)K=
ꢀ减小
푐(N )·푐3(H )
2
2
(2)ABꢀ(3)ac
解析 (1)工业上合成氨反应是放热反应,随着温度的升高平衡逆向移动,平衡常数减小。
(2)平衡常数 K 值越大反应进行的程度越大,正向进行程度越大,N2 的转化率越高,A
正确;反应正向进行,生成的氨气越多,NH3 的产率越大,B 正确;反应正向进行,原料中 N2
的含量减少,C 错误;平衡常数越大,说明正向进行程度越大,但化学反应速率不一定越
快,D 错误。
(3)升高温度,平衡逆向移动,则氨气的体积分数减小,但反应到达平衡的时间缩短,a
正确;反应到达平衡时,各物质浓度变化量之比等于其化学计量数之比,氢气与氨气浓度
变化量之比应为 3∶2,且平衡时三者浓度不一定相等,b 错误;使用催化剂能加快反应速
率,缩短反应时间,但不影响平衡移动,c 正确。

8
.AD 从开始到 Q 点是正向建立平衡的过程,转化率逐渐增大,从 Q 点到 M 点升高温
度,平衡向左移动,X 的转化率降低,故 Q 点转化率最大,A 项正确;分析图像,X 的体积分数
先减小到最低,这是化学平衡的建立过程,后增大,这是平衡的移动过程,升高温度,X 的体
积分数增大,说明升温平衡左移,平衡常数减小,B 项错误;M 点温度高,故反应速率快,C 项
错误;平衡时再充入 Z,达到的新平衡与原平衡是等效平衡,体积分数相等,D 项正确。
9
.D A 项,W 的状态不确定,若 W 为固态或液态时,气体密度由大到小,图像错误;若 W 为
气态,则在恒容容器中,气体密度始终不变,图像错误。B 项,W 的状态不确定,所以气体相
对分子质量变化情况不确定,错误。C 项,反应热只与具体反应中各物质的化学计量数有
关,与是否平衡无关。反应热始终不变,不能作为化学平衡状态的判断依据。D 项,无论
W 是否为气体,产物 Q 的体积分数均由小到大,当 Q 的体积分数不变时,表明达到平衡状
态,D 项正确。
1
0.AD A 项,反应前后的物质均是气体,且混合气体的总质量不变,又因为是恒容容器,
故气体密度始终不变,正确;B 项,达到平衡,d 点相当于 c 点平衡后,再增加氢气的浓度,平
衡向正方向移动,CO 的平衡转化率增大,由于没有给出各物质的具体的物质的量,因此不
一定是 d 点处 CH3OH 的物质的量最大,错误;C 项,曲线上的每个点都是不同反应物投料
比时的平衡点,错误;D 项,d 点相当于 c 点达到平衡后,继续增大 H2 的物质的量,平衡向右
移动,正确。
1
1.D 由表中数据计算可知,650 ℃和 900 ℃时 CO 的转化率分别为 40%、20%,说明温
度越高,CO 的转化率越小,则该反应的正反应是放热反应,A 正确;实验 1 中前 5 min 生成
1
.6ml
1
2
.6 ml CO2,同时消耗 1.6 ml CO,则有 v(CO)=2
中达到平衡时,n(CO2)=0.4 ml ,则有
=0.16 ml·L-1·min-1,B 正确;实验
L × 5min
ꢀ
ꢀꢀCO(g)+H2O(g) CO (g)+H (g)
2
2
起始浓度
(ml·L-1)
1
0
0
0.5
0.2
0.3
0
0
转化浓度
(ml·L-1)
.2
.8
0.2
0.2
0.2
0.2
平衡浓度
(ml·L-1)
푐(CO )·푐(H ) 0.2 × 0.2
푐(CO)·푐(H2푂) 0.8 × 0.3
1
6
则 900 ℃时该反应的平衡常数 K=
2
2
,C 正确 实验 和实验
;
2
=
=
3
中 CO、H2O 的起始量相等,实验 3 达到平衡所需时间比实验 2 短,则实验 3 的反应速
率快,达到平衡时实验 2 和实验 3 中 n(CO2)均为 0.4 ml ,而升高温度,平衡则会逆向移动,
平衡时 n(CO2)会减小,故改变的条件可能是使用了催化剂,不可能是改变温度,D 错误。
2
1
2.答案 (1)퐾1ꢀ(2)2.5×10-2ꢀ75%ꢀ>ꢀ不变ꢀ升高温度
퐾
2
解析 (1)观察题给的三个方程式可知,题目所求的方程式可由(Ⅰ)×2-(Ⅱ)得到,故该反应
2
的平衡常数 K=퐾1。
퐾
2

(2)由题给数据可知,n(NOCl)=7.5×10-3 ml·L-1·min-1×10 min×2 L=0.15 ml。
ꢀ
ꢀꢀꢀꢀ2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g)
起始物质的量/ml
0.2
0.1
0
1
0 min 内转化
的物质的量/ml 0.15
平衡物质的量/ml
0.075
0.05
0.15
0.025
0.15
故 n(Cl2)=0.025 ml;
NO 的转化率 α1=0
.15ml
×100%=75%。
0
.2ml
其他条件保持不变,由恒容条件(2 L)改为恒压条件,因该反应是气体分子数减小的反
应,平衡将正向移动,NO 的转化率增大,即 α >α ;平衡常数只与温度有关,故由恒容条件改
2
1
为恒压条件时平衡常数不变;要使平衡常数减小,则平衡应逆向移动,因为反应(Ⅱ)是放热
反应,故应升高温度。
1
3.答案 Ⅰ.(1)K ·K ꢀ>
1
2
(2)加入催化剂ꢀ将容器的容积(快速)压缩至 2 L
Ⅱ
.(1)< 甲醇的合成反应是分子数减少的反应,相同温度下,增大压强,CO 的转化率
增大
(2)1
2푉2
푎2
(3)= (4)C
解析 Ⅰ.(1)观察题给的三个方程式可知,由反应方程式①+②即可得反应方程式③,因此
0
0
.3 × 0.15
.83 × 0.1
K =K ×K ,代入数值,500 ℃时 K =2.5×1.0=2.5,此时的浓度商 Q=
≈0.88<2.5,说明
3
1
2
3
反应向正反应方向进行,即 v(正)>v(逆)。
(2)Ⅰ变成Ⅱ,反应速率加快,但是达到平衡时 CO 的浓度不变,说明改变的条件只能
加快反应速率,对平衡无影响,因此改变的条件是加入催化剂;Ⅰ变为Ⅲ,反应速率加
快,CO 浓度增大,改变的条件是将容器的容积(快速)压缩至 2 L。
Ⅱ
.(1)根据勒夏特列原理,等温下,增大压强,平衡向正反应方向移动,CO 的转化率增
大,即 p

1
2
푎- 0.75푎
0.25푎
(2)A 点时各组分的浓度分别是 c(CO)=
ml·L-1=
ml·L-1、c(H2)=
푉
푉
2
푎- 2 × 0.75푎
0.5푎
푉
0.75푎
ml·L-1=
ml·L-1、c(CH3OH)=
ml·L-1,根据化学平衡常数的定
푉
푉
义,K=1
2푉2
푎2
。
(3)氢气的转化率为 2×0
.75푎
×100%=75%,与 CO 的转化率相等。
2
푎
(4)催化剂只能加快反应速率,对化学平衡无影响,A 错误;降低温度,化学反应速率降
低,B 错误;增大压强,化学反应速率增大,根据勒夏特列原理,增大压强,化学平衡向体积减

小的方向移动,即向正反应方向移动,C 正确;分离出 CH3OH,虽然化学平衡向正反应方向
进行,CO 的转化率增大,但化学反应速率不能增大,D 错误。
4.答案 (1)+41.19 kJ·ml-1ꢀ퐾퐾
1
1
3
(2)①高于 ② ml·L-1·min-1 b.200
解析 (1)根据题目给的化学反应方程式和盖斯定律可得,反应Ⅱ=反应Ⅰ-反应Ⅲ,因此
퐾1
퐾3
ΔH =ΔH -ΔH =-49.58 kJ·ml-1-(-90.77 kJ·ml-1)=+41.19 kJ·ml-1,K =
。
2
1
3
2
(2)①反应Ⅰ是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,反应物转化率降低,则 T
高于 500 ℃。
②
根据“三段式”分析
CO (g)+3H (g) CH OH(g)+H O(g)
2
2
3
2
起始浓度
(ml·L-1)
0
0
0
.75
.45
.3
1.5
0
0
转化浓度
(ml·L-1)
1.35
0.15
0.45
0.45
0.45
0.45
平衡浓度
(ml·L-1)
.35ml·L-
1
a.用 H2 表示该反应的速率为1
=0.135 ml·L-1·min-1;b.化学平衡常数是在一
1
0min
定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比
值,因此根据化学反应方程式可知该温度下,反应Ⅰ的平衡常数 K=0
.45 × 0.45
=200。
0
.3 × 0.153