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【23版一轮练习系列】(二十二) 化学平衡常数 化学反应的方向
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这是一份【23版一轮练习系列】(二十二) 化学平衡常数 化学反应的方向,共7页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
23一轮练测—01老高考化学(二十二) 化学平衡常数 化学反应的方向
一、选择题(本题包括11个小题,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2022·北京东城区模拟)钨(W)在高温下可缓慢升华。碘钨灯中封存的碘蒸气能发生反应:W(s)+I2(g)WI2(g),利用工作时灯泡壁与灯丝的温度差,将沉积在灯泡壁上的钨“搬运”回灯丝上。对于该过程的理解不正确的是( )
A.工作时,电能转化为光能和热能
B.工作时,在灯泡壁和灯丝上发生反应的平衡常数互为倒数
C.W(s)+I2(g)WI2(g) 为放热反应
D.碘蒸气的作用是延长灯丝的使用寿命
【详解】B 碘钨灯工作时,发光、发热,电能转化为光能和热能,故A正确;工作时,利用灯泡壁与灯丝的温度差,将沉积在灯泡壁上的钨“搬运”回灯丝上,灯丝的温度高于灯泡壁的温度,W在高温下缓慢升华,在灯泡壁上发生反应W(s)+I2(g)WI2(g),平衡常数K1=和灯丝上发生反应WI2(g)W(g)+I2(g)的平衡常数K2=,K1、K2不是互为倒数,故B错误;利用工作时灯泡壁与灯丝的温度差,将沉积在灯泡壁上的钨“搬运”回灯丝上,灯丝的温度高于灯泡壁的温度,说明升高温度,化学平衡向吸热方向移动,WI2的物质的量减少,所以该反应向逆反应方向移动,即逆反应是吸热反应,所以正反应是放热反应,故C正确;扩散到灯泡壁(低温区)的钨与I2(g)发生反应生成WI2(g),WI2(g)扩散到灯丝(高温区)重新分解出钨沉积到灯丝表面,从而延长钨丝使用寿命,故D正确。
2.(2021·上海奉贤区模拟)只改变一个影响因素,下列关于平衡常数K的叙述错误的是( )
A.K值不变,平衡可能移动 B.K值变化,平衡一定移动
C.温度变化,K值一定变化 D.平衡移动,K值一定变化
【详解】D 若改变温度平衡移动,K值发生变化,若改变浓度、压强导致平衡移动,K值不变,A正确;K值变化说明温度变化,则平衡一定发生移动,B正确;K值只与温度有关,则温度变化,K值一定变化,C正确;若改变浓度、压强导致平衡移动,K值不变,所以平衡移动时K值不一定变化,D错误。
3.(2021·晋中模拟)研究化学反应的方向具有重要意义。下列说法正确的是( )
A.电解水的反应属于自发反应
B.能自发进行的反应一定能迅速发生
C.自发反应的熵一定增大,非自发反应的熵一定减小
D.2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔHKD B.KAp2>p3
C.当混合气的密度不变时反应达到了平衡
D.其他条件不变,增大起始投料,可提高乙烯转化率
【详解】D a、b点温度相同,则a、b两点平衡常数相等即b=a,A错误;该反应为气体体积减小的反应,增大压强乙烯的转化率增大,则压强大小顺序:p1CO2
D.温度升高,上述三个反应的平衡常数均增大
【详解】C NO分解反应NO(g)N2(g)+O2(g)的平衡常数K=====1015,故A错误;化学平衡常数表示化学反应进行的程度,但不表示反应难易程度,故B错误;化学平衡常数K的数值越大,化学反应进行的程度越大,常温下,NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的化学平衡常数K的数值逐渐减少,则化学反应进行倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2,故C正确;①③是放热反应,②是吸热反应,升高温度平衡向吸热方向移动,所以升高温度①③平衡常数减小,②平衡常数增大,故D错误。
11.(2021·南昌模拟)在恒温、恒容条件下发生下列反应:2X2O5 (g)4XO2(g)+O2(g) ΔH>0,T温度下的部分实验数据为:
t/s
0
50
100
150
c(X2O5)/(mol·L-1)
4.00
2.50
2.00
2.00
下列说法错误的是( )
A.T温度下的平衡常数为K=64,100 s时转化率为50%
B.50 s 内X2O5分解速率为0.03 mol·L-1·s-1
C.T1温度下的平衡常数为K1,T2温度下的平衡常数为K2,若T1>T2,则Kl>K2
D.若只将恒容改为恒压,其他条件都不变,则平衡时X2O5的转化率和平衡常数都不变
【详解】D 由表中数据可知,100 s时处于平衡状态,平衡时c(X2O5)=2 mol·L-1,则:
2X2O5(g)4XO2(g)+O2(g)
起始浓度/(mol·L-1) 4 0 0
变化浓度/(mol·L-1) 2 4 1
平衡浓度/(mol·L-1) 2 4 1
T温度下平衡常数K===64,100 s时转化率为×100%=50%,故A正确;50 s内X2O5浓度变化量为(4-2.50)mol·L-1=1.5 mol·L-1,50 s内X2O5分解速率==0.03 mol·L-1·s-1,故B正确;T1温度下的平衡常数为K1,T2温度下的平衡常数为K2,若温度T1>T2,正反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,平衡常数增大,则K1>K2,故C正确;恒容条件下,随反应进行容器内压强增大,若只将恒容改为恒压,其他条件都不变,等效为在原平衡基础上减小压强,平衡正向移动,平衡时X2O5的转化率增大,平衡常数只受温度影响,温度不变,平衡常数不变,故D错误。
二、非选择题(本题包括2个小题)
12.二氧化碳的捕集和转化是科学研究中的热点问题。我国科研人员提出了以Ni/Al2O3为催化剂,由CO2(g)和H2(g)转化为CH4(g)和H2O(g)的反应历程,其示意图如图:
(1)该可逆反应的化学方程式为________________________________________________
__________________。使用催化剂Ni/Al2O3________(填“能”或“不能”)提高CO2的平衡转化率。
(2)300 ℃下,在一恒容密闭容器中充入一定量的CO2与H2,发生上述反应,一段时间后反应达平衡,若其他条件不变,温度从300 ℃升至500 ℃,反应重新达到平衡时,H2的体积分数增加。下列说法错误的是________(填字母)。
A.该反应的ΔHK(300 ℃)
C.300 ℃下,减小的值,CO2的平衡转化率升高
D.反应达到平衡时,v正(H2)=2v逆(H2O)
(3)在一定条件下,反应体系中CO2的平衡转化率α(CO2)与L和X的关系如图1所示,L和X表示温度和压强。
①X表示的物理量是________。
②L1________L2(填“”),判断理由是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(4)向1 L恒容密闭容器中加入4.0 mol H2(g),1.0 mol CO2,控制条件(催化剂为Ni/Al2O3、温度为T1)使之发生上述反应,测得容器内气体的压强随时间的变化如图2所示。
①4 min时CO2的转化率为________。
②T1温度下该反应的化学平衡常数为________。
【详解】(1)由题意可知该可逆反应的化学方程式为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),催化剂只能加快反应的速率,不能提高CO2的平衡转化率。(2)A项,对于该可逆反应,若其他条件不变,温度从300 ℃升至500 ℃,反应重新达到平衡时,H2的体积分数增加,说明正反应为放热反应,正确;B项,正反应为放热反应,因此K(500 ℃) 该反应为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,α(CO2)升高
(4)①75% ②6.75
13.(2021·云南师大属中模拟)环境治理是当今的热点问题,以CO、CO2为碳源制取甲醇等低碳有机物可以达到变废为宝、保护环境、节约资源的目的。试运用所学知识,回答下列问题:
工业上利用合成气(CO、CO2和H2)来生产甲醇,有关反应的化学方程式及其在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。
化学反应
平衡
常数
温度/℃
500
700
800
Ⅰ.H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g) ΔH1
K1
1.0
1.70
2.50
Ⅱ.2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) ΔH2
K2
2.5
0.34
0.15
Ⅲ.3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3
K3
(1)ΔH2________0(填“>”“
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