高考化学总复习 课时跟踪检测 二十三　化学平衡常数　化学反应进行的方向 Word版含答案

这是一份高考化学总复习 课时跟踪检测 二十三　化学平衡常数　化学反应进行的方向 Word版含答案，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
(时间：45分钟 满分：100分)
一、选择题(每小题6分，共60分)
1．(2017届甘肃省张掖二中月考)下列关于平衡常数K的说法中，正确的是( )
A．在任何条件下，化学平衡常数是一个恒定值
B．改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K
C．平衡常数K只与温度有关，与反应浓度、压强无关
D．从平衡常数K的大小不能推断一个反应进行的程度
解析：化学平衡常数只受温度影响，温度变化，化学平衡常数发生变化，A项错误；化学平衡常数只与温度有关，反应浓度、压强不影响平衡常数，B项错误，C项正确；平衡常数越大，反应进行的程度越大，可逆程度越小，平衡常数的大小可以判断一个反应进行的程度，D项错误。
答案：C
2．(2017届黄石市有色一中月考)已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应”。根据所学知识判断，下列反应中，在任何温度下都不能自发进行的是( )
A．2O3(g)===3O2(g) ΔH0
C．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH0
解析：A项ΔH0，可满足ΔH－T·ΔS0，ΔS0，不能自发进行；C项ΔH0。T1温度时，向密闭容器中通入N2O5气体，部分实验数据见下表：
下列说法正确的是( )
A．500 s内NO2的生成速率为2.96×10－3 ml·L－1·s－1
B．T1温度下该反应平衡时N2O5的转化率为29.6%
C．达到平衡后，其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的1/2，则c(N2O5)T2，则K1>K2
解析：由表中数据可得v(N2O5)＝eq \f(5.00－3.52ml·L－1,500 s)＝2.96×10－3 ml/(L·s)，则v(NO2)＝2 v(N2O5)＝5.92×10－3 ml/(L·s)，A项错误；N2O5的转化率为eq \f(2.50 ml·L－1,5.00 ml·L－1)×100%＝50%，B项错误；其他条件不变，将容器体积压缩到原来的eq \f(1,2)，若平衡不移动，则c(N2O5)＝5 ml·L－1，但增大压强，平衡逆向移动，c(N2O5)>5.00 ml·L－1，C项错误；升高温度，平衡正向移动，化学平衡常数增大，D项正确。
答案：D
7．已知某化学反应的平衡常数表达式为K＝eq \f(cCO2·cH2,cCO·cH2O)，在不同的温度下该反应的平衡常数如表所示：
下列有关叙述不正确的是( )
A．该反应的化学方程式是CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
B．上述反应的正反应是放热反应
C．如果在一定体积的密闭容器中加入CO2和H2各1 ml，5 min后温度升高到830 ℃，此时测得CO2为0.4 ml，该反应达到平衡状态
D．某温度下，如果平衡浓度符合下列关系式：eq \f(cCO2,3cCO)＝eq \f(cH2O,5cH2)，判断此时的温度是1 000 ℃
解析：由平衡常数表达式可知该反应的化学方程式为CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，A项正确；由表中数据可知，温度升高，平衡常数减小，说明该反应正反应为放热反应，B项正确；C项在密闭容器中加入CO2和H2各1 ml，反应5 min后CO2为0.4 ml，由反应方程式知H2为0.4 ml，CO为0.6 ml，H2O为0.6 ml，Qc＝eq \f(cCO2·cH2,cCO·cH2O)＝eq \f(0.4 ×0.4,0.6×0.6)Ka
C．上述图象可以得出SO2的含量越高得到的混合气体中SO3的体积分数越高
D．a、b、c三点中，a点时SO2的转化率最高
解析：题图中曲线是不同起始SO2的物质的量与平衡时SO3的体积分数的关系，因此曲线上的所有点都是在对应条件下平衡时SO3的体积分数，A项错误；由于温度没有变化，不同平衡点的平衡常数相等，B项错误；从曲线图上可以看出平衡时SO3的体积分数随起始时SO2的物质的量的增加先增大后减小，C项错误；反应达到平衡时SO2的转化率随SO2和氧气物质的量比增加而减小，因此a、b、c三点中，a点时SO2的转化率最高，D项正确。
答案：D
9．(2017届南阳二中模拟)一定温度下，在一个容积为1 L的密闭容器中，充入1 ml H2(g)和1 ml I2(g)，发生反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)，经充分反应达到平衡后，生成的HI(g)的体积分数为50%，在该温度下，在另一个容积为2 L的密闭容器中充入1 ml HI(g)发生反应HI(g)eq \f(1,2)H2 (g)＋eq \f(1,2)I2(g)，则下列判断正确的是( )
A．后一反应的平衡常数为1
B．后一反应的平衡常数为0.5
C．后一反应达到平衡时，H2的平衡浓度为0.25 ml·L－1
D．后一反应达到平衡时，HI(g)的平衡浓度为0.5 ml·L－1
解析：一定温度下，将H2和I2各1 ml的气态混合物充入1 L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后生成的HI(g)的气体体积的50%，设转化的氢气为x ml，依据化学平衡三段式列式为：
H2＋ I2 2HI
起始量(ml/L) 1 1 0
变化量(ml/L) x x 2x
平衡量(ml/L) 1－x 1－x 2x
HI(g)的体积分数为50%，则eq \f(2x,1－x＋1－x＋2x)×100%＝50%，解得x＝0.5 ml。
故K＝eq \f(12,0.5×0.5)＝4，该温度下，在另一个容积为2 L的密闭容器中充入1 ml HI(g)发生反应HI(g)eq \f(1,2)H2(g)＋eq \f(1,2)I2(g)，等效为充入H2和I2各0.5 ml，又该反应为气体体积不变的反应，故与原平衡成比例等效，则新平衡时氢气为0.5 ml×eq \f(1,2)＝0.25 ml，HI(g)为1 ml×eq \f(1,2)＝0.5 ml。根据平衡常数只与温度有关，结合正反应与逆反应的平衡常数成倒数关系，故2HH2＋I2的平衡常数为eq \f(1,4)，又同一反应平衡常数与系数成幂次方关系，故后一反应的平衡常数为eq \r(\f(1,4))＝0.5，故A错误，B正确；根据以上计算后一反应达到平衡时，H2的平衡浓度为eq \f(0.25 ml,2 L)＝0.125 ml/L，故C错误；根据以上计算后一反应达到平衡时，HI(g)的平衡浓度为eq \f(0.5 ml,2 L)＝0.25 ml/L，故D错误。
答案：B
10．恒温密闭容器发生可逆反应：Z(？)＋W(？)X(g)＋Y(？)；ΔH，在t1时刻反应达到平衡，在t2时刻缩小容器体积，t3时刻再次达到平衡状态后未再改变条件。下列有关说法中正确的是( )
A．Z和W在该条件下有一种是为气态
B．t1～t2时间段与t3时刻后，两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量不可能相等
C．若在该温度下此反应平衡常数表达式为K＝c(X)，则t1～t2时间段与t3时刻后的X浓度不相等
D．若该反应只在某温度T0以上自发进行，则该反应的平衡常数K随温度升高而增大
解析：t2时刻缩小容器体积，v正不变，则Z和W一定不是气态，A项错误；若Y不是气态，则气体的平均摩尔质量不变，B项错误；根据K＝c(X)，则体系中只有X为气态，若温度不变，K值不变，则c(X)不变，C项错误；该反应ΔS>0，根据反应只在温度高于T0时能自发进行，则ΔH>0(若ΔH”“＝”或“”“＝”或“0，据ΔH－TΔS知，吸热的熵增反应在高温下能自发进行。
(3)升高温度K2减小，说明升温平衡逆向移动，反应②是放热反应。升温平衡逆向移动，v逆大于v正，H2的体积分数减小，A错，B正确；温度越高，反应速率越快，则T2>T1，C正确；铁为固体，其含量不影响平衡转化率和反应速率，D正确。
答案：(1)50% 0.5 ml·L－1·min－1 (2)1.50 > > (3)BCD
12．(14分)化工生产中原料转化与利用非常重要，现有反应：CCl4＋H2CHCl3＋HCl，查阅资料可知沸点：CCl4为77 ℃，CHCl3为61.2 ℃。在密闭容器中，该反应达到平衡后，测得下表数据。
(1)在100 ℃时，此反应的化学平衡常数表达式为________；在110 ℃时的平衡常数为________。
(2)在实验2中，若1小时后反应达到平衡，则H2的平均反应速率为________。在此平衡体系中再加入0.5 ml CCl4和1.0 ml HCl，平衡将向________方向移动。
(3)实验1中，CCl4的转化率a________50%(填“>”“＝”或“K，则平衡向逆反应方向移动。(3)实验1中，设CCl4转化浓度为x ml·L－1，K＝1＝eq \f(x2,0.8－x×1.2－x)，解得x＝0.48，则CCl4的转化率＝eq \f(0.48,0.8)×100%＝60%>50%；实验3中，由于不知道该反应是放热反应还是吸热反应，故无法判断。
答案：(1)K＝eq \f(cCHCl3·cHCl,cCCl4·cH2) 1
(2)0.5 ml·L－1·h－1 逆反应 (3)> D
13．(14分)(1)在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH”“＝”或“0，在温度分别为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示，下列说法中正确的是________。
a．A、C两点的反应速率：A>C
b．A、C两点的化学平衡常数：A>C
c．A、C两点N2O4的转化率：A>C
d．由状态B到状态A，可以用加热的方法
(3)一定温度下，在1 L密闭容器中充入1 ml N2和3 ml H2并发生反应。若容器容积恒定，10 min达到平衡时，气体的总物质的量为原来的7/8，则N2的转化率α(N2)＝________，以NH3表示该过程的反应速率v(NH3)＝________。
解析：(1)此反应为放热反应，升高温度平衡常数减小；b选项正反应速率大于逆反应速率；d选项依密度＝eq \f(气体质量,气体体积)，平衡移动气体质量不变，由固定体积的密闭容器可知气体体积不变，所以d选项不能说明反应已达到平衡状态。(2)A、C两点温度相同，化学平衡常数相同，C点压强大于A点，反应速率：C>A，所以a、b错误；p1时A、B两点压强相同，A点NO2的百分含量大，所以温度高。
(3)设N2的转化率为α。
则可知 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
eq \a\vs4\al(开始时,物质的量浓度,ml/L) 1 3 0
eq \a\vs4\al(平衡时物质,的量浓度,ml/L) 1－α 3－3α 2α
由题意可知eq \f(1－α＋3－3α＋2α,4)＝eq \f(7,8)，α＝25%，
v(NH3)＝eq \f(2α,t)＝eq \f(0.5 ml/L,10 min)＝0.05 ml·(L·min)－1。
答案：(1)①eq \f(c2NH3,cN2·c3H2) ②> ③c
(2)cd
(3)25% 0.05 ml·(L·min)－1
时间/s
0
500
1 000
1 500
c(N2O5)/(ml·L－1)
5.00
3.52
2.50
2.50
t/℃
700
800
830
1 000
1 200
K
1.67
1.11
1.00
0.60
0.38
温度/℃
K1
K2
500
1.00
3.15
700
1.47
2.26
900
2.40
1.60
实验
序号
温度℃
初始CCl4浓
度(ml·L－1)
初始H2浓度
(ml·L－1)
CCl4的平
衡转化率
1
110
0.8
1.2
a
2
110
1.0
1.0
50%
3
100
1.0
1.0
b
T/K
298
398
498
平衡常数K
4.1×106
K1
K2