2025屆高考化學一輪復習課后限時集訓24化學反應(yīng)的方向化學平衡常數(shù)含解析魯科版

PAGE7-課后限時集訓(二十四)(建議用時：40分鐘)1．下列說法不正確的是()A．ΔH<0、ΔS>0的反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進行B．NH4HCO3(s)=NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)ΔH＝＋185.57kJ·mol－1能自發(fā)進行，緣由是體系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向C．因為焓變和熵變都與反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān)，因此焓變或熵變均可以單獨作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)D．在其他外界條件不變的狀況下，運用催化劑可以改變更學反應(yīng)進行的速率[答案]C2．某恒溫密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)Z(？)＋W(？)X(g)＋Y(？)ΔH，在t1時刻反應(yīng)達到平衡，在t2時刻縮小容器體積，t3時刻再次達到平衡狀態(tài)后未再變更條件。下列有關(guān)說法正確的是()A．Z和W在該條件下至少有一個為氣體B．t1～t2時間段與t3時刻后，兩時間段反應(yīng)體系中氣體的平均摩爾質(zhì)量不行能相等C．若在該溫度下此反應(yīng)平衡常數(shù)表達式為K＝[X]，則t1～t2時間段與t3時刻后的X濃度不相等D．若該反應(yīng)只在某溫度T0以上自發(fā)進行，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度上升而增大D[依據(jù)題中圖像變更可知，正反應(yīng)速率不隨反應(yīng)時間和壓強變更而變更，逆反應(yīng)速率隨時間和壓強的變更而變更，所以反應(yīng)物Z和W都不是氣體，A錯誤；若只有X為氣體，則兩時間段反應(yīng)體系中氣體的平均摩爾質(zhì)量相等，B錯誤；化學平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，該溫度下平衡常數(shù)的表達式K＝[X]，只要溫度不變，K不變，則[X]不變，t1～t2時間段與t3時刻后的X濃度相等，C錯誤；該反應(yīng)在溫度為T0以上時才能自發(fā)進行，反應(yīng)的ΔS>0，依據(jù)ΔG＝ΔH－TΔS<0，反應(yīng)的ΔH>0，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，上升溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)增大，D正確。]3．反應(yīng)2CrOeq\o\al(2－,4)(黃色，aq)＋2H＋(aq)Cr2Oeq\o\al(2－,7)(橙色，aq)＋H2O(l)ΔH＝－ckJ·mol－1(c>0)，某溫度下，平衡常數(shù)K＝9.5×104L3·mol－3。在該溫度下，取50mL溶液進行試驗，部分測定數(shù)據(jù)如表所示：時間/s00.010.020.030.04n(CrOeq\o\al(2－,4))/mol0.018.0×10－45.4×10－45.0×10－4n(Cr2Oeq\o\al(2－,7))/mol04.73×10－34.75×10－3已知Pb2＋可以與CrOeq\o\al(2－,4)反應(yīng)生成沉淀。下列說法錯誤的是()A．0.03s時，v正(CrOeq\o\al(2－,4))＝2v逆(Cr2Oeq\o\al(2－,7))B．溶液pH不變說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)C．反應(yīng)放熱2.5×10－3ckJ時，CrOeq\o\al(2－,4)的轉(zhuǎn)化率為50%D．0.04s時加入足量的Pb(NO3)2可使溶液由橙色變?yōu)辄S色D[0.02s時，n(Cr2Oeq\o\al(2－,7))＝4.73×10－3mol,0.04s時，n(Cr2Oeq\o\al(2－,7))＝4.75×10－3mol，說明反應(yīng)在0.03s時已達到化學平衡狀態(tài)，正、逆反應(yīng)速率相等，v正(CrOeq\o\al(2－,4))＝2v逆(Cr2Oeq\o\al(2－,7))，A正確；溶液pH不變，說明溶液中H＋濃度不變，各組分濃度不變，可逆反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)，B正確；若0.01molCrOeq\o\al(2－,4)完全反應(yīng)，放出0.005ckJ熱量。反應(yīng)放熱2.5×10－3ckJ時，CrOeq\o\al(2－,4)轉(zhuǎn)化了50%，C正確；0.04s時加入足量的Pb(NO3)2，Pb2＋將CrOeq\o\al(2－,4)沉淀，平衡向逆反應(yīng)方向移動，但使溶液顯黃色的為CrOeq\o\al(2－,4)，CrOeq\o\al(2－,4)濃度減小了，溶液不會變成黃色，D錯誤。]4．已知：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－25kJ·mol－1。某溫度下的平衡常數(shù)為400。此溫度下，在1L的密閉容器中加入CH3OH，反應(yīng)到某時刻測得各組分的物質(zhì)的量濃度如表所示：物質(zhì)CH3OHCH3OCH3H2Oc/(mol·L－1)0.81.241.24下列說法正確的是()A．平衡時，[CH3OCH3]＝1.6mol·L－1B．平衡后上升溫度，平衡常數(shù)大于400C．平衡時，反應(yīng)放出的熱量為20kJD．平衡時，再加入與起始等量的CH3OH，達到新平衡時CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率增大A[由表中數(shù)據(jù)可知，CH3OH的起始濃度為0.8mol·L－1＋2×1.24mol·L－1＝3.28mol·L－1，設(shè)平衡時[CH3OCH3]＝xmol·L－1，則平衡時[CH3OH]＝(3.28－2x)mol·L－1，[H2O]＝xmol·L－1，所以，eq\f(x2,3.28－2x2)＝400，解得x＝1.6，故A正確；該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，上升溫度平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，故平衡后上升溫度，平衡常數(shù)小于400，故B錯誤；平衡時[CH3OCH3]＝1.6mol·L－1，所以平衡時n(CH3OCH3)＝1.6mol·L－1×1L＝1.6mol，由熱化學方程式可知反應(yīng)放出的熱量為25kJ·mol－1×1.6mol＝40kJ，故平衡時，反應(yīng)放出的熱量為40kJ，故C錯誤；平衡時，再加入與起始等量的CH3OH，等效為增大壓強，由于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，增大壓強，平衡不移動，達到新平衡時CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率不變，故D錯誤。]5．已知T1溫度下在容積為10L的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)X(g)＋Y(g)2Z(g)＋2W(s)ΔH，起始時充入15molX與15molY,10min時反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，測得平均速率v(Z)＝0.12mol·L－1·min－1。下列有關(guān)說法正確的是()A．T1溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為2.56B．平衡時再充入肯定量的X，平衡正向移動，X的轉(zhuǎn)化率增大C．若T2>T1，T2時K＝1.52，則該反應(yīng)的ΔH>0D．若其他條件不變，T3溫度下，K＝1.96，則Y的平衡轉(zhuǎn)化率約為41.3%D[依據(jù)Z的反應(yīng)速率可知平衡時[Z]＝1.2mol·L－1，則平衡時，[X]＝0.9mol·L－1，[Y]＝0.9mol·L－1，W為固體，平衡常數(shù)K＝eq\f([Z]2,[X][Y])＝eq\f(1.2mol·L－12,0.9mol·L－1×0.9mol·L－1)≈1.78，A項錯誤；平衡時，再充入肯定量的X，平衡正向移動，但X的轉(zhuǎn)化率減小，Y的轉(zhuǎn)化率增大，B項錯誤；溫度上升，平衡常數(shù)減小，平衡逆向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0，C項錯誤；T3溫度下，K＝1.96，則X(g)＋Y(g)2Z(g)＋2W(s)起始/(mol·L－1)1.51.50轉(zhuǎn)化/(mol·L－1)xx2x平衡/(mol·L－1)1.5－x1.5－x2x平衡常數(shù)K＝eq\f(2x2,1.5－x×1.5－x)＝1.96，解得x≈0.62，則Y的平衡轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.62mol·L－1,1.5mol·L－1)×100%≈41.3%，D項正確。]6．在一密閉容器中加入等物質(zhì)的量的A、B，發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)＋2B(g)3C(s)＋2D(g)，其平衡常數(shù)隨溫度和壓強的變更如表所示：下列推斷正確的是()A．ΔH＜0B．其他條件相同，反應(yīng)速率：v(1.0MPa)＞v(1.5MPa)C．g＞fD．壓強為2.0MPa，溫度為800℃時，A的轉(zhuǎn)化率最大D[由表格中的數(shù)據(jù)知，平衡常數(shù)隨溫度上升而增大，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH＞0，A項錯誤；增大壓強，反應(yīng)速率增大，B項錯誤；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，K值不變，所以g＝f，C項錯誤；該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，其他條件不變，增大壓強時，平衡向正反應(yīng)方向移動，A的轉(zhuǎn)化率增大，該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升溫使平衡正向移動，A的轉(zhuǎn)化率增大，D項正確。]7．肯定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng)：C(s)＋CO2(g)2CO(g)。平衡時，體系中氣體體積分數(shù)與溫度的關(guān)系如圖所示：已知：氣體分壓(p分)＝氣體總壓(p總)×體積分數(shù)。下列說法正確的是()A．550℃時，若充入惰性氣體，v正、v逆均減小，平衡不移動B．650℃時，反應(yīng)達平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0%C．T℃時，若充入等體積的CO2和CO，平衡向逆反應(yīng)方向移動D．925℃時，用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數(shù)Kp＝24.0p總B[A項，恒壓通入惰氣，相當于減壓，平衡右移，錯誤；C項，T℃時CO2與CO的體積比為1∶1，通入等體積的CO2與CO，壓強不變時，平衡不移動，錯誤；D項，Kp＝eq\f(96%p總2,4%p總)＝23.04p總，錯誤。]8．NOx主要來源于汽車尾氣，可以利用化學方法將其轉(zhuǎn)化為無毒無害的物質(zhì)。已知：①N2(g)＋O2(g)2NO(g)ΔH＝＋180kJ·mol－1，②2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)ΔH＝－564kJ·mol－1。(1)2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)ΔH＝________，該反應(yīng)在________下能自發(fā)進行(填“高溫”“低溫”或“隨意溫度”)。(2)T℃時，將等物質(zhì)的量的NO和CO充入容積為2L的密閉容器中，保持溫度和體積不變，反應(yīng)過程(0～15min)中NO的物質(zhì)的量隨時間變更如圖所示。①已知：平衡時氣體的分壓＝氣體的體積分數(shù)×體系的總壓強，T℃時達到平衡，此時體系的總壓強為p＝20MPa，則T℃時該反應(yīng)的壓力平衡常數(shù)Kp＝______；平衡后，若保持溫度不變，再向容器中充入NO和CO2各0.3mol，平衡將________(填“向左”“向右”或“不”)移動。②15min時，若變更外界反應(yīng)條件，導致n(NO)發(fā)生如圖所示的變更，則變更的條件可能是________(填字母)。A．增大CO濃度 B．升溫C．減小容器體積 D．加入催化劑[解析](1)依據(jù)蓋斯定律知：由②－①得ΔH＝－744kJ·mol－1。又因該反應(yīng)為熵減(ΔS<0)，在低溫下能自發(fā)進行。(2)①2NO(g)＋2CO(g)eq\o(,\s\up10(催化劑))2CO2(g)＋N2(g)起始/mol：0.40.400變更/mol:0.20.20.20.1平衡/mol:0.20.20.20.1p/MPaeq\f(2,7)×20eq\f(2,7)×20eq\f(2,7)×20eq\f(1,7)×20Kp＝eq\f(\f(2,7)×202×\f(1,7)×20,\f(2,7)×202×\f(2,7)×202)(MPa)－1＝0.0875(MPa)－1依據(jù)①的分析，化學平衡常數(shù)K＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.2,2)))eq\s\up12(2)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.1,2))),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.2,2)))eq\s\up12(2)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.2,2)))eq\s\up12(2))(mol·L－1)－1＝5L·mol－1，再向容器中充入NO和CO2各0.3mol，此時的濃度商仍為5L·mol－1，因此平衡不移動。②增大CO濃度和減小體積，平衡右移，n(NO)減小，A、C符合；升溫，平衡左移，n(NO)增大，加催化劑，平衡不移動，n(NO)不變，B、D不符合。[答案](1)－744kJ·mol－1低溫(2)①0.0875(MPa)－1或eq\f(7,80)(MPa)－1不②AC9．Cu2O與ZnO組成的催化劑可用于工業(yè)上合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH＝akJ·mol－1。按n(H2)/n(CO)＝2將H2與CO充入VL恒容密閉容器中，在肯定條件下發(fā)生反應(yīng)，測得CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖所示。(1)該反應(yīng)的ΔH________(填“<”或“>”)0，圖中p1、p2、p3由大到小的依次是________________。(2)起始時，甲容器中c(H2)＝0.20mol·L－1，c(CO)＝0.10mol·L－1，在p3及T1℃下反應(yīng)達到平衡，此時反應(yīng)的平衡常數(shù)為________。起始時，乙容器中c(H2)＝0.40mol·L－1，c(CO)＝0.20mol·L－1，T1A．大于40% B．小于40%C．等于40% D．等于80%[解析](1)從題圖可看出，在壓強相同時，上升溫度，CO的平衡轉(zhuǎn)化率降低，即上升溫度平衡逆向移動，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0。該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，相同溫度下，壓強越大，CO的平衡轉(zhuǎn)化率越高，即p1>p2>p3。(2)由題圖可知在p3、T1℃時CO的平衡轉(zhuǎn)化率為40%，Δc(CO)＝Δc(CH3OH)＝0.04mol·L－1、Δc(H2)＝0.08mol·L－1，即平衡時[CO]＝0.06mol·L－1、[H2]＝0.12mol·L－1、[CH3OH]＝0.04mol·L－1，故平衡常數(shù)K＝eq\f(0.04mol·L－1,0.06mol·L－1×0.12mol·L－12)≈46.3L2·mol－2。乙容器中反應(yīng)物起始濃度為甲容器中的2倍，則乙容器中反應(yīng)達到的平衡相當于將甲容器體積壓縮一半所達到的平衡，增大壓強，平衡正向移動，故乙容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率大于40%，A項正確。[答案](1)<p1>p2>p3(2)46.3L2·mol－210．三氧化鉬(MoO3)是石油工業(yè)中常用的催化劑，也是搪瓷釉藥的顏料，該物質(zhì)常運用輝鉬礦(主要成分為MoS2)通過肯定條件來制備。回答下列相關(guān)問題：(1)已知：①MoS2(s)Mo(s)＋S2(g)ΔH1；②S2(g)＋2O2(g)2SO2(g)ΔH2；③2Mo(s)＋3O2(g)2MoO3(s)ΔH3則2MoS2(s)＋7O2(g)2MoO3(s)＋4SO2(g)ΔH＝______________________________________________________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代數(shù)式表示)。(2)若在恒溫恒容條件下僅發(fā)生反應(yīng)MoS2(s)Mo(s)＋S2(g)①下列說法正確的是________(填字母)。a．氣體的密度不變，則反應(yīng)肯定達到了平衡狀態(tài)b．氣體的相對分子質(zhì)量不變，反應(yīng)不肯定處于平衡狀態(tài)c．增加MoS2的量，平衡正向移動②達到平衡時S2(g)的濃度為1.4mol·L－1，充入肯定量的S2(g)，反應(yīng)再次達到平衡，S2(g)濃度________(填“＞”“＜”或“＝”)1.4mol·L－1。(3)在2L恒容密閉容器中充入1.0molS2(g)和1.5molO2(g)，若僅發(fā)生反應(yīng)：S2(g)＋2O2(g)2SO2(g)，5min后反應(yīng)達到平衡，此時容器壓強為起始時的80%，則0～5min內(nèi)，S2(g)的反應(yīng)速率為________mol·L－1·min－1。(4)在恒容密閉容器中，加入足量的MoS2和O2，僅發(fā)生反應(yīng)：2MoS2(s)＋7O2(g)2MoO3(s)＋4SO2(g)ΔH。測得氧氣的平衡轉(zhuǎn)化率與起始壓強、溫度的關(guān)系如圖所示：①ΔH________(填“＞”“＜”或“＝”)0；比較p1、p2、p3的大?。篲_______________。②若初始時通入7.0molO2，p2為7.0kPa，則A點平衡常數(shù)Kp＝________(用氣體平