2022年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 7.3化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向高效演練

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1、2022年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 7.3化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向高效演練 1.下列說(shuō)法正確的是(  ) A.自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是放熱反應(yīng) B.非自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) C.自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定能發(fā)生 D.有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行 【解析】選D。放熱反應(yīng)常常是容易自發(fā)進(jìn)行的,但也有不容易自發(fā)進(jìn)行的,如熵減小的反應(yīng);吸熱反應(yīng)有些也是自發(fā)反應(yīng);反應(yīng)的自發(fā)性只是一種趨勢(shì),只能用于判斷反應(yīng)的方向,不能確定反應(yīng)是否一定會(huì)發(fā)生。 2.(xx·上海高考)只改變一個(gè)影響因素,平衡常數(shù)K與化學(xué)平衡移動(dòng)的關(guān)系敘述錯(cuò)誤的是(  ) A.K值不變,平衡可能移動(dòng) B.K值變化,平衡一定移動(dòng) C.平衡

2、移動(dòng),K值可能不變 D.平衡移動(dòng),K值一定變化 【解析】選D。平衡常數(shù)僅與溫度有關(guān),改變濃度、壓強(qiáng)等平衡可以發(fā)生移動(dòng),但K值不變,A、C正確、D錯(cuò)誤;K值變化說(shuō)明溫度一定變化,平衡一定移動(dòng),B正確。 【方法規(guī)律】化學(xué)平衡常數(shù)變化的判斷 化學(xué)平衡常數(shù)僅是溫度的函數(shù),溫度改變,化學(xué)平衡常數(shù)才發(fā)生改變。在溫度不變的情況下,化學(xué)平衡常數(shù)不因使用催化劑,化學(xué)平衡移動(dòng),壓強(qiáng)、濃度的改變,轉(zhuǎn)化率的改變等而發(fā)生改變。 3.隨著汽車數(shù)量的逐年增多,汽車尾氣污染已成為突出的環(huán)境問(wèn)題之一。反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)可用于凈化汽車尾氣,已知該反應(yīng)速率極慢,570 K時(shí)平衡常

3、數(shù)為1×1059。下列說(shuō)法正確的是(  ) A.提高尾氣凈化效率的最佳途徑是研制高效催化劑 B.提高尾氣凈化效率的常用方法是升高溫度 C.裝有尾氣凈化裝置的汽車排出的氣體中不再含有NO或CO D.570 K時(shí)及時(shí)抽走CO2、N2,平衡常數(shù)將會(huì)增大,尾氣凈化效率更佳 【解析】選A。提高尾氣凈化效率的最佳途徑是研制高效催化劑,加快反應(yīng)速率,A正確,B錯(cuò)誤;上述反應(yīng)為可逆反應(yīng),裝有尾氣凈化裝置的汽車排出的氣體中仍然含有NO或CO,C錯(cuò)誤;570 K時(shí)及時(shí)抽走CO2、N2,尾氣凈化效率更佳,但平衡常數(shù)不變,D錯(cuò)誤。 4.(xx·吉安模擬)已知某化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=,在不同的溫度下

4、該反應(yīng)的平衡常數(shù)如表所示: t/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38 下列有關(guān)敘述不正確的是(  ) A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) B.上述反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng) C.若在1 L的密閉容器中通入CO2和H2各1 mol,5 min后溫度升高到830℃,此時(shí)測(cè)得CO2為0.4 mol時(shí),該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) D.若平衡濃度符合下列關(guān)系式:=,則此時(shí)的溫度為1 000℃ 【解析】選C。依平衡常數(shù)的表達(dá)式可知A正確;升高溫度K減小,平衡逆向移動(dòng),正反應(yīng)為放

5、熱反應(yīng),B正確;5 min后CO、H2O、CO2、H2的濃度分別為0.6 mol·L-1、0.6 mol·L-1、0.4 mol·L-1、0.4 mol·L-1,=<1,平衡向右移動(dòng),C錯(cuò)誤;=,即1 000℃時(shí)的平衡常數(shù),D正確。 【加固訓(xùn)練】(xx·淮南模擬)在10 L密閉容器中,1 mol A和3 mol B在一定條件下反應(yīng):A(g)+xB(g)2C(g),2 min后反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得混合氣體共3.4 mol,生成0.4 mol C,則下列計(jì)算結(jié)果正確的是(  ) A.平衡時(shí),物質(zhì)的量之比n(A)∶n(B)∶n(C)=2∶11∶4 B.x值等于3 C.A的轉(zhuǎn)化率為20% D

6、.B的平均反應(yīng)速率為0.4 mol·L-1·min-1 【解析】選C。設(shè)轉(zhuǎn)化的A的物質(zhì)的量為a,則           A(g) + xB(g)  2C(g) 起始物質(zhì)的量(mol) 1 3 0 轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量(mol) a xa 2a 平衡物質(zhì)的量(mol) 1-a 3-xa 2a 則2a=0.4 mol,得a=0.2 mol。平衡時(shí)混合氣體的總物質(zhì)的量為3.4 mol,1-a+3-xa+2a=3.4 mol,x=4,B錯(cuò)誤;平衡時(shí)A、B、C的物質(zhì)的量分別為 0.8 mol、2.2 mol、0.4 mol,所以比值為4∶11∶2,A錯(cuò)誤

7、;A的轉(zhuǎn)化率為 0.2 mol/1 mol×100%=20%,C正確;B的平均反應(yīng)速率為0.8 mol/(10 L×2 min)=0.04 mol·L-1·min-1,D錯(cuò)誤。 5.(xx·黃山模擬)已知可逆反應(yīng):M(g)+N(g)P(g)+Q(g) ΔH>0,請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)在某溫度下,反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)=1 mol·L-1,c(N)=2.4 mol·L-1;達(dá)到平衡后,M的轉(zhuǎn)化率為60%,此時(shí)N的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______; (2)若反應(yīng)溫度升高,M的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”“減小”或“不變”); (3)若反應(yīng)溫度不變,反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)=

8、4 mol·L-1,c(N)= amol·L-1;達(dá)到平衡后,c(P)=2 mol·L-1,a=________; (4)若反應(yīng)溫度不變,某時(shí)刻反應(yīng)物的濃度為c(M)=c(N)=2 mol·L-1,生成物的濃度為c(P)=c(Q)=1 mol·L-1,則此時(shí)反應(yīng)速率v(正)________(填“大于”“小于”或“等于”)v(逆)。 【解析】(1) M(g)+  N(g)P(g)+Q(g) 始態(tài)mol·L-1 1 2.4 0 0 變化量mol·L-1 1×60% 1×60% 因此N的轉(zhuǎn)化率為×100%

9、=25%。 (2)由于該反應(yīng)的ΔH>0,即該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),因此升高溫度,平衡右移,M的轉(zhuǎn)化率增大。 (3)根據(jù)(1)可求出各平衡濃度: c(M)=0.4 mol·L-1 c(N)=1.8 mol·L-1 c(P)=0.6 mol·L-1 c(Q)=0.6 mol·L-1 因此化學(xué)平衡常數(shù)K===,由于溫度不變,因此K不變,達(dá)到平衡后 c(P)=2 mol·L-1 c(Q)=2 mol·L-1 c(M)=2 mol·L-1 c(N)=(a-2)mol·L-1 K===,解得a=6。 (4)此時(shí)的濃度商為0.25,小于平衡常數(shù)K=0.5,說(shuō)明反應(yīng)此時(shí)應(yīng)向正向進(jìn)行以達(dá)到平衡狀態(tài)。

10、v(正)大于v(逆)。 答案:(1)25% (2)增大 (3)6 (4)大于 【易錯(cuò)提醒】對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng),化學(xué)計(jì)量數(shù)擴(kuò)大或縮小,化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式不同,但是轉(zhuǎn)化率相同。例如: (1)aA(g)+bB(g)cC(g) K1= (2)naA(g)+nbB(g)ncC(g) K2==或K1= 無(wú)論(1)還是(2),在不改變起始濃度的情況下,A或B的轉(zhuǎn)化率是相同的。 【加固訓(xùn)練】(xx·臨川模擬)對(duì)可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)達(dá)到平衡時(shí),各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度滿足以下關(guān)系:=K(為一常數(shù)),K稱為化學(xué)平衡常數(shù),其反應(yīng)的K值只與溫度有關(guān)?,F(xiàn)有反應(yīng):CO(g)+H2O

11、(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-QkJ·mol-1。在850℃時(shí),K=1。 (1)若升高溫度到950℃時(shí),達(dá)到平衡時(shí)K________(填“大于”“小于”或“等于”)1。 (2)850℃時(shí),若向一容積可變的密閉容器中同時(shí)充入1.0 mol CO,3.0 mol H2O,1.0 mol CO2和xmol H2,則:①當(dāng)x=5.0時(shí),上述平衡向______(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動(dòng)。 ②若要使上述反應(yīng)開(kāi)始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則x應(yīng)滿足的條件是____________。 (3)在850℃時(shí),若設(shè)x=5.0和x=6.0,其他物質(zhì)的投料不變,當(dāng)上述反應(yīng)達(dá)到平衡后,測(cè)得H2的體積

12、分?jǐn)?shù)分別為a%、b%,則a________(填“大于”“小于”或“等于”)b。 【解析】(1)該反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng),升高溫度,平衡常數(shù)減小,所以K<1; (2)①此時(shí)的濃度商Qc=1.0×5.0/(1.0×3.0)=1.67,大于平衡常數(shù)1,故平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng);②平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),濃度商小于平衡常數(shù),即1.0×x/(1.0×3.0)<1,解得x<3.0;(3)加入6 mol氫氣所到達(dá)的平衡,可以等效為在加入5 mol氫氣達(dá)到平衡后再加入1 mol氫氣,增大一種生成物(氫氣)的體積分?jǐn)?shù),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),平衡移動(dòng)的結(jié)果是降低這種增大的幅度,但平衡后氫氣的體積分?jǐn)?shù)還是大于原來(lái)的,故得H2的體積分?jǐn)?shù)a%

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