專題七第三單元化學平衡常數(shù)、化學反應的方向

1、 1對1個性化課外輔導專家 專題七第三單元化學平衡常數(shù)、化學反應的方向對接高考高考命題常設誤區(qū)匯總設誤選項摘錄設誤角度診斷1.反應3Fe(s)4H2O(g)Fe3O4(s)4H2(g)的平衡常數(shù)表達式為：K(2011·南京模擬)固體或純液體物質不能出現(xiàn)化學平衡常數(shù)表達式中2.其他條件不變的情況下，對于反應2SO2O22SO3，增大壓強或增大O2的濃度，K值增大(2011·茂名模擬)化學平衡常數(shù)只與溫度有關，與其他條件無關3.一定溫度下的10 L密閉容器中發(fā)生反應：N2(g)3H2(g)2NH3(g)，達到平衡時，N2、H2、NH3的物質的量分別為1 mol、3 mol、2

2、mol，則其平衡常數(shù)為4/27(2011·濟南模擬)不能用平衡體系中物質的物質的量計算化學平衡常數(shù)4.NH3和HCl生成NH4Cl是自發(fā)過程，則該反應在任何條件下均可發(fā)生(2011·安徽模擬)誤認為過程的自發(fā)性不僅能用于判斷過程的方向，還能確定過程一定會發(fā)生5.對于正反應是放熱的可逆反應達到平衡后，其它條件不變，升高溫度可使平衡常數(shù)增大(2010·安徽高考)錯誤判斷溫度變化對化學平衡常數(shù)的影響隨堂強化落實1下列敘述中，不正確的是()A某特定反應的平衡常數(shù)僅是溫度的函數(shù)B催化劑不能改變平衡常數(shù)的大小C平衡常數(shù)發(fā)生變化，化學平衡必定發(fā)生移動達到新的平衡D化學平衡發(fā)生移

3、動，平衡常數(shù)必發(fā)生變化解析：化學平衡常數(shù)只受溫度的影響，與是否使用催化劑無關，A、B選項均正確；平衡常數(shù)改變，則意味著溫度改變，平衡必定移動，C項正確；通過改變除溫度之外的其他條件使平衡移動，則平衡常數(shù)不變，D項不正確。答案：D2(2010·濰坊質檢)某溫度下，在一個2 L的密閉容器中，加入4 mol A和2 mol B進行如下反應：3A(g)2B(g)4C(s)2D(g)，反應一段時間后達到平衡，測得生成1.6 mol C，則下列說法正確的是()A該反應的化學平衡常數(shù)表達式是KB此時，B的平衡轉化率是40%C增大該體系的壓強，化學平衡常數(shù)增大D增加B，B的平衡轉化率增大解析：化學平

4、衡常數(shù)的表達式中不能出現(xiàn)固體或純液體，而物質C是固體，A錯誤；根據(jù)化學方程式可知，平衡時減少的B的物質的量是1.6 mol×0.50.8 mol，所以B的轉化率為40%，B正確；增大壓強時平衡常數(shù)不變，平衡常數(shù)只與溫度有關，C錯誤；增加B后平衡右移，A的轉化率增大，而B的轉化率減小，D錯誤。答案：B3(2011·浙江五校聯(lián)考)下列說法正確的是()A凡是放熱反應都是自發(fā)的，凡是吸熱反應都是非自發(fā)的B自發(fā)反應一定是熵增大，非自發(fā)反應一定是熵減小或不變C自發(fā)反應在恰當條件下才能實現(xiàn)D自發(fā)反應在任何條件下都能實現(xiàn)解析：反應是否自發(fā)進行受反應的焓變和熵變的共同制約，而選項A只描述了反

5、應熱(即焓變)，選項B只描述了熵變，故選項A、B錯誤；反應自發(fā)進行是有條件的，如在一定的溫度和壓強下，故選項C正確，D錯誤。答案：C4(2012·菏澤模擬)對于反應4Fe(OH)2(s)2H2O(l)O2(g)=4Fe(OH)3(s)H444.3 kJ/mol，且熵減小，在常溫常壓下該反應能自發(fā)進行，對反應的方向起決定作用的是()A焓變B溫度C壓強 D熵變解析：化學反應的方向由(HTS)共同決定，該反應為熵減且能自發(fā)進行的反應，故對該反應方向起決定作用的是焓變。答案：A5.在一個容積為2 L的密閉容器中，加入0.8 mol的A2氣體和0.6 mol B2氣體，一定條件下發(fā)生如下反應：

6、A2(g)B2(g) 2AB(g)H<0，反應中各物質的濃度隨時間的變化情況如圖所示，下列說法不正確的是()A圖中a點的值為0.15B該反應的平衡常數(shù)K0.03C溫度升高，平衡常數(shù)K值減小D平衡時A2的轉化率為62.5%解析：本題是數(shù)形結合的題型，結合圖像分析是關鍵，但要利用好變化量之比等于其化學計量數(shù)之比的規(guī)律進行求解。在求解平衡常數(shù)和轉化率時一定要規(guī)范表達式，嚴格代入數(shù)據(jù)進行求解。答案：B6(2010·海南高考)高爐煉鐵過程中發(fā)生的主要反應為Fe2O3(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)。已知該反應在不同溫度下的平衡常數(shù)如下：溫度/1 0001 1501 300平衡常數(shù)4

7、.03.73.5請回答下列問題：(1)該反應的平衡常數(shù)表達式K_，H_0(填“”、“”或“”)；(2)在一個容積為10 L的密閉容器中，1 000時加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol，反應經(jīng)過10 min后達到平衡。求該時間范圍內反應的平均反應速率v(CO2)_，CO的平衡轉化率_；(3)欲提高(2)中CO的平衡轉化率，可采取的措施是_。A減少Fe的量B增加Fe2O3的量C移出部分CO2 D提高反應溫度E減小容器的容積 F加入合適的催化劑解析：(1)因Fe和Fe2O3都為固體，不能代入平衡常數(shù)的表達式，所以K，由表中數(shù)據(jù)知，溫度升高，平衡常數(shù)減小，說明平衡向左移動，故H0。(2

8、)Fe2O3(s)CO(g)Fe(s)CO2(g) 1.0 1.0 x x 1.0x 1.0x由題意得K4.0，解得x0.60 mol，所以(CO)×100%60%，v(CO2)0.006 0 mol/(L·min)。(3)根據(jù)勒夏特列原理，A、B、E、F四項的條件改變對平衡無影響，D項升溫平衡向左移動，CO轉化率降低，故選C。答案：(1)(2)0.006 0 mol/(L·min)60%(3)C提能綜合檢測一、選擇題(本題包括10小題，每小題5分，共50分)1(2011·青島質檢)下列關于平衡常數(shù)的說法中，正確的是()A在平衡常數(shù)表達式中，反應物濃度用

9、起始濃度表示，生成物濃度用平衡濃度表示B化學平衡常數(shù)較大的可逆反應，所有反應物的轉化率一定大C可以用化學平衡常數(shù)來定量描述化學反應的限度D平衡常數(shù)的大小與溫度、濃度、壓強、催化劑有關2(2012·浙江聯(lián)考)某恒溫密閉容器發(fā)生可逆反應：Z(？)W(？)X(g)Y(？)H，在t1時刻反應達到平衡，在t2時刻縮小容器體積，t3時刻再次達到平衡狀態(tài)后未再改變條件。下列有關說法中正確的是()AZ和W在該條件下至少有一個是為氣態(tài)Bt1t2時間段與t3時刻后，兩時間段反應體系中氣體的平均摩爾質量不可能相等C若在該溫度下此反應平衡常數(shù)表達式為Kc(X)，則t1t2時間段與t3時刻后的X濃度不相等D若

10、該反應只在某溫度T0以上自發(fā)進行，則該反應的平衡常數(shù)K隨溫度升高而增大3.(2011·福建高考)25°C時，在含有Pb2、Sn2的某溶液中，加入過量金屬錫(Sn)，發(fā)生反應：Sn(s)Pb2(aq) Sn2(aq)Pb(s)，體系中c(Pb2)和c(Sn2)變化關系如圖所示。下列判斷正確的是()A往平衡體系中加入金屬鉛后，c(Pb2)增大B往平衡體系中加入少量Sn(NO3)2固體后，c(Pb2)變小C升高溫度，平衡體系中c(Pb2)增大，說明該反應H>0D25°C時，該反應的平衡常數(shù)K2.24t時，某平衡體系中含有X、Y、Z、W四種物質，此溫度下發(fā)生反應的平

11、衡常數(shù)表達式為K。有關該平衡體系的說法正確的是()A當混合氣體的平均相對分子質量保持不變時，反應達平衡B增大壓強，各物質的濃度不變C升高溫度，平衡常數(shù)K增大D增加X的量，平衡既可能正向移動，也可能逆向移動5(2011·德州聯(lián)考)下列說法正確的是()AH0、S0的反應在溫度低時不能自發(fā)進行BNH4HCO3(s)=NH3(g)H2O(g)CO2(g)H185.57 kJ/mol能自發(fā)進行，原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加方向轉變的傾向C因為焓變和熵變都與反應的自發(fā)性有關，因此焓變或熵變均可以單獨作為反應自發(fā)性的判據(jù)D在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑，可以改變化學反應進行的方向6(20

12、11·濟南外國語學校高三月考)可逆反應：2SO2O22SO3的平衡狀態(tài)下，保持恒溫恒容向容器中加入一定量的O2，下列說法正確的是(K為平衡常數(shù)，Qc為濃度商)()AQc不變，K變大，O2轉化率增大BQc不變，K變大，SO2轉化率減小CQc變小，K不變，O2轉化率減小DQc增大，K不變，SO2轉化率增大7(2011·西城模擬)某溫度下的2 L密閉容器中，3種氣體起始狀態(tài)和平衡狀態(tài)時的物質的量(n)如下表所示。下列說法正確的是()XYWn(起始狀態(tài))/mol210n(平衡狀態(tài))/mol10.51.5A該溫度下，此反應的平衡常數(shù)表達式是KB升高溫度，若W的體積分數(shù)減小，則此反應H

13、>0C增大壓強，正、逆反應速率均增大，平衡向正反應方向移動D該溫度下，再向容器中通入3 mol W，達到平衡時，n(X)2 mol8(2011·金華模擬)H2和CO2在高溫下發(fā)生反應：CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)。下表是986時，在容積不變的密閉容器中進行反應的四組數(shù)據(jù)：編號起始濃度/mol/L平衡濃度/mol/Lc0(H2)c0(CO2)c0(H2O)c0(CO)c(H2)c(CO2)c(H2O)c(CO)11.01.0000.440.440.560.5621.02.0000.271.270.730.733002.02.00.880.881.121.1240

14、.20.40.60.80.3440.5440.4560.656下列敘述中正確的是()該溫度下反應的平衡常數(shù)約為1.62該反應的平衡常數(shù)與反應的起始濃度無關增大CO2的起始濃度，可使CO2的轉化率增大從反應開始至達到平衡狀態(tài)，混合氣體的密度沒有發(fā)生改變A BC D9(2011·焦作聯(lián)考)N2O5是一種新型硝化劑，在一定溫度下可發(fā)生下列反應：2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)H>0T1溫度下的部分實驗數(shù)據(jù)為：t/s05001 0001 500c(N2O5)/mol/ L5.003.522.502.50下列說法不正確的是()A500 s內N2O5分解速率為2.96×1

15、03 mol/(L·s)BT1溫度下的平衡常數(shù)為K1125,1 000 s時轉化率為50%C其他條件不變時，T2溫度下反應到1 000 s時測得N2O5(g)濃度為2.98 mol/L，則T1<T2DT1溫度下的平衡常數(shù)為K1，T3溫度下的平衡常數(shù)為K3，若K1>K3，則T1>T310(2010·南通調研)相同溫度下，體積均為0.25 L的兩個恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.6 kJ/mol。實驗測得起始、平衡時的有關數(shù)據(jù)如下表：容器編號起始時各物質物質的量/mol達平衡時體系能量的變化N2H2NH3130放出熱量：

16、23.15 kJ0.92.70.2放出熱量：Q下列敘述錯誤的是()A容器、中反應的平衡常數(shù)相等B平衡時，兩個容器中NH3的體積分數(shù)均為C容器中達平衡時放出的熱量Q23.15 kJD若容器體積為0.5 L，則平衡時放出的熱量小于23.15 kJ二、非選擇題(本題包括4小題，共50分)11(12分)(2011·東城模擬)現(xiàn)有反應：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H<0。在850時，K1。(1)若升高溫度到950，達到平衡時，K_1(填“大于”、“小于”或“等于”)。(2)在850時，若向一容積可變的密閉容器中同時充入1.0 mol CO、3.0 mol H2O(g)、1

17、.0 mol CO2和x mol H2，則：當x5.0時，上述反應向_(填“正反應”或“逆反應”)方向進行。若要使上述反應開始向正反應方向進行，則x應滿足的條件是_。(3)在850時，若設x5.0和x6.0，其他物質的投放量不變，當上述反應達到平衡后，測得H2的體積分數(shù)分別為a%、b%，則a_b(填“大于”、“小于”或“等于”)。12(13分)(2010·上海高考，有改動)接觸法制硫酸工藝中，其主反應在450并有催化劑存在下進行：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H190 kJ/mol(1)該反應450時的平衡常數(shù)_500時的平衡常數(shù)(填“大于”、“小于”或“等于”)。(2)下

18、列描述中能說明上述反應已達平衡的是_。av(O2)正2v(SO3)逆b容器中氣體的平均相對分子質量不隨時間而變化c容器中氣體的密度不隨時間而變化d容器中氣體的分子總數(shù)不隨時間而變化(3)在一個固定容積為5 L的密閉容器中充入0.20 mol SO2和0.10 mol O2，半分鐘后達到平衡，測得容器中含SO3 0.18 mol，則v(O2)_ mol/(L·min)：若繼續(xù)通入0.20 mol SO2和0.10 mol O2，則平衡_移動(填“向正反應方向”、“向逆反應方向”或“不”)，再次達到平衡后，_ moln(SO3)_ mol。13(12分)(2011·廣州模擬)為

19、妥善處理氯甲烷生產(chǎn)企業(yè)的副產(chǎn)物CCl4，以減少其對臭氧層的破壞。化學家研究在催化劑作用下，通過下列反應：CCl4H2CHCl3HCl使CCl4轉化為重要的化工原料氯仿(CHCl3)。此反應伴隨有副反應，會生成CH2Cl2、CH3Cl和CH4等。已知CCl4的沸點為77，CHCl3的沸點為61.2。(1)在密閉容器中，該反應達到平衡狀態(tài)后，測得如下數(shù)據(jù)(假設不考慮副反應)。實驗序號溫度初始CCl4濃度(mol/L)初始H2濃度(mol/L)CCl4的平衡轉化率11100.81.2A21101150%310011B此反應的化學平衡常數(shù)表達式為_，在110時平衡常數(shù)為_。實驗1中，CCl4的轉化率A

20、_50%(填“大于”、“小于”或“等于”)。實驗2中，10 h后達到平衡，H2的平均反應速率為_。實驗3中，B的值_(選填序號)。A等于50%B大于50%C小于50% D從本題資料無法判斷(2)120時，在相同條件的密閉容器中，分別進行H2的初始濃度為2 mol/L和4 mol/L的實驗，測得反應消耗CCl4的百分率(x%)和生成物中CHCl3的百分含量(y%)隨時間(t)的變化關系如圖(圖中實線是消耗CCl4的百分率變化曲線，虛線是產(chǎn)物中CHCl3的百分含量變化曲線)。在圖中的四條線中，表示H2起始濃度為2 mol/L的實驗消耗CCl4的百分率變化曲線是_(選填序號)。根據(jù)上圖曲線，氫氣的起

21、始濃度為_ mol/L時，有利于提高CCl4的平衡轉化率和產(chǎn)物中CHCl3的百分含量。你判斷的依據(jù)是_。14(13分)(2011·濟南外國語學校高三月考)美國Bay等工廠使用石油熱裂解的副產(chǎn)物甲烷來制取氫氣，其生產(chǎn)流程如下圖：(1)此流程的第步反應為：CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)，該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K_；反應的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表。溫度/4005008301000平衡常數(shù)K10910.6從上表可以推斷：此反應是_(填“吸”“放”)熱反應。在830下，若開始時向恒容密閉容器中充入CO與H2O均為1 mol，則達到平衡后CO的轉化率為_。(2)此流程的第步

22、反應CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)，在830，以下表的物質的量(單位為mol)投入恒容反應器發(fā)生上述反應，其中反應開始時，向正反應方向進行的有_(填實驗編號)。實驗編號n(CO)n(H2O)n(H2)n(CO2)A1523B2211C0.5211(3)在一個不傳熱的固定容積的容器中，判斷此流程的第步反應達到平衡的標志是_(填序號)。體系的壓強不再發(fā)生變化混合氣體的密度不變混合氣體的平均相對分子質量不變各組分的物質的量濃度不再改變體系的溫度不再發(fā)生變化v(CO2正)v(H2O逆)提能綜合檢測1解析：平衡常數(shù)中的濃度都是平衡濃度，平衡常數(shù)僅受溫度影響，其大小可以描述反應的限度大小，A

23、、D錯誤，C正確。轉化率不但受平衡常數(shù)的影響，而且還受自身起始濃度及其他物質濃度的影響，B錯誤。答案：C2解析：從圖中看出v(正)不隨反應時間和壓強改變而改變，說明反應物為固態(tài)，則反應過程中生成物的平均摩爾質量也是一定值。所以A、B均不正確；平衡常數(shù)只與溫度有關，該溫度下平衡常數(shù)表達式為Kc(X)，也是一定值；C不正確；該反應只能在溫度為T0以上才能自發(fā)進行，說明該反應為吸熱反應，升高溫度平衡正向移動，平衡常數(shù)增大，D正確。答案：D3解析：本題考查化學平衡知識及考生運用平衡移動原理分析平衡移動方向等問題的能力。由于固體量改變不會引起平衡的移動，A項錯誤；加入固體Sn(NO3)2后，溶液中c(S

24、n2)增大，平衡向左移動，從而使c(Pb2)增大，B項錯誤；升高溫度時c(Pb2)增大，表明平衡向左移動，逆反應吸熱，正反應的H<0，C項錯誤；由圖像中平衡時兩種離子的濃度及平衡常數(shù)表達式知，25°C時該反應的平衡常數(shù)為2.2，D項正確。答案：D4解析：首先根據(jù)平衡常數(shù)的定義推知，反應前后氣體的體積保持不變，即平衡體系中Y是生成物且是氣體，Z和W是反應物且也是氣體，X未計入平衡常數(shù)中，說明X是固體或液體，但不能確定是反應物還是生成物，由此可知，A正確。增大壓強雖然平衡不移動，但由于體積變小，因此各物質的濃度均增大，B錯誤。由于反應的熱效應未知，因此C錯誤。X未計入平衡常數(shù)中，X

25、量的多少不影響平衡狀態(tài)，D錯誤。答案：A5解析：H0、S0，則G0，任何溫度下反應都能自發(fā)進行，A項錯誤，B項正確；用焓變和熵變判斷反應的自發(fā)性都有例外，故都不能單獨作為反應自發(fā)性的判據(jù)，而應使用復合判據(jù)，C項錯誤；使用催化劑只能降低反應的活化能，不能改變反應的方向，D項錯誤。答案：B6解析：當可逆反應2SO2O22SO3達到平衡狀態(tài)時，保持恒溫恒容向容器中加入一定量的O2，平衡向右進行，但氧氣轉化率降低，濃度商Qc變小，K不變。答案：C7解析：根據(jù)提供數(shù)據(jù)，平衡建立過程中X、Y減少的物質的量分別為1 mol、0.5 mol，W增加的物質的量為1.5 mol，故該反應的化學方程式為2X(g)Y

26、(g)3W(g)，化學平衡常數(shù)表達式為K，A錯誤；升高溫度，若W的體積分數(shù)減小，說明平衡向逆反應方向移動，則逆反應為吸熱反應，正反應為放熱反應，H<0，B錯誤；增大壓強，正、逆反應速率均增大，但反應前后氣體分子數(shù)不變，平衡不移動，C錯誤；該溫度下，再向容器中通入3 mol W，等效于起始時充入4 mol X、2 mol Y，所達平衡與原平衡等效，X的百分含量不變，因此，達平衡時n(X)2 mol，D正確。答案：D8解析：此溫度下K1.62，平衡常數(shù)K只是溫度的函數(shù)，與起始濃度無關，故正確；增大CO2起始濃度，CO2轉化率降低，錯誤；反應體系中各物質均為氣體，且容積不變，故從始至終密度不變

27、，正確。答案：C9解析：v(N2O5)2.96×103 mol/(L·s)，A正確；1 000 s后N2O5的濃度不再發(fā)生變化，即達到了化學平衡，列出三種量如下：2N2O54NO2O2起始(mol/L) 5.00 0 0平衡(mol/L) 2.50 5.00 1.25則K125，(N2O5)×100%50%，B正確；T2溫度下的N2O5濃度大于 T1溫度下的濃度，則改變溫度使平衡逆向移動了，逆向是放熱反應，則降低溫度平衡向放熱反應方向移動，即T2<T1，C錯誤；對于吸熱反應來說，T越高，K越大，若K1>K3，則T1>T3，D正確。答案：C10解析

28、：平衡常數(shù)屬于溫度的函數(shù)，相同溫度下兩容器的平衡常數(shù)相同。容器、為等效平衡，但兩者反應的量不同，故放出的熱量不等。若容器的體積增大一倍，平衡逆向移動，故放出的熱量小于23.15 kJ。根據(jù)熱量的變化可計算出NH3的生成量。答案：C11解析：(1)對于CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，正反應為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，K變小。(2)當x5.0時，依據(jù)Q則有Q>1，此時生成物的濃度偏大，而在同一溫度下平衡常數(shù)保持不變，則必然隨著反應的進行，生成物的濃度降低，平衡逆向移動；若要使平衡正向移動，則有Q<1，即x<3時，可使平衡正向移動。(3)可逆反應在一定條件下達到

29、化學平衡：當x5.0時，由(2)知平衡逆向移動：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)起始(mol)1.03.01.05.0轉化(mol) n n n n平衡(mol) 1.0n 3.0n 1.0n 5.0n則有(1.0n)(5.0n)÷(1.0n)(3.0n)1，解得n1/5，則氫氣的體積分數(shù)為a%(5.0n)÷10×100%48%；同理可得：當x6.0，b%52%。答案：(1)小于(2)逆反應x<3(3)小于12解析：(1)由于2SO2(g)O2(g)2SO3(g)正反應是放熱反應，故升溫平衡向逆反應方向移動，平衡常數(shù)減小，故450時的平衡常數(shù)大于500時的平衡常數(shù)。(3)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)起始量(mol)0.