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化学平衡常数化学反应进行的方向
[选题细目表]
考查知识点 1.化学反应方向的判断 2.化学平衡常数及其影响因素 3.化学平衡常数的相关计算 4.化学平衡常数的应用 5.平衡常数和反应方向判断知识的综合应用 基础题 1、3 2 中档题 4、5、6 7、8、9 10、11 较难题 一、选择题(本题包括7个小题，每小题6分，共42分，每小题仅有一个选项符合题意) 1．能用能量判据判断下列过程的方向的是( ) A．水总是自发地由高处往低处流
B．放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行 C．有序排列的火柴散落时成为无序排列 D．多次洗牌后，扑克牌无序排列的几率增大
解析：体系存在着使自身能量最低，即从高能状态转变为低能状态的倾向——能量判据。A中水总是自发地由高处往低处流，有趋向于最低能量状态的倾向。B中吸热反应也可以自发进行，如298 K和1.01×10 Pa时：2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝56.7 kJ·mol，不难看出，该反应为吸热反应，又是熵增加的反应。C中火柴散落时有趋向于最大混乱度的倾向，属于熵判据。D中扑克牌的无序排列也属于熵判据。
答案：A
2．下列有关化学平衡常数的描述中正确的是( )
A．化学平衡常数的大小取决于化学反应的内因，与其他外界条件无关 B．相同温度下，反应A＋BC．反应2SO2(g)＋O2(g)D．反应A(g)＋B(g)
C与反应C
A＋B的化学平衡常数相同
5
－1
2SO3(g) ΔH<0的化学平衡常数随温度升高而增大
c2（C）
2C(g)的平衡常数表达式为K＝ c（A）·c（B）
解析：化学平衡常数内因由反应物本身的性质决定，外因只受温度影响，A项错；同温下，同一反应的正向、逆向反应的平衡常数互为倒数，一般不相等，B项错；该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，C项错。
答案：D
3．(2016·泰安模拟)下列有关说法正确的是( ) A．SO2(g)＋H2O(g)===H2SO3(l)，该过程熵值增大
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B．SO2(g)===S(g)＋O2(g) ΔH>0，ΔS>0，该反应不能自发进行 C．SO2(g)＋2H2S(g)===3S(s)＋2H2O(l) ΔH<0，低温下能自发进行 1
D．某温度下SO2(g)＋O2(g)
2
1
c（SO2）·c2（O2）
SO3(g)，K＝
c（SO3）
解析：A中气体生成液体是熵减的反应，不正确；B中ΔH>0，ΔS>0，反应在高温下自发进行，不正确；C中是一个ΔH<0，ΔS<0的反应，由ΔH－TΔS可知，低温下能自发进行，正确；D中K＝
，不正确。
1
c（SO2）·c2（O2）
c（SO3）
答案：C
4．某温度下，将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中，发生反应：aA(g)＋B(g)
C(g)＋D(g)，5 min后达到平衡，已知该温度下其平衡常数K＝1，若温度不变
时将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则( )
A．a＝3 C．B的转化率为40%
B．a＝2
D．B的转化率为60%
解析：温度不变，扩大容器体积(相当于减小压强)时，A的转化率不变，说明反应前后气体的体积不变，即a＝1，A、B错误；设达到平衡时，B的转化量为x mol，则A、B、C、D的平衡量分别为(2－x) mol、(3－x) mol、x mol、x mol，设容器体积为1 L，则平衡常数K＝1＝，解得x＝1.2，B的转化率＝1.2÷3×100%＝40%，故C正确，
（2－x）（3－x）D错误。
答案：C
5．(2017·广州一模)T ℃时，在20.00 mL 0.10 mol·L CH3COOH溶液中滴入0.10 mol·L
－1
－1
x2
NaOH溶液，溶液pH与NaOH溶液体积关系如图所示。下列说法正确的是( ) A．T ℃时，CH3COOH电离平衡常数Ka＝1.0×10 B．M点对应的NaOH溶液体积为20.00 mL C．N点与Q点所示溶液中水的电离程度：N＞Q D．N点所示溶液中
－3
c(Na＋)＞c(OH－)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)
解析：C项，Q点时，为强碱性溶液，水的电离被抑制，水电离出的c(OH)＝c(H)＝10
－12
－
＋
mol/L，而N点水电离出的c(OH)＝c(H)＝10 mol/L，故水的电离程度N＞Q，故C
－
＋
－＋－8
项正确；A项，未加入NaOH时，CH3COOH电离方程式为CH3COOH＝CH3COO＋H，因为pH为3，则c(H)＝10 mol/L＝c(CH3COO)，电离是微量的，故可认为平衡时CH3COOH浓度相当于
＋
－3
－
c（H＋）c（CH3COO－）10－3×10－3－5
原CH3COOH浓度，因此电离平衡常数为Ka＝＝＝10，故A
c（CH3COOH）0.1
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项错误；B项，M点pH为7，如果加入NaOH溶液20.0 mol，则二者完全反应生成CH3COONa，CH3COONa发生水解CH3COO＋H2O＝CH3COOH＋OH，则pH要大于7，故B项错误；D项，N点根据电荷守恒有c(CH3COO)＋c(OH)＝c(Na)＋c(H)，又因为N点pH为8，因此c(OH)10－6＞c(H)，所以c(Na)＞c(CH3COO)，根据pH可算出N点氢氧根浓度为－8 mol/L＝10
10
＋
＋
－
－14
－
－
＋
＋
－
－
－
mol/L，醋酸根浓度必大于氢氧根浓度，故D项错误。
答案：C
6．(2016·启东模拟)在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)＋4CO(g)如下：
温度/℃ 平衡常数 下列说法不正确的是( ) A．上述生成Ni(CO)4(g)的反应为放热反应 B．25 ℃时反应Ni(CO)4(g)
Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为2×10
－1
－5
Ni(CO)4(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系
25 5×10 480 2 230 1.9×10 －5C．在80 ℃时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 mol·L，则此时v(正)>v(逆) D．80 ℃达到平衡时，测得n(CO)＝0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L 解析：根据表格所示，温度升高平衡常数减小，则该反应为放热反应，A项正确；25 ℃时K＝
1c[Ni（CO）4]0.5－5
＝＝4＝2×10，B项正确；Qc＝44＝8>2，平
c[Ni（CO）4]5×10c（CO）（0.5）
0.3 molc[Ni（CO）4]－1
＝1 mol·L，K＝4
0.3 Lc（CO）
－1
c4（CO）
衡逆向移动v(正) c[Ni（CO）4] 1 4 ＝2，解得c[Ni(CO)4]＝2 mol·L，D项正确。 －1 答案：C 7．(2017·潍坊模拟)在淀粉KI－溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I(aq)(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数K如表所示： － I3 － t/℃ K 5 1 100 15 841 25 689 35 533 50 409 下列说法正确的是( ) A．反应I2(aq)＋I(aq) － I3(aq)的ΔH>0 － － B．其他条件不变，升高温度，溶液中c(I3)减小 c（I2）·c（I－） C．该反应的平衡常数表达式为K＝ c（I－3） D．25 ℃时，向溶液中加入少量KI固体，平衡常数K小于689 3文档收集于互联网，已整理，word版本可编辑. 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 解析：选项A，温度升高，平衡常数减小，因此该反应是放热反应，ΔH<0，错误；选 c（I－3） 项B，温度升高，平衡逆向移动，c(I)减小，正确；选项C，K＝，错误； c（I2）·c（I－） －3 选项D，平衡常数仅与温度有关，25℃时，向溶液中加入少量KI固体，平衡正向移动，但平衡常数不变，仍然是689，错误。 答案：B 二、非选择题(本题包括4个小题，共58分) 8．(14分)在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表： CO(g) t/ ℃ K 回答下列问题： 700 0.6 800 0.9 830 1.0 1 000 1.7 1 200 2.6 (1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝____________。 (2)该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。 (3)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为________。 (4)若830 ℃时，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K____________1.0(填“大于”“小于”或“等于”)。 (5)830 ℃时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积。平衡____________移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。 (6)若1 200 ℃时，在某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2 mol·L、2 mol·L、4 mol·L、4 mol·L，则此时上述反应的平衡移动方向为______(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。 解析：(1)根据化学方程式CO2(g)＋H2(g) 常数表达式为K＝ CO(g)＋H2O(g)可知，该反应的平衡 －1 －1 －1 －1 c（CO）·c（H2O） 。 c（CO2）·c（H2） (2)根据已知题干中的表格可知，随着温度的升高，平衡常数逐渐增大，说明正反应为吸热反应。 (3)某温度下，各物质的平衡浓度有如下关系3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，根据平衡常数表达式K＝ c（CO）·c（H2O）3 可知，K＝＝0.6，平衡常数只与温度有关，温度一定， c（CO2）·c（H2）5 平衡常数为定值，所以此时对应的温度为700 ℃。 (4)化学平衡常数只与温度有关，与反应物和生成物的浓度无关，所以只要在830 ℃条件下，平衡常数的数值都为1.0。 (5)830 ℃达到平衡，扩大容器的体积的瞬间，反应物和生成物的浓度都减小相同的倍 4文档收集于互联网，已整理，word版本可编辑. 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 数，根据平衡常数表达式K＝ c（CO）·c（H2O） 可知，反应物和生成物同时改变相同的倍数， c（CO2）·c（H2） Qc＝K，平衡不发生移动。 (6)1 200 ℃时Qc＝ c（CO）·c（H2O） ，将各物质的浓度代入可得Qc＝4，而此温度下 c（CO2）·c（H2） 的平衡常数为2.6，即Qc>K，所以平衡向逆反应方向移动。 答案：(1) c（CO）·c（H2O） (2)吸热 (3)700 ℃ c（CO2）·c（H2） (4)等于 (5)不 (6)逆反应方向 9．(2016·成都模拟)(14分)汽车尾气里含有的NO气体是由内燃机燃烧时产生的高温 高温 引起氮气和氧气反应所致：N2(g)＋O2(g) 2NO(g) ΔH>0 －3 已知该反应在2 404℃时，平衡常数K＝6.4×10。请回答下列问题。 (1)该反应的平衡常数表达式为____________。 (2)该温度下，向2 L密闭容器中充入N2和O2各1 mol，平衡时，N2的转化率是____%(保留整数)。 (3)该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10mol·L、4.0×10 －2 －1 －1 mol·L －1 和3.0×10mol·L，此时反应__________________(填“处于化学平衡状 －3－1 态”“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”)，理由是______________________。 (4)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，如图变化趋势正确的是________。 高温 解析：(2) N2(g) ＋ O2(g) 起始 1 mol 1 mol 0 转化 x x 2x 平衡 1 mol－x 1 mol－x 2x 2NO(g) K＝ x2 2 ?1－x??2??? ＝6.4×10，x≈0.04 mol，转化率是4%。 －3 (3)Qc＝(3.0×10)÷[(2.5×10)×(4.0×10)]＝9.0×10<64×10，所以反应向正反应方向进行。 (4)由于该反应的正反应是吸热反应，所以升高温度，化学平衡正向移动，化学平衡常数增大，A项正确；加入催化剂，化学反应速率加快，达到平衡所需要的时间缩短，但催化剂不能使平衡发生移动，即NO的平衡浓度不变，B项错误；由于升高温度，平衡正向移动，氮气的转化率提高，化学反应速率加快，达到平衡所需要的时间缩短，C项正确。 －32－1－2－4－4 c2（NO）答案：(1)K＝ (2)4 (3)向正反应方向进行 Q c（N2）·c（O2） 5文档收集于互联网，已整理，word版本可编辑.
高考化学一轮总复习第七章化学反应速率和化学平衡第24讲化学平衡常数化学反应进行的方向限时训练
