2014届高三化学一轮练出高分：7.3化学平衡常数、化学反应进行的方向

1．下列说法正确的是 ( ) A ．凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的 B ．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小 C ．常温下，反应C(s)＋CO2(g) 2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0 D ．反应2Mg(s)＋CO2(g)===C(s)＋2MgO(s)能自发进行，则该反应的ΔH>0 答案 C解析 反应的自发性是由熵变和焓变共同决定的。

若ΔH<0，ΔS>0，则一定自发，若ΔH>0，ΔS<0，则一定不能自发，若ΔH<0，ΔS<0或ΔH>0，ΔS>0，反应能否自发，和温度有关，A 、B 错误；C 项中反应的ΔS>0，若ΔH<0，则一定自发，现常温下不自发，说明ΔH>0，正确；D 项中反应的ΔS<0，能自发，说明ΔH<0，错误。

2．反应Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g)，700 ℃时平衡常数为1.47,900 ℃时平衡常数为2.15。

下列说法正确的是 ( ) A ．升高温度该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小B ．该反应的化学平衡常数表达式为K ＝c F eO ·cC O c F e ·c C O2C ．该反应的正反应是吸热反应D ．增大CO2浓度，平衡常数增大 答案 C解析 A 项，升温，正、逆反应速率均增大，不正确；B 项，该化学平衡常数表达式为c C O c C O2；C 项，升温，平衡常数增大，表明平衡向正反应方向移动，即正反应为吸热反应，故正确；D 项，增大反应物浓度，平衡常数不变，故不正确。

3．加热N2O5，依次发生的分解反应为①N2O5(g) N2O3(g)＋O2(g)，②N2O3(g) N2O(g)＋O2(g)。

在容积为2 L 的密闭容器中充入8 mol N2O5，加热到t ℃，达到平衡状态后O2为9 mol ，N2O3为3.4 mol ，则t ℃时反应①的平衡常数为 ( ) A ．10.7 B ．8.5 C ．9.6 D ．10.2 答案 B解析 N2O5 N2O3＋O2 起始/mol 8 0 0 平衡/mol 8－x x x N2O3 N2O ＋ O2 起始/mol x 0 0 平衡/mol x －y y y⎩⎪⎨⎪⎧ x ＋y ＝9x －y ＝3.4，则⎩⎪⎨⎪⎧x ＝6.2y ＝2.8所以K(①)＝c O 2·c N 2O3c N 2O5＝92×3.421.82＝8.5，B 正确。

4．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)下列说法不正确的是 ( ) A ．上述生成Ni(CO)4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2×10－5 C ．在80 ℃时，测得某时刻Ni(CO)4、CO 的浓度均为0.5 mol·L －1，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 －1 答案 C解析 温度升高，平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，A 正确；Ni(CO)4(g) Ni(s)＋4CO(g)为题给反应的逆反应，两个反应的平衡常数互为倒数关系，B正确；C 项中该时刻Qc ＝c[Ni C O 4]c4C O ＝8>K ，反应逆向进行，v 逆>v 正，C 错误；D 项中CO 的平衡浓度为1 mol·L －1，由K ＝2可计算出Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L －1。

5．已知可逆反应X(g)＋2Y(g) Z(g) ΔH<0，一定温度下， 在体积为2 L 的密闭容器中加入4 mol Y 和一定量的X 后， X 的浓度随时间的变化情况如图所示，则下列说法正确的 是 ( ) A ．a 点正反应速率大于逆反应速率 B ．增大X 的浓度，X 的转化率增大C ．容器中压强恒定时，不能说明反应已达平衡状态D ．保持温度和密闭容器的容积不变，再充入1 mol X 和2 mol Y ，再次达到平衡时n(Z)/n(X)的值会变小 答案 A解析 由图像可知，a 点尚未达到平衡状态，此时正反应速率大于逆反应速率，A 项正确；增大X 的浓度，平衡正向移动，但根据平衡移动原理可知X 的转化率减小，B 项错误；该反应为反应前后气体分子数不相等的反应，由压强不变可判断反应已达到平衡，C 项错误；由题意，起始加入4 mol Y ，由图像可知起始时加入2 mol X ，达到平衡后，再充入1 mol X 和2 mol Y 所达到的平衡相当于在原平衡的基础上增大压强，平衡正向移动，所以n(Z)/n(X)的值会变大，D 项错误。

6．一定温度下，在容积为2 L 的密闭容器中发生反应CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，下列说法正确的是( )A ．反应在t1 min 内的反应速率为v(H2)＝0.40t1mol·L －1·min －1B ．平衡时CO 的转化率为66.67%C ．该温度下反应的平衡常数为1D ．其他条件不变，若起始时n(CO)＝0.60 mol ，n(H2O)＝1.20 mol ，则平衡时n(CO2)＝0.20mol答案 C解析 根据化学方程式可知在t1 min 内生成0.40 mol H2，因此在t1 min 内的反应速率为v(H2)＝0.40 mol 2 L×t1 min ＝0.20t1 mol·L －1·min －1，故A 错误；根据化学方程式可知t1、t2时刻均有n(CO)＝0.80 mol ，n(H2O)＝0.20 mol ，n(CO2)＝n(H2)＝0.40 mol ，故表格中t1、t2时的数据均为平衡时的物质的量。

据此可求出CO 的平衡转化率为0.40 mol/1.2 mol×100%＝33.33%，故B 错误；由于该反应是一个气体体积不变的反应，将平衡时的物质的量代入平衡常数表达式，可计算出反应的平衡常数为1，C 正确；根据平衡常数值可计算出D 选项中平衡时n(CO2)＝0.40 mol ，故D 错误。

7．用CO 合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH<0，按照相同的物质的量投料，测得CO 在不同温度下的平 衡转化率与压强的关系如右图所示。

下列说法正确的 是 ( ) A ．温度：T1>T2>T3B ．正反应速率：v(a)>v(c) v(b)>v(d)C ．平衡常数：K(a)>K(c) K(b)＝K(d)D ．平均摩尔质量：M(a)<M(c) M(b)>M(d) 答案 C解析 A 项，因为ΔH<0，温度越高，CO 的转化率越小，所以T3>T2>T1，错误；B 项，由于T3>T1，所以v(c)>v(a)，由于p(b)>p(d)，所以v(b)>v(d)，错误；C 项，平衡常数只受温度影响，由于ΔH<0，温度越高，平衡常数越小，正确；D 项，升温，平衡左移，M 减小，M(a)>M(c)，加压，平衡右移，M 增大，M(b)>M(d)，错误。

8．已知：3A(g)＋B(g) 催化剂△2C(g)，在不同温度和压强时A 的转化率如表所示。

由此可知，( )答案 A解析由题表分析知，该反应的正反应为放热反应，且p1>p2。

选项A，减小压强，平衡逆向移动，v逆>v正，A正确；其他条件不变时，温度高则反应先达到平衡，B错误；温度不变时，增大压强平衡正向移动，C的百分含量增大，故C错误；其他条件不变时升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，D错误。

9．二氧化碳捕集、存储和转化是当今化学研究的热点问题之一。

(1)用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2，发生反应：2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)，该反应的ΔH______0，ΔS______0(选填“>”、“<”或“＝”)，在低温下，该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。

(2)CO2转化途径之一是利用太阳能或生物质能分解水制H2，然后将H2与CO2转化为甲醇或其他化学品。

你认为该方法需要解决的技术问题有________。

a．开发高效光催化剂b．将光催化制取的氢气从反应体系中有效分离，并与CO2发生催化转化c．二氧化碳及水资源的供应答案(1)>>不能(2)ab解析该反应是分解反应，且CO燃烧时放热，所以该反应为吸热反应，即ΔH>0，因气体的物质的量增多，所以ΔS>0。

ΔH－TΔS<0时，反应可自发进行，所以在低温下，该反应不能自发进行。

10．活性炭可用于处理大气污染物NO。

在1 L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质)，生成气体E和F2.030(1)请结合上表数据，写出NO与活性炭反应的化学方程式：__________________。

(2)上述反应在T1 ℃时的平衡常数为K1，在T2 ℃时的平衡常数为K2。

①计算K1＝__________________。

②根据上述信息判断，T1和T2的关系是__________。

a．T1>T2 b．T1<T2c．无法比较(3)在T1 ℃下反应达到平衡后，下列措施不能改变NO的转化率的是________(填序号)。

a．增大c(NO) b．增大压强c．升高温度d．移去部分F答案(1)C＋2NO N2＋CO2(2)①9/16②c(3)ab解析(1)由T1 ℃、T2 ℃时，活性炭、NO物质的量变化与E、F物质的量变化关系可知化学计量数之比为1∶2∶1∶1，由此写出化学方程式。

(2)①T1 ℃时，NO的平衡浓度为0.04 mol·L－1，而CO2、N2的平衡浓度均为0.03mol·L－1，则K1＝c N2·c C O2c2N O＝9/16(注意活性炭为固体)。

②由于无法判断反应的热效应，故无法判断T1和T2的关系。

(3)该反应为气体分子数不变的反应，因此选择ab。

11．在恒温恒容条件下，将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2 L的密闭容器中发生反应：N2O4(g) 2NO2(g)ΔH>0，反应过程中各物质的物质的量浓度(c)随时间(t)的变化曲线如图所示。

(1)该温度下，该反应的平衡常数为______________，若温度升高，K值将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。