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．自发进行的反应一定是放热反应B．非自发进行的反应一定是吸热反应C．自发进行的反应一定能发生D．有些吸热反应也能自发进行2．(2022·上海高考)只改变一个影响因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是( )A．K值不变，平衡可能移动B．K值变化，平衡一定移动C．平衡移动，K值可能不变D．平衡移动，K值一定变化3．(2022·烟台模拟)随着汽车数量的逐年增多，汽车尾气污染已成为突出的环境问题之一。反应：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)可用于净化汽车尾气，已知该反应速率极慢，570K时平衡常数为1×10－59。下列说法正确的是( )A．提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂B．提高尾气净化效率的常用方法是升高温度C．装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或COD．570K时及时抽走CO2、N2，平衡常数将会增大，尾气净化效率更佳4．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．该反应的正反应是吸热反应D．增大CO2浓度，平衡常数增大5．下列对熵的理解不正确的是( )A．同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小B．体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大C．与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小D．25℃、1.01×105Pa时，2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)是熵增的反应6．在一个容积为2L的密闭容器中，加入0.8molA2气体和0.6molB2气体，一定条件下发生如下反应：A2(g)＋B2(g)2AB(g) ΔH\n<0，反应中各物质的浓度随时间的变化情况如图所示。下列说法不正确的是( )A．图中a点的值为0.15B．该反应的平衡常数K＝0.03C．温度升高，平衡常数K值减小D．平衡时A2的转化率为62.5%7．X、Y、Z三种气体，取X和Y按1∶1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X＋2Y2Z，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3∶2，则Y的转化率最接近于( )A．33% B．40%C．50% D．65%8．N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g) ΔH>0T1温度下的部分实验数据为：t/s050010001500c(N2O5)/mol/L5.003.522.502.50下列说法不正确的是( )A．500s内N2O5分解速率为2.96×10－3mol/(L·s)B．T1温度下的平衡常数为K1＝125,1000s时转化率为50%C．其他条件不变时，T2温度下反应到1000s时测得N2O5(g)浓度为2.98mol/L，则T1<T2D．T1温度下的平衡常数为K1，T3温度下的平衡常数为K3，若K1>K3，则T1>T39．在一定温度下，反应H2(g)＋X2(g)HX(g)的平衡常数为10。若将1molHX(g)通入体积为1L的密闭容器中，在该温度下HX(g)的最大分解率接近于( )A．5% B．17%C．25% D．33%10．(2022·重庆高考)将E和F加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：E(g)＋F(s)2G(g)。忽略固体体积，平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示： 压强/Mpa体积分数/% 温度/℃1.02.03.0\n81054.0ab915c75.0d1000ef83.0①b＜f ②915℃、2.0MPa时E的转化率为60%③该反应的ΔS＞0 ④K(1000℃)＞K(810℃)上述①～④中正确的有( )A．4个 B．3个C．2个 D．1个11．下图是某煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：(1)已知该产业链中某反应的平衡常数表达式为K＝，它所对应反应的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)合成甲醇的主要反应是2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)ΔH＝－90.8kJ·mol－1，t℃下此反应的平衡常数为160。此温度下，在密闭容器中开始只加入CO、H2，反应10min后测得各组分的浓度如下：物质H2COCH3OH浓度(mol·L－1)0.20.10.4①该时间段内反应速率v(H2)＝________。②比较此时正、逆反应速率的大小：v正________v逆(填“＞”“＜”或“＝”)。③反应达到平衡后，保持其他条件不变，若只把容器的体积缩小一半，平衡________(填“逆向”“正向”或“不”)移动，平衡常数K________(填“增大”“减小”或“不变”)。12．(2022·山东高考节选)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g) K1ΔH1<0(Ⅰ)2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g) K2 ΔH2<0(Ⅱ)(1)4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K＝________(用K1、\nK2表示)。(2)为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl2，10min时反应(Ⅱ)达到平衡。测得10min内v(ClNO)＝7.5×10－3mol·L－1·min－1，则平衡后n(Cl2)＝________mol，NO的转化率α1＝________。其他条件保持不变，反应(Ⅱ)在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α2________α1(填“>”“<”或“＝”)，平衡常数K2________(填“增大”“减小”或“不变”)。若要使K2减小，可采取的措施是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。13．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，合成氨工业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题，请回答：(1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2，在一定条件下发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2mol。则前5分钟的平均反应速率v(N2)＝________。平衡时H2的转化率为________。(2)平衡后，若要提高H2的转化率，可以采取的措施有________。A．加入催化剂B．增大容器体积C．降低反应体系的温度D．加入一定量N2(3)若在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示：T/℃200300400KK1K20.5请完成下列问题：①试比较K1、K2的大小，K1________K2(填“<”、“>”或“＝”)；②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是________(填序号字母)A．容器内N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1∶3∶2B．v(H2)正＝3v(H2)逆C．容器内压强保持不变D．混合气体的密度保持不变③400℃时，反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的化学平衡常数为________。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3mol、2mol和1mol时，则该反应的v(N2)正________v(N2)逆(填“<”、“>”或“＝”)。(4)根据化学反应速率和化学平衡理论，联系合成氨的生产实际，你认为下列说法不正确的是________。\nA．化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品B．勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品C．催化剂的使用是提高产品产率的有效方法D．正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可以提高化工生产的综合经济效益答案1．选D 放热反应常常是容易自发进行的，但也有不容易自发进行的，如熵减小的反应；吸热反应有些也是自发反应；反应的自发性只是一种趋势，只能用于判断反应的方向，不能确定反应是否一定会发生。2．选D A．平衡常数只与温度有关系，温度不变平衡也可能发生移动，则K值不变，平衡可能移动，A正确；B.K值变化，说明反应的温度一定发生了变化，因此平衡一定移动，B正确；C.平衡移动，温度可能不变，因此K值可能不变，C正确；D.平衡移动，温度可能不变，因此K值不一定变化，D错误。3．选A 提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂，加快反应速率，A正确，B错误；由反应为可逆反应，装有尾气净化装置的汽车排出的气体中仍然含有NO或CO，C错误；570K时及时抽走CO2、N2，尾气净化效率更佳，但平衡常数不变，D错误。4．选C 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。5．选C 体系都有从有序自发转变为无序的倾向，此过程为熵增过程，故C错误。6．选B 由题意得，反应开始时A2和B2的浓度分别为0.4mol·L－1和0.3mol·L－1，再结合图像可知平衡时AB的浓度为0.5mol·L－1，则平衡时c(A2)＝0.4mol·L－1－c(AB)＝0.4mol·L－1－0.25mol·L－1＝0.15mol·L－1，c(B2)＝0.3mol·L－1－0.25mol·L－1＝0.05mol·L－1，则K＝＝＝，又因ΔH<0，故升温平衡常数K值减小；A的转化率为＝0.625＝62.5%，故B项符合题意。7．选D 由题意知X和Y是按1∶1的物质的量之比混合的，故可取X和Y各1mol，设X的转化量为amol：X ＋ 2Y 2Z起始： 1mol 1mol 0转化： amol 2amol 2amol平衡： (1－a)mol (1－2a)mol 2amol\n达到平衡后，反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3∶2，即[(1－a)mol＋(1－2a)mol]∶2amol＝3∶2，解得a＝1/3。则Y的转化率＝2amol/1mol＝2/3，最接近65%。8．选C T2温度下的N2O5浓度大于T1温度下的浓度，则改变温度使平衡逆向移动了，逆向是放热反应，则降低温度平衡向放热反应方向移动，即T2<T1，C错误。9．选B 设HX的分解率为x，则H2(g) ＋ X2(g) HX(g)起始：0 0 1mol·L－1转化：xmol·L－1 xmol·L－1 xmol·L－1平衡：xmol·L－1 xmol·L－1 (1－x)mol·L－1K＝＝10解得x＝，则HX(g)的分解率约为17%。10．选A 由题意，增大压强，平衡向逆反应方向移动，因此b<a<54.0，因a<75.0，故升高温度，平衡向正反应方向移动，因此有f>a>b，①正确；根据反应： E(g)＋F(s)2G(g)反应前(mol)： 1 0转化量(mol)： x2x反应后(mol)： 1－x2x根据915℃时，G的体积分数为2x/(1＋x)×100%＝75%，x＝0.6，此时E的转化率为60%，②正确；该反应为熵增反应，ΔS>0，③正确；升高温度，平衡向正反应方向移动，K(1000℃)>K(810℃)，④正确。故选A。11．解析：(1)化学平衡常数是生成物平衡浓度幂之积与反应物平衡浓度幂之积的比值，所以方程式为C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。答案：(1)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)(2)①0.08mol·L－1·min－1 ②＞ ③正向 不变12．解析：(1)将题干中已知的两个方程式做如下处理：(Ⅰ)×2－(Ⅱ)可得4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)，其平衡常数K＝。答案：(1)(2)2.5×10－2 75% ＞ 不变 升高温度\n13．解析：(1)根据反应速率的定义：单位时间内物质的量浓度变化量来表示，根据方程式的计量数比可以计算出反应消耗的c(N2)为0.05mol·L－1，则5分钟之内v(N2)＝0.01mol·L－1·min－1，反应消耗氢气的物质的量为0.3mol，转化率为0.3/0.6＝0.5，所以转化率为50%。答案：(1)0.01mol·L－1·min－1 50%(2)C、D(3)①> ②C ③2 >(4)C
