2025版新教材高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課時(shí)評(píng)價(jià)18化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向化學(xué)平衡常數(shù)含解析魯科版

PAGE7-課時(shí)評(píng)價(jià)18化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向化學(xué)平衡常數(shù)(建議用時(shí)：40分鐘)一、選擇題(每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．(2024·西安模擬)下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方向及其判據(jù)的說(shuō)法中正確的是()A．非自發(fā)反應(yīng)就是不行能發(fā)生的反應(yīng)，自發(fā)反應(yīng)就是能較快進(jìn)行的反應(yīng)B．高溫高壓下可以使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石，是自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)C．由焓判據(jù)和熵判據(jù)組合而成的復(fù)合判據(jù)，將更適合于全部的過(guò)程D．反應(yīng)NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行，說(shuō)明該反應(yīng)的ΔH>0C解析：A項(xiàng)，非自發(fā)反應(yīng)在肯定條件下也能發(fā)生，自發(fā)反應(yīng)進(jìn)行得也不肯定較快，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，石墨轉(zhuǎn)化為金剛石，ΔH>0，該反應(yīng)是非自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，焓判據(jù)和熵判據(jù)組合而成的復(fù)合判據(jù)ΔG＝ΔH－TΔS，若ΔG<0時(shí)，反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行，若ΔG>0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，正確；D項(xiàng)，反應(yīng)NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行，ΔG＝ΔH－TΔS<0，從反應(yīng)方程式知TΔS<0，說(shuō)明ΔH<0，錯(cuò)誤。2．只變更一個(gè)影響化學(xué)平衡的因素，下列有關(guān)平衡常數(shù)K與化學(xué)平衡移動(dòng)的關(guān)系敘述不正確的是()A．K不變，平衡可能移動(dòng)B．平衡向右移動(dòng)時(shí)，K不肯定變更C．K有變更，平衡肯定移動(dòng)D．相同條件下，同一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式的系數(shù)增大2倍，K也增大2倍D解析：變更壓強(qiáng)或濃度引起化學(xué)平衡移動(dòng)時(shí)，K不變，A項(xiàng)和B項(xiàng)均正確；K只與溫度有關(guān)，K發(fā)生了變更，說(shuō)明體系的溫度變更，則平衡肯定移動(dòng)，C項(xiàng)正確；相同條件下，同一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式的系數(shù)增大2倍，化學(xué)平衡常數(shù)應(yīng)為K2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．探討化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向?qū)τ诜磻?yīng)設(shè)計(jì)等具有重要意義，下列說(shuō)法正確的是()A．ΔH<0、ΔS>0的反應(yīng)在溫度低時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行B．在其他外界條件不變的狀況下，汽車排氣管中運(yùn)用催化劑，可以變更產(chǎn)生尾氣反應(yīng)的方向C．CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)室溫下不能自發(fā)進(jìn)行，說(shuō)明該反應(yīng)的ΔH<0D．肯定溫度下，反應(yīng)MgCl2(l)Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0D解析：A項(xiàng)，ΔH<0、ΔS>0，在任何溫度下反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，運(yùn)用催化劑只能變更反應(yīng)的活化能，不能變更反應(yīng)的方向，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，CaCO3(s)的分解室溫下不能自發(fā)進(jìn)行，高溫可自發(fā)進(jìn)行，說(shuō)明該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH>0，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，Mg在氯氣中燃燒為放熱反應(yīng)，則MgCl2(l)分解生成Cl2(g)和Mg(l)為吸熱反應(yīng)，ΔH>0，該反應(yīng)為有氣體生成的反應(yīng)，則ΔS>0，正確。4．(2024·淄博模擬)Burns和Dainton探討發(fā)覺(jué)Cl2與CO合成COCl2的反應(yīng)機(jī)理如下：①Cl2(g)2Cl·(g)快②CO(g)＋Cl·(g)COCl·(g)快③COCl·(g)＋Cl2(g)COCl2(g)＋Cl·(g)慢其中反應(yīng)②存在v正＝k正c(CO)c(Cl·)、v逆＝k逆c(COCl·)下列說(shuō)法正確的是()A．反應(yīng)①的活化能大于反應(yīng)③的活化能B．反應(yīng)②的平衡常數(shù)K＝eq\f(k正,k逆)C．要提高合成COCl2的速率，關(guān)鍵是提高反應(yīng)②的速率D．選擇合適的催化劑能加快該反應(yīng)的速率，并提高COCl2的平衡產(chǎn)率B解析：活化能越小，反應(yīng)速率越快，則反應(yīng)①的活化能小于反應(yīng)③的活化能，故A錯(cuò)誤；反應(yīng)②存在v正＝k正c(CO)c(Cl·)、v逆＝k逆c(COCl·)，平衡時(shí)正、逆反應(yīng)速率相等，則K＝eq\f(cCOCl·,cCO·cCl·)＝eq\f(k正,k逆)，故B正確；慢反應(yīng)確定整個(gè)反應(yīng)速率，要提高合成COCl2的速率，關(guān)鍵是提高反應(yīng)③的速率，故C錯(cuò)誤；催化劑不影響平衡移動(dòng)，則選擇合適的催化劑能加快該反應(yīng)的速率，而COCl2的平衡產(chǎn)率不變，故D錯(cuò)誤。5．如圖曲線表示其他條件肯定時(shí)，反應(yīng)2W(g)＋Q(g)2G(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))中W的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系，圖中標(biāo)有a、b、c、d四點(diǎn)，其中表示未達(dá)到平衡狀態(tài)，且v正>v逆的是()A．a(chǎn)點(diǎn)B．b點(diǎn)C．c點(diǎn)D．d點(diǎn)C解析：縱軸表示W(wǎng)的轉(zhuǎn)化率，橫軸表示溫度，曲線上的任一點(diǎn)都表示在此溫度下達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)對(duì)應(yīng)的W的轉(zhuǎn)化率，因此b、d兩點(diǎn)v正＝v逆，B、D均錯(cuò)誤；從c點(diǎn)作縱軸的平行線與曲線交于e點(diǎn)，如下圖，這表示若想達(dá)到c點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度的平衡狀態(tài)，須要轉(zhuǎn)化更多的W，則c點(diǎn)未達(dá)到平衡狀態(tài)，且反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，即v正>v逆，C正確；類似的，a點(diǎn)v正<v逆，A錯(cuò)誤。6．密閉容器中，由H2和CO干脆制備二甲醚(CH3OCH3)，其過(guò)程包含以下反應(yīng)：i．CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH1＝－90.1kJ·mol－1ii.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH2＝－24.5kJ·mol－1當(dāng)其他條件相同時(shí)，由H2和CO干脆制備二甲醚的反應(yīng)中，CO平衡轉(zhuǎn)化率隨條件X的變更曲線如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是()A．由H2和CO干脆制備二甲醚的反應(yīng)為放熱反應(yīng)B．條件X為壓強(qiáng)C．X增大，二甲醚的產(chǎn)率肯定增大D．X增大，該反應(yīng)的平衡常數(shù)肯定減小A解析：依據(jù)蓋斯定律，將ⅰ×2＋ⅱ得：2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－204.7kJ·mol－1，因此由H2和CO干脆制備二甲醚的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A項(xiàng)正確；若X表示壓強(qiáng)，依據(jù)2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)可知，壓強(qiáng)越大，CO的平衡轉(zhuǎn)化率越大，與圖像不符，B項(xiàng)錯(cuò)誤；依據(jù)圖像可知，X可能是溫度，溫度上升，平衡逆向移動(dòng)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率減小，二甲醚的產(chǎn)率減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；依據(jù)圖像可知，X可能是CO的濃度，增大CO的濃度，CO的平衡轉(zhuǎn)化率減小，但平衡常數(shù)不變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、不定項(xiàng)選擇題(每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意)7．(2024·棗莊模擬)在肯定溫度下，向2L恒容密閉容器中充入1molA，發(fā)生反應(yīng)：2A(g)B(g)＋C(g)。反應(yīng)過(guò)程中c(C)隨時(shí)間變更的曲線如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是()A．反應(yīng)在0～50s的平均反應(yīng)速率v(C)＝1.6×10－3mol·L－1·s－1B．該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝0.025mol·L－1C．保持其他條件不變，上升溫度，平衡時(shí)c(B)＝0.09mol·L－1，則該反應(yīng)的ΔH<0D．反應(yīng)達(dá)平衡后，再向容器中充入1molA，該溫度下再達(dá)到平衡時(shí)，A的轉(zhuǎn)化率不變B解析：反應(yīng)在0～50s的平均反應(yīng)速率v(C)＝eq\f(0.08mol·L－1,50s)＝1.6×10－3mol·L－1·s－1，A正確；該溫度下，平衡時(shí)，c(C)＝0.10mol·L－1，則c(B)＝0.10mol·L－1，c(A)＝0.50mol·L－1－0.20mol·L－1＝0.30mol·L－1，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(0.10mol·L－1×0.10mol·L－1,0.30mol·L－12)≈0.11，B不正確；上升溫度，平衡時(shí)c(B)＝0.09mol·L－1<0.10mol·L－1，則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，該反應(yīng)的ΔH<0，C正確；反應(yīng)達(dá)平衡后，再向容器中充入1molA，平衡正向移動(dòng)，達(dá)到平衡時(shí)與原平衡等效，所以A的轉(zhuǎn)化率不變，D正確。8．某溫度下，將2molA和3molB充入一密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：aA(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，5min后達(dá)到平衡。已知該溫度下其平衡常數(shù)K＝1，若溫度不變，將容器的體積擴(kuò)大為原來(lái)的10倍，A的轉(zhuǎn)化率不發(fā)生變更，則()A．a(chǎn)＝3B．a(chǎn)＝2C．B的轉(zhuǎn)化率為40%D．體積擴(kuò)大后，B的轉(zhuǎn)化率不變CD解析：溫度不變，擴(kuò)大容器體積(相當(dāng)于減小壓強(qiáng))時(shí)，A的轉(zhuǎn)化率不變，說(shuō)明反應(yīng)前后氣體的體積不變，即a＝1，A、B兩項(xiàng)均錯(cuò)誤；假設(shè)達(dá)到平衡時(shí)，B的轉(zhuǎn)化量為xmol，則A、B、C、D平衡時(shí)的物質(zhì)的量分別為(2－x)mol、(3－x)mol、xmol、xmol，設(shè)容器體積為1L，則平衡常數(shù)K＝eq\f(x2,2－x·3－x)＝1，解得x＝1.2，B的轉(zhuǎn)化率為eq\f(1.2mol,3mol)×100%＝40%，所以C項(xiàng)正確；平衡不移動(dòng)，則B的轉(zhuǎn)化率不變，D項(xiàng)正確。三、非選擇題9．汽車在行駛過(guò)程中有如下反應(yīng)發(fā)生：ⅰ.N2(g)＋O2(g)2NO(g)ΔH＝＋180.7kJ·mol－1ⅱ.2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH＝－746.5kJ·mol－1(1)CO燃燒的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________。(2)反應(yīng)ⅱ在________(填“較高”或“較低”)溫度下能自發(fā)進(jìn)行。(3)T溫度時(shí)，向10L恒容密閉容器中充入2molNO和2molCO發(fā)生反應(yīng)ⅱ，5min時(shí)達(dá)到平衡，測(cè)得0～5min內(nèi)該反應(yīng)速率v(N2)＝0.016mol·L－1·min－1。①T溫度時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝________。②平衡時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)與起始時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)之比為_(kāi)_______。(4)肯定條件下，向起始容積為5L的恒壓密閉容器中充入1molN2和1molO2發(fā)生反應(yīng)ⅰ。O2的平衡轉(zhuǎn)化率[α(O2)]與溫度(T)的關(guān)系如圖1所示；正反應(yīng)的平衡常數(shù)(K正)與溫度(T)的關(guān)系如圖2所示。①圖1中，M、N、P三點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)下，v正＞v逆的是________(填標(biāo)號(hào))，理由為_(kāi)__________________________________________________。②T1溫度時(shí)，K正＝1，則O2的平衡轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______(保留三位有效數(shù)字)；在圖2中畫出逆反應(yīng)平衡常數(shù)(K逆)與溫度(T)的關(guān)系曲線。解析：(1)依據(jù)蓋斯定律，(ⅰ＋ⅱ)×eq\f(1,2)得CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)CO2(g)ΔH＝－282.9kJ·mol－1。(2)反應(yīng)ⅱ的ΔH＜0，ΔS＜0，要使ΔG＝ΔH－TΔS＜0，T值應(yīng)較小，所以反應(yīng)ⅱ在較低溫度下能自發(fā)進(jìn)行。(3)①由v(N2)＝0.016mol·L－1·min－1可知，5min達(dá)到平衡時(shí)，c平(N2)＝0.08mol·L－1，則c平(CO2)＝0.16mol·L－1，c平(CO)＝c平(NO)＝0.04mol·L－1，故平衡常數(shù)K＝eq\f(cN2·c2CO2,c2CO·c2NO)＝800mol－1·L。②恒溫恒容條件下，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，則平衡時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)與起始時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)之比為(0.4＋0.4＋0.8＋1.6)∶(2＋2)＝4∶5。(4)①肯定溫度下，M點(diǎn)對(duì)應(yīng)狀態(tài)的O2的轉(zhuǎn)化率小于其平衡轉(zhuǎn)化率，反應(yīng)正向進(jìn)行建立平衡，v正＞v逆。②設(shè)T1溫度下達(dá)到平衡時(shí)NO的濃度為xmol·L－1，則平衡時(shí)c(N2)＝(0.2－eq\f(x,2))mol·L－1，c(O2)＝(0.2－eq\f(x,2))mol·L－1，平衡常數(shù)K＝eq\f(c2NO,cN2·cO2)＝eq\f(x2,0.2－\f(x,2)2)＝1，解得x≈0.133，故O2的平衡轉(zhuǎn)化率為eq\f(\f(0.133,2)mol·L－1,0.2mol·L－1)×100%≈33.3%。K正·K逆＝1，故逆反應(yīng)平衡常數(shù)(K逆)與溫度(T)的關(guān)系曲線與正反應(yīng)平衡常數(shù)(K正)與溫度(T)的關(guān)系曲線完全對(duì)稱。答案：(1)CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)CO2(g)ΔH＝－282.9kJ·mol－1(2)較低(3)①800mol－1·L②4∶5(4)①M(fèi)肯定溫度下，M點(diǎn)對(duì)應(yīng)狀態(tài)的O2的轉(zhuǎn)化率小于其平衡轉(zhuǎn)化率，反應(yīng)正向進(jìn)行建立平衡②33.3%如圖10．(2024·山東模擬)聚乙烯醇生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量副產(chǎn)物乙酸甲酯，其催化醇解反應(yīng)可用于制備甲醇和乙酸己酯，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3COOCH3(l)＋C6H13OH(l)CH3COOC6H13(l)＋CH3OH(l)已知v正＝k正x(CH3COOCH3)·x(C6H13OH)，v逆＝k逆x(CH3COOC6H13)·x(CH3OH)，其中v正、v逆為正、逆反應(yīng)速率，k正、k逆為速率常數(shù)，x為各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。(1)反應(yīng)起先時(shí)，己醇和乙酸甲酯按物質(zhì)的量之比1∶1投料，測(cè)得348K、343K、338K三個(gè)溫度下乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率(α)隨時(shí)間(t)的變更關(guān)系如下圖所示。該醇解反應(yīng)的ΔH________(填“>”或“<”)0。348K時(shí)，以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kx＝________(保留2位有效數(shù)字)。在曲線①、②、③中，k正－k逆值最大的曲線是________；A、B、C、D四點(diǎn)中，v正最大的是________，v逆最大的是________。(2)343K時(shí)，己醇和乙酸甲酯按物質(zhì)的量之比1∶1、1∶2和2∶1進(jìn)行初始投料，則達(dá)到平衡后，初始投料比為_(kāi)_______時(shí)，乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率最大；與按1∶2投料相比，按2∶1投料時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)Kx________(填“增大”“減小”或“不變”)。(3)該醇解反應(yīng)運(yùn)用離子交換樹(shù)脂做催化劑，下列關(guān)于該催化劑的說(shuō)法正確的是________(填標(biāo)號(hào))。a．參加了醇解反應(yīng)，但并不變更反應(yīng)歷程b．使k正和k逆增大相同倍數(shù)c．降低了醇解反應(yīng)的活化能d．提高乙酸甲酯的平衡轉(zhuǎn)化率解析：(1)依據(jù)圖像，①的反應(yīng)速率最快