2019-2020年高考化學(xué)二輪專題題組訓(xùn)練 第7講 考點(diǎn)3 化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用及相關(guān)計(jì)算（含解析）.doc

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2019-2020年高考化學(xué)二輪專題題組訓(xùn)練 第7講 考點(diǎn)3 化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用及相關(guān)計(jì)算（含解析） 題組一　有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的理解 1．對(duì)于化學(xué)平衡常數(shù)，下列說(shuō)法正確的是 (　　)。 A．化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān) B．升高溫度，化學(xué)平衡常數(shù)一定增大 C．正反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)與逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)一定不相等 D．增大反應(yīng)物濃度，化學(xué)平衡常數(shù)可能增大 解析　B項(xiàng)，如果正反應(yīng)是放熱(吸熱)反應(yīng)，升溫則平衡常數(shù)減小(增大)，B錯(cuò)；C項(xiàng)，正、逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)互為倒數(shù)，但不一定不相等，可以同時(shí)等于1，C錯(cuò)；D項(xiàng)，化學(xué)平衡常數(shù)與濃度無(wú)關(guān)，D錯(cuò)。 答案　A 2．某溫度下，密閉容器中X、Y、Z、W四種氣體的初始濃度和平衡濃度如表所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 (　　)。 物質(zhì) X Y Z W 初始濃度/(molL－1) 0.5 0.6 0 0 平衡濃度/(molL－1) 0.1 0.1 0.4 0.6 A.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為80% B．該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝ C．增大壓強(qiáng)其平衡常數(shù)不變，但使平衡向生成Z的方向移動(dòng) D．改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù) 解析　反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率＝100%＝80%，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，由表中數(shù)據(jù)可知：Δc(X)∶Δc(Y)∶Δc(Z)∶Δc(W)＝0.4∶0.5∶0.4∶0.6＝4∶5∶4∶6，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4X＋5Y4Z＋6W，故反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝，正確；C項(xiàng)，增大壓強(qiáng)其平衡常數(shù)不變，但該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，所以增大壓強(qiáng)時(shí)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，D項(xiàng)正確。 答案　C —————[失分防范]———————————— 有關(guān)平衡常數(shù)理解的誤區(qū)盤點(diǎn) (1)對(duì)于同類型的反應(yīng)，K值越大，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大；K值越小，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越小，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小。 (2)化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物的濃度無(wú)關(guān)。 (3)反應(yīng)物或生成物中若有固體或純液體，由于其濃度可以看做為“1”而不代入平衡常數(shù)表達(dá)式。 (4)化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。若化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)變化，相應(yīng)地化學(xué)平衡常數(shù)也要發(fā)生變化；當(dāng)化學(xué)反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí)，平衡常數(shù)為原平衡常數(shù)的倒數(shù)。 題組二　化學(xué)平衡常數(shù)的綜合運(yùn)用 3．已知：反應(yīng)①Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)的平衡常數(shù)為K1；反應(yīng)②Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)的平衡常數(shù)為K2，不同溫度下K1、K2的值如表中所示： 溫度 K1 K2 973 K 1.47 2.38 1 173 K 2.15 1.67 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)從表中數(shù)據(jù)可以推斷：反應(yīng)①是________(填“吸”或“放”)熱反應(yīng)。 (2)現(xiàn)有反應(yīng)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)K3的數(shù)學(xué)表達(dá)式：________。 (3)根據(jù)反應(yīng)①與②，可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系式。據(jù)此關(guān)系式及表中數(shù)據(jù)，也能推斷出反應(yīng)③是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)。欲使反應(yīng)③在一定條件下建立的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，可采用的措施有________(填序號(hào))。 A．縮小反應(yīng)容器容積 B．?dāng)U大反應(yīng)容器容積 C．降低溫度 D．升高溫度 E．使用合適的催化劑 F．設(shè)法減少CO的量 解析　(1)反應(yīng)①的平衡常數(shù)隨溫度的升高而增大，說(shuō)明溫度升高，平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)①的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。 (2)根據(jù)化學(xué)方程式，可知K3＝。 (3)K1＝，K2＝，故K3＝＝，973 K時(shí)，K3＝＝≈0.62，而1 173 K，K3＝＝≈1.29，反應(yīng)③的平衡常數(shù)隨溫度升高而增大，故反應(yīng)③的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，可使平衡正向移動(dòng)；由于該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，改變?nèi)萜黧w積，不能使平衡發(fā)生移動(dòng)；使用催化劑也不能使平衡發(fā)生移動(dòng)；減少生成物的量，能使平衡正向移動(dòng)。 答案　(1)吸　(2)K3＝或K3＝ (3)DF 4．(xx上海市閘北區(qū)高三下學(xué)期期中練習(xí)模擬)下圖是某煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分，試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決下列問(wèn)題： (1)已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝，它所對(duì)應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________ ________________________________________________________________。 (2)合成甲醇的主要反應(yīng)是2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)　ΔH＝－90.8 kJmol－1，t ℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160。此溫度下，在密閉容器中開(kāi)始只加入CO、H2，反應(yīng)10 min后測(cè)得各組分的濃度如下： 物質(zhì) H2 CO CH3OH 濃度(molL－1) 0.2 0.1 0.4 ①該時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速率v(H2)＝________。 ②比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大?。簐正________v逆(填“>”、“<”或“＝”)。 ③反應(yīng)達(dá)到平衡后，保持其他條件不變，若只把容器的體積縮小一半，平衡 ________(填“逆向”、“正向”或“不”)移動(dòng)，平衡常數(shù)K________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 (3)固氮是科學(xué)家致力研究的重要課題。自然界中存在天然的大氣固氮過(guò)程： N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.8 kJmol－1，工業(yè)合成氨則是人工固氮。 分析兩種固氮反應(yīng)的平衡常數(shù)，下列結(jié)論正確的是________(填字母序號(hào))。 反應(yīng) 大氣固氮 工業(yè)固氮 溫度/℃ 27 2 000 25 350 400 450 K 3.8410－31 0.1 5108 1.847 0.507 0.152 A.常溫下，大氣固氮很難進(jìn)行，而工業(yè)固氮卻能非常容易進(jìn)行 B．模擬大氣固氮應(yīng)用于工業(yè)上的意義不大 C．工業(yè)固氮時(shí)溫度越低，氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)越完全 D．K越大說(shuō)明合成氨反應(yīng)的速率越大 解析　 (1)化學(xué)平衡常數(shù)是生成物平衡濃度冪之積與反應(yīng)物平衡濃度冪之積的比值，所以方程式為C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。(2)v(H2)＝2v(CH3OH)＝2＝0.08 molL－1min－1。 由于＝100<160，所以反應(yīng)未達(dá)到平衡，v正>v逆。壓縮體積平衡正向移動(dòng)，K不變。(3)常溫下，大氣固氮、工業(yè)固氮均難進(jìn)行，A錯(cuò)誤；由于N2和O2在2 000 ℃反應(yīng)，平衡常數(shù)仍很小，所以用于工業(yè)上意義不大，B正確；由于N2和H2的反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)，所以溫度越低，反應(yīng)越完全，C正確；K越大，說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，而不是速率越快，D錯(cuò)誤。 答案　(1)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) (2)①0.08 molL－1min－1?、??、壅颉〔蛔儭?3)BC