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考点19 化学平衡常数 反应进行的方向
题组一 基础小题
1.NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体,常温常压下它们之间的反应:CO(g)+NO(g)===CO2(g)+N2(g) ΔH=-374.3 kJ·mol-1,K=2.5×1060,反应速率较小。有关该反应的说法正确的是( )
A.K很大,NO与CO在排入大气之前就已反应完全
B.增大压强,平衡将向右移动,K>2.5×1060
C.升高温度,既增大反应速率又增大K
D.选用适宜催化剂可达到尾气排放标准
答案 D
解析 平衡常数很大,表示该反应所能进行的程度大,由于NO与CO反应速率较小,在排入大气之前没有反应完全,故A错误;平衡常数只与温度有关,增大压强,K不变,故B错误;正反应放热,升高温度,速率加快,平衡逆向移动,K减小,故C错误;选用适宜催化剂可加快反应速率,使尾气得到净化,达到尾气排放标准,故D正确。
2.电石(主要成分为CaC2)是重要的基本化工原料。已知2000 ℃时,电石生产原理如下:
①CaO(s)+C(s)===Ca(g)+CO(g) ΔH1=a kJ·mol-1 平衡常数K1
②Ca(g)+2C(s)===CaC2(s) ΔH2=b kJ·mol-1 平衡常数K2
以下说法不正确的是( )
A.反应①K1=c(Ca)·c(CO)
B.反应Ca(g)+C(s)===CaC2(s),平衡常数K=
C.2000 ℃时增大压强,K1减小,K2增大
D.反应2CaO(s)+CaC2(s)===3Ca(g)+2CO(g) ΔH=(2a-b) kJ·mol-1
答案 C
3.某温度下,可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)的平衡常数为K,下列对K的说法正确的是( )
A.K值越大,表明该反应越有利于C的生成
B.若缩小反应容器的容积,能使平衡正向移动,则K增大
C.温度越高,K一定越大
D.如果m+n=p,则K=1
答案 A
解析 K越大,该反应正向进行的程度越大,A正确;对于一个确定的化学反应,K只是温度的函数,温度一定,K一定,与压强无关,B错误;因该反应的热效应不确定,故C错误;K=,由m+n=p,无法判断K的大小,D错误。
4.在2 L密闭容器中充入气体A和B,发生A(g)+B(g)C(g)+2D(g) ΔH,所得实验数据如表。下列说法不正确的是( )
实验编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(A)
n(B)
n(C)
①
300
0.40
0.10
0.090
②
500
0.40
0.10
0.080
③
500
0.20
0.05
a
A.ΔH<0
B.500 ℃该反应的平衡常数K=0.16
C.③中达到平衡时,A的转化率大于20%
D.5 min时测得①中n(C)=0.050 mol,则0到5 min内v(D)=0.02 mol·L-1·min-1
答案 D
解析 由①②可知,温度升高时,平衡时n(C)下降,说明温度升高,平衡逆向移动,所以该反应的ΔH<0,A正确;由实验②的数据建立三段式有:
A(g) + B(g) C(g) + 2D(g)
起始(mol·L-1) 0.20 0.05 0 0
转化(mol·L-1) 0.04 0.04 0.04 0.08
平衡(mol·L-1) 0.16 0.01 0.04 0.08
则平衡常数K===0.16,B正确;此反应为气体总体积增大的反应,③的投料比相比于②来说相当于减小压强,平衡正向移动,即反应③达到平衡时A的转化率比反应②的转化率大,反应②A的平衡转化率为0.04÷0.2×100%=20%,故③中达到平衡时,A的转化率大于20%,C正确;5 min时测得①中n(C)=0.050 mol,由化学反应速率与化学计量数成正比可知,0到5 min内v(D)=2v(C)=2×(0.05 mol÷2 L÷5 min)=0.01 mol·L-1·min-1,D错误。
题组二 高考小题
5.(2022·海南高考)某温度下,反应CH2===CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是( )
A.增大压强,v正>v逆,平衡常数增大
B.加入催化剂,平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大
C.恒容下,充入一定量的H2O(g),平衡向正反应方向移动
D.恒容下,充入一定量的CH2===CH2(g),CH2===CH2(g)的平衡转化率增大
答案 C
解析 增大压强,平衡常数不变,A不正确;催化剂不影响化学平衡状态,因此,加入催化剂不影响平衡时CH3CH2OH(g)的浓度,B不正确;恒容下,充入一定量的C