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高中化学知识点总结《化学平衡常数》高频考点特训（2017年练习版）(四)
2017-08-22 15:22:29
来源:91考试网
作者:www.91exam.org 【 大 中 小】
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1、选择题 可逆反应mA（g）+nB（s）?pC（g）+qD（g），在反应过程中，当其他条件不变时，D的百分含量与温度（T）和压强（P）的关系如图所示，根据图中曲线分析，判断下列叙述中不正确的是（ ）
A．达到平衡后，升高温度，平衡向逆反应方向移动
B．达到平衡后，若使用催化剂，D的物质的量分数增加
C．化学方程式中一定有m＜p+q
D．平衡后增大B的量，有利于平衡向逆向移动
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参考答案：BD
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 已知化学反应①：Fe（s）+CO2（g）=FeO（s）+CO（g），其平衡常数为K1；化学反应②：Fe（s）+H2O（g）=FeO（s）+H2（g），其平衡常数K2．在温度973K和1173K情况下，K1、K2的值分别如下：
| 温度 | K1 | K2
973K
1.47
2.38
1173K
2.15
1.67
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（1）通常表格中的数值可以推断：反应①是______（填“吸热”或“放热”）反应．
（2）现有反应③：CO2（g）+H2（g）=CO（g）+H2O（g），请你写出该反应的平衡常数K3的数学表达式：K3=______．
（3）根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式______．据此关系式及上表数据，也能推断出反应③是______（填“吸热”或“放热”）反应，要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取的措施有______（填写序号）．
A．缩小反应容器容积?B．扩大反应容器容积?C．降低温度?D．升高温度
E．使用合适的催化剂?F．设法减少CO的浓度．
参考答案：（1）由表中数据可知，温度升高，①的平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应吸热，
故答案为：吸热；
（2）依据反应CO2（g）+H2（g）=CO（g）+H2O（g），根据平衡常数的概念，该反应的平衡常数K3的数学表达式：K=[CO][H2O][H2][CO2]，故答案为：[CO][H2O][H2][CO2]；
（3）已知：①Fe（s）+CO2（g）?FeO（s）+CO（g）；
②Fe（s）+H2O（g）?FeO（s）+H2（g）；
利用盖斯定律将①-②可得：③H2（g）+CO2（g）?CO（g）+H2O（g）；
则K3=c(CO)c(H2O)c(H2)c(CO2)=c(CO)c(CO2)c(H2)c(H2O)=K1K2；
依据图表平衡常数数据分析，温度升高K1K2增大，说明平衡正向进行，反应是吸热反应；
③H2（g）+CO2（g）?CO（g）+H2O（g）反应是吸热反应，反应前后气体体积不变，要使反应在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，则
A．缩小反应容器容积实质增大压强，反应前后气体体积不变，平衡不动；?故A不符合；?
B．扩大反应容器容积，压强减小，反应前后气体体积不变，平衡不动；故B不符合；?
C．反应是吸热反应，降低温度，平衡向放热反应方向进行，平衡逆向进行，故C不符合；?
D．反应是吸热反应，升高温度，平衡向吸热反应方向进行，平衡正向进行，故D符合；
E．使用合适的催化剂，催化剂只改变反应速率，不改变平衡，故E不符合；
F．设法减少CO的浓度，减少生成物浓度平衡正向进行，故F符合；
故答案为：K1K2；吸热；DF．
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。
（1）蕴藏在海底的可燃冰是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体，被称之为“未来能源”。在25?℃、101?kPa下，1?g甲烷完全燃烧生成CO2和液态水时放热55.6?kJ。甲烷燃烧的热化学方程式为_________________________________；相同条件下，356?g可燃冰(分子式为CH4 9H2O)释放的甲烷气体完全燃烧生成CO2和液态水，放出的热量为___________?kJ。
（2）二甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的新型燃料，具有清洁、高效的优良性能。
①?写出一种与二甲醚相对分子质量相等且元素种类相同的有机物的结构简式________。
②?二甲醚可由合成气（CO和H2）在一定条件下制得。用合成气制二甲醚时，还产生了一种可参与大气循环的无机化合物，该反应的化学方程式可能是：?_____________________________________________。
③?以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是：______________________________________________。
④?在容积固定的密闭容器中进行化学反应：CO(g)?+?H2O(g) CO2(g)?+?H2(g)，其化学平衡常数K和温度T的关系如下表
该反应的化学平衡常数表达式为K＝____________________。该反应的正反应是__________反应（填“吸热”或“放热”）。
参考答案：（1）CH4(g)?+?2O2(g)?==?CO2(g)?+?2H2O(l)；?△H＝－8?89.6?kJ/mol；1779.2
（2）①?CH3CH2OH或HCOOH；
②3CO+3H2?==CH3OCH3?+?CO2或2CO+?4H2==?CH3OCH3+H2O；
③CH3OCH3?+?16OH--12e-?==?2CO32-+?11H2O；?
④K= ；放热
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 已知450℃时，反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g)的K＝50，由此推测在450℃时，反应2HI(g) H2(g)＋I2(g)的化学平衡常数为
[? ]
A．50
B．0．02
C．100
D．无法确定
参考答案：B
本题解析：
本题难度：简单
5、简答题 已知：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H=Q，其平衡常数随温度变化如表所示：
请回答下列问题：
（1）上述反应的化学平衡常数表达式为：______，该反应的Q______0．
（2）850℃时在体积为10L反应器中，通入一定量的CO和H2O（g），发生上述反应，CO和H2O（g）浓度变化如图所示，则0～4min时平均反应速率v（CO）=______．
（3）若在500℃时进行，且CO、H2O（g）的超始浓度均为0.020mol/L，该条件下，CO的最大转化率为______．
（4）若在850℃时进行，设起始时CO和H2O（g）共为1mol，其中水蒸气的体积分数为x，平衡时CO的转化率为y，试推导y随x变化的函数关系式为______．
（5）某电化学装置可实现2CO2═2CO+O2的转化，使CO重复使用．已知该反应的阳极反应为4OH--4e-═2H2O+O2，则阴极反应式为______．
（6）有人提出可以设计反应2CO═2C+O2（△H＞0）来消除CO的污染，请判断上述反应能否发生______（填“可能”或“不可能”），理由是______．
参考答案：（1）CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）的平衡常数为：K=；由表中数据可知，温度越高，平衡常数越小，反应进行程度越小，平衡向逆反应移动，升高温度平衡向吸热方向移动，故正反应为放热反应，△H=Q＜0，
故答案为：K=c(CO2)?c(H2)c(CO)?c(H2O)；＜；
（2）v（CO）=0.20mol/L-0.08mol/L4min=0.03mol/（L?min），
故答案为：0.03mol/（L?min）；
（3）设CO的浓度变化量为c，则
CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g），
起始（mol/L）：0.020.020 0
转化（mol/L）：cc c c
平衡（mol/L）：0.02-c 0.02-ccc
代入500℃时反应平衡常数有k=c(CO2)?c(H2)c(CO)?c(H2O)=c×c(0.02-c)×(0.02-c)=9，解得c=0.015，
CO的最大所以转化率为：0.0150.2×100%=75%，
故答案为：75%；
（4）因800℃时反应平衡常数为1．起始时水的物质的量为xmol，CO的物质的量为 （1-x）mol，则
CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g），
起始（mol/L）：（1-x）x00
转化（mol/L）：（1-x）y（1-x）y（1-x）y（1-x）y
平衡（mol/L）：（1-x）（1-y）（x-y+xy）（1-x）y（1-x）y
所以平衡常数k=(1-x)y×(1-x)y(1-x)(1-y)×(x-y+xy)=1，解得y=x，
故答案为：y=x；
（5）总反应式为2CO2=2CO+O2，阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，总反应式减去阳极反应式得阴极反应式， 所以阴极反应为：2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-，
故答案为：2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-；
（6）反应2CO=2C+O2（△H＞0、△S＜0），则△G=△H-T?△S＞0，反应是一个焓增、熵减的反应，任何情况下不能自发进行，
故答案为：不能；该反应是一个焓增、熵减的反应，任何情况下不能自发进行．
本题解析：
本题难度：一般
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