【金版教程】新高考化学一轮复习实战训练：8-3化学平衡常数化学反应进行的方向(含答案解析)

板块三高考层面·高考真题实战
1.[高考集萃 ] 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。

(1)[2015 江·苏高考 ]研究催化剂对H 2O2分解速率的影响：在同样条件下，向一支试管中加入 2 mL 5% H 2O2和 1 mL H2O，向另一支试管中加入 2 mL 5% H 2O2和 1 mL FeCl 3溶液，察看并比较实验现象。

()
(2)[2015天·津高考 ]Na 与 H 2O 的反响是熵增的放热反响，该反响能自觉进行。

()
(3)[2015天·津高考 ]FeCl3和 MnO 2均可加速 H 2O2分解，同样条件下两者对H2O2分解速率的改变同样。

()
(4)[2014江·苏高考 ]2NO(g)＋ 2CO(g)===N 2(g)＋ 2CO2(g) 在常温下能自觉进行，则该反响的 H>0 。

()
(5)[2014江·苏高考 ]关于乙酸与乙醇的酯化反响( H<0) ，加入少许浓硫酸并加热，该反
应的反响速率和均衡常数均增大。

()
(6)[2014天·津高考 ]某吸热反响能自觉进行，所以该反响是熵增反响。

()
(7)[2013重·庆高考 ]必定条件下发生反响 E(g)＋ F (s)===2G(g)，该反响S>0。

()
(8)[2012江·苏高考 ]CaCO 3(s)===CaO(s)＋ CO2(g) 室温下不可以自觉进行，说明该反响的
H<0 。

()
答案(1) √ (2) √ (3) × (4) × (5) × (6) √ (7) √ (8) ×
分析(1)H 2O2的浓度同样时，一支试管中加催化剂，另一支不加，经过察看气泡的速
率研究催化剂对H 2O2分解速率的影响，正确；(2)钠与水反响有气体生成，是熵增的放热反
应，反响能自觉进行，正确；(3) 催化剂拥有选择性，两者的催化效率必定不同样，错误；
(4)已知反响是一个熵减的反响，若常温下能自觉进行，则需要 H<0 ，错误；(5) 此反响 H<0 ，加热均衡逆向挪动，均衡常数减小，错误；(6)依据 G＝ H－ T S<0 为自觉反响可知，若
H>0 ，则S 必定大于0，正确； (7) 气体分子数个数增加，S>0，正确； (8) 该反响S>0，而反响不可以自觉进行，说明焓变不利于反响的自觉进行，错误。

2. [2015 安·徽高考 ]汽车尾气中 NO 产生的反响为N2 (g)＋ O2(g NO(g)。

必定条件下，
等物质的量的 N 2(g)和 O 2(g)在恒容密闭容器中反响，如图曲线 a 表示该反响在温度 T 下 N 2
的浓度随时间的变化，曲线 b 表示该反响在某一同始反响条件改变时 N 2 的浓度随时间的变
化。

以下表达正确的选项是 (
)
2
A ．温度 T 下，该反响的均衡常数
K ＝
0－
c 1
2
c 1
B ．温度 T 下，跟着反响的进行，混淆气体的密度减小
C ．曲线 b 对应的条件改变可能是加入了催化剂
D ．若曲线 b 对应的条件改变是温度，可判断该反响的 H<0
答案 A
分析
A 选项正确，达均衡时，
－ 1 －1
；
c(N 2)＝ c(O 2)＝ c 1 mol ·L ， c(NO )＝ 2(c 0－ c 1) mol ·L B 选项错误，因反响前后容器体积不变，且反响中无固态 (或液态 )物质参加或生成，故混淆
气体的密度一直不变；
C 选项错误， 催化剂只好改变抵达均衡的时间，
不会损坏均衡， 即加
入催化剂时氮气的均衡浓度不会改变； D 选项错误，对照曲线
a 和
b 抵达均衡所需时间，
可知曲线 b 对应的条件改变是高升温度，达新均衡时 c(N 2)减小，则均衡正向挪动，故该反
应应为吸热反响，即
H>0 。

3．[2015 天·津高考 ]某温度下，在 2 L 的密闭容器中，加入
1 mol X(g)和
2 mol Y(g)发生
反响： X( g)＋ mY(g Z(g)，均衡时， X 、 Y 、 Z 的体积分数分别为 30% 、 60% 、 10% 。

在此均衡系统中加入
1 mol Z(g)，再次达到均衡后，
X 、Y 、Z 的体积分数不变。

以下表达不
正确的选项是 ( )
A ． m ＝ 2
B ．两次均衡的均衡常数同样
C ． X 与 Y 的均衡转变率之比为 1∶ 1
D ．第二次均衡时，
Z 的浓度为
0.4 mol ·L
－ 1
答案
D
分析
在原均衡系统中加入
1 mol Z ，再次达到均衡后，
X 、 Y 、Z
的体积分数不变，说
明该均衡与原均衡是等效均衡，则化学方程式两边气态物质的化学计量数相等，即
m ＝ 2，
A 项正确；温度不变，均衡常数不变，
B 项正确；开端时 X 、 Y 的物质的量之比等于化学计
量数之比，则两者的均衡转变率相等，
C 项正确；开端时加入 1 mol X 和 2 mol Y ，相当于 3
mol Z ，均衡时 Z 的物质的量为 3 mol ×10% ＝ 0.3 mol ，在均衡系统中再加入 1 mol Z ，相当
于开端时共加入
4 mol Z ，则新均衡时
Z 的物质的量为
4 mol ×10% ＝ 0.4 mol ，其浓度为 0.4
－ 1
， D 项错误。

mol/2 L ＝ 0.2 mol ·L
4 ． [2014 ·安 徽 高 考 ] 臭 氧 是 理 想 的 烟 气 脱 硝 试 剂 ， 其 脱 硝 反 应 为 2NO 2(g) ＋
O 3(gN 2O 5(g)＋ O 2(g)，若反响在恒容密闭容器中进行，
以下由该反响有关图象作出的判
断正确的选项是 ( )
A B
0～ 3 s 内，反响速率为
高升温度，均衡常数减小
v(NO 2)＝ 0.2 mol·L
－ 1
C D
t1时仅加入催化剂，均衡正向挪动达均衡时，仅改变x，则 x 为 c(O2)答案A
分析此题考察化学均衡原理，波及图象剖析、均衡常数、反响速率计算及反响物的
转变率等内容。

A 项正确，由图象可知，反响物的总能量高于生成物的总能量，说明此反响是放热反响，所以高升温度，均衡将逆向挪动，均衡常数减小； B 项错误， v(NO2)应等于－ 1－ 1
0.2 mol·L·s ；C 项错误，加入催化剂，均衡不发生挪动； D 项错误，达均衡时，增大 c(O2)，均衡逆向挪动， NO 2的转变率会减小。

5． [高考集萃 ]按要求填写空白。

(1)[2015 课·标全国卷Ⅱ ]甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。

利用合成气(主要成分为 CO、 CO2和 H 2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反响以下：
① CO(g)＋ 2H 2(g CH 3OH (g) H 1＝－ 99 kJ·mol－1
② CO2(g)＋ 3H 2(g CH3OH (g)＋ H 2O(g) H 2＝－ 58 kJ·mol－1
③ CO2(g)＋ H 2 (g CO(g)＋ H 2O(g) H 3＝＋ 41 kJ·mol－1
回答以下问题：
①反响①的化学均衡常数K 表达式为 __________________ ；图 1 中能正确反应均衡常
数K随温度变化关系的曲线为_____________(填曲线标志字母)，其判断原由是
________________________________
__________________________________________________________ 。

②合成气构成n(H 2)/n( CO＋ CO2 )＝ 2.60 时，系统中的CO 均衡转变率 (α)与温度和压强的关系如图 2 所示。

α(CO)值随温度高升而________( 填“增大”或“减小”)，其原由是
_________________ ；图2 中的压强由大到小为________，其判断原由是________________。

(2)[2015 广·东高考 ]用 O2将 HCl 转变为 Cl2，可提升效益，减少污染。

①新式 RuO2催化剂对上述HCl 转变为 Cl2的总反响拥有更好的催化活性。

a．实验测得在必定压强下，总反响的 HCl 均衡转变率随温度变化的αHCl ～T曲线如图，则总反响的H________0( 填“>”“＝”或“<”)；A、 B 两点的均衡常数K( A)与 K( B)中较大的是 ______________。

b．在上述实验中若压缩体积使压强增大，画出相应αHCl～ T 曲线的表示图，并简要说明原由： ________________。

c．以下举措中，有益于提升αHCl的有 ________。

A．增大 n(HCl )B．增大 n(O2)
C．使用更好的催化剂D．移去 H2O
②必定条件下测得反响过程中n(Cl2)的数据以下：
t/min0 2.0 4.0 6.08.0
－ 3
n(Cl2)/10
mol0 1.8 3.7 5.47.2
计算 2.0～6.0 min 内以 HCl 的物质的量变化表示的反响速率(以 mol·min－1为单位，写
出计算过程 )。

(3)[2015 海·南高考 ]硝酸铵加热分解可获得N2O 和 H2O。

250 ℃时，硝酸铵在密闭容器中分解达到均衡，该分解反响的化学方程式为________________________________ ，均衡常数表达式为________；如有 1 mol 硝酸铵完整分解，转移的电子数为________mol。

(4)[2014 重·庆高考 ]储氢还可借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反响来实现脱
Pt－ Sn/Al2O3
氢和加氢：(g)
高温向恒容密闭容器中加入环己烷，其开端浓度为反响的均衡常数K ＝ ________。

(5)[2014 福·建高考 ]已知 t ℃时，反响
(g)＋ 3H 2( g)。

在某温度下，
a mol·L
－ 1－ 1
，均衡时苯的浓度为 b mol·L ，该FeO(s)＋ CO(g Fe(s)＋ CO2(g)的均衡常数K
＝0.25。

①t ℃时，反响达到均衡时 n(CO)∶ n(CO2 )＝________。

②若在 1 L 密闭容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入 x mol CO， t ℃时反响达到均衡。

此时 FeO(s)转变率为50% ，则 x＝ ________。

(6)[2013 山·东高考 ]利用“化学蒸气转移法”制备 TaS2晶体，发生以下反响：
TaS2(s)＋ 2I 2(g TaI 4(g) ＋ S2 (g)H>0(Ⅰ )
反响 (Ⅰ )的均衡常数表达式K ＝ ________，若 K＝ 1，向某恒容容器中加入 1 mol I 2(g)和足量 TaS2(s)， I 2(g)的均衡转变率为 ________。

答案 (1)① K＝
CH 3OH CO2 H 2
或 K p＝
CH 3OH
a CO2H 2
反响①为放热反响，均衡常数数值应随温度高升而变小
②减小高升温度时，反响①为放热反响，均衡向左挪动，使得系统中CO 的量增大；反响③为吸热反响，均衡向右挪动，又使产生CO 的量增大；总结果，随温度高升，使CO 的转变率降低p3>p2>p 1同样温度下，因为反响①为气体分子数减小的反响，加压有益于提升 CO 的转变率；而反响③为气体分子数不变的反响，产生CO 的量不受压强影响。

故增大压强时，有益于 CO 的转变率高升
(2)① a.< K( A) b ．如图
总反响的正反响是气体分子数减小的反响，
压强增大， 均衡正向挪动， α 增大 c ．BD
HCl
② v(HCl )＝
5.4－ 1.8
－ 3
－ 1
×10
－ 3
－ 1
2v(Cl 2) ＝ 2×
×10 mol ·min ＝ 1.8 mol ·min
6.0－ 2.0
(3)NH 4NO 3
2 4
N 2 O ↑＋ 2H 2O ↑ K ＝ c(N 2O) ·c(H 2O)
27b 4
3
－ 3
(4)a － b mol ·L (5)① 4∶ 1 ② 0.05
(6) TaI 4
S 2
66.7%
2
I 2
c
分析 (1)①反响①为放热反响，则高升温度，均衡逆向挪动，均衡常数减小，曲线
a
正确。

(2)① a.由题图中随温度高升， HCl 转变率降低，可知总反响为放热反响， H<0 。

温度
越高，生成物浓度越小，则均衡常数也随之减小，即 K( A)较大。

b.总反响是气体分子数减
小的反响， 增大压强， 均衡正向挪动， HCl 的转变率增大。

c.增大 n(HCl )，HCl 转变率减小， A 项错误；增大
n(O 2)， HCl 转变率增大， B 项正确；使用催化剂只改变反响速率，但对平
衡无影响， C 项错误；移去
H 2O ，会减小 c(H 2O)，均衡正向挪动，
HCl 转变率增大， D 项
－ 3
－3
mol
4
－ 1 正确。

②依据数据可求出
5.4 ×10 mol － 1.8 ×10 ×10 － v(Cl 2)＝
4.0 min
＝ 9.0 mol ·min ，由物质
的反响速率之比等于化学计量数之比可求出
－3 mol ·min
－ 1
v(HCl )＝ 2v(Cl 2)＝ 1.8 ×10 。

△
(3)依据题中信息可写出
NH 4NO 3 分解的化学方程式为
NH 4NO 3
N 2O ↑＋ 2H 2O ↑，
生成物均为气态，则均衡常数
2
K ＝ c(N 2O) ·c(H 2 O)。

依据反响中氮元素的化合价变化可知，
1 mol NH 4NO 3 发生疏解反响转移 4 mol 电子。

3 H 2
C 6H 6
3
27b
4
c
＝
－ ×b
3 － 3
(4)K ＝
C 6H 12
＝
－
mol ·L。

a b
a b
(5) ①反响的均衡常数 K ＝ c(CO 2)/c(CO) ＝ 0.25，则反响达到均衡时
n(CO)∶ n(CO 2)＝
c(CO)∶ c(CO 2)＝ 4∶ 1。

②已转变的
FeO 的物质的量为 0.01 mol 。

则有：
FeO(s)＋ CO(g)Fe(s) ＋ CO2(g)开端 /mol0.02x0
转变 /mol0.010.010.01
均衡 /mol0.01x－0.010.01
依据均衡常数的定义有：
0.01
＝ 0.25，解得 x＝ 0.05。

x－ 0.01
(6)固体物质不可以出此刻均衡常数表达式中，故K＝TaI 4S2。

设容器的体积2
I 2
c
为 1L，
则TaS2(s)＋ 2I 2(g
开端浓度 (mol·L－1)1
转变浓度 (mol·L－1)2x
均衡浓度 (mol·L－1)1－ 2x
2
x 代入均衡常数表达式得：
－故 I 2的转变率≈66.7%。

TaI4(g)＋ S2(g)
00
x x
x x
2＝1，解得x＝ 1/3。