人教第20讲 化学平衡常数及转化率的计算 （练）-2023年高考化学一轮复习讲练测（新教材新高考）（解析版）.docx

第20讲 化学平衡常数及转化率的计算

1．汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它能使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，其反应原理是2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)。由此可知，下列说法中正确的是(　　)
A．该反应是熵增大的反应
B．该反应不能自发进行，因此需要合适的催化剂
C．该反应常温下能自发进行，催化剂条件只是加快反应的速率
D．该反应常温下能自发进行，因为正反应是吸热反应
【答案】C
【解析】只使用催化剂便可使尾气发生转化，故此反应能自发进行。因反应是气体物质的量减小的反应，故为熵减小的反应。因熵减小不利于反应自发进行，故自发进行的原因是正反应为反应放热。
2．已知反应①：CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)和反应②：H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应③：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是(　　)
A．反应①的平衡常数K1＝
B．反应③的平衡常数K＝
C．对于反应③，恒容时，温度升高，H2浓度减小，则该反应的焓变为正值
D．对于反应③，恒温恒容时，增大压强，H2浓度一定减小
【答案】B
【解析】在书写平衡常数表达式时，纯固体不能出现在平衡常数表达式中，A错误；由于反应③＝反应①－反应②，因此平衡常数K＝，B正确；对于反应③，温度升高，H2浓度减小，则平衡左移，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，因此ΔH<0，C错误；对于反应③，在恒温恒容时，增大压强，若充入惰性气体，则平衡不移动，H2的浓度不变，D错误。
3．反应Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)，700 ℃时平衡常数为1.47，900 ℃时平衡常数为2.15。下列说法正确的是(　　)
A．升高温度，该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小
B．该反应的化学平衡常数表达式为K＝
C．该反应的正反应是吸热反应
D．增大CO2浓度，平衡常数增大
【答案】C
【解析】A项，升温，正、逆反应速率均增大，不正确；B项，该化学平衡常数表达式为K＝，不正确；C项，升温，平衡常数增大，表明平衡向正反应方向移动，即正反应为吸热反应，正确；D项，增大反应物浓度，平衡常数不变，不正确。
4.下列反应中，一定不能自发进行的是(　　)
A．2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g)　ΔH＝－78.03 kJ/mol　ΔS＝＋1 110 J/(mol·K)
B．CO(g)===C(石墨，s)＋1/2O2(g)　ΔH＝＋110.5 kJ/mol　ΔS＝－89.36 J/(mol·K)
C．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)　ΔH＝－444.3 kJ/mol　ΔS＝－280.1 J/(mol·K)
D．NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝＋37.301 kJ/mol　ΔS＝＋184.05 J/(mol·K)
【答案】B
【解析】将B项中ΔH、ΔS代入ΔG＝ΔH－TΔS可知，ΔG>0，所以该反应一定不能自发进行。
5．已知热化学方程式：aX(g)＋3Y(s)bZ(g)　ΔH＜0。现在容积为2 L的密闭容器中加入0.9 mol X和1 mol Y，当Y的物质的量减少0.75 mol时，达到平衡状态，此时X、Z的浓度分别是0.2 mol·L－1和0.5 mol·L－1，该温度下的平衡常数为(　　)
A.　　　　B.　　　　C．35　　　 D．20
【答案】A
【解析】 aX(g)＋ 3Y(s)bZ(g)　ΔH＜0
　开始/mol　0.9　　　 1　　　0
　反应/mol　0.25a　　0.75　 0.25b
　平衡/mol 0.2×2＝0.4 0.25 0.5×2＝1
所以0.9－0.25a＝0.4，0.25b＝1，则a＝2，b＝4，则该温度下的平衡常数K＝＝＝，故选A。
6．实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，如图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化：
下列关于该反应的说法中，正确的是(　　)
A．ΔH＞0，ΔS＞0 B．ΔH＞0，ΔS＜0
C．ΔH＜0，ΔS＜0 D．ΔH＜0，ΔS＞0
【答案】C
【解析】根据反应过程