高考化学 考点50 化学平衡常数必刷题Word下载.docx
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CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g）△H1，研究发现，反应过程中会有副反应：
CO2（g）+H2（g）
CO（g）+H2O（g）△H2，温度对CH3OH、CO的产率影响如图所示。
下列说法中，不正确的是
A．△H1<
0，△H2>
B．增大压强有利于加快合成反应的速率
C．生产过程中，温度越高越有利于提高CH3OH的产率
D．合成CH3OH反应的平衡常数表达式是K=
【解析】
A项，根据图示升高温度CH3OH的产率降低，反应CO2（g）+3H2（g）
CH3OH
（g）+H2O（g）
向逆反应方向移动，ΔH1
0，升高温度CO的产率增大，反应CO2（g）+H2（g）
CO（g）+H2O（g）向正反应方向移动，ΔH2
0，正确；
B项，反应有气体参与，增大压强有利于加快合成反应的速率，正确；
C项，由图像可见，温度越高CH3OH的产率越低，错误；
D项，根据化学平衡常数的概念，合成CH3OH反应的平衡常数表达式是K=
，正确；
答案选C。
6．在一定温度下，改变反应物中n（SO2）对反应2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H＜0的影响如图所示，下列说法正确的是
A．反应b、c点均为平衡点，a点未达平衡且向正反应方向进行
B．a、b、c三点中，a点时SO2的转化率最高
C．反应a、b、c点均为平衡点，b点时SO2的转化率最高
D．a、b、c三点的平衡常数Kb＞Kc＞Ka
7．在3个体积均为1L的恒容密闭容器中发生反应：
SO2（g）＋2NO（g）
2NO2（g）＋S（s）。
改变容器I的反应温度，平衡时c（NO2）与温度的关系如下图所示。
下列说法正确的是（）
A．该反应的ΔH<
B．T1时，该反应的平衡常数为1/16
C．容器Ⅰ与容器Ⅱ均在T1时达到平衡，总压强之比小于1:
2
D．若T2<
T1，达到平衡时，容器Ⅲ中NO的体积分数大于40%
【答案】A
【解析】A.根据图像，升高温度，c（NO2）减小，说明平衡逆向移动，因此正反应为放热反应，ΔH<
0，故A正确；
8．在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应X（g）＋Y（g）⇌2Z（g），ΔH＜0，一段时间后达到平衡。
反应过程中测定的数据如下表：
t/min
4
7
9
n（Y）/mol
0.12
0.11
0.10
下列说法正确的是
（ ）。
A．反应前2min的平均速率v（Z）＝2.0×
10－3mol·
B．其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前v（逆）＞v（正）
C．该温度下此反应的平衡常数K＝1.44
D．其他条件不变，再充入0.3molZ，平衡时X的体积分数增大
【解析】A、反应前2min，消耗Y的物质的量（0.16－0.12）mol=0.04mol，则生成Z的物质的量为0.04×
2mol=0.08mol，根据化学反应速率的数学表达式，v（Z）=
mol/（L·
min）=4×
10－3mol/（L·
min），故A错误；
B、该反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，则达到新平衡之前，v（逆）<
v（正），故B错误；
C、根据数据，7min时达到平衡，X和Y的物质的量均为0.1mol，Z的物质的量为0.12mol，物质的量浓度分别为0.01mol·
L－1、0.01mol·
L－1、0.012mol·
L－1，根据化学平衡常数的定义，K=
=1.44，故C正确；
D、反应前后气体的体积不变，其他条件不变，再充入0.3molZ，在等温等压下，为等效平衡，平衡不移动，则X的体积分数不变，故D错误。
9．一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）（正反应放热），测得反应的相关数据如下：
A．v1<
v2，c2<
2c1B．K1>
K3，p2>
2p3
C．v1<
v3，α1（SO2）>
α3（SO2）D．c2>
2c3，α2（SO3）+α3（SO2）=1
10．放热反应CO（g）＋H2O（g）
CO2（g）＋H2（g）在温度t1时达到平衡，c1（CO）＝c1（H2O）＝1.0mol·
L－1，其平衡常数为K1。
升高反应体系的温度至t2时，反应物的平衡浓度分别为c2（CO）和c2（H2O），平衡常数为K2，则下列说法正确的是
A．K2和K1的单位均为mol·
L－1B．K2<
K1
C．c2（CO）>
c2（H2O）D．c1（CO）>
c2（CO）
11．一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）（正反应放热），测得反应的相关数据如表：
容器1
容器2
容器3
反应温度T/K
700
800
反应物投入量
2molSO2、1molO2
4molSO3
平衡v正（SO2）/mol•L-1•s-1
v1
v2
v3
平衡c（SO3）/mol•L-1
c1
c2
c3
平衡体系总压强P/Pa
P1
P2
P3
物质的平衡转化率α
α1（SO2）
α2（SO3）
α3（SO3）
平衡常数K
K2
K3
下列说法正确的是（ ）
A．v1＜v2，c2＜2c1B．c2＞2c3，α2（SO3）+α3（SO2）＜1
C．v1＜v3，α1（SO2）＞α3（SO2）D．K1＞K3，P2＞2P3
【答案】BC
12．甲、乙两个密闭容器中均发生反应：
C（s）＋2H2O（g）
CO2（g）＋2H2（g） ΔH>
0，有关实验数据如下表所示：
容器
容积/L
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
平衡
常数
C（s）
H2O（g）
H2（g）
甲
T1
2.0
4.0
3.2
乙
1
T2
1.0
1.2
A．K1＝12.8
B．T1<
C．T1℃时向甲容器中再充入0.1molH2O（g），则平衡正向移动，CO2（g）的体积分数增大
D．若在T2温度下，向2L密闭容器中充入1.0molCO2和2.0molH2，达平衡时，CO2的转化率小于40%
【答案】AD
【解析】A.由表中数据可知，平衡时氢气的物质的量为3.2mol，则：
C（s）+2H2O（g）
CO2（g）+2H2（g）
13．一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：
C（s）+CO2（g）
2CO（g），平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示，已知：
气体分压（p分）=气体总压（p总）×
体积分数。
A．550℃时，若充入惰性气体，v正，v逆均减小，平衡不移动
B．650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0%
C．T℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡不移动
D．925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=24.0p总
【解析】A.可变的恒压密闭容器中反应，550℃时若充入惰性气体，相当于减小压强，平衡向着正向移动，v正、v逆均减小，故A错误；
B、由图可以知道，650℃时，反应达平衡后CO的体积分数为40%，设开始加入的二氧化碳为1mol，转化了xmol，
则有C（s）+CO2（g）
2CO（g）
开始
1
14．在2L的恒容密闭容器中充入A（g）和B（g），发生反应：
A（g）＋B（g）
2C（g）＋D（s）
△H＝akJ/mol实验内容和结果分别如下表和右图所示。
实验
序号
温度
起始物质的量
热量变化
A
B
Ⅰ
600℃
1mol
3mol
96kJ
Ⅱ
800℃
1.5mol
0.5mol
－
A．实验Ⅰ中，10min内平均速率v（B）＝0.06mol/（L·
min）；
B．上述方程式中a＝－160
C．600℃时，该反应的平衡常数是1.5
D．向实验Ⅱ的平衡体系中再充入0.5molA和1.5molB，A的转化率减小
【解析】A、.10min内C生成了1.2mol，则反应速率v（C）=1.2mol/（2L×
10min）==0.06mol·
min-1，速率
15．工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物（NOx）、CO2、SO2等气体，严重污染空气。
通过对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
（1）反应2NO2（g）
N2（g）＋2O2（g），设起始时容器中只有NO2，平衡时三种物质的物质的量与温度关系如图所示。
则A点时，NO2的转化率为_______________，B点时，设容器的总压为aPa，则平衡常数Kp为____________（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×
物质的量分数）。
（2）向2L密闭容器中加入2molCO2和6molH2，在适当的催化剂作用下，下列反应能自发进行：
CO2（g）＋3H2（g）
CH3OH（g）＋H2O（g）。
①该反应ΔH_______0（填“>
”、“<
”或“=”）
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是____________。
（填字母）
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变
b.1molCO2生成的同时有3molH—H键断裂
c.CO2的转化率和H2的转化率相等
d.混合气体的密度保持不变
③反应CO2（g）＋3H2（g）
CH3OH（g）＋H2O（g），在起始温度（T1℃）、体积相同（2L）的两密闭容器中，改变条件，反应过程中部分数据见下表：
反应时间
CO2/mol
H2/mol
CH3OH/mol
H2O/mol
反应Ⅰ：
恒温恒容
0min
6
10min
4.5
20min
30min
反应Ⅱ：
绝热恒容
反应Ⅰ，前10min内的平均反应速率v（CH3OH）＝_______________________________。
达到平衡时，反应Ⅰ、Ⅱ对比：
平衡常数K（I）____________K（II）（填“>
”或“＝”）；
平衡时CH3OH的浓度c（I）____________c（II）（填“>
”或“＝”）。
【答案】50%aPa<
ab0.025mol·
L-1·
min-1>
>
16．
（1）常温下，在200mL氢氧化钡溶液中含有1×
10-3mol的钡离子，将此溶液与pH＝3的盐酸混合，使其混合溶液的pH＝7，应取氢氧化钡溶液和盐酸的体积之比是_________。
（2）25℃时，利用pH试纸测得0.1mol•L-1醋酸溶液的pH约为3，则可以估算出醋酸的电离常数约为_______；
向10mL此溶液中加入少量冰醋酸，忽略溶解过程中溶液温度和体积的微小变化，溶液中c（H＋）/c（CH3COOH）的值将_____（填“增大”、“减小”或“无法确定”）。
（3）电化学法是合成氨的一种新方法，其原理如图所示，阴极的电极反应式是_____。
（4）废水中含氮化合物的处理方法有多种。
①NaClO溶液可将废水中的NH4+转化为N2。
若处理过程中产生N20.672L（标准状况），则需要消耗0.3mol·
L-1的NaClO溶液______________L。
②在微生物的作用下，NH4+经过两步反应会转化为NO3-，两步反应的能量变化如图所示。
则1molNH4+（aq）全部被氧化成NO3-（aq）时放出的热量是______________kJ。
③用H2催化还原法可降低水中NO3-的浓度，得到的产物能参与大气循环，则反应后溶液的pH______（填“升高”、“降低”或“不变”）。
（5）常温下，用NaOH溶液作CO2捕捉剂不仅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工产品Na2CO3。
若某次捕捉后得到pH=10的溶液，则溶液c（CO32-）∶c（HCO3-）=_______。
[常温下K1（H2CO3）=4.4×
10-7、K2（H2CO3）=5×
10-11]。
【答案】1：
1010-5mol·
L－1减小N2+6H++6e-=2NH30.3346升高1：
2或0.5
①，第二步热化学反应为NO2-（aq）+0.5O2（g）=NO3-（aq）△H=-73kJ•mol-1②，由盖斯定律可知①+②得1molNH4+（aq）全部氧化成NO3-（aq）的热化学方程式为NH4+（aq）+2O2（g）=2H+（aq）+NO3-（aq）+H2O（l）△H=-346kJ•mol-1，即放出346kJ的热量；
③H2催化还原饮用水中NO3-，反应中的还原产物和氧化产物均可参与大气循环，则产物为水和氮气，该反应为5H2+2NO3-
N2+4H2O+2OH-，氢氧根离子浓度增大，则pH升高；
（5）若某次捕捉后得到pH=10的溶液，则溶液酸碱性主要决定CO32-+H2O
HCO3-+OH-，K=
，c（CO32-）∶c（HCO3-）=
。
17．Ⅰ.氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。
（1）下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。
反应
大气固氮N2（g）＋O2（g）⇌2NO（g）
工业固氮N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g）
27
2000
25
400
450
3.84×
10－31
0.1
5×
108
0.507
0.152
①分析数据可知：
大气固氮反应属于________（填“吸热”或“放热”）反应。
②分析数据可知：
人类不适合大规模模拟大气固氮的原因：
____________________________。
（2）工业固氮反应中，在其他条件相同时，分别测定N2的平衡转化率在不同压强（p1、p2）下随温度变化的曲线，下图所示的图示中，正确的是________（填“A”或“B”）；
比较p1、p2的大小关系：
________。
Ⅱ.目前工业合成氨的原理是N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g）。
（3）在一定温度下，将1molN2和3molH2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8mol。
①达平衡时，H2的转化率α1＝________。
②已知平衡时，容器压强为8MPa，则平衡常Kp＝________（用平衡分压代替浓度计算，分压＝总压×
【答案】吸热K值小，正向进行的程度小（或转化率低），不适合大规模生产Ap2＞p160%49/192或0.255或0.26
18．甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：
CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g），现在实验室模拟该反应并进行分析。
（1）下图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①该反应的焓变ΔH__________0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1_______K2（填“＞”、“＜”或“＝”）。
③若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是______________。
A．升高温度B．将CH3OH（g）从体系中分离
C．使用合适的催化剂D．充入He，使体系总压强增大
（2）在容积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，如图所示
下列说法正确的是________（填序号）；
①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v（CH3OH）＝nA/tAmol·
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时
增大
（3）在T1温度时，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2的转化率为α，则容器内的压强与起始压强之比为_____________。
【答案】＜＞B③④（2-α）/2
物质的量之比，即容器内的压强与起始压强之比等于（4－2α）：
4=（2－α）：
2。
19．“一碳化学”是指以含一个碳原子的化合物（如：
CO2、CO、CH4、CH3OH等）为初始反应物，合成一系列重要的化工原料和燃料的化学。
以CO2和NH3为原料合成尿素是利用CO2的成功范例。
在尿素合成塔中的主要反应可表示如下：
反应I：
2NH3（g）+CO2（g）
NH2COONH4（s）△H1=-159.47kJ/molK1
反应II：
NH2COONH4（s）
CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H2=+72.49kJ/molK2
总反应：
CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H3K3
请回答：
（1）①总反应的△H3=_______kJ/mol。
该热化学方程式的平衡常数K3=______（用K1、K2表示）。
②一定温度下，在体积固定的密闭容器中按计量比进行反应I，下列不能说明反应达平衡状态的是_____________。
A．混合气体的平均相对分子质量不再变化
B．容器内气体总压强不再变化
C．2V正（NH3）=V逆（CO2）
D．容器内混合气体的密度不再变化
③环境为真空时，在一敞开容器（非密闭容器）中加入NH2COONH4固体，足够长时间后，反应是否建立平衡状态?
___________（填“是”或“否”）。
（2）在体积可变的恒压（P总）密闭容器中充入1molCO2与足量的碳，让其发生反应：
C（s）+CO2（g）
2CO（g）△H>
平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示。
①T℃时，达平衡后向容器中若充入稀有气体，v（正）___v（逆）（填“>
”“<
”或“=”）；
若充入等体积的CO2和CO，平衡________移动（填“正向”“逆向”或“不”）。
②650℃，CO2的转化率为_____________。
③已知：
气体分压（P分）=气体总压×
用平衡分压代替平衡浓度表示平衡常数，925℃时，Kp=_____________（用含P总的代数式表示）。
【答案】-86.98K1·
K2AC否＞不25%23.04P总
20．
（1）甲醇（CH3OH）是重要的溶剂和替代燃料，工业上用CO和H2在一定条件下制备CH3OH的反应为：
CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g），在体积为1L的恒容密闭容器中，充入2molCO和4molH2，一定条件下发生上述反应，测得CO（g）和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图一所示。
下列说法正确的是____________（填字母序号）。
A．达到平衡时，H2的转化率为65%
B．5min后容器中混合气体的平均相对分子质量不再改变
C．达到平衡后，再充入氩气，反应速率减小
D．2min前v（正）>
v（逆），2min后v（正）<
v（逆）
（2）碳与水蒸气反应制取H2的相关反应如下：
Ⅰ:
C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.0kJ/mol
Ⅱ:
CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-43kJ/mol
Ⅲ:
CaO（s）+CO2（g）=CaCO3（s）△H=-178.3kJ/mol
计算反应C（s）+2H2O（g）+CaO（s）
CaCO3（s）+2H2（g）的△H=__________kJ/mol；
①若K1、K2、K3分别为反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数，该平衡常数K=__________（用K1、K2、K3表示）。
②对于可逆反应C（s）+2H2O（g）+CaO（s）
CaCO3（s）+2H2（g），采取以下措施可以提高H2产率的是________。
A．降低体系的温度B．压缩容器的体积C．增加CaO的量D．选用适当的催化剂
【答案】B-90.3K1·
K2·
K3A
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