化学平衡常数及计算练习附问题详解.docx

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化学平衡常数及计算练习附问题详解

化学平衡常数练习

一、单项选择题

1．在一密闭容器中，反响aX（g）+bY（g）cZ（g）达到平衡时平衡常数为K1；在温度不变的条件下向容器入一定量的X和Y气体，达到新的平衡后Z的浓度为原来的1.2倍，平衡常数为K2，如此K1与K2的大小关系是〔〕

A．K1K2D．无法确定

2．在300mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反响：

Ni（s）＋4CO（g）⇌Ni（CO）4（g），该反响平衡常数与温度的关系如下表：

温度/℃

25

80

230

平衡常数

5×104

2

×10－5

如下说法不正确的答案是（　　）

A．上述生成Ni（CO）4（g）的反响为放热反响

B．在25℃时，反响Ni（CO）4（g）⇌Ni（s）＋4CO（g）的平衡常数为

2×10－5

C．在80℃时，测得某时刻，Ni（CO）4、CO浓度均为0.5mol·L－1，如此此时v正>v逆

D．在80℃达到平衡时，测得n（CO）＝0.3mol，如此Ni（CO）4的平衡浓度为2mol·L－1

3．在一定温度下，改变反响物中n（SO2），对反响2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）ΔH<0的影响如如下图，如下说确的是〔〕

A．反响b､c点均为平衡点，a点未达到平衡且向正反响方向进展

B．a､b､c三点的平衡常数Kb>Kc>Ka

C．上述图象可以得出SO2的含量越高得到的混合气体中SO3的体积分数越高

D．a､b､c三点中，a点时SO2的转化率最高

4．如下关于化学平衡常数的说法中，正确的答案是（）

A．可以用化学平衡常数来定量描述化学反响的限度

B．在平衡常数表达式中，反响物浓度用起始浓度表示，生产物浓度用平衡浓度表示

C．平衡常数的大小与浓度、压强、催化剂有关

D．化学平衡发生移动，平衡常数必定发生变化

5．在一定温度下，向2L体积固定的密闭容器中参加1molHI，发生反响：

2HI（g）⇌H2（g）+I2（g）∆H>0，测得

的物质的量随时间变化如表，如下说确的是（）

1

2

3

A．2 min的HI的分解速度为

B．该温度下，平衡时HI的转化率为1

C．该温度下的平衡常数为

，温度升高10℃后平衡常数为

，如此K1>K2

D．达平衡后其他条件不变，压缩容器体积，平衡不移动，

不变

6．关于C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）的平衡常数（K）书写形式，正确的答案是（）

A．K=

B．K=

C．K=

D．K=

7．吸热反响N2〔g〕＋O2〔g〕2NO〔g〕，在2000℃×10－4。

2000℃×10－3×10－1molN2×10－2molO2，如此如下说确的是（）

A．此反响的初始状态为化学平衡状态

B．此反响的初始状态为非化学平衡状态，反响将正向进展

C．此反响的初始状态为非化学平衡状态，反响将逆向进展

D．无法判断

8．某化学反响的平衡常数表达式为K＝

，在不同的温度下该反响的平衡常数值分别为：

t℃

700

800

830

1000

1200

K

有关表示错误的答案是（）

A．该反响的化学方程式是：

CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）

B．该反响的正反响是放热反响

C．如果在一定体积的密闭容器中参加CO和H2O各1mol，再把温度升高到830℃，此时测得CO2为0.4mol时，这时可逆反响处于平衡状态

D．假设平衡浓度关系符合

=

，可判断此时温度是1000℃

9．在一定体积的密闭容器中，进展如下化学反响：

2X（g）＋Y（s）

Z（g）＋W（g），假设其化学平衡常数K和温度t的关系如下表

如下表示不正确的答案是（）

A．上述反响的正反响是吸热反响

B．该反响的化学平衡常数表达式为K＝

C．假设在1L的密闭容器入X和Y各0.3mol，5min后温度升高到800℃，此时测得X为0.1mol，该反响达到平衡状态

D．混合气体的密度保持不变可作为该反响达到平衡的标志之一

10．反响①：

CO（g）＋CuO（s）CO2（g）＋Cu（s）和反响②：

H2（g）＋CuO（s）Cu（s）＋H2O（g）在一样的某温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反响③：

CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）的平衡常数为K。

如此如下说确的是（　　）

A．反响①的平衡常数K1＝

B．反响③的平衡常数K＝

C．对于反响③，恒容时，温度升高，H2浓度减小，如此该反响为吸热反响

D．对于反响③，恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定增大

二、综合题。

11．I.一密封体系中发生如下反响：

N2＋3H22NH3ΔH<0，如如下图是某一时间段中反响速率与反响进程的曲线关系图：

回答如下问题：

〔1〕处于平衡状态的时间段是___________、___________、___________。

〔2〕t1、t3、t4时刻体系中分别是什么条件发生了变化：

____________、___________、___________。

〔3〕如下各时间段时，氨的百分含量最高的是___________〔填序号〕。

A．t0～t1B．t2～t3C．t3～t4D．t5～t6

II.830K时，在密闭容器中发生如下可逆反响：

CO〔g〕+H2O〔g〕CO2〔g〕+H2〔g〕△H＜0。

试回答如下问题：

〔4〕假设起始时c〔CO〕=2 mol·L-1，c〔H2O〕=3 mol·L-1，达到平衡时CO的转化率为60%，如此在该温度下，该反响的平衡常数K=____________。

〔5〕在一样温度下，假设起始时c〔CO〕=1mol·L-1，c〔H2O〕=2mol·L-1，反响进展一段时间后，测得H2·L-1，如此此时该反响是否达到平衡状态______〔填“是〞与“否〞〕，此时v〔正〕____v〔逆〕〔填“大于〞“小于〞或“等于〞〕。

12．在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反响N2O4（g）2NO2（g），随温度升高，混合气体的颜色变深。

回答如下问题：

〔1〕反响的△H______0〔填“大于〞“小于〞〕；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。

在0~60s时段，反响速率v（N2O4）为___________mol·L-1·s-1反响的平衡常数K1为___________。

〔2〕100℃时达到平衡后，改变反响温度为T，c（N2O4）以0.0020mol·L-1·s-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。

①T_______100℃〔填“大于〞“小于〞〕，判断理由是_____。

②列式计算温度T时反响的平衡常数K2___________

〔3〕温度T时反响达平衡后，将反响容器的容积减少一半，平衡向___________〔填“正反响〞或“逆反响〞〕方向移动，判断理由是___________。

化学平衡常数练习参考答案

1．B平衡常数只与温度有关，对于同一反响只要温度不变，平衡常数不变，所以K1=K2，故答案为B。

2．C【解析】

A、由表格数据可知，随着温度的升高，化学平衡常数降低，说明反响向逆反响反响进展，根据勒夏特列原理，正反响方向是放热反响，故说确；

B、此反响的化学平衡常数应是上述反响平衡常数的倒数，即1/5×104=2×10－5，故说确；

C、在80℃时，K=2，此时的浓度商为4=8>2，说明反响向逆反响方向进展，即v正

D、此时c（CO）=0.3/300×10－3mol·L－1=1mol·L－1，根据平衡常数的表达式，c[Ni（CO）4]/14=2，即c[Ni（CO）4]=2mol·L－1，故说确。

答案选C。

3．D【解析】

A.图像的横坐标是起始时n（SO2），纵坐标是平衡时SO3的体积分数，因此，曲线是平衡线，线上的每个点均为平衡点，A项错误；

B.对于一个指定的反响，其平衡常数只受温度的影响，上述反响在一定温度下进展，因此，a、b、c三点的平衡常数相等，B项错误；

C.由图像知，随起始时n（SO2）的增大，平衡时SO3的体积分数先逐渐增大、后又逐渐减小，C项错误；

D.增加一种反响物的用量，可以提高另一反响物的转化率，而本身转化率降低，因此a、b、c三点中，n（SO2）逐渐增大，平衡时SO2的转化率逐渐减小，a点时SO2的转化率最高，D项正确；

答案选D。

4．A【解析】

A.化学平衡常数越大，如此化学反响限度越大，故A正确；

B.在平衡常数表达式中，无论反响物浓度还是生成物浓度都是平衡浓度，故B错误；

C.因平衡常数的大小与只与温度有关，与浓度、压强、催化剂无关，故C错误；

D.平衡常数只随温度变化，故D错误；

故答案为A。

【点睛】

明确影响化学平衡、化学反响速率的因素为解答关键，注意化学平衡常数与浓度、压强、催化剂无关，为易错点，并不是平衡右移平衡常数就会变大，只要温度不变平衡常数就不变。

5．A【解析】

由表格中数据可知2min时，反响达到平衡状态，可列出三段式：

2HI（g）⇌H2（g）+I2（g）

起始（mol/L）0.500

变化

2min量（mol/L）0.40.050.05

A.2min的HI的分解速度

，A项正确；

B.依据上述分析可知，平衡时HI的转化率为

，B项错误；

C.反响是吸热反响，升温平衡正向进展，平衡常数增大，温度升高10℃后，平衡常数为K2，如此K1

D.压缩容器体积压强增大，反响前后气体体积不变，平衡不动，但体积减小，物质的浓度增大，D项错误；

答案选A。

【点睛】

学生们往往忽略：

缩小容积增大压强后，不管平衡向哪个方向移动或者不移动，所有气体物质的浓度都会增大。

由H2、I2（g）、HI气体组成的平衡，反响前后气体体积不变，加压后平衡不移动，但体积减小浓度增大，颜色变深，且不能用勒夏特列原理解释。

6．C【解析】平衡常数等于生成物浓度的幂次方乘积除以反响物的幂次方乘积，注意固体和纯液体不写在计算式中，根据C（s）+H2O（g）⇌CO（g）+H2（g），化学平衡常数K=

，应当选C。

7．C【解析】根据浓度商与平衡常数之间的关系进展判定，Qc〉K，反响逆向进展，Qc=K，平衡，Qc

【详解】

在10L密闭容器放入2.94×10－3molNO、2.50×10－1molN2和4.00×10－2molO2，计算反响的浓度商QC，QC=c2（NO）/c（N2）c（O2）=（4.00×10－3）2/（2.50×10－2）×2.94×10－4）=2.18>K＝6.2×10－4，综上Q〉K，故反响不处于平衡状态，反响的Q有减小的趋势，即有向逆反响方向进展的趋势，C正确；

综上所述，此题正确选项C。

8．C【解析】A.化学反响的平衡常数表达式为K=

，而平衡常数是生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与反响物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值，故反响物是一氧化碳和水，生成物是二氧化碳和氢气，该反响的化学方程式是：

CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g），A项正确；

B.由表中数据可知，温度越高，平衡常数越小，说明升高温度，平衡向逆反响方向移动，所以该反响正反响是放热反响，B项正确；

C.

，反响前后气体的体积不变，用物质的量代替浓度计算，故Qc=

=2.25>1，830℃时Qc不等于K，说明反响未达到平衡，C项错误；

D.某温度下，如果平衡浓度符合如下关系式：

=

，如此K=

，对照平衡常数可知温度是1000℃，D项正确；

答案选C。

9．B【解析】

A.升高温度，平衡常数增大，所以上述反响的正反响是吸热反响，故A正确；

B.Y是固体不能计入平衡常数表达式，该反响的化学平衡常数表达式为K＝

，故B错误；

C.假设在1L的密闭容器入X和Y各，5min后温度升高到800℃，此时测得X为，如此生成Z为、W为，

，所以该反响达到平衡状态，故C正确；

D.根据

，气体质量是变量，所以密度是变量，混合气体的密度保持不变可作为该反响达到平衡的标志之一，故D正确；

选B。

【点睛】

此题考查化学平衡状态判断、反响方向判断等，会根据化学平衡常数K、浓度熵Q的大小关系判断反响方向，侧重考查学生对实验数据的分析处理能力。

10．B〔解析〕

A．化学平衡常数表达式中固体、纯液体不需要表示，反响①的平衡常数K1＝

，故A错误；

B．反响①的平衡常数K1＝

，反响②的平衡常数K2＝

，反响③：

CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）的平衡常数为K＝

＝

＝

，故B正确；

C．对于反响③，恒容时，温度升高，H2的浓度减小，说明升高温度平衡向逆反响移动，正反响为放热反响，故C错误；

D．对于反响③，恒温恒容下，通入稀有气体增大压强，平衡不移动，H2的浓度不变，故D错误；

故答案为B。

11．t0～t1t2～t4t5～t6升高温度加催化剂降低压强A1否大于

【解析】〔1〕从平衡状态的本质特征分析，可逆反响达到平衡时，正逆反响速率相等；

〔2〕根据温度、催化剂以与压强对反响速率的影响分析，注意各时间段正逆反响速率的变化；

〔3〕随着反响的进展，生成的氨气逐渐增多，氨气的体积分数逐渐增大；

〔4〕根据三段式解题法，求出反响混合物各组分浓度的变化量、平衡时各组分的浓度，代入平衡常数表达式计算平衡常数；

〔5〕计算常数的浓度商Qc、平衡常数，与平衡常数比拟判断反响进展方向，据此解答。

【详解】

〔1〕从平衡状态的本质特征分析，可逆反响达到平衡时，正逆反响速率相等，时间处于t0～t1，t2～t3，t3～t4，t5～t6时，正逆反响速率相等，如此说明反响达到平衡状态，

故答案为：

t0～t1，t2～t4，t5～t6；

〔2〕t1时，正逆反响速率都增大，且逆反响速率大于正反响速率，平衡向逆反响方向移动，由反响方程式△H<0可知，应为升高温度；t3时，正逆反响速率都增大并且相等，平衡不移动，应为参加催化剂的变化；t4时，正逆反响速率都减小，且逆反响速率大于正反响速率，平衡向逆反响方向移动，由方程式计量数关系可知，应为减小压强的变化；

故答案为：

升高温度；加催化剂；降低压强；

〔3〕随着反响的进展，生成的氨气逐渐增多，氨气的体积分数逐渐增大，反响进展到最大时间时，生成的氨气最多，氨的体积分数最高，由于t1～t2时间段和t4～t5时间段，平衡都向逆反响方向移动，氨的百分含量都减小，所以应是t0～t1时间段中氨的百分含量最高，

故答案为：

A；

〔4〕平衡时CO的转化率为60%，如此CO的浓度变化量，如此：

故平衡常数

，

故答案为：

1；

〔5〕在一样温度下（850℃），假设起始时c（CO）=1mol⋅L−1，c（H2O）=2mol⋅L−1，反响进展一段时间后，测得H2的浓度为⋅L−1，如此：

浓度商

，故平衡向正反响进展，此时v（正）>v（逆），

故答案为：

否；大于。

12．大于0.0010.36mol·L—1大于反响正方向吸热，反响向吸热方向进展，故温度升高平衡时，c〔NO2〕=0.120mol·L—1+0.002mol·L—1·s—1×10s×2=0.160mol·L—1

c〔N2O4〕=0.040mol·L—1—0.002mol·L—1·s—1×10s=0.02mol·L—1

K2=0.160mol·L—1〕2/0.020mol·L—1=1.3mol·L—1逆反响对气体分子数增大的反响，增大压强平衡向逆反响方向移动

【解析】

〔1〕根据题意知，随温度升高，混合气体的颜色变深，二氧化氮的浓度增大，说明平衡向正反响方向移动；当其他条件不变时，升高温度，平衡向吸热反响方向移动，说明正反响为吸热反响，故△H大于0。

根据题给图像知，0-60s时段，N2O4的物质的量浓度变化为0.060mol·L-1，根据公式v=△c/△t计算，v（N2O4）=0.060mol·L-1/60s=0.001mol·L-1·s-1；分析题给图像知，二氧化氮的平衡浓度为0.120mol·L-1，四氧化二氮的平衡浓度为0.040mol·L-1，K1=[NO2]2/[N2O4]=0.36mol·L-1；

〔2〕①根据题意知，改变反响温度为T后，c（N2O4）以0.0020mol·L-1·s-1的平均速率降低，即平衡向正反响方向移动，又反响正方向吸热，反响向吸热方向进展，故为温度升高，T大于1000C，答案为：

大于；反响正方向吸热，反响向吸热方向进展，故温度升高；

②根据题意知，平衡时，c〔NO2〕=0.120mol·L-1+0.002mol·L-1·s-1×10s×2=0.160mol·L-1，c〔N2O4〕=0.040mol·L-1-0.002mol·L-1·s-1×10s=0.02mol·L-1，K2=〔0.160mol·L-1〕2/0.020mol·L-1=1.3mol·L-1；

〔3〕温度为T时，反响达平衡，将反响容器的体积减小一半，即增大压强，当其他条件不变时，增大压强，平衡向气体物质平衡向气体物质系数减小的方向移动，即向逆反响方向移动，答案为：

逆反响对气体分子数增大的反响，增大压强平衡向逆反响方向移动。