高中化學復習-化學平衡常數練習題含答案

第二章第三節(jié)第3課時

一、選擇題

1.下列關于平衡常數K的說法中，正確的是()

①平衡常數K只與反應本身及溫度有關②改變反應物濃度或生成物濃度都會改變平

衡常數K③加入催化劑不改變平衡常數K④平衡常數K只與溫度有關，與反應的本身及

濃度、壓強無關

A.①②B.②③

C.③④D.①③

解析：平衡常數K是一個溫度函數，只與反應本身及溫度有關，催化劑不能改變化學

平衡，故加入催化劑不改變平衡常數K。

答案：D

2.(2015?經典習題選萃)一定條件下，固定容積的密閉容器中，CO和H2反應生成甲醇:

CO(g)+2H2(g)CH.QH(g)。如圖是該反應在不同溫度下CO的轉化率隨時間變化的曲線。

下列判斷正確的是()

A.T\>T2熟

B.該反應的△”>()花7/T]一

C.Ty時的平衡常數Ki>Tz時的平衡常數K2左;_______]

D.「時的平衡常數KI<T2時的平衡常數K2

解析：本題考查化學平衡知識的綜合應用，考查考生結合圖像分析問題的思維能力。難

度中等。

A項，根據''先拐先平衡”可確定溫度乃>71；B項，5到不為升溫的過程，CO的轉

化率降低，即該反應的AH<0；C項、D項，八平衡時生成物濃度大于△平衡時生成物濃度,

即平衡常數K>K2。

答案：C

3.一定溫度下，在容積為2L的密閉容器中發(fā)生反應CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),

部分數據見下表(表中/2>h)o

反應時間/min0t\t2

?(CO)/mol1.200.80

/7(H2O)/mol0.600.20

n(CO2)/mol0

n(H2)mol0

下列說法正確的是()

A.反應在t\min內的平均速率為u(H2)=—^-mol-L'-min

B.平衡時CO的轉化率為66.67%

C.該溫度下反應的平衡常數為1

D.其他條件不變,若起始時/t(CO)=0.60mol,?(H2O)=1.20mol,則平衡時“(CO?)

=0.20mol

解析：根據化學方程式可知在t\min內生成0.40molH2,因此在/)min內的平均速率為

o(H2)=，*m°lmol-L'min\故A錯誤。根據化學方程式可知Amin、力min時

2Lxmin/i

均有“(CO)=0.80mol,"(H2O)=0.20mol,/7(C02)=H(H2)=0.40mol,故表格中t\min,timin

時的數據均為平衡時的物質的量。據此可求出CO平衡時轉化率為0.4mol/1.2molX100%=

33.33%。故B錯誤。由于該反應是一個反應前后氣體體積不變的反應，將平衡時的物質的

量代入平衡常數表達式，可計算出反應的平衡常數為1,C正確。根據平衡常數值可計算出

D項中平衡時”(CO?)=0.40mol,故D錯誤。

答案：C

4.(2015?江西八校聯考)在溫度力和%已知7>Ti)下，X2(g)和H?反應生成HX的平衡

常數如下表：

化學方程式

K(Ti)K(T2)

F2+H22HF1.8X103619X1()32

C12+H22HC19.7X10'24,2X10"

Brz+H22HBr5.6X1079.3X106

I2+H22HI4334

僅依據K的變化，隨著鹵素原子序數的遞增，下列推斷不正確的是()

A.X2與H2反應的劇烈程度逐漸減弱

B.HX的穩(wěn)定性逐漸減弱

C.HX的生成反應是放熱反應

D.在相同條件下，平衡時X2的轉化率逐漸降低

解析：本題考查化學平衡和鹵素原子的遞變規(guī)律，意在考查考生分析問題的能力。由表

中數據可知，對于同一反應，溫度越高平衡常數越小，這說明升高溫度平衡向逆反應方向移

動，所以HX的生成反應是放熱反應，C項正確；同一溫度下，隨著鹵素原子序數的遞增，

K遞減，說明反應正向進行的程度依次減小，平衡時X2的轉化率逐漸降低，HX的穩(wěn)定性

逐漸減弱，B、D項正確；不能依據K的變化判斷反應的劇烈程度，故A項錯誤。

答案:A

5.1000℃時，FeO(s)+H2Fe(s)+H2O,K=0.52。欲使容器中有1.0molFeO被還

原，反應前容器中應充入amolH2。則。的值最接近()

A.1.0B.2.0

C.3.0D.4.0

解析：本題考查化學反應分析，涉及化學平衡常數、化學計算等知識，意在考查考生的

分析能力與計算能力。1000°C時，水是氣態(tài)。當容器中有1.0molFeO被還原時，有l(wèi).Omol

出參與反應，生成LOmolHzO。設容器容積為VL,則平衡時c(H2O)=l/Vmol/L,以比)=

1/V

(a-l)/Vmol/LoK=°32。)/。32)=(〃二?)7=0.52,解得。七2.9,C選項正確。

答案：C

6.(2015?甘肅部分高中第一次聯考)等物質的量的X(g)與Y(g)在密閉容器中進行反應：

X(g)+2Y(g)3Z(g)+Q(s)A/7>0,下列敘述正確的是()

A.當容器中X與Y的物質的量之比滿足1：2時反應達到平衡

B.達到平衡時X的轉化率為25%,則平衡常數K為9/4

C.達到平衡后，反應速率2逑"：(丫)=3。逆(Z)

D.達到平衡后，加入Q,平衡逆向移動

解析：反應中X、Y按照物質的量之比1：2進行反應，而容器中兩者物質的量之比為

1:2時不一定達到平衡，A項錯誤；設X、Y起始的物質的量都為1mol,容器的體積為

VL,達到平衡時X的物質的量是10101X(1—25%)=0.750101,消耗*的物質的量是0.25mol,

則Y的物質的量為1mol-0.25molX2=0.5mol,生成Z的物質的量為0.25molX3=0.75

,0.754

9

mol,則平衡常數-不=不B項正確；達到平衡后3。工(Y)=2o虱Z),C項錯誤;

由于Q為固體，加入Q后平衡不移動，D項錯誤。

答案：B

7.一定溫度下，在容積為IL的密閉容器中，存在如下關系：xH20(g)(H2O),v(g),

反應物和生成物的物質的量隨時間的變化關系如圖。下列說法不正確的是()

A.x=3

B.該溫度下，反應的平衡常數為0.125L?/mo『

C.平衡時混合氣體的平均摩爾質量是33.3g/mol

D.八時刻，保持溫度不變，再充入1molH20(g),重新達到平衡時，’1，即,將增大

解析：本題以化學平衡圖像為載體考查化學平衡的移動、化學平衡常數以及化學平衡的

計算，意在考查考生的分析能力和判斷能力。根據圖像可得如下關系:

xH2O(g)(H2O).v(g)

起始5molOmol

轉化3mol1mol

平衡2mol1mol

化學方程式中的化學計量數之比等于參加反應各物質的物質的量之比，則x=3,A項

正確；該溫度下反應的平衡常數黑:尸.125L2/moHB項正確；平衡時混合氣體

以曰——2molX18g/mol+1molX54g/mol…心、己,s,

的平均摩爾質厘；M=2mol+lmol=30g/mol,C項錯灰；外時刻，保

l

持溫變不變，再充入1mol水蒸氣，相當于增大壓強，平衡右移，重新達到平衡時，2gp

C(H12O)

將增大，D項正確。

答案：C

8.(2015?試題調研)已知在25℃時，下列反應的平衡常數如下：

①N2(g)+O2(g)2N0(g)KI=1X1()-30

81

②2H2(g)+O2(g)2H20(g)K2=2X10

92

③2c02(g)2CO(g)+O2(g)/C=4X10

下列說法正確的是()

A.NO分解反應NO(g)呆②+如?的平衡常數為1義IO、。

B.根據丘的值可以判斷常溫下山和02很容易反應生成H20

C.常溫下，NO、40、CO2三種物質分解放出O2的傾向順序為NO>H2O>CO2

D.溫度升高，上述三個反應的平衡常數均增大

解析：A中此反應的平衡常數"際:圾華疆)=#=102B中的

與反應條件無關，實際上常溫下H2和02不易反應；C中通過分解方向的平衡常數大小分析

分解放出02的傾向；D中溫度升高對三個反應的影響不同，則平衡常數變化不同。

答案：C

9.(2015?安徽理綜)汽車尾氣中NO產生的反應為：N2(g)+O2(g)2N0(g)o一定條件

下，等物質的量的N2(g)和02(g)在恒容密閉容器中反應，如圖曲線a表示該反應在溫度T

下N2的濃度隨時間的變化，曲線b表示該反應在某一起始反應條件改變時用的濃度隨時間

的變化。下列敘述正確的是()

A.溫度T下，該反應的平衡常數K=4(C0*“)2

B.溫度T下，隨著反應的進行，混合氣體的密度減小

C.曲線b對應的條件改變可能是加入了催化劑

D.若曲線b對應的條件改變是溫度，可判斷該反應的△“<()

解析：

N2(g)+o2(g)2NO(g)

始(molL|):CoCo0

轉(molL-1):Co—ClCo—C]2(c0-ci)

平(molL」):ClCl2(CQ-ci)

故T溫度下Ku%”押■,A項正確；對于反應物、生成物均為氣體的反應來說，恒容

條件下，密度是定值，B項不正確；催化劑只影響反應速率，不影響平衡狀態(tài)，C項不正確；

若曲線b對應的條件是溫度改變，則a到b應是升溫，升高溫度c(N2)變小，說明平衡正向

移動，該反應的AH〉。，D項不正確。

答案：A

10.相同溫度下，在體積相等的三個恒容器閉容器中發(fā)生可逆反應：2N%(g)N2(g)

+3H3(g)AH=+92.4kJ/moL

實驗測得起始、平衡時的有關數據如下表:

容器起始時各物質物質的量/mol平衡時反應中

編號的能量變化

NH3N2H2

①200吸收熱量akJ

②013放出熱量匕kJ

③400吸收熱量ckJ

下列敘述正確的是()

A.熱量關系：a=b

B.①②③反應的平衡常數：③，①〉②

C.達平衡時H2的體積分數：①〉③

D.①中的密度不再改變時說明反應已達到平衡狀態(tài)

解析：若反應①中NH3的平衡轉化率為50%,則a=b,若反應①中NH3的平衡轉化率

小于50%,貝"若反應①中N%的平衡轉化率大于50%,則a>b,A選項錯誤；溫度相

同，所以反應①、②、③的平衡常數相同，B選擇錯誤；反應③可以看成是在兩個相同容器

中相同條件下同時進行反應①，達平衡后，把這兩個容器中的氣體壓縮到其中一個容器中，

如果平衡不移動，氫氣的體積分數應該與反應①相等，但是壓強增大，平衡向逆反應方向移

動，氫氣的體積分數減小，所以達平衡時氫氣的體積分數：①,③，C選項正確；因為氣體

總質量始終不變，容器恒容，所以密度始終不變，不能用密度變化來衡量反應是否達到平衡

狀態(tài)，D選項錯誤。

答案：C

二、非選擇題

11.煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數、投料比及熱值等問題。已知：CO(g)+

H2O(g)H2(g)+CCh(g)的平衡常數隨溫度的變化如表所示：

溫度/℃400500800

平衡常數K9.9491

試回答下列問題:

(1)上述反應的化學平衡常數表達式為。

(2)在800℃發(fā)生上述反應，以下表中物質的物質的量投入恒容反應器中，其中向正反

應方向移動的有(填“A”、"B"、"C”、"D"或"E”)。

n(CO)/I(H2O)?(H2)n(CO2)

A1523

B2211

C3300

D0.5211

E3121

(3)已知在一定溫度下,C(s)+C02(g)2co(g)的平衡常數為K：C⑸+比0。CO(g)

+H2(g)的平衡常數為K；CO(g)+H2O(g)H2(g)+CC)2(g)的平衡常數為6則K、垢、

Ki之間的關系是.

(4)向VL密閉容器中通入10molCO和10mol水蒸氣，在T℃時達到平衡，然后快速

通過堿石灰，將所得的混合氣體燃燒，測得放出的熱量為2842kJ(已知CO的燃燒熱為283

kJmor1,比的燃燒熱為286kJ-mo「)，則:TC時的化學平衡常數K=。

解析：(1)根據化學平衡常數表達式的書寫規(guī)則，該反應的化學平衡常數表達式為(1)K

_C(H2)C(CO2)

-0

C(CO)C(H2O)

1

2X31X1--

(2)A項，QC=K=L2>1,平衡左移；B項，QC=K4平衡右移；C項，從正

IAJ乙人乙

[X]2X1

反應開始，平衡右移；D項，QC=7TF=1，平衡不移動；E項，QC=K77<1，平衡右移。

U.JAZ3zx1

B、C、E項符合題意。

—丁處工，/(CO)工，C(CO)C(H2)C(H2)-C(CO)6KP—區(qū)

K2

⑶由就可知c(CO2)''~C(H2O)'%一C(CO>C(H2。)'所以“一/°

(4)設生成的H2為xmol,則剩余的CO為(10—x)mol,故有286x+(10—x)X283=2842,

44

-

VV4

-

則x=4,K=66-9

V-

V

C(H2)C(CC>2)

答案:(1)K=

C(CO)C(H2O)

(2)BCE

(3)K=K/Ki

(4)4/9

12.(2014.新課標全國II)在容積為1.00L的容器中，通入一定量的N2O4,發(fā)生反應

N2O4(g)2NO2(g),隨溫度升高，混合氣體的顏色變深。回答下列問題：

⑴反應的A40(填“大于”或“小于”)；100°C時，體系中各物質濃度隨時間

變化如圖所示。在0?60s時段，反應速率。(N2O4)為mol-L's-1；反應的平衡常數

為

(2)100℃時達平衡后，改變反應溫度為T,c(N2C)4)以0.0020moLLls-i的平均速率降

低，經10s又達到平衡。

①7：_______100℃(填“大于”或“小于”)，判斷理由是。

②列式計算溫度7時反應的平衡常數K2。

(3)溫度T時反應達平衡后，將反應容器的容積減少一半。平衡向(填“正反應”

或“逆反應”)方向移動，判斷理由是o

解析：本題主要考查化學平衡知識。意在考查考生對基礎知識的應用能力、計算能力以

及分析判斷能力。(1)由于NO2為紅棕色氣體，N2O4為無色氣體，溫度升高，混合氣體的顏

色加深，說明NO2氣體濃度增大，即升溫平衡向生成二氧化氮氣體的方向移動，升高溫度

平衡向吸熱反應的方向移動，所以該反應的正反應為吸熱反應，即AH大于0；根據反應速

率的定義可求出N2O4的反應速率；由題中圖像可知平衡時NO?和N2O4的濃度，將數據代

入平衡常數表達式計算即可。(2)①由題意，改變溫度，N2O4的濃度減小，則是升高溫度，T

大于100℃。②根據速率和時間，求出減少的N2O4的濃度為0.02molL，則平衡時N2O4

的濃度為0.020mol-L1,NO2為0.16mol-L由平衡常數表達式可得K2的值。(3)縮小體

積，即增大壓強，增大壓強平衡向氣體分子數減小的方向移動，所以平衡逆向移動。

答案：(1)大于0.00100.36mol-L'

(2)①大于反應正方向吸熱，反應向吸熱方向進行，故溫度升高②平衡時，C(NO2)

1

=0.120mol-L'+0.0020molL-'-s"X10sX2=0.16mol-L"c(N2O4)=0.040mol-L

(0.16mol-L')2

-1

0.0020mol-L'-sX10s=0.020mol-LK2^0.020mol-L113molL

(3)逆反應對氣體分子數增大的反應，增大壓強平衡向逆反應方向移動

13.實施以節(jié)約能源和減少廢氣排放為基本內容的節(jié)能減排政策,是應對全球氣候問題、

建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇?；ば袠I(yè)的發(fā)展必須符合國家節(jié)能減排的總

體要求。試運用所學知識，回答下列問題：

(1)已知某溫度下某反應的化學平衡常數表達式為：K=彳罌懸它所對應的化學反

應為：。

(2)已知在一定溫度卜，

①C(s)+CCh(g)2C0(g)AM=akJ/mol平衡常數K；

②C0(g)+H20(g)H2