选修练习化学平衡常数

选修练习化学平衡常数文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]

课时跟踪检测（九） 化学平衡常数

1．下列关于平衡常数K 的说法中，正确的是( )

①平衡常数K 只与反应本身及温度有关 ②改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K ③加入催化剂不改变平衡常数K ④平衡常数K 只与温度有关，与反应的本身及浓度、压强无关

A ．①②

B ．②③

C ．③④

D ．①③

解析：选 D 平衡常数K 是一个温度常数，只与反应本身及温度有关，催化剂不能改变化学平衡，故加入催化剂不改变平衡常数K 。

2．可逆反应：C(s)＋H 2O(g)CO(g)＋H 2(g)在t ℃下达到平衡，

其平衡常数可表示为( )

A ．K ＝

c C·c H 2O

c CO·c H 2

B ．K ＝

c CO·c H 2

c C·c H 2O

C ．K ＝c H 2O

c CO·c H 2

D ．K ＝c CO·c H 2

c H 2O

解析：选 D C 是固体，它的浓度视为“1”，在平衡常数表达式中不出现。

3．在一定条件下，有下列分子数之比相同的可逆反应，其平衡常数

K 值分别是

①H 2＋F 22HF K ＝1047 ②H 2＋Cl 22HCl K ＝1017 ③H 2＋Br 22HBr K ＝109 ④H 2＋I 2

2HI K ＝1

比较K 值大小，可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是( )

A ．①②③④

B ．④②③①

C ．①④③②

D ．无法确定

解析：选A 化学平衡常数越大，表示该反应的正反应进行的程度越

大，故A正确。

4．对于可逆反应：C(s)＋CO

2

(g)2CO(g)，在一定温度下其平衡常数为K。下列条件的变化中，能使K值发生变化的是( ) A．将C(s)的表面积增大 B．增大体系的压强

C．升高体系的温度 D．使用合适的催化剂

解析：选C 化学平衡常数只受温度的影响，温度变化，K值才发生变化；平衡常数的大小与浓度、压强以及是否使用催化剂无关。

5．某温度下气体反应达到化学平衡，平衡常数K＝c A·c2B

c2E·c F

，恒容

时，若温度适当降低，F的浓度增加。下列说法中正确的是( )

A．增大c(A)、c(B)，K增大

B．降低温度，正反应速率增大

C．该反应的焓变为负值

D．该反应的化学方程式为2E(g)＋F(g)A(g)＋2B(g)

解析：选D A项，平衡常数K只随温度变化，不随浓度变化，故不正确；B项，降低温度，正、逆反应速率均减小，不正确；C项，降温，F浓度增大，表明平衡逆向移动，正反应是吸热反应，则焓变为正值，不正确；D项，根据化学平衡常数表达式可知A、B是生成物，E、F为反应物，且对应指数为其化学方程式前的计量数，正确。

6．将固体NH

4

I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：

①NH

4I(s)NH

3

(g)＋HI(g)；②2HI(g)H

2

(g)＋I

2

(g)。达到平衡

时，c(H2)＝mol·L－1，c(HI)＝4 mol·L－1，则此温度下反应①的平衡常数为( )

A．9 B．16

C．20 D．25

解析：选C 由H

2和HI的平衡浓度可推算出①反应生成的HI和NH

3

的浓度都为

mol·L－1×2＋4 mol·L－1＝5 mol·L－1，由于NH

3

没有转化，其平衡浓

度仍为5 mol·L －1，而HI 的平衡浓度由题意可知为4 mol·L －1

，则①的平衡常数K 1＝c (NH 3)·c (HI)＝5×4＝20。

7．高温、催化剂条件下，某反应达到平衡，平衡常数K ＝

c CO·c H 2O

c CO 2·c H 2

。恒容时，温度升高，H 2浓度减小。下列说法正确的是( )

A ．该反应的焓变为正值

B ．恒温恒容下，增大压强，H 2浓度一定减小

C ．升高温度，逆反应速率减小

D ．该反应的化学方程式为CO ＋H 2O

催化剂

高温CO 2＋H 2

解析：选A 因为该可逆反应的化学平衡常数K ＝c CO·c H 2O

c CO 2·c H 2

，可得出

该反应的化学方程式为CO 2(g)＋H 2(g)

催化剂

高温CO(g)＋H 2O(g)，D 项错

误；由于恒容时，温度升高，氢气浓度减小，说明平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应，即焓变为正值，A 项正确；该反应为反应前后气体分子数不变的反应，恒温恒容下，如充入稀有气体使压强增大，H 2浓度不变，B 项错误；升高温度，正、逆反应速率都增大，C 项错误。

8．已知反应A(g)＋B(g)

C(g)＋D(g)的平衡常数K 值与温度的关

系如表所示。830 ℃时，向一个 2 L 的密闭容器中充入 mol A 和 mol B,10 s 时达到平衡。下列说法不正确的是( )

温度/℃

700

830 1 200

K 值

A B ．增大压强，正、逆反应速率均加快

C ．该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动

D ．反应初始至平衡，A 的平均反应速率v (A)＝ mol·L －1·s －1 解析：选C 设平衡时B 减少的物质的量浓度为x mol·L －1，则： A(g) ＋ B(g)

C(g)＋D(g)

开始/(mol·L－1) 0 0

变化/(mol·L－1) x x x x 平衡/(mol·L－1) －x－x x x

故K＝

x2

－x2

＝，解得x＝，则平衡时B的转化率＝错误!×100%＝50%，

A项正确；增大压强，正、逆反应速率都增大，B项正确；由表中数据可知，温度越高，平衡常数越小，说明升温平衡向逆反应方向移动，故正反应是放热反应，C项错误；反应初始至平衡，v(A)＝错误!＝mol·L－1·s－1，D项正确。

9．某校课外活动小组利用NO

2与N

2

O

4

的反应来探究温度对化学平衡

的影响。已知：

2NO

2(g)N

2

O

4

(g) ΔH(298 K)＝－kJ·mol－1

(1)该化学反应的平衡常数表达式为_______________________________________。

(2)该小组的同学取了两个水槽A和B，分别加入相同浓度的NO

2

与

N

2O

4

的混合气体，中间用夹子夹紧，并将A和B浸入到已盛有水的两个水

槽中(如下图所示)，然后分别向两个水槽中加入浓硫酸和NH

4NO

3

固体。

请回答：

①A中的现象为________________。

②由上述实验现象可知，降低温度，该反应化学平衡向____________(填“正”或“逆”)反应方向移动。

③升高温度，该反应的化学平衡常数将________(填“增大”“减小”或“不变”)。

解析：(1)平衡常数表达式K＝c(N2O4)/c2(NO2)。

(2)①浓硫酸稀释时放出热量，导致溶液的温度升高，硝酸铵溶解时

吸收热量，导致溶液的温度降低，反应2NO

2(g)N

2

O

4

(g)是放热反应，

A所在的水槽中，升高温度，平衡向逆反应方向移动，NO

2

气体浓度增

大，气体颜色加深，降低温度，平衡向正反应方向移动，NO

2

浓度降低，

气体颜色变浅 。②由①知，降低温度，平衡向正反应方向移动。③升高温度，平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数减小。

答案：(1)K ＝c (N 2O 4)/c 2

(NO 2)

(2)①A 中气体的颜色加深 ②正 ③减小

10．在一定温度下，发生反应：Fe 2O 3(s)＋3CO(g)2Fe(s)＋

3CO 2(g)。已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表：

温度/℃ 1 000 1 150 1 300 平衡常数

请回答下列问题：

(1)该反应的平衡常数表达式K ＝______，ΔH ______0(填“＜”“＞”或“＝”)。

(2)在一个容积为10 L 的密闭容器中，1 000 ℃时加入Fe 、Fe 2O 3、CO 、CO 2各 mol ，反应经过10 min 后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v (CO 2)＝________，CO 的平衡转化率为________。

(3)1 000 ℃时，在(2)的平衡体系中，各加 mol CO 和 mol CO 2，v 正

________v

逆

(填“＜”“＞”或“＝”)，平衡向________移动(填“正

向”“逆向”或“不”)。

解析：(1)反应Fe 2O 3(s)＋3CO(g)

2Fe(s)＋3CO 2(g)的平衡常数K

＝c 3CO 2

c 3CO

，由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，故升高温度平衡向逆反应移动，正反应为放热反应， ΔH ＜0。

(2)设平衡时CO 的物质的量变化为n mol ，则 Fe 2O 3(s)＋3CO(g)

2Fe(s)＋3CO 2(g)

开始(mol)： 1 1

变化(mol)：n1＋n 平衡(mol)：1－n1＋n

所以?

?

?

?

?

1＋n

V

3

?

?

?

?

?

1－n

V

3

＝64，解得n＝，所以v(CO2)＝错误!＝mol·L－1·min－

1，CO的平衡转化率为错误!×100%＝60%。

(3)1 000 ℃时，在(2)的平衡体系中，各加 mol CO和 mol CO

2

，CO

的浓度为mol·L－1，CO

2

的浓度为mol·L－1，此时Q c＝错误!＜64，平衡向正反应方向移动，v正＞v逆。

答案：(1)c3(CO2)/c3(CO) ＜

(2) mol·L－1·min－160%

(3)＞正向

1．当把晶体N

2O

4

放入密闭容器中汽化，并建立了N

2

O

4

2NO

2

平衡

后，保持温度不变，再通入若干N

2O

4

气体，待反应达到新的平衡时，则

新平衡与旧平衡相比，其c2NO2

c N2O4

值( )

A．变大 B．不变C．变小 D．无法确定

解析：选B c2NO2

c N2O4

＝K，温度不变，K不变。

2．已知下列反应的平衡常数：①H

2(g)＋S(s)H

2

S(g)，K1；②S(s)

＋O

2(g)SO

2

(g)，K2；则反应H2(g)＋SO2(g)O2(g)＋H2S(g)的平衡

常数是( )

A．K1＋K2 B．K1－K2

C．K1×K2

解析：选D K1＝c H2S

c H2

，K2＝

c SO2

c O2

第三个反应的平衡常数K3＝c H2S·c O2

c H2·c SO2

＝

c H2S

c H2

×

1

c SO2

c O2

＝K1×

1

K2

＝

K1

K2

。

3．已知反应①：CO(g)＋CuO(s)CO

2(g)＋Cu(s)和反应②：H

2

(g)

＋CuO(s)Cu(s)＋H

2

O(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＝c CO2·c Cu c CO·c CuO

B．反应③的平衡常数K＝K1 K2

C．对于反应③，恒容时，温度升高，H

2

浓度减小，则该反应的ΔH ＞0

D．对于反应③，恒温恒容下，增大压强，H

2

浓度一定减小解析：选B A项，固体物质不列入平衡常数表达式，反应①的平衡常数K1＝c(CO2)/c(CO)，错误；B项，反应①的平衡常数K1＝c(CO2)/c(CO)，反应②的平衡常数K2＝c(H2O)/c(H2)，反应③的平衡常数K3＝c(CO2)·c(H2)/c(CO)·c(H2O)＝K1/K2，正确；C项，对于反应③温度

升高，H

2

浓度减小，说明平衡逆向移动，该反应的ΔH＜0，错误；D

项，反应③恒温恒容下，增大压强，H

2

浓度可能增大、不变或减小，错误。

4．汽车尾气净化中的一个反应如下：

NO(g)＋CO(g)1

2

N

2

(g)＋CO

2

(g) ΔH＝－kJ·mol－1

在恒容的密闭容器中，反应达到平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是( )

解析：选C 该反应为气体体积减小的放热反应，升高温度，平衡逆向移动，生成物浓度减小，反应物浓度增大，平衡常数减小，A项错误；同理，升高温度，平衡逆向移动，CO的转化率减小，B项错误；平衡常数只与温度有关，与物质的量无关，C项正确；增加N

2

的物质的量，平衡逆向移动，NO的转化率减小，D项错误。

5．工业上常利用CO与SO

2反应生成固态S单质和CO

2

，从而消除这

两种气体对大气的污染：2CO(g)＋SO

2(g)2CO

2

(g)＋S(s) ΔH＝－a

kJ·mol－1(a＞0)，下列叙述正确的是( )

A．该反应的平衡常数表达式为K＝c2CO2

c2CO·c SO2

B．若反应开始时投入2 mol CO，则达平衡时，放出热量为a kJ

C．增大压强或升高温度都可以加快化学反应速率并提高SO

2

的转化率

D．若单位时间内生成2 mol CO

2的同时，消耗1 mol SO

2

，则说明反

应达到平衡状态

解析：选A A项，由化学方程式知K＝c2(CO2)/c2(CO)·c(SO2)，正确；B项，由于该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，因此若反应开始时投入2 mol CO，则达平衡时，放出热量小于a kJ，错误；C项，增大压强或升高温度都可以加快化学反应速率，由于该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，增大压强，平衡正向移动，可提高SO

2

的

转化率，升高温度，平衡逆向移动，SO

2

的转化率降低，错误；D项，根

据化学方程式，在反应过程中都存在若单位时间内生成 2 mol CO

2

的同

时，消耗1 mol SO

2

，因此不能说明反应达到平衡状态，错误。

6．某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol A和2 mol B 进行如下反应：3A(g)＋2B(g)4C(s)＋2D(g)，反应一段时间后达到

平衡，测得生成 mol C ，则下列说法正确的是( )

A ．该反应的化学平衡常数表达式是K ＝c 4C c 2D

c 3A c 2B

B ．此时，B 的平衡转化率是40%

C ．增大该体系的压强，化学平衡常数增大

D ．增加B ，B 的平衡转化率增大

解析：选B A 项，C 是固体，浓度视为常数，不能写入平衡常数表达式，错误；B 项，B 的转化率为×2/(4×2)×100%＝40%，正确；C 项，化学平衡常数只受温度的影响，温度不变，平衡常数不变，错误；D 项，增加B ，虽然平衡右移，但B 的总量也增加，B 的转化率降低，错误。

7．已知A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，反应的平衡常数和温度的关系

如下：

温度/℃ 700 800 830 1 000 1 200

平衡常数

830 ℃时，向一个2 L 的密闭容器中充入 mol 的A 和 mol 的B ，反应初始4 s 内A 的平均反应速率v (A)＝ mol·L －1·s －1。下列说法正确的是( )

A ．4 s 时c (B)为 mol·L －1

B ．830 ℃达平衡时，A 的转化率为80%

C ．反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动

D ．1 200 ℃时反应C(g)＋D(g)

A(g)＋B(g)的平衡常数的值为

解析：选B A 项，4 s 时Δc (A)＝v (A)·Δt ＝ mol·L －1·s －1×4 s ＝ mol·L －1，则Δc (B)＝ mol·L －1，则4 s 时c (B)＝错误!－ mol·L －

1

＝ mol·L －1

，错误；B 项，设

830 ℃时，A 的平衡转化率为x ，则

A(g) ＋B(g)C(g)＋D(g)起始/(mol·L－1) 0 0

转化/(mol·L－1)

平衡/(mol·L－1) (1－x) －

K＝

2

1－x·－

＝1，x＝80%，正确；C项，由表中数据可知，升高温

度，平衡常数减小，说明平衡逆向移动，错误；D项中的反应是题干中已

知反应的逆反应，故1 200 ℃时，K逆＝1

K

＝错误!＝，错误。

8．如图所示为气相直接水合法制乙醇C

2H

4

(g)＋H

2

O(g)C

2

H

5

OH(g)

中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中n(H2O)∶n(C2H4)＝1∶1]。

计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数K p为(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)( )

A． B．

C． MPa－1 D． MPa－1

解析：选C 设C

2H

4

、H

2

O的起始物质的量分别为1 mol，A点乙烯转

化率为20%，故参加反应的乙烯为 mol，则：

C 2H

4

(g)＋H

2

O(g)C

2

H

5

OH(g)

起始(mol) 1 1 0

转化(mol)

平衡(mol)

乙醇占错误!＝错误!，乙烯和水各占错误!＝错误!，则乙醇的分压为MPa×1/9＝ MPa，乙烯和水的分压分别为MPa×4/9＝ MPa，所以K p＝

p C2H5OH

p C2H4·p H2O

＝错误!＝ MPa－1

9．在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应：CO

2

(g)＋

H

2(g)CO(g)＋H

2

O(g)，其化学平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所

示：

t/

℃

700800830 1 000 1 200

K

回答下列问题：

(1)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是______。

A．容器中压强不变 B．混合气体中c(CO)不变

C．v正(H2)＝v逆(H2O) D．c(CO2)＝c(CO)

(2)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为________℃。

(3)在800 ℃时，发生上述反应，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为

2 mol·L－1，c(H2)为mol·L－1，c(CO)为 1 mol·L－1，c(H2O)为

3 mol·L－1，则下一时刻，反应向________(填“正向”或“逆向”)进行。

解析：当c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)时，K＝1，此时温度由表中数据可知为830 ℃。判断反应进行的方向时，可根据Q与K的大小关系

判断，此时刻下，Q＝c CO·c H2O

c CO2·c H2

＝

1 mol·L－1×3 mol·L－1

2 mol·L－1× mol·L－1

＝1＞，所以反

应向逆反应方向进行。

答案：(1)BC (2)830 (3)逆向