高中化學(xué)復(fù)習(xí)-化學(xué)平衡常數(shù)練習(xí)題含答案

第二章第三節(jié)第3課時(shí)

一、選擇題

1.下列關(guān)于平衡常數(shù)K的說法中，正確的是()

①平衡常數(shù)K只與反應(yīng)本身及溫度有關(guān)②改變反應(yīng)物濃度或生成物濃度都會(huì)改變平

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

濃度、壓強(qiáng)無關(guān)

A.①②B.②③

C.③④D.①③

解析：平衡常數(shù)K是一個(gè)溫度函數(shù)，只與反應(yīng)本身及溫度有關(guān)，催化劑不能改變化學(xué)

平衡，故加入催化劑不改變平衡常數(shù)K。

答案：D

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

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

下列判斷正確的是()

A.T\>T2熟

B.該反應(yīng)的△”>()花7/T]一

C.Ty時(shí)的平衡常數(shù)Ki>Tz時(shí)的平衡常數(shù)K2左;_______]

D.「時(shí)的平衡常數(shù)KI<T2時(shí)的平衡常數(shù)K2

解析：本題考查化學(xué)平衡知識(shí)的綜合應(yīng)用，考查考生結(jié)合圖像分析問題的思維能力。難

度中等。

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

化率降低，即該反應(yīng)的AH<0；C項(xiàng)、D項(xiàng)，八平衡時(shí)生成物濃度大于△平衡時(shí)生成物濃度,

即平衡常數(shù)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(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),

部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表(表中/2>h)o

反應(yīng)時(shí)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(yīng)在t\min內(nèi)的平均速率為u(H2)=—^-mol-L'-min

B.平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為66.67%

C.該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為1

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

=0.20mol

解析：根據(jù)化學(xué)方程式可知在t\min內(nèi)生成0.40molH2,因此在/)min內(nèi)的平均速率為

o(H2)=，*m°lmol-L'min\故A錯(cuò)誤。根據(jù)化學(xué)方程式可知Amin、力min時(shí)

2Lxmin/i

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

時(shí)的數(shù)據(jù)均為平衡時(shí)的物質(zhì)的量。據(jù)此可求出CO平衡時(shí)轉(zhuǎn)化率為0.4mol/1.2molX100%=

33.33%。故B錯(cuò)誤。由于該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，將平衡時(shí)的物質(zhì)的

量代入平衡常數(shù)表達(dá)式，可計(jì)算出反應(yīng)的平衡常數(shù)為1,C正確。根據(jù)平衡常數(shù)值可計(jì)算出

D項(xiàng)中平衡時(shí)”(CO?)=0.40mol,故D錯(cuò)誤。

答案：C

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

常數(shù)如下表：

化學(xué)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(jù)K的變化，隨著鹵素原子序數(shù)的遞增，下列推斷不正確的是()

A.X2與H2反應(yīng)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(yīng)是放熱反應(yīng)

D.在相同條件下，平衡時(shí)X2的轉(zhuǎn)化率逐漸降低

解析：本題考查化學(xué)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(shù)據(jù)可知，對(duì)于同一反應(yīng)，溫度越高平衡常數(shù)越小，這說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移

動(dòng)，所以HX的生成反應(yīng)是放熱反應(yīng)，C項(xiàng)正確；同一溫度下，隨著鹵素原子序數(shù)的遞增，

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

逐漸減弱，B、D項(xiàng)正確；不能依據(jù)K的變化判斷反應(yīng)的劇烈程度，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案:A

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

原，反應(yīng)前容器中應(yīng)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(xué)反應(yīng)分析，涉及化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)計(jì)算等知識(shí)，意在考查考生的

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

出參與反應(yīng)，生成LOmolHzO。設(shè)容器容積為VL,則平衡時(shí)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(xiàng)正確。

答案：C

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

X(g)+2Y(g)3Z(g)+Q(s)A/7>0,下列敘述正確的是()

A.當(dāng)容器中X與Y的物質(zhì)的量之比滿足1：2時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡

B.達(dá)到平衡時(shí)X的轉(zhuǎn)化率為25%,則平衡常數(shù)K為9/4

C.達(dá)到平衡后，反應(yīng)速率2逑"：(丫)=3。逆(Z)

D.達(dá)到平衡后，加入Q,平衡逆向移動(dòng)

解析：反應(yīng)中X、Y按照物質(zhì)的量之比1：2進(jìn)行反應(yīng)，而容器中兩者物質(zhì)的量之比為

1:2時(shí)不一定達(dá)到平衡，A項(xiàng)錯(cuò)誤；設(shè)X、Y起始的物質(zhì)的量都為1mol,容器的體積為

VL,達(dá)到平衡時(shí)X的物質(zhì)的量是10101X(1—25%)=0.750101,消耗*的物質(zhì)的量是0.25mol,

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

,0.754

9

mol,則平衡常數(shù)-不=不B項(xiàng)正確；達(dá)到平衡后3。工(Y)=2o虱Z),C項(xiàng)錯(cuò)誤;

由于Q為固體，加入Q后平衡不移動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)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(guān)系：xH20(g)(H2O),v(g),

反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖。下列說法不正確的是()

A.x=3

B.該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.125L?/mo『

C.平衡時(shí)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量是33.3g/mol

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

解析：本題以化學(xué)平衡圖像為載體考查化學(xué)平衡的移動(dòng)、化學(xué)平衡常數(shù)以及化學(xué)平衡的

計(jì)算，意在考查考生的分析能力和判斷能力。根據(jù)圖像可得如下關(guān)系:

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

起始5molOmol

轉(zhuǎn)化3mol1mol

平衡2mol1mol

化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于參加反應(yīng)各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比，則x=3,A項(xiàng)

正確；該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)黑:尸.125L2/moHB項(xiàng)正確；平衡時(shí)混合氣體

以曰——2molX18g/mol+1molX54g/mol…心、己,s,

的平均摩爾質(zhì)厘；M=2mol+lmol=30g/mol,C項(xiàng)錯(cuò)灰；外時(shí)刻，保

l

持溫變不變，再充入1mol水蒸氣，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡右移，重新達(dá)到平衡時(shí)，2gp

C(H12O)

將增大，D項(xiàng)正確。

答案：C

8.(2015?試題調(diào)研)已知在25℃時(shí)，下列反應(yīng)的平衡常數(shù)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(yīng)NO(g)呆②+如?的平衡常數(shù)為1義IO、。

B.根據(jù)丘的值可以判斷常溫下山和02很容易反應(yīng)生成H20

C.常溫下，NO、40、CO2三種物質(zhì)分解放出O2的傾向順序?yàn)镹O>H2O>CO2

D.溫度升高，上述三個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)均增大

解析：A中此反應(yīng)的平衡常數(shù)"際:圾華疆)=#=102B中的

與反應(yīng)條件無關(guān)，實(shí)際上常溫下H2和02不易反應(yīng)；C中通過分解方向的平衡常數(shù)大小分析

分解放出02的傾向；D中溫度升高對(duì)三個(gè)反應(yīng)的影響不同，則平衡常數(shù)變化不同。

答案：C

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

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

下N2的濃度隨時(shí)間的變化，曲線b表示該反應(yīng)在某一起始反應(yīng)條件改變時(shí)用的濃度隨時(shí)間

的變化。下列敘述正確的是()

A.溫度T下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=4(C0*“)2

B.溫度T下，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，混合氣體的密度減小

C.曲線b對(duì)應(yīng)的條件改變可能是加入了催化劑

D.若曲線b對(duì)應(yīng)的條件改變是溫度，可判斷該反應(yīng)的△“<()

解析：

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

始(molL|):CoCo0

轉(zhuǎn)(molL-1):Co—ClCo—C]2(c0-ci)

平(molL」):ClCl2(CQ-ci)

故T溫度下Ku%”押■,A項(xiàng)正確；對(duì)于反應(yīng)物、生成物均為氣體的反應(yīng)來說，恒容

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

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

移動(dòng)，該反應(yīng)的AH〉。，D項(xiàng)不正確。

答案：A

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

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

實(shí)驗(yàn)測得起始、平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:

容器起始時(shí)各物質(zhì)物質(zhì)的量/mol平衡時(shí)反應(yīng)中

編號(hào)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(guān)系：a=b

B.①②③反應(yīng)的平衡常數(shù)：③，①〉②

C.達(dá)平衡時(shí)H2的體積分?jǐn)?shù)：①〉③

D.①中的密度不再改變時(shí)說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)

解析：若反應(yīng)①中NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則a=b,若反應(yīng)①中NH3的平衡轉(zhuǎn)化率

小于50%,貝"若反應(yīng)①中N%的平衡轉(zhuǎn)化率大于50%,則a>b,A選項(xiàng)錯(cuò)誤；溫度相

同，所以反應(yīng)①、②、③的平衡常數(shù)相同，B選擇錯(cuò)誤；反應(yīng)③可以看成是在兩個(gè)相同容器

中相同條件下同時(shí)進(jìn)行反應(yīng)①，達(dá)平衡后，把這兩個(gè)容器中的氣體壓縮到其中一個(gè)容器中，

如果平衡不移動(dòng)，氫氣的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)該與反應(yīng)①相等，但是壓強(qiáng)增大，平衡向逆反應(yīng)方向移

動(dòng)，氫氣的體積分?jǐn)?shù)減小，所以達(dá)平衡時(shí)氫氣的體積分?jǐn)?shù)：①,③，C選項(xiàng)正確；因?yàn)闅怏w

總質(zhì)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(yīng)是否達(dá)到平衡

狀態(tài)，D選項(xiàng)錯(cuò)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(shù)、投料比及熱值等問題。已知：CO(g)+

H2O(g)H2(g)+CCh(g)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如表所示：

溫度/℃400500800

平衡常數(shù)K9.9491

試回答下列問題:

(1)上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為。

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

應(yīng)方向移動(dòng)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(shù)為K：C⑸+比0。CO(g)

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

Ki之間的關(guān)系是.

(4)向VL密閉容器中通入10molCO和10mol水蒸氣，在T℃時(shí)達(dá)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(shí)的化學(xué)平衡常數(shù)K=。

解析：(1)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式的書寫規(guī)則，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為(1)K

_C(H2)C(CO2)

-0

C(CO)C(H2O)

1

2X31X1--

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

IAJ乙人乙

[X]2X1

反應(yīng)開始，平衡右移；D項(xiàng)，QC=7TF=1，平衡不移動(dòng)；E項(xiàng)，QC=K77<1，平衡右移。

U.JAZ3zx1

B、C、E項(xiàng)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(shè)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(biāo)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(yīng)

N2O4(g)2NO2(g),隨溫度升高，混合氣體的顏色變深?；卮鹣铝袉栴}：

⑴反應(yīng)的A40(填“大于”或“小于”)；100°C時(shí)，體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間

變化如圖所示。在0?60s時(shí)段，反應(yīng)速率。(N2O4)為mol-L's-1；反應(yīng)的平衡常數(shù)

為

(2)100℃時(shí)達(dá)平衡后，改變反應(yīng)溫度為T,c(N2C)4)以0.0020moLLls-i的平均速率降

低，經(jīng)10s又達(dá)到平衡。

①7：_______100℃(填“大于”或“小于”)，判斷理由是。

②列式計(jì)算溫度7時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)K2。

(3)溫度T時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡后，將反應(yīng)容器的容積減少一半。平衡向(填“正反應(yīng)”

或“逆反應(yīng)”)方向移動(dòng)，判斷理由是o

解析：本題主要考查化學(xué)平衡知識(shí)。意在考查考生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用能力、計(jì)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?dú)怏w的方向移動(dòng)，升高溫度

平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng)，所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即AH大于0；根據(jù)反應(yīng)速

率的定義可求出N2O4的反應(yīng)速率；由題中圖像可知平衡時(shí)NO?和N2O4的濃度，將數(shù)據(jù)代

入平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)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(jù)速率和時(shí)間，求出減少的N2O4的濃度為0.02molL，則平衡時(shí)N2O4

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

積，即增大壓強(qiáng)，增大壓強(qiáng)平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng)，所以平衡逆向移動(dòng)。

答案：(1)大于0.00100.36mol-L'

(2)①大于反應(yīng)正方向吸熱，反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行，故溫度升高②平衡時(shí)，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(yīng)對(duì)氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

13.實(shí)施以節(jié)約能源和減少廢氣排放為基本內(nèi)容的節(jié)能減排政策,是應(yīng)對(duì)全球氣候問題、

建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)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(yùn)用所學(xué)知識(shí)，回答下列問題：

(1)已知某溫度下某反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為：K=彳罌懸它所對(duì)應(yīng)的化學(xué)反

應(yīng)為：。

(2)已知在一定溫度卜，

①C(s)+CCh(g)2C0(g)AM=akJ/mol平衡常數(shù)K；

②C0(g)+H20(g)H2