1、第3课时 化学平衡常数基 础 巩 固1下列关于化学平衡常数的说法中，正确的是(D)A在任何条件下，化学平衡常数都是一个定值B当改变反应物的浓度时，化学平衡常数都会发生改变C化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强都有关D化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度解析：平衡常数只与温度有关，所以选项A、B、C均错误。2在一定条件下，向密闭容器中充入30 mL CO和20 mL水蒸气，使其反应，当反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)达到平衡时，水蒸气的体积分数与H2的体积分数相等，则下列叙述错误的是(B)A平衡后CO的体积分数为40%B平衡后CO的转化率为25%C平衡后水的转化率
2、为50%D平衡后混合气体的平均相对分子质量为24解析：设达到平衡时，反应掉CO的体积为x。 CO(g)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)起始：30 mL 20 mL00变化：x x xx平衡：30 mLx20 mLxxx由题意知：20 mLxx，故x10 mL故平衡后CO的体积分数为100%40%，CO的转化率为100%33.3%，H2O的转化率为100%50%，平衡后混合气体的平均相对分子质量不变，仍为24。3可逆反应A(g)2B(g)3C(g)4D(g)H0，在恒容密闭容器中达到平衡后，改变某一条件，下列图像正确的是(D)解析：该反应是吸热反应，升温，平衡正向移动，则平衡常数K应
3、增大，A错；增大压强，平衡逆向移动，则B的转化率降低，B错；催化剂不能使化学平衡发生移动，则D的产率不变，C错；化学平衡常数只受温度影响，故D正确。4在25 时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表所示：物质XYZ初始浓度/molL10.10.20平衡浓度/molL10.050.050.1下列说法错误的是 (C)A反应达到平衡时，X的转化率为50%B反应表示为X3Y2Z，此温度下的平衡常数为1 600C增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大D改变温度可以改变此反应的平衡常数解析：X、Y、Z的浓度变化量分别为0.05 molL1、0.15molL1、0.1 molL1，
4、且X、Y的浓度减小，Z的浓度增大，所以该反应的化学方程式为X3Y2Z；X的转化率为100%50%；平衡常数K1 600；平衡常数只受温度的影响，不受压强和浓度的影响。5(2019武汉质检)一定温度下，密闭容器中进行反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0。测得v正(SO2)随反应时间(t)的变化如图所示。下列有关说法正确的是(D)At2时改变的条件：只加入一定量的SO2B在t1时平衡常数K1大于t3时平衡常数K3Ct1时平衡混合气的大于t3时平衡混合气的Dt1时平衡混合气中SO3的体积分数等于t3时平衡混合气中SO3的体积分数解析：t2时，v正(SO2)突然增大，且达到平衡后速率恢复至
5、原来的速率，如果只加入一定量的SO2，达到新的平衡后，速率大于原来的速率，A错误；平衡常数只与温度有关，一定温度下，K值不变，B错误；平衡状态相同，各物质的百分含量相同，平均摩尔质量相同，故C错误、D正确。6在1.0 L密闭容器中放入0.10 mol A(g)，在一定温度下进行如下反应：A(g)B(g)C(g)H85.1 kJmol1反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据如表：时间t/h01248162025304.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列问题：(1)欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为_升高温度、减小压强_。(2)由总压强p和起始压强
6、p0计算反应物A的转化率(A)的表达式为_(1)100%_，平衡时A的转化率为_94.1%_，列式并计算反应的平衡常数K： A(g) B(g) C(g)起始量/mol0.10 0 0平衡量/mol0.10(194.1%)0.1094.1%0.1094.1%_K1.5_。(3)由总压强p和起始压强p0表示达到平衡时反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A)n总_0.10_mol，n(A)_0.10(2)_mol。下表为反应物A的浓度与反应时间的数据，计算：a_0.051_。反应时间t/h04816c(A)/(molL1)0.10a0.0260.006 5分析该反应中反应物的浓度c(A)
7、变化与时间间隔(t)的规律，得出结论是_达到平衡前每间隔4_h，c(A)减少约一半_；由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c(A)为_0.013_molL1。解析：(1)该反应是一个气体体积增加的吸热反应，升温、减压均有利于平衡正向移动，提高A的转化率。(2)结合pVnRT，该反应消耗A的物质的量即是体系增加的物质的量，(A)100%100%100%100%；(A)100%94.1%。(3)结合在等温、等容下物质的量之比等于压强之比，那么，n总0.10 mol；n(A)0.10 mol(n总0.10 mol)0.10 mol(0.100.10)mol0.10 mol(2)。结合，4 h时n
8、(A)0.10 mol(2)0.051 mol，c(A)0.051 molL1。由表格数据可知，达到平衡前每4 h，c(A)减小约一半，那么12 h时，c(A)约为0.013 molL1。能 力 提 升1在温度T1和T2(已知T2T1)下，X2(g)和H2反应生成HX的平衡常数如下表：化学方程式K(T1)K(T2)F2H22HF1.810361.91032Cl2H22HCl9.710124.21011Br2H22HBr5.61079.3106I2H22HI4334仅依据K的变化，随着卤素原子序数的递增，下列推断不正确的是(A)AX2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱BHX的稳定性逐渐减弱CHX的生成
9、反应是放热反应D在相同条件下，平衡时X2的转化率逐渐降低解析：由表中数据可知，对于同一反应，温度越高平衡常数越小，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，所以HX的生成反应是放热反应，C项正确；同一温度下，随着卤素原子序数的递增，K递减，说明反应正向进行的程度依次减小，平衡时X2的转化率逐渐降低，HX的稳定性逐渐减弱，B、D项正确；不能依据K的变化判断反应的剧烈程度，故A项错误。2某温度下，H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)的平衡常数K。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始浓度如下表所示。起始浓度甲乙丙c(H2)/(molL1)0.0100.020
10、0.020c(CO2)/(molL1)0.0100.0100.020下列判断不正确的是(C)A平衡时，乙中CO2的转化率大于60%B平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60%C平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012 molL1D反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢解析：设甲容器中转化的H2的浓度为x molL1。 H2CO2H2OCO甲始态/(molL1)：0.0100.01000甲反应/(molL1)：xx xx甲终态/(molL1)：0.010x0.010xxx ，所以x0.006，甲中H2的转化率为60%，乙相当于在甲的基础上又充入了H2，CO2的转化率增大，A项
11、正确；丙相当于在甲的基础上加压，平衡不移动，丙中CO2的浓度是甲中CO2浓度的2倍，甲平衡时CO2浓度为0.004 molL1，B项正确、C项错误；由浓度可知D项正确。3已知830 时，反应CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)的平衡常数K1，将各物质按表中的物质的量(单位：mol)投入恒容容器中，则开始时反应逆向进行的是(A)选项ABCDn(CO2)3101n(H2)2101n(CO)1230.5n(H2O)5232解析：Q(A)1.2，Q(B)0.25，Q(C)0，Q(D)1。Q(B)、Q(C)均小于平衡常数1，所以B、C两种情况下反应正向进行；Q(D)1，反应处于平衡状态；Q(A)
12、大于1，反应逆向进行。4N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生以下反应：2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)H0，T1温度时，向密闭容器中通入N2O5，部分实验数据见下表：时间/s05001 0001 500c(N2O5)/molL15.003.522.502.50下列说法中不正确的是(C)A500 s内N2O5的分解速率为2.96103 molL1s1BT1温度下的平衡常数K1125，平衡时N2O5的转化率为50%CT1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2, 若T1T2，则K15.00 molL1解析：A项，500 s内N2O5的浓度变化量为(5.003.52)mol
13、L11.48 molL1，v(N2O5)1.48 molL1500 s2.96103molL1s1；B项，分析如下： 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)起始浓度(molL1)5.0000转化浓度(molL1)2.505.001.25平衡浓度(molL1)2.505.001.25K1125，平衡时N2O5的转化率为50%；C项，该反应的正反应为吸热反应，升高温度，平衡常数增大，故K1K2；D项，达平衡后，其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的，相当于增加压强，平衡左移，则c(N2O5)5.00 molL1。5一定量的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
14、(g)，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：已知：气体分压(p分)气体总压(p总)体积分数。下列说法正确的是(B)A550 时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移动B650 时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0%CT 时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动D925 时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp24.0p总解析：A.平衡向正反应方向移动，A错误；B.利用三段式，可得CO2的转化率为25.0%，B正确；C.由图可知T 时，平衡体系中CO2和CO体积分数相等，则在恒压密闭容器中再充入等体积的CO2和CO，平衡不移动，C错误；D.平衡后p(C
15、O)p总，p(CO2)p总，Kp，D错误，选B。6如图表示反应X(g)4Y(g)Z(g)H0，在某温度时X的浓度随时间变化的曲线：下列有关该反应的描述正确的是(B)A第6 min后，反应就终止了BX的平衡转化率为85%C若升高温度，X的平衡转化率将大于85%D若降低温度，该反应的平衡常数将减小解析：由图像可知该反应在6 min时达化学平衡状态，但反应并未停止，故A错；由图可知平衡时c(X)0.15 molL1，起始时c(X)1.0 molL1，故平衡转化率100%85%，B正确；由于该反应为放热反应，故升高温度平衡逆向移动，X的平衡转化率减小，降低温度，平衡正向移动，平衡常数增大，故C、D均错
16、。7在容积为1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题：(1)反应的H_大于_0(填“大于”或“小于”)；100 时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在060 s时段，反应速率v(N2O4)为_0.001 0_molL1s1；反应的平衡常数K1为_0.36 molL1_。(2)100 时达平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.002 0 molL1s1的平均速率降低，经10 s又达到平衡。T_大于_100 (填“大于”或“小于”)，判断理由是_反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高_。列式计
17、算温度T时反应的平衡常数K2_平衡时，c(NO2)0.120_molL10.002 0 molL1s110 s20.16 molL1，c(N2O4)0.040 molL10.002 0 molL1s110 s0.020 molL1，K21.28 molL1_。(3)温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半。平衡向_逆反应_(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，判断理由是_对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动_。解析：(1)由于NO2为红棕色气体，N2O4为无色气体，温度升高，混合气体的颜色加深，说明NO2气体浓度增大，即升温平衡向生成二氧化氮气体的方向移动，升高温度平衡向吸热反应的方向移动，所以该反应的正反应为吸热反应，即H大于0；根据反应速率的定义可求出N2O4的反应速率；由题中图像可知平衡时NO2和N2O4的浓度，将数据代入平衡常数表达式计算即可。(2)由题意，改变温度，N2O4的浓度减小，则是升高温度，T大于100 。根据速率和时间，求出减少的N2O4的浓度为0.02 molL1，则平衡时N2O4的浓度为0.020 molL1，NO2为0.16 molL1，由平衡常数表达式可得K2的值。(3)缩小体积，即增大压强，增大压强平衡向气体分子数减小的方向移动，所以平衡逆向移动。
