1、化学平衡常数时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，共48分)1在一定条件下，有下列分子数相同的可逆反应，其平衡常数K值分别是H2F22HFK1047H2Cl22HClK1017H2Br22HBrK109H2I22HIK1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)ABC D无法确定2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由化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度解析：化学平衡常数是在一定温度下，当可逆反应达到化学
2、平衡时，生成物浓度幂之积和反应物浓度幂之积的比值。对于一个确定的化学反应，平衡常数只与温度有关，所以选项A、B、C都是错误的，选项D正确。3对于在密闭容器中进行的反应2SO2O22SO3，如果保持温度不变，下列有关说法正确的是(D)A增加SO2的浓度，正反应速率先增大，后保持不变B增加SO2的浓度，逆反应速率逐渐减小C增加SO2的浓度，平衡常数增大D增加SO2的浓度，平衡常数不变解析：增加SO2的浓度，正反应速率先增大，后逐渐减小，故A错误；增加SO2的浓度，逆反应速率逐渐增大，故B错误；温度不变，平衡常数不变，增加SO2的浓度，没有改变温度，平衡常数不变，故C错误，D正确。4在一定温度下的密
3、闭容器中，加入1 mol CO和1 mol H2O发生反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，达到平衡时测得n(H2)0.5 mol，下列说法不正确的是(B)A在该温度下，反应的平衡常数K1B平衡常数与反应温度无关CCO的平衡转化率为50%D平衡时n(H2O)0.5 mol解析： CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)起始/mol 1 1 0 0转化/mol 0.5 0.5 0.5 0.5平衡/mol 0.5 0.5 0.5 0.5由方程式及以上数据判断可得，A、C、D项正确。平衡常数与反应温度有关，B项错误。5维持体系总压强恒定，在温度为T时发生反应A(g)B(g)C(g)，
4、起始时A的物质的量为n，容器的容积为V。已知A的平衡转化率为，则在该温度下反应的平衡常数K为(B)AB.C. D.解析：起始时A的物质的量为n，A的平衡转化率为，则 A(g)B(g)C(g)起始量 n 0 0转化量 n n n平衡量 nn n n体系的压强恒定，则平衡时容器的容积是(1)V，所以该温度下的平衡常数K。625 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/(molL1)0.10.20.0平衡浓度/(molL1)0.050.050.1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该反应可表示为X(g)3Y(g)2Z(g)，其平衡常
5、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改变温度可以改变该反应的平衡常数解析：X的浓度变化了0.05 molL1，所以达到化学平衡时，X的转化率为0.05 molL10.1 molL1100%50%，A项正确；Y的浓度变化了0.15 molL1，Z的浓度变化了0.1 molL1，故该反应的化学方程式为X(g)3Y(g)2Z(g)，其平衡常数K1 600，B项正确；对于一个确定的可逆反应，平衡常数与浓度、压强无关，只与温度有关，故C项错误，D项正确。7已知反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)在某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入CH3O
6、H，反应进行到某时刻测得各组分的浓度如下：物质CH3OHCH3OCH3H2O浓度/(molL1)0.440.60.6下列叙述中正确的是(C)A该反应的平衡常数表达式为KB该时刻正、逆反应速率的大小：v正v逆C平衡时c(CH3OH)0.04 molL1D若加入CH3OH后，经10 min反应达到平衡，该时间内反应速率v(CH3OH)1.6 molL1min1解析：该反应的平衡常数表达式为K，A错误；用所给浓度求得浓度商Qc1.86v逆，B错误；由表中数据可知，CH3OH起始浓度为0.44 molL120.6 molL11.64 molL1，设平衡时CH3OCH3的浓度为x molL1，则列三段式
7、为 2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)起始浓度/(molL1) 1.64 0 0转化浓度/(molL1) 2x x x平衡浓度/(molL1) 1.642x x xK400，解得x0.8，故平衡时c(CH3OH)1.64 molL10.8 molL120.04 molL1，C正确；v(CH3OH)0.16 molL1min1，D错误。8加热N2O5，依次发生分解反应：N2O5(g)N2O3(g)O2(g)，N2O3(g)N2O(g)O2(g)。在容积为2 L的密闭容器中充入8 mol N2O5，加热到t ，达到平衡状态后O2为9 mol，N2O3为3.4 mol，则t 时反应
8、的平衡常数为(B)A4.25B8.5C17 D22.5解析：在反应中生成的N2O3与O2的物质的量之比为11，如果不发生反应，则两者物质的量相同。发生反应，平衡后O2比N2O3多(93.4) mol5.6 mol；反应中每减少1 mol N2O3，增加1 mol O2，又O2比N2O3多5.6 mol，则共分解了2.8 mol N2O3；所以反应中N2O5分解生成的N2O3的物质的量为(3.42.8)mol6.2 mol，有6.2 mol N2O5分解，所以平衡后N2O5的物质的量为(86.2) mol1.8 mol。又容器容积为2 L，则反应的平衡常数K8.5，故B正确。9在常温下，X2(g
9、)(X代表卤素)和H2反应生成HX的平衡常数如表所示，仅依据K的变化，判断等物质的量浓度的H2与X2反应，下列说法正确的是(A)AF2的转化率最大BF2、Cl2、Br2、I2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱CF2、Cl2、Br2、I2与H2反应的反应速率依次减小D升高温度，平衡常数都增大解析：化学平衡常数越大，反应物的转化率越大，A项正确；仅由化学平衡常数不能判断反应速率的大小与反应的剧烈程度，B、C项错误；仅从平衡常数判断不出反应是吸热还是放热，故无法知道平衡常数随温度变化的情况，D项错误。10将一定量的Ag2SO4固体置于容积不变的密闭容器中(加入少量V2O5)，在某温度下发生反应：Ag2SO
10、4(s)Ag2O(s)SO3(g)，2SO3(g)2SO2(g)O2(g)，经10 min后反应达到平衡，此时c(SO3)0.4 molL1，c(SO2)0.1 molL1，下列判断正确的是(A)用SO2表示的反应速率v(SO2)0.01 mol(Lmin)1用O2表示的反应速率v(O2)0.01 molL1min1SO3的分解率等于10%SO3的分解率等于20%Ag2SO4分解最初生成的c(SO3)0.5 molL1A BC只有 D只有解析：c(SO2)0.1 molL1为SO2的平衡量也是转化量，v(SO2)0.01 molL1min1，v(O2)v(SO2)0.005 molL1min1
11、，c(SO3)转c(SO2)0.1 molL1，c(SO3)平0.4 molL1，c(SO3)始0.4 molL10.1 molL10.5 molL1，(SO3)100%20%，c(SO3)始即为Ag2SO4分解最初生成的SO3量。11T 时，某一气态平衡体系中含有X(g)、Y(g)、Z(g)、W(g)四种物质，此温度下发生反应的平衡常数表达式为K，下列有关该平衡体系的说法正确的是(A)A升高温度，W(g)体积分数增大，则正反应是放热反应B减小X浓度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数K减小C平衡正向移动，化学平衡常数一定增大D该反应可表示为X(g)2Y(g)2Z(g)2W(g)解析：由K的表达式
12、可知，Z、W是反应物，X、Y是生成物，升高温度，W(g)体积分数增大，则反应逆向移动，正反应是放热反应，故A正确；X是生成物，减小X浓度，平衡向正反应方向移动，温度不变，平衡常数K不变，故B错误；平衡正向移动，化学平衡常数不一定增大，若温度不变，则化学平衡常数不变，故C错误；该反应可表示为2Z(g)2W(g)X(g)2Y(g)，故D错误。12在一定温度下，将1 mol A和2 mol B放入容积为5 L的某密闭容器中发生如下反应：A(s)2B(g)C(g)2D(g)，经5 min后，测得容器内B的浓度减少了0.2 molL1。则下列叙述不正确的是(D)A在5 min内，该反应用C的浓度变化表示
13、的反应速率为0.02 mol(Lmin)1B在5 min时，容器内D的浓度为0.2 molL1C当容器内压强保持恒定时，该可逆反应达到平衡状态D5 min时容器内气体总的物质的量为3 mol解析：5 min时，c(C)0.1 molL1，c(D)0.2 molL1，v(C)0.02 mol(Lmin)1。此反应是恒温时体积可变的反应，所以压强恒定，即达到了平衡状态。5 min时气体的总物质的量为2.5 mol。二、非选择题(52分)13(12分)煤化工中常需研究反应在不同温度下的平衡常数，C、CO与水蒸气之间的相互反应是煤化工中的重要反应。(1)已知在一定温度下：C(s)CO2(g)2CO(g
14、)KC(s)H2O(g)CO(g)H2(g)K1CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)K2则K、K1、K2之间的关系是K(或K1KK2)。(2)已知反应CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)在500 时的平衡常数为9。在500 时，若CO、H2O的起始浓度均为0.020 molL1，则在该条件下，CO的最大转化率为75%。(3)向V L的密闭容器中通入10 mol CO和10 mol水蒸气，在T 达到平衡时，急速除去水蒸气(除水蒸气时其他物质的物质的量不变)，将混合气体点燃，测得放出的热量为2 842 kJ(已知该条件下1 mol CO完全燃烧放出283 kJ热量，1 mol H2
15、完全燃烧放出286 kJ热量)，则T 该反应的平衡常数K0.44。解析：(1)由于K，K1，K2，则，故K。(2)设平衡时H2的浓度为x molL1，则根据题意可知，K9，解得x0.015，则CO的转化率(CO)100%75%。(3)设反应中消耗CO的物质的量为x mol，则平衡时CO、H2O(g)、H2、CO2的物质的量分别为(10x) mol、(10x) mol、x mol、x mol。根据CO和H2完全燃烧时的放热数据可得，283(10x)286x2 842，解得x4，T 时，该反应的平衡常数K0.44。14(8分)在一定体积的密闭容器中，进行化学反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H
16、2O(g)，其化学平衡常数K和温度T的关系如表所示：T/7008008301 0001 200K0.60.91.01.72.6请回答下列问题：(1)某温度下，在2 L的密闭容器中，加入1 mol CO2和1 mol H2，充分反应达平衡时，CO的平衡浓度为0.25 molL1，试判断此时的反应温度为830 。(2)若在(1)所处的温度下，在1 L的密闭容器中，加入2 mol CO2和3 mol H2，则充分反应达平衡时，H2的物质的量B。A等于1.0 molB大于1.0 molC大于0.5 mol，小于1.0 molD无法确定解析：(1)平衡时c(CO2)c(H2)0.25 molL1，c(C
17、O)c(H2O)0.25 molL1，则化学平衡常数K1，根据表中数据可知此时反应温度是830 。(2)反应CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)在830 时平衡常数为1，设平衡时CO的物质的量浓度为x molL1，则1，解得x1.2，故平衡时氢气的物质的量为3 mol1.2 mol1.8 mol，即氢气的物质的量大于1.0 mol，选项B正确。15(16分)由于温室效应和资源短缺，如何降低大气中CO2的含量并加以开发利用等问题，引起了全世界的普遍重视。目前工业上用CO为原料生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。(1)图甲是反应时CO和CH3OH的浓度
18、随时间的变化情况。从反应开始到达到平衡状态，用CO浓度的变化表示反应的平均反应速率v(CO)0.075_mol/(Lmin)。(2)如图乙是该反应进行过程中能量的变化。曲线a(填“a”或“b”)表示不使用催化剂时反应的能量变化，不使用催化剂时该反应的逆反应的活化能为510_kJ/mol。(3)该反应的平衡常数K的表达式为K，升高温度，平衡常数K减小(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)恒容条件下，下列措施能使增大的有C。A升高温度B充入HeC再充入1 mol CO和2 mol H2D使用催化剂解析：(4)催化剂能加快化学反应速率是因为催化剂降低了反应物的活化能，但它不能改变反应的热效应，也不
19、能改变可逆反应的平衡状态；由题图乙可以看出该反应为放热反应，故升高温度，该反应的平衡常数减小；恒容条件下，升高温度，反应向逆反应方向进行，减小，充入He不能改变反应的平衡状态，再充入1 mol CO和2 mol H2，则相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，增大；使用催化剂，不变。16(16分)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/7008008301 0001 200平衡常数1.71.11.00.60.4回答下列问题：(1)该反应的平衡常数表达式K，H(填“”或“”)0。(2)830 时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20 mol A和0.80 mol
20、B，如反应初始6 s内A的平均反应速率v(A)0.003 molL1s1。则6 s时c(A)0.022 molL1，C的物质的量为0.09 mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为80%，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol 氩气，平衡时A的转化率为80%。(3)判断该反应是否达到平衡的依据为c。a压强不随时间改变b气体的密度不随时间改变cc(A)不随时间改变d单位时间里生成C和D的物质的量相等(4)1 200 时，反应C(g)D(g)A(g)B(g)的平衡常数的值为2.5。解析：(1)因反应中的物质都是气体，根据平衡常数的定义可知，K；由表中数据可知，温度升高，K值减小，故正反应
21、为放热反应，H0。(2)v(A)0.003 molL1s1，则A减少的浓度c(A)v(A)t0.003 molL1s16 s0.018 molL1，故剩余的A的浓度为0.018 molL10.022 molL1；A减少的物质的量为0.018 molL15 L0.09 mol，根据化学方程式中的化学计量关系知，生成的C的物质的量为0.09 mol。设830 达到化学平衡时，A的转化浓度为x molL1，则A(g)B(g)C(g)D(g)起始浓度(molL1) 0.04 0.16 0 0转化浓度(molL1) x x x x平衡浓度(molL1) 0.04x 0.16x x x由1.0，解得x0.032，故A的转化率(A)100%80%；由于容器的容积是固定的，通入氩气后各组分的浓度不变，反应速率不改变，化学平衡不移动。(3)由于该反应是反应前后气体体积不变的反应，容器中压强、气体的密度都始终不变，故a、b项错误；c(A)随反应的进行不再变化，故c可以说明反应已达到平衡状态；不论是否达到平衡状态，单位时间里生成C和D的物质的量都相等，故d项错误。(4)反应“C(g)D(g)A(g)B(g)”与“A(g)B(g)C(g)D(g)”互为逆反应，平衡常数互为倒数关系，故1 200 时，C(g)D(g)A(g)B(g)的平衡常数K2.5。
