第7讲 化学平衡常数-【固本强基】2024-2025学年高二化学同步精品讲与练（人教版2019选择性必修1）

第二章 化学反应速率与化学平衡 第二节　化学平衡 第2课时　化学平衡常数 模块导航：[学习目标]→[思维导图建框架]→[核心知识梳理]→[典例分析]→[基础达标训练]→[素养提升训练] [学习目标]　 1．了解化学平衡常数的含义，能正确书写给定反应的平衡常数表达式。 2．能利用化学平衡常数进行有关的化学计算。 3．了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的联系。 [思维导图建框架] [核心知识梳理]　 一、化学平衡常数 1．化学平衡常数的概念 在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个 ，该常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数)，用符号 表示。 2．表达式 对于可逆反应mA(g) + nB(g)pC(g) + qD(g)，化学平衡常数K＝。 注意：（1）固体和液体纯物质一般不列入平衡常数表达式。例如，C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，平衡常数K＝，又如CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)，平衡常数K=c(CO2)。 (2)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关，同一个化学反应，书写的方式不同，各反应物、生成物的化学计量数不同，平衡常数也不同，但这些平衡常数可以相互换算。如合成氨反应，若写成N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，则K＝；若写成N2(g)＋H2(g) NH3(g)，则K1＝。这里K≠K1，显然K＝K12。 (3)对于同一可逆反应，正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的 ，即K正＝。 3．浓度商与化学平衡常数的表达式 (1)浓度商：对于一般的可逆反应，mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意时刻的称为_浓度商，常用Q表示，即Q＝。 (2)Q与K关系：当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，表明反应达到化学平衡状态。 4．化学平衡常数的意义 平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)。 K值越大，表示反应进行得越 ，反应物的转化率 ，当K＞105 时，该反应就进行的基本完全了。K值越小，表示反应进行得越 ，反应物的转化率 ；当K＜10－5 时，该反应很难发生。 5．化学平衡常数的影响因素 (1)内因：不同的化学反应及方程式的书写形式是决定化学平衡常数的主要因素。 (2)外因：在化学方程式一定的情况下，K只受 影响。 6．化学平衡常数的应用 (1)判断平衡移动的方向 对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，浓度商Qc＝，则将浓度商和平衡常数作比较可判断可逆反应所处的状态。 (2)判断可逆反应的热效应 升高温度，K值增大→正反应为 反应；K值越小→正反应为 反应； 降低温度，K值增大→正反应为 反应；K值越小→正反应为 反应； (3)计算平衡体系中的相关量 根据相同温度下，同一反应的平衡常数不变，计算反应物或生成物的浓度、转化率等。 二、化学平衡的计算——“三段式”分析法 1.“三段式”模式：　 mA(g)＋ nB(g)pC(g) ＋ qD(g) 起始量/mol a b 0 0 变化量/mol mx nx px qx 平衡量/mol a－mx b－nx px qx 对于反应物：平衡时的相关量＝起始量－变化量，n(平)＝n(始)－n(变) 对于生成物：平衡时的相关量＝起始量＋变化量，n(平)＝n(始)＋n(变) 则K＝，A的平衡转化率α＝×100%。 2.基本解题思路 (1)设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x。 (2)确定三个量：根据反应的化学方程式确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量(物质的量浓度或物质的量)，并按(1)中“模式”列三段式。 (3)解答题设问题：明确了“始”“变”“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求反应物的转化率、混合气体的密度、平均相对分子质量等，给出题目答案。 [典例分析] 　知识点一　化学平衡常数 [典例1]在0．5 L的密闭容器中，一定量的氮气与氢气进行如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝a kJ·mol－1，其化学平衡常数K与温度的关系如下表所示： 温度/℃ 200 300 400 K 1．0 0．86 0．5 请回答下列问题。 (1)该反应的化学平衡常数表达式为____________________，a________(填“大于”“小于”或“等于”)0。 (2)400 ℃时，2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的化学平衡常数为________，测得氨气、氮气、氢气的物质的量分别为3 mol、2 mol、1 mol时，该反应的v正(N2)________(填“大于”“小于”或“等于”)v逆(N2)。 [典例2]在某温度下，可逆反应平衡常数为K，下列说法正确的是 A．K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大 B．K越小，达到平衡时，反应物的转化率越大 C．K随反应物浓度的改变而改变 D．K随着温度的升高而增大 [典例3]某温度下，反应SO2(g)+1/2O2(g) SO3(g) 的平衡常数K1=50，在同一温度下，反应SO3(g) SO2(g) +1/2O2(g)的平衡常数K2的值为 A．2500 B．100 C．0.02 D．0.001 知识点二　化学平衡的计算 [典例4]水煤气可以在一定条件下发生反应：，现在向10L恒容密闭容器中充入和，所得实验数据如表所示。下列说法错误的是 实验编号 温度/℃ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol Ⅰ 700 0.40 0.10 0.09 Ⅱ 800 0.10 0.40 0.08 Ⅲ 800 0.20 0.30 a Ⅳ 900 0.10 0.15 b A．， B．降低温度，有利于提高CO的平衡转化率 C．实验Ⅰ中，若某时刻测得，则此时混合气体中的体积分数为10％ D．实验Ⅰ和Ⅲ中，反应均达到平衡时，平衡常数之比 [典例5]在2L恒容密闭容器中，通入1mol X、0.6mol Y，发生反应：，2min末，测得Z、W的浓度分别为、，则下列说法错误的是 A． B．反应过程中混合气体的平均相对分子质量不变 C．0~2min内，为 D．2min末，等于8∶3 [典例6]一定温度下，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol，发生反应：。反应中测定的部分数据见下表： t/s 0 50 150 250 350 /mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20 下列说法错误的是 A．时，正反应速率最大，逆反应速率为0 B．150s时，正反应速率大于逆反应速率 C．250s时，反应恰好达到平衡，的转化率为20% D．当时，反应处于停止状态 [基础达标训练] 1．某温度下，若反应的化学平衡常数K，则该温度下的化学平衡常数为 A． B． C． D． 2．汽车尾气的处理原理为。在恒温恒容密闭容器中充入等体积的NO和CO，加入适量催化剂，发生上述反应。下列叙述错误的是 A．催化剂能降低NO和CO反应的活化能 B．达到平衡后，加入少量CaO，平衡常数增大 C．达到平衡时，NO、CO的转化率相等 D．当气体总压强不变时，反应达到平衡状态 3．在容积不变的密闭容器中，一定量的与发生反应：。温度分别为和时，的体积分数随时间的变化如图所示。下列判断错误的是 A．反应温度 B．该反应的 C．若和时的平衡常数分别为和，则 D．若和时使用相同的催化剂，其催化效果可能不同 4．当把晶体N2O4放入密闭容器中气化，并建立了N2O4(g)⇌2NO2(g)平衡后，保持温度不变，再通入若干N2O4气体，待反应达到新的平衡时，则新平衡与旧平衡相比，其值 A．不变 B．变大 C．变小 D．无法确定 5．在某温度下，已知反应Ni(s)＋H2O(g) NiO(s)＋H2(g)的平衡常数K=2.059，当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，此反应 A．已达平衡状态 B．未达平衡状态，反应正向进行 C．未达平衡状态，反应逆向进行 D．无法确定 6．下列有关平衡常数的说法中，正确的是 A．改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数也一定增大 B．反应2NO2(g)N2O4(g)     ΔH<0，升高温度，该反应平衡常数增大 C．对于给定可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数相等 D．平衡常数为K=的反应，化学方程式为CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) 7．把2.5 mol A和2.5 mol B混合，装入容积为2 L的密闭容器里，发生反应： 3 A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，经5s反应达平衡，在此5s内C的平均反应速率为0.2 mol/(L·s)，同时生成1 mol D，下列叙述错误的是 A．x=4 B．达到平衡时容器内气体的压强与起始时的压强比为6：5 C．达到平衡时B的体积分数约为33% D．该反应的平衡常数Kc=8 8．一定温度下，在恒容密闭容器中发生可逆反应:X2(g)+ Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.lmol/L、0.3 mol/L、0.2mol/L，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是 A．c(X2)=0.2mol/L B．c(Y2)=0.4 mol/L C．c(Z)=0.3mol/L D．c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.5 mol/L 9．某温度下，反应的平衡常数，在同一温度下，反应的平衡常数为 A． B． C． D． 10．某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种气体物质的物质的量随着时间变化的曲线如图所示.下列说法正确的是 A．该反应的化学方程式为 B．混合气体的总质量不随时间的变化而变化，说明反应已达化学平衡状态 C．0到2min内用Y表示的平均反应速率为 D．达到平衡时X的转化率为30％ [素养提升训练] 11．在一定条件下，在容积为2L的密闭容器中，将2molA气体和3molB气体相混合，发生如下反应：2A(g)+3B(g)⇌xC(g)+3D(g)，4s后该反应达到平衡时，生成2.4molD，并测得C的反应速率为0.1mol·L-1·s-1，下列有关叙述错误的是 A．x=1 B．0~4s内，v(B)=0.3mol·L-1·s-1 C．α(A)：α(B)=1：1 D．该反应的平衡常数为64 12．某温度下，可逆反应的平衡常数为K，下列对K的说法正确的是 A．温度越高，K一定越大 B．如果，则 C．若缩小反应器的容积，增大压强，则K增大 D．K值越大，表明该反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大 13．已知在T℃时高炉炼铁可发生如下反应： ① ，平衡常数为； ② ，平衡常数为。 以下说法正确的是 A．反应②的平衡常数表达式为 B．T℃时，反应的平衡常数 C．T℃时增大压强，减小、不变 D．T℃时，反应的平衡常数 14．X、Y、Z三种气体，取X和Y按1∶1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3∶2，则Y的转化率最接近于 A．33.3% B．40% C．50% D．66.7% 15．已知某化学反应的平衡常数表达式为，不同温度下该反应的平衡常数如下表所示。 t/℃ 700 800 830 1000 1200 K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38 某温度下，若平衡浓度符合关系式，则此时的温度为 A．800℃ B．830℃ C．1000℃ D．1200℃ 16．在某温度下，可逆反应平衡常数为K，下列说法正确的是 A．K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大 B．K越小，达到平衡时，反应物的转化率越大 C．K随反应物浓度的改变而改变 D．K随着温度的升高而增大 17．某温度下，在体积为1L的容器中发生反应，在20s内由1.0变成0.2(假设未平衡)。下列说法正确的是 A．20s内 B．反应速率关系： C．将移出后，V正增大，V逆减小 D．20s内的转化率为80% 18．一定温度下，在5L的恒容密闭容器中发生反应。反应过程中的部分数据如表所示，下列说法正确的是 n/molt/min 0 2.1 3.1 0 5 0.8 10 1.6 15 1.6 A．0~5min用A表示的平均反应速率为0.032mol/L B．该反应在10min后才达到平衡 C．时，化学反应达到平衡状态 D．平衡状态时， 19．在25℃时，恒容密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和2min后达到平衡的浓度如表所示，下列说法不正确的是 物质 X Y Z 初始浓度 1 2 0 平衡浓度 0.5 0.5 1 A．反应可表示为 B．Y的平衡转化率为75% C．反应前后气体总压强之比为3∶2 D．化学平衡常数为4 20．下列关于反应  正确的是 A．平衡时升高温度，v(正)减小，v(逆)增大 B．使用催化剂能提高平衡时 CH3OH 的产率 C．反应的平衡常数可表示为 D．平衡时增大 CO 的浓度，v(正)瞬间增大，v(逆)瞬间不变 21．已知，2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的平衡常数为K，则2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)的平衡常数为 A． B．-K C．K2 D．-K2 22．一定条件下，、、三种气体在某恒容密闭容器中发生反应，各气体的浓度随时间变化的曲线如图所示。内该反应共吸收了()能量。下列说法不正确的是 A．达到平衡时，的浓度不再变化 B．反应的化学方程式为 C．该条件下，达到平衡时，的转化率为 D．由图可知，内，的反应速率为 23．已知某化学反应的平衡常数表达式为，在不同的温度下该反应的平衡常数如下表所示： T/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38 下列有关叙述不正确的是 A．该反应的化学方程式是CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) B．上述反应的正反应是放热反应 C．如果在一定体积的密闭容器中加入CO2和H2各1 mol，5 min后温度升高到830 ℃，此时测得CO2为0.4 mol时，该反应达到平衡状态 D．某温度下，如果平衡浓度符合下列关系式：，判断此时的温度是1 000 ℃ 24．一定温度下，将2 mol A和2 mol B两种气体混合放入体积为2 L的密闭刚性容器中，发生反应3A(g)＋B(g) xC(g)＋2D(g)，2 min末反应达到平衡，生成0.8 mol D，并测得C的物质的量浓度为0.4 mol·L－1，下列说法正确的是 A．x的值为1 B．A的平衡转化率为40% C．此温度下该反应的平衡常数K的数值等于0.5 D．A和B的平衡转化率相等 25．二氧化硫是常用的化工原料，也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，某温度下，SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。 根据图示回答下列问题： (1)将2．0 mol SO2和1．0 mol O2置于10 L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0．10 MPa。该反应的平衡常数等于________。 (2)平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)________(填“>”“<”或“＝”)K(B)。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二章 化学反应速率与化学平衡 第二节　化学平衡 第2课时　化学平衡常数 模块导航：[学习目标]→[思维导图建框架]→[核心知识梳理]→[典例分析]→[基础达标训练]→[素养提升训练] [学习目标]　 1．了解化学平衡常数的含义，能正确书写给定反应的平衡常数表达式。 2．能利用化学平衡常数进行有关的化学计算。 3．了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的联系。 [思维导图建框架] [核心知识梳理]　 一、化学平衡常数 1．化学平衡常数的概念 在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，该常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数)，用符号K表示。 2．表达式 对于可逆反应mA(g) + nB(g)pC(g) + qD(g)，化学平衡常数K＝。 注意：（1）固体和液体纯物质一般不列入平衡常数表达式。例如，C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，平衡常数K＝，又如CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)，平衡常数K=c(CO2)。 (2)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关，同一个化学反应，书写的方式不同，各反应物、生成物的化学计量数不同，平衡常数也不同，但这些平衡常数可以相互换算。如合成氨反应，若写成N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，则K＝；若写成N2(g)＋H2(g) NH3(g)，则K1＝。这里K≠K1，显然K＝K12。 (3)对于同一可逆反应，正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数，即K正＝。 3．浓度商与化学平衡常数的表达式 (1)浓度商：对于一般的可逆反应，mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意时刻的称为_浓度商，常用Q表示，即Q＝。 (2)Q与K关系：当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，表明反应达到化学平衡状态。 4．化学平衡常数的意义 平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)。 K值越大，表示反应进行得越完全，反应物的转化率越大，当K＞105 时，该反应就进行的基本完全了。K值越小，表示反应进行得越不完全，反应物的转化率越小；当K＜10－5 时，该反应很难发生。 5．化学平衡常数的影响因素 (1)内因：不同的化学反应及方程式的书写形式是决定化学平衡常数的主要因素。 (2)外因：在化学方程式一定的情况下，K只受温度影响。 6．化学平衡常数的应用 (1)判断平衡移动的方向 对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，浓度商Qc＝，则将浓度商和平衡常数作比较可判断可逆反应所处的状态。 (2)判断可逆反应的热效应 升高温度，K值增大→正反应为吸热反应；K值越小→正反应为放热反应； 降低温度，K值增大→正反应为放热反应；K值越小→正反应为吸热反应； (3)计算平衡体系中的相关量 根据相同温度下，同一反应的平衡常数不变，计算反应物或生成物的浓度、转化率等。 二、化学平衡的计算——“三段式”分析法 1.“三段式”模式：　 mA(g)＋ nB(g)pC(g) ＋ qD(g) 起始量/mol a b 0 0 变化量/mol mx nx px qx 平衡量/mol a－mx b－nx px qx 对于反应物：平衡时的相关量＝起始量－变化量，n(平)＝n(始)－n(变) 对于生成物：平衡时的相关量＝起始量＋变化量，n(平)＝n(始)＋n(变) 则K＝，A的平衡转化率α＝×100%。 2.基本解题思路 (1)设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x。 (2)确定三个量：根据反应的化学方程式确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量(物质的量浓度或物质的量)，并按(1)中“模式”列三段式。 (3)解答题设问题：明确了“始”“变”“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求反应物的转化率、混合气体的密度、平均相对分子质量等，给出题目答案。 [典例分析] 　知识点一　化学平衡常数 [典例1]在0．5 L的密闭容器中，一定量的氮气与氢气进行如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝a kJ·mol－1，其化学平衡常数K与温度的关系如下表所示： 温度/℃ 200 300 400 K 1．0 0．86 0．5 请回答下列问题。 (1)该反应的化学平衡常数表达式为____________________，a________(填“大于”“小于”或“等于”)0。 (2)400 ℃时，2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的化学平衡常数为________，测得氨气、氮气、氢气的物质的量分别为3 mol、2 mol、1 mol时，该反应的v正(N2)________(填“大于”“小于”或“等于”)v逆(N2)。 【答案】(1)K＝　小于 (2)2　大于 【详解】(1)K＝，温度升高K减小，故ΔH<0。 (2)K′＝＝＝2。 c(NH3)＝＝6 mol·L－1， c(N2)＝＝4 mol·L－1， c(H2)＝＝2 mol·L－1， Q＝＝＝<K′，故反应向正反应方向进行，v正>v逆。 [典例2]在某温度下，可逆反应平衡常数为K，下列说法正确的是 A．K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大 B．K越小，达到平衡时，反应物的转化率越大 C．K随反应物浓度的改变而改变 D．K随着温度的升高而增大 【答案】A 【详解】A．根据反应化学平衡常数的意义可知，K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大，A正确； B．根据反应化学平衡常数的意义可知，K越小，达到平衡时，反应进行的程度越小，即反应物的转化率越小，B错误； C．化学平衡常数仅仅是温度的函数，即K不随反应物浓度的改变而改变，仅仅随着温度的改变而改变，C错误； D．题干未告知该反应正反应为吸热反应还是放热反应，故无法判断K随着温度的升高的变化情况，D错误； 故答案为：A。 [典例3]某温度下，反应SO2(g)+1/2O2(g) SO3(g) 的平衡常数K1=50，在同一温度下，反应SO3(g) SO2(g) +1/2O2(g)的平衡常数K2的值为 A．2500 B．100 C．0.02 D．0.001 【答案】C 【解析】SO2(g)+O2(g) SO3(g)，；SO3(g) SO2(g) +O2(g)，；，C正确。 知识点二　化学平衡的计算 [典例4]水煤气可以在一定条件下发生反应：，现在向10L恒容密闭容器中充入和，所得实验数据如表所示。下列说法错误的是 实验编号 温度/℃ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol Ⅰ 700 0.40 0.10 0.09 Ⅱ 800 0.10 0.40 0.08 Ⅲ 800 0.20 0.30 a Ⅳ 900 0.10 0.15 b A．， B．降低温度，有利于提高CO的平衡转化率 C．实验Ⅰ中，若某时刻测得，则此时混合气体中的体积分数为10％ D．实验Ⅰ和Ⅲ中，反应均达到平衡时，平衡常数之比 【答案】A 【分析】温度不变，平衡常数不变，则实验Ⅱ、Ⅲ的平衡常数相同，实验Ⅱ的三段式，，实验Ⅲ，； 【详解】A．根据平衡常数可列三段式求出，与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ起始时反应物的物质的量减半，若温度相等，则，实验Ⅳ的温度较实验Ⅲ高，故，A错误； B．根据实验Ⅰ和Ⅱ数据，可知升高温度，平衡时氢气的物质的量减少，故平衡逆向移动，该反应为放热反应，降低温度，有利于提高CO的平衡转化率，B正确； C．该反应是气体的物质的量不变的反应，若某时刻测得，则的物质的量为0.05mol，故此时混合气体中的体积分数％＝10％，C正确； D．K只与温度有关，根据实验Ⅰ的数据，到平衡时，、、、， ，同理可算出，则，故，D正确； 答案选A。 [典例5]在2L恒容密闭容器中，通入1mol X、0.6mol Y，发生反应：，2min末，测得Z、W的浓度分别为、，则下列说法错误的是 A． B．反应过程中混合气体的平均相对分子质量不变 C．0~2min内，为 D．2min末，等于8∶3 【答案】B 【详解】A．由于Z和W都为生成物，2min末Z、W的浓度分别为、，二者浓度之比等于化学计量数之比，即，则，A正确； B．由于产物中计量数之和小于反应物计量数之和，开始反应后，混合气体的物质的量之和变小，但由于各物质都为气体，气体总质量不变，则混合气体的平均相对分子质量变大，B错误； C．根据题意列“三段式”如下： ，则0~2min内，，C正确； D．2min末，，D正确； 故答案选B。 [典例6]一定温度下，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol，发生反应：。反应中测定的部分数据见下表： t/s 0 50 150 250 350 /mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20 下列说法错误的是 A．时，正反应速率最大，逆反应速率为0 B．150s时，正反应速率大于逆反应速率 C．250s时，反应恰好达到平衡，的转化率为20% D．当时，反应处于停止状态 【答案】D 【详解】A．时，只有正向反应，所以正反应速率最大，逆反应速率为0，A正确； B．150s时还未达到平衡，正在正向建立平衡，因此正反应速率大于逆反应速率，B正确； C．250s时，反应恰好达到平衡，，则变量为0.20mol，因此的转化率为20%，C正确； D．可逆反应达平衡时，反应并未停止，而是达到一种动态平衡，D错误； 故选D。 [基础达标训练] 1．某温度下，若反应的化学平衡常数K，则该温度下的化学平衡常数为 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】反应平衡常数为K，则的平衡常数为，则的平衡常数为； 故答案选B。 2．汽车尾气的处理原理为。在恒温恒容密闭容器中充入等体积的NO和CO，加入适量催化剂，发生上述反应。下列叙述错误的是 A．催化剂能降低NO和CO反应的活化能 B．达到平衡后，加入少量CaO，平衡常数增大 C．达到平衡时，NO、CO的转化率相等 D．当气体总压强不变时，反应达到平衡状态 【答案】B 【详解】A．催化剂能降低NO和CO反应的活化能，加快反应速率，故A正确； B．平衡常数只与温度有关，加入少量CaO，平衡常数不变，故B错误； C．充入等体积的NO和CO，其初始物质的量相等，二者化学计量数之比为1：1，则达到平衡时，NO、CO的转化率相等，故C正确； D．反应前后气体体积减小，当气体总压强不变时，各物质浓度不变，则反应达到平衡状态，故D正确； 故选B。 3．在容积不变的密闭容器中，一定量的与发生反应：。温度分别为和时，的体积分数随时间的变化如图所示。下列判断错误的是 A．反应温度 B．该反应的 C．若和时的平衡常数分别为和，则 D．若和时使用相同的催化剂，其催化效果可能不同 【答案】C 【分析】由图可知，T2条件下反应先达到平衡，说明温度T2大于T1，T2条件下反应达到平衡时的三氧化硫体积分数小于T1，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应。 【详解】A．由分析可知，温度T2大于T1，A正确； B．由分析可知，该反应为放热反应，反应的焓变△H小于0，B正确； C．由分析可知，升高温度，平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数减小，则平衡常数K1大于K2，C错误； D．催化剂需要一定的活化温度，故若和时使用相同的催化剂，其催化效果可能不同，D正确； 故选C。 4．当把晶体N2O4放入密闭容器中气化，并建立了N2O4(g)⇌2NO2(g)平衡后，保持温度不变，再通入若干N2O4气体，待反应达到新的平衡时，则新平衡与旧平衡相比，其值 A．不变 B．变大 C．变小 D．无法确定 【答案】A 【详解】反应N2O4(g)⇌2NO2(g)平衡常数为K=，而化学平衡常数是温度的函数，温度不变平衡常数不变，故的值不变，故选A。 5．在某温度下，已知反应Ni(s)＋H2O(g) NiO(s)＋H2(g)的平衡常数K=2.059，当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，此反应 A．已达平衡状态 B．未达平衡状态，反应正向进行 C．未达平衡状态，反应逆向进行 D．无法确定 【答案】B 【详解】当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，此时的浓度商为1<2.059，说明反应向正反应方向进行，还没有达到化学平衡； 故选B。 6．下列有关平衡常数的说法中，正确的是 A．改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数也一定增大 B．反应2NO2(g)N2O4(g)     ΔH<0，升高温度，该反应平衡常数增大 C．对于给定可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数相等 D．平衡常数为K=的反应，化学方程式为CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) 【答案】D 【详解】A．平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，故A错误； B．该反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，该反应的平衡常数减小，故B错误； C．对于给定的可逆反应，温度一定时，因K正·K逆=1，只有平衡常数等于1时，其正、逆反应的平衡常数才相等，故C错误； D．化学平衡常数，是指在一定温度下可逆反应达平衡时，各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比，固体和液体不写入平衡常数表达式，则平衡常数为K=的反应，化学方程式为CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，故D正确； 故答案选D。 7．把2.5 mol A和2.5 mol B混合，装入容积为2 L的密闭容器里，发生反应： 3 A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，经5s反应达平衡，在此5s内C的平均反应速率为0.2 mol/(L·s)，同时生成1 mol D，下列叙述错误的是 A．x=4 B．达到平衡时容器内气体的压强与起始时的压强比为6：5 C．达到平衡时B的体积分数约为33% D．该反应的平衡常数Kc=8 【答案】D 【详解】 A．5s内D的平均反应速率为，，所以x=4，故A正确； B．平衡时容器内，所以，根据反应方程式可知，、，容器内气体总物质的量为：，反应前气体总物质的量为：，恒容密闭容器中气体压强之比等于物质的量之比，所以达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强比为压强比为6：5，故B正确； C．达到平衡时，容器内气体总物质的量为6mol，则体积分数，故C正确； D．该反应的平衡常数，故D错误； 故选D。 8．一定温度下，在恒容密闭容器中发生可逆反应:X2(g)+ Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.lmol/L、0.3 mol/L、0.2mol/L，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是 A．c(X2)=0.2mol/L B．c(Y2)=0.4 mol/L C．c(Z)=0.3mol/L D．c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.5 mol/L 【答案】C 【详解】本题采取极限法。若0.2mol/L的Z全部分解，则生成X2、Y2均为0.1mol/L，此时X2、Y2分别为0.2mol/L、0.4mol/L，同理X2与Y2完全反应后，剩余Y2 有0.2mol/L，生成Z为0.2mol/L，此时Z有0.4mol/L；但由于反应是可逆反应，反应不能够进行到底，因此，c(X2)<0.2mol/L ，c(Y2)<0.4 mol/L，A B均错误；根据总量守恒规律： c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.6mol/L，D错误；Z不可能全部分解，Z不可能为0.4mol/L，C正确；正确选项C。 9．某温度下，反应的平衡常数，在同一温度下，反应的平衡常数为 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】某温度下，反应的平衡常数，在同一温度下，反应的平衡常数=，故答案为：C。 10．某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种气体物质的物质的量随着时间变化的曲线如图所示.下列说法正确的是 A．该反应的化学方程式为 B．混合气体的总质量不随时间的变化而变化，说明反应已达化学平衡状态 C．0到2min内用Y表示的平均反应速率为 D．达到平衡时X的转化率为30％ 【答案】D 【详解】A．由图象可以知道，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到2min时，X、Y的物质的量不变且不为0，属于可逆反应，△n(Y)=0.1 mol，△n(X)=0. 3mol，△n(Z)=0. 2mol，则△n(Y)：△n(X)：△n(Z)=1:3:2，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为：3X(g)+Y(g)2Z(g)，A错误； B．反应前后都是气体，气体质量是一个定值，所以混合气体的总质量不随时间的变化而变化，不能得到反应已达化学平衡状态，B错误； C．反应0至2min未，Y的反应速率，C错误； D．平衡后X的转化率为=，D正确； 故选D。 [素养提升训练] 11．在一定条件下，在容积为2L的密闭容器中，将2molA气体和3molB气体相混合，发生如下反应：2A(g)+3B(g)⇌xC(g)+3D(g)，4s后该反应达到平衡时，生成2.4molD，并测得C的反应速率为0.1mol·L-1·s-1，下列有关叙述错误的是 A．x=1 B．0~4s内，v(B)=0.3mol·L-1·s-1 C．α(A)：α(B)=1：1 D．该反应的平衡常数为64 【答案】D 【详解】A．达到平衡时，测得C的反应速率0.1mol/(L·s)，求得达到平衡时，生成C的物质的量为0.1mol/(L·s)×4s×2L=0.8mol，根据反应方程式，求得x=1，故A说法正确； B．4s内消耗B的物质的量为2.4mol，则v(B)==0.3mol/(L·s)，故B说法正确； C．B的转化率为=80%，达到平衡时，消耗A的物质的量为0.8mol×2=1.6mol，则A的转化率为=80%，因此两种物质的转化率之比为1∶1，故C说法正确； D．该反应的平衡常数K==640，故D说法错误； 答案为D。 12．某温度下，可逆反应的平衡常数为K，下列对K的说法正确的是 A．温度越高，K一定越大 B．如果，则 C．若缩小反应器的容积，增大压强，则K增大 D．K值越大，表明该反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大 【答案】D 【详解】A．若该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应移动，平衡常数降低，若正反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应移动，平衡常数增大，A项错误； B．平衡常数，由于不知道平衡体系中各组分的浓度，则无论m+n是否等于p，K都无法确定1，B项错误； C．化学平衡常数只受温度影响，与浓度无关，若缩小反应器的容积，能使平衡正向移动，但温度不变，化学平衡常数不变，C项错误； D．平衡常数K越大，说明反应进行的程度越大，反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大，D项正确； 故选D。 13．已知在T℃时高炉炼铁可发生如下反应： ① ，平衡常数为； ② ，平衡常数为。 以下说法正确的是 A．反应②的平衡常数表达式为 B．T℃时，反应的平衡常数 C．T℃时增大压强，减小、不变 D．T℃时，反应的平衡常数 【答案】D 【详解】A．反应②的平衡常数表达式为，A错误； B．反应的平衡常数应为，B错误； C．平衡常数只与温度有关，与压强无关，增大压强不变，C错误； D．根据盖斯定理，可由①×3+②得到，可知该反应的平衡常数，D正确； 故选D。 14．X、Y、Z三种气体，取X和Y按1∶1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3∶2，则Y的转化率最接近于 A．33.3% B．40% C．50% D．66.7% 【答案】D 【详解】由三段式分析：，故有=，解得x=，故Y的转化率为：×100%≈66.7%，故答案为：D。 15．已知某化学反应的平衡常数表达式为，不同温度下该反应的平衡常数如下表所示。 t/℃ 700 800 830 1000 1200 K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38 某温度下，若平衡浓度符合关系式，则此时的温度为 A．800℃ B．830℃ C．1000℃ D．1200℃ 【答案】C 【详解】由平衡常数表达式可推知反应的化学方程式为CO+H2OCO2+H2，由平衡浓度的关系式可知，反应的平衡常数K===0.60，所以由表格数据可知，反应温度为1000℃，故选C。 16．在某温度下，可逆反应平衡常数为K，下列说法正确的是 A．K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大 B．K越小，达到平衡时，反应物的转化率越大 C．K随反应物浓度的改变而改变 D．K随着温度的升高而增大 【答案】A 【详解】A．根据反应化学平衡常数的意义可知，K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大，A正确； B．根据反应化学平衡常数的意义可知，K越小，达到平衡时，反应进行的程度越小，即反应物的转化率越小，B错误； C．化学平衡常数仅仅是温度的函数，即K不随反应物浓度的改变而改变，仅仅随着温度的改变而改变，C错误； D．题干未告知该反应正反应为吸热反应还是放热反应，故无法判断K随着温度的升高的变化情况，D错误； 故答案为：A。 17．某温度下，在体积为1L的容器中发生反应，在20s内由1.0变成0.2(假设未平衡)。下列说法正确的是 A．20s内 B．反应速率关系： C．将移出后，V正增大，V逆减小 D．20s内的转化率为80% 【答案】D 【详解】A．，A错误； B．反应速率关系：，B错误； C．减小生成物浓度，、均减小，C错误； D．20 s内的转化率为80%，D正确； 故选D。 18．一定温度下，在5L的恒容密闭容器中发生反应。反应过程中的部分数据如表所示，下列说法正确的是 n/molt/min 0 2.1 3.1 0 5 0.8 10 1.6 15 1.6 A．0~5min用A表示的平均反应速率为0.032mol/L B．该反应在10min后才达到平衡 C．时，化学反应达到平衡状态 D．平衡状态时， 【答案】D 【详解】A．0~5min内，C的物质的量增加了0.8mol，用C表示的平均反应速率为，根据化学反应速率之比等于各物质的化学计量数之比，用A表示的平均反应速率为0.016mol/(L·min)，故A错误； B．由表中数据及转化可知：，所以该反应在10min已经达到平衡状态，故B错误； C．时，即化学反应速率之比等于化学计量数之比，非平衡状态也存在此关系，因此不能说明化学反应达到平衡状态，故C错误； D．根据B选项的分析，达到平衡状态时n(C)=1.0mol，所以，故D正确； 答案选C。 19．在25℃时，恒容密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和2min后达到平衡的浓度如表所示，下列说法不正确的是 物质 X Y Z 初始浓度 1 2 0 平衡浓度 0.5 0.5 1 A．反应可表示为 B．Y的平衡转化率为75% C．反应前后气体总压强之比为3∶2 D．化学平衡常数为4 【答案】D 【详解】A．由题中表格可以得到从初始到平衡，X的浓度减小了0.5mol/L，Y的浓度减小了1.5mol/L，Z的浓度增加了1mol/L，所以反应的方程式为，A正确； B．Y的平衡转化率为，B正确； C．反应前后气体总压强之比等于反应前后气体的物质的量之比为，C正确； D．化学平衡常数为D错误； 故选D。 20．下列关于反应  正确的是 A．平衡时升高温度，v(正)减小，v(逆)增大 B．使用催化剂能提高平衡时 CH3OH 的产率 C．反应的平衡常数可表示为 D．平衡时增大 CO 的浓度，v(正)瞬间增大，v(逆)瞬间不变 【答案】D 【详解】A．升高温度，v(正)、 v(逆)都增大，A错误； B．使用催化剂能降低反应的活化能，提高反应速率，但不能提高平衡时CH3OH的产率，B错误； C．根据反应方程式，该反应的平衡常数可表示为，C错误； D．平衡时增大 CO 的浓度，平衡应立即正向移动，故v(正)瞬间增大，v(逆)瞬间不变，D正确； 故选D。 21．已知，2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的平衡常数为K，则2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)的平衡常数为 A． B．-K C．K2 D．-K2 【答案】A 【详解】2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的平衡常数为，2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)的平衡常数，故选A。 22．一定条件下，、、三种气体在某恒容密闭容器中发生反应，各气体的浓度随时间变化的曲线如图所示。内该反应共吸收了()能量。下列说法不正确的是 A．达到平衡时，的浓度不再变化 B．反应的化学方程式为 C．该条件下，达到平衡时，的转化率为 D．由图可知，内，的反应速率为 【答案】D 【分析】由图可知，反应2min达到了平衡，A是反应物，B、C是生成物，A的浓度变化是0.8mol/L，C的浓度变化是1.2 mol/L，B的浓度变化是0.4 mol/L，所以反应的化学方程式为。 【详解】A．反应达到平衡时，各组分浓度不再发生变化，的浓度不再变化，A正确； B．由分析可知，反应的化学方程式为，B正确； C．该条件下，达到平衡时，的转化率为，C正确； D．由图可知，内，的反应速率为　，D错误； 故选D。 23．已知某化学反应的平衡常数表达式为，在不同的温度下该反应的平衡常数如下表所示： T/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38 下列有关叙述不正确的是 A．该反应的化学方程式是CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) B．上述反应的正反应是放热反应 C．如果在一定体积的密闭容器中加入CO2和H2各1 mol，5 min后温度升高到830 ℃，此时测得CO2为0.4 mol时，该反应达到平衡状态 D．某温度下，如果平衡浓度符合下列关系式：，判断此时的温度是1 000 ℃ 【答案】C 【解析】平衡常数的表达式中，分子中的物质是生成物，分母中的物质是反应物，A项正确；由表中数据可知该反应的平衡常数随着温度的升高而降低，故该反应是放热反应，B项正确；利用化学反应方程式确定各种物质的物质的量，代入平衡常数表达式可知该反应没有达到平衡，C项不正确；将所给关系式进行变化，可知该条件下平衡常数为0.6，所以D项正确。 24．一定温度下，将2 mol A和2 mol B两种气体混合放入体积为2 L的密闭刚性容器中，发生反应3A(g)＋B(g) xC(g)＋2D(g)，2 min末反应达到平衡，生成0.8 mol D，并测得C的物质的量浓度为0.4 mol·L－1，下列说法正确的是 A．x的值为1 B．A的平衡转化率为40% C．此温度下该反应的平衡常数K的数值等于0.5 D．A和B的平衡转化率相等 【答案】C 【解析】平衡时C的物质的量为0.8 mol，与D相等，则x的值为2；平衡时A消耗了1.2 mol，则其平衡转化率为60%；此温度下该反应的平衡常数K＝＝0.5；由于未按照对应的化学反应系数之比投料，所以A、B的平衡转化率不相等。故选C项。 25．二氧化硫是常用的化工原料，也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，某温度下，SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。 根据图示回答下列问题： (1)将2．0 mol SO2和1．0 mol O2置于10 L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0．10 MPa。该反应的平衡常数等于________。 (2)平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)________(填“>”“<”或“＝”)K(B)。 【答案】(1)800　(2)＝ 【解析】(1)A点体系总压强为0．10 MPa，表示可逆反应达平衡状态，此时SO2的平衡转化率为80%， 　　　　　 　 　2SO2(g)　＋　O2(g)2SO3(g) 起始(mol·L) 0 转化(mol·L) 0．2×80% 0．08 0．16 平衡(mol·L) 0．04 0．02 0．16 K＝＝＝800。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$