2025届高三化学二轮复习 化学平衡常数的理解与简单计算 练习

化学平衡常数的理解与简单计算 1．(2023·南通海门中学校考模拟预测)2CuO(s)＋C(s)Cu2O(s)＋CO(g)　ΔH>0，下列说法正确的是(　　) A．其他条件不变，及时移出CO可降低逆反应速率，提高Cu2O的产率 B．其他条件不变，加入更多的C可加快正反应速率，提高CuO的转化率 C．该反应的平衡常数表达式为K＝ D．上述反应中生成1 mol Cu2O，转移电子数目为6.02×1023 答案　A 解析　及时移出CO，产物浓度减小，逆反应速率降低，化学平衡正向移动，Cu2O的产率提高，A正确；C为固体，不影响平衡的移动，B错误；Cu2O、CuO和C均为固体，因此正确的平衡常数表达式为K＝c(CO)，C错误；题述反应中，CuO中Cu得到2个电子，C失去两个电子，生成1 mol Cu2O，转移电子数为1.204×1024，D错误。 2．5 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液与1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液发生反应：2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)2Fe2＋(aq)＋I2(aq)，达到平衡。下列说法不正确的是(　　) A．加入苯，振荡，平衡正向移动 B．经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN，溶液呈红色，表明该化学反应存在限度 C．加入FeSO4固体，平衡逆向移动 D．该反应的平衡常数K＝ 答案　D 解析　A对，加入苯，振荡，苯将I2萃取到苯层，水溶液中c(I2)减小，平衡正向移动；B对，将5 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液与1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合，参与反应的Fe3＋与I－物质的量之比为1∶1，反应后I－过量，经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN，溶液呈红色，说明水溶液中仍含有Fe3＋，即Fe3＋没有完全消耗，表明该化学反应存在限度；C对，加入FeSO4固体，FeSO4溶于水电离出Fe2＋，c(Fe2＋)增大，平衡逆向移动。 3．(2023·南京统考模拟预测)反应PCl3(g)＋Cl2(g)PCl5(g)　ΔH。下列有关该反应的说法正确的是(　　) A．ΔS＜0 B．平衡常数K＝ C．其他条件一定，平衡时升高温度，v正减小，v逆增大 D．其他条件一定，增大的值，PCl3的转化率降低 答案　A 解析　K＝，B项错误；其他条件一定，平衡时升高温度，v正和v逆均增大，C项错误；增大Cl2与PCl3的比值，PCl3的转化率增大，D项错误。 4．已知：2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O。25 ℃时，调节初始浓度为1.0 mol·L－1 Na2CrO4溶液的pH，测定平衡时溶液中c(Cr2O)和c(H＋)，获得如图所示的曲线。下列说法不正确的是(　　) A．平衡时，pH越小，c(Cr2O)越大 B．A点CrO的平衡转化率为50% C．A点该反应的平衡常数K＝1014 D．平衡时，若溶液中c(Cr2O)＝c(CrO)，则c(H＋)>2.0×10－7 mol·L－1 答案　D 解析　平衡时，pH越小，c(H＋)越大，越有利于平衡向正反应方向进行，c(Cr2O)越大，A正确；A点c(Cr2O)＝0.25 mol·L－1，消耗CrO的浓度是0.5 mol·L－1，CrO的平衡转化率为50%，B正确；A点c(Cr2O)＝0.25 mol·L－1，c(CrO)＝0.5 mol·L－1，该反应的平衡常数K＝＝1014，C正确；平衡时，若溶液中c(Cr2O)＝c(CrO)，根据原子守恒可知c(Cr2O)＝c(CrO)＝ mol·L－1，根据图像可知，c(H＋)＜2.0×10－7 mol·L－1，D错误。 5．(2023·泰州高三月考)已知1 000 K时，下列反应的平衡常数： ①CH4(g)C(s)＋2H2(g)　K1＝10.2 ②2CO(g)C(s)＋CO2(g)　K2＝0.6 ③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　K3＝1.4 ④CH4(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g)　K4 则1 000 K时，K4＝________。 答案　33.32 解析　由盖斯定律知，④＝①＋③×2－②，则K4＝＝＝33.32。 6．[2021·福建1月适应性考试，13(1)③]在1 L刚性密闭容器中充入0.2 mol CH4和1.0 mol H2O进行反应CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)，加热时容器内温度升高。当温度升高至900 K时，若容器内n(CO)＝0.1 mol，此时反应___________________________________________(填“正向进行”“逆向进行”“处于平衡状态”)，若保持900 K，达到平衡时再往容器内充入0.1 mol He，v正____(填“增大”“减小”“不变”)(已知：900 K时反应的平衡常数为1.2)。 答案　正向进行　不变 解析　应用三段式计算可得： 　　　　　　　　　CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) 开始/(mol·L－1)　　　0.2　　　1.0　　　0　　　0 转化/(mol·L－1)　　　0.1　　　0.1　　　0.1　　0.3 900 K时/(mol·L－1)　0.1　　　0.9　　　0.1　　0.3 此时反应浓度商Qc＝ ＝0.03 <1.2 ，反应正向进行，反应容器体积不变，达到平衡时再充入0.1 mol He，不会改变反应物和生成物的浓度，对反应速率没有影响。 7．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度T的关系如表所示。回答下列问题： T/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 (1)该反应的化学平衡常数表达式K＝_______。 (2)该反应为______(填“吸热”或“放热”)反应。 (3)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为__________。 (4)若830 ℃时，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K___________(填“大于”“小于”或“等于”)1.0。 (5)830 ℃时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的容积，平衡____________________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。 答案　(1)　(2)吸热　(3)700 ℃　(4)等于　(5)不 8．(2024·盐城模拟)一定条件下，向某密闭容器中通入4 mol的丁烷，控制适当条件使其发生如下反应： C4H10(g)C2H4(g)＋C2H6(g)　ΔH，测得丁烷的平衡转化率随温度、压强的变化如图所示。 (1)X表示________(填“温度”或“压强”)，Y1________(填“>”或“<”，下同)Y2，该反应为的ΔH________0。 (2)A点对应的压强为a kPa，若反应从开始到恰好达到平衡状态所用时间为5 min，则v(C4H10)＝____________kPa·min－1，此温度下平衡常数Kp＝________________，A、B、C三点对应的平衡常数Kp(A)、Kp(B)、Kp(C)的大小关系为____________(Kp为用分压表示的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数)。 答案　(1)温度　<　>　(2)(或0.075a) (或0.562 5a) kPa　Kp(C)>Kp(A)＝Kp(B) 解析　(2)A点对应的压强为a kPa，若反应从开始到恰好达到平衡状态所用时间为5 min，列出三段式： 　　　　　　C4H10(g)C2H4(g)＋C2H6(g) 起始量/mol　　4　　　　　0　　　　0 变化量/mol　　x　　　　　x　　　　x 平衡量/mol　　4－x　　　x　　　　x A点丁烷的平衡转化率为60%，则×100%＝60%，可得x＝2.4，同温同压下：＝ ，即＝，可得p始＝0.625a kPa，平衡时丁烷的分压为×a kPa＝0.25a kPa，则v(C4H10)＝ kPa·min－1＝0.075a kPa·min－1；同理计算出乙烯、乙烷的分压都为×a kPa＝0.375a kPa，则此温度下平衡常数Kp＝＝0.562 5a kPa；A点和B点处于同一温度下，则Kp(A)＝Kp(B)，C点温度高于A点和B点，该反应为吸热反应，温度升高，Kp增大，则 Kp(C)>Kp(A)＝Kp(B)。 9．正丁烷除直接用作燃料外，还用作亚临界生物技术提取溶剂、制冷剂和有机合成原料。已知： 反应1： 反应2： 反应3： 回答下列问题： 设Kx为物质的量分数平衡常数，对于反应dD(g)＋eE(g)gG(g)＋hH(g)，其表达式为Kx＝，x(D)、x(E)、x(G)、x(H)为各组分的物质的量分数。 为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入2 mol正丁烷，控制一定温度，测得正丁烷的平衡转化率为α。已知反应3的平衡常数Kx3＝4，则平衡体系中A的物质的量为________ mol，反应2的平衡常数Kx2＝________。同温同压下，再向该容器中充入一定量惰性气体He，反应2的化学平衡将________(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。平衡时，H2与A物质的量浓度之比c(H2)∶c(A)＝________。 答案　0.4α　　逆向移动　5∶1 解析　由题意，设平衡体系中A的物质的量为x，列三段式： 反应1：　　　　顺-2-丁烯(A)＋H2正丁烷 起始/mol　　　　0　　　　　0　　　　2 转化/mol　　　　x　　　　　x　　　　x 平衡/mol　　　　x　　　　　2α　　　2－2α 反应2：　　　反-2-丁烯(B)＋H2正丁烷 起始/mol　　　　0　　　　　0　　　2 转化/mol　　　　2α－x　　　2α－x　2α－x 平衡/mol　　　　2α－x　　　2α　　2－2α 已知反应3的平衡常数Kx3＝4，即＝＝4，x＝0.4α，平衡体系中A的物质的量为0.4α mol；反应体系总的物质的量为(2＋2α) mol，反应2的平衡常数Kx2＝＝。同温同压下，再向该容器中充入一定量惰性气体He，容器会变大，反应体系分压减小，反应2的化学平衡将逆向移动。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 化学平衡常数的理解与简单计算 1．(2023·南通海门中学校考模拟预测)2CuO(s)＋C(s)Cu2O(s)＋CO(g)　ΔH>0，下列说法正确的是(　　) A．其他条件不变，及时移出CO可降低逆反应速率，提高Cu2O的产率 B．其他条件不变，加入更多的C可加快正反应速率，提高CuO的转化率 C．该反应的平衡常数表达式为K＝ D．上述反应中生成1 mol Cu2O，转移电子数目为6.02×1023 2．5 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液与1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液发生反应：2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)2Fe2＋(aq)＋I2(aq)，达到平衡。下列说法不正确的是(　　) A．加入苯，振荡，平衡正向移动 B．经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN，溶液呈红色，表明该化学反应存在限度 C．加入FeSO4固体，平衡逆向移动 D．该反应的平衡常数K＝ 3．(2023·南京统考模拟预测)反应PCl3(g)＋Cl2(g)PCl5(g)　ΔH。下列有关该反应的说法正确的是(　　) A．ΔS＜0 B．平衡常数K＝ C．其他条件一定，平衡时升高温度，v正减小，v逆增大 D．其他条件一定，增大的值，PCl3的转化率降低 4．已知：2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O。25 ℃时，调节初始浓度为1.0 mol·L－1 Na2CrO4溶液的pH，测定平衡时溶液中c(Cr2O)和c(H＋)，获得如图所示的曲线。下列说法不正确的是(　　) A．平衡时，pH越小，c(Cr2O)越大 B．A点CrO的平衡转化率为50% C．A点该反应的平衡常数K＝1014 D．平衡时，若溶液中c(Cr2O)＝c(CrO)，则c(H＋)>2.0×10－7 mol·L－1 5．(2023·泰州高三月考)已知1 000 K时，下列反应的平衡常数： ①CH4(g)C(s)＋2H2(g)　K1＝10.2 ②2CO(g)C(s)＋CO2(g)　K2＝0.6 ③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　K3＝1.4 ④CH4(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g)　K4 则1 000 K时，K4＝________。 6．[2021·福建1月适应性考试，13(1)③]在1 L刚性密闭容器中充入0.2 mol CH4和1.0 mol H2O进行反应CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)，加热时容器内温度升高。当温度升高至900 K时，若容器内n(CO)＝0.1 mol，此时反应___________________________________________(填“正向进行”“逆向进行”“处于平衡状态”)，若保持900 K，达到平衡时再往容器内充入0.1 mol He，v正____(填“增大”“减小”“不变”)(已知：900 K时反应的平衡常数为1.2)。 7．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度T的关系如表所示。回答下列问题： T/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 (1)该反应的化学平衡常数表达式K＝_______。 (2)该反应为______(填“吸热”或“放热”)反应。 (3)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为__________。 (4)若830 ℃时，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K___________(填“大于”“小于”或“等于”)1.0。 (5)830 ℃时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的容积，平衡____________________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。 8．(2024·盐城模拟)一定条件下，向某密闭容器中通入4 mol的丁烷，控制适当条件使其发生如下反应： C4H10(g)C2H4(g)＋C2H6(g)　ΔH，测得丁烷的平衡转化率随温度、压强的变化如图所示。 (1)X表示________(填“温度”或“压强”)，Y1________(填“>”或“<”，下同)Y2，该反应为的ΔH________0。 (2)A点对应的压强为a kPa，若反应从开始到恰好达到平衡状态所用时间为5 min，则v(C4H10)＝____________kPa·min－1，此温度下平衡常数Kp＝________________，A、B、C三点对应的平衡常数Kp(A)、Kp(B)、Kp(C)的大小关系为____________(Kp为用分压表示的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数)。 9．正丁烷除直接用作燃料外，还用作亚临界生物技术提取溶剂、制冷剂和有机合成原料。已知： 反应1： 反应2： 反应3： 回答下列问题： 设Kx为物质的量分数平衡常数，对于反应dD(g)＋eE(g)gG(g)＋hH(g)，其表达式为Kx＝，x(D)、x(E)、x(G)、x(H)为各组分的物质的量分数。 为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入2 mol正丁烷，控制一定温度，测得正丁烷的平衡转化率为α。已知反应3的平衡常数Kx3＝4，则平衡体系中A的物质的量为________ mol，反应2的平衡常数Kx2＝________。同温同压下，再向该容器中充入一定量惰性气体He，反应2的化学平衡将________(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。平衡时，H2与A物质的量浓度之比c(H2)∶c(A)＝________。 学科网（北京）股份有限公司 $$