专题05 平衡常数 化学平衡的计算（期中真题汇编，安徽专用）高二化学上学期

专题05 平衡常数 化学平衡的计算 2大高频考点概览 考点01 平衡常数 考点02 化学平衡的计算 地 城 考点01 平衡常数 1．（24-25高二上·安徽·期中）甲烷重整时涉及以下两个反应：①  ；②  。它们的平衡常数随温度的变化如图所示，下列说法正确的是 A．相同条件下，增大反应①中水蒸气的浓度，的转化率增大 B．两曲线交点表示此时①、②两反应速率相等 C．达平衡后，压缩容器体积，①②均发生移动 D．相同温度下，的平衡常数为 【答案】C 【分析】从图中可以看出，升高温度，反应①平衡常数不断增大，反应②平衡常数不断减小，则反应①为吸热反应，反应②为放热反应。 【解析】A．相同条件下，增大反应①中水蒸气的浓度，虽然平衡正向移动，但的转化率减小，A不正确；B．两曲线交点表示此时①、②的平衡常数相等，无法确定两反应的速率关系，B不正确；C．反应①反应前后气体分子数不等，则达平衡后，压缩容器体积，反应①平衡逆向移动，虽然反应②反应前后气体分子数相等，但由于反应①使CO、H2、H2O(g)的浓度发生了不同程度的改变，所以反应②的平衡也将发生移动，C正确；D．利用盖斯定律，将两反应相加，可得出的平衡常数为，D不正确；故选C。 2．（24-25高二上·安徽·期中）碳化硼是一种新型无机非金属材料，合成原理是。在恒温条件下，向恒容密闭容器中充入和发生该反应，达到平衡时测得，然后将容器体积压缩至原来的一半并保持体积不变，再次达到平衡时测得。下列判断正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】根据题目所给方程式可知，该反应只有一种气体，向恒容密闭容器中充入和发生该反应，达到平衡时该反应的平衡常数可表示为：，两次温度不变，即平衡常数不变，故压强不变；故答案为：C。 3．（24-25高二上·安徽·期中）在密闭容器中放入镍粉并入一定量的气体，一定条件下发生反应，已知平衡常数与温度的关系如表所示： 温度/℃ 25 80 230 平衡常数 2 下列说法正确的是 A．恒温恒压充入，容器内压强不变，但平衡逆向移动 B．25℃达到平衡时，增大压强(体积变小)，平衡正向移动，K值增大 C．增加的物质的量，平衡正向移动，的转化率提高 D．80℃达到平衡时，升高温度，平衡向正反应方向移动，、均增大 【答案】A 【分析】温度升高，平衡常数减小，说明该反应为放热反应。 【解析】A．恒温恒压充入Ne，容器压强不变，体积增大，相当于减压，则化学平衡逆向移动，A正确；B．25℃达到平衡时，增大压强，化学平衡正向移动，但是温度不变，K值不变，B错误；C．Ni为固体，增大Ni的物质的量化学平衡不移动，CO转化率不变，C错误；D．80℃达到平衡时，升高温度，因为该反应为放热反应，升温化学平衡逆向移动，正逆反应速率均增大，D错误；故答案选A。 4．（24-25高二上·安徽合肥·期中）O3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下：反应①O3O2+[O]    ΔH>0，平衡常数为K1；反应②，[O]+O32O2    ΔH<0平衡常数为K2；总反应：2O33O2    ΔH<0，平衡常数为K。下列叙述正确的是 A．降低温度，总反应K减小 B．K=K1+K2 C．适当升温，可提高消毒效率 D．压强增大，K2减小 【答案】C 【解析】A．由总反应： 可知，正反应为放热反应，则降低温度平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，A项错误；B．由，B项错误；C．适当升温，反应①的平衡正向移动，生成，反应②的平衡逆向移动，的量增多，则可提高消毒效率，C项正确；D．平衡常数只受温度的影响，温度不变，平衡常数不变，D项错误；答案选C。 5．（24-25高二上·安徽六安·期中）在恒容密闭容器中发生反应2SiHCl3（g）SiH2Cl2（g）＋SiCl4（g）。在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。下列说法正确的是 A．323K时，缩小容器体积一半，正逆反应的速率不改变 B．343K时，向容器内通入Ar或分离出SiCl4都可提高SiHCl3的转化率 C．343K时，上述反应的化学平衡常数约为0.02 D．a点所在曲线对应的温度为343K，该反应的正反应为放热反应 【答案】C 【分析】根据图象，a点所在曲线先达到平衡状态，则a点所在曲线温度高，即温度为343K；升高温度，SiHCl3的转化率增大，平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应；据此分析作答。 【解析】A．将容器体积缩小一半，压强增大，正逆反应的速率都增大，故A项错误；B．在343K时，向容器内通入Ar，反应体系中各物质的浓度不变，平衡不移动，不能提高SiHCl3的转化率，故B项错误；C．由图示可知343K时反应2SiHCl3（g）SiH2Cl2（g）＋SiCl4（g）的平衡转化率22%，设SiHCl3的起始浓度为c mol/L，则 平衡常数，故C项正确；D．由图象可知，先拐先平温度高，则a的反应温度高于b，温度越高SiHCl3的转化率越大，升温平衡正向进行，正反应为吸热反应，所以a点所在的曲线对应的温度为343K，该反应的正反应为吸热反应，故D项错误；故选C。 6．（24-25高二上·安徽合肥·期中）已知反应原理，在密闭容器中1mol 和足量C发生反应，相同时间内测得的生成速率与的生成速率随温度变化的关系如图1；维持温度不变，反应相同时间内测得的转化率随压强的变化如图2。 下列说法错误的是 A．图1中的A、B、C三个点中只有C点是平衡点 B．图2中平衡常数K（F）=K（G） C．图2中E点的小于F点的 D．图2中的浓度 【答案】D 【解析】A．由可知，的生成速率(逆反应速率)应该是的生成速率(正反应速率)的二倍时才能使正、逆反应速率相等，即达到平衡，只有C点满足，A正确；B．由题中信息可知，维持温度不变，即E、G两点温度相同，平衡常数，B正确；C．由图2知，E点反应未达到平衡，F点反应达到平衡，且压强，则E点的小于F点的，C正确 ；D．混合气体中气体压强与浓度有关，压强越大，体积越小，浓度越大，所以G点压强大，浓度大，即，D错误 ；故选D。 7．（24-25高二上·安徽芜湖·期中）向某密闭容器中通入物质的量之比为1∶1的M与N，发生反应：     △H，反应达平衡状态时M的体积分数与温度、压强的关系如图所示(是以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。下列说法正确的是 A．△H<0 B． C．若Z点M的分压为2MPa，则K时 D．混合气体的平均相对分子质量：Z>X>Y 【答案】C 【分析】由图分析可知M(g)+N(g)⇌Q(g)+3R(g)是一个吸热反应，且，据此解答。 【解析】A．温度升高，M的体积分数降低，说明平衡向正反应方向移动，△H＞0，A错误；B．压强升高，平衡逆向移动，M的体积分数增大，，B错误；C．若Z点时M的分压＝2MPa，假设起始M与N各为1mol，根据三段式可得：,M的体积分数= ，则，，则，，C正确；D．M的体积分数越大，则混合气体的平均相对分子质量越大，说明反应逆向进行的程度越大，混合气体的平均相对分子质量：Z＝X＞Y，D错误。故选C。 8．（24-25高二上·安徽宿州·期中）在2L恒容密闭容器中充入1molCO，2 mol，在一定条件下发生如下反应：  kJ⋅mol，CO的平衡转化率与温度、压强之间的关系如图所示。下列推断正确的是 A．工业上，利用上述反应合成甲醇，温度越高越好 B．图像中X代表压强，与代表不同温度，且 C．图像中P点代表的平衡常数K的数值为4 D．若维持温度不变，再充入1 mol CO，2 mol，达到平衡时平衡常数增大 【答案】C 【解析】A．升高温度，化学反应速率加快，达到平衡所需时间较短，因此适当升高温度，可以加快化学反应速率，但根据热化学方程式可知：合成甲醇的正反应是放热反应，升高温度，会使化学平衡向吸热的逆反应方向移动，不利于甲醇的合成，因此工业上，利用上述反应合成甲醇，并不是温度越高越好，A错误；B．图示中横坐标X越大，CO的转化率越大，说明增大X平衡向着正向移动，该反应的正反应为气体体积缩小的放热反应，则X代表压强，M代表温度；在压强一定时，温度越高，CO的转化率越小，则M2<M1，B错误；C．反应开始时c(CO)=0.5 mol/L，c(H2)=1 mol/L，P点CO转化率为50%，则△c(CO)=0.25 mol/L，△c(H2)=0.5 mol/L，△c(CH3OH)=0.25 mol/L，则平衡时c(H2)=0.5 mol/L，c(CO)=0.25 mol/L，c(CH3OH)=0.25 mol/L，故该反应的化学平衡常数K=，C正确；D．若温度不变，平衡常数不变，D错误；故选C。 9．（24-25高二上·安徽芜湖·期中）一定温度下，在恒容密闭容器中充入1mol草酸镁，发生反应：。下列叙述正确的是 A．当混合气体中CO体积分数不变时不一定达到平衡状态 B．平衡时充入0.1mol CO和0.1mol达到新平衡时浓度大于原平衡 C．平衡时充入氩气，正反应速率大于逆反应速率 D．如果分离平衡向正反应方向移动，平衡常数增大 【答案】A 【解析】A．根据反应可知，CO、CO2体积比始终为1∶1，CO体积分数始终不变，混合气体中CO体积分数不变时不一定达到平衡状态，A正确；B．平衡时充入的CO和CO2物质的量相同，则达到新平衡时这两种气体的浓度也相同，只有产物有气体，温度不变，平衡常数不变，平衡时CO、CO2浓度等于原平衡，B错误；C．体积不变，充入氩气，CO、CO2浓度不变，平衡不移动，正、逆反应速率相等，C错误；D．平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，D错误；故选A。 10．（24-25高二上·安徽芜湖·期中）温度为℃时，在2L的恒容密闭容器中发生反应：  。实验测得：，，、为速率常数，受温度影响。不同时刻测得容器中、如表。 时间/s 0 1 2 3 4 5 /mol 0.20 0.10 0.08 0.065 0.06 0.06 /mol 0.10 0.05 0.04 0.0325 0.03 0.03 下列说法正确的是 A．0～2s内，该反应的平均速率 B．其他条件不变，往原容器中再通入0.20mol NO和0.10mol ，则达到新的平衡时体积分数减小 C．其他条件不变，移走部分，则平衡正向移动，平衡常数增大 D．当温度改变为℃时，若，则 【答案】D 【解析】A．0～2s内，NO的物质的量减少0.12mol/L，该反应的平均速率，故A错误；B．其他条件不变，往原容器中再通入0.20mol NO和0.10mol ，相当于加压，平衡正移，则达到新的平衡时体积分数增大，故B错误；C．平衡常数只与温度有关，其他条件不变，移走部分，平衡正向移动，平衡常数不变，故C错误；D．反应达到平衡时，当温度改变为℃时，若，即℃时K=1，℃时，正反应放热，升高温度平衡常数减小，所以，故D正确；选D。 11．（24-25高二上·安徽·期中）分别向体积为1 L的密闭容器中充入气体，发生反应：Z(g)2X(g)+Y(g)，测得实验①、②、③反应过程中体系压强随时间的变化曲线如图。下列说法错误的是 实验 充入气体量 反应过程条件 ① 2 molX+1 molY 恒温 ② 1 mol Z 恒温 ③ 1 mol Z 绝热 A．曲线Ⅰ对应实验① B．气体的总物质的量：nc＜nd C．b点平衡常数比c点平衡常数大 D．正反应为吸热反应 【答案】B 【分析】在恒温恒容密闭容器中，气体的物质的量越多，则气体的压强就越大。根据反应①可知：反应正向进行，正反应是气体体积增大的反应，但随着反应的进行，体系的压强减小，说明正反应为吸热反应，△H＞0，结合平衡移动原理分析解答。 【解析】A．由图可知：实验①加入的气体物质的量最多，气体的压强最大，故曲线Ⅰ表示实验①压强随时间的变化，A正确；B．c、d两点的压强相同，气体的体积相同，正反应吸热，曲线Ⅲ达到平衡所需时间更长，反应速率更慢，说明由于绝热，体系温度降低。则曲线Ⅲ对应体系③，反应温度更低，根据理想气体状态方程pV=nRT可知：n(c)=，n(d)=，反应温度：Tc＜Td，故气体的物质的量n(c)＞n(d)，B错误；C．实验②比实验③体系温度高，反应正向吸热，升高温度，化学平衡向吸热的正反应方向移动，导致化学平衡常数增大，所以b点平衡常数大于c点平衡常数，C正确；D．该反应的正反应是气体体积增大的反应，根据反应①可知：随着反应的进行，气体的物质的量逐渐增多，但体系的压强减小，说明该反应的正反应为吸热反应，D正确；故合理选项是B。 12．（24-25高二上·安徽六安·期中）反应  ，在温度为、时，平衡体系中的体积分数随压强变化曲线如图所示(X点对应，Y点对应)。下列说法正确的是 A．Y、Z两点气体的平衡常数：Y>Z B．X、Y两点的反应速率：Y>X C．X、Z两点气体的颜色：X深，Z浅 D．X、Z两点气体的平均相对分子质量：X>Z 【答案】A 【解析】A．X、Y两点压强相同，X点二氧化氮体积分数大于Y点二氧化氮体积分数，说明从Y点到X点，平衡逆向移动，则为升温，即，点温度高于点，升高温度逆向移动，则Y、Z两点气体的平衡常数：Y>Z，A正确；B．根据，X、Y两点压强相同，温度大速率快，则X、Y两点的反应速率：X＞Y，B错误；C．X、Z两点温度相同，Z压强大，相当于减小容器体积，二氧化氮浓度增大，平衡虽然正向移动，但二氧化氮浓度比原来大，因此X、Z两点气体的颜色：X比Z浅，C错误；D．X、Z两点温度相同，Z压强大，相当于减小容器体积，平衡正向移动，气体物质的量减小，气体质量不变，气体摩尔质量增大，因此X、Z两点气体的平均相对分子质量：Z＞X，D错误；故选A。 13．（24-25高二上·安徽黄山·期中）硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下：  。在容积相同的三个密闭刚性容器中，分别投入和，在不同温度（和）、不同催化剂表面积（和）条件下，反应体系压强（）随时间变化关系如图所示。下列说法错误的是 A．曲线Ⅲ对应的温度和催化剂表面积为、 B．曲线Ⅰ对应条件下，时间段平均反应速率为 C．曲线Ⅱ对应条件下，反应达到平衡后再向反应容器中加入，此时反应速率 D．曲线Ⅰ对应条件下的平衡常数小于曲线II对应条件下的平衡常数 【答案】C 【解析】A．催化剂不影响化学平衡，该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，因此时体系总压强应大于时体系总压强，故Ⅰ对应的温度为，Ⅱ、Ⅲ对应的温度为，催化剂表面积越大，反应速率越快，Ⅲ总压强减小的速率大于Ⅱ，说明Ⅲ反应速率更快，Ⅲ对应催化剂表面积为，故曲线Ⅲ对应的温度和催化剂表面积分别为和，A项正确；B．曲线Ⅰ对应条件下，时间段，压强的变化量为，平均反应速率为，B项正确；C．在曲线Ⅱ对应条件下，反应达到平衡后再向反应容器中加入时，增大、不变，故，C项错误；D．曲线Ⅰ对应的温度高于曲线Ⅱ，该反应是放热反应，故曲线Ⅰ对应条件下的平衡常数小，D项正确；答案选C。 14．（24-25高二上·安徽黄山·期中）（四羰合镍，沸点43℃）可用于制备高纯镍，也是有机化合物羰基化反应的催化剂。在恒温条件下，和足量在某密闭容器中只发生反应：，测得不同压强下平衡时和的物质的量浓度的变化关系如图所示。已知：压强平衡常数是以各气体平衡分压代替平衡浓度求算，下列说法正确的是 A．曲线Ⅰ表示平衡时的物质的量浓度与压强的变化关系 B．P点时的转化率为 C．时，该反应的压强平衡常数 D．P点时保持总压不变充入氦气，化学反应速率加快 【答案】C 【解析】A．该反应的正反应为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，的物质的量浓度增大程度大于，结合图像可知曲线Ⅰ表示平衡时的物质的量浓度与压强的变化关系，A项错误；B．点和的物质的量浓度相等，设转化CO物质的量为xmol，则平衡时CO物质的量为(1-x)mol、Ni(CO)4(g)物质的量为mol，则1-x=，解得x=0.8，的转化率为，B项错误；C．时，温度一定，平衡常数一定，根据点和的物质的量浓度相等，分压也相等，则；，C项正确；D．点时保持总压不变充入氦气，容器的体积扩大，和的物质的量浓度减小，化学反应速率减慢，D项错误。答案选C。 15．（24-25高二上·安徽阜阳·期中）将等量且物质的量相等的铁和水蒸气分别充入两个不同压强下的恒温且温度相同的密闭容器中，发生反应：，物质的量n随时间t变化的曲线如图所示，下列说法正确的是 A． B． C．c点和d点的平衡常数： D．a、b、c、d四点混合气体的相对分子质量： 【答案】D 【解析】A．压强越大，反应速率越快，达到平衡所需时间越少，由图可知，压强为时，反应先达到平衡，则大于，故A错误；B．由图可知，起始时铁的物质的量为，平衡时氢气、铁的物质的量分别为、，即氢气的物质的量的变化量为3.6mol，由化学方程式化学计量数可知，，故B错误；C．平衡常数为温度函数，温度不变，平衡常数不变，点和点的温度相同，平衡常数相等，由铁和水蒸气起始物质的量相等可知，起始时水蒸气的物质的量为4.0mol，物质按化学计量数之比转化，则水蒸气的转化量为3.6mol，平衡时氢气和水蒸气的物质的量分别为、，设容器的体积为，反应的平衡常数，故C错误；D．等物质的量的气态水转化为氢气，该反应是气体体积不变、气体质量减小的反应，反应中气体的平均相对分子质量减小，增大压强，平衡不移动，气体的平均相对分子质量不变：，又大于，所以相同时间b比a进行的快，b点气体质量更小，，b点后气体质量继续减小至不变，则、、、四点混合气体的相对分子质量大小顺序为，故D正确；答案选D。 地 城 考点02 化学平衡的计算 1．（24-25高二上·安徽六安·期中）将等物质的量的CO和H2O(g)混合，在一定条件下发生反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，反应至4min时，得知CO的转化率为31.23%，则这时混合气体对氢气的相对密度为(　　) A．23 B．11.5 C．25 D．28 【答案】B 【解析】设CO和H2O(g)的物质的量各1mol，则质量分别为28g和18g。根据方程式的特点，该反应为气体总质量不变、气体总物质的量不变，所以混合气体的平均相对分子质量不变，平均相对分子质量=（28+18）÷2=23，则对氢气的相对密度是23÷2=11.5，故答案选B。 2．（24-25高二上·安徽·期中）在绝热或恒温条件下，向体积相等的恒容密闭容器I、II中均充入和，发生反应：  ，测得密闭容器中气体压强与时间的关系如下表所示。 时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 容器I压强/kPa 100 95 92 80 75 70 70 70 容器II压强/kPa 100 105 95 86 80 80 80 80 下列叙述错误的是 A． B．反应过程中温度：容器II容器I C．容器II中NO的平衡转化率小于 D．时正反应速率：容器II容器I 【答案】C 【解析】A．该可逆反应为气体分子数减小的反应，分析表中数据，容器Ⅰ中气体压强逐渐减小，说明容器Ⅰ是恒温过程，容器Ⅱ中气体压强先增大，后减小，说明容器Ⅱ是绝热过程，且该反应是放热反应，A项正确；B．容器Ⅰ为恒温，反应过程中温度不变，容器Ⅱ是绝热，反应过程中温度升高，故反应过程中温度：容器Ⅱ>容器Ⅰ，B项正确；C．恒温恒容条件下，气体的压强比等于物质的量之比，容器I是恒温容器，所以对于容器Ⅰ，6min时由三段式可得： ，，此时NO的转化率为60%，当容器Ⅱ达到平衡时，压强也为80kPa，与容器Ⅰ相比，两容器的体积和压强相等，温度越高，气体总物质的量越小，NO的转化率越高，故容器Ⅱ中NO平衡转化率大于容器Ⅰ中6min时NO转化率，C项错误；D．14min时两个容器都达到平衡，容器Ⅱ的温度和压强较高，正反应速率较大，D项正确；故选C。 3．（24-25高二上·安徽宿州·期中）一定温度下，把2.5molA和2.5molB混合盛入容积为2L的恒容密闭容器里，发生如下反应：，经5s反应达平衡，在此5s内C的平均反应速率为，同时生成1molD，下列叙述中不正确的是 A． B．反应达到平衡状态时A的转化率为 C．若混合气体的密度不再变化，则该可逆反应达到化学平衡状态 D．再加入2.5molA和2.5molB，平衡正向移动，再次平衡后A的转化率增大 【答案】D 【分析】5s内C的平均反应速率为，则C的物质的量变化量△n=△c•V=v•t•V=×5s×2L=1mol，同时生成1molD，化学计量数之比等于物质的量之比，则x=2； 【解析】A．由上述分析可知，x=2，故A正确；B．根据方程式，可知参与反应的A的物质的量为：n(A)=n(D)==1.5mol，则A的转化率为=60%，故B正确；C．混合气体的密度ρ=，容器的容积V不变，气体质量m变化，则气体密度不变时可以说明达到平衡状态，故C正确；D．再加入2.5molA和2.5molB，相当于增大压强，再次平衡后A的转化率减小，故D错误；答案选D。 4．（24-25高二上·安徽芜湖·期中）将8molA气体和4molB气体置于2L的密闭容器中，学生如下反应2A(g)+B(g)=2C(g)。若经20s后测得C的浓度为3.6mol/L，下列不正确的是 A．用A物质表示的反应速率为 B．20s时物质A的转化率为80% C．B表示的反应速率为5.4 mol·L-1·min-l D．20s时物质B的浓度为0.2mol/L 【答案】B 【解析】A．，A正确；B．20s时物质A转化物质的量：，转化率：，B错误；C．，C正确；D．20s时物质B的浓度：，D正确；答案选B。 5．（24-25高二上·安徽临泉·期中）在某容积一定的密闭容器中，有下列可逆反应，反应曲线（T表示温度，p表示压强，C%表示C的体积分数）如图Ⅰ、Ⅱ所示，试判断下列说法正确的是 A． B．该反应， C．，y轴表示B的平衡转化率 D．，y轴表示混合气体的密度 【答案】C 【解析】A. 根据图Ⅱ可知，在温度相同时，压强不同，Y的含量不同，说明该反应是反应前后气体体积不等的反应，所以x不等于3，选项A错误；B. 根据图I先拐先平数值大，可判断T1>T2，温度较高时C%较小，故升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，△H<0，p1<p2，压强大时C%较大，则正方向为气体体积缩小的方向，x<3，，选项B错误；C. 增大压强，C增大，说明增大压强，平衡正向移动，正反应方向为气体体积减小的反应，所以x<3。对于此可逆反应，p越大，B的转化率越大，T越高，B的转化率越小，选项C正确；D. 在恒容的容器内进行的气体发生反应，气体密度始终不变，选项D错误；答案选C。 6．（24-25高二上·安徽·期中）在容积恒为的密闭容器中通入一定量，发生反应  。假设温度不变，体系中各组分浓度随时间(t)的变化如下表。下列说法错误的是 0 20 40 60 80 0.100 0.062 0.048 0.040 0.040 0 0.076 0.104 0.120 0.120 A．0~40s，的平均反应速率为 B．80s时，再充入、各，平衡逆向移动 C．升高温度，反应的化学平衡常数增大 D．若压缩容器，达到新平衡后，混合气颜色比原平衡时深 【答案】B 【解析】A．0～40s，的浓度变化量为(0.100-0.048)mol/L=0.052mol/L，根据，得， A正确；B．该温度下，平衡常数，再充入、各0.12mol，，K=Qc，平衡不移动，B错误；C．该反应正反应吸热，升高温度平衡常数增大，C正确；D．该反应为气体分子数增大的反应，压缩体积压强增大，平衡逆向进行，但是各组分浓度增加，故颜色加深，D正确；故选B。 7．（24-25高二上·安徽六安·期中）一定温度时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的SO2(g)和O2(g)，发生反应：  。一段时间后反应达到平衡状态，反应过程中测定的部分数据如表所示。下列说法不正确的是 反应时间/min n(SO2)/mol n(O2) /mol 0 2 1 5 1.2 10 0.4 15 0.8 A．前5 min的平均反应速率为 B．保持温度不变，向平衡后的容器中再充入0.2 mol SO2(g)和0.2 mol SO3(g)时， C．保持其他条件不变，若起始时向容器中充入2 mol SO3(g)，达到平衡状态时吸收79.2 kJ的热量 D．相同条件下，起始时向容器中充入1.5 mol SO3(g)，达到平衡状态时SO3的转化率等于40% 【答案】D 【解析】A．反应开始时n(SO2)=2 mol，5 min时n(SO2)=1.2 mol，容器的容积是2 L，则前5 min的平均反应速率为v(SO2)==0.08 mol/(L·min)，A正确；B．10 min时n(SO2)=[2-2×(l-0.4)]mol=0.8 mol，与15 min时物质的量相同，说明10 min时该反应达到平衡状态， 10 min时c(SO2)==0.4 moL/L、c(O2)==0.2 mol/L、c(SO3)==0.6 mol/L，化学平衡常数K=，向平衡后的容器中再充入0.2 mol SO2(g)和0.2 mol SO3(g)时，c(SO2)==0.5 moL/L；c(SO3)=0.6 mol/L+mol/L =0.7 moL/L；此时的浓度商Qc=＜K，化学平衡正向移动，则v正＞v逆，B正确；C．根据表格数据可知：反应达到平衡时消耗0.6 mol O2，放出的热量Q=198 kJ/mol×0.6 mol=118.8 kJ，若保持其他条件不变，则反应的化学平衡常数K就不变。若起始时向容器中充入2 mol SO3(g)，设反应转化的SO3的物质的量是2x mol，根据物质转化关系可知平衡时n(SO2)=2x mol，n(O2)=x mol，n(SO3)=(2-2x) mol，K=，解得x=0.4 mol，则反应达到平衡状态时生成的O2的物质的量为0.4 mol，反应吸收的热量为l18.8 kJ×mol=79.2 kJ，C正确；D．根据选项C分析可知：在相同条件下，起始时向容器中充入2 mol SO3(g)，反应达到平衡时n(SO2)=0.8 mol，n(O2)=0.4 mol，n(SO3)=1.2 mol，即平衡时SO3的转化率为=40%。相同条件下起始时充入1.5 mol SO3(g)，与反应开始时加入2 mol SO3气体相比，相当于减小体系的压强，减小压强化学平衡向气体体积增大的方向移动，即向SO3分解的方向移动，最终达到平衡状态时SO3的转化率与原来相比增大，所以达到平衡时SO3转化率大于40%，D错误；故合理选项是D。 8．（24-25高二上·安徽·期中）一定条件下，对于可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1，则下列判断正确的是(　 　) A．c2一定大于0.3 mol·L-1 B．c1∶c2 一定等于1∶3 C．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3 D．c3的取值范围为0.08<c3<0.28 mol·L-1 【答案】B 【解析】A.用极值转化法可以确定，0<c2<0.42mol·L-1，故A错误；B. X、Y的消耗浓度之比等于化学计量数之比等于1:3，X、Y的平衡浓度之比等于1:3，所以c1∶c2 一定等于1∶3，故B正确；C. 平衡时，Y和Z的生成速率之比为3∶2，故C错误；D. 用极值转化法可以确定，c3的取值范围为0<c3<0.28mol·L-1，故D错误。故选B。 9．（24-25高二上·安徽马鞍山·期中）Bodensteins研究反应，温度为时，在两个体积均为的密闭容器中进行实验，测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数与反应时间的关系如下表： 编号 起始物质 0 20 40 60 80 100 I 0.5mol、      0 50 68 76 80 80 II      100 91 84 81 80 80 研究发现上述反应中：，，其中、为常数。 下列说法正确的是： A．温度为时，该反应 B．容器I中在前的平均速率 C．若起始时向容器I中加入物质的量均为的、、，反应逆向进行 D．若达到平衡后将容器II的体积扩大为，则气体颜色先变淡后加深 【答案】A 【分析】 w (HI)/%= =80%，n=0.4 mol/L，平衡常数K=64；【解析】A．反应达到平衡状态时正逆反应速率相等，v正＝ka·w(H2)·w(I2)=v逆＝kb·w2(HI)；则 ；故A正确；B．容器I中在前20 min， w (HI)/%= 2m/1=50%，m=0.25 mol/L，容器I中在前20 min的平均速率，v(HI)= =0.025 mol·L-1·min-1；故B错误；C．若起始时，向容器I中加入物质的量均为0.lmol的H2、I2、 HI， 此时浓度商=1<K=64，反应正向进行，故C错误；D．若达到平衡后将容器II的体积扩大为，容器体积增大，该反应前后气体分子数目相等，减小压强，平衡不移动，则各物质浓度只减小，气体颜色只变淡，故D错误；故选：A。 10．（24-25高二上·安徽黄山·期中）硫酸是一种重要的化工原料，广泛用于冶金、石化、环保等行业。以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程如下： (1)送进沸腾炉的矿石先粉碎成细小的颗粒，并在炉底通入强大的空气流的目的是 。 (2)下列有关该工艺流程的说法错误的是 （填选项字母）。 a.从沸腾炉出来的气体经净化处理的目的之一是防止接触室中催化剂中毒 b.接触室中使用热交换器的作用是充分利用热量，节约生产成本 c.接触室中使用催化剂是提高反应速率和的平衡转化率 d.吸收塔中采用逆流原理，目的是提高的吸收效率 (3)接触室中发生反应的反应式为  ，相关化学键的键能数据如下表所示，则上述反应的 。 化学键 分子中硫氧键 分子中氧氧键 分子中硫氧键 键能 536 498 473 (4)温度为时，在三个起始体积均为的密闭容器中发生反应：。 容器编号 容器类型 起始物质的量 平衡时的物质的量 Ⅰ 恒温恒容 2 1 0 1.8 Ⅱ 恒温恒压 2 1 0 Ⅲ 绝热恒容 0 0 2 ①容器Ⅱ中平衡时的转化率 容器Ⅰ中平衡时的转化率（填“大于、小于”或“等于”，下同）。 ②容器Ⅱ中的平衡常数 容器Ⅰ中的平衡常数。 ③容器Ⅲ中平衡时的物质的量： 1.8。 (5)某温度时，水的离子积为，则该温度下将稀释至的溶液与的溶液混合。若所得混合液为中性，则 。 【答案】(1)增大矿石与空气的接触面积，使之充分燃烧（提高原料的利用率） (2)c (3) (4)大于 等于 大于 (5) 【解析】（1）送进沸腾炉的矿石先粉碎成细小的颗粒，并在炉底通入强大的空气流，可以增大矿石与空气的接触面积，使之充分燃烧。 （2）a．从沸腾炉出来的气体经净化处理的目的防止某些杂质引起接触室中催化剂中毒，故a正确；b．热交换器在接触室中的作用是把反应时生成的热传递给需要预热的气体，并冷却反应后生成的气体，从而充分利用热量，降低生产成本，故b正确；c．接触室中使用催化剂是提高反应速率，催化剂不能使平衡移动，不能提高的平衡转化率，故c错误；d．吸收塔中浓硫酸从上喷下，气体从下往上，采用逆流吸收，增大接触面积，提高了的吸收效率，故d正确。选c。 （3）焓变=反应物总键能-生成物总键能，；（4）①容器Ⅰ为恒温恒容，容器Ⅱ为恒温恒压，起始量相同，容器Ⅰ中达到平衡状态时气体压强减小，容器Ⅱ中随反应进行，气体压强保持恒压，相对于容器Ⅰ，容器Ⅱ相当于增大压强，平衡正向进行，二氧化硫转化率增大，所以容器Ⅱ中的转化率大于容器Ⅰ中的转化率；②容器Ⅱ和容器Ⅰ温度相同，平衡常数只与温度有关，所以平衡常数相同；③容器Ⅲ若为恒温恒容，与容器Ⅰ是等效平衡，达到平衡时的物质的量应为，由于容器Ⅲ中是逆反应达到的平衡状态，且容器Ⅲ为绝热容器，随反应进行温度降低，相对于容器Ⅰ，相当于降温，平衡正向进行，。 （5）该温度时，水的离子积为，的溶液的氢离子浓度为，的溶液的氢氧根离子浓度为，若所得混合液为中性，则，则。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 平衡常数 化学平衡的计算 2大高频考点概览 考点01 平衡常数 考点02 化学平衡的计算 地 城 考点01 平衡常数 1．（24-25高二上·安徽·期中）甲烷重整时涉及以下两个反应：①  ；②  。它们的平衡常数随温度的变化如图所示，下列说法正确的是 A．相同条件下，增大反应①中水蒸气的浓度，的转化率增大 B．两曲线交点表示此时①、②两反应速率相等 C．达平衡后，压缩容器体积，①②均发生移动 D．相同温度下，的平衡常数为 2．（24-25高二上·安徽·期中）碳化硼是一种新型无机非金属材料，合成原理是。在恒温条件下，向恒容密闭容器中充入和发生该反应，达到平衡时测得，然后将容器体积压缩至原来的一半并保持体积不变，再次达到平衡时测得。下列判断正确的是 A． B． C． D． 3．（24-25高二上·安徽·期中）在密闭容器中放入镍粉并入一定量的气体，一定条件下发生反应，已知平衡常数与温度的关系如表所示： 温度/℃ 25 80 230 平衡常数 2 下列说法正确的是 A．恒温恒压充入，容器内压强不变，但平衡逆向移动 B．25℃达到平衡时，增大压强(体积变小)，平衡正向移动，K值增大 C．增加的物质的量，平衡正向移动，的转化率提高 D．80℃达到平衡时，升高温度，平衡向正反应方向移动，、均增大 4．（24-25高二上·安徽合肥·期中）O3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下：反应①O3O2+[O]    ΔH>0，平衡常数为K1；反应②，[O]+O32O2    ΔH<0平衡常数为K2；总反应：2O33O2    ΔH<0，平衡常数为K。下列叙述正确的是 A．降低温度，总反应K减小 B．K=K1+K2 C．适当升温，可提高消毒效率 D．压强增大，K2减小 5．（24-25高二上·安徽六安·期中）在恒容密闭容器中发生反应2SiHCl3（g）SiH2Cl2（g）＋SiCl4（g）。在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。下列说法正确的是 A．323K时，缩小容器体积一半，正逆反应的速率不改变 B．343K时，向容器内通入Ar或分离出SiCl4都可提高SiHCl3的转化率 C．343K时，上述反应的化学平衡常数约为0.02 D．a点所在曲线对应的温度为343K，该反应的正反应为放热反应 6．（24-25高二上·安徽合肥·期中）已知反应原理，在密闭容器中1mol 和足量C发生反应，相同时间内测得的生成速率与的生成速率随温度变化的关系如图1；维持温度不变，反应相同时间内测得的转化率随压强的变化如图2。 下列说法错误的是 A．图1中的A、B、C三个点中只有C点是平衡点 B．图2中平衡常数K（F）=K（G） C．图2中E点的小于F点的 D．图2中的浓度 7．（24-25高二上·安徽芜湖·期中）向某密闭容器中通入物质的量之比为1∶1的M与N，发生反应：     △H，反应达平衡状态时M的体积分数与温度、压强的关系如图所示(是以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。下列说法正确的是 A．△H<0 B． C．若Z点M的分压为2MPa，则K时 D．混合气体的平均相对分子质量：Z>X>Y 8．（24-25高二上·安徽宿州·期中）在2L恒容密闭容器中充入1molCO，2 mol，在一定条件下发生如下反应：  kJ⋅mol，CO的平衡转化率与温度、压强之间的关系如图所示。下列推断正确的是 A．工业上，利用上述反应合成甲醇，温度越高越好 B．图像中X代表压强，与代表不同温度，且 C．图像中P点代表的平衡常数K的数值为4 D．若维持温度不变，再充入1 mol CO，2 mol，达到平衡时平衡常数增大 9．（24-25高二上·安徽芜湖·期中）一定温度下，在恒容密闭容器中充入1mol草酸镁，发生反应：。下列叙述正确的是 A．当混合气体中CO体积分数不变时不一定达到平衡状态 B．平衡时充入0.1mol CO和0.1mol达到新平衡时浓度大于原平衡 C．平衡时充入氩气，正反应速率大于逆反应速率 D．如果分离平衡向正反应方向移动，平衡常数增大 10．（24-25高二上·安徽芜湖·期中）温度为℃时，在2L的恒容密闭容器中发生反应：  。实验测得：，，、为速率常数，受温度影响。不同时刻测得容器中、如表。 时间/s 0 1 2 3 4 5 /mol 0.20 0.10 0.08 0.065 0.06 0.06 /mol 0.10 0.05 0.04 0.0325 0.03 0.03 下列说法正确的是 A．0～2s内，该反应的平均速率 B．其他条件不变，往原容器中再通入0.20mol NO和0.10mol ，则达到新的平衡时体积分数减小 C．其他条件不变，移走部分，则平衡正向移动，平衡常数增大 D．当温度改变为℃时，若，则 11．（24-25高二上·安徽·期中）分别向体积为1 L的密闭容器中充入气体，发生反应：Z(g)2X(g)+Y(g)，测得实验①、②、③反应过程中体系压强随时间的变化曲线如图。下列说法错误的是 实验 充入气体量 反应过程条件 ① 2 molX+1 molY 恒温 ② 1 mol Z 恒温 ③ 1 mol Z 绝热 A．曲线Ⅰ对应实验① B．气体的总物质的量：nc＜nd C．b点平衡常数比c点平衡常数大 D．正反应为吸热反应 12．（24-25高二上·安徽六安·期中）反应  ，在温度为、时，平衡体系中的体积分数随压强变化曲线如图所示(X点对应，Y点对应)。下列说法正确的是 A．Y、Z两点气体的平衡常数：Y>Z B．X、Y两点的反应速率：Y>X C．X、Z两点气体的颜色：X深，Z浅 D．X、Z两点气体的平均相对分子质量：X>Z 13．（24-25高二上·安徽黄山·期中）硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下：  。在容积相同的三个密闭刚性容器中，分别投入和，在不同温度（和）、不同催化剂表面积（和）条件下，反应体系压强（）随时间变化关系如图所示。下列说法错误的是 A．曲线Ⅲ对应的温度和催化剂表面积为、 B．曲线Ⅰ对应条件下，时间段平均反应速率为 C．曲线Ⅱ对应条件下，反应达到平衡后再向反应容器中加入，此时反应速率 D．曲线Ⅰ对应条件下的平衡常数小于曲线II对应条件下的平衡常数 14．（24-25高二上·安徽黄山·期中）（四羰合镍，沸点43℃）可用于制备高纯镍，也是有机化合物羰基化反应的催化剂。在恒温条件下，和足量在某密闭容器中只发生反应：，测得不同压强下平衡时和的物质的量浓度的变化关系如图所示。已知：压强平衡常数是以各气体平衡分压代替平衡浓度求算，下列说法正确的是 A．曲线Ⅰ表示平衡时的物质的量浓度与压强的变化关系 B．P点时的转化率为 C．时，该反应的压强平衡常数 D．P点时保持总压不变充入氦气，化学反应速率加快 15．（24-25高二上·安徽阜阳·期中）将等量且物质的量相等的铁和水蒸气分别充入两个不同压强下的恒温且温度相同的密闭容器中，发生反应：，物质的量n随时间t变化的曲线如图所示，下列说法正确的是 A． B． C．c点和d点的平衡常数： D．a、b、c、d四点混合气体的相对分子质量： 地 城 考点02 化学平衡的计算 1．（24-25高二上·安徽六安·期中）将等物质的量的CO和H2O(g)混合，在一定条件下发生反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，反应至4min时，得知CO的转化率为31.23%，则这时混合气体对氢气的相对密度为(　　) A．23 B．11.5 C．25 D．28 2．（24-25高二上·安徽·期中）在绝热或恒温条件下，向体积相等的恒容密闭容器I、II中均充入和，发生反应：  ，测得密闭容器中气体压强与时间的关系如下表所示。 时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 容器I压强/kPa 100 95 92 80 75 70 70 70 容器II压强/kPa 100 105 95 86 80 80 80 80 下列叙述错误的是 A． B．反应过程中温度：容器II容器I C．容器II中NO的平衡转化率小于 D．时正反应速率：容器II容器I 3．（24-25高二上·安徽宿州·期中）一定温度下，把2.5molA和2.5molB混合盛入容积为2L的恒容密闭容器里，发生如下反应：，经5s反应达平衡，在此5s内C的平均反应速率为，同时生成1molD，下列叙述中不正确的是 A． B．反应达到平衡状态时A的转化率为 C．若混合气体的密度不再变化，则该可逆反应达到化学平衡状态 D．再加入2.5molA和2.5molB，平衡正向移动，再次平衡后A的转化率增大 4．（24-25高二上·安徽芜湖·期中）将8molA气体和4molB气体置于2L的密闭容器中，学生如下反应2A(g)+B(g)=2C(g)。若经20s后测得C的浓度为3.6mol/L，下列不正确的是 A．用A物质表示的反应速率为 B．20s时物质A的转化率为80% C．B表示的反应速率为5.4 mol·L-1·min-l D．20s时物质B的浓度为0.2mol/L 5．（24-25高二上·安徽临泉·期中）在某容积一定的密闭容器中，有下列可逆反应，反应曲线（T表示温度，p表示压强，C%表示C的体积分数）如图Ⅰ、Ⅱ所示，试判断下列说法正确的是 A． B．该反应， C．，y轴表示B的平衡转化率 D．，y轴表示混合气体的密度 6．（24-25高二上·安徽·期中）在容积恒为的密闭容器中通入一定量，发生反应  。假设温度不变，体系中各组分浓度随时间(t)的变化如下表。下列说法错误的是 0 20 40 60 80 0.100 0.062 0.048 0.040 0.040 0 0.076 0.104 0.120 0.120 A．0~40s，的平均反应速率为 B．80s时，再充入、各，平衡逆向移动 C．升高温度，反应的化学平衡常数增大 D．若压缩容器，达到新平衡后，混合气颜色比原平衡时深 7．（24-25高二上·安徽六安·期中）一定温度时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的SO2(g)和O2(g)，发生反应：  。一段时间后反应达到平衡状态，反应过程中测定的部分数据如表所示。下列说法不正确的是 反应时间/min n(SO2)/mol n(O2) /mol 0 2 1 5 1.2 10 0.4 15 0.8 A．前5 min的平均反应速率为 B．保持温度不变，向平衡后的容器中再充入0.2 mol SO2(g)和0.2 mol SO3(g)时， C．保持其他条件不变，若起始时向容器中充入2 mol SO3(g)，达到平衡状态时吸收79.2 kJ的热量 D．相同条件下，起始时向容器中充入1.5 mol SO3(g)，达到平衡状态时SO3的转化率等于40% 8．（24-25高二上·安徽·期中）一定条件下，对于可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1，则下列判断正确的是(　 　) A．c2一定大于0.3 mol·L-1 B．c1∶c2 一定等于1∶3 C．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3 D．c3的取值范围为0.08<c3<0.28 mol·L-1 9．（24-25高二上·安徽马鞍山·期中）Bodensteins研究反应，温度为时，在两个体积均为的密闭容器中进行实验，测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数与反应时间的关系如下表： 编号 起始物质 0 20 40 60 80 100 I 0.5mol、      0 50 68 76 80 80 II      100 91 84 81 80 80 研究发现上述反应中：，，其中、为常数。 下列说法正确的是： A．温度为时，该反应 B．容器I中在前的平均速率 C．若起始时向容器I中加入物质的量均为的、、，反应逆向进行 D．若达到平衡后将容器II的体积扩大为，则气体颜色先变淡后加深 10．（24-25高二上·安徽黄山·期中）硫酸是一种重要的化工原料，广泛用于冶金、石化、环保等行业。以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程如下： (1)送进沸腾炉的矿石先粉碎成细小的颗粒，并在炉底通入强大的空气流的目的是 。 (2)下列有关该工艺流程的说法错误的是 （填选项字母）。 a.从沸腾炉出来的气体经净化处理的目的之一是防止接触室中催化剂中毒 b.接触室中使用热交换器的作用是充分利用热量，节约生产成本 c.接触室中使用催化剂是提高反应速率和的平衡转化率 d.吸收塔中采用逆流原理，目的是提高的吸收效率 (3)接触室中发生反应的反应式为  ，相关化学键的键能数据如下表所示，则上述反应的 。 化学键 分子中硫氧键 分子中氧氧键 分子中硫氧键 键能 536 498 473 (4)温度为时，在三个起始体积均为的密闭容器中发生反应：。 容器编号 容器类型 起始物质的量 平衡时的物质的量 Ⅰ 恒温恒容 2 1 0 1.8 Ⅱ 恒温恒压 2 1 0 Ⅲ 绝热恒容 0 0 2 ①容器Ⅱ中平衡时的转化率 容器Ⅰ中平衡时的转化率（填“大于、小于”或“等于”，下同）。 ②容器Ⅱ中的平衡常数 容器Ⅰ中的平衡常数。 ③容器Ⅲ中平衡时的物质的量： 1.8。 (5)某温度时，水的离子积为，则该温度下将稀释至的溶液与的溶液混合。若所得混合液为中性，则 。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $