课时精练(九) 化学平衡常数与平衡转化率-【金版新学案】2025-2026学年新教材高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义课时作业word（鲁科版 双选）

课时精练（九）　化学平衡常数与平衡转化率 （本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！） 一、选择题（每小题只有1个选项符合题意） 1．一定条件下，反应2NO(g)＋O2(g)⥫⥬2NO2(g)在容积不变的密闭容器中发生，下列对该反应达到平衡状态的标志的描述中错误的是(　　) A．混合气体的总分子数不再变化 B．混合气体的颜色不再变化 C．容器的总压强不再变化 D．混合气体的总质量不再变化 D　[该反应为气体分子数改变的反应，恒容条件下，该可逆反应在建立平衡的过程中会有压强的改变、气体总分子数的改变、颜色的改变，一旦这些可变量不变了，则证明反应达到平衡了，而混合气体的总质量在任何情况下都不发生变化。] 2．在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应：X(g)＋2Y(g)⥫⥬3Z(g)。下列叙述中，能说明反应已达到化学平衡状态的是(　　) A．Z的生成速率与Z的分解速率相等 B.单位时间内消耗a mol X，同时生成3a mol Z C.容器内的压强不再变化 D．混合气体总的物质的量不再变化 A　[反应达到的平衡是动态平衡，即正、逆反应都还在进行且速率相等，因此平衡状态的根本特征为正、逆反应的速率相等，故A正确。] 3．下列关于平衡常数的说法中正确的是(　　) A．在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度，反应产物浓度用平衡浓度 B.在任何条件下，化学平衡常数是一个恒定值 C.平衡常数的大小与温度、浓度、压强等有关 D.从平衡常数的大小可以推断一个反应进行的程度 D　[在平衡常数表达式中，反应物浓度、反应产物浓度都用平衡浓度，平衡常数的大小与温度有关，温度变化，反应的平衡常数也发生改变，因此A、B、C项错误；平衡常数的大小可以推断一个反应进行的程度，平衡常数越大，反应进行的程度越大，所以D项正确。] 4．对于3Fe(s)＋4H2O(g)⥫⥬Fe3O4(s)＋4H2(g)，反应的化学平衡常数的表达式为(　　) A．K＝ B．K＝ C．K＝ D．K＝ D　[化学平衡常数是化学反应达到平衡以后反应产物浓度的系数次方的幂之积与反应物浓度的系数次方的幂之积的比值。在表达式中，注意不能用固体、纯液体表示，因为它们的浓度可视为常数。] 5．在一定条件下，有下列前后气体分子数相同的可逆反应，其平衡常数K分别是： ①H2＋F2⥫⥬2HF　K＝6.5×1095 ②H2＋Cl2⥫⥬2HCl　K＝2.57×1033 ③H2＋Br2⥫⥬2HBr　K＝1.91×1019 ④H2＋I2⥫⥬2HI　K＝8.67×102 试判断：平衡时各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是(　　) A．①②③④ B．④②③① C．①④③② D．无法确定 A　[K值越大，表示反应正向进行的程度越大。由题意可知反应正向进行的程度由大到小的顺序是①>②>③>④。] 6．在一定温度下，向密闭容器中充入一定量的NO2和SO2，发生反应：NO2＋SO2⥫⥬NO＋SO3，当化学反应达到平衡时，下列叙述正确的是(　　) A.SO2和SO3的物质的量一定相等 B．NO2和SO3的物质的量一定相等 C．反应混合物的总物质的量一定等于反应开始时NO2和SO2的总物质的量 D．SO2、NO2、NO、SO3的物质的量一定相等 C　[题中没有给出各物质的投料情况，NO2、SO2和NO、SO3的量之间没有必然的关系，可能相等，也可能不等。A、B、D项错误；该反应反应前后气体分子数不变，故反应混合物的总物质的量一定等于反应开始时NO2和SO2的总物质的量，C项正确。] 7．向某密闭容器中通入N2O4(g)，发生反应：N2O4(g)⥫⥬2NO2(g)，达到平衡后，保持温度不变，再通入适量N2O4(g)，待反应达到新的平衡时，与原平衡相比，的变化情况(　　) A．变大 B．不变 C．变小 D．无法确定 B　[温度不变，化学平衡常数K不变，即不变。] 8．某温度时，可逆反应X(g)＋Y(g)⥫⥬Z(g)的平衡常数K＝1.0(mol·L-1)-1。若该温度下反应物的初始浓度c始(X) ＝4 mol·L-1，c始(Y)＝a mol·L-1，达到平衡后c平(Z)＝2 mol·L-1，则a为(　　) A．1 B．2 C．3 D．4 C　[由题意列三段式为 　　　　　　　　　X(g)　＋　Y(g)⥫⥬Z(g) 初始浓度/(mol·L-1) 4 a 0 转化浓度/(mol·L-1) 2 2 2 平衡浓度/(mol·L-1) 2 a－2 2 则K＝＝＝1.0 (mol·L-1)-1，解得：a＝3。] 二、选择题（每小题有1个或2个选项符合题意） 9．一定条件下，在容积为10 L的密闭容器中，将1 mol X和1 mol Y进行如下反应：2X(g)＋Y(g)⥫⥬Z(g)，经60 s达到平衡生成0.3 mol的Z，下列说法正确的是(　　) A．60 s时Z的平衡浓度为0.03 mol·L-1 B．60 s时Y的平衡浓度为0.07 mol·L-1 C．若温度和体积不变，往容器内增加1 mol X，X的转化率将增大 D．升高温度的值不变 AB　[60 s时Z的平衡浓度＝0.3 mol/10 L＝0.03 mol·L-1，故A项正确；60 s时达到平衡，Y的物质的量为0.7 mol，则c(Y)＝ mol·L-1＝0.07 mol·L-1，故B项正确；若温度和体积不变，往容器内增加1 mol X，Y的转化率将增大，但X的转化率将减小，故C项错误；K＝，升高温度K改变，故D项错误。] 10．将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)⥫⥬2NH3(g)＋CO2(g)。可以判断该分解反应已经达到平衡的是(　　) A．2v(NH3)＝v(CO2) B．密闭容器中总压强不变 C．密闭容器中混合气体的密度改变 D．密闭容器中氨气的体积分数不变 B　[A项，不能表示正逆反应速率相等；B项，反应正向进行则压强增大，总压强不变时，说明反应已达平衡状态；C项，恒容，混合气体的密度ρ＝，反应正向进行时，m（气）增大，V（容器）不变，气体的密度增大，因此密度不变，说明m（气）不变，反应达到平衡；D项，反应物是固体，NH3的体积分数始终为。] 11．将6 mol A和5 mol B混合于4 L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)⥫⥬nC(g)＋2D(g)，5 s后反应达到平衡状态，生成2 mol D和2 mol C，则下列结论中正确的是(　　) A．该温度下反应的化学平衡常数为 B．n值等于1 C．平衡时B的浓度为1 mol·L-1 D．平衡时B的转化率为50% AC　[生成C、D的物质的量相等，C、D的系数也相等，n＝2，设A转化了3x mol，则有 　　　　　　3A(g)＋B(g)⥫⥬2C(g)＋2D(g) 初/mol 6 5 0 0 转/mol 3x x 2x 2x 平/mol 6－3x 5－x 2x 2x 2x＝2，x＝1 平衡时B的浓度为c平(B)＝＝1 mol·L-1，转化率α(B)＝×100%＝20%， K＝＝。] 12．反应FeO(s) ＋CO(g)⥫⥬Fe(s) ＋CO2(g)，700 ℃时平衡常数为0.68，900 ℃时平衡常数为0.46。下列说法正确的是(　　) A．升高温度该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小 B．该反应的化学平衡常数表达式为K＝ C．增大CO2浓度，平衡常数增大 D．该反应的正反应是放热反应 答案：　D 三、非选择题 13．H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g)⥫⥬COS(g)＋H2O(g)。在610 K时，将0.10 mol CO2与0.4 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。 (1)H2S的平衡转化率α1＝　　　　 %，反应平衡常数K＝　　　　。 (2)CO2的转化率为　　　　，比H2S的转化率　　　　（填“大”或“小”）。 (3)2H2S(g)＋2CO2(g)⥫⥬2COS(g)＋2H2O(g)的平衡常数K′与K的关系为　　　　　　　　。 解析：设反应平衡后水的物质的量为x mol，列三段式： 　　　　　 　H2S(g)＋CO2(g)⥫⥬COS(g)＋H2O(g) n（始）/mol 0.40 0.10 0 0 Δn/mol x x x x n（平）/mol 0.40－x 0.10－x x x ＝0.02 解得：x＝0.01 mol， α(H2S)＝×100%＝2.5%， α(CO2)＝×100%＝10%， K＝＝＝≈2.8×10-3。 答案：　(1)2.5　2.8×10-3　(2)10%　大　 (3)K′＝K2 14．在一定温度下，将3 mol CO2和2 mol H2混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应： CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g)。 (1)该反应的化学平衡常数表达式K＝　　　　。 (2)已知在700 ℃时，该反应的平衡常数K1＝0.5，则该温度下反应：CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K2＝　　　　，反应CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g)的平衡常数K3＝　　　　。 (3)已知在1 000 ℃时，该反应的平衡常数K4＝1.0，则该反应为　　　（填“吸热”或“放热”）反应。 (4)在1 000℃下，某时刻CO2的物质的量为2 mol，则此时v正　　　　v逆（填“>”、“＝”或“<”）。 解析：　(1)根据化学平衡常数的概念： K＝。 (2)K2＝＝＝＝2， K3＝＝K1＝＝。 (3)由于升高温度，该反应的平衡常数增大，故该反应为吸热反应。 (4)　　　　　CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g) 起始/mol 3 2 0 0 变化/mol 1 1 1 1 某时刻/mol 2 1 1 1 所以c(CO)＝0.5 mol·L-1，c(H2O) ＝0.5 mol·L-1， c(CO2)＝1 mol·L-1，c(H2)＝0.5 mol·L-1， 故Q＝＝＜K1 000 ℃＝1.0。 反应向正反应方向进行，所以v正>v逆。 答案：　(1)　(2)2　　 (3)吸热　(4)> 15．硫—碘循环分解水制氢主要涉及下列反应： Ⅰ.SO2＋2H2O＋I2===H2SO4＋2HI Ⅱ.2HI⥫⥬H2＋I2 Ⅲ.2H2SO4===2SO2↑＋O2↑＋2H2O (1)分析上述反应，下列判断正确的是　　　　（填字母）。 a．反应Ⅲ易在常温下进行 b．反应Ⅰ中SO2氧化性比HI强 c．循环过程中需补充H2O d．循环过程中产生1 mol O2的同时产生1 mol H2 (2)一定温度下，向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g)，发生反应Ⅱ，H2物质的量随时间的变化如图所示。 0～2 min内的平均反应速率v(HI)＝　　　。该温度下，H2(g)＋I2(g)⥫⥬2HI(g)的平衡常数K＝　　　　。 (3)以H2为燃料可制成氢氧燃料电池。已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－572 kJ·mol-1。某氢氧燃料电池释放228.8 kJ电能时，生成1 mol液态水，该电池的能量转化率为　　　　。 解析：　(1)H2SO4在常温下很稳定，不易分解，故a错误；反应Ⅰ中SO2是还原剂，HI是还原产物，故还原性：SO2>HI，则b错误；将Ⅰ和Ⅱ分别乘以2和Ⅲ相加得：2H2O===2H2↑＋O2↑，故c正确，d错误。(2)v(HI)＝2v(H2)＝2×＝0.1 mol·L-1·min-1； 　　　　　　　　　 H2(g)＋I2(g)⥫⥬2HI(g) 起始浓度/(mol·L-1) 0 0 1 转化浓度/(mol·L-1) 0.1 0.1 0.2 平衡浓度/(mol·L-1) 0.1 0.1 0.8 K＝＝64。 (3)根据反应方程式，生成1 mol水时放出热量为572 kJ×＝286 kJ，故该电池的能量转化率为×100%＝80%。 答案：　(1)c　(2)0.1 mol·L-1·min-1　64 (3)80% 学科网（北京）股份有限公司 $