第八章 第38讲 化学平衡常数的计算（课时跟踪检测）-【优学精研】2026年高考化学一轮总复习学用word

第38讲　化学平衡常数的计算 一、选择题（本题包括9小题，每小题只有一个选项符合题意） 1.某温度下，将含有H2 和I2各0.10 mol的气态混合物充入容积为10 L的密闭容器中，发生反应H2（g）＋I2（g）2HI（g），达到平衡后测得c（H2）＝0.008 0 mol·L－1，则此温度下该反应的平衡常数为（　　） A.0.25 B.0.5 C.2 D.4 2.（2024·临沂模拟）N2O4与NO2之间存在反应N2O4（g）2NO2（g）　ΔH＞0。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中，在一定条件下，该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系：v（N2O4）＝k1·p（N2O4），v（NO2）＝k2·p2（NO2），其中k1、k2是与反应温度有关的常数。下列说法正确的是（　　） A.升高温度，k1增大，k2减小 B.该反应正反应的活化能高于逆反应的活化能 C.速率常数k只受温度影响，加入催化剂速率常数k不发生变化 D.一定温度下，k1、k2与平衡常数Kp的关系是k1＝Kp·k2 3.（2024·佛山模拟）某温度下发生反应2M（g）N（g），M和N的消耗速率与本身浓度的关系如图，已知：v消耗（M）＝k1·c2（M），v消耗（N）＝k2·c（N），k1和k2是速率常数。下列说法正确的是（　　） A.曲线y代表的是v消耗（N） B.若向1 L恒容密闭容器中通入1 mol M，某时刻可能存在c（N）＝0.5 mol·L－1 C.密闭容器中进行该反应，P点时反应正向进行 D.此温度下，该反应的平衡常数K＝ 4.某温度下，在密闭容器中进行反应：H2（g）＋CO2（g）H2O（g）＋CO（g）　ΔH＞0，已知H2（g）和CO2（g）的初始浓度均为0.01 mol·L－1，测得H2的平衡转化率为60％，下列说法不正确的是（　　） A.CO2的平衡转化率为60％ B.升高温度平衡常数K增大 C.该温度下反应的平衡常数K＝2.25 D.若初始H2（g）、CO2（g）、H2O（g）、CO（g）的浓度均为0.01 mol·L－1，则反应逆向进行 5.在一定温度下的可逆反应：X（g）2Y（g）　ΔH＞0，v正＝k正·c（X），v逆＝k逆·c2（Y），若该温度下的平衡常数K＝10，下列说法错误的是（　　） A.该温度下k正＝10k逆 B.升高温度，k正增大的倍数大于k逆 增大的倍数 C.有利于测定X的相对分子质量的条件为高温低压 D.恒压条件下，向平衡体系中充入惰性气体He，X的转化率增大 6.已知：2Cr＋2H＋Cr2＋H2O。25 ℃时，调节初始浓度为1.0 mol·L－1的Na2CrO4溶液的pH，测定平衡时溶液中c（Cr2）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（Cr2）越大 B.A点Cr的平衡转化率为50％ C.A点Cr转化为Cr2反应的平衡常数K＝1014 D.平衡时，若溶液中c（Cr2）＝c（Cr），则c（H＋）＞2.0×10－7 mol·L－1 7.在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni（s）＋4CO（g）Ni（CO）4（g），已知该反应平衡常数与温度的关系如表： 温度/℃ 25 80 230 平衡常数 5×104 2 1.9×10－5 下列说法不正确的是（　　） A.上述生成Ni（CO）4（g）的反应为吸热反应 B.25 ℃时，反应Ni（CO）4（g）Ni（s）＋4CO（g）的平衡常数为2×10－5 C.在80 ℃时，测得某时刻，Ni（CO）4、CO浓度均为0.5 mol·L－1，则此时v（正）＜v（逆） D.80 ℃达到平衡时，测得n（CO）＝0.3 mol，则Ni（CO）4的平衡浓度为2 mol·L－1 8.已知2NO（g）＋2H2（g）2H2O（g）＋N2（g）的速率方程为v正＝k正·cα（NO）·cβ（H2），在800 ℃下测定了不同初始浓度及正反应速率的关系，数据如表，则下列说法中正确的是（　　） 实验 c（NO）/（mol·L－1） c（H2）/（mol·L－1） v正 1 1 1 v 2 2 1 4v 3 1 2 2v 4 2 x 16v A.α、β的值分别为1、2 B.表中的x为4 C.降低温度，k正可能增大 D.若v逆＝k逆·c2（H2O）·c（N2），则K＝ 9.T1时，在1 L的密闭容器中进行反应：2A（g）＋B（g）2C（g）。A、B的起始浓度分别为0.40 mol·L－1、0.96 mol·L－1，起始压强为p0，反应达到平衡状态时压强为p，＝。下列说法错误的是（　　） A.T1时，A的平衡转化率为80％ B.T1时，K＝20，Kp＝ C.T1达到平衡时，再充入0.08 mol C和0.20 mol B，则平衡将正向移动 D.T2（T2＞T1）时，平衡常数为10，可知该反应为放热反应 二、非选择题（本题包括2小题） 10.（2024·张家口模拟）Ⅰ.燃油汽车的尾气处理是汽车行业研究的重点之一，其中涉及部分反应如下： ⅰ.2NO2（g）＋4CO（g）N2（g）＋4CO2（g）　ΔH1＝－1 200 kJ·mol－1 ⅱ.2NO（g）＋2CO（g）N2（g）＋2CO2（g）　ΔH2＝－746.5 kJ·mol－1 ⅲ.NO2（g）＋CO（g）NO（g）＋CO2（g）　ΔH3 回答下列问题： （1）ΔH3＝　　　　　　。 （2）反应ⅱ的速率方程可表示为v正＝k正·c2（NO）·c2（CO），v逆＝k逆·c（N2）·c2（CO2），其中k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数（只与温度有关）。 反应ⅱ的平衡常数K＝　　　　（用含k正、k逆的代数式表示）。 （3）一定温度下，向某1 L刚性密闭容器中加入0.2 mol NO（g）和0.2 mol CO（g），只发生反应ⅱ，10 min时达到平衡状态，此时生成CO2（g）的物质的量为0.1 mol。 ①0～10 min内该反应的反应速率v（NO）＝　　　　　　。 ②容器内压强不再发生变化　　　　（填“能”或“不能”）说明反应达到平衡状态，原因为　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　。 ③该温度下反应ⅱ的平衡常数K＝　　　　　　　。 Ⅱ.（4）将FeSO4置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应：2FeSO4（s）Fe2O3（s）＋SO2（g）＋SO3（g） （Ⅰ）。平衡时-T的关系如图所示。660 K时，该反应的平衡常数Kp＝　　　　（kPa）2，Kp随反应温度升高而　　　　（填“增大”“减小”或“不变”）。 11.（2024·湖北高考17题节选）用BaCO3和焦炭为原料，经反应Ⅰ、Ⅱ得到BaC2，再制备乙炔是我国科研人员提出的绿色环保新路线。 反应Ⅰ：BaCO3（s）＋C（s）BaO（s）＋2CO（g） 反应Ⅱ：BaO（s）＋3C（s）BaC2（s）＋CO（g） 已知Kp＝（pCO）n、K＝（n是CO的化学计量数）。反应Ⅰ、Ⅱ的lg K与温度的关系曲线如图。 （1）反应BaCO3（s）＋4C（s）BaC2（s）＋3CO（g）在1 585 K的Kp＝　　　　Pa3。 （2）保持1 320 K不变，假定恒容容器中只发生反应Ⅰ，达到平衡时pCO＝　　　　Pa，若将容器体积压缩到原来的，重新建立平衡后pCO＝　　　　Pa。 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $ 第38讲　化学平衡常数的计算 1.A　根据题给信息列三段式： 　　　　　　　　　H2（g）＋I2（g）2HI（g） 起始/（mol·L－1） 0.010 0.010 0 改变/（mol·L－1） 0.002 0 0.002 0 0.004 0 平衡/（mol·L－1） 0.008 0 0.008 0 0.004 0 此时K＝＝＝0.25，A项正确。 2.B　速率常数是温度的函数，温度升高，速率常数k1和k2均增大，A错误；由反应N2O4（g）2NO2（g）　ΔH＞0可知，反应吸热，正反应的活化能高于逆反应的活化能，B正确；速率常数与温度、催化剂表面积、溶剂的性质等有关，加入催化剂，速率常数k发生变化，C错误；N2O4与NO2的消耗速率满足2∶1时反应达到平衡，即2v（N2O4）＝2k1·p（N2O4）＝v（NO2）＝k2·p2（NO2），所以2k1＝Kp·k2，D错误。 3.D　A项，由化学方程式可知，v消耗（M）受浓度影响大，故y曲线表示v消耗（M），错误；B项，向1 L恒容密闭容器中通入1 mol M，若完全反应生成0.5 mol N，该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，故c（N）小于0.5 mol·L－1，错误；C项，依化学方程式可判断，当2v消耗（N）＝v消耗（M）时反应达到平衡状态，而P点v消耗（N）＝v消耗（M），反应逆向进行，错误；D项，当v正＝v逆，即2v消耗（N）＝v消耗（M）[k1·c2（M）＝2k2·c（N）]时反应达到平衡，该反应的化学平衡常数为K＝＝，正确。 4.D　根据题目已知信息，列三段式： 因此，二氧化碳的平衡转化率为60％，A项正确；此反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，平衡常数K增大，B项正确；依据三段式，该温度下平衡常数K＝＝＝2.25，C项正确；若初始H2（g）、CO2（g）、H2O（g）、CO（g）的浓度均为0.01 mol·L－1，则此时浓度商Q＝＝＝1＜K＝2.25，反应正向进行，D项错误。 5.C　达到平衡时v正＝v逆，k正·c（X）＝k逆·c2（Y），得出＝＝K＝10，即k正＝10k逆，A正确；该反应是吸热反应，升高温度平衡正向移动，k正增大的倍数大于k逆增大的倍数，B正确；测定X的相对分子质量时应该使平衡尽可能逆向移动，该反应的正反应为气体分子数增多的吸热反应，所以条件为低温高压，C错误；恒压下充入惰性气体，容积增大，反应物和生成物的分压减小，平衡正向移动，X的转化率增大，D正确。 6.D　从题给图像可以看出，pH越小，平衡时c（Cr2）越大，A点c（Cr2）＝0.25 mol·L－1，反应掉的c（Cr）＝0.25 mol·L－1×2＝0.5 mol·L－1，Cr的平衡转化率为50％，此时，平衡常数K＝＝1014，A、B、C三项均正确；若溶液中c（Cr2）＝c（Cr）≈0.33 mol·L－1，此时，c（H＋）＜2.0×10－7 mol·L－1，D项不正确。 7.A　A项，由表中数据知，平衡常数随温度升高而减小，说明正反应是放热反应，错误；B项，25 ℃时，反应Ni（CO）4（g）Ni（s）＋4CO（g）的平衡常数K'＝＝＝2×10－5，正确；C项，在80 ℃时，测得某时刻，Ni（CO）4、CO浓度均为0.5 mol·L－1，Q＝＝＝8＞2，反应逆向进行，故v（正）＜v（逆），正确；D项，80 ℃达到平衡时，测得n（CO）＝0.3 mol，c（CO）＝＝1 mol·L－1，依据平衡常数计算式，K＝＝2，则Ni（CO）4的平衡浓度为2 mol·L－1，D正确。 8.B　比较表中实验1、2两组的数据可知，NO浓度变为原来的2倍，反应速率变为原来的4倍，故α＝2，比较实验1、3两组数据可知，H2的浓度变为原来的2倍，反应速率变为原来的2倍，故β＝1，A错误；根据A的分析可知，α＝2，β＝1，结合v正＝k正·cα（NO）·cβ（H2）和表中数据可知，表中的x为4，B正确；降低温度，反应速率减慢，故k正不可能增大，只能减小，C错误；若v逆＝k逆·c2（H2O）·c（N2），平衡时v正＝v逆，即k正·c2（NO）·c （H2）＝k逆·c2（H2O）·c（N2），则K＝＝，D错误。 9.C　设反应达平衡时，C的浓度为2x mol·L－1，则 恒温恒容时，压强之比等于物质的量之比，则＝，解得x＝0.16，故A的平衡转化率为×100％＝80％，A项正确；平衡时，K＝＝20，A、B、C的平衡分压分别为p＝p，p＝p、p＝p，则Kp＝＝，B项正确；保持容积不变，混合气体中再充入0.08 mol C和0.20 mol B，则C和B的浓度分别为0.40 mol·L－1和1.00 mol·L－1，故Q＝＝25＞K，平衡逆向移动，C项错误；温度升高，K减小，可知平衡逆向移动，则该反应为放热反应，D项正确。 10.Ⅰ.（1）－226.75 kJ·mol－1　（2） （3）①0.01 mol·L－1·min－1　②能　反应过程中气体物质的量在发生变化，所以当气体物质的量（即压强）不变时，说明反应达到平衡状态　③5　Ⅱ.（4）2.25　增大 解析：Ⅰ.（1）根据盖斯定律，反应ⅲ＝（反应ⅰ－反应ⅱ），则ΔH3＝（ΔH1－ΔH2）×＝－226.75 kJ·mol－1。（2）反应ⅱ的平衡常数K＝，平衡时v正＝v逆＝k正·c2（NO）·c2（CO）＝k逆·c（N2）·c2（CO2），所以K＝。（3）①根据三段式可知： 所以0～10 min内该反应的反应速率v（NO）＝＝0.01 mol·L－1·min－1。②反应过程中容器内压强一直在变化，所以当容器内压强不再发生变化能说明该反应已经达到平衡状态。③容器容积为1 L，由三段式可知，K＝＝5。Ⅱ.（4）由平衡时-T的关系图可知，660 K时，＝1.5 kPa，则＝1.5 kPa，因此，该反应的平衡总压p总＝3 kPa、平衡常数Kp＝1.5 kPa×1.5 kPa＝2.25（kPa）2；由图中信息可知，随着温度升高而增大，因此，Kp随反应温度升高而增大。 11.（1）1016　（2）105　105　 解析：（1）将BaCO3（s）＋4C（s）BaC2（s）＋3CO（g）记为反应Ⅲ，反应Ⅲ＝反应Ⅰ＋反应Ⅱ，根据方程式相加，K相乘的原则，有KⅢ＝KⅠ·KⅡ。由图可知，1 585 K时，lg KⅠ＝2.5，lg KⅡ＝－1.5，则该温度下KⅢ＝102.5×10－1.5＝10。根据Kp＝（pCO）n、K＝可知，Kp＝K×（105 Pa）n，其中n为方程式中CO的化学计量数。反应Ⅲ中CO的化学计量数为3，因此反应Ⅲ的Kp＝KⅢ×（105 Pa）3＝1016 Pa3。（2）由图可知，1 320 K时，lg KⅠ＝0，即KⅠ＝1。反应Ⅰ中CO的化学计量数为2，则该温度下，Kp（Ⅰ）＝KⅠ×（105 Pa）2＝1010 Pa2。根据反应Ⅰ可知，其分压平衡常数表达式为Kp（Ⅰ）＝，因此平衡时pCO＝＝＝105 Pa。平衡常数只与温度有关，将容器体积压缩到原来的，Kp（Ⅰ）不变，则pCO不变，仍为105 Pa。 学科网（北京）股份有限公司 $