1、第第 2 2 课时课时 化学平衡常数化学平衡常数 题组一 化学平衡常数及其影响因素 1下列关于平衡常数 K 的说法中，正确的是( ) 平衡常数K只与反应本身及温度有关 改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数 K 加入催化剂不改变平衡常数 K 平衡常数 K 只与温度有关，与反应的本身及浓度、 压强无关 A B C D 答案 D 解析 平衡常数 K 是一个温度常数，只与反应本身及温度有关，催化剂不能改变化学平衡， 故加入催化剂不改变平衡常数 K。 2关于平衡常数 K，下列说法中正确的是( ) AK 值越大，反应越容易进行 B对任一给定的可逆反应，温度升高，K 值增大 C对同一可逆反应，K 值越
2、大，反应物的转化率越高 D加入催化剂或增大反应物浓度，K 值将增大 答案 C 解析 对于给定的可逆反应，化学平衡常数越大，反应进行的程度越大，但反应不一定容易 进行，A 项错误，C 项正确；化学平衡常数与催化剂和反应物浓度无关，只与温度有关，与 温度的关系视具体反应而定，B、D 项错误。 3 在一定条件下， 有下列分子数之比相同的可逆反应， 其平衡常数 K 值分别是H2F2 2HF K1047；H2Cl22HCl K1017；H2Br22HBr K109；H2 I22HI K1。比较 K 值大小，可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是( ) A B C D无法确定 答案 A 解析 化学平
3、衡常数越大，表示该反应的正反应进行的程度越大，故 A 正确。 4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，平衡常数一定增大 B反应：2NO2(g)N2O4(g) H0，增加 c(N2O4)，该反应的平衡常数增大 C对于给定的可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数相等 D 平衡常数为KcCO cH2O cCO2 cH2 的反应， 化学方程式为CO2(g)H2(g) 催化剂 CO(g)H2O(g) 答案 D 解析 改变条件， 反应物的转化率增大， 若温度不变， 则平衡常数不变， A 项错误； 增加 c(N2O4)， 温度不变，K 不变，B 项错误；对于给定的可
4、逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常 数互为倒数，C 项错误；CO2(g)H2(g) 催化剂 CO(g)H2O(g)的平衡常数表达式为 K cCO cH2O cCO2 cH2 ，D 项正确。 题组二 化学平衡常数表达式及计算 5(2019 河北武邑中学检测)对于反应 3Fe(s)4H2O(g)Fe3O4(s)4H2(g)的平衡常数，下 列说法正确的是( ) AKc 4H 2 cFe3O4 c3Fe c4H2O BK c4H2 c4H2O C增大 c(H2O)或减小 c(H2)，会使该反应平衡常数增大 D改变反应的温度，平衡常数不一定变化 答案 B 解析 A 项，固体物质的浓度可视为常数，在
5、平衡常数表达式中不写，错误；B 项，符合平 衡常数表达式的书写要求，正确；C 项，化学平衡常数只与温度有关，而与反应物、生成物 的浓度变化无关，故增大 c(H2O)或减小 c(H2)，该反应的平衡常数不变，错误；D 项，温度 改变，平衡常数一定改变，错误。 6已知下列反应的平衡常数：H2(g)S(s)H2S(g) K1；S(s)O2(g)SO2(g) K2。则 反应 H2(g)SO2(g)O2(g)H2S(g)的平衡常数为( ) AK1K2 BK1K2 CK1 K2 D.K1 K2 答案 D 解析 在反应中应注意 S 为固体， 与平衡常数无关， 则 K1cH2S cH2 ， K2cSO2 cO
6、2 。 则反应 H2(g) SO2(g)O2(g)H2S(g)的平衡常数为cO2 cH2S cH2 cSO2 K1 K2。 7某可逆反应 aAbBcC 在某温度下的平衡常数为 K(K1)，反应热为 H。保持温度 不变，将方程式的书写做如下改变，则 H 和 K 数值的相应变化为( ) A写成 2aA2bB2cC，H 值、K 值均扩大了 1 倍 B写成 2aA2bB2cC，H 值扩大了 1 倍，K 值保持不变 C写成 cCaAbB，H 值、K 值变为原来的相反数 D写成 cCaAbB，H 值变为原来的相反数，K 值变为原来的倒数 答案 D 解析 A、B 项 H 值扩大 1 倍，K 变为原来的平方；
7、C 项 K 值变为原来的倒数。 题组三 化学平衡常数的简单计算与大小比较 8将 4 mol SO2与 2 mol O2放入 4 L 的密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡：2SO2 O22SO3，测得平衡时 SO3的浓度为 0.5 mol L 1。则此条件下的平衡常数 K 为( ) A4 B0.25 C0.4 D0.2 答案 A 解析 2SO2O22SO3 初始/mol 4 2 0 转化/mol 2 1 2 平衡/mol 2 1 2 平衡时各自的浓度 c(SO2)0.5 mol L 1，c(O 2)0.25 mol L 1，c(SO 3)0.5 mol L 1， K 0.52 0.520.25
8、4。 9在 773 K 时，CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的平衡常数 K9，若 CO、H2O 的起始浓 度均为 0.020 mol L 1，则在此条件下 CO 的转化率是( ) A60% B50% C75% D25% 答案 C 解析 设达到平衡时CO转化的浓度为x mol L 1， 则平衡时c(CO)c(H 2O)(0.020 x)mol L 1， c(CO2)c(H2)x mol L 1。KcCO2 cH2 cCO cH2O x2 0.020 x29，解得 x0.015，则 CO 的转化 率为0.015 mol L 1 0.020 mol L 1100%75%。 10在一定温度
9、下，下列反应的化学平衡常数数值如下： 2NO(g)N2(g)O2(g) K111030 2H2(g)O2(g)2H2O(g) K221081 2CO2(g)2CO(g)O2(g) K3410 92 以下说法正确的是( ) A该温度下，反应的平衡常数表达式为 K1c(N2) c(O2) B该温度下，反应 2H2O(g)2H2(g)O2(g)的平衡常数的数值约为 510 80 C该温度下，反应、反应的逆反应、反应产生 O2的倾向由大到小的顺序为 NOH2O CO2 D以上说法都不正确 答案 C 解析 由化学平衡常数的定义可知 K1cN2 cO2 c2NO ，A 项错误；该温度下，水分解反应的平 衡
10、常数为 1 K2 1 21081510 82，B 项错误；该温度下，NO 、H2O、CO2三种化合物分解产生 O2的反应的化学平衡常数数值分别为 11030、510 82、41092，所以产生 O 2的倾向： NOH2OCO2，C 项正确，D 项错误。 11在温度为 T 时，将 NH4HS(s)置于抽真空的容器中，当反应 NH4HS(s)NH3(g)H2S(g) 达到平衡时，测得总压力为 p，则该反应的平衡常数 Kp为( ) A.1 4p B.1 2p 2 C.1 4p 2 D.1 2p 答案 C 解析 NH4HS(s)NH3(g)H2S(g) 开始时 0 0 平衡时 1 2p 1 2p 则该
11、反应的平衡常数 Kpp(H2S) p(NH3)1 2p 1 2p 1 4p 2。 题组四 化学平衡常数的相关综合 12某温度下，在一个 2 L 的密闭容器中，加入 4 mol A 和 2 mol B 进行如下反应：3A(g) 2B(g)4C(s)2D(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成 1.6 mol C，则下列说法正确的 是( ) A该反应的化学平衡常数表达式是 Kc 4C c2D c3A c2B B此时，B 的平衡转化率是 40% C增大该体系的压强，化学平衡常数增大 D增加 C，反应速率加快 答案 B 解析 C 是固体，不能出现在平衡常数的表达式中，A 错；生成 1.6 mol C
12、时，消耗了 0.8 mol B，B 的平衡转化率是 40%，B 对；化学平衡常数只受温度的影响，增大该体系的压强，化 学平衡常数不变，C 错；C 为固体，浓度为定值，增加其量，反应速率不变，D 错。 13(2020 咸阳高二质检)在 25 时，密闭容器中 X、Y、Z 三种气体的初始浓度和平衡浓度 如下表所示： 物质 X Y Z 初始浓度/mol L 1 0.1 0.2 0 平衡浓度/mol L 1 0.05 0.05 0.1 下列说法错误的是( ) A反应达到平衡时，X 的转化率为 50% B反应可表示为 X(g)3Y(g)2Z(g)，其平衡常数为 1 600 C反应前后压强之比为 23 D改
13、变温度可以改变此反应的平衡常数 答案 C 解析 X、Y、Z 的浓度变化量分别为 0.05 mol L 1、0.15 mol L1、0.1 mol L1，且 X、Y 的 浓度减小，Z 的浓度增大，所以该反应的化学方程式为 X(g)3Y(g)2Z(g)；X 的转化率 为0.05 mol L 1 0.1 mol L 1100%50%， 平衡常数 K 0.12 0.050.0531 600； 平衡常数只受温度的影响， 不受压强和浓度的影响；反应前后压强之比为 32。 14合成氨反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g) H0 在某温度下达到平衡时，各物质的浓 度是 c(N2)3 mol L 1，c(H
14、 2)9 mol L 1，c(NH 3)4 mol L 1，则： (1)该温度时的平衡常数为_；起始浓度 c(N2)_。 (2)H2的转化率为_。 答案 (1)7.310 3 5 mol L1 (2)40% 解析 (1)K c2NH3 cN2 c3H2 42 3937.310 3。 设起始时 N2、H2的浓度分别为 x mol L 1、y mol L1 N2 3H2 2NH3 起始/mol L 1 x y 0 平衡/mol L 1 3 9 4 c/mol L 1 x3 y9 4 x3 4 1 2，x5； y9 4 3 2，y15。 (2)H2的转化率为 6 mol L 1 15 mol L 1
15、100%40%。 15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 K10.5， 则该温度下反应： CO(g)H2O(g)CO2(g) H2(g)的平衡常数 K2_， 反应1 2CO2(g) 1 2H2(g) 1 2CO(g) 1 2H2O(g)的平衡常数 K3 _。 答案 (1)cCO cH2O cCO2 cH2 (2)2 2 2 解析 (1)根据化学平衡常数的概念： KcCO cH2O cCO2 cH
16、2 。 (2)K2 cCO2 cH2 cCO cH2O 1 K1 1 0.52， K3 11 22 2 11 22 22 (CO)(H O) (CO )(H ) cc cc 1 2 1 K 0.5 2 2 。 16汽车尾气是造成雾霾天气的重要原因之一，尾气中的主要污染物为 CxHy、NO、CO、SO2 及固体颗粒物等。 活性炭可用于处理汽车尾气中的NO， 在1 L恒容密闭容器中加入 0.100 0 mol NO 和 2.030 mol 固体活性炭，生成 A、B 两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的 物质的量以及容器内压强如下表： 活性炭/mol NO/mol A/mol B/mol p
17、/MPa 200 2.000 0.040 0 0.030 0 0.030 0 3.93 335 2.005 0.050 0 0.025 0 0.025 0 p 根据上表数据， 写出容器中发生反应的化学方程式： _， 计算反应体系在 200 时的平衡常数 Kp_(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压体积分 数)。 答案 C2NON2CO2 9 16 解析 1 L 恒容密闭容器中加入 0.100 0 mol NO 和 2.030 mol 固体活性炭，生成 A、B 两种气 体，从不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强数据可以看出： n(C)n(NO)n(A)n(B)1211，可以推断出生成的 A、B 两种气体分别为 N2 和 CO2，反应的化学方程式为 C2NON2CO2。该反应的平衡常数 KppN2 pCO2 p2NO ， 容器的体积为 1 L，平衡分压之比等于平衡浓度之比，带入表中数据计算得 Kp 9 16。