高考化学冲刺-《化学平衡与平衡常数》

1、高考化学冲刺-化学平衡与平衡常数题型一：化学平衡的判断，勒夏特列原理。图表题是重点。1.将可逆反应：2NO2(g)=2NO(g) + 02(g)在固定容积的密闭容器中进行，达到平衡的标志是 (填序号)。单位时间内消耗 n mol O2的同时生成2n mol NO 2。单位时间内生成 n mol O2的同时消耗2n mol NO。NO2、NO、O2的反应速率之比为 2： 2： 1。混合气体的密度不再变化。混合气体的颜色不再改变的状态。混合气体的平均相对分子质量不再改变。混合气体的压强不再改变NO22/(NO2 O)不再改变NO、O2的物质的量浓度之比为 2： 1。解：2 .在两个恒温、恒容的密闭

2、容器中进行下列两个可逆反应：(甲)2X(g) = Y(g) + Z(s),(乙)A(s)+2B(g)=C(g) + D(g),当下列物理量不再发生变化时：混合气体的密度；反应容 器中生成物的百分含量；反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比；混合气 体的压强混合气体的总物质的量。其中能表明(甲)和(乙)都达到化学平衡状态是( A)A.B.C.D.【解析】甲乙均有固体参与反应，混合气体的密度不变，能作平衡状态的标志，正确； 反应容器中生成物的百分含量不变，说明各组分的量不变，达平衡状态，正确； 反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比，说明正逆反应速率相等，正确； 乙混合气体

3、的压强始终不变，不能判定反应是否达到平衡状态，错误；乙混合气体的总物质的量始终不变，不能判定反应是否达到平衡状态，错误； 综上，正确为 ，答案选 A。3 .恒温恒容条件，在密闭容器中等物质的量通入CO2和H2,反应CO2+3Hk=CH3OH+H2O(g)。下列描述能说明已经达到平衡状态的是(C)A.容器内CO2的体积分数不再变化B.当CO2和H2转化率的比值不再变化C.单位时间内断裂 3Na个O-H键，同日断裂3Na个H-H键D.容器内混合气体的平均相对分子质量为34.5,且保持不变1=-,即无论反应是否平衡，容器内 2CO2的体积分数均【解析】,一,3-xA. CO2的体积分数二°

4、 、s c、(3-x)+(3-3x)+x+x不变化，故容器内 CO2的体积分数不再变化不能说明反应已平衡，A错误； x3x 1B. CO2和H2转化率的比值二: 二 ,即无论反应是否平衡，CO2和H2转化率的比值均不3 3 3变，故当CO2和H2转化率的比值不再变化，不能说明已平衡，B错误；C.单位时间内断裂 3Na个O-H键，同日断裂 3Na个H-H键，则v逆(H2)=v正(H2),说明反应已平 衡，CD.设平均相对分子质量为M ,还没开始反应时，M= 44 3+2 3 =23，假设反应彻底向右进3+3行，n(CO2):n(H2)=3:3>1:3,氢气反应完，3-3x=0 , x=1

5、, M= 2 44+18+32 =34.5 7因为该反应 2+1 + 1为可逆反应，23VMV34.5,混合气体的平均相对分子质量不可能为34.5, D错误。答案选Co4 .将等物质的量的N2、H2气体充入某密闭容器中，在一定条件下，发生如下反应并达到平衡： N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）。当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时，下表中关于新平衡与 原平衡的比较正确的是（B）改变条件新平衡与原平衡比较A增大压强N2的浓度一定变小B升高温度N2的转化率变小C充入 /EM H2H2的转化率/、变，N2的转化率变大D使用适当催化剂NH 3的体积分数增大【解析】A项，正反应是体积减小的反应

6、，依据勒夏特列原理可知增大压强平衡向正反应方向移动，但氮气的浓度仍然比原平衡大， A不正确；B项，正反应是放热反应，则升高温度平衡向逆 反应方向移动，氮气的转化率降低，B正确；C项，充入一定量的氢气， 平衡向正反应方向移动, 氮气的转化率增大，而氢气的转化率降低， C不正确；D项，催化剂只能改变反应速率而不能改 变平衡状态，D不正确，答案选 Bo5 .在恒压、NO和02的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为N02的转化率如图中实线所示（图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化）。下列说法正确的是（ B） 100 H0 60 44） 200 IIX） 200

7、 3（X1 400 500 60（1温度优A.反应 2N0（g）+0 2（g）；=2NO2（g）为吸热反应B.图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率C.图中Y点所示条件下，增加 O2的浓度不能提高NO转化率D.380c下，c起始（O2）=5.0 10-4 mol -1, NO平衡转化率为 50%,则平衡常数 K<2000【解析】随温度升高 NO的转化率先升高后降低，说明温度较低时反应较慢，一段时间内并未达到平衡，分析温度较高时，已达到平衡时的NO转化率可知，温度越高 NO转化率越低，说明温度升高平衡向逆方向移动，根据勒夏特列原理分析该反应为放热反应，？H<0 ,故A错误；

8、根据上述分析，X点时，反应还未到达平衡状态，反应正向进行，所以延长反应时间能提高NO的转化率，故B正确；丫点，反应已经达到平衡状态，此时增加。2的浓度，使得正反应速率大于逆反应速率，平衡向正反应方向移动，可以提高NO的转化率，故 C错误；设NO起始浓度为amol/L , NO的转化率为50%,则平衡时 NO、0.25a）mol/L、0.5amol/L ,根据平衡常数表达式O2和NO2的浓度分别为 0.5amol/L、(5 X 10,c2(NOz)(0.5a)2K= cc,c2(NO) c(O2) (0.5a)2 (5 10 4 0.5a)15 10 4=2000,故D错误；故选B。6.下列事实

9、可以用勒夏特列原理解释的是（B）A.高镒酸钾溶液与草酸发生化学反应刚开始缓慢，随后反应迅速加快B.合成乙酸乙酯时加入浓硫酸C.500 ®右的温度比室温更有利于合成氮D.FeCl3+3KSCNkFe（SCN）3+3KCl ,增大KCl的浓度则溶液的颜色变浅 【解析】A.高镒酸钾溶液与草酸反应是放热反应，所以刚开始反应缓慢，随着反应的进行，温度升高，且 生成的镒离子其催化作用，所以反应迅速加快，不能用勒夏特列原理解释，故A错误；B.浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂，酯化反应右移，故 B正确；C.该反应正反应为放热反应，采用500 c的高温，利有用平衡向逆反应进行，反应物转化率与产物的产率降低

10、，主要考虑反应速率与催化剂活性，不能用勒夏特列原理解释，故C错误；D.增大KCl的浓度，溶液中Fe3+、SCN-浓度不变，K+和Cl-不参加反应，氯化钾不影响平衡，平 衡不移动，溶液颜色不变，不能用勒夏特列原理解释，故 D错误。7 .图1、图2 (横坐标t为时间)是纯气体 X、Y、Z反应时变化情况，下列说法正确的是片的体积分数 xz Y9A.反应达到平衡，恒温恒容时，加入 X,达到新平衡时，X的体积分数变小8 .反应达到平衡，将体积压缩一半，达到新平衡时，Y的物质的量浓度比原平衡的两倍还多C.反应达到平衡后降低温度，Z的反应速率先减小后不变D.升高温度，反应的平衡常数减小8.反应mA(s)+n

11、B(g)=TpC(g)+Q kJ(Q >0),在一定温度下，平衡时 B的体积分数(B%)与压强变化 B )m+n>p,x点表示的正反应速率大于逆反应速率， n>p,x点比y点时的反应速率慢，若升高温度，该反应的平衡常数增大。A.B.C.D.【解析】A为固态，压强对该物质无影响，由图像的曲线变化特征可以看出，增大压强，B的百分含量增大，说明平衡向逆反应方向移动，则有 n<p,错误；x点位于曲线上方，未达到 平衡状态，由图像可以看出，当B的含量减小时，可趋向于平衡，则应是向正反应方向移动，即V正V逆，正确；由图像的曲线变化牛I征可以看出，增大压强，B的百分含量增大，说明平衡

12、向逆反应方向移动，则有nvp,错误；由图像可以看出 x点的压强小于y点压强，压强越大，反应速率越大，故 x点比y点的反应速率慢，正确；正反应为放热反应，升高温 度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，错误，答案选 Bo9.800 W,某密闭容器中存在如下反应：2NO2(g)=2NO(g) + 02(g)+ Q kJ(Q <0),若开始向容器C所示。中加入1 mol/L的NO2,反应过程中NO的产率随时间的变化如下图曲线(1)反应C相对于反应C而言，改变的条件可能是(2)请在图中绘制出在其它条件与反应化曲线。(3) 800c时，若开始时向容器中同时加入1 mol/L NO、0.2 mol/L

13、。2、0.5 mol/L NO 2,C相同时，反应在 820 C时进行，NO的产率随时间的变则 v(正)v(逆)(填 "乂"或”=)。(1)使用催化剂(3) <因温度【解析】由于C达到平衡时产率与 C相同但所用时间减少， 故改变的条件是使用了催化剂,升高速率加快且有利于平衡向右进行，因此达到平衡所用时间比 C少，NO的产率高于60%。易求出800 寸该反应的平衡常数 K= 0.675,又Qr = 0.8>0.675,故开始时反应向左进行，v(正)<v(逆)。10.用平衡移动原理解释下列问题：(1)工业上常用 KCl冶炼金属钾。反应方程式为：Na(l)+KC

14、l(l) =NaCl(l)+K(g)用平衡移动原理解释该方法可行的原因：。(2) HClO有很好的杀菌消毒效果。为增强氯水的杀菌能力，可以用饱和氯水与小苏打反应来达到目的，试用平衡移动原理解释其原因：。(3)将Na2s溶液滴入AlCl3溶液中，产生白色沉淀，同时有臭鸡蛋气味的气体生成，用平衡移 动原理解释上述现象。(4)钛矿工业中的硫酸酸性废水富含TiO2+,已知TiO2+易水解，只能存在于强酸性溶液中。向富含TiO2+溶液中加入Na2CO3粉末易得到固体 TiO2 nHD。请结合化学反应和平衡移动原理解 释其原因：。(5)利用CaSO3水悬浮液吸收烟气中 NO2时，清液(pH约为8)中SO3

15、2一将NO2转化为 NO2 ,其离子方程式为 。CaSO3水悬浮液中加入 Na2SO4溶 液能提高NO2的吸收速率，用平衡移动原理解释其主要原因是 。(6)人体血液中的碳酸和碳酸氢作为“缓冲对”物质，对维持人体血液pH相对稳定具有重要意义。用平衡移动原理解释当有少量酸性或碱性物质进入血液中时，血液的pH变化不大的原因： 。(7)聚合氯化铝晶体(Al 2(OH)nCl(6-n) xH2Om)是一种高效无机水处理剂。它的制备原理是调节A1C13溶液的pH,通过促进其水解而结晶析出。制备聚合氯化铝晶体，需严格控制溶液的pH在4.04.5才能使产率达到最大。结合AlCl 3水解的离子方程式，用化学平衡

16、移动原理解释控制pH在4.04.5之间的原因： 。(8)某同学向盛有双氧水溶液的试管中加入几滴酸化的氯化亚铁溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为 ; 一段时间后，溶液中有气泡出现，随后 有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是 ;生成沉淀的原因是 (用平衡移动原理解释)。(9)已知某些离子的还原性强弱顺序为I->SCN->CN->Br>Cl-。现将几滴KSCN溶液滴入到含少量Fe3+的溶液中，溶液立即变红，向其中逐滴滴入酸性KMnO4溶液，观察到红色逐渐褪去，请利用平衡移动原理解释这一现象 。下列物质中，也可以使该溶液红色褪去的是 。A.新制氯水B.碘水C. SO2D

17、.盐酸解：(1)利用钾的状态与其他物质不同，可以将气态钾分离出来，降低了产物的浓度，使平衡正 向移动。(2)氯水中存在 Cl2+ H2O=HCl+ HClO ,盐酸是强酸，HClO和碳酸都是弱酸，加入小苏打， 盐酸能与之反应导致盐酸浓度下降，平衡向正向移动，而 HClO不能与之反应，所以 HClO浓度 增大。(2) Na2s溶液中S2-水解显碱性：S2-+H2OFTHS-+OH-, AlCl 3溶液中Al3+水解显酸性： Al3+H2O=Al(OH) 3+3H + ,两个水解反应相互促进，使水解进行到底，产生白色沉淀，同时有 臭鸡蛋气味的气体产生(4)溶液中存在水解平衡 TiO2+(n+1)H

18、 2O=iTiO2 nH2O+2H +,加入的Na2CO3粉末与H+反应，降低了溶液中 c(H+),促进水解平衡向生成 TiO2 nH2O的方向移动。(5) SO32-+2NO2+2OH- = SO42-+2NO2-+H2O。CaSO3(s)F=!lCa2+(aq)+SO32-(aq),加入 Na2SO4溶液，SO42-结合Ca2+,c(Ca2+)降低，使上述平衡向右移动，c(SO32-)增大，提高NO2的吸收速率。(6) HCO3-+H+=H2c。3,当少量酸性物质进入血液中，平衡向右移动，使H +浓度变化较小，血液中的pH基本不变(HCO 3-起调节作用)；H2COHCO3-+H+,当少量

19、碱性物质进入血液中，平衡向右移动，使OH-浓度变化较小，血液的 pH基本不变(H2CO3起调节作用)。(7) Al3+3H2O=Al(OH) 3+3H + ； pH太小，氯化铝的水解平衡向左移动，产率减小；pH太大则水解平衡向右移动，生成氢氧化铝沉淀，产率也会下降。23(8) 2FeH2O2 2H 2Fe 2H2OFe 催彳t EO2分解产生 O2 H2O2分解反3应放热，促进Fe的水解平衡正向移动。(9)酸性高镒酸钾将 SCN-氧化，减小了 SCN-的浓度，使Fe3+3SCN = Fe(SCN)3,平衡不断向左移动，最终 Fe(SCN)3完全反应，红色消失。AC 题型二：平衡常数的意义、表达

20、式、计算及其应用。图表题是重点。1 .只改变一个影响化学平衡的因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述不正确的是(D)A. K值不变，平衡可能移动B.平衡向右移动时，K值不一定变化C.K值有变化，平衡一定移动D.相同条件下，同一个反应的方程式的化学计量数增大2倍，K值也增大两倍【解析】因改变压强或浓度引起化学平衡移动时，K值不变，A项和B项均正确；K值只与温度有关，K值发生了变化，说明体系的温度改变，则平衡一定移动，C项正确；相同条件下，同一个反应的方程式的化学计量数增大2倍，K值应该变为K(原)2, D项错误。2.一定温度下将 CaCO3放入密闭真空容器中，反应CaCO3(s=CaO(s)+

21、CO2(g)达到平衡，保持温度不变，缩小容器容积，体系重新达到平衡，下列说法不正确的是(D)A.平衡向左移动B.压强不变C.平衡常数不变D.气体密度变大【解析】A.该反应为非等体积反应，所以缩小容器容积导致压强增大，平衡必然向气体总物质的量减小的方向移动，即左移， A项正确；B.该反应的平衡常数表达式为K=c(CO2)；平衡常数只受温度影响，所以保持温度不变，只缩小容器容积K保持不变；那么重新达到平衡时，CO2的浓度不变。根据 pV nRT ,可得p -RT CRT ,由于新平衡CO2浓度与之前的相等，所以重新达到平衡时，压强不变，B项正确；C. K只与温度有关，温度不变，所以K不变，C项正确

22、；D.气体只有二氧化碳，密度不变，D项错误； 3.某温度下，在一个 2 L的密闭容器中，加入 4 mol A和2 mol B ,发生反应：3A(g) + 2B(g)=4C(s) + 2D(g),反应一段时间后达到平衡状态，测得生成1.6 mol C。下列说法正确的是(BA.该反应的化学平衡常数 K= (C 4 D)/(A 3 B)B.B的平衡转化率是 40%C.增大压强，化学平衡常数增大D.增加B的量，B的平衡转化率增大【解析】化学平衡常数的表达式中不能出现固体或纯液体，而物质 C是固体，A错误；根据化学 方程式可知，平衡时 B减少的物质的量是 1.6 mol X 0.5 0.8 mol,故B

23、的平衡转化率为 40%, B正 确；化学平衡常数只与温度有关，增大压强时化学平衡常数不变，C错误；增加B的量，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，而 B的转化率减小，D错误。4.室温下，体积为 2 L的密闭容器中A、B、C三种气体的起始浓度和平衡浓度如下表:物质ABC初始浓度/mol -10.10.20平衡浓度/mol -10.050.050.1下列说法中正确的是(C)A.发生的反应可表示为 A + B=2cB.反应达到平衡时B的转化率为25%C.若起始时密闭容器中有 0.1mol A、0.1mol B、0.2mol C时，反应达平衡时，c(A) = 0.05mol -1LD.改变起始时容器

24、中各气体的物质的量，可以改变此反应的平衡常数【解析】根据表格中数据，可知发生的反应为A + 3B=;2C, A项错误；反应达到平衡时，B的转化率=0.20 2).05= 75%, B项错误；起始时密闭容器中有0.1 mol A、0.1 mol B、0.2 mol C时，与原平衡是等效平衡，达平衡时各物质浓度相同，C正确；温度不变，反应的平衡常数不变，D错误。5.已知反应X(g)+Y(g)=R(g) + Q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。 830 W,向一个2 L 的密闭容器中充入 0.2 mol X和0.8 mol Y ,反应初始 4 s内v(X) = 0.005 mol/(L 6)下列

25、说法正确 的是(B)温度/c70080083010001200平衡常数0.60.4A.4 s 时容器内 c(Y) = 0.76 mol/LB.830 Gi平衡时，X的转化率为 80%C.反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动D.1200 c反应 R(g) + Q(g)=X(g)+Y(g)的平衡常数 K=0.4【解析】反应初始4 s内X的平均反应速率 v(X) = 0.005 mol/(L 艮据速率之比等于化学计量数之比，可知 v(Y) = v(X) = 0.005 mol/(L s)则 4 s 内 Ac(Y) = 0.005 mol I 2min时仅改变一个条件，则改变的条件

26、是 。A.减小n(H2O)B.增大n(H2)C.增大压强(减小容器体积)D.升高温度(2)若在第4min时加入一定量的 大，反应达到新的平衡后，c(H2) (填“变大”、“变小”或“不变”),H2的转化率 (填“变大”、“变小”或“不变”),H2的体积分数 (填“变大”、“变小”或“不变”)【答案】(1) D -7X4 s= 0.02mol/L , Y的起始浓度为0.8 mol=0.4 mol/L，故 4 s 时 c(Y) = 0.4 mol/L 0.02 mol/L = 0.38 mol/L ,A错误；设平衡时 A的浓度变化量为 x,则:X(g) + Y(g) R(g) + Q(g)开始(m

27、ol/L):0.10.400变化(mol/L)：xxxx平衡(mol/L):0.1 x0.4xxx2故x=1.0,解得x=0.08,所以平衡时X的转化率为 吁 mOl/L X 100*0.1 -x0.4-x0.1 mol/L80%, B正确；由表格可知，温度升高，化学平衡常数减小，平衡逆向移动，C错误；1 200 时反应X(g)+Y(g) R(g)+Q(g)的平衡常数值为0.4,所以1 200 矶反应R(g) + Q(g) X(g) +Y(g)的平衡常数的值为04=2.5, D错误。6.已知N2O4(g)F=2NO2(g)-57.20 kJ, t时，将一定量的 NO2、N2O4,充入一个容器为

28、 2 L的恒容 密闭容器中，浓度随时间变化关系如下表所示：时间/min051015202530c(X)/(mol/L)0.2ccicic(Y)/(mol/L)0.6cc2c2(1) c(X)代表 (填化学式)的浓度，该反应的平衡常数K=。(2)前10 min内用NO2表示的反应速率为 ,20 min时改变的条件是 。重新达到平衡时，NO2的百分含量 。a.增大b.减小c.不变d.无法判断【答案】(1) NO2 0.9(2)0.04 mol/(L min)向容器中加入 0.8 mol NO 2(其他合理答案也可)b【解析】由表中数据知，X代表的物质浓度增加值得

29、Y代表的物质浓度减小值的二倍，故X代表NO2、Y 代表 N2O4,010 min 分钟内，NO2浓度增加了 0.4 mol 二 1L 故 v(NO2)=0.04 mol/(L min)平衡时 c(NO2) = 0.6 mol/L , c(N2O4)= 0.4 mol/L , k= c1 (2)变大不变不变【解析】(1)(NO2)/c(N2O4) = 0.62/0.4= 0.9。20 min 时, NO2浓度增大而N2O4浓度不变，故改变的条件是向容器中加入0.8 mol NO 2。由于温度保持不变，故K是定值，将平衡常数表达式变换为 一K- = C ;O2由于c(NO2)肯定增大，故一-K-c

30、 NO2 c N2O4c NO 2一 c NO2减小，故c 2二-减小，所以混合物中NO2百分含量降低。c N2O47.在恒容密闭容器中发生反应：FeO(s)+H2O(g)F=Fe3O4(s)+H2(g)+Q kJ(Q>0) , H2O和H2的物质的量随时间的变化如图所示:A.恒容密闭容器中，减小 n(H2O),平衡逆向移动，氢气的物质的量应该减小，与图象不符，A错误；B.恒容密闭容器中，增大 n(H2),平衡逆向移动，n(H2O)应增大，与图象不符，B错误；C.该反应是反应前后气体体积不变的反应，增大压强(减小容器体积)，平衡不移动，气体的物质的量不变，与图象不符，C错误；D.正反应吸

31、热，升高温度，平衡正向移动，与图象相符，D正确；8. (2016上海)随着科学技术的发展和环保要求的不断提高，CO2的捕集利用技术成为研究的重点。完成下列填空：(1)目前国际空间站处理 CO2的一个重要方法是将 CO2还原，所涉及的反应方程式为：Ru :CO2(g)+4H2(g) YCH4(g)+2H20(g)，已知H2的体积分数随温度的升高而增加。来源:Zxxk.Com若温度从300c升至400C,重新达到平衡，判断下列表格中各物理量的变化。(选填墙大"、减小“或不变”)v正v逆平衡常数K转化率a(2)相同温度时，上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡，各物质的平衡浓度如下表:CO

32、2/mol-1LH 2/mol 1CH 4/mol ;1LH2O/mol 1平衡abcd平衡mnxya、b、c、d与 m、n、x、y之间的关系式为 (3)碳酸：H2CO3, Ki1=4.3 X 17J Ki2=5.6 X 用草酸：H2c2O4, Ki1=5.9Xl0 Ki2=6.4 X 15)0.1mol/L Na2CO3溶液的pH 0.1mol/L Na 2c2O4溶液的pH (填 大于“小于"或 等于")。等物质的量的浓度草酸溶液和碳酸溶液中，氢离子浓度较大的是 。若将等浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合，溶液中各种离子浓度大小的顺序正确的是 A.H +>HC 2

33、04->HC0 3->C0 32-b.HC0 3->HC 204PC 2042->C0 32-C.H +>HC 204->C 2042->C0 32-d.H2CO3 >HC0 3->HC 204PCO 32-【答案】(1)v正v逆平衡常数K转化率a增大增大减小减小22cd4笠 ab mn(3)大于；草酸；ac【解析】(D H2的体积分数随温度的升高而增加，这说明升高温度平衡向逆反应方向进行，即正反应是放热反应。升高温度正逆反应速率均增大，平衡向逆反应方向进行，平衡常数减小，反应物的转化 率减小。22cd xy44(2)相同温度时平衡吊数不变，则a、b、c、d与m、n、x、yN间的关系式为 ab mn 。(3)根据电离常数可知草酸的酸性强于碳酸，则碳酸钠的水解程度大于草酸钠，所以0.1 mol/LW2C