考点13化学平衡常数（原卷版）

考点13化学平衡常数【核心考点梳理】一、化学平衡常数 对于可逆反应：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，在一定温度下，反应达到平衡后，将各物质的物质的量浓度代入表示式K＝eq\f(cc(C)•cd(D),ca(A)•cb(B))，得到的结果是一个定值，称为该反应的化学平衡常数。写出下表中各反应的平衡常数表达式：化学方程式平衡常数表达式2NO2(g)N2O4(g)K＝eq\f(c(N2O4),c2(NO2))3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)K＝eq\f(c4(H2),c4(H2O))Br2＋H2OH＋＋Br－＋HBrOK＝eq\f(c(H＋)•c(Br－)•c(HBrO),c(Br2))K值越大，反应进行的程度越大，反应物转化率越大。一般地，K＞105时，认为该反应进行得就基本完全了。 K只受温度影响，与反应物和生成物的浓度无关。 固体、纯液体、水溶液中水的浓度可视为定值，其浓度不列入平衡常数表达式中。 4.化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。若反应方向改变、化学计量数等倍扩大或缩小，化学平衡常数也会改变。 已知两反应的平衡常数分别为K1、K2。 ①若两反应互为逆反应，则K1•K2＝1。 ②若两反应的反应物和生成物相同，反应1的系数是反应2的n倍，则K1＝Keq\o\al(n,2)。 ③若两反应相加，则总反应的平衡常数K＝K1•K2。 ④若两反应相减，则总反应的平衡常数K＝eq\f(K1,K2)。 二、平衡转化率 ：某一反应物的平衡转化率α等于该物质在反应中已转化的量(如物质的量、物质的量浓度等)与该物质起始总量的比值。 ：平衡转化率α＝eq\f(该反应物的起始总量－该反应物的平衡量,该反应物的起始总量)×100% 对于反应aA＋bBcC＋dD，反应物A的平衡转化率为α(A)＝eq\f(c0(A)－c(A),c0(A))×100%，式中c0(A)和c(A)分别表示A的初始浓度和A的平衡浓度。 ：反应的平衡转化率能表示在一定温度和一定起始浓度下反应进行的限度。 4.相关计算——三段式对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量分别为amol、bmol，达到平衡后，A的消耗量为mxmol，容器容积为VL，则有 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始(mol)ab00 变化(mol)mxnxpxqx 平衡(mol)a－mxb－nxpxqx (1)A的转化率α(A)＝eq\f(mx,a)×100%[或等于消耗的质量(浓度)与起始质量(浓度)之比]，同理可计算α(B)。 (2)α(A)：α(B)＝eq\f(mx,a)：eq\f(nx,b)[若a：b＝m：n，即投料比等于化学计量数之比，则α(A)＝α(B)]。 (3)A的体积(物质的量)分数φ(A)＝eq\f(a－mx,a＋b＋(p＋q－m－n)x)×100%，同理可计算φ(B)、φ(C)、φ(D)。(4)平衡和起始时的压强比eq\f(p平,p始)＝eq\f(a＋b＋(p＋q－m－n)x,a＋b)。 (5)混合气体的密度ρ(混)＝eq\f(a•M(A)＋b•M(B),V)g/L。 (6)平衡时混合气体的平均摩尔质量M＝eq\f(a•M(A)＋b•M(B),a＋b＋(p＋q－m－n)x)g/mol。【典型例题】例1．(2023•河北石家庄第二十一中高二月考)下列关于平衡常数的说法正确的是() A.在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度，生成物浓度用平衡浓度 B.化学平衡正向移动，则化学平衡常数一定变大 C.平衡常数的大小只与温度有关，而与浓度、压强、催化剂等无关 例2．（2023秋·高二课时练习）已知下列反应的平衡常数：①S(s)＋O2(g)SO2(g)，K1；②S(s)＋H2(g)H2S(g)K2；则反应H2(g)＋SO2(g)H2S(g)＋O2(g)的平衡常数是() A.K1－K2B．K2－K1C.K2/K1D．K1/K2 例3．（2023秋·高二课时练习）11.温度为T时，将NH4HS(s)置于抽成真空的容器中，当NH4HS(s)NH3(g)＋H2S(g)达到平衡时，测得体系的总压强为6kPa，则该反应的平衡常数Kp为() A.6(kPa)2B．9(kPa)2C.8(kPa)2D．36(kPa)2 例4．（2023秋·高二课时练习）X、Y、Z三种气体，取X和Y按1：1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X＋2Y2Z，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3：2，则Y的转化率最接近于() A.33%B．40%C.50%D．65% 【必备知识基础练】1．（2023秋·高二课时练习）在1000K时，已知反应Ni(s)＋H2O(g)NiO(s)＋H2(g)的平衡常数K=0.0059。当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，此反应A．已达平衡状态B．未达平衡状态，反应正向进行C．未达平衡状态，反应逆向进行D．无法确定2．（2023秋·四川巴中·高二统考期末）在容积不变的密闭容器中进行反应：

，其平衡常数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是A．上述反应为吸热反应B．a点处C．c点处D．a、b、c三点中，只有b点处反应达到平衡状态3．（2023·全国·高二假期作业）可逆反应，某温度下的平衡常数为()，反应热为。保持温度不变，将方程式的书写作如下改变，则和K的相应变化为A．写成，、K均扩大了一倍B．写成，扩大了一倍，K保持不变C．写成，、K变为原来的相反数D．写成，变为原来的相反数，K变为原来的倒数4．（2023春·上海徐汇·高二上海市第二中学校考阶段练习）只改变一个影响因素，平衡常数与化学平衡移动的关系叙述正确的是A．平衡移动，一定变化 B．平衡不移动，可能变化C．变化，平衡一定移动 D．变化，平衡可能不移动5．（2023秋·高二课时练习）在淀粉­KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I(aq)(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数K如表所示：t/℃515253550K1100841689533409下列说法正确的是A．反应I2(aq)＋I(aq)I(aq)的ΔH＞0B．其他条件不变，升高温度，溶液中c(I)减小C．该反应的平衡常数表达式为K=D．25℃时，向溶液中加入少量KI固体，平衡常数K小于6896．（2023秋·黑龙江绥化·高二校考期末）已知：和存在平衡：，在298K时，平衡常数：。华南理工大学顾成课题组最近开发一种新材料，通过新材料吸附力高效分离和。获得相同的吸附量（如）时，需要的时间至少是的2.5倍。下列叙述正确的是A．时，上述平衡常数K可能保持不变B．达到平衡后增大，则的平衡转化率增大C．相同条件下，上述材料对吸附速率大于D．298K时、、依次为1.0、2.0、2.0，则反应正向进行7．（2023秋·高二课时练习）某温度下，反应2A(g)＋B(g)2C(g)的平衡常数K1=50，在同一温度下，反应2C(g)2A(g)＋B(g)的平衡常数K2为A．2500 B．50 【关键能力提升练】8．（2023秋·北京顺义·高二统考期末）在温度t1和t2下，发生反应：。仅依据平衡常数(K)的变化，不能解释下列事实的是(代表卤族元素单质)化学方程式4334A．B．相同条件下发生反应，平衡时、、、的转化率逐渐降低C．相同条件下，、、、的稳定性逐渐减弱D．、、、与反应的剧烈程度逐渐降低9．（2023春·安徽·高二校联考竞赛）甲醇制备原理如下：反应Ⅰ反应Ⅱ某温度下，加入一恒压密闭容器中反应，达到平衡时，氢气、甲醇和一氧化碳的分压有如下关系：，下列说法正确的是A．的平衡转化率为B．该温度下反应Ⅰ的平衡常数之值为C．该温度下反应Ⅱ的平衡常数为D．平衡时，甲醇含量最高10．（2023春·江苏南京·高二校联考期末）汽车尾气中的有害气体可通过如下反应实现转化：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。下列说法正确的是A．每转化22.4LNO，转移电子数为2×6.02×1023B．该反应ΔH<0C．反应的平衡常数K=D．其他条件相同，使用催化剂，可提高活化分子百分数，降低反应的焓变11．（2023·全国·高二假期作业）某温度下气体反应体系达到化学平衡，平衡常数K=，下列说法正确的是A．该反应的化学方程式为2E(g)+F(g)A(g)+2B(g)B．降低温度，正反应速率增大C．该温度时，v(F)=v(A)则反应达到平衡状态D．增大c(A)、c(B)，K增大12．（2023春·浙江台州·高二统考期末）中学常见反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)实际由2个基元反应构成，反应①：2NO(g)N2O2(g)K1；反应②：N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)K2。其反应过程能量变化示意图如下。温度升高，NO(g)与O2(g)反应生成NO2(g)的速率会降低。下列说法正确的是A．加入催化剂能提高NO的平衡转化率B．总反应速率由反应①决定C．总反应的平衡常数K=D．温度升高，总反应速率降低，可能原因是c(N2O2)减少使反应②速率降低造成13．（2023秋·高二课时练习）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①H2＋F2⇌2HFK=1047；

②H2＋Cl2⇌2HClK=1017；③H2＋Br2⇌2HBrK=109；④H2＋I2⇌2HIK=1。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．①④③② B．④②③① C．①②③④ D．无法确定14．（2023秋·上海青浦·高二上海市青浦高级中学校考期末）工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应平衡常数(K1、K2、K3)如表所示：化学反应焓变平衡常数温度/℃500700800①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H1K1②H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)△H2K2③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H3K3(1)反应②是(填写“吸热”或“放热”)反应，判断的依据是。(2)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3=(用K1、K2表示)。据此可判断反应③的△H30(填写“>”、“<”或“=”)，在(填“较高””或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。(3)要使反应③在一定条件下建立的平衡正向移动，可采取的措施有(填写字母)。A．缩小反应容器的容积 B．升高温度C．使用合适的催化剂 D．从平衡体系中及时分离出CH3OH(4)500℃时，测得反应③在某时刻，CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)浓度都为0.2mol•L1。判断此时v正v逆(填写“>”、“<”或“=”)，说明理由。(5)某兴趣小组研究反应②的逆反应速率在不同条件下随时间的变化曲线。开始时升温，t1时建立平衡，t2时降压，t3时增加CO浓度，t4时又达到平衡。请在图中画出t2至t4的曲线。【学科素养拔高练】15．（2023春·上海嘉定·高二上海市育才中学校考期末）科学家对汽车尾气进行无害化处理反应为：2CO+2NO⇌2CO2+N2。一定条件下，在1L密闭容器中充入2.00molCO和2.00molNO，一段时间后测得CO、CO2浓度随时间变化如图1所示，CO的平衡转化率与温度、起始投料比m的关系如图2所示，图中起始投料比m=，完成问题：(1)该反应的化学平衡常数表达式是，根据图1，用N2表示该反应达平衡过程中的平均反应速率是