高三化学化学反应原理专题练-09化学平衡常数相关计算

2022届高三化学大一轮复习化学反应原理专题练_09化学平衡常数其相关计算一、单选题（本大题共14小题，共42分）某温度下，向容积为2L的密闭反应器中充入0.10molSO3，当反应器中的气体压强不再变化时测得SO3的转化率为20%，则该温度下反应2SO2A.3.2×103mol-1⋅L-已知反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。在T℃时，平衡常数K=2，则在T℃时，在1L恒容密闭容器中加入A.a B.b C.c D.d对于CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)，某温度下平衡常数K为1，向一密闭容器内同时通入CO(g)、H2O(g)、A.大于1 mol B.小于1 mol C.等于1 mol D.无法确定已知：H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)△H=-14.9kJ⋅起始物质的量n(n(n(HI)/mol甲0.020.020乙0.040.040A.平衡时，乙中H2的转化率是甲中的2倍

B.平衡时，甲中混合物的颜色比乙中深

C.平衡时，甲、乙中热量的变化值相等

D.该温度下，反应的平衡常数某温度下，在一个2L的密闭容器中，加入4mol A和2mol 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1.6molC。下列说法正确的是(

)A.该反应的化学平衡常数K=c4(C)⋅c2(D)c3(A)⋅c2(B)

B.B已知t℃时，反应FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常数K=0.25。若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入xmolCO，t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%，下列说法正确的(

A.t℃时，反应达到平衡后n(CO)：n(CO2)为1:4

B.平衡后，再充入CO，K增大

C.移走Fe，有利于平衡正向进行某温度下，将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中，发生反应：aA(g)+B(g)⇌C(g)+D(g)

△H<0，5min后达到平衡。已知该温度下其平衡常数为1，在t0时刻，若保持温度不变将容器体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则下列说法正确的是(

)A.a=2

B.达到平衡时A的转化率为60%

C.速率随时间变化关系如图所示

D.为提高A的转化率，可采取升高温度的措施N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生以下反应：2 时间/s050010001500c (1.00.70.50.5下列说法中正确的是(

)A.500s时O2的浓度为0.35 mol/L

B.1000s时将容器的体积缩小一半，重新达到平衡时0.5mol/L< c (N2O5)<1.0 mol/L一定温度下，向2 L恒容容器中充入1 mol A和1 mol B，发生反应A(g) + B(g)⇌

C(g)，经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据如表，下列说法正确的是t/s05152535n(A)/mol1.00.850.810.800.80A.前5 s的平均反应速率v(A)=0.03 mol·L-1·s-1

B.正反应是吸热反应

C.保持温度不变，起始时向容器中充入2 mol C，达平衡时，C的转化率大于80%

D.保持温度不变，起始时向容器中充入0.2 mol A、0.2 mol B和对于反应3Fe(s)+4H2O(g)⇌FeA.K=c4(H2)c(Fe3O4)c3可逆反应2A(g)+3B(g)⇌4C(g)+D(g)，已知起始浓度c(A)=4mol·L-1，c(B)=3mol·L-1，C、D浓度均等于0，反应开始2秒后达到平衡状态，此时A.反应速率v(C)=1mol·L-1·s-1 B.C的平衡浓度为4mol·L-1T ℃时，在甲、乙、丙均为2 L的密闭容器中发生反应：2SO2(g)+O2(g)⇌

2S容器甲乙丙起始量n(S0.40.80.8n(0.240.240.48SO80%ααA.0～5 min内，甲中SO2的反应速率为0.032mol·L-1·min-1

B.T ℃在一个容积为VL的密闭容器中放入A(g)和B(g)物质的量比2：1，在一定条件下发生下列反应3A(g)+B(g)=C(g)+2D(g)，10分钟达到平衡，混合气体的平均摩尔质量增大18，则下列说法正确的是(    )A.若容器中密度不变则说明达到化学平衡状态

B.A平衡转化率为60%

C.平衡常数为49

D.平衡时D的体积分数HI在一定条件下可发生反应△H，在2L恒容密闭容器中，充入一定量的HI(g)，反应物的物质的量n(mol)随时间t(min)变化的数据如下：实验序号010203040501800℃1.00.800.670.570.500.502800℃a0.600.500.500.500.503820℃1.00.400.250.200.200.20根据表中数据，下列说法正确的是A.实验3中，反应在0至10min内，v(HI)=0.06 mol·L-1·min-1

B.800℃时，H2(g)+I2(g)二、填空题（本大题共6小题，共58分）三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。反应2SiHCl3(g)⇌SiH2C由图可知343 K时反应的平衡转化率α=___________%。计算343 K时的平衡常数K =____________(保留2位小数)。在343 K恒温下：要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是________________________；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有________________、比较a、b处反应速率大小：υa________υb(填“大于”“小于”或“等于恒温恒容下，将2 mol气体A和2 mol气体B通入体积为2L的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(s)，2 min后反应达到平衡状态，此时剩余1.2 mol B，并测得C的浓度为1.2 mol/L。(1)求x的值____________；

(2)A的转化率为______________；

(3)该温度下反应的平衡常数为__________。(1)在800℃发生反应：CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)K=1，以表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的有______(选填ABCDn(CO)31.501n(2301n(C1230.5n(5232(2)在一定条件下，将H2和N2置于容积为2L的密闭容器中发生N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)反应，若充入N2(g)为0.80mol和H2(g)为在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2t(℃)7008008301 0001 200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=_____________________________________。(2)该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。(3)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c(CO2)·c((4)若830 ℃时，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反应达到平衡状态后，其化学平衡常数K________1.0(填“大于”、“小于”或“等于(5)830 ℃时，容器中的反应已达到平衡状态。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积，平衡________移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)。煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。已知：CO(g)+H2O(g)温度/℃400500800平衡常数K9.9491试回答下列问题：(1)在800 ℃发生上述反应，以表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的有________(选填“A、B、C、D、E”)。n(CO)n(n(n(CA1523B2211C3300D0.5211E3121(2)已知在一定温度下，C(s)+CO2(g)⇌

C(s)+H2O(g)CO(g)+H2O(g)则K、K1、K2之间的关系是(3)在V L密闭容器中通入10 mol CO和10 mol水蒸气，在T ℃达到平衡，然后急速通过碱石灰，将所得混合气体燃烧，测得放出的热量为2 842 kJ(已知CO燃烧热为283 kJ·mol-1，H2燃烧热为286 kJ·mol-非金属元素及其化合物在物质制备、生产生活中发挥着重要作用．Ⅰ.CO2与NH3合成尿素的反应如下：CO2g(1)a________0，填“>”、“<”或“=”)．(2)t℃时，向容积为2L的密闭容器中充入3molNH3和1molCO①平衡时容器内压强为开始时的________倍，t℃时的化学平衡常数为________．②若保持条件不变，再向该容器中充入1molNH3和1molCO2， NH3的转化率将________(填“增大”、“减小Ⅱ.硫及其化合物在生产生活中应用广泛，回答下列问题．(1)铁铵矾是一种化学物质，分子式为NH4Fe(2)已知某溶液中含有CO32-

，SO42-

等离子，取一定量的该溶液向其中加入BaCl2溶液，当C(3)恒温恒容密闭容器中发生如下反应：2SO2g+O2ga.体系压强保持不变b.混合气体的密度保持不变c.SO3和d.每消耗1mol

SO3的同时生成0.5mo1答案和解析1.【答案】A

【解析】【分析】

本题考查平衡常数的有关计算，难度不大，注意对平衡常数表达式的理解，确定相同温度下同一反应正、逆平衡常数互为倒数．

【解答】

平衡时SO3的转化率为20%，转化的SO3的物质的量为0.1mol×20%=0.02mol，

SO3的浓度变化量为0.02mol2L=0.01mol/L，

2SO3⇌2SO2+O2

开始(mol/L)：0.05

0

0

变化(mol/L)：0.01

0.01

0.005

平衡(mol/L)：0.04

0.012.【答案】C

【解析】【分析】

本题考查化学平衡图像的分析，难度不大，侧重考查学生分析解决问题的能力。

【解答】

在1L恒容密闭容器中加入2molSO2、1molO2、2molSO3时，Qc=22223.【答案】C

【解析】【分析】本题考查了化学平衡常数、浓度商及其应用的相关知识，试题难度较易。

【解答】由于CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)4.【答案】D

【解析】解：A.该反应前后气体的体积不变，乙中的浓度为甲中的2倍，乙中压强为甲中2倍，压强不影响平衡移动，二者为等效平衡，平衡时对应各组分的转化率相同，故A错误；

B.二者为等效平衡，平衡时乙中c(I2)是甲中的2倍，平衡时乙中颜色更深，故B错误；

C.二者为等效平衡，反应物转化率相同，乙中参加反应I2的是甲中的2倍，乙中的热量变化是甲中的2倍，故C错误；

D.平衡时氢气的浓度为0.008mol/L，则：

H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)

开始(mol/L)：0.01

0.01

0

变化(mol/L)：0.002

0.002

0.004

平衡(mol/L)：0.008

0.008

0.004

故该温度下该反应的平衡常数K=0.00420.008×0.008=0.25，故D正确；

故选：D。

A.该反应前后气体的体积不变，乙中的浓度为甲中的2倍，乙中压强为甲中2倍，压强不影响平衡移动，二者为等效平衡；

B.二者为等效平衡，平衡时乙中c(I25.【答案】B

【解析】略

6.【答案】D

【解析】【分析】

本题主要考查了化学平衡常数的应用以及影响化学平衡移动因素等知识，较为基础，难度不大，注意基础知识的掌握。

【解答】

在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s)，此时FeO(s)转化率为50%，所以CO转化应为0.01mol，由于平衡常数K=0.25，所以反应达到平衡后n(CO)：n(CO2)为4:1，所以x=0.05，

A.根据以上分析，t℃时，反应达到平衡后n(CO)：n(CO2)为4:1，故A错误；

B.温度不变，K不变，故B错误；

C.Fe是固体，对化学平衡移动无影响，故C错误；

D.7.【答案】B

【解析】【分析】

本题涉及化学平衡常数以及转化率的计算知识，注意三行式的计算方法的应用是关键，难度不大。

【解答】

若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则可以确定a=1，设B的转化率为x，

A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g)，

初始物质的量(mol)：

2

3

0

0

变化物质的量(mol)：

3x

3x

3x

3x

平衡物质的量(mol)：2-3x

3-3x

3x

3x

，解得x=0.4，即A的转化率是：3×0.42 ×100％=60%。

A.a=1，故A错误；

B.达平衡时A的转化率为60%，故B正确；

C.保持温度不变将容器体积扩大为原来的10倍，压强减小，速率减小，故C错误；

D.8.【答案】C

【解析】解：A.500s内N2O5的浓度变化量=1.0mol/L-0.7mol/L=0.3mol/L，浓度变化量之比等于化学计量数之比，故c(O2)=12△c(N2O5)=0.15 mol/L，故A错误；

B.1000s时反应到达平衡，平衡时c(N2O5)=0.5mol/L，其他条件不变，将容器的体积缩小一半，若平衡不移动，此时N2O5的浓度为1mol/L，由于体积减小，压强增大，平衡向逆反应方向移动，则达到新平衡时c(N2O5)>1mol⋅L-1，故B错误；9.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握化学平衡三段法、K及速率计算为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意选项B为易错点，题目难度不大．

【解答】

向2L恒容容器中充入1molA和1molB，发生反应A(g)+B(g)⇌C(g)，经过一段时间后达到平衡，由表格数据可知25s达到平衡，则以物质的量浓度变化列三段式：

A(g)+B(g)⇌C(g)

开始

0.5

0.5

0

转化

0.1

0.1

0.1

平衡

0.4

0.4

0.1

A.前

5

s

的平均反应速率v(A)=1mol-0.85mol2L×5s=0.015

mol⋅L-1⋅s-1，故A错误；

B.由信息不能判断反应中能量变化，不能确定是否为吸热、放热反应，故B错误；

C.保持温度不变，起始时向容器中充入1molC，“一边倒”转化为反应物，与原起始量相同，原平衡时AD.K=0.10.4×0.4=0.625，Qc=0.50.1×0.1=50，Qc10.【答案】B

【解析】【分析】

本题考查了化学平衡常数分析判断，概念理解和平衡移动原理是解题关键，掌握基础是关键，题目较简单。

【解答】

A.平衡常数是利用生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积得到，固体和纯液体不写入表达式，平衡常数表达式为：K=c4(H2)c4(H2O)，故A错误；

B.平衡常数是利用生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积得到，固体和纯液体不写入表达式，平衡常数表达式为：K=c4(H2)c4(H211.【答案】B

【解析】【分析】本题考查化学平衡的计算、化学反应转化率、化学反应速率的概念。解题时要熟练掌握各概念的含义。【解答】利用三段式法计算：

2A(g)+3B(g)⇌4C(g)+D(g)

起始(mol/L)

4

3

0

0

转化(mol/L)

1

1.5

2

0.5

平衡(mol/L)

3

1.5

2

0.5

据此解答：A.v(C)=2mol/L÷2s=1

mol·L-1B.由三段式可知平衡时，C的浓度为2

mol/L，故B错误；C.A的转化率为=1mol/L÷4mol/L×100%=25%，故C正确；D.由三段式可知平衡时，B的浓度为1.5 mol/L，故D正确。故选B。12.【答案】A

【解析】【分析】

本题考查化学平衡的计算，题目难度不大，明确化学平衡及其影响因素为解答关键，注意掌握三段式在化学平衡计算中的应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力。

【解答】

A.0～5min内，

2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)

开始(mol)

0.4

0.24

0

转化(mol)

0.32

0.16

0.32

平衡(mol)

0.08

0.08

0.32

甲中SO2的反应速率=0.32mol2L5min=0.032mol⋅L-1⋅min-1，故A正确；

B.容器体积为2L，所以该温度下反应的平衡常数为：K=0.16mol/L13.【答案】D

【解析】解：10分钟达到平衡，混合气体的平均摩尔质量增大18，由M=mn可知，反应前后的物质的量比为9：8，由A(g)和B(g)物质的量比2：1，设物质的量分别为6mol、3mol，则平衡后物质的量变为8mol，则

3A(g)+B(g)=C(g)+2D(g)

开始

6

3

0

0

转化

3x

x

x

2x

平衡

6-3x

3-x

x

2x

可知6-3x+3-x+x+2x=8，解得x=1mol，

A.混合气体的质量、体积始终不变，则密度不变，不能说明达到化学平衡状态，故A错误；

B.A的转化率为3mol6mol×100%=50%，故B错误；

C.K=1molVL×(2molVL)2(3molVL)3(2molV)=2V27，故C错误；

D.平衡时D的体积分数为2mol8mol×100%=25%，故D正确；

故选：D。

10分钟达到平衡，混合气体的平均摩尔质量增大18，A(g)和B(g)物质的量比2：1，设物质的量分别为6mol、3mol，则平衡后物质的量变为8mol，则

3A(g)+B(g)=C(g)+2D(g)

开始

6

3

0

0

转化

3x

x

x

2x

平衡

6-3x

3-x

x

2x

可知6-3x+3-x+x+2x=8，解得x=1mol，14.【答案】D

【解析】【分析】

本题主要考查了化学反应速率计算以及化学平衡常数等相关知识，较为基础，难度不大，注意知识的综合应用。

【解答】

A.实验3中，反应在0至10min内，v(HI)=(1.0-0.4)210=0.03mol·L-1·min-1，故A错误；

B.结合表中数据可知，800℃时，H2(g)+I2(g)2HI(g)的反应平衡常数Kc=c(HI)2c(H15.【答案】【小题1】

22；0.02【小题2】移去产物，降低产物浓度；

加入合适催化剂、增大压强(或恒容充入SiHCl3

或增大SiHC【小题3】大于【解析】1.

【分析】

本题考查平衡常数的计算，转化率的计算，要求学生能从图中获取相关数据进行计算，难度一般。

【解答】

温度越高反应越快，所以a曲线对应的为343K，由图可知其平衡转化率为22%，

设343 K时SiHCl3起始浓度为amol/L，转化的为2xmol/L，则有：

2SiHCl3(g)⇌SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)

起始：

amol/L

0

0

转化：

2xmol/L

xmol/L

xmol/L

平衡：

a-

2xmol/L

xmol/L

xmol/L

2xa=0.22

解得：【分析】

本小题考查外界条件对反应速率的影响以及外界条件对平衡的影响，难度不大。

【解答】

在343 K恒温下：要提高SiHCl3转化率，即使平衡向正反应方向移动，所以可采取的措施是移去产物，降低产物浓度；要缩短反应达到平衡的时间，即加快反应速率，所以可采取的措施有加入合适催化剂、增大压强(或恒容充入SiHCl3

或增大SiHCl3的浓度)，故答案为：移去产物，降低产物浓度；加入合适催化剂、增大压强(或恒容充入SiHC3.

【分析】

本小题考查温度对反应速率的影响，关键学生是否能考虑到a和b处的温度不同。难度不大。

【解答】

a点所在温度比b点所在的温度高。所以a点的反应速率比b点大，

故答案为：大于。16.【答案】(1)3(2)80%(3)72【解析】【分析】

本题考查化学平衡的计算，题目难度不大，明确化学平衡较强影响为解答关键，注意掌握三段式在化学平衡计算中的应用方法，试题培养了学生的化学计算能力。

【解答】

(1)2min时反应达到平衡状态，此时剩余1.2mol

B，B的浓度变化为：2mol/L-1.2mol/L2L=0.4mol/L，C的浓度为1.2mol/L，B、C的浓度变化与化学计量数成正比，则0.4mol/L：1.2mol/L=1：X，解得：X=3，

答：X的值为3；

(2)发生反应2A(g)+B(g)⇌3C(g)+2D(s)，

开始(mol)

2

2

0

0

转化(mol) 1.6

0.8

平衡(mol) 0.4

1.2

则A的转化率之比为：1.6mol2mol×100%=80%，

答：A的转化率为80%；

(3)恒温恒容平衡前后的气体的压强之比等于气体的物质的量和之比

发生反应

2A(g)+B(g)⇌3C(g)+2D(s)，

开始(mol/L)

1

1

0

0

转化(mol/L) 0.8

0.4

1.2

平衡(mol/L) 0.2

0.6

1.2

k=c17.【答案】AB

1.07

【解析】解：(1)反应在同一容器内进行，体积相同，方程式中各物质的化学计量数都是1，所以在计算中均可用物质的量数值代替浓度数值，800℃时反应平衡常数为1，在800℃发生反应：CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)，

A.Qc=1×53×2=56<K=1，反应正向进行，故A正确；

B.Qc=2×21.5×3=89<K=1，反应正向进行，故B正确；

C.起始量为二氧化碳和氢气，反应逆向进行，故C错误；

D.Qc=2×0.51×1=1=K，平衡不变，故D错误；

故答案为：AB；

(2)在一定条件下，将H2和N2置于容积为2L的密闭容器中发生N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)反应，若充入N2(g)为0.80mol和H2(g)为1.60mol，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的体积分数为20%，设反应的氮气物质的量浓度x，

N2(g)+3H2(g)⇌2NH18.【答案】(1)K= c(CO)c(H2O) c(CO2)c(H2)

【解析】【分析】

本题主要考查化学平衡的计算、溶度积常数的计算/化学平衡状态的判断，注意平衡常数的利用和计算，题目难度一般。

【解答】

(1)可逆反应为CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)，则平衡常数的表达式为：K= c(CO)c(H2O) c(CO2)c(H2)；

故答案为：K= c(CO)c(H2O) c(CO2)c(H2)；

(2)化学平衡常数的大小只与温度有关，升高温度，平衡向吸热的方向移动，由表可知：升高温度，化学平衡常数增大，说明化学平衡正向移动，因此正反应方向吸热；

故答案为：吸热；

19.【答案】(1)BCE；

(2)K=K1K2；【解析】【分析】

本题考查平衡常数的计算和化学平衡移动的影响因素，为高频考点，难度不大。

【解答】

(1)随着温度升高平衡常数减小，说明该反应为放热反应，设容器体积为1L，浓度商Q和