狂做10化学平衡常数-2021-2022学年高二化学小题狂做（人教版2019选择性必修1）

第二章化学反应速率与化学平衡狂做10化学平衡常数1．（2021·全国高二课时练习）在1100℃，一定容积的密闭容器中发生反应：FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g)△H=akJ/mol(a>0)，该温度下K=0.263，下列有关该反应的说法正确的是A．若生成1molFe，则吸收的热量小于akJB．若升高温度，则正反应速率加快，逆反应速率加快，化学平衡逆向移动C．若容器内压强不随时间变化，则可以判断该反应已达到化学平衡状态D．达到化学平衡状态时，若c(CO)=0.100mol/L，则c(CO2)=0.0263mol/L【答案】D【详解】A．焓变大于0为吸热反应，根据热化学方程式可知生成1molFe，则吸收的热量为akJ，A错误；B．该反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，B错误；C．该反应是反应前后气体体积相等的反应，在任何时刻都存在容器内压强不随时间变化，因此压强不变不能作为判断该反应达到化学平衡状态的标志，C错误；D．该反应平衡常数K=，所以c(CO)＝0.100mol/L，则c(CO2)=Kc(CO)=0.263×0.1mol/L=0.0263mol/L，D正确。故选D。2．（2021·江苏南京市·高二期末）NO2与N2O4能相互转化，热化学方程式为N2O4(g)⇌2NO2(g)ΔH=57kJ·mol1，下列有关说法不正确的是A．升高体系温度正反应速率增大，逆反应速率减小B．若容器体积不变，气体颜色不变时说明该反应建立化学平衡C．其它条件不变，向平衡后的容器中再加入少量NO2，的值不变D．其他条件不变，减小体系的压强会提高N2O4的转化率【答案】A【详解】A．升高体系温度不仅能使正反应速率增大，还会使逆反应速率增大，故A错误；B．NO2为红棕色气体，气体颜色不变时表示NO2浓度保持不变，说明该反应达到平衡状态，故B正确；C．平衡常数K=，K只与温度有关，温度不变，K不变，故C正确；D．减小体系的压强使平衡向气体体积增大的方向进行，即正反应方向，因此减小体系的压强会提高N2O4的转化率，故D正确；答案选A。3．（2021·江苏南京市·高二期末）表中所列是2个反应在不同温度时的化学平衡常数(K)值。反应①N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)②N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)温度/℃27200025400450K3.8×10310.15×1080.5070.152关于反应①、②的下列说法正确的是A．①、②都需要在一定条件才能发生，但①是放热反应，②是吸热反应。B．一定温度下，①、②分别达到平衡，压缩容器体积(加压)均可使N2的转化率增大C．①、②均实现了“固氮”的过程，其中①比较适合用于大规模人工固氮D．即使已知①、②的ΔH，仍然无法求算反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)的ΔH【答案】D【详解】A．①N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)随温度升高，K值增大，平衡正向移动，是吸热反应，②N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)随温度升高，K值减小，平衡逆向移动，是放热热反应，A项错误；B．一定温度下，①N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)是气体体积不变的反应，压缩容器体积(加压)平衡不移动，不能使N2的转化率增大，B项错误；C．①、②均实现了“固氮”的过程，但①是吸热反应，平衡常数太小，不适合用于大规模人工固氮，C项错误；D．①N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)，②N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，由盖斯定律，①×2－②×2得：4NH3(g)+2O2(g)⇌4NO(g)+6H2(g)，得不到4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)，D项正确；答案选D。4．（2021·江苏徐州市·高二期末）研究表明，在催化剂a(或催化剂b)存在下，和能同时发生两个平行反应，反应的热化学方程式如下：①②某实验小组控制和初始投料比为。在相同压强下，经过相同反应时间测得的实验数据如下(甲醇选择性指转化的中生成甲醇的百分比)：实验编号T(K)催化剂转化率(%)甲醇选择性(%)1543催化剂a12.342.32543催化剂b10.972.73553催化剂a15.339.14553催化剂b12.071.6下列说法正确的是A．相同温度下，催化剂a对转化成有较高的选择性B．其他条件不变，升高温度反应①中转化为平衡转化率增大C．其他条件不变，增大反应体系压强反应②中平衡常数增大D．反应①在无催化剂、催化剂a和催化剂b三种情况下能量示意图如图所示【答案】D【详解】A．根据实验1和2及实验3和4对比得到相同温度下，催化剂a对转化成有较低的选择性，故A错误；B．其他条件不变，反应①是放热反应，升高温度反应①是逆向移动，因此反应①中转化为平衡转化率减小，故B错误；C．其他条件不变，增大反应体系压强反应②中平衡常数不变，平衡常数与温度有关，故C错误；D．通过表中数据说明催化剂b的作用下，甲醇额选择性更大，说明催化剂b对反应①催化效果更好，催化剂能降低反应的活化能，说明使用催化剂b的反应过程中活化能更低，因此反应①在无催化剂、催化剂a和催化剂b三种情况下能量示意图为，故D正确。综上所述，答案为D。5．（2021·广西桂林市·高二期末）时，反应的平衡常数。该温度下，测得某时刻容器内含，，和，此时该反应的状态是A．刚好达到平衡 B．反应向正反应方向进行C．反应向逆反应方向进行 D．容器体积未知，无法判断【答案】B【详解】A．由反应的平衡常数可知，平衡时各物质的浓度是相等的，而此时各物质浓度是不相等的，则此时没有达到平衡，故A项错误；B．水蒸汽的物质的量是其它物质的2倍，且水蒸汽是反应物，根据平衡常数，则此时反应向正反应方向进行，故B项正确；C．水蒸汽的物质的量是其它物质的2倍，且水蒸汽是反应物，根据平衡常数，则此时反应向正反应方向进行，故C项错误；D．温度不变，平衡常数不变，且无论容器体积是多少，水蒸气的浓度都是其它物质的2倍，因此是可以判断的，故D错误；本题答案B。6．（2021·淮北市树人高级中学高二期末）O3是一种具有高效、洁净、方便、经济等优点的消毒剂．O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力．常温常压下发生的反应如下：反应①平衡常数为；反应②平衡常数为；总反应：平衡常数为K．下列叙述不正确的是A． B．压强增大，减小C．适当升温，可提高消毒效率 D．降低温度，总反应K增大【答案】B【详解】A．根据盖斯定律可知：③＝①+②，反应方程式相加，化学平衡常数相乘，所以，A正确；B．化学平衡常数是温度的函数，当化学方程式确定时，K只与温度有关，所以压强增大，不变，B错误；C．由题中信息：O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力，可知[O]浓度越大杀菌消毒能力越好，升高温度，反应①向正反应方向移动，反应②向逆反应方向移动，均增大[O]浓度，提高消毒效率，C正确；D．总反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，总反应K增大，D正确；答案为：B。7．（2021·河南郑州市·高二期末）在恒压、NO和O2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NO2的转化率如图中实线所示．下列说法正确的是A．无法判断反应的的正负B．X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率C．Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO转化率D．380℃下，转化率为50%，则平衡常数【答案】B【分析】解本题时需要注意：实线中在最高点之前反应没有达到平衡状态，主要讨论温度对化学反应速率的影响；最高点之后反应达到平衡状态，可以研究温度对化学平衡的影响。【详解】A．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；B．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；C．Y点，反应已经达到平衡状态，此时增加O2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；D．设NO起始浓度为amol/L，NO的转化率为50%，则平衡时NO、O2和NO2的浓度分别为0.5amol/L、(5×1040.25a)mol/L、0.5amol/L，根据平衡常数表达式K=>=2000，故D错误；故选B。8．（2021·全国高二课时练习）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表：物质XYZ初始浓度/(mol·L1)0.10.20平衡浓度/(mol·L1)0.050.050.1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+3Y2Z，其平衡常数为1600C．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大D．改变温度可以改变此反应的平衡常数【答案】C【分析】由表中初始浓度和平衡浓度可知，Z为生成物，X、Y为反应物，且消耗X、Y、Z的浓度比为（）：（）：（0.10）=1：3：2，则反应为X+3Y2Z，以此来解答。【详解】A．反应达到平衡时，X的转化率为×100%=50%，故A正确；B．根据以上分析可知反应可表示为X+3Y2Z，25℃时，该反应的平衡常数为=1600，故B正确；C．为气体体积减小的反应，增大压强使平衡向正反应方向移动，但平衡常数只与温度有关系，因此平衡常数不变，故C错误；D．平衡常数只与温度有关系，改变温度可以改变此反应的平衡常数，故D正确；故选C。9．（2021·全国高二课时练习）在716K时，向容积为1L的密闭容器中充入1molHI，发生反应：2HI(g)H2(g)+I2(g)ΔH=+11kJ·mol−1，测得HI的物质的量与反应时间的关系如下：t/min020406080120150n(HI)/mol10.910.850.8150.7950.7840.784已知该反应的正反应速率v(正)=k正·c2(HI)，逆反应速率v(逆)=k逆·c(H2)·c(I2)，其中k正、k逆为速率常数，大小与温度有关。下列说法正确的是A．716K时，反应H2(g)+I2(s)2HI(g)的ΔH＜11kJ·mol−1B．反应在120min时刚好到达平衡C．0~10min内平均速率v(HI)=0.0045mol·L1·min1D．716K时，=【答案】D【详解】A．碘固体气化时吸收能量，716K时，反应H2(g)+I2(s)2HI(g)的ΔH＞11kJ·mol−1，故A错误；B．反应在120min时已经达到平衡，无法判断是否是刚好到达平衡，故B错误；C．0~20min内平均速率v(HI)===0.0045mol·L1·min1，但一开始浓度最大，反应速率应最快，0~10min内平均速率v(HI)＞0.0045mol·L1·min1，故C错误；D．716K时，当反应达到平衡时，v(正)=k正·c2(HI)=v(逆)=k逆·c(H2)·c(I2)，=，故D正确；故选D。10．（2021·浙江宁波市·高二期末）某温度下，在1L恒容密闭容器中投入2molCO，进行如下反应：2CO(g)CO2(g)+C(s)△H<0，反应图像如图所示，t1后，若改变下列条件，下列说法正确的是A．其他条件不变，增加CO，平衡正向移动，再次平衡时CO转化率减小B．其他条件不变，缩小反应容器的容积，平衡正向移动，再次平衡时CO浓度减小C．其他条件不变，升高温度，平衡正向移动，再次平衡时CO转化率增大D．其他条件不变，增加1molCO和1molCO2，平衡正向移动【答案】D【详解】A．增加CO的浓度，平衡正向移动，但由于反应物只有CO，相等于在原平衡基础上，增大压强，平衡正向移动，CO的转化率增大，A错误；B．缩小反应容器的容积，即增大压强，平衡正向移动，但由于容器体积缩小，所以CO的浓度会比原平衡时要大，B错误；C．该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，CO的转化率减小，C错误；D．据图可知平衡时n(CO2)=0.5mol，则n(CO)=1.0mol，容器体积为1L，所以K=，增加1molCO和1molCO2，则Q=＜，所以平衡正向移动，D正确；综上所述答案为D。11．（2021·安徽高三一模）向1L的密闭容器中通入2molCO2(g)、2molH2(g)，发生反应为H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH。在T1、T2下，测得CO的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是A．CO2平衡转化率：α(T1)<α(T2)T1B．前3min，T2温度下容器内发生的有效碰撞次数比T1多C．T2温度下12min时，向容器中再分别充入H2、CO2、CO、H2O各1mol，平衡向正向移动D．在初始温度T1下，1L绝热容器通入2molCO2(g)、2molH2(g)，平衡时n(CO)<1mol【答案】D【分析】据图可知T1温度下反应达到平衡所需时间较短，反应速率更快，所以T1＞T2，温度越高平衡时CO的物质的量越大，说明升高温度平衡正向移动，该反应为吸热反应。【详解】A．根据分析可知T1＞T2，该反应为吸热反应，温度越高，CO2的转化率越大，所以α(T1)＞α(T2)T1，A错误；B．据图可知前3min，T1温度下反应速率更快，所以T1温度下容器内发生的有效碰撞次数更多，B错误；C．T2温度下12min时，反应达到平衡，此时容器内CO的物质的量为0.5mol，初始投料为2molCO2(g)、2molH2(g)，根据反应方程式可知此时容器内CO2、H2、CO2、H2O的物质的量分别为1.5mol、1.5mol、0.5mol、0.5mol，该反应前后气体系数之和相等，可用物质的量代替浓度计算平衡常数，所以该温度下K==，再充入H2、CO2、CO、H2O各1mol，则浓度商为=＞，所以此时平衡逆向移动，C错误；D．据图可知非绝热条件T1温度达到平衡时n(CO)=1.0mol，该反应为吸热反应，绝热条件下进行反应容器内温度降低，则新平衡会在原平衡的基础上逆向移动，则平衡时n(CO)<1mol，D正确；综上所述答案为D。12．（2021·浙江绍兴市·高二期末）一定条件下，在容积为2L的恒温密闭容器中充入1mol(g)和2molH2，发生反应∆H＜0，反应过程中测得容器内压强的变化如图所示.下列说法正确的是A．升高温度可增大反应速率，提高环戊二烯的平衡转化率B．0～20min内，H2的平均反应速率为C．达到平衡时，环戊烷和环戊二烯的体积分数相同D．平衡常数Kp随反应的进行而减小【答案】C【详解】A．该反应的正反应是放热反应，在其它条件不变时，升高温度，物质分子之间的有效碰撞次数增加，化学反应速率加快；升高温度化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致环戊二烯平衡转化率降低，A错误；B．在恒温、恒容时，气体的物质的量与压强成正比，在反应开始时有1mol+2mol=3mol气体，此时压强为12.6kPa，在20min时气体压强为8.4kPa，则20min时气体的总物质的量为：，气体物质的量减少了1mol，根据反应方程式可知反应消耗H2的物质的量是1mol，故0～20min内，H2的平均反应速率v(H2)=mol/(L·min)，B错误；C．根据图象可知平衡时气体压强为8.4kPa，由方程式中物质反应转化关系可知：每反应消耗1mol环戊二烯，反应后气体物质的量就会减少2mol，由选项B分析可知反应达到平衡时，气体物质的量减小1mol，则反应消耗环戊二烯0.5mol、生成0.5mol环戊烷，未反应的环戊二烯的物质的量是1mol0.5mol=0.5mol，故环戊烷和环戊二烯的体积分数相同，C正确；D．化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，D错误；故合理选项是C。13．（2021·陕西咸阳市·高二期末）将E(s)和F(g)加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：，已知该反应的平衡常数如表。下列说法正确的是：温度/℃2580230平衡常数/()2A．正反应是吸热反应B．达到化学平衡时，C．80℃时，测得某时刻F、G的浓度均为0.5mol/L，此时D．25℃时，反应的平衡常数是【答案】B【详解】A．升高温度，K减小，说明平衡逆移，正反应为放热反应，故A错误；B．达到化学平衡时正逆反应速率相等，，故B正确；C．80℃时，测得某时刻F、G的浓度均为0.5mol/L，此时Qc==8＞K=2，则平衡逆移，v逆＞v正，故C错误；D．由分析知25℃时，反应的平衡常数==2×105，故D错误；故选B。14．（2021·广西玉林市·）高温下，某反应达到平衡，平衡常数K=，恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是A．该反应的化学方程式为CO+H2O⇌CO2+H2B．恒温恒容下，增大H2浓度平衡常数K减小C．平衡移动时，K值一定变化D．该反应的正反应是吸热反应【答案】D【详解】A．根据该反应的平衡常数K=表达式可知该反应的化学方程式为CO2+H2CO+H2O(g)，A错误；B．平衡常数仅仅是温度的函数，温度不变，平衡常数不变，B错误；C．平衡常数仅仅是温度的函数，温度不变，平衡常数不变，故只有改变温度引起的平衡移动，K值一定变化，其余条件引起的平衡移动，K值不变，C错误；D．由题干信息可知，恒容时，温度升高，H2浓度减小，即CO2+H2CO+H2O(g)平衡正向移动，故该反应的正反应是吸热反应，D正确；故答案为：D。15．（2020·贵州高二学业考试）已知某温度下反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为K，则该温度下反应N2(g)+H2(g)NH3(g)的平衡常数为A． B． C．K D．K2【答案】A【详解】N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为K=；N2(g)+H2(g)2NH3(g)的平衡常数为K1=，选A。16．（2021·安徽高二期末）溶液与溶液发生反应：，达到平衡。下列说法正确的是A．加入苯，振荡，平衡不移动B．加入固体，平衡正向移动C．经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN，溶液呈血红色，表明该化学反应存在限度D．该反应的平衡常数【答案】C【详解】A．单质碘易溶于苯，加入苯，振荡，萃取，平衡向右移动，A错误；B．加入固体，增大浓度，平衡向左移动，B错误；C．溶液与溶液反应，经计算可知少量，经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN，溶液呈血红色，证明溶液中还存在，说明该化学反应存在限度，C正确；D．平衡常数表达式中缺少，D错误；答案为：C。17．（2021·广东汕头市·高二期末）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)+H2O(g)，K为化学平衡常数，K和温度的关系如下表：t/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6根据以上信息推断，下列说法正确的是A．该反应为放热反应B．只有达到平衡时，密闭容器中的压强才不会变化C．830℃，某时刻CO2、H2、CO、H2O的物质的量分别为0.2mol、0.8mol、0.4mol、0.4mol，此时V正>V逆D．达到平衡后，升高温度，正、逆反应速率均增大，平衡正向移动【答案】D【详解】A．随温度升高，化学平衡常数K增大，说明该反应为吸热反应，故A错误；B．反应前后气体系数和相同，容器内压强始终不变，故B错误；C．830℃，某时刻CO2、H2、CO、H2O的物质的量分别为0.2mol、0.8mol、0.4mol、0.4mol，，此时反应达到平衡状态，V正=V逆，故C错误；D．升高温度，正、逆反应速率均增大；该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，故D正确；选D。18．（2021·湖南高二月考）二氧化碳的化工利用是降低大气中二氧化碳浓度的有效途径，二氧化碳加氢制甲烷是该领域的最佳选择。反应体系中，主要发生反应的热化学方程式如下：反应Ⅰ：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H=164.7kJ•mol1反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H=+41.2kJ•mol1反应Ⅲ：2CO(g)+2H2(g)CO2(g)+CH4(g)△H=247.1kJ•mol1向恒压密闭容器中通入1molCO2和4molH2，不同温度下，使反应均进行tmin，测得CH4、CO、CO2的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法中不正确的是A．反应Ⅰ的平衡常数可表示为K=B．图中曲线B表示CH4的物质的量随温度的变化C．为提高CO2转化为CH4的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂D．CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)在任何温度下均能自发【答案】D【详解】A．反应Ⅰ的平衡常数可表示为K=，A正确；B．B曲线先升高，后降低，说明低于600℃，t时间反应未达到平衡，随着温度升高，反应速率升高，物质的量增大，超过600℃，反应达到平衡，升高温度，物质的量减少，说明反应逆向移动，反应为放热反应，反应Ⅰ和反应Ⅲ均为放热反应，故甲烷的平衡量会减少，故B曲线为CH4，B正确；C．CO2转化为CH4的转化率，需要增加反应Ⅰ和反应Ⅲ，减少反应Ⅱ的发生，反应Ⅰ和反应Ⅲ均为放热反应，低温条件利于正反应的进行，故需要研发在低温区高效的催化剂，C正确；D．根据盖斯定律，反应Ⅱ反应Ⅰ得到CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H=41.2kJ/mol(164.7kJ/mol)=205.9kJ/mol>0，此反应是气体体积增加的反应，△S>0，吉布斯自由能△G=△HT△S<0时，反应可以自发进行，故高温下自发进行，D错误；故选D。19．（2021·江苏泰州市·高二期末）工业上制取的反应之一为。一定压强下，向10L密闭容器中充入和发生上述反应，和的消耗速率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是A．该反应的B．A点对应的状态为化学平衡状态C．使用高效催化剂能提高的平衡产率D．若300℃达平衡时，的转化率为α，则300℃时，该反应的化学平衡常数【答案】D【详解】A.升高温度，正逆反应速率均增加，从图中可以看出相同温度下正反应速率小于逆反应速率，为放热反应，故A错误；B.A点时，即，非平衡状态，故B错误；C.高效催化剂可以增大反应速率，不能是平衡移动增大平衡产率，故C错误；D.若300°达平衡时，根据题意，的转化率为α，消耗的氯气和的物质的量为αmol，生成的的物质的量为2αmol，平衡常数为，即，故D正确；故选D。20．（2021·浙江宁波市·高二期末）600℃时，在2L的恒容密闭容器中充入一定量的CO和，发生反应：。反应过程中的部分数据如下表所示：n/molt/mol01.200.6050.80100.20下列说法正确的是A．0~5min用CO表示的平均反应速率为0.08B．该反应在5min时恰好达到平衡C．温度升高至800℃时，反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应D．其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20mol，达平衡时【答案】D【详解