第二章 第二节 第2课时 化学平衡常数 课时对点练（含答案）
文档属性
| 名称 | 第二章 第二节 第2课时 化学平衡常数 课时对点练（含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 354.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-12-20 20:36:20 | ||
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文档简介
第2课时 化学平衡常数
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题组一 化学平衡常数的定义、表达式及其影响因素
1．下列关于化学平衡常数的说法正确的是( )
A．在任何条件下，化学平衡常数不变
B．当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变
C．化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强有关
D．由化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度
2．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) ΔH<0，增大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K＝的反应，化学方程式为CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)
3．在温度T1和T2(已知T2>T1)下，X2(g)和H2反应生成HX的平衡常数如下表：
化学方程式 K(T1) K(T2)
F2＋H2??2HF 1.8×1036 1.9×1032
Cl2＋H2??2HCl 9.7×1012 4.2×1011
Br2＋H2??2HBr 5.6×107 9.3×106
I2＋H2??2HI 43 34
仅依据K的变化，随着卤素原子序数的递增，下列推断不正确的是( )
A．X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱
B．HX的稳定性逐渐减弱
C．HX的生成反应是放热反应
D．在相同条件下，平衡时X2的转化率逐渐降低
4．在一定温度下，下列反应的化学平衡常数数值如下：
①2NO(g)N2(g)＋O2(g) K1＝1×1030
②2H2(g)＋O2(g)2H2O(g) K2＝2×1081
③2CO2(g)2CO(g)＋O2(g) K3＝4×10－92
下列说法正确的是( )
A．该温度下，反应①的平衡常数表达式为K1＝c(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5×10－80
C．该温度下，反应①、反应②的逆反应、反应③产生O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2
D．以上说法都不正确
题组二 利用化学平衡常数判断反应的方向
5．吸热反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)，在2 000 ℃时，K＝6.2×10－4。2 000 ℃向10 L密闭容器内充入2.94×10－3 mol NO、2.50×10－1 mol N2和4.00×10－2 mol O2，则下列说法正确的是( )
A．此反应的初始状态为化学平衡状态
B．此反应的初始状态为非化学平衡状态，反应将正向进行
C．此反应的初始状态为非化学平衡状态，反应将逆向进行
D．无法判断此反应的初始状态是否为化学平衡状态
6．已知830 ℃时，反应CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)的平衡常数K＝1，将各物质按表中的物质的量(单位：mol)投入恒容容器中，相同温度下，开始时反应逆向进行的是( )
选项 A B C D
n(CO2) 3 1 0 1
n(H2) 2 1 0 1
n(CO) 1 2 3 0.5
n(H2O) 5 2 3 2
题组三 化学平衡常数的简单计算
7．某可逆反应aA＋bBcC在某温度下的平衡常数为K(K≠1)，反应热为ΔH。保持温度不变，将化学方程式的书写做如下改变，则ΔH和K数值的相应变化为( )
A．写成2aA＋2bB2cC，ΔH值、K值均扩大了1倍
B．写成2aA＋2bB2cC，ΔH值扩大了1倍，K值保持不变
C．写成cCaA＋bB，ΔH值、K值变为原来的相反数
D．写成cCaA＋bB，ΔH值变为原来的相反数，K值变为原来的倒数
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(g)＋O2(g)2SO3(g)，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( )
A．4 B．0.25 C．0.4 D．0.2
9．在773 K时，CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K＝9，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( )
A．60% B．50% C．75% D．25%
10．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，测得总压强为p，则该反应的平衡常数Kp为( )
A.p B.p2 C.p2 D.p
题组四 化学平衡常数的相关综合
11．某温度下，可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)的平衡常数为K，下列对K的说法正确的是( )
A．温度越高，K一定越大
B．如果m＋n＝p，则K＝1
C．若缩小反应器的容积，增大压强，则K增大
D．K值越大，表明该反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大
12．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2∶3
D．改变温度可以改变此反应的平衡常数
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13．已知某化学反应的平衡常数表达式为K＝，在不同的温度下该反应的平衡常数如表所示：
t/℃ 700 800 830 1 000 1 200
K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38
下列有关叙述不正确的是( )
A．该反应的化学方程式是CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
B．温度越高，反应进行的程度越小
C．若在1 L的密闭容器中通入CO2和H2各1 mol，5 min后温度升高到830 ℃，此时测得CO为0.4 mol，则该反应达到平衡状态
D．若平衡浓度符合下列关系式：＝，则此时的温度为1 000 ℃
14．(2022·大连高二检测)工业合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，设在容积为2.0 L的密闭容器中充入0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为。试计算：
(1)该条件下N2的平衡转化率为_______________。
(2)该条件下，H2的转化率为________________，H2的物质的量分数为____________。
(3)该条件下反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的平衡常数为__________________。
15．Bodenstein研究了反应：2HI(g)H2(g)＋I2(g)ΔH>0。 在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如表所示：
t/min 0 20 40 60 80 120
x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784
x(HI) 0 0.6 0.73 0.773 0.78 0.784
(1)根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为__________________。
(2)上述反应中，正反应速率v正＝k正x2(HI)，逆反应速率v逆＝k逆x(H2)·x(I2)，其中k正、k逆为正、逆反应速率常数，则k逆为________(用含K和k正的代数式表示)。若起始时，x(HI)＝1，k正＝0.002 7 min－1，则在t＝40 min时，v正＝________min－1。
16．乙酸甲酯是树脂、涂料、油墨、油漆、胶粘剂、皮革生产过程所需的有机溶剂，而且乙酸甲酯还可作为原料制备燃料乙醇。在刚性容器压强为1.01 MPa时，乙酸甲酯与氢气制备乙醇主要发生如下反应：
CH3COOCH3(g)＋2H2(g)CH3OH(g)＋CH3CH2OH(g)
一定温度下，以n(CH3COOCH3)∶n(H2)＝1∶10的投料比进行反应，乙酸甲酯转化率与气体总压强的关系如图所示：
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(1)A点时，CH3COOCH3(g)的平衡分压为__________________，CH3CH2OH(g)的体积分数为________%(保留一位小数)。
(2)此温度下，该反应的化学平衡常数Kp＝______ MPa－1(Kp为以分压表示的平衡常数，列出计算式，不要求计算结果)。
第2课时 化学平衡常数
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题组一 化学平衡常数的定义、表达式及其影响因素
1．下列关于化学平衡常数的说法正确的是( )
A．在任何条件下，化学平衡常数不变
B．当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变
C．化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强有关
D．由化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度
答案 D
解析 化学平衡常数是在一定温度下，当可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值。对于一个确定的化学反应，平衡常数只与温度有关，所以A、B、C项错误，D项正确。
2．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) ΔH<0，增大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K＝的反应，化学方程式为CO2(g)＋H2(g)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；增大c(N2O4)，温度不变，K不变，B项错误；对于给定的可逆反应，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)CO(g)＋H2O(g)的平衡常数表达式为K＝，D项正确。
3．在温度T1和T2(已知T2>T1)下，X2(g)和H2反应生成HX的平衡常数如下表：
化学方程式 K(T1) K(T2)
F2＋H2??2HF 1.8×1036 1.9×1032
Cl2＋H2??2HCl 9.7×1012 4.2×1011
Br2＋H2??2HBr 5.6×107 9.3×106
I2＋H2??2HI 43 34
仅依据K的变化，随着卤素原子序数的递增，下列推断不正确的是( )
A．X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱
B．HX的稳定性逐渐减弱
C．HX的生成反应是放热反应
D．在相同条件下，平衡时X2的转化率逐渐降低
答案 A
解析 同一温度下，随着卤素原子序数的递增，K递减，说明反应正向进行的程度依次减小，平衡时X2的转化率逐渐降低，HX的稳定性逐渐减弱，B、D正确；不能依据K的变化判断反应的剧烈程度，A错误。
4．在一定温度下，下列反应的化学平衡常数数值如下：
①2NO(g)N2(g)＋O2(g) K1＝1×1030
②2H2(g)＋O2(g)2H2O(g) K2＝2×1081
③2CO2(g)2CO(g)＋O2(g) K3＝4×10－92
下列说法正确的是( )
A．该温度下，反应①的平衡常数表达式为K1＝c(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5×10－80
C．该温度下，反应①、反应②的逆反应、反应③产生O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞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K1＝，A项错误；该温度下，水分解反应的平衡常数为＝＝5×10－82，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1×1030、5×10－82、4×10－92，所以产生O2的倾向：NO＞H2O＞CO2，C项正确、D项错误。
题组二 利用化学平衡常数判断反应的方向
5．吸热反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)，在2 000 ℃时，K＝6.2×10－4。2 000 ℃向10 L密闭容器内充入2.94×10－3 mol NO、2.50×10－1 mol N2和4.00×10－2 mol O2，则下列说法正确的是( )
A．此反应的初始状态为化学平衡状态
B．此反应的初始状态为非化学平衡状态，反应将正向进行
C．此反应的初始状态为非化学平衡状态，反应将逆向进行
D．无法判断此反应的初始状态是否为化学平衡状态
答案 C
解析 该反应的浓度商Q＝＝≈8.64×10－4，Q>K，故反应的初始状态为非化学平衡状态，反应逆向进行，C项正确。
6．已知830 ℃时，反应CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)的平衡常数K＝1，将各物质按表中的物质的量(单位：mol)投入恒容容器中，相同温度下，开始时反应逆向进行的是( )
选项 A B C D
n(CO2) 3 1 0 1
n(H2) 2 1 0 1
n(CO) 1 2 3 0.5
n(H2O) 5 2 3 2
答案 A
解析 Q(A)＝＝1.2，Q(B)＝＝0.25，Q(C)＝0，Q(D)＝＝1。Q(B)、Q(C)均小于平衡常数1，所以B、C两种情况下反应向正反应方向进行；Q(D)＝1，反应处于平衡状态；Q(A)大于1，反应向逆反应方向进行。
题组三 化学平衡常数的简单计算
7．某可逆反应aA＋bBcC在某温度下的平衡常数为K(K≠1)，反应热为ΔH。保持温度不变，将化学方程式的书写做如下改变，则ΔH和K数值的相应变化为( )
A．写成2aA＋2bB2cC，ΔH值、K值均扩大了1倍
B．写成2aA＋2bB2cC，ΔH值扩大了1倍，K值保持不变
C．写成cCaA＋bB，ΔH值、K值变为原来的相反数
D．写成cCaA＋bB，ΔH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ΔH值扩大1倍，K变为原来的平方。
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(g)＋O2(g)2SO3(g)，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( )
A．4 B．0.25 C．0.4 D．0.2
答案 A
解析 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
初始/mol 4 2 0
转化/mol 2 1 2
平衡/mol 2 1 2
平衡时c(SO2)＝0.5 mol·L－1，c(O2)＝0.25 mol·L－1，c(SO3)＝0.5 mol·L－1，K＝＝4。
9．在773 K时，CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K＝9，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( )
A．60% B．50% C．75% D．25%
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(H2O)＝(0.020－x)mol·L－1，c(CO2)＝c(H2)＝x mol·L－1，K＝＝＝9，解得x＝0.015，则CO的转化率为×100%＝75%。
10．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，测得总压强为p，则该反应的平衡常数Kp为( )
A.p B.p2 C.p2 D.p
答案 C
解析 NH4HS(s)NH3(g)＋H2S(g)
开始时 0 0
平衡时 p p
则该反应的平衡常数Kp＝p(H2S)·p(NH3)＝p·p＝p2。
题组四 化学平衡常数的相关综合
11．某温度下，可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)的平衡常数为K，下列对K的说法正确的是( )
A．温度越高，K一定越大
B．如果m＋n＝p，则K＝1
C．若缩小反应器的容积，增大压强，则K增大
D．K值越大，表明该反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大
答案 D
解析 对于一个确定的化学反应，K只是温度的函数，温度一定，K一定，与压强无关，C错误；K＝，故由m＋n＝p，无法计算K的数值，B错误；该反应的热效应不确定，A错误；K越大，该反应正向进行的程度越大，反应物的转化率越大，D正确。
12．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2∶3
D．改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·L－1、0.1 mol·L－1，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×100%＝50%；平衡常数K＝＝1 600；平衡常数受温度的影响；反应前后压强之比为3∶2。
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13．已知某化学反应的平衡常数表达式为K＝，在不同的温度下该反应的平衡常数如表所示：
t/℃ 700 800 830 1 000 1 200
K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38
下列有关叙述不正确的是( )
A．该反应的化学方程式是CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
B．温度越高，反应进行的程度越小
C．若在1 L的密闭容器中通入CO2和H2各1 mol，5 min后温度升高到830 ℃，此时测得CO为0.4 mol，则该反应达到平衡状态
D．若平衡浓度符合下列关系式：＝，则此时的温度为1 000 ℃
答案 C
解析 平衡常数的表达式中，分子中的物质是生成物，分母中的物质是反应物，A项正确；由表中数据可知该反应的平衡常数随着温度的升高而降低，故该反应的正反应是放热反应，B项正确；利用化学方程式确定各种物质的物质的量，代入平衡常数表达式可知该反应没有达到平衡，C项不正确；将所给关系式进行变形，可知该条件下平衡常数为0.60，D项正确。
14．(2022·大连高二检测)工业合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，设在容积为2.0 L的密闭容器中充入0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为。试计算：
(1)该条件下N2的平衡转化率为_______________。
(2)该条件下，H2的转化率为________________，H2的物质的量分数为____________。
(3)该条件下反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的平衡常数为__________________。
答案 (1)66.7% (2)75% (3)0.005
解析 (1)设N2转化的物质的量浓度为x mol·L－1，
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
起始/(mol·L－1) 0.3 0.8 0
转化/(mol·L－1) x 3x 2x
平衡/(mol·L－1) 0.3－x 0.8－3x 2x
所以＝，解得x＝0.2，N2的转化率为×100%≈66.7%。
(2)H2的转化率为×100%＝75%，H2的物质的量分数为＝。
(3)反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的平衡常数K＝＝＝0.005。
15．Bodenstein研究了反应：2HI(g)H2(g)＋I2(g)ΔH>0。 在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如表所示：
t/min 0 20 40 60 80 120
x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784
x(HI) 0 0.6 0.73 0.773 0.78 0.784
(1)根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为__________________。
(2)上述反应中，正反应速率v正＝k正x2(HI)，逆反应速率v逆＝k逆x(H2)·x(I2)，其中k正、k逆为正、逆反应速率常数，则k逆为________(用含K和k正的代数式表示)。若起始时，x(HI)＝1，k正＝0.002 7 min－1，则在t＝40 min时，v正＝________min－1。
答案 (1) (2) 1.95×10－3
16．乙酸甲酯是树脂、涂料、油墨、油漆、胶粘剂、皮革生产过程所需的有机溶剂，而且乙酸甲酯还可作为原料制备燃料乙醇。在刚性容器压强为1.01 MPa时，乙酸甲酯与氢气制备乙醇主要发生如下反应：
CH3COOCH3(g)＋2H2(g)CH3OH(g)＋CH3CH2OH(g)
一定温度下，以n(CH3COOCH3)∶n(H2)＝1∶10的投料比进行反应，乙酸甲酯转化率与气体总压强的关系如图所示：
INCLUDEPICTURE "\\\\张梦梦\\d\\张梦梦\\2022\\同步\\化学\\化学 人教 选择性必修1\\word\\2-74.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "\\\\张梦梦\\d\\张梦梦\\2022\\同步\\化学\\化学 人教 选择性必修1\\word\\2-74.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张梦梦\\2022\\同步\\化学\\化学 人教 选择性必修1\\word\\2-74.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张梦梦\\2022\\同步\\化学\\化学 人教 选择性必修1\\word\\2-74.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张梦梦\\2022\\同步\\化学\\化学 人教 选择性必修1\\word\\2-74.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\邵园园\\0_0看ppt\\同步\\化学 人教 选择性必修1 张梦梦\\word\\2-74.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)A点时，CH3COOCH3(g)的平衡分压为__________________，CH3CH2OH(g)的体积分数为________%(保留一位小数)。
(2)此温度下，该反应的化学平衡常数Kp＝______ MPa－1(Kp为以分压表示的平衡常数，列出计算式，不要求计算结果)。
答案 (1)0.01 MPa 8.9 (2)
解析 (1)由图可看出，转化率为90%时，总压为1.01 MPa，已知n(CH3COOCH3)∶n(H2)＝1∶10，列三段式求解：
CH3COOCH3(g)＋2H2(g)CH3OH(g)＋CH3CH2OH(g)
初始/mol 1 10 0 0
反应/mol 0.9 1.8 0.9 0.9
平衡/mol 0.1 8.2 0.9 0.9
总压为1.01 MPa，因此CH3COOCH3(g)的平衡分压为1.01 MPa×＝0.01 MPa；CH3CH2OH(g)的体积分数即为物质的量分数，其体积分数为×100%≈8.9%。
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INCLUDEPICTURE "\\\\张梦梦\\d\\张梦梦\\2022\\同步\\化学\\化学 人教 选择性必修1\\word\\对点训练A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "\\\\张梦梦\\d\\张梦梦\\2022\\同步\\化学\\化学 人教 选择性必修1\\word\\对点训练A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张梦梦\\2022\\同步\\化学\\化学 人教 选择性必修1\\word\\对点训练A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张梦梦\\2022\\同步\\化学\\化学 人教 选择性必修1\\word\\对点训练A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张梦梦\\2022\\同步\\化学\\化学 人教 选择性必修1\\word\\对点训练A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\邵园园\\0_0看ppt\\同步\\化学 人教 选择性必修1 张梦梦\\word\\对点训练A.TIF" \* MERGEFORMATINET
题组一 化学平衡常数的定义、表达式及其影响因素
1．下列关于化学平衡常数的说法正确的是( )
A．在任何条件下，化学平衡常数不变
B．当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变
C．化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强有关
D．由化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度
2．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) ΔH<0，增大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K＝的反应，化学方程式为CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)
3．在温度T1和T2(已知T2>T1)下，X2(g)和H2反应生成HX的平衡常数如下表：
化学方程式 K(T1) K(T2)
F2＋H2??2HF 1.8×1036 1.9×1032
Cl2＋H2??2HCl 9.7×1012 4.2×1011
Br2＋H2??2HBr 5.6×107 9.3×106
I2＋H2??2HI 43 34
仅依据K的变化，随着卤素原子序数的递增，下列推断不正确的是( )
A．X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱
B．HX的稳定性逐渐减弱
C．HX的生成反应是放热反应
D．在相同条件下，平衡时X2的转化率逐渐降低
4．在一定温度下，下列反应的化学平衡常数数值如下：
①2NO(g)N2(g)＋O2(g) K1＝1×1030
②2H2(g)＋O2(g)2H2O(g) K2＝2×1081
③2CO2(g)2CO(g)＋O2(g) K3＝4×10－92
下列说法正确的是( )
A．该温度下，反应①的平衡常数表达式为K1＝c(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5×10－80
C．该温度下，反应①、反应②的逆反应、反应③产生O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2
D．以上说法都不正确
题组二 利用化学平衡常数判断反应的方向
5．吸热反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)，在2 000 ℃时，K＝6.2×10－4。2 000 ℃向10 L密闭容器内充入2.94×10－3 mol NO、2.50×10－1 mol N2和4.00×10－2 mol O2，则下列说法正确的是( )
A．此反应的初始状态为化学平衡状态
B．此反应的初始状态为非化学平衡状态，反应将正向进行
C．此反应的初始状态为非化学平衡状态，反应将逆向进行
D．无法判断此反应的初始状态是否为化学平衡状态
6．已知830 ℃时，反应CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)的平衡常数K＝1，将各物质按表中的物质的量(单位：mol)投入恒容容器中，相同温度下，开始时反应逆向进行的是( )
选项 A B C D
n(CO2) 3 1 0 1
n(H2) 2 1 0 1
n(CO) 1 2 3 0.5
n(H2O) 5 2 3 2
题组三 化学平衡常数的简单计算
7．某可逆反应aA＋bBcC在某温度下的平衡常数为K(K≠1)，反应热为ΔH。保持温度不变，将化学方程式的书写做如下改变，则ΔH和K数值的相应变化为( )
A．写成2aA＋2bB2cC，ΔH值、K值均扩大了1倍
B．写成2aA＋2bB2cC，ΔH值扩大了1倍，K值保持不变
C．写成cCaA＋bB，ΔH值、K值变为原来的相反数
D．写成cCaA＋bB，ΔH值变为原来的相反数，K值变为原来的倒数
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(g)＋O2(g)2SO3(g)，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( )
A．4 B．0.25 C．0.4 D．0.2
9．在773 K时，CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K＝9，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( )
A．60% B．50% C．75% D．25%
10．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，测得总压强为p，则该反应的平衡常数Kp为( )
A.p B.p2 C.p2 D.p
题组四 化学平衡常数的相关综合
11．某温度下，可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)的平衡常数为K，下列对K的说法正确的是( )
A．温度越高，K一定越大
B．如果m＋n＝p，则K＝1
C．若缩小反应器的容积，增大压强，则K增大
D．K值越大，表明该反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大
12．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2∶3
D．改变温度可以改变此反应的平衡常数
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13．已知某化学反应的平衡常数表达式为K＝，在不同的温度下该反应的平衡常数如表所示：
t/℃ 700 800 830 1 000 1 200
K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38
下列有关叙述不正确的是( )
A．该反应的化学方程式是CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
B．温度越高，反应进行的程度越小
C．若在1 L的密闭容器中通入CO2和H2各1 mol，5 min后温度升高到830 ℃，此时测得CO为0.4 mol，则该反应达到平衡状态
D．若平衡浓度符合下列关系式：＝，则此时的温度为1 000 ℃
14．(2022·大连高二检测)工业合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，设在容积为2.0 L的密闭容器中充入0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为。试计算：
(1)该条件下N2的平衡转化率为_______________。
(2)该条件下，H2的转化率为________________，H2的物质的量分数为____________。
(3)该条件下反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的平衡常数为__________________。
15．Bodenstein研究了反应：2HI(g)H2(g)＋I2(g)ΔH>0。 在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如表所示：
t/min 0 20 40 60 80 120
x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784
x(HI) 0 0.6 0.73 0.773 0.78 0.784
(1)根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为__________________。
(2)上述反应中，正反应速率v正＝k正x2(HI)，逆反应速率v逆＝k逆x(H2)·x(I2)，其中k正、k逆为正、逆反应速率常数，则k逆为________(用含K和k正的代数式表示)。若起始时，x(HI)＝1，k正＝0.002 7 min－1，则在t＝40 min时，v正＝________min－1。
16．乙酸甲酯是树脂、涂料、油墨、油漆、胶粘剂、皮革生产过程所需的有机溶剂，而且乙酸甲酯还可作为原料制备燃料乙醇。在刚性容器压强为1.01 MPa时，乙酸甲酯与氢气制备乙醇主要发生如下反应：
CH3COOCH3(g)＋2H2(g)CH3OH(g)＋CH3CH2OH(g)
一定温度下，以n(CH3COOCH3)∶n(H2)＝1∶10的投料比进行反应，乙酸甲酯转化率与气体总压强的关系如图所示：
INCLUDEPICTURE "\\\\张梦梦\\d\\张梦梦\\2022\\同步\\化学\\化学 人教 选择性必修1\\word\\2-74.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "\\\\张梦梦\\d\\张梦梦\\2022\\同步\\化学\\化学 人教 选择性必修1\\word\\2-74.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张梦梦\\2022\\同步\\化学\\化学 人教 选择性必修1\\word\\2-74.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张梦梦\\2022\\同步\\化学\\化学 人教 选择性必修1\\word\\2-74.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张梦梦\\2022\\同步\\化学\\化学 人教 选择性必修1\\word\\2-74.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\邵园园\\0_0看ppt\\同步\\化学 人教 选择性必修1 张梦梦\\word\\2-74.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)A点时，CH3COOCH3(g)的平衡分压为__________________，CH3CH2OH(g)的体积分数为________%(保留一位小数)。
(2)此温度下，该反应的化学平衡常数Kp＝______ MPa－1(Kp为以分压表示的平衡常数，列出计算式，不要求计算结果)。
第2课时 化学平衡常数
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INCLUDEPICTURE "\\\\张梦梦\\d\\张梦梦\\2022\\同步\\化学\\化学 人教 选择性必修1\\word\\对点训练A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "\\\\张梦梦\\d\\张梦梦\\2022\\同步\\化学\\化学 人教 选择性必修1\\word\\对点训练A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张梦梦\\2022\\同步\\化学\\化学 人教 选择性必修1\\word\\对点训练A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张梦梦\\2022\\同步\\化学\\化学 人教 选择性必修1\\word\\对点训练A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张梦梦\\2022\\同步\\化学\\化学 人教 选择性必修1\\word\\对点训练A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\邵园园\\0_0看ppt\\同步\\化学 人教 选择性必修1 张梦梦\\word\\对点训练A.TIF" \* MERGEFORMATINET
题组一 化学平衡常数的定义、表达式及其影响因素
1．下列关于化学平衡常数的说法正确的是( )
A．在任何条件下，化学平衡常数不变
B．当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变
C．化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强有关
D．由化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度
答案 D
解析 化学平衡常数是在一定温度下，当可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值。对于一个确定的化学反应，平衡常数只与温度有关，所以A、B、C项错误，D项正确。
2．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) ΔH<0，增大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K＝的反应，化学方程式为CO2(g)＋H2(g)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；增大c(N2O4)，温度不变，K不变，B项错误；对于给定的可逆反应，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)CO(g)＋H2O(g)的平衡常数表达式为K＝，D项正确。
3．在温度T1和T2(已知T2>T1)下，X2(g)和H2反应生成HX的平衡常数如下表：
化学方程式 K(T1) K(T2)
F2＋H2??2HF 1.8×1036 1.9×1032
Cl2＋H2??2HCl 9.7×1012 4.2×1011
Br2＋H2??2HBr 5.6×107 9.3×106
I2＋H2??2HI 43 34
仅依据K的变化，随着卤素原子序数的递增，下列推断不正确的是( )
A．X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱
B．HX的稳定性逐渐减弱
C．HX的生成反应是放热反应
D．在相同条件下，平衡时X2的转化率逐渐降低
答案 A
解析 同一温度下，随着卤素原子序数的递增，K递减，说明反应正向进行的程度依次减小，平衡时X2的转化率逐渐降低，HX的稳定性逐渐减弱，B、D正确；不能依据K的变化判断反应的剧烈程度，A错误。
4．在一定温度下，下列反应的化学平衡常数数值如下：
①2NO(g)N2(g)＋O2(g) K1＝1×1030
②2H2(g)＋O2(g)2H2O(g) K2＝2×1081
③2CO2(g)2CO(g)＋O2(g) K3＝4×10－92
下列说法正确的是( )
A．该温度下，反应①的平衡常数表达式为K1＝c(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5×10－80
C．该温度下，反应①、反应②的逆反应、反应③产生O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞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K1＝，A项错误；该温度下，水分解反应的平衡常数为＝＝5×10－82，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1×1030、5×10－82、4×10－92，所以产生O2的倾向：NO＞H2O＞CO2，C项正确、D项错误。
题组二 利用化学平衡常数判断反应的方向
5．吸热反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)，在2 000 ℃时，K＝6.2×10－4。2 000 ℃向10 L密闭容器内充入2.94×10－3 mol NO、2.50×10－1 mol N2和4.00×10－2 mol O2，则下列说法正确的是( )
A．此反应的初始状态为化学平衡状态
B．此反应的初始状态为非化学平衡状态，反应将正向进行
C．此反应的初始状态为非化学平衡状态，反应将逆向进行
D．无法判断此反应的初始状态是否为化学平衡状态
答案 C
解析 该反应的浓度商Q＝＝≈8.64×10－4，Q>K，故反应的初始状态为非化学平衡状态，反应逆向进行，C项正确。
6．已知830 ℃时，反应CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)的平衡常数K＝1，将各物质按表中的物质的量(单位：mol)投入恒容容器中，相同温度下，开始时反应逆向进行的是( )
选项 A B C D
n(CO2) 3 1 0 1
n(H2) 2 1 0 1
n(CO) 1 2 3 0.5
n(H2O) 5 2 3 2
答案 A
解析 Q(A)＝＝1.2，Q(B)＝＝0.25，Q(C)＝0，Q(D)＝＝1。Q(B)、Q(C)均小于平衡常数1，所以B、C两种情况下反应向正反应方向进行；Q(D)＝1，反应处于平衡状态；Q(A)大于1，反应向逆反应方向进行。
题组三 化学平衡常数的简单计算
7．某可逆反应aA＋bBcC在某温度下的平衡常数为K(K≠1)，反应热为ΔH。保持温度不变，将化学方程式的书写做如下改变，则ΔH和K数值的相应变化为( )
A．写成2aA＋2bB2cC，ΔH值、K值均扩大了1倍
B．写成2aA＋2bB2cC，ΔH值扩大了1倍，K值保持不变
C．写成cCaA＋bB，ΔH值、K值变为原来的相反数
D．写成cCaA＋bB，ΔH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ΔH值扩大1倍，K变为原来的平方。
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(g)＋O2(g)2SO3(g)，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( )
A．4 B．0.25 C．0.4 D．0.2
答案 A
解析 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
初始/mol 4 2 0
转化/mol 2 1 2
平衡/mol 2 1 2
平衡时c(SO2)＝0.5 mol·L－1，c(O2)＝0.25 mol·L－1，c(SO3)＝0.5 mol·L－1，K＝＝4。
9．在773 K时，CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K＝9，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( )
A．60% B．50% C．75% D．25%
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(H2O)＝(0.020－x)mol·L－1，c(CO2)＝c(H2)＝x mol·L－1，K＝＝＝9，解得x＝0.015，则CO的转化率为×100%＝75%。
10．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，测得总压强为p，则该反应的平衡常数Kp为( )
A.p B.p2 C.p2 D.p
答案 C
解析 NH4HS(s)NH3(g)＋H2S(g)
开始时 0 0
平衡时 p p
则该反应的平衡常数Kp＝p(H2S)·p(NH3)＝p·p＝p2。
题组四 化学平衡常数的相关综合
11．某温度下，可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)的平衡常数为K，下列对K的说法正确的是( )
A．温度越高，K一定越大
B．如果m＋n＝p，则K＝1
C．若缩小反应器的容积，增大压强，则K增大
D．K值越大，表明该反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大
答案 D
解析 对于一个确定的化学反应，K只是温度的函数，温度一定，K一定，与压强无关，C错误；K＝，故由m＋n＝p，无法计算K的数值，B错误；该反应的热效应不确定，A错误；K越大，该反应正向进行的程度越大，反应物的转化率越大，D正确。
12．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2∶3
D．改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·L－1、0.1 mol·L－1，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×100%＝50%；平衡常数K＝＝1 600；平衡常数受温度的影响；反应前后压强之比为3∶2。
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13．已知某化学反应的平衡常数表达式为K＝，在不同的温度下该反应的平衡常数如表所示：
t/℃ 700 800 830 1 000 1 200
K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38
下列有关叙述不正确的是( )
A．该反应的化学方程式是CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
B．温度越高，反应进行的程度越小
C．若在1 L的密闭容器中通入CO2和H2各1 mol，5 min后温度升高到830 ℃，此时测得CO为0.4 mol，则该反应达到平衡状态
D．若平衡浓度符合下列关系式：＝，则此时的温度为1 000 ℃
答案 C
解析 平衡常数的表达式中，分子中的物质是生成物，分母中的物质是反应物，A项正确；由表中数据可知该反应的平衡常数随着温度的升高而降低，故该反应的正反应是放热反应，B项正确；利用化学方程式确定各种物质的物质的量，代入平衡常数表达式可知该反应没有达到平衡，C项不正确；将所给关系式进行变形，可知该条件下平衡常数为0.60，D项正确。
14．(2022·大连高二检测)工业合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，设在容积为2.0 L的密闭容器中充入0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为。试计算：
(1)该条件下N2的平衡转化率为_______________。
(2)该条件下，H2的转化率为________________，H2的物质的量分数为____________。
(3)该条件下反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的平衡常数为__________________。
答案 (1)66.7% (2)75% (3)0.005
解析 (1)设N2转化的物质的量浓度为x mol·L－1，
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
起始/(mol·L－1) 0.3 0.8 0
转化/(mol·L－1) x 3x 2x
平衡/(mol·L－1) 0.3－x 0.8－3x 2x
所以＝，解得x＝0.2，N2的转化率为×100%≈66.7%。
(2)H2的转化率为×100%＝75%，H2的物质的量分数为＝。
(3)反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的平衡常数K＝＝＝0.005。
15．Bodenstein研究了反应：2HI(g)H2(g)＋I2(g)ΔH>0。 在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如表所示：
t/min 0 20 40 60 80 120
x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784
x(HI) 0 0.6 0.73 0.773 0.78 0.784
(1)根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为__________________。
(2)上述反应中，正反应速率v正＝k正x2(HI)，逆反应速率v逆＝k逆x(H2)·x(I2)，其中k正、k逆为正、逆反应速率常数，则k逆为________(用含K和k正的代数式表示)。若起始时，x(HI)＝1，k正＝0.002 7 min－1，则在t＝40 min时，v正＝________min－1。
答案 (1) (2) 1.95×10－3
16．乙酸甲酯是树脂、涂料、油墨、油漆、胶粘剂、皮革生产过程所需的有机溶剂，而且乙酸甲酯还可作为原料制备燃料乙醇。在刚性容器压强为1.01 MPa时，乙酸甲酯与氢气制备乙醇主要发生如下反应：
CH3COOCH3(g)＋2H2(g)CH3OH(g)＋CH3CH2OH(g)
一定温度下，以n(CH3COOCH3)∶n(H2)＝1∶10的投料比进行反应，乙酸甲酯转化率与气体总压强的关系如图所示：
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(1)A点时，CH3COOCH3(g)的平衡分压为__________________，CH3CH2OH(g)的体积分数为________%(保留一位小数)。
(2)此温度下，该反应的化学平衡常数Kp＝______ MPa－1(Kp为以分压表示的平衡常数，列出计算式，不要求计算结果)。
答案 (1)0.01 MPa 8.9 (2)
解析 (1)由图可看出，转化率为90%时，总压为1.01 MPa，已知n(CH3COOCH3)∶n(H2)＝1∶10，列三段式求解：
CH3COOCH3(g)＋2H2(g)CH3OH(g)＋CH3CH2OH(g)
初始/mol 1 10 0 0
反应/mol 0.9 1.8 0.9 0.9
平衡/mol 0.1 8.2 0.9 0.9
总压为1.01 MPa，因此CH3COOCH3(g)的平衡分压为1.01 MPa×＝0.01 MPa；CH3CH2OH(g)的体积分数即为物质的量分数，其体积分数为×100%≈8.9%。