高考化学小题精练系列专题33化学平衡常数及化学平衡相关计算(含解析)

1、专题33化学平衡常数及化学平衡相关计算(满分42分时间20分钟)姓名：班级： 得分:1. 一定温度下，在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中投入SO(g)和Q(g),进行反应,2SQ+O=2S0,其起始物质的量及 SO的平衡转化率如下表所示。下列判断中正确的是甲乙丙丁密闭容器体积/L2221起始物质的量n(SO2)/mol0.40 .0.800.800.40n(O2)/mol0.240.240.480.24SO的平衡转化率%80«1«2«3A.甲中反应的平衡常数小于乙B.该温度下，该反应的平衡常数 K为400C. SO的平衡转化率：二,1二，2 = :，3D.容器中S

2、O的物质的量浓度：丙=丁甲【答案】B【解析】试题分析:A、温度一定，平衡常数不变，错误凤$ E、甲中平衡常数K=仪R)=0.042 xQM 正瑜 C%乙和丙中二氧化磕起始量相同但丙中氧气物质的量大于乙中氧气物质的量所以他虫, 丙,叮中二氧化硫和氧气起始浓度相同，平衡等效，二氧化廨专化率相等，错误宁4丙和丁平衡等效，三 氧化硫浓度相同三丙中二氧化硫和氧气起始浓度是甲中二氧化硫和氧气起始浓度的2倍，浓度加倍等效于 竭大压强，所以丙申三氧化硫浓度大于甲中三氧化藻浓度，错误。考点：考查化学平衡2.将1 mol Nb和3 mol H2充入体积可变的恒温密闭容器中，在380c下发生反应：Nb(g)+ 3H

3、%)催化剂 “高温高压 2NH(g)平衡时，体系中氨的体积分数。(NH3)随压强变化的情况如下表：1020M 140 NH介0*0 45054卜列说法正确的是()A. 10MPa时，H2的转化率为 75%B. 20 MPa时，NH3的物质的量浓度是 10MPa时的1.5倍C. 40 MPa 时,若容器的体积为 VL则平衡常数D. 30 MPa时，若向容器中充入惰性气体，则平衡向正反应方向移动【答案】C【解析】催一剂、试题分析： N2(g)-3lfc (g)、高地融2NHj开始(mol) 13反应x3x2x平衡 1.x3=3x2x66A. 10MPa 时,2x=0.3X ( 4-2x ) mol

4、,解得 x=13mol, H2 的转化率为 13,故 A 错误；B. 20 MPa1818_6 39时，2x=0.45 x ( 4-2x ) mol,解得 x= 29 mol, NH的物质的量浓度是 10MPa时的 29 + 13 = 29倍，故B错误；C. 40 MPa时,2x=0.6X ( 4-2x) mol,解得 x=0.75mol ,若容器的体积为 VL,则平衡常数(与V0.25 .0.75.3()K= V V64V 23,故C正确;D. 30 MPa时，若向容器中充入惰性气体,容器的体积中的，相当于减小压强，平衡向逆反应方向移动，故 d错误；故选 a考点：考查了化学平衡的影响因素和化

5、学平衡的计算的相关知识。3 .加热N2Q,依次发生的分解反应为： N2Q(g)=i N2Q(g)+O2(g),N 20(g)NO(g)+O2(g).在容积为2L的密闭容器中充入 8mol N2O5,加热到t C ,达到平衡状态后 Q为9mol,N 2Q为3.4mol.则t C时反应的平衡常数为()A. 10.7 B .8.5 C .9.6 D , 10.2【答案】B【解析】试题分析：设平衡时N2Q的浓度减小x,则N2O5 - N2Q+O2,N 2Q .1 N2O+O;开始(mol/L )4 x 0 x转化(mol/L ) x x x平衡（mol/L ） 4-xx 1.74.5所以4.5-x=x

6、-1.7 ,解得x=3.1 ,则t C时反应的平衡常数1.7 X4.5/(4 -3.1)=8.5 ,答案选B。考点：考查平衡常数的计算4.将E和F加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：E(g) + F(s)二2G(g)。忽略固体体积，平衡时G的体积分数()随温度和压强的变化如下表所示：强"Pa温度/C L02.03.081054.0b915C75.0d1000f8340bvf915 C、2.0 MPa时E的转化率为 60%该反应的AS> 0 K(1 000 C) >K(810 C)上述中正确的有()A. 4个B .3个 C .2个 D .1个【答案】A【解析】试题分析二该

7、反应的气体系数由1变为2,气体的物质的量增大,则AS>0,正确；设E的初始物质的量 为口，反应的物质的量为则生成G的物质的量为2f平衡6寸G的体积分额为15M 可得2x/(e-x + 2x)=75.0%,解得20.®, E的转化率为60斯正确$根据表中给出的三个体积分数可以看出，随着压强 增大、温度升高,平衡时G的体积分数增大,而压强增大，化学平衡向逆反应方向移动，说明温度升高一 定使平衡向正反防向移动正反应为吸热反应正确;f比b的温度高，压强小,使平衡向正反应方向 移动,正确"答案选A.【考点定位】本题考查温度、压强对化学平衡的影响、转化率的计算、？S的判断以及平衡

8、常数的比较。【名师点睛】解答本题要注意结合反应：E(g) + F(s) = 2G(g)的特点正反应为气体物质的增加的反应，增大压强，平衡逆向移动，生成物 G的体积分数减小，分析表中数据知f>83.0;分析2Mpa时的数据知该反应为吸热反应，然后利用三行式计算。5.温度为T时，向2.0 L恒容密闭容器中充入 1.0 mol PC%,反应PC%(g)与=PCHg)+Cl 2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：t / s050150250350n(PCl 3) / mol00.160.190.200.20下列说法正确的是A.反应在前 50 s 的平均速率 v(PCl3

9、)= 0.0032 mol - L 1 - s 1B.保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl 3) =0.11 mol - L 1,则反应的 Hv 0C.相同温度下，起始日向容器中充入 1.0 mol PCl 5、0. 20 mol PCl 3和0. 20 mol Cl 2,反应达到平衡前v(正)> v(逆)D.相同温度下，起始时向容器中充入2. 0 mol PCl 3和2. 0 mol Cl 2,达到平衡时，PCl3的转化率小于80%【答案】C【解析】试题分析；A、由表中数据可知50s内1n(PS)=016m4 , v(PC13)=-0.0016moU(L-s),故A错误4B、由

10、表中数据可知，平衡时n(PCb)=0.2mH,保持其他条件不变，升高温度,平衡时,c(PCb)=O.U moLL, 则蛾(PCI5rlim22m%说明升高温度平衡正向移动，正反应为吸热反瓦即故B错 、口 I天C、对于可逆反应：PCl5(g)=上PCl3(g) + Cl 2(g),开始(mol/L) :0.500变化(mol/L) :0.10.10.1平衡(mol/L) :0.40.10.10.1 0.1所以平衡常数 k= 0.4=0.025 ,起始时向容器中充入1.0 mol PCl 5、0.20 molPCl 3和0.20molCl2,起始时 PCl5的浓度为 0.5mol/L、PCl3的浓

11、度为 0.1mol/L、Cl2的浓度为0.1mol/L ,浓0.1 0.1度商Qc= 0.5=0.02 , K> Qc,说明平衡向正反应方向移动，反应达平衡前v(正)>v(逆)，故C正确；D、等效为起始加入2.0molPCl 5,与原平衡相比，压强增大，平衡向逆反应方向移动，平衡时的PCl5转化率较原平衡低，故平衡时PCl3的物质的量小于0.4mol ,即相同温度下，起始时向容器中充入 2.0 mol PCl 3和2.0 mol Cl 2,达到平衡时，PCl3的物质的量小于 0.4mol ,参1.6mol加反应的PCl3的物质的量大于1.6mol ,故达到平衡时，PCl3的转化率高

12、于 2mol =80%故D错误；故选Co【考点定位】考查化学平衡的计算【名师点晴】本题考查反应速率、平衡常数计算、平衡移动、等效平衡等。速率的计算一定要紧扣公式，搞清浓度的变化与所需要的时间；分析平衡的移动时要将反应原理与改变的条件相结合，可先确定移动的方向，再反应推测影响因素；至于平衡的计算可利用三段式进行计算，可能繁点但相对要容易得多，也不易出错。注意D中使用等效平衡思想分析，使问题简单化，也可以根据平衡常数计算，但比较麻烦。6 .下列关于化学平衡常数的说法中，正确的是()A.在任何条件下，化学平衡常数都是一个定值B.化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度C.化学平衡常数 K只与温度

13、、反应物浓度、体系的压强有关D.当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变【答案】B【解析】试题分析：A、在给定的反应方程式中，化学平衡常额只受温度的影响，温度改变则化学平衡常额改变，故 错误三B、任何时刻浓度商,K,说明平衡向逆反应方向进行，小于K,说明平衡向正反应方向进行,K, 说明反应达到平衡，故正确三C、化学平衡常数只受温度影响，故错误三D、根据选项C分析，故错误。 考点：考查化学平衡常数等知识。7 . NQ是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生如下反应：2NO5(g)4NO2(g) + O乂g) H >0。不温度时，向密闭容器中通入 N2。气体，部分实验数据见下表：时间/s05

14、0010001500c ( N2Q) / (mol L b5.003.522.502.50下列说法正确的是()A. 500s 内 NO的生成速率为 2. 96X 10 3mol - L 1 - s 1B.温度下该反应平衡时 N2。的转化率为29.6%C.达到平衡后，其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的1/2 ,则c(NzQ) < 5.00mol/LD.温度下的平衡常数为 K, T2温度下的平衡常数为 K2,若T1>T2,则K>K2【答案】D【解析】试题分析： A、根据化学反应速率的定义，v(NzQ)=(5 3. 52)/500mol/(L - s)=2.96 X10 3mo

15、l/(L - s),根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，v(NQ)=2v(N 2。)=5.92 X10 3mol/(L - s),故错误；B、NQ的转化率2.5/5 X100%=50%故错误；C压缩到原来的1/2 ,假 设平衡不移动，则 c(N2O)=5mol L t,但增大压强，平衡向逆反应方向移动，c(N2Q)>5mol L1,故错误；D、升高温度，平衡向正反应方向移动，化学平衡常数增大，故正确。考点：考查化学反应速率计算、化学平衡移动、化学平衡常数等知识。8 .对于反应 C(s) + H2O(g) =CO(g) + H2(g) ; AH >0 ,下列有关说法正确的是A.平

16、衡常数表达式为 K= COH 2CH 2O9 .增大体系压强，平衡常数 K不发生变化C.升高体系温度，平衡常数 K减小D.增加C(s)的量，平衡正向移动【答案】DE解析】试题分析，反应中c为固体，其浓度为定值，所以在平衡常数表达式中不表示其平衡浓度，平衡常数表达 式为K二 阴%,故A错误三平衡常数只与温度有关，增大体系压强,平衡常数K不发生变化，故B 田2。正确5则A、D错误f反应为吸热反应，升高温度平衡右移，平衡常数熠大，故c错误孑C为固体，C的 用量不会舞响平衡，故D错误。考点：本题考查化学平衡常数。10 用于净化汽车尾气的反应：2NO(g)+2CO(g) = 2CO(g)+N 2(g),

17、已知该反应速率极慢，570K时平衡常数为l X 1059。下列说法正确的是()A.装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或COB.提高尾气净化效率的常用方法是升高温度C.提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂D. 570K时该反应正向进行的程度很大，故使用催化剂并无实际意义【答案】C【解析】试题分析：A,由于该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以装有尾气净化装置的汽车排出 的气体中也含有一定量的NO和C。，A错误；B.尾气温度已经很高，再升高温度，反应速率提高有限， 且消耗更多能源，意义不大,B错误孑C.提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂，C正确,D.研 制高效

18、催化剂可提高反应速率，解决反应极慢的问题，有利于尾气的转化，D错误J答案选C。考点：考查化学平衡移动与尾气治理的有关知识。10.如图所示，向 A中充入1molX和ImolY,向B中充入2molX和2molY,起始 V =V b =aL ,X (g) +Y(g)2Z (g)+Wg)在相同温度和有催化剂的条件下，两容器中各自发生下列反应H> 0。达到平衡时，Va =1.2aL ,则下列说法错误的是：ABA.反应开始时，B容器中化学反应速率快B.平衡时，A容器中X的转化率为40%且比B容器中X的转化率大C.打开K一段时间达平衡时，A的体积为1.6aL (连通管中气体体积不计)D.打开K达新平衡

19、后，升高温度，A容器体积一定增大【答案】C【解析】试题分析：根据图象知，A保持恒压，B保持恒容。A.起始VA=VB=aL, B中的物质的量大于 A中的物质的量，即 B装置中的浓度大于 A装置中的浓度，所以反应开始时，B反应速率大于 A反应速率，正确；B.等压、等温条件下，气体的体积之比等于气体的物质的量之比，达到平衡 时，VA=1.2a L ,所以平衡后混合气体的物质的量是2.4mol。设A物质反应了 mmol,X (g) +Y (g)干=2Z (g) +W(g)物质的量增多1mol1molmmol(2.4-2 ) mol解得 m=0.4mol,所以 X物质的转化率 =(0.4mol +1mo

20、l) x 100%=40%B装置是在等容条件下，反应向正反应方向移动时，混合气体的物质的量增大，导致容器内气体压强增大，增大压强，化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，使X的转化率减小，故转化率A>B,正确；C.当才T开K时，整个装置是在等温、等压条件下反应，使整个装置中气体 的压强与A装置中的初始压强相同时，A和B的体积之和为3aL,其中B占aL,则A占2aL;当等温等压条件下反应达到平衡状态时，混合气体的体积是原来的1.2倍，即混合气体的体积是1 .6aL ,其中B是aL,所以A是2.6aL ,错误；D.该反应的正反应是一个反应前后气体体积增 大的吸热反应，升高温度，平衡向正反应方

21、向移动，混合气体的物质的量增大，导致A容器的体积增大，正确。考点：考查化学平衡的有关知识。11 .某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应X(g)+Y(g) 钎t Z(g)+W(s) AH>0。下列叙述中，正确的是()A.加入少量W逆反应速率增大B.当容器中气体压强不变时，反应达到平衡C.升高温度，平衡逆向移动D.改变条件，又达新平衡，此时上述反应的平衡常数K值一定增大【答案】B【解析】试题分析：A、根据反应方程式，W为固体，固体的浓度视为常额，改变固体的量，对化学反应速率无影响， 故错误m B、反应前后气体系数之和不相等，因此压强不变，说明反应达到平衡，故正确J c、根据勒夏特

22、列原理，升高温度，平衡向正反应方向移动，故错误 D、化学平衡常数只受温度的盘响，温度改变化学平 衡常数改变，因此改变条件，达到平衡,平衡常数不一定增大，故错误，考点：考查影响化学反应速率的因素、勒夏特列原理、化学平衡常数等知识。12 .如图所示，隔板I固定不动，活塞II可自由移动，M N两个容器中均发生反应：A(g) +2B(g) =xC(g),向M N中通入1mol和2molB的混合气体，初始 M N容积相同，保持温度不变。下列说法正确的是()MMA.若x=3,达到平衡后A的体积分数关系为：网加) 犹加B.若x<3, C的平衡浓度关系为：c(M)<c(N)C.若x>3,达到

23、平衡后B的转化率关系为：欧如 以朋D. x不论为何值，平衡时 M N中的平均相对分子质量都相等【答案】B【解析】试题分析：M容器是恒温恒容下建立的平衡，N容器是恒温恒压下建立的平衡。A.若x=3,由于反应前后气体体积不变，N容器建立的平衡与恒温恒容下建立的平衡等效，所以达到平衡后 A的体积分数关系为：。(M尸。(N),故A错误；B.若x<3,由于反应后气体体积减小，N容器建立的平衡相当于恒温恒容下建立的平衡缩小容器体积，压强增大，平衡正向移动，C的平衡浓度增大，所以 C的平衡浓度关系为：c(M)vc(N)，故B正确；C.若x>3,由于反应后气体 体积增大，N容器建立的平衡相当于恒温

24、恒容下建立的平衡扩大容器体积，压强减小，平衡正 向移动，B的转化率增大，所以达到平衡后 B的转化率关系为：a(M)Va(N),故C错误；D.若 x=3, M N中平衡状态相同，平衡时 M N中的平均相对分子质量都相等，若 x>3或<3,两者 的平衡状态不同，平衡时 M N中的平均相对分子质量不等，故 D错误；故选Bo 考点：考查了影响化学平衡移动的因素的相关知识。13 .（双选）一定温度下，在3个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应 2H2（g）+CO（g）=二CHOH（g）达到平衡。下列说法正确的是（）容器温度长物旗的起始浓度物质的平-衡浓度inoLI：g)c(CO)MF OH

25、)«HQH)r i4000.200. 1000.080ii4000.400,200hi50000OJO0W5A.该反应的正反应放热B.达到平衡时，容器I中反应物转化率比容器n中的大C.达到平衡时，容器H中 c（H2）大于容器出中c（H2）的两倍D.达到平衡时，容器出中的正反应速率比容器I中的大【答案】AD【解析】试题分析：A、根据1和山，当两者温度相同时，两者为等效平衡升高温度,甲酝的浓度降低，根据勃曼 特列原理，正反应方向为放热反应，故正确* B、容器n相当于在I的基础上增大压强，增大压强平衡向体 积减小的方向移动，即向正反应方向移动故反应物的转化率增大，即II的转化率大于L故错误：c、I 和口对比 II相当于与将容器I的体积缩小1/2,平衡向正反应方向移动，则II中氨气的浓度小于I中氧气 浓度的2倍, in和1相比，平衡逆向移动，氧气浓度增大，因此达到平衡时，容器【I中c（坨）小于容器山中 贝比）的两倍，故错误m D、III中温度高于I中，温度越高化学反应速率越快，