2026版高考化学一轮复习第11章微题型112　平衡常数计算

微题型112平衡常数计算1.已知反应①：CO(g)+CuO(s)CO2(g)+Cu(s)和反应②：H2(g)+CuO(s)Cu(s)+H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应③：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是()A.反应①的平衡常数K1=cB.反应③的平衡常数K=KC.对于反应③，恒容时，升高温度，H2浓度减小，则该反应的焓变为正值D.对于反应③，恒温恒容时，增大压强，H2浓度一定增大答案B解析固体不能出现在平衡常数表达式中，A错误；由于反应③=反应①-反应②，因此平衡常数K=K1K2，B正确；对于反应③，升高温度，H2浓度减小，即平衡左移，正反应为放热反应，因此ΔH<0，C错误；对于反应③，在恒温恒容时，增大压强，若充入惰性气体，则平衡不移动，H22.乙酸甲酯催化醇解反应可制备甲醇和乙酸己酯，其化学方程式为CH3COOCH3(l)+C6H13OH(l)CH3COOC6H13l+CH3OHl。已知v正=k正·xCH3COOCH3·xC6H13OH，v逆=k逆·xCH3COOC6H13·x反应开始时，己醇和乙酸甲酯按物质的量之比1∶1投料，测得348K、343K、338K三个温度下乙酸甲酯转化率(α)随时间(t)的变化关系如图所示，下列说法错误的是()A.该醇解反应的ΔH>0B.A、B、C、D四点中，v正最大的是A点，v逆最大的是D点C.曲线①②③中，k正-k逆值最大的曲线是①D.348K时，以物质的量分数表示的化学平衡常数Kx≈3.16答案B解析根据图像可知，曲线①的反应速率最快，说明温度最高，即曲线①对应温度为348K，曲线②对应温度为343K，曲线③对应温度为338K，温度越高，乙酸甲酯的转化率越大，说明该反应的正反应为吸热反应，即ΔH>0，故A正确；温度越高，反应速率越快，速率最大的点应在曲线①上寻找，根据图像可知，A点反应向正反应方向进行，C点为平衡点，随着反应进行，v正逐渐减小，v逆逐渐增大，因此四点中，v正最大的点是A点，v逆最大的点是C点，故B错误；k正、k逆是温度的函数，该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，k正受温度的影响较大，因此升高温度，k正增大程度大于k逆，即k正-k逆的值最大的是曲线①，故C正确；令乙酸甲酯的物质的量为1mol，C6H13OH的物质的量为1mol，则达到平衡时，消耗乙酸甲酯、C6H13OH的物质的量均为1mol×64%=0.64mol，则生成CH3COOC6H13和甲醇的物质的量为0.64mol，Kx=0.642×0.6423.5mL0.1mol·L-1KI溶液与1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液发生反应：2Fe3+(aq)+2I-(aq)2Fe2+(aq)+I2(aq)，达到平衡。下列说法不正确的是()A.加入苯，振荡，平衡正向移动B.经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN，溶液呈红色，表明该化学反应存在限度C.加入FeSO4固体，平衡逆向移动D.该反应的平衡常数K=c答案D解析A对，加入苯，振荡，苯将I2萃取到苯层，水溶液中c(I2)减小，平衡正向移动；B对，将5mL0.1mol·L-1KI溶液与1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液混合，参与反应的Fe3+与I-物质的量之比为1∶1，反应后I-过量，经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN，溶液呈红色，说明水溶液中仍含有Fe3+，即Fe3+没有完全消耗，表明该化学反应存在限度；C对，加入FeSO4固体，FeSO4溶于水电离出Fe2+，c(Fe2+)增大，平衡逆向移动。4.一定温度下，向容积为2L的恒容密闭容器中通入一定量N2O4，发生反应：N2O4(g)2NO2(g)ΔH>0，反应起始时容器内气体的总压强为p，体系中各组分的物质的量随时间(t)的变化如表。t/s020406080n(N2O4)/mol0.1000.0620.0480.0400.040n(NO2)/mol00.0760.1040.1200.120下列说法正确的是()A.20~60s内，NO2的平均反应速率v=1.1×10-3mol·L-1·s-1B.N2O4的平衡转化率为40%C.该温度下，反应的压强平衡常数Kp=94D.80s时，再充入0.03molNO2、0.01molN2O4，平衡逆向移动答案D解析20~60s内，NO2物质的量改变量为0.044mol，则NO2平均反应速率v=0.044mol2L×40s=5.5×10-4mol·L-1·s-1，故A错误；平衡时N2O4的物质的量为0.040mol，则消耗的N2O4的物质的量为0.06mol，N2O4的平衡转化率为α(N2O4)=0.06mol0.1mol×100%=60%，故B错误；平衡时N2O4的物质的量为0.040mol，NO2的物质的量为0.120mol，总的气体物质的量为0.160mol，根据已知条件，得到平衡时气体总压强为1.6p，平衡时，p(NO2)=1.2p，p(N2O4)=0.4p，反应的压强平衡常数Kp=p2(NO2)p(N2O4)=(1.2p)20.4p=3.6p，故C错误；平衡时平衡常数K=c2(NO2)c(5.汽车尾气是造成雾霾天气的重要原因之一，尾气中的主要污染物为CxHy、NO、CO、SO2及固体颗粒物等。活性炭可用于处理汽车尾气中的NO，在容积为1L的恒容密闭容器中加入0.1000molNO和2.030mol固体活性炭，生成A、B两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强如下表：活性炭/molNO/molA/molB/molp/MPa200℃2.0000.04000.03000.03003.93335℃2.0050.05000.02500.0250p根据上表数据，写出容器中发生反应的化学方程式：，判断p(填“>”“<”或“=”)3.93MPa。计算反应体系在200℃时的压强平衡常数Kp=(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×体积分数)。

答案C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)>916解析1L恒容密闭容器中加入0.1000molNO和2.030mol固体活性炭，生成A、B两种气体，从不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强数据可以看出：|Δn(C)|∶|Δn(NO)|∶|Δn(A)|∶|Δn(B)|=1∶2∶1∶1，所以可以推断出生成的A、B两种气体分别为N2和CO2，反应的化学方程式为C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。该反应的压强平衡常数Kp=p(N2)·p(CO2)p6.一定条件下，向某密闭容器中通入4mol的丁烷，控制适当条件使其发生如下反应：C4H10(g)C2H4(g)+C2H6(g)ΔH，测得丁烷的平衡转化率随温度、压强的变化如图所示：(1)X表示(填“温度”或“压强”)，Y1(填“>”或“<”，下同)Y2，该反应的ΔH0。

(2)A点对应的压强为akPa，若反应从开始到恰好达到平衡状态所用时间为5min，则v(C4H10)=kPa·min-1，此温度下平衡常数Kp=，A、B、C三点对应的平衡常数Kp(A)、Kp(B)、Kp(C)的大小关系为(Kp为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。

答案(1)温度<>(2)3a40(或0.0759a16(或0.5625a)kPaKp(C)>Kp(A)=Kp(解析(2)A点对应的压强为akPa，若反应从开始到恰好达到平衡状态所用时间为5min，列出三段式：C4H10(g)C2H4(g)+C2H6(g)起始量/mol400变化量/mol2.42.42.4平衡量/mol1.62.42.4同温同压下：n1n2=p1p2，即46.4=p始akPa，可得p始=0.625akPa，平衡时丁烷的分压为1.66.4×akPa=0.25akPa，则v(C4H10)=0.625a-0.25a5kPa·min-1=0.075akPa·min-1；同理计算出乙烯、乙烷的分压都为2.46.4×akPa=0.375akPa，则此温度下平衡常数Kp=0.375akPa×0.375akPa0.25akPa=0.5625akPa；A点和B点处于同一温度下，则Kp(A)=Kp(B)，C点温度高于7.CO2催化加氢合成二甲醚是CO2资源化利用的有效途径之一，合成二甲醚的总反应可表示为2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH，K(K表示平衡常数，下同)。该反应可通过如下步骤来实现：反应Ⅰ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1，K1反应Ⅱ：2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH2，K2请回答：(1)ΔH=(用ΔH1、ΔH2表示)，K=(用K1、K2表示)。

(2)3.0MPa、n(H2)n(CO2)=4的条件下，平衡时CO2转化率和CH3OCH3的选择性随温度变化如图所示。其中：CH①下列说法正确的是(填字母)。

A.ΔH<0、ΔH1>0、ΔH2<0B.若反应在恒容密闭容器中进行，当体系压强不再变化，则反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡状态C.提高氢碳比n(H2)n(CO2)②360℃时，不考虑其他副反应，反应Ⅰ的平衡常数K1为(结果保留三位有效数字)。

答案(1)2ΔH1+ΔH2K12·K2(2)①AB8.正丁烷除直接用作燃料外，还用作亚临界生物技术提取溶剂、制冷剂和有机合成原料。已知：反应1：反应2：反应3：回答下列问题：设Kx为物质的量分数平衡常数，对于反应dD(g)+eE(g)gG(g)+hH(g)，其表达式为Kx=xg(G)·xh(H)xd(D)·xe(E)，x(D)、x(E为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入2mol正丁烷，控制一定温度，测得正丁烷的平衡转化率为α。已知反应3的平衡常数Kx3=4，则平衡体系中A的物质的量为mol，反应2的平衡常数Kx2=。同温同压下，再向该容器中充入一定量惰性气体He，反应2的化学平衡将(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。平衡时，H2与A物质的量浓度之比cH2∶c(A)=。答案0.4α51-α24解析由题意，设平衡体系中A的物质的量为x，列三段式：反应1：顺⁃2⁃丁烯(A)+H2正丁烷起始/mol002转化/mo