平衡常数

一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)

1．下列关于某一化学反应的平衡常数的说法，正确的是( )

A．与该反应的压强有关

B．与反应的温度有关，还与反应本身有关

C．与化学反应本身和温度有关，并且会受到起始浓度的影响 D．只与化学反应本身有关，与其他任何条件无关的一个不变的常数

2．对于3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)，反应的化学平衡常数的表达式为( )

c3O4c2c3O4c42A．K＝ B．K＝

cc2cc42

c4

C．K＝4c

22

c4

D．K＝4c

22

3．关于化学平衡常数的叙述正确的是( )

A．温度一定，一个化学反应的平衡常数不是一个常数 B．两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数不变

C．温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数 D．浓度商Q4．(2011·东北师大附中期中)当把晶体N2O4放入密闭容器中气化，并建立了N2O4

2

2 2NO2平衡

后，保持温度不变，再通入若干N2O4气体，待反应达到新的平衡时，则新平衡与旧平衡相比，其cc

2O4

值( )

A．变大 B．不变 C．变小 D．无法确定 5．在相同的温度下，测得反应：①N2(g)＋O2(g)

＋O2(g)

2NO(g)的平衡常数K＝3.84×10

－31

；②2SO2(g)

2SO3(g)的平衡常数K＝3.10×1026。则在此温度下，两个化学反应的反应程度之间的

关系是( )

A．①>② B．①<② C．①＝② D．无法判断 6．有反应：A(g)＋2B(g)

C(g)，在密闭容器中充入A、B、C三种气体，至建立化学平衡后，

在温度不改变的前提下将体积缩小2/3，则该反应此时的平衡常数为原平衡的( )

A．3倍 B．2倍 C．9倍 D．不变

c

7．高温下，某反应达平衡，平衡常数K＝

c

c

2

2c

2

，恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说

法正确的是( )

A．该反应的焓变为正值 B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小

C．升高温度，逆反应速率增大 D．该反应的化学方程式为CO＋H2O

催化剂 高温

CO2＋H2

8．对于可逆反应：C(s)＋CO2(g)

中，能使K发生变化的是( )

A．将C(s)的表面积增大 C．升高体系温度

2CO(g)，在一定温度下其平衡常数为K，下列条件的变化

B．增大体系压强 D．使用合适的催化剂

9．X、Y、Z为三种气体，把amol X和bmol Y充入一密闭容器中， 发生反应X＋2Y达到平衡时，若它们的物质的量满足：n(X)＋n(Y)＝n(Z)，则Y的转化率为( )

2Z。

a＋ba＋ba＋ba＋bA.×100% B.×100% C.×100% D.×100

55b55a10．已知下列反应的平衡常数：①H2(g)＋S(s)

则反应H2(g)＋SO2(g)

H2S(g)，K1；②S(s)＋O2(g)

SO2(g)，K2；

O2(g)＋H2S(g)的平衡常数是( )

K1A．K1＋K2 B．K1－K2 C．K1×K2 D.

K2

11．将4mol SO2与2mol O2放入4L的密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡：2SO2＋O2

2SO3，测得平衡时SO3的浓度为0.5mol/L。则此条件下的平衡常数K为( )

A．4 B．0.25 C．0.4 D．0.2 12．汽车尾气净化中的一个反应如下：NO(g)＋CO(g)

1－N2＋CO2(g) ΔH＝－373.4kJ·mol1 2

在恒容的密闭容器中，反应达到平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是( )

二、非选择题

13．已知尿酸是一种有机酸(以HUr表示)，能溶于水。关节炎的原因归结于关节滑液中形成了尿酸钠晶体(NaUr)。发生的反应如下：

HUr

－

Ur＋H①

＋

－＋

Ur(aq)＋Na(aq)

NaUr(s)②

(1)关节炎大都是阴冷天气时发作，这说明反应②是________(填“放热”、“吸热”)反应。简述你得出该结论的理由_________________。

(2)当温度升高时，反应②的化学平衡常数________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)写出反应②的平衡常数表达式K＝________。 14．(2011·郑州高二期末)工业合成氨N2＋3H2回答下列问题：

2NH3，反应过程中的能量变化如图所示，据图

(1)该反应通常用活性铁作催化剂，加活性铁会使图中B点升高还是降低________，理由是________________________。

(2)该反应平衡常数表达式为：K＝________，当浓度商Q________K(填“<”、“>”或“＝”)时，反应向右进行。

(3)450℃时该反应的平衡常数________500℃时的平衡常数(填“<”、“>”或“＝”)。

(4)一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高H2的转化率，可以采取的合理措施有________(填字母代号)。

a．高温高压 b．加入催化剂 c．增加N2的浓度 d．增加H2的浓度 e．分离出NH3 15．(2011·江苏常州高中高二期中检测)乙醇是重要的化工产品和液体燃料，可以利用下列反应制取乙醇：

2CO2(g)＋6H2(g)

CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)①

298K时，K1＝2.95×1011 2CO(g)＋4H2(g)

CH3CH2OH(g)＋H2O(g)②，

298K时，K2＝1.71×1022

(1)写出反应①的平衡常数表达式K＝________。

(2)条件相同时，反应①与反应②相比，转化程度更大的是________。以CO2为原料合成乙醇的优点是________________________(写出一点即可)。

(3)在一定压强下，测得反应①的实验数据如下表：

根据表中数据分析：①温度升高，K值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 n②提高氢碳比

n

22

，对生成乙醇________(填“不利”或“有利”)。

(4)在下图中画图说明压强变化对反应①的平衡的影响。图中横坐标的含义是________，纵坐标的含义是________。

16．在一个容积固定的反应器中，有一可左右滑动的密封隔板，两侧分别进行如图所示的可逆反应，各物质的起始加入量如下：A、B和C均

为4.0 mol、D为6.5 mol、F为2.0 mol，设E为x mol，当x在一定范围内变化时，均可以通过调节反应器的温度，使两侧反应都达到平衡，并且隔板恰好处于反应器的正中位置，请填写以下空白。

(1)若x＝4.5，则右侧反应在起始时向__________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行，要使起始反应维持向该方向进行，则x的最大值应小于__________。

(2)若x＝4.5和5.0，则在这种情况下，当反应达平衡时，A的物质的量是否相等？__________(填“相等”、“不相等”或“不能确定”)，其理由是__________________。

【解析】 (1)依题设，A、B、C起始的物质的量都是4 mol，即左侧气体的总物质的量为12 mol，为使隔板居中，右侧气体的总物质的量也应为12 mol。

当E＝4.5时，右侧气体起始的总物质的量为 6．5 mol＋4.5 mol＋2.0 mol＝13 mol

可见右侧的总物质的量大于左侧，为使隔板居中，右侧的总物质的量必须减少到12 mol，只有反应向正方向进行才能达到此目的。

现在来讨论x的最大取值。

设平衡时E消耗的物质的量为2a mol，则起始与平衡时右侧各气体的物质的量关系是：

D(g)＋2E(g)2F(g)

起始时： 6.5 x 2.0 平衡时： 6.5－a x－2a 2.0＋2a 为维持隔板居中，右侧应满足：

6.5－a＋x－2a＋2.0＋2a＝12 x－2a>0

x＝3.5＋a即解之，x<7.0 x>2a

(2)当x的值分别为4.5和5.0 时，欲使之都达到平衡状态，都满足反应混合物的总物质的量为12 mol，它们向正方向进行的程度肯定不同，其中x＝5.0时进行的程度必然大于x＝4.5时进行的程度，按题目的叙述，这可以通过调节反应器的温度来实现。换句话说，在x＝4.5和x＝5.0这两种情况是处于不同温度条件下达到平衡的。

与之相应，反应器左侧平衡的反应混合物总物质的量尽管仍为12 mol，但也分别处于不同的温度状态，因此A的物质的量在这种平衡状态下也不相等。

【答案】 (1)正反应 7.0

(2)不相等 因为这两种情况是在两种不同温度下达到化学平衡的，平衡状态不同，所以物质的量也不同。

17．密闭容器中，保持一定温度，进行如下反应：N2(气)＋3H2(气) 2NH3(气)，已知加入1 mol N2和3 mol H2，在恒压条件下，达到平衡时生成a mol NH3[见下表中编号(1)的一行]；在恒容条件下，达到平衡时

生成b mol NH3[见下表中编号(4)的一行]。若相同条件下，达到平衡时混合物中各组分的百分含量不变。

【答案】