1、17-3-1 考点一 化学平衡常数及应用一、化学平衡常数及应用1在一定条件下，有已达平衡的可逆反应：2A(g)B(g)2C(g) ，下列说法中正确的是( )A平衡时，此反应的平衡常数 K 与各物质的浓度有如下关系： Kc2 Cc2 A c BB改变条件后，该反应的平衡常数 K 一定不变C如果改变压强并加入催化剂，平衡常数会随之变化D若平衡时增加 A 和 B 的浓度，则平衡常数会减小解析： K 只随温度的改变而改变，除改变温度外，改变其他条件都不会引起平衡常数的改变。答案：A2某温度下 2 L 密闭容器中 3 种气体起始状态和平衡状态时的物质的量( n)如表所示，下列说法正确的是( )A.该温度
2、下，此反应的平衡常数表达式是 Kc2 X c Yc3 WB其他条件不变，升高温度，若 W 的体积分数减小，则此反应 Ht1)。反应时间/min n(H2)/mol n(I2)/mol0 0.9 0.3t1 0.8t2 0.2下列说法正确的是( )A反应在 t1 min 内的平均速率为： v(H2) molL1 min10.1t1B保持其他条件不变，向平衡体系中再通入 0.20 mol H2，与原平衡相比，达到新平衡时 I2(g)转化率增大，H 2的体积分数不变C保持其他条件不变，起始时向容器中充入的 H2和 I2(g)都为 0.5 mol，达到平衡时n(HI)0.2 molD升高温度至 T2时
3、，上述反应平衡常数为 0.18，则正反应为吸热反应解析：由表中数据可知， t1 min 内参加反应的 H2的物质的量为 0.9 mol0.8 mol0.1 mol，故 v(H2) molL1 min1 ，故 A 错误；保持其他条件不0.1 mol2 Lt1 min 0.05t1变，向平衡体系中再通入 0.20 mol H2，与原平衡相比， H2的体积分数增大；H 2的浓度增大，平衡正向移动，故 I2(g)转化率增大，故 B 错误；t1时，H 2(g)I 2(g)2HI(g)起始 0.9 0.3转化 0.1 0.1 0.2平衡 0.8 0.2 0.2平衡常数 K 0.25，c2 HIc H2 c
4、 I20.22 0.220.82 0.22t2时，H 2(g)I 2(g)2HI(g)起始 0.5 0.5转化 x x 2 x平衡 0.5 x 0.5 x 2 xK 0.25，解得 x0.1 mol，故平衡时 n(HI)0.1 mol20.2 2x22x20.5 x2 0.5 x2mol，故 C 正确；升高温度至 T2时，上述反应平衡常数为 0.18c CO2c CO 21(3)K3 (4)正反应方向 不变K1K25在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应 CO2(g)H 2(g)CO(g) H 2O(g)，其化学平衡常数 K 和温度 t 的关系如表：t/ 700 800 830 1 000
5、1 200K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6回答下列问题：(1)该反应的化学平衡常数表达式 K_。(2)该反应为_(填“吸热”或“放热”)反应。(3)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3 c(CO2)c(H2)5 c(CO)c(H2O)，试判断此时的温度为_。(4)若 830 时，向容器中充入 1 mol CO、5 mol H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数 K_(填“大于” “小于”或“等于”)1.0。(5)830 时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积，平衡_(填“向正反应方向” “向逆反应方向”或“不”)移动。(6)若 1 200 时，在某时刻平
6、衡体系中 CO2、H 2、CO、H 2O 的浓度分别为 2 molL1 、2 molL1 、4 molL1 、4 molL1 ，则此时上述反应的平衡移动方向为_(填“正反应方向” “逆反应方向”或“不移动”)。解析：(1)根据化学方程式可写出 K 。c CO c H2Oc CO2 c H24(2)分析表中数据可知，随着温度的升高， K 值逐渐增大，说明正反应是吸热反应。(3)某温度下，由 3c(CO2)c(H2)5 c(CO)c(H2O)得出 0.6 K，查表知 K0.6 时对应温度是 700 。c CO c H2Oc CO2 c H2 35(4)只要温度不变， K 数值就不变，故 830 条
7、件下， K 的数值是 1.0。(5)830 时达到平衡，扩大容器体积，由于反应前后气体的物质的量不变，则平衡不移动。(6)该条件下 Qcc CO c H2Oc CO2 c H2 4 K2.6，4 molL 14 molL 12 molL 12 molL 1故反应向逆反应方向移动。答案：(1) (2)吸热 (3)700 c CO c H2Oc CO2 c H2(4)等于 (5)不 (6)逆反应方向二、化学平衡常数的有关计算6N 2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：2N 2O5(g)4NO 2(g)O 2(g) H0T1温度下的部分实验数据如下表：t/s 0 500 1 000 1
8、 500c(N2O5)/(mol/L) 5.00 3.52 2.50 2.50下列说法不正确的是( )A500 s 内 N2O5分解速率为 2.96103 mol/(Ls)B T1温度下的平衡常数为 K1125,1 000 s 时 N2O5转化率为 50%C其他条件不变时， T2温度下反应到达 1 000 s 时测得 N2O5(g)浓度为 2.98 mol/L，则 T1K3，则 T1T3解析： T2温度下的 N2O5浓度大于 T1温度下的浓度，则改变温度使平衡逆向移动，逆向是放热反应，则降低温度平衡向放热反应方向移动，即 T2T1，C 项错误。答案：C7将固体 NH4I 置于密闭容器中，在一定
9、温度下发生下列反应：NH 4I(s) NH3(g)HI(g)2HI(g) H2(g)I 2(g)达到平衡时， c(H2)0.5 molL1 ， c(HI)4 molL1 ，则此温度下反应的平衡常数为( )5A9 B16C20 D25解析：根据反应：2HI(g)H 2(g)I 2(g)消耗的 c(HI)2 c(H2)1 molL1 ，再结合反应：NH 4I(s)NH 3(g)HI(g)知 c(NH3) c(HI)1 molL1 4 molL1 5 molL1 。因此该温度下，反应的平衡常数 K c(NH3)c(HI)5 molL1 4 molL1 20。答案：C8已知反应 X(g)Y(g)R(g
10、) Q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。830 时，向一个 2 L 的密闭容器中充入 0.2 mol X 和 0.8 mol Y，反应初始 4 s 内 v(X)0.005 mol/(Ls)。下列说法正确的是( )温度/ 700 800 830 1 000 1 200平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4A.4 s 时容器内 c(Y)0.76 mol/LB830 达平衡时，X 的转化率为 80%C反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动D1 200 时反应 R(g)Q(g)X(g) Y(g)的平衡常数 K0.4解析：反应初始 4 s 内 X 的平均反应速率 v(X)0.005 mol/
11、(Ls)，根据速率之比等于化学计量数之比，可知 v(Y) v(X)0.005 mol/(Ls)，则 4 s 内 c(Y)0.005 molL1 s1 4 s0.02 mol/L，Y 的起始浓度为 0.4 mol/L，故 4 s 时 c(Y)0.8 mol2 L0.4 mol/L0.02 mol/L0.38 mol/L，A 错误；设平衡时 A 的浓度变化量为 x，则：X(g) Y(g)R(g) Q(g)开始(mol/L): 0.1 0.4 0 0变化(mol/L): x x x x平衡(mol/L): 0.1 x 0.4 x x x故 1.0，解得 x0.08，所以平衡时 X 的转化率为x2 0.1 x 0.4 x100%80%，B 正确；由表格可知，温度升高，化学平衡常数减小，平衡逆向0.08 mol/L0.1 mol/L移动，C 错误；1 200 时反应 X(g)Y(g)R(g) Q(g)的平衡常数值为 0.4，所以 1 200 时反应 R(g)Q(g)X(g) Y(g)的平衡常数的值为 2.5，D 错误。10.4答案：B
