化学平衡常数及其计算训练题

化学平衡常数及其计算训练题

1．O 3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O 3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下：

反应① O 3

2

＋[O] ΔH >0 平衡常数为K 1；

反应② [O]＋O 32

ΔH <0 平衡常数为K 2；

总反应：2O 3

2 ΔH <0 平衡常数为K 。

下列叙述正确的是( ) A ．降低温度，总反应K 减小 B ．K ＝K 1＋K 2

C ．适当升温，可提高消毒效率

D ．压强增大，K 2减小

解析：选C 降温，总反应平衡向右移动，K 增大，A 项错误；K 1＝

c

2

c c

3

、

K 2＝

c 2

2

c

c

3

、K ＝c 3

2c

2

3

＝K 1·K 2，B 项错误；升高温度，反应①平衡向右移动，

反应②平衡向左移动，c ([O])增大，可提高消毒效率，C 项正确；对于给定的反应，平衡常数只与温度有关，D 项错误。

2．将一定量氨基甲酸铵(NH 2COONH 4)加入密闭容器中，发生反应NH 2COONH 4

3

(g)＋CO 2(g)。该反应的平衡常数的负对

数(－lg K )值随温度(T )的变化曲线如图所示，下列说法中不正确的是( )

A ．该反应的ΔH >0

B ．NH 3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态

C ．A 点对应状态的平衡常数K (A)的值为10－2.294

D ．30 ℃时，B 点对应状态的v 正

解析：选B 此题的关键是弄清－lg K 越小，K 越大，由图中数据可知随温度的升高，－lg K 逐渐减小，说明随温度的升高，化学平衡向右移动，正反应为吸热反应，A 项正确；由NH 2COONH 4

3

(g)＋CO 2(g)，可知氨气的体积分数始终为2

3

，B 项错误；A 点时，－

lg K ＝2.294，C 项正确；由B 点对应的数值可知此时Q >K ，反应向逆反应方向进行，

v 正

3．工业上制备合成气的工艺主要是水蒸气重整甲烷：CH

4(g)＋H 2

＋3H 2(g) ΔH ＞0，在一定条件下，向体积为 1 L

的密闭容器中充入1 mol CH 4(g)和1 mol H 2O(g)，测得H 2O(g)和H 2(g)

的浓度随时间变化曲线如图所示，下列说法正确的是( )

A ．达到平衡时，CH 4(g)的转化率为75%

B ．0～10 min 内，v (CO)＝0.075 mol·L －1

·min －1

C ．该反应的化学平衡常数K ＝0.187 5

D ．当CH 4(g)的消耗速率与H 2(g)的消耗速率相等时，反应到达平衡

解析：选C 由图可知，10 min 时反应到达平衡，平衡时水蒸气、氢气的浓度均为0.75 mol·L －1

，则：

CH 4(g)＋H 2O(g)

CO(g)＋3H 2(g)

开始/(mol·L －1

) 1 1 0 0 转化/(mol·L －1

) 0.25 0.25 0.25 0.75 平衡/(mol·L －1) 0.75 0.75 0.25 0.75

平衡时甲烷转化率＝0.25 mol·L －1

1 mol·L －1×100%＝25%，故A 项错误；0～10 min 内，v (CO)

＝0.25 mol·L －1

10 min ＝0.025 mol·L －1·min －1，故B 项错误；平衡常数K ＝

c c 3

2c

4

c

2

＝0.25×0.7530.75×0.75＝0.187 5，故C 项正确；同一物质的消耗速率与其生成速率相等时，反应到达平衡，由方程式可知当CH 4(g)的消耗速率与H 2(g)的消耗速率为1∶3时，反应到达平衡，故D 项错误。

4．(2015·天津高考)某温度下，在2 L 的密闭容器中，加入1 mol X(g)和 2 mol Y(g)发生反应：X(g)＋m

。平衡时，X 、Y 、Z 的体积分数分别为30%、60%、10%。

在此平衡体系中加入1 mol Z(g)，再次达到平衡后，X 、Y 、Z 的体积分数不变。下列叙述不正确的是( )

A ．m ＝2

B ．两次平衡的平衡常数相同

C ．X 与Y 的平衡转化率之比为1∶1

D ．第二次平衡时，Z 的浓度为0.4 mol·L －1

解析：选D A 项，根据再次加入1 mol Z(g)，平衡后，X 、Y 、Z 的体积分数不变，可知该反应是一个反应前后气体分子数相等的反应，因此m ＝2。B 项，由于温度没有变化，故两次平衡的平衡常数相同。C 项，因为是按照化学方程式中化学计量数之比充入的反应物，因此二者的平衡转化率相等。D 项，该反应前后气体分子数不变，因此反应后气体的物质的量与反应前一样，都为4 mol ，而平衡后Z 的体积分数为10%，平衡时Z 的物质的量为4 mol×10%＝0.4 mol ，容器体积为2 L ，Z 的浓度为0.2 mol·L －1

。

5．N 2O 5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：2N 2O 5

2

(g)＋O 2(g)