课时跟踪检测（四十）化学平衡常数
1．已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应”。一定条件下，下列反应不能自发进行的是()
A．2O3(g)===3O2(g)ΔH<0
B．2CO(g)===2C(s)＋O2(g)ΔH>0
C．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0
D．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)ΔH>0
解析：选B A项，是一个ΔH<0，ΔS>0的反应，一定能自发进行；B项，是一个ΔH>0，ΔS<0的反应，一定不能自发进行；C项，是一个ΔH<0，ΔS<0的反应，低温条件下可自发进行；D项，是一个ΔH>0，ΔS>0的反应，高温条件下可自发进行。
2．随着汽车使用量增大，尾气污染已经受到人们的普遍关注。研究表明，常温常压下：2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH＝－746.8 kJ·mol－1，ΔS＝－197.5 J·mol－1·K－1。下列说法与事实不相符合的是()
A．常温下，ΔH－TΔS>0，此反应不能自发进行
B．常温下，ΔH－TΔS<0，但CO和NO通常难以转化为N2和CO2
C．汽车尾气中含有较多的CO和NO，是因为该反应的活化能较高
D．要有效降低汽车尾气中的CO和NO含量，应该寻找高效廉价的催化剂
解析：选A常温下，反应2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)的ΔH<0、ΔS<0，则ΔH －TΔS＝(－746.8 kJ·mol－1)－298 K×(－0.197 5 kJ·mol－1·K－1)＝－687.945 kJ·mol－1<0，则该反应常温下能自发进行，A错误；常温下，ΔH－TΔS<0，但CO和NO通常难以转化为N2和CO2，必须寻找高效催化剂，B正确；该反应的活化能较高，反应速率较慢，故汽车尾气中含有较多的CO和NO，C正确；要有效降低汽车尾气中的CO和NO含量，应该寻找高效廉价的催化剂，降低反应的活化能，提高反应速率，D正确。
3．在一定温度下，改变反应物中n(SO2)对反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<0的影响如图所示，下列说法正确的是()
A．b、c点均为平衡点，a点未达到平衡且向正反应方向进行
B ．a 、b 、c 三点的平衡常数K b >K c >K a
C ．上述图像可以得出SO 2的含量越高得到的混合气体中SO 3的体积分数越高
D ．a 、b 、c 三点中，a 点时SO 2的转化率最高
解析：选D A 项，图中纵坐标为平衡时SO 3的体积分数，故a 、b 、c 均为平衡点，错误；B 项，由于温度不变，K a ＝K b ＝K c ，错误；C 项，从图中可看出，b 点SO 3在混合气体中体积分数最高，错误；D 项，当O 2的量相同时，a 点n (SO 2)最小，转化率最高，正确。
4．某温度下，在一个2 L 的密闭容器中，加入4 mol X 和2 mol Y 进行如下反应：3X(g) ＋2Y(g)
4Z(s)＋2W(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol Z ，则下列说法
正确的是( ) A ．该反应的化学平衡常数表达式是K ＝c 4(Z )·c 2(W )
c 3(X )·c 2(Y )
B ．此时，Y 的平衡转化率是40%
C ．增大该体系的压强，化学平衡常数增大
D ．增加Y ，Y 的平衡转化率增大
解析：选B 化学平衡常数的表达式中不能出现固体或纯液体物质，而物质Z 是固体，A 错误；根据化学方程式可知，平衡时减少的Y 的物质的量是1.6 mol ×1
2＝0.8 mol ，所
以Y 的转化率为0.8 mol
2 mol ×100%＝40%，B 正确；平衡常数只与温度有关，增大压强时平
衡常数不变，C 错误；增加Y 后平衡右移，X 的转化率增大，而Y 的转化率减小，D 错误。
5．在容积均为1 L 的三个密闭容器中，分别放入镍粉并充入1 mol CO ，控制在不同温度下发生反应：Ni(s)＋4CO(g)
Ni(CO)4(g)，当反应进行到5 min 时，测得Ni(CO)4的体积分数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是( ) A ．正反应为吸热反应，平衡常数：K (T 1)>K (T 2) B ．反应进行到5 min 时，b 容器中v 正＝v 逆 C ．达到平衡时，a 、b 、c 中CO 的转化率为b>a>c D ．减压或升温可将φ[Ni(CO)4]由b 状态转变成c 状态
解析：选D 温度越低，反应速率越慢，因此再结合a 、b 、c 三容器对应数值知，a 容器中反应未达到平衡，b →c 的变化则说明随温度升高化学平衡逆向移动，则正反应为放
热反应，A 错误；反应进行到5 min 时，b 容器未必达到平衡状态，则b 容器中v 正不一定等于v 逆，B 错误；其他条件相同时，随温度升高平衡左移，K 值减小，CO 转化率减小，达到平衡时，CO 的转化率为a>b>c ，C 错误；结合A 项分析知，升温可使b 中的平衡状态转变为c 中的平衡状态，减压平衡逆向移动，导致Ni(CO)4浓度变小，即由b 状态转变为c 状态，D 正确。
6．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 Y(g)
3Z(g)。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。 7．一定条件下，反应2NH 3(g)
N 2(g)＋3H 2(g) ΔH >0，达到平衡时N 2的体积分数与温
度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A ．压强：p 1>p 2
B ．b 、c 两点对应的平衡常数：K c >K b
C ．a 点：2v 正(NH 3)＝3v 逆(H 2)
D ．a 点：NH 3的转化率为13
解析：选B 该反应为气体分子数增大的反应，恒温时，压强越大，N 2的体积分数越小，
