化学平衡常数专项训练
一、单选题（12题）
1．下列反应的平衡常数表达式错误的是
选项 化学方程式 平衡常数表达式
A 2NO2N2O4 K=
B NO2N2O4 K=
C 2Fe3＋＋Fe3Fe2＋ K=
D Br2＋H2OH＋＋Br-＋HBrO K=
A．A B．B C．C D．D
2．某温度下，反应在密闭容器中达到平衡，下列说法不正确的是
A．增大压强，，平衡右移，平衡常数增大
B．加入催化剂，平衡时的浓度不变
C．恒容下，充入一定量的，平衡向正反应方向移动
D．恒容下，充入一定量的，的平衡转化率减小
3．Burns和Dainton研究发现与CO合成的反应机理如下：
① 快
② 快
③ 慢
其中反应②存在；。下列说法正确的是
A．反应②的平衡常数
B．反应①②的活化能均大于反应③
C．增加浓度能增加活化分子百分数，加快反应速率
D．是该反应的催化剂
4．已知卤化氢生成的平衡常数如下(25℃)：
化学方程式 平衡常数
则与反应最完全的卤素是
A． B． C． D．
5．向一恒容密闭容器中加入1molCH4和一定量的H2O，发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比x(x=)随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A．x1＜x2
B．反应速率：Vb正＜Vc正
C．点a、b、c对应的平衡常数：Ka＜Kb=Kc
D．a、b两点对应的平均相对分子质量大小：Ma＞Mb
6．依据下列含硫物质间转化的热化学方程式，得出的相关结论正确的是
①
②
③
A．
B．
C．
D．平衡后，只将反应③体系的体积压缩，则增大
7．N2O5在一定温度下可发生反应：2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) △H>0。T1温度时， 向密闭容器中通入N2O5气体，部分实验数据见下表：
时间/s 0 500 1000 1500
c(N2O5)/(mol·L-1) 5.00 3.52 2.50 2.50
下列说法正确的是
A．500s内NO2的生成速率为
B．T1温度下该反应平衡时N2O5的转化率为 29.6 %
C．平衡后，其他条件不变，将容器体积变为原来的1/2，则c(N2O5)>5.00 mol/L
D．T1、T2温度下的平衡常数分别为K1、K2， 若T1>T2， 则K1
A．Ⅰ、Ⅱ两过程到达平衡时，平衡常数：
B．Ⅰ、Ⅱ两过程到达平衡时，的体积分数：Ⅰ<Ⅱ
C．时刻改变的条件可以是向密闭容器中加和混合气
D．Ⅰ、Ⅱ两过程到达平衡的标志：混合气体的密度不再变化
9．在KI溶液中存在下列平衡： 。某、KI混合溶液中，的物质的量浓度与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法不正确的是
A．该反应
B．若反应进行到状态D时，一定有
C．若在、温度下，反应的平衡常数分别、，则
D．状态A与状态B相比，状态A的大
10．工业上，常用氨气脱硝。向恒容密闭容器中充入NO2和NH3，发生反应： △H，测得NO2的平衡转化率与温度投料比x【】的关系如图所示。净反应速率。下列叙述错误的是
A．△H<0 B．投料比：x2>x1
C．平衡常数K:a>b=c D．净反应速率：a=b
A．时，a、b两点平衡常数
B．图中c点所示条件下，
C．容器内的压强：
D．图中b点所示条件下，再向体系中充入一定量的，达到平衡时，的转化率比原平衡大
12．向一恒容密闭容器中加入1mol 和一定量的水蒸气，发生反应：，的平衡转化率按不同投料比x[]，随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A．
B．此反应为放热反应
C．a、b、c点对应的平衡常数：
D．反应温度为，当容器内气体的平均相对分子质量不再变化时，反应达到平衡状态
二、填空题（4大题）
13．I．氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。
(1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。
反应 大气固氮 工业固氮
温度/℃ 27 2000 25 400 450
平衡常数K 0.1 0.507 0.152
①分析数据可知：大气固氮反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。
②分析数据可知：人类不适合大规模模拟大气固氮的原因： 。
(2)工业固氮反应中，在其他条件相同时，分别测定的平衡转化率在不同压强(、)下随温度变化的曲线，下图所示的图示中，正确的是 (填“A”或“B”)；比较、的大小关系： ；
Ⅱ．目前工业合成氨的原理是。
(3)在一定温度下，将1 mol 和3 mol 混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8 mol。
①下列描述能说明反应达到平衡状态的是 (填序号)。
A．单位时间内消耗n mol的同时消耗n mol的
B．、、的浓度相等
C．混合气体的平均相对分子质量不变
D．混合气体的密度不变
②达平衡时，的转化率 。
③已知平衡时，容器压强为8 MPa，则平衡常数 (用平衡分压代替浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
14．填空。
(1)工业合成NH3的反应，解决了世界约三分之一的人粮食问题。已知：N2＋3H2 2NH3，且该反应的v正=k正·c(N2)·c3(H2)，v逆=k逆·c2(NH3)，则反应N2＋H2 NH3的平衡常数K= (用k正和k逆表示)。
(2)500℃时，向容积为2L的密闭容器中通入1molN2和3molH2，模拟合成氨的反应，容器内的压强随时间的变化如下表所示：
时间/min 0 10 20 30 40 ＋∞
压强/MPa 20 17 15 13.2 11 11
①达到平衡时N2的转化率为 。
②用压强表示该反应的平衡常数Kp= (Kp等于平衡时生成物分压幂的乘积与反应物分压幂的乘积的比值，某物质的分压等于总压×该物质的物质的量分数)。
③随着反应的进行合成氨的正反应速率与NH3的体积分数的关系如下图所示，若升高温度再次达到平衡时，可能的点为 (从点“A、B、C、D”中选择)
15．汽车尾气里含有的 NO 气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH>0，已知该反应在 T ℃时，平衡常数 K=9.0。请回答：
(1)该反应的平衡常数表达式为：K= ；
(2)某温度下，向 2 L 的密闭容器中充入 N2和 O2各 1 mol，5s 后 O2的物质的量为 0.4 mol， 则 0～5s 内 NO 的反应速率 mol·L-1·min-1；
(3)下列为 4 种不同情况下测得的反应速率中，表明该反应进行最快的是____；
A．v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1 B．v(NO)=0.6 mol·L-1·min-1
C．v(O2)=0.3 mol·L-1·s-1 D．v(NO)=0.4 mol·L-1·s-1
(4)将N2、O2混合充入恒温恒容密闭容器中，下列变化趋势正确的是 (填字母序号)；
A． B． C．
(5)T ℃时，某时刻测得容器内 N2、O2、NO 的浓度分别为 0.20 mol/L、0.20mol/L 和 0.50mol/L， 此时反应 v正(N2) v逆(N2)(填“>”、“=”或“<”)。
16．对于反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，速率方程v=k[c(A)]m[c(B)]n，k为速率常数(只受温度影响)，m＋n为反应级数。已知H2(g)＋CO2(g)=CO(g)＋H2O(g)，CO的瞬时生成速率=k[c(H2)]m[c(CO2)]。一定温度下，控制CO2起始浓度为0.25 mol·L-1，改变H2起始浓度，进行以上反应的实验，得到CO的起始生成速率和H2起始浓度呈如图所示的直线关系。
(1)该反应的反应级数为 。
(2)速率常数k= 。
(3)当H2的起始浓度为0.2 mol·L-1，反应进行到某一时刻时，测得CO2的浓度为0.2 mol·L-1，此时CO的生成瞬时速率v= mol·L-1·s-1。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【分析】平衡常数=生成物平衡浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积之比。
【详解】A．2NO2N2O4平衡常数表达式K=，故A错误；
B．NO2N2O4平衡常数表达式K= K=，故B正确；；
C．2Fe3＋＋Fe3Fe2＋中Fe是固体，固体不计入平衡常数表达式，平衡常数表达式K=，故C正确；
D．Br2＋H2OH＋＋Br-＋HBrO中H2O是纯液体，纯液体不计入平衡常数表达式，平衡常数表达式K=，故D正确；
选A。
2．A
【详解】A．反应为反应前后气体分子数减小得反应，增大压强，平衡向气体分子数减少得方向即正向移动，则，但平衡常数只与温度有关，平衡常数不变，A错误；
B．催化剂只影响反应速率，对化学平衡无影响，则加入催化剂，平衡时的浓度不变，B正确；
C．恒容下，充入一定量的，则反应物浓度增大，平衡向正反应方向移动，C正确；
D．恒容下，充入一定量的，根据勒夏特列原理，改变条件，平衡向着削弱这种改变的方向进行，但不完全抵消，则的平衡转化率减小，D正确；
故选A。
3．A
【详解】A．反应达到平衡时，，即，则反应②的平衡常数，A正确；
B．反应所需活化能越大，反应速率越慢，已知反应①②是快反应，反应③是慢反应，故反应①②的活化能小于反应③的活化能，B错误；
C．增加浓度，活化分子百分数不变，但单位体积内活化分子数目增多，加快反应速率，C错误；
D．是反应过程中的中间产物，不是该反应的催化剂，D错误；
故答案为：A。
4．A
【详解】K值越大，说明反应的正向程度越大，HF反应平衡常数最大，F2转化率最大，进行程度最完全；
故选A。
5．B
【详解】A．相同温度下，比值越大，甲烷转化率越小，图像分析可知x1＜x2，A正确；
B．b点和c点温度相同，CH4的起始物质的量都为1mol，b点x值小于c点，则b点加水多，反应物浓度大，则反应速率：Vb正＞Vc正，B错误；
C．升高温度，甲烷转化率增大，说明反应为吸热反应，升高温度平衡常数增大，则Ka＜Kb=Kc，C正确；
D．a、b两点气体总质量相同，b点转化率更大，反应正向进行程度大，气体总的物质的量多，则平均相对分子质量较小，故Ma＞Mb，D正确；
故选B。
6．A
【详解】A．③式-2×①式=②式，故，A项正确；
B．燃烧越充分放出的热量越多，因为是放热反应，为负值，故，B项错误；
C．由A项分析可知，，C项错误；
D．平衡常数只与温度有关，D项错误。
答案选A。
7．C
【详解】A．根据表格数据，500s内N2O5的浓度降低1.48mol/L，则NO2的浓度增大2.96，NO2的生成速率为 ，故A错误；
B．T1温度下，达到平衡时N2O5的浓度降低2.5mol/L，该反应平衡时N2O5的转化率为 ，故B错误；
C．平衡后，其他条件不变，将容器体积变为原来的1/2，平衡逆向移动，则c(N2O5)>5.00 mol/L，故C正确；
D．2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) 正反应吸热，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，T1、T2温度下的平衡常数分别为K1、K2， 若T1>T2， 则K1>K2，故D错误；
选C。
8．C
【分析】v-t图象中，曲线的点是连续的点，t2时刻改变的条件应该是增大反应物的浓度，温度没有发生变化；
【详解】A．由图象分析可知，平衡常数是温度的函数，温度不变平衡常数不变，故A错误；
B．t2时刻改变条件后达到平衡时，正反应速率大于逆反应速率，说明平衡正向移动，但可能是增大H2浓度引起的改变，使NH3的体积分数减小，即的体积分数：Ⅰ＞Ⅱ，故B错误；
C．v-t图象中，曲线的点是连续的点，t2时刻改变的条件应该是浓度的改变，可以是向密闭容器中加入N2和H2混合气，平衡正向移动，故C正确；
D．气体质量、容积体积、气体密度均始终不变，故混合气体的密度不变不能说明已平衡，故D错误；
选C。
9．A
【详解】A．随着温度升高，碘离子的浓度升高，平衡逆向移动，则证明正反应放热，A项错误；
B．D点要达到平衡状态（C点），碘离子的浓度要升高，即平衡要逆向移动，也就是说逆反应速率大于正反应速率，B项正确；
C．已经分析过正反应放热，则温度升高平衡逆向移动，平衡常数减小，即K1＞K2，C项正确；
D．A与B相比反应物更少，则A的生成物更多，D项正确；
答案选A。
10．D
【详解】A．根据图示，其他条件相同，升高温度，NO2的平衡转化率降低，平衡逆向移动，正反应是放热反应，故A正确；
B．增大氨气的浓度，平衡正向移动，NO2的平衡转化率增大，NH3与NO2的投料比越大，NO2的平衡转化率越大，即x2>x1，故B正确；
C．平衡常数只与温度有关，a点对应温度较低，K较大；b、c点对应温度相等，K也相等，故C正确；
D．a、b、c都是平衡点，正、逆反应速率相等，净反应速率等于0，即a、b、c的净反应速率相等，故D错误；
选D。
11．C
【分析】由反应可知容器体积越大，压强越小，反应往正方向移动，NO2的转化率提高，由图像可知，相同时间，a，b为已达到平衡点，c还未达到平衡，利用化学平衡常数和等效平衡进行分析。
【详解】A．平衡常数只与温度有关，温度相同，K相同，a、b两点平衡常数，故A错误；
B．由以上分析可知c未达平衡，此时反应正向进行，，故B错误；
C．b点转化率为80%，则反应的为0.8mol，剩余为0.2mol；生成的的物质的量为0.4mol，生成的物质的量0.8mol，则平衡时混合气体的物质量为：0.2+0.4+0.8=1.4mol；a点时转化率为40%，则反应的为0.4mol，剩余为0.6mol；生成的的物质的量为0.2mol，生成的物质的量0.4mol，则平衡时混合气体的物质量为：0.6+0.2+0.4=1.2mol，若两容器体积相同，则根据压强之比等于物质的量之比可知得，而，则，故C正确；
D．b点已达平衡，再向体系中充入一定量的，等同于增大压强，的转化率减小，故D错误；
故选：C。
12．D
【详解】A．增大水的投料，平衡正向移动，乙烷转化率增大，所以x值越小乙烷转化率越大，，故A错误；
B．升高温度，乙烷转化率增大，所以此反应为吸热反应，故B错误；
C．升高温度，乙烷转化率增大，所以平衡常数，b、c点温度相等，所以b、c点平衡常数相等，a、b、c点对应的平衡常数：，故C错误；
D．反应前后气体总质量不变、气体物质的量是变量，所以气体的平均相对分子质量是变量，反应温度为，当容器内气体的平均相对分子质量不再变化时，反应达到平衡状态，故D正确；
选D。
13．(1) 吸热 K值小，正向进行的程度小(或转化率低)，不适合大规模生产
(2) A p2> p1
(3) C 60% 0.26(MPa)-2
【详解】（1）①由表格数据可知，温度越高，K越大，说明升高温度，平衡正移，则正反应方向为吸热反应；
②由表格数据可知，2000℃时，K=0.1，K值很小，则转化率很小，不适合大规模生产，所以人类不适合大规模模拟大气固氮；
（2）合成氨反应为放热反应，升高温度，转化率减小，所以图A正确，B错误；该反应正方向为体积减小的方向，增大压强平衡正向移动，转化率增大，p2的转化率大，则p2大；
（3）①A．单位时间内消耗n mol的同时消耗2n mol的，才能说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故A错误
B．、、的浓度相等，不能说明各组分的浓度保持不变，故B错误；
C．该反应前后气体的总质量保持不变，随反应进行气体的分子数减少，则混合气体的平均相对分子质量逐渐增大，当不变时反应达到平衡状态，故C正确；
D．混合气体的总质量不变，容器体积不变，则气体密度不变，不能据此说明反应达到平衡状态，故D错误；
②达到平衡时，气体总物质的量为2.8mol，设参加反应氮气的物质的量为x，则：
故(1-x)+(3-3x)+2x=2.8，解得x=0.6mol；
则平衡时H2的转化率a1=×100%=×100%=60%；
③已知平衡时，各物质物质的是分别为：n(N2)=0.4mol，n(H2)=1.2mol，n(NH3)=1.2mol，容器压强为8MPa，则： 各物质分压分别为：p(N2)=8MPa×=MPa，p(H2)=8MPa×=MPa，p(NH3)=8MPa×=MPa； 则平衡常数Kp= = (MPa)-2≈0.255(MPa)-2≈0.26(MPa)-2。
14．(1)
(2) 90% 48 Mpa-2 A
【详解】（1）当正、逆反应速率相等时，反应到平衡，即v正＝v逆＝k正·c(N2)·c3(H2)＝k逆·c2(NH3) ，则反应N2＋H2((NH3的平衡常数K＝＝；
（2）假设到平衡时氮气转化浓度为x mol/L，则有：
根据压强比等于物质的量比分析，有关系式：＝，解x＝0.45；①达到平衡时N2的转化率为0.45/0.5×100%＝90%；
②用压强表示该反应的平衡常数Kp＝＝48 MPa－2；
③合成氨的反应为放热反应，若升温，则反应速率增大，平衡逆向移动，氨气的体积分数减小，可能的点为A。
15．(1)
(2)7.2
(3)C
(4)AC
(5)>
【详解】（1）该反应的平衡常数表达式为：；
（2）根据方程式N2(g)＋O2(g)2NO(g)可知，反应生成的NO的物质的量为(1mol-0.4mol)×2=1.2mol，因此v(NO)= mol·L-1·min-1；
（3）比较反应速率需统一单位、统一物质，将四种条件下的反应均转化为NO的反应速率，且单位统一为mol·L-1·min-1；
A对应的NO的速率为：v(NO)=2v(N2)=0.84 mol·L-1·min-1；
B对应的NO的速率为：v(NO)=0.6 mol·L-1·min-1；
C对应的NO的速率为：v(NO)=2v(O2)=36 mol·L-1·min-1；
D对应的NO的速率为：v(NO)= 24mol·L-1·min-1；
则速率最快的为C；
（4）正反应是吸热反应，温度升高，平衡常数增大，A正确；
使用催化剂，反应速率加快，但平衡时c(NO)不变，B错误；
温度越高，反应速率越快；升高温度，平衡向右移动，N2转化率增大，C正确；
故答案为：AC；
（5）某时刻测得容器内 N2、O2、NO 的浓度分别为 0.20 mol/L、0.20mol/L 和 0.50mol/L，此时Qc=，则反应正向进行，v正(N2)> v逆(N2)。
16．(1)2
(2)15
(3)0.45
【详解】（1）控制CO2起始浓度为0.25 mol·L-1，根据CO的起始生成速率=k[c(H2)]m[c(CO2)]和H2起始浓度呈直线关系可知，m=1，该反应的反应级数为1＋1=2；
（2）将图像上的点(0.4，1.5)代入v= k[c(H2)][c(CO2)]中有：1.5=0.4×k×0.25，解得k=15；
（3）由于CO2起始浓度为0.25 mol·L-1，反应进行到某一时刻时，测得CO2的浓度为0.2 mol·L-1，Δc(CO2)=(0.25-0.2)mol/L=0.05 mol/L，Δc(H2)=Δc(CO2)=0.05 mol/L，H2的瞬时浓度为c(H2)=(0.2-0.05)mol/L=0.15 mol/L，此时CO的生成瞬时速率v=15×0.15×0.2mol·L-1·s-1=0.45mol·L-1·s-1。
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