化学平衡常数及计算练习(附答案)

一、单选题

1．在一密闭容器中，反应aX(g)+bY(g)

cZ(g)达到平衡时平衡常

数为K1；在温度不变的条件下向容器中通入一定量的X和Y气体，达到新的平衡后Z的浓度为原来的1.2倍，平衡常数为K2，则K1与K2的大小关系是（ ） A．K1B．K1=K2

C．K1>K2

D．无法确定

2．在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)＋4CO(g)⇌Ni(CO)4(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如下表： 温度/℃ 25 480 230 －5平衡常数 5×10 2 1.9×10 下列说法不正确的是( )

A．上述生成Ni(CO)4(g)的反应为放热反应

B．在25 ℃时，反应Ni(CO)4(g)⇌Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为 2×10

C．在80 ℃时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 mol·L，则此时v正>v逆

D．在80 ℃达到平衡时，测得n(CO)＝0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L

3．在一定温度下，改变反应物中n(SO2)，对反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)

1

－1

－1

－5

ΔH<0的影响如图所示，下列说法正确的是（ ）

A．反应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Kb>Kc>Ka

C．上述图象可以得出SO2的含量越高得到的混合气体中SO3的体积分数越高

D．a､b､c三点中，a点时SO2的转化率最高 4．下列关于化学平衡常数的说法中，正确的是( ) A．可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度

B．在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度表示，生产物浓度用平衡浓度表示

C．平衡常数的大小与浓度、压强、催化剂有关 D．化学平衡发生移动，平衡常数必定发生变化

5．在一定温度下，向2L体积固定的密闭容器中加入1molHI，发生反应：2HI(g)⇌H2(g)+I2(g) ∆H>0，测得H2的物质的量随时间变化如表，下列说法正确的是( )

t/min 1 0.06 2 0.1 3 0.1 nH2/mol A．2 min内的HI的分解速度为0.05molL1min1

2

B．该温度下，平衡时HI的转化率为10%

C．该温度下的平衡常数为K1，温度升高10℃后平衡常数为K2，则K1>K2

D．达平衡后其他条件不变，压缩容器体积，平衡不移动，cHI不变

6．关于 C(s)+H2O(g)的是( )

c(C)c(H2O)c(CO)c(H2)c(CO)c(H2)c(H2O)A．K=c(CO)c(H) B．K=c(C)c(HO) C．K=c(HO)D．K=c(CO)c(H)

2222CO(g)+H2(g)的平衡常数(K)书写形式，正确

7．吸热反应N2（g）＋O2（g）

－4

2NO（g），在2000℃时，K＝6.2

×10。2000℃时，在10L密闭容器内放入2.94×10－3mol NO、2.50×10mol N2和4.00×10mol O2，则下列说法正确的是( ) A．此反应的初始状态为化学平衡状态

B．此反应的初始状态为非化学平衡状态，反应将正向进行 C．此反应的初始状态为非化学平衡状态，反应将逆向进行 D．无法判断

8．已知某化学反应的平衡常数表达式为K＝c(CO)cHO，在不同的

2温度下该反应的平衡常数值分别为： t℃ 700 K 800 830 1000 1200 0.38 cCO2cH2－1

－2

1.67 1.11 1.00 0.60 有关叙述错误的是( )

3

A．该反应的化学方程式是：CO(g)+H2O(g) B．该反应的正反应是放热反应

CO2(g)+H2(g)

C．如果在一定体积的密闭容器中加入CO和H2O各1 mol，再把温度升高到830 ℃，此时测得CO2为0.4 mol时，这时可逆反应处于平衡状态

D．若平衡浓度关系符合

cCO23c(CO)=5cH，可判断此时温度是1000 ℃

2Z(g)

cH2O9．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：2X(g)＋Y(s)＋W(g)，若其化学平衡常数K和温度t的关系如下表

下列叙述不正确的是( )

A．上述反应的正反应是吸热反应

cZcWB．该反应的化学平衡常数表达式为K＝c2XcY

C．若在1L的密闭容器中通入X和Y各0.3mol，5min后温度升高到800℃，此时测得X为0.1mol，该反应达到平衡状态 D．混合气体的密度保持不变可作为该反应达到平衡的标志之一 10．已知反应①：CO(g)＋CuO(s) ＋CuO(s)

CO2(g)＋Cu(s)和反应②：H2(g)

Cu(s)＋H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1

CO2(g)＋H2(g)的平衡常

和K2，该温度下反应③：CO(g)＋H2O(g) 数为K。则下列说法正确的是( )

4

c(CO2)c(Cu)A．反应①的平衡常数K1＝c(CO)c(CuO) K1B．反应③的平衡常数K＝K

2C．对于反应③，恒容时，温度升高，H2浓度减小，则该反应为吸热反应

D．对于反应③，恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定增大 二、综合题。

11．I.一密封体系中发生下列反应：N2＋3H2

2NH3 ΔH<0，下图是

某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系图：

回答下列问题：

（1）处于平衡状态的时间段是___________、___________、___________。

（2）t1、t3、t4时刻体系中分别是什么条件发生了变化：____________、___________、___________。

（3）下列各时间段时，氨的百分含量最高的是___________（填序号）。 A．t0～t1 B．t2～t3 C．t3～t4 D．t5～t6

II.830K时，在密闭容器中发生下列可逆反应：CO（g）+H2O（g）（g）+H2（g）△H＜0。试回答下列问题：

5

CO2

（4）若起始时c（CO）=2 mol·L，c（H2O）=3 mol·L，达到平衡时CO的转化率为60%，则在该温度下，该反应的平衡常数K=____________。

（5）在相同温度下，若起始时c（CO）=1mol·L，c（H2O）=2mol·L，反应进行一段时间后，测得H2的浓度为0.5mol·L，则此时该反应是否达到平衡状态______（填“是”与“否”），此时v（正）____v（逆）（填“大于”“小于”或“等于”）。

12．在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)

2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。

-1

-1

-1

-1-1

回答下列问题：

（1）反应的△H______0（填“大于”“小于”）；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0~60s时段，反应速率v(N2O4)为___________mol·L·s反应的平衡常数K1为___________。

-1

-1

（2）100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.0020 mol·L·s的平均速率降低，经10s又达到平衡。

-1

-1

①T_______100℃（填“大于”“小于”），判断理由是_____。

6

②列式计算温度T时反应的平衡常数K2___________

（3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向___________（填“正反应”或“逆反应”）方向移动，判断理由是___________。

化学平衡常数练习参考答案

1．B 平衡常数只与温度有关，对于同一反应只要温度不变，平衡常数不变，所以K1=K2，故答案为B。 2．C【解析】

A、由表格数据可知，随着温度的升高，化学平衡常数降低，说明反应向逆反应反响进行，根据勒夏特列原理，正反应方向是放热反应，故说法正确；

B、此反应的化学平衡常数应是上述反应平衡常数的倒数，即1/5×104=2×10正确；

C、在80 ℃时，K=2，此时的浓度商为0.5/0.54=8>2，说明反应向逆反应方向进行，即v正－3

－5

，故说法

mol·L1=1mol·L1，根据平衡常数的表达式，

－

－

－c[Ni(CO)4]/14=2，即c[Ni(CO)4]=2mol·L1，故说法正确。

答案选C。 3．D【解析】

A. 图像的横坐标是起始时n(SO2)，纵坐标是平衡时SO3的体积分数，因此，曲线是平衡线，线上的每个点均为平衡点，A项错误；

B. 对于一个指定的反应，其平衡常数只受温度的影响，上述反应在一定温度下进行，因此，a、b、c三点的平衡常数相等，B项错误；

C. 由图像知，随起始时n(SO2)的增大，平衡时SO3的体积分数先逐渐增大、后又逐渐减小，C项错误；

D. 增加一种反应物的用量，可以提高另一反应物的转化率，而本身转化率降低，因此a、b、c三点中，n(SO2)逐渐增大，平衡时SO2的转化率逐渐减小，a点时SO2的转化率最高，D项

7

正确； 答案选D。 4．A【解析】

A.化学平衡常数越大，则化学反应限度越大，故A正确；

B. 在平衡常数表达式中，无论反应物浓度还是生成物浓度都是平衡浓度，故B错误； C. 因平衡常数的大小与只与温度有关，与浓度、压强、催化剂无关，故C错误； D. 平衡常数只随温度变化，故D错误； 故答案为A。 【点睛】

明确影响化学平衡、化学反应速率的因素为解答关键，注意化学平衡常数与浓度、压强、催化剂无关，为易错点，并不是平衡右移平衡常数就会变大，只要温度不变平衡常数就不变。 5．A【解析】

由表格中数据可知2min时，反应达到平衡状态，可列出三段式：

2HI(g) ⇌ H2(g) + I2(g)

起始(mol/L) 0.5 0 0 变化(mol/L) 0.1 0.05 0.05 2min量(mol/L) 0.4 0.05 0.05

c0.1mol/L==0.05molL-1min-1，A项正确； t2min0.1×100%=20%，B项错误； B. 依据上述分析可知，平衡时HI的转化率为0.5A. 2min内的HI的分解速度v=C. 反应是吸热反应，升温平衡正向进行，平衡常数增大，温度升高10℃后，平衡常数为K2，则K1D. 压缩容器体积压强增大，反应前后气体体积不变，平衡不动，但体积减小，物质的浓度增大，D项错误； 答案选A。 【点睛】

学生们往往忽略：缩小容积增大压强后，不管平衡向哪个方向移动或者不移动，所有气体物质的浓度都会增大。由H2、I2(g)、HI气体组成的平衡，反应前后气体体积不变，加压后平衡不移动，但体积减小浓度增大，颜色变深，且不能用勒夏特列原理解释。

6．C【解析】平衡常数等于生成物浓度的幂次方乘积除以反应物的幂次方乘积，注意固体

8

c(CO)c(H2)和纯液体不写在计算式中，根据C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)，化学平衡常数K=，

c(H2O)故选C。

7．C【解析】根据浓度商与平衡常数之间的关系进行判定，Qc〉K，反应逆向进行，Qc=K，平衡，Qc在10L密闭容器内放入2.94×10mol NO、2.50×10mol N2和4.00×10mol O2，计算反应的浓度商QC，QC=c(NO)/c(N2)c(O2)= (4.00×10)/(2.50×10)×2.94×10)=2.18> K＝6.2×10－4，综上Q〉K，故反应不处于平衡状态，反应的Q有减小的趋势，即有向逆反应方向进行的趋势，C正确； 综上所述，本题正确选项C。

8．C【解析】A. 化学反应的平衡常数表达式为K=

2

－32

－2

－4

－3

－1

－2

cCO2cH2c(CO)cH2O，而平衡常数是生成物

浓度的化学计量数次幂的乘积与反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值，故反应物是一氧化碳和水，生成物是二氧化碳和氢气，该反应的化学方程式是：CO(g)+H2O(g)

CO2(g)+H2(g)，A项正确；

B. 由表中数据可知，温度越高，平衡常数越小，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以该反应正反应是放热反应，B项正确；

CO(g)H2O(g)起始量(mol)00C.

变化量(mol)0.40.45min的量(mol)0.40.4积不变，用物质的量代替浓度计算，故Qc=

CO2(g)H2(g)11，反应前后气体的体

0.40.40.60.60.60.6=2.25>1，830℃时Qc不等于K，

0.40.4说明反应未达到平衡，C项错误；

cCO2cH2O=，则D. 某温度下，如果平衡浓度符合下列关系式：

3c(CO)5cH2K=

cCO2cH2c(CO)cH2O=0.6，对照平衡常数可知温度是1000℃，D项正确；

9

答案选C。 9．B【解析】

A. 升高温度，平衡常数增大，所以上述反应的正反应是吸热反应，故A正确；

cZcWB. Y是固体不能计入平衡常数表达式，该反应的化学平衡常数表达式为K＝，

c2X故B错误；

C. 若在1L的密闭容器中通入X和Y各0.3mol，5min后温度升高到800℃，此时测得X为0.1mol，W为0.1mol，Q=则生成Z为0.1mol、故C正确； D. 根据0.10.10.12=1=K ，所以该反应达到平衡状态，

m ，气体质量是变量，所以密度是变量，混合气体的密度保持不变可作为该反V应达到平衡的标志之一，故D正确； 选B。 【点睛】

本题考查化学平衡状态判断、反应方向判断等，会根据化学平衡常数K、浓度熵Q的大小关系判断反应方向，侧重考查学生对实验数据的分析处理能力。 10．B（解析）

A．化学平衡常数表达式中固体、纯液体不需要表示，反应①的平衡常数K1＝故A错误；

B．反应①的平衡常数K1＝

cCO2c(CO)，

cCO2c(CO)，反应②的平衡常数K2＝

cH2OcH2，反应③：

cCO2cCO2cH2K1c(CO)CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)的平衡常数为K＝＝＝，故B

KCHOc(CO)cH2O22cH2正确；

C．对于反应③，恒容时，温度升高，H2 的浓度减小，说明升高温度平衡向逆反应移动，正反应为放热反应，故C错误；

D．对于反应③，恒温恒容下，通入稀有气体增大压强，平衡不移动，H2 的浓度不变，故D

10

错误； 故答案为B。

11．t0～t1 t2～t4 t5～t6 升高温度 加催化剂 降低压强 A 1 否 大于

【解析】（1）从平衡状态的本质特征分析，可逆反应达到平衡时，正逆反应速率相等； （2）根据温度、催化剂以及压强对反应速率的影响分析，注意各时间段正逆反应速率的变化；

（3）随着反应的进行，生成的氨气逐渐增多，氨气的体积分数逐渐增大；

（4）根据三段式解题法，求出反应混合物各组分浓度的变化量、平衡时各组分的浓度，代入平衡常数表达式计算平衡常数；

（5）计算常数的浓度商Qc、平衡常数，与平衡常数比较判断反应进行方向，据此解答。 【详解】

（1）从平衡状态的本质特征分析，可逆反应达到平衡时，正逆反应速率相等，时间处于t0～t1，t2～t3，t3～t4，t5～t6时，正逆反应速率相等，则说明反应达到平衡状态， 故答案为：t0～t1，t2～t4，t5～t6；

（2）t1时，正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，由反应方程式△H<0可知，应为升高温度；t3时，正逆反应速率都增大并且相等，平衡不移动，应为加入催化剂的变化；t4时，正逆反应速率都减小，且逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，由方程式计量数关系可知，应为减小压强的变化； 故答案为：升高温度；加催化剂；降低压强；

（3）随着反应的进行，生成的氨气逐渐增多，氨气的体积分数逐渐增大，反应进行到最大时间时，生成的氨气最多，氨的体积分数最高，由于t1～t2时间段和t4～t5时间段内，平衡都向逆反应方向移动，氨的百分含量都减小，所以应是t0～t1时间段中氨的百分含量最高， 故答案为：A；

60%=1.2mol/L，则： （4）平衡时CO的转化率为60%，则CO的浓度变化量=2mol/L×

起始浓度mol/L2转化浓度mol/L1.2平衡浓度mol/L0.8COg+H2Og31.21.8CO2g+H2g01.21.201.21.2

11

故平衡常数K=故答案为：1；

cCO2cH21.21.2==1，

cCOcH2O0.81.8（5）在相同温度下(850℃)，若起始时c(CO)=1mol⋅L−1，c(H2O)=2mol⋅L−1，反应进行一段时间后，测得H2的浓度为0.5mol⋅L−1，则：

起始浓度mol/L1转化浓度mol/L0.5平衡浓度mol/L0.5浓度商Qc=COg+H2Og20.51.5CO2g+H2g00.50.500.50.5

cCO2cH20.50.51==1，故平衡向正反应进行，此时v(正)>v(逆)，

cCOcH2O0.51.53故答案为：否；大于。

12．大于 0.001 0.36 mol·L—1 大于 反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，L—1+0.002 mol·L—1·s—1×10s×2=0.160mol·L—1 故温度升高 平衡时，c（NO2）=0.120 mol·

c（N2O4）=0.040 mol·L—1—0.002 mol·L—1·s—1×10s=0.02 mol·L—1

2K2=0.160mol·L—1）/0.020mol·L—1=1.3mol·L—1 逆反应 对气体分子数增大的反应，增

大压强平衡向逆反应方向移动 【解析】

（1）根据题意知，随温度升高，混合气体的颜色变深，二氧化氮的浓度增大，说明平衡向正反应方向移动；当其他条件不变时，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，说明正反应为吸热反应，故△H大于0。根据题给图像知，0-60s时段，N2O4的物质的量浓度变化为0.060 mol·L-1，根据公式v=△c/△t计算，v (N2O4)= 0.060 mol·L-1/60s=0.001 mol·L-1·s-1；分析题给L-1，四氧化二氮的平衡浓度为0.040 mol·L-1，K1= 图像知，二氧化氮的平衡浓度为0.120 mol·[NO2]2/[N2O4]=0.36 mol·L-1；

（2）①根据题意知，改变反应温度为T后，c(N2O4)以0.0020 mol·L-1·s-1的平均速率降低，即平衡向正反应方向移动，又反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故为温度升高，T大于1000C，答案为：大于；反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高； ②根据题意知，平衡时，c（NO2）=0.120 mol·L-1+0.002 mol·L-1·s-1×10s×2=0.160mol·L-1，cL-1-0.002 mol·L-1·s-1×10s=0.02 mol·L-1，K2=（0.160mol·L-1）（N2O4）=0.040 mol·

2

/0.020mol·L-1=1.3mol·L-1；

12

（3）温度为T时，反应达平衡，将反应容器的体积减小一半，即增大压强，当其他条件不变时，增大压强，平衡向气体物质平衡向气体物质系数减小的方向移动，即向逆反应方向移动，答案为：逆反应 对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动。

13