PAGE6-化學(xué)平衡常數(shù)[A篇學(xué)問(wèn)對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]學(xué)問(wèn)點(diǎn)一化學(xué)平衡常數(shù)1．下列關(guān)于平衡常數(shù)的說(shuō)法中正確的是()A．在平衡常數(shù)表達(dá)式中，反應(yīng)物濃度用起始濃度，生成物濃度用平衡濃度B．在任何條件下，化學(xué)平衡常數(shù)是一個(gè)恒定值C．平衡常數(shù)的大小與溫度、濃度、壓強(qiáng)等有關(guān)D．從平衡常數(shù)的大小可以推斷一個(gè)反應(yīng)進(jìn)行的程度答案D解析在平衡常數(shù)表達(dá)式中，反應(yīng)物濃度、生成物濃度都用平衡濃度，平衡常數(shù)的大小與溫度有關(guān)，溫度變更，反應(yīng)的平衡常數(shù)也發(fā)生變更，因此A、B、C錯(cuò)誤；平衡常數(shù)的大小可以推斷一個(gè)反應(yīng)進(jìn)行的程度，平衡常數(shù)越大，反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，所以D正確。2．對(duì)于反應(yīng)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH>0，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝eq\f(cCO·cH2,cC·cH2O)B．增大體系壓強(qiáng)，平衡常數(shù)K不發(fā)生變更C．上升體系溫度，平衡常數(shù)K減小D．增加C(s)的量，能加快正反應(yīng)速率答案B解析固態(tài)物質(zhì)濃度為常數(shù)，視為“1”，不需寫入平衡常數(shù)表達(dá)式，A項(xiàng)錯(cuò)誤；K只與溫度有關(guān)，因此增大體系壓強(qiáng)，平衡常數(shù)K不發(fā)生變更，B項(xiàng)正確；升溫該反應(yīng)正向進(jìn)行，K增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；增加C(s)的量，對(duì)反應(yīng)速率無(wú)影響，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．對(duì)于反應(yīng)3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)，反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為()A．K＝eq\f(cFe3O4·cH2,cFe·cH2O)B．K＝eq\f(cFe3O4·c4H2,cFe·c4H2O)C．K＝eq\f(c4H2O,c4H2)D．K＝eq\f(c4H2,c4H2O)答案D解析依據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義可寫出化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式，固體或純液體的濃度視為常數(shù)，它們不列入平衡常數(shù)的表達(dá)式中，故選D。4．某溫度時(shí)，反應(yīng)SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)SO3(g)的平衡常數(shù)K＝50。在同一溫度下，反應(yīng)2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)的平衡常數(shù)K1應(yīng)為()A．2500 B．100C．4×10－4 D．2×10－2答案C解析K＝eq\f(cSO3,cSO2·c\f(1,2)O2)，K1＝eq\f(c2SO2·cO2,c2SO3)，K1＝eq\f(1,K2)＝4×10－4。5．化學(xué)平衡常數(shù)K的數(shù)值大小是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)記，在常溫下，下列反應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)值如下：2NO(g)N2(g)＋O2(g)K1＝1×10302H2(g)＋O2(g)2H2O(g)K2＝2×10812CO2(g)2CO(g)＋O2(g)K3＝4×10－92請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)常溫下，NO分解產(chǎn)生O2的平衡常數(shù)表達(dá)式為________________。(2)常溫下，水分解產(chǎn)生O2，此時(shí)平衡常數(shù)的數(shù)值約為________。(3)常溫下，NO、H2O、CO2三種化合物分解放出O2的傾向由大到小的依次為____________。答案(1)K＝eq\f(cN2·cO2,c2NO)(2)5×10－82(3)NO>H2O>CO2解析(1)由化學(xué)平衡常數(shù)的定義可知K1＝eq\f(cN2·cO2,c2NO)。(2)水分解產(chǎn)生O2的平衡常數(shù)為eq\f(1,K2)＝eq\f(1,2×1081)＝5×10－82。(3)NO、H2O、CO2三種化合物分解產(chǎn)生O2的化學(xué)平衡常數(shù)數(shù)值分別為1×1030、5×10－82、4×10－92，所以產(chǎn)生O2的傾向：NO>H2O>CO2。學(xué)問(wèn)點(diǎn)二平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率的相關(guān)計(jì)算6．下列說(shuō)法中正確的是()A．從平衡常數(shù)的大小可以推斷隨意反應(yīng)進(jìn)行的程度B．對(duì)同一反應(yīng)，K值越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大C．K值越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小D．溫度越高，K值越大答案B解析平衡常數(shù)可以推斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度，而非隨意反應(yīng)，A錯(cuò)誤；平衡常數(shù)越大，說(shuō)明平衡體系中生成物所占的比例越大，它的正向反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，即該反應(yīng)進(jìn)行得越完全，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大，故B正確，C錯(cuò)誤；溫度上升，K值可能變大，也可能變小，D錯(cuò)誤。7．在肯定溫度下的密閉容器中，加入1molCO和1molH2O發(fā)生反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得n(H2)＝0.5mol，下列說(shuō)法不正確的是()A．在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝1B．平衡常數(shù)與反應(yīng)溫度無(wú)關(guān)C．CO的平衡轉(zhuǎn)化率為50%D．平衡時(shí)n(H2O)＝0.5mol答案B解析CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)起始/mol1100轉(zhuǎn)化/mol0.50.50.50.5平衡/mol0.50.50.50.5由化學(xué)方程式及以上數(shù)據(jù)推斷可得A、C、D三項(xiàng)正確；平衡常數(shù)與反應(yīng)溫度有關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤。8．試驗(yàn)室用4molSO2與2molO2進(jìn)行反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.64kJ·mol－1，當(dāng)放出314.624kJ熱量時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率為()A．40% B．50%C．80% D．90%答案C解析依據(jù)放出314.624kJ的熱量可知參與反應(yīng)的SO2的物質(zhì)的量為eq\f(314.624kJ,196.64kJ·mol－1)×2＝3.2mol，故SO2的轉(zhuǎn)化率為eq\f(3.2mol,4mol)×100%＝80%。9．X、Y、Z為三種氣體，把a(bǔ)molX和bmolY充入一密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)X(g)＋2Y(g)2Z(g)。達(dá)到平衡時(shí)，若三者的物質(zhì)的量滿意n(X)＋n(Y)＝n(Z)，則Y的轉(zhuǎn)化率為()A．[(a＋b)/5]×100%B．[2(a＋b)/(5b)]×100%C．[2(a＋b)/5]×100%D．[(a＋b)/(5b)]×100%答案B解析設(shè)參與反應(yīng)的Y的物質(zhì)的量為nmol，則X(g)＋2Y(g)2Z(g)起始/molab0平衡/mola－n/2b－nn由于平衡時(shí)n(X)＋n(Y)＝n(Z)，則有(a－n/2)＋(b－n)＝n，解得n＝2(a＋b)/5，所以Y的轉(zhuǎn)化率為[2(a＋b)/5]/b×100%＝[2(a＋b)/(5b)]×100%。10．可逆反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)在密閉容器中建立了平衡。當(dāng)溫度為749K時(shí)，K＝eq\f(9,4)，則：(1)當(dāng)CO和H2O的起始濃度均為2mol·L－1時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為________。(2)當(dāng)CO的起始濃度仍為2mol·L－1，H2O的起始濃度為6mol·L－1時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率約為________。答案(1)60%(2)85%解析(1)設(shè)CO轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量濃度為xmol·L－1，CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)起始(mol·L－1)2200轉(zhuǎn)化(mol·L－1)xxxx平衡(mol·L－1)2－x2－xxxK＝eq\f(x2,2－x2)＝eq\f(9,4)，解得：x＝1.2CO的轉(zhuǎn)化率＝eq\f(1.2mol·L－1,2mol·L－1)×100%＝60%。(2)設(shè)CO轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量濃度為ymol·L－1，CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)起始(mol·L－1)2600轉(zhuǎn)化(mol·L－1)yyyy平衡(mol·L－1)2－y6－yyyK＝eq\f(y2,2－y6－y)＝eq\f(9,4)，解得：y≈1.7CO的轉(zhuǎn)化率＝eq\f(1.7mol·L－1,2mol·L－1)×100%＝85%。[B篇綜合提升訓(xùn)練]11．某溫度下，在一個(gè)2L的密閉容器中加入4molA和2molB進(jìn)行反應(yīng)3A(g)＋2B(g)4C(s)＋D(g)，反應(yīng)2min后達(dá)到平衡，測(cè)得生成1.6molC，下列說(shuō)法正確的是()A．前2min，D的平均反應(yīng)速率為0.2mol·L－1·min－1B．達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，B的轉(zhuǎn)化率是40%C．增大該體系的壓強(qiáng)，化學(xué)平衡常數(shù)增大D．達(dá)到平衡時(shí)，A、B的轉(zhuǎn)化率之比為1∶1答案B解析生成1.6molC的同時(shí)消耗0.8molB，生成0.4molD，則前2min，v(D)＝eq\f(\f(0.4mol,2L),2min)＝0.1mol·L－1·min－1，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B的平衡轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.8mol,2mol)×100%＝40%，B項(xiàng)正確；平衡常數(shù)僅與溫度有關(guān)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；起先時(shí)，A、B的投入量與化學(xué)計(jì)量數(shù)并不對(duì)應(yīng)，所以兩者的轉(zhuǎn)化率并不相等，D項(xiàng)錯(cuò)誤。12．人體血液內(nèi)的血紅蛋白(Hb)易與O2結(jié)合生成HbO2，因此具有輸氧實(shí)力，CO吸入肺中發(fā)生反應(yīng)：CO＋HbO2O2＋HbCO,37℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝220。HbCO的濃度達(dá)到HbO2濃度的0.02倍，會(huì)使人智力受損。據(jù)此，下列結(jié)論錯(cuò)誤的是()A．CO與HbO2反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(cO2·cHbCO,cCO·cHbO2)B．人體吸入的CO越多，與血紅蛋白結(jié)合的O2越少C．當(dāng)吸入的CO與O2濃度之比大于或等于0.02時(shí)，人的智力才會(huì)受損D．把CO中毒的病人放入高壓氧艙中解毒，其原理是使上述平衡向左移動(dòng)答案C解析由反應(yīng)方程式知，K的表達(dá)式正確，A正確；CO與HbO2反應(yīng)的平衡常數(shù)達(dá)220，可見(jiàn)其正向進(jìn)行的程度很大，B正確；K＝eq\f(cO2·cHbCO,cCO·cHbO2)，由題意知，K＝220，eq\f(cHbCO,cHbO2)＝0.02時(shí)，人的智力受損，則eq\f(cCO,cO2)≈9×10－5，C錯(cuò)誤；當(dāng)O2濃度很大時(shí)，題中平衡將逆向移動(dòng)，從而解救病人，D正確。13．H2S與CO2在高溫下發(fā)生反應(yīng)：H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)。在610K時(shí)，將0.10molCO2與0.40molH2S充入2.5L的空鋼瓶中，反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02。(1)H2S的平衡轉(zhuǎn)化率α1＝________%，反應(yīng)平衡常數(shù)K＝________。(2)在620K重復(fù)試驗(yàn)，平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.03，H2S的轉(zhuǎn)化率α2________α1，該反應(yīng)的ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)。答案(1)2.50.00285(2)>>解析對(duì)于反應(yīng)H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)初始(mol)0.400.1000轉(zhuǎn)化(mol)xxxx平衡(mol)0.40－x0.10－xxx反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02，則eq\f(x,0.50)＝0.02，x＝0.01。(1)H2S的平衡轉(zhuǎn)化率α1＝eq\f(0.01mol,0.40mol)×100%＝2.5%鋼瓶的體積為2.5L，則平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度分別為c(H2S)＝0.156mol·L－1，c(CO2)＝0.036mol·L－1，c(COS)＝c(H2O)＝0.004mol·L－1，則K＝eq\f(0.004×0.004,0.156×0.036)＝eq\f(1,351)≈0.00285。(2)依據(jù)題目供應(yīng)的數(shù)據(jù)可知溫度由610K上升到620K時(shí)，化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)由0.02變?yōu)?.03，所以H2S的轉(zhuǎn)化率增大，α2>α1；依據(jù)題意可知：上升溫度，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故ΔH>0。14．工業(yè)合成氨N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)反應(yīng)過(guò)程中的能量變更如圖所示，據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)該反應(yīng)通常用活性鐵作催化劑，加活性鐵會(huì)使圖中B點(diǎn)上升還是降低________，理由是_________________________________________________________________________________________________________________________。(2)該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝____________，當(dāng)某時(shí)刻eq\f(c2NH3,cN2·c3H2)________K(填“<”“>”或“＝”)時(shí)，反應(yīng)向右進(jìn)行。(3)450℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)________500℃時(shí)的平衡常數(shù)(填“<”“>”或“＝”)。(4)肯定條件下的密閉容器中，該反應(yīng)達(dá)到平衡，要提高H2的轉(zhuǎn)化率，可以實(shí)行的合理措施有________(填字母代號(hào))。a．高溫高壓 B．加入催化劑c．增加N2的濃度 D．增加H2的濃度e．分