2022届高三化学一轮复习 化学反应原理09 化学平衡常数（含解析）.docx

1、化学平衡常数一、单选题（共14题）1吸热反应，在2000时，。2000时，向10 L密闭容器内充入、，和，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无法判断此反应的初始状态是否为化学平衡状态2合成气用于合成氨气时需除去CO，发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H0，下列措施中能使增大的是A升高温度B恒温恒容下充入He(g)C将H2从体系中分离D减少压强3一定条件下，在密闭容器中进行反应： HV逆D达到平衡后，升高温度，正、逆反应速率均增大，平衡正向移动14时，反应

2、的平衡常数。该温度下，测得某时刻容器内含，和，此时该反应的状态是A刚好达到平衡B反应向正反应方向进行C反应向逆反应方向进行D容器体积未知，无法判断二、填空题（共5题）15在一定体积的密闭容器中，进行化学反应：，其化学平衡常数K和温度T的关系如表所示：70080083010001200K0.60.91.01.72.6请回答下列问题：(1)某温度下，在2 L的密闭容器中，加入和，充分反应达平衡时，CO的平衡浓度为，试判断此时的反应温度为_。(2)若在(1)所处的温度下，在1 L的密闭容器中，加入和，则充分反应达平衡时，的物质的量_。A等于1 mol B大于1 mol C大于0.5 mol，小于1

3、mol D无法确定16氮是地球上含量最丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题：在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下化学反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H”、“=”或“”、“”“=”或“不能确定”)。若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则合成氨反应的平衡_(填“向左”、“向右”或“不”)移动；使用催化剂_(填“增大”、“减小”或“不改变”)反应的H。17在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：。其化学平衡常数K和温度t的关系如表：t70080083010001200K0.640.91.01.72.6回答下列问题：(1)该反应

4、的化学平衡常数表达式为_，该反应为反应_(选填“吸热”或“放热”)。(2)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_(多选扣分)a容器中压强不变b混合气体中不变cde容器中的气体密度保持不变(3)起始时按的比例向容器中充入和，保持反应温度为700，当反应达到平衡时，_。(4)830时，向容器中充入1 mol CO、5mol，保持温度不变，反应达平衡后，其平衡常数_1.0(填“大于”、“小于”或“等于”)。该温度时，若投入的，CO，的浓度分别是2mo/L、3mol/L、6mol/L、1mol/L，则此时平衡向哪个方向移动_(填“正反应方向移动”、“逆反应方向移动”或“不移动”)。18在一个固定容

5、积的密闭容器中，有如下反应： H=QkJ/mol，其化学平衡常数K和温度t的关系如下70080085010001200K(1)下列各项能判断该反应已达到化学平衡状态的是_。a容器中压强不变 bH不变 c dCO的质量分数不变(2)在时，可逆反应在固定容积的密闭容器中进行，容器内各物质的浓度变化如下表：时间CO00023456计算：时，的转化率_。表中之间数值发生变化，可能的原因是_。(3)在723K时，将和通入抽空的1L恒容密闭容器中，发生如下反应： ，反应达平衡后，水的物质的量分数为。的平衡转化率等于_，反应平衡常数K等于_保留两位有效数字。再向容器中加入过量的和，则容器中又会增加如下平衡：

6、K1， K2，最后反应达平衡时，容器中水的物质的量分数为，则K1等于_。19用氮化硅陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下： 3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)，在温度T0下的2L密闭容器中，加入0.3molSiCl4，0.2molN2，0.6molH2进行上述反应，2min后达到平衡，测得固体的质量增加了2.8g (1)SiCl4的平均反应速率为_(2)平衡后，若改变温度，混合气体的平均相对分子质量与温度的关系如图所示，下列说法正确的是_A该反应在T0温度下可自发进行B若混合气体

7、的总质量不变，表明上述反应己达到平衡状态C其他条件不变，增大Si3N4的物质的量，平衡向左移动D按3:2:6的物质的量比增加反应物，SiCl4(g)的转化率升高 (3)下表为不同温度下该反应的平衡常数，其他条件相同时，在_(填“T1”、“T2”、“T3”)温度下反应达到平衡所需时间最长：温度TT1T2T3平衡常数K1.22.510假设温度为T1时向该反应容器中同时加入c(SiCl4)=0.3mol/L， c(H2)=0.3mol/L，c(N2)=xmol/L，c(HCl)=0.3mol/L和足量Si3N4(s)，若要使平衡建立的过程中HCl浓度减小，x取值范围为_(4)该反应的原子利用率目标产

8、物质量与反应物总质量比值为_ (保留2位有效数字)参考答案1C【详解】该反应的浓度商，故反应的初始状态为非化学平衡状态，反应逆向进行，综上所述C项正确。2C【详解】A对于反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0，升高温度平衡逆向移动，所以减小，故A不符合题意； B对于反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0，恒温恒容下充入He(g)，增大压强平衡不移动，所以不变，故B不符合题意； C对于反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0，将H2从体系中分离，使平衡正向移动，所以增大，故C符合题意；D对于反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H c 2

9、 = 向左 不改变 【详解】该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，生成物浓度减小，反应物浓度增大，所以K1K2，故答案为：；N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0，反应是气体体积减小的放热反应，则a容器内各物质的浓度之比等于计量数之比，但不确定各物质起始浓度以及转化率，因此无法确定达到平衡时各物质浓度，因此不能证明正逆反应速率相等，故a不选；b不同物质的正逆反应速率之比等于其计量数之比是平衡状态，3v(N2)正=v(H2)逆时能说明反应处于平衡状态，故b不选；c该反应为气体非等体积反应，当容器内压强不变，说明气体的物质的量不变，该反应达平衡状态，故c选；d该反应参加反应的

10、物质都是气体，根据质量守恒可知，气体总质量不变，如果是在密闭容器中反应，体积不变，密度始终不变，故d不选；故答案为：c；由表格数据可知，在400时，N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的K=0.5，温度不变时，平衡常数不变，因此2NH3(g)N2(g)3H2(g)的K=2；400时，某时刻N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则c(N2)=4mol/L，c(H2)=2mol/L，c(NH3)=4mol/L，则QC=0.5=K，则该时刻处于平衡状态，故v(N2)正=v(N2)逆；若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，而氩气不参加化学反应，容器体积将增大，参加反应的

11、各物质的分压将减小，因此平衡将向左移动；使用催化剂只是改变反应的活化能，不改变反应的焓变，故答案为：向左；不改变。17 吸热 bc 等于 不移动 【分析】此题重点考查化学平衡相关知识点，利用温度对平衡的影响判断反应是放热还是吸热反应，利用平衡状态特点动态平衡判断化学平衡的标志，利用三段式可以计算平衡时各物质的量浓度之比，利用浓度商判断可逆反应进行的方向。【详解】（1）平衡常数表达式,由于升高温度平衡向吸热方向移动，根据表格中温度升高，平衡常数增大，说明平衡向正反应方向 移动，所以正反应是吸热反应。（2）化学平衡状态的依据，a中压强对平衡无影响，反应进行中压强保持不变，所以压强不能作为平衡状态的

12、标志。b中浓度不变说明达到平衡。可作为平衡状态的依据。C中不同物质表示正逆反应速率，且之比等于化学计量数之比，说明正反应速率等于逆反应速率。能做为平衡状态的依据。d中浓度相等不能说明达到平衡状态的依据，故选答案bc。（3）根据三段式：，解得x=，则：。（4）根据平衡常数只与温度有关进行判断，当温度在830时，由已知表格数据可以得知，平衡常数是1.0，故填等于。该温度下，投入，CO，的浓度分别是2mo/L、3mol/L、6mol/L、1mol/L时，算出=K,故平衡不移动，达到平衡。【点睛】根据平衡常数的特点，只与温度有关，及化学平衡移动的特点，结合平衡的计算方法三段式可以解答此题。18cd 4

13、0% 增加H2O(g)的浓度 15% 0.076 9 【详解】(1)a因为反应前后气体体积不变，所以容器中压强始终不变，a不一定达平衡状态；b化学反应及反应时的温度一定时，H不变，其与反应是否达平衡无关，b不一定达平衡状态；c，各物质的浓度不变，反应达平衡状态；dCO的质量分数不变，各物质的浓度不变，反应达平衡状态；故选cd；(2)依题意，850时，K=1.0，则4min时，c3=0.12mol/L，所以的转化率= 40%；表中之间数值发生变化，CO浓度减小0.02mol/L，CO2浓度增大0.02mol/L，H2O浓度增大0.05mol/L，说明可能的原因是增加H2O(g)的浓度；答案为：4

14、0%；增加H2O(g)的浓度；(3)设参加反应的H2的物质的量为x，则可建立如下三段式：则，x=0.03mol，CO2的平衡转化率等于=15%，反应平衡常数K等于= 0.076。上面平衡体系中，CO2为0.17mol，H2为0.07mol，CO、H2O(g)都为0.03mol；由反应方程式可知，若参加反应的H2物质的量为y，则生成H2O的物质的量也为y，从而得出，y=0.06mol，则K1等于=9。答案为：0.076；9。190.015molL-1min-1 AB T3 0x0.15 24% 【详解】(1)固体的质量增加了2.80g为Si3N4的质量，其物质的量为=0.02mol， 根据方程式可知消耗的n(SiCl4)=3n(Si3N4)=30.02mol=0.06mol，v(SiCl4)= 0.015mol/(Lmin)；(2) A由图可知，随温度升高，气体的平均相对分子质量增大，说明正反应为放热反应，即H0，H-TST2T3，温度越低，反应速率越慢，到达平衡时间越长，即温度T3达到平衡时间最长；HCl浓度减小说明反应向逆向进行，故Q=K=1.2，解得0x0.15；(4)根据质量守恒，反应物总质量等于生成物总质量，故原子利用率= 100% =100%=100%24 %；