2017高考化学一轮复习 第11周 第3天 化学平衡常数及转化率天天练(含解析)鲁科版

第3天化学平衡常数及转化率
(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) [概念辨析] 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)反应物、生成物都必须在化学平衡常数公式中出现，不论是何状态。

(×)
(2)一个化学反应，使用催化剂与不使用催化剂，对化学平衡常数没有影响。

(√)
(3)温度越高，化学平衡常数就越大。

(×)
(4)能自发进行的反应一定能实际发生。

(×)
(5)放热过程都能自发进行，吸热过程都不能自发进行。

(×)
(6)高温高压下使石墨转化为金刚石的过程是自发过程。

(×)
(7)一定温度下，反应MgCl2(1)===Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH<0，ΔS>0。

(×)
(8)同种物质在三种状态下，熵值由大到小的顺序为S(g)>S(l)>S(s)。

(√)
1．在恒容密闭容器中，CO与H2发生反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，达到平衡后，若只改变某一条件，图中正确的是( )
解析：增大CO的浓度，平衡向正反应方向进行，但CO的转化率降低，A项错误；平衡常数只与温度有关系，B项正确，C项错误；CO的转化率越大，生成的甲醇越多，D项错误。

答案： B
2．在一定温度下的密闭容器中，加入 1 mol CO和 1 mol H2O(g)发生反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，达到平衡时测得n(H2)为0.5 mol。

下列说法不正确的是( ) A．在该温度下，平衡常数K＝1
B．平衡常数与反应温度无关
C．CO的平衡转化率为50%
D．其他条件不变，改变压强，平衡不移动
解析：
CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
起始的物质的量/mol 1 1 0 0
反应的物质的量/mol 0.5 0.5 0.5 0.5 平衡的物质的量/mol 0.5 0.5 0.5 0.5
由化学反应方程式及以上数据判断可得，A 、C 、D 项均正确。

平衡常数与反应温度有关，B 项错误。

答案： B
3．X 、Y 、Z 为三种气体，把a mol X 和b mol Y 充入一密闭容器中，发生反应X ＋2Y 2Z ，
达到平衡时，若它们的物质的量满足：n (X)＋n (Y)＝n (Z)，则Y 的转化率为( )
A.a ＋b
5×100%
B.a ＋
b
5b
×100% C.
a ＋
b
5
×100%
D.a ＋b
5a ×100%
解析： X ＋ 2Y 2Z
起始物质的量/mol a b 0 转化物质的量/mol x 2x 2x 平衡物质的量/mol a －x b －2x 2x
据题意：(a －x )＋(b －2x )＝2x 。

解得：x ＝a ＋b
5，故Y 的转化率为
a ＋
b
5
b
×100%＝
a ＋
b
5b
×100%。

答案： B
4.
(2015·安徽理综，11)汽车尾气中NO 产生的反应为：N 2(g)＋O 2(g)2NO(g)。

一定
条件下，等物质的量的N 2(g)和O 2(g)在恒容密闭容器中反应，如图曲线a 表示该反应在温度
T 下N 2的浓度随时间的变化，曲线b 表示该反应在某一起始反应条件改变时N 2的浓度随时间
的变化。

下列叙述正确的是( )
A ．温度T 下，该反应的平衡常数K ＝
c 0－c 1
2
c 21
B ．温度T 下，随着反应的进行，混合气体的密度减小
C ．曲线b 对应的条件改变可能是加入了催化剂
D ．若曲线b 对应的条件改变是温度，可判断该反应的ΔH <0
解析： A 选项正确，达平衡时，c (N 2)＝c (O 2)＝c 1 mol·L －1
，c (NO)＝2(c 0－c 1) mol·L
－1
，故K ＝c 2
c
2
c
2
＝
4c c 0－c 1
c 21
；B 选项错误，因反应前后容器体积不变，且反
应中无固态(或液态)物质参加或生成，故混合气体的密度始终不变；C 选项错误，催化剂只能改变到达平衡的时间，不会破坏平衡，即加入催化剂时氮气的平衡浓度不会改变；D 选项错误，对比曲线a 和b 到达平衡所需时间，可知曲线b 对应的条件改变是升高温度，达新平衡时c (N 2)减小，则平衡正向移动，故该反应应为吸热反应，即ΔH ＞0。

答案： A
5．在0.5 L 的密闭容器中，一定量的氮气与氢气进行如下反应：N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g)
ΔH ＝a kJ·mol －1，其化学平衡常数K 与温度的关系如下：
请回答下列问题。

(1)写出该反应的化学平衡常数表达式：________，a ______(填“大于”、“小于”或“等于”)0。

(2)400 ℃时，2NH 3(g)
N 2(g)＋3H 2(g)的化学平衡常数为________，测得氨气、氮气、
氢气的物质的量分别为3 mol 、2 mol 、1 mol 时，该反应的v 正(N 2)________(填“大于”、“小于”或“等于”)v 逆(N 2)。

解析： (1)根据平衡常数的定义可写出该反应的平衡常数表达式为K ＝
c 2
3
c
2
c
3
2。

由表中数据可知，温度升高，平衡
常数减小，即平衡逆向移动，故正反应为放热反应，所以a <0。

(2)N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g)与2NH 3(g)
N 2(g)＋3H 2(g)的平衡常数互为倒数，故
400 ℃时2NH 3(g)
N 2(g)＋3H 2(g)的化学平衡常数K ＝1/0.5＝2。

当氨气、氮气、氢气的
物质的量分别为3 mol 、2 mol 、1 mol 时，三者的浓度分别为6 mol·L －1、4 mol·L －1、2 mol·L －1
，此时的浓度商Q c ＝4×23
62＝89<K ，所以平衡正向移动，v 正(N 2)>v 逆(N 2)。

答案： (1)K ＝c 2
3c 2
c
3
2
小于
(2)2 大于
6．(1)生产氢气：将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。

C(s)＋H 2O(g)
H 2(g)＋CO(g)
ΔH ＝＋131.3 kJ·mol －1，ΔS ＝＋133.7 J·mol －1·K －1，该反应在低温下________(填“能”或“不能”)自发进行。

(2)已知在400 ℃时，N 2(g)＋3H 2(g)
2NH 3(g)的K ＝0.5。

①在400 ℃时，2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的K′＝________(填数值)。

②400 ℃时，在0.5 L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2 mol、1 mol、2 mol，则此时反应v(N2)正________(填“>”“<”“＝”或“不确定”)v(N2)逆。

③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ΔH。

解析：(1)根据ΔH－TΔS<0及ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1，ΔS＝＋133.7 J·mol－1·K
－1＝0.133 7 kJ·mol－1·K－1，解得在T> 131.3 kJ·mol－1
0.133 7 kJ·mol－1·K－1≈982 K时该反应能自发进行，由此可知该反应在低温下不能自发进行。

(2)①平衡常数的值与化学方程式的书写有关，根据平衡常数的定义可得K′＝1
K＝2。

②引入浓度商Q，Q＝c23
c 2c32＝
42
4×23＝
1
2＝K，
说明此时已达化学平衡状态，即v(N 2)正＝v(N2)逆。

③恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，使总体积增大。

答案：(1)不能
(2)①2②＝③向左不改变。