课时跟踪检测(四十) 化学平衡常数

课时跟踪检测（四十）化学平衡常数1．已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应”。

一定条件下，下列反应不能自发进行的是()A．2O3(g)===3O2(g)ΔH<0B．2CO(g)===2C(s)＋O2(g)ΔH>0C．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0D．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)ΔH>0解析：选B A项，是一个ΔH<0，ΔS>0的反应，一定能自发进行；B项，是一个ΔH>0，ΔS<0的反应，一定不能自发进行；C项，是一个ΔH<0，ΔS<0的反应，低温条件下可自发进行；D项，是一个ΔH>0，ΔS>0的反应，高温条件下可自发进行。

2．随着汽车使用量增大，尾气污染已经受到人们的普遍关注。

研究表明，常温常压下：2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH＝－746.8 kJ·mol－1，ΔS＝－197.5 J·mol－1·K－1。

下列说法与事实不相符合的是()A．常温下，ΔH－TΔS>0，此反应不能自发进行B．常温下，ΔH－TΔS<0，但CO和NO通常难以转化为N2和CO2C．汽车尾气中含有较多的CO和NO，是因为该反应的活化能较高D．要有效降低汽车尾气中的CO和NO含量，应该寻找高效廉价的催化剂解析：选A常温下，反应2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)的ΔH<0、ΔS<0，则ΔH －TΔS＝(－746.8 kJ·mol－1)－298 K×(－0.197 5 kJ·mol－1·K－1)＝－687.945 kJ·mol－1<0，则该反应常温下能自发进行，A错误；常温下，ΔH－TΔS<0，但CO和NO通常难以转化为N2和CO2，必须寻找高效催化剂，B正确；该反应的活化能较高，反应速率较慢，故汽车尾气中含有较多的CO和NO，C正确；要有效降低汽车尾气中的CO和NO含量，应该寻找高效廉价的催化剂，降低反应的活化能，提高反应速率，D正确。

3．在一定温度下，改变反应物中n(SO2)对反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<0的影响如图所示，下列说法正确的是()A．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K b >K c >K aC ．上述图像可以得出SO 2的含量越高得到的混合气体中SO 3的体积分数越高D ．a 、b 、c 三点中，a 点时SO 2的转化率最高解析：选D A 项，图中纵坐标为平衡时SO 3的体积分数，故a 、b 、c 均为平衡点，错误；B 项，由于温度不变，K a ＝K b ＝K c ，错误；C 项，从图中可看出，b 点SO 3在混合气体中体积分数最高，错误；D 项，当O 2的量相同时，a 点n (SO 2)最小，转化率最高，正确。

4．某温度下，在一个2 L 的密闭容器中，加入4 mol X 和2 mol Y 进行如下反应：3X(g) ＋2Y(g)4Z(s)＋2W(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol Z ，则下列说法正确的是( ) A ．该反应的化学平衡常数表达式是K ＝c 4(Z )·c 2(W )c 3(X )·c 2(Y )B ．此时，Y 的平衡转化率是40%C ．增大该体系的压强，化学平衡常数增大D ．增加Y ，Y 的平衡转化率增大解析：选B 化学平衡常数的表达式中不能出现固体或纯液体物质，而物质Z 是固体，A 错误；根据化学方程式可知，平衡时减少的Y 的物质的量是1.6 mol ×12＝0.8 mol ，所以Y 的转化率为0.8 mol2 mol ×100%＝40%，B 正确；平衡常数只与温度有关，增大压强时平衡常数不变，C 错误；增加Y 后平衡右移，X 的转化率增大，而Y 的转化率减小，D 错误。

5．在容积均为1 L 的三个密闭容器中，分别放入镍粉并充入1 mol CO ，控制在不同温度下发生反应：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)，当反应进行到5 min 时，测得Ni(CO)4的体积分数与温度的关系如图所示。

下列说法正确的是( ) A ．正反应为吸热反应，平衡常数：K (T 1)>K (T 2) B ．反应进行到5 min 时，b 容器中v 正＝v 逆 C ．达到平衡时，a 、b 、c 中CO 的转化率为b>a>c D ．减压或升温可将φ[Ni(CO)4]由b 状态转变成c 状态解析：选D 温度越低，反应速率越慢，因此再结合a 、b 、c 三容器对应数值知，a 容器中反应未达到平衡，b →c 的变化则说明随温度升高化学平衡逆向移动，则正反应为放热反应，A 错误；反应进行到5 min 时，b 容器未必达到平衡状态，则b 容器中v 正不一定等于v 逆，B 错误；其他条件相同时，随温度升高平衡左移，K 值减小，CO 转化率减小，达到平衡时，CO 的转化率为a>b>c ，C 错误；结合A 项分析知，升温可使b 中的平衡状态转变为c 中的平衡状态，减压平衡逆向移动，导致Ni(CO)4浓度变小，即由b 状态转变为c 状态，D 正确。

6．某温度下，在2 L 的密闭容器中，加入1 mol X(g)和 2 mol Y(g)发生反应：X(g)＋m Y(g)3Z(g)。

平衡时，X 、Y 、Z 的体积分数分别为30%、60%、10%。

在此平衡体系中加入1 mol Z(g)，再次达到平衡后，X 、Y 、Z 的体积分数不变。

下列叙述不正确的是( ) A ．m ＝2B ．两次平衡的平衡常数相同C ．X 与Y 的平衡转化率之比为1∶1D ．第二次平衡时，Z 的浓度为0.4 mol·L －1解析：选D A 项，根据再次加入1 mol Z(g)，平衡后，X 、Y 、Z 的体积分数不变，可知该反应是一个反应前后气体分子数相等的反应，因此m ＝2。

B 项，由于温度没有变化，故两次平衡的平衡常数相同。

C 项，因为是按照化学方程式中化学计量数之比充入的反应物，因此二者的平衡转化率相等。

D 项，该反应前后气体分子数不变，因此反应后气体的物质的量与反应前一样，都为4 mol ，而平衡后Z 的体积分数为10%，平衡时Z 的物质的量为4 mol ×10%＝0.4 mol ，容器体积为2 L ，Z 的浓度为0.2 mol·L －1。

7．一定条件下，反应2NH 3(g)N 2(g)＋3H 2(g) ΔH >0，达到平衡时N 2的体积分数与温度、压强的关系如图所示。

下列说法正确的是( )A ．压强：p 1>p 2B ．b 、c 两点对应的平衡常数：K c >K bC ．a 点：2v 正(NH 3)＝3v 逆(H 2)D ．a 点：NH 3的转化率为13解析：选B 该反应为气体分子数增大的反应，恒温时，压强越大，N 2的体积分数越小，则p 1<p 2，故A 错误；b 、c 两点对应温度b <c ，该反应为吸热反应，温度越高，平衡常数越大，则K c >K b ，故B 正确；反应速率之比等于化学计量数之比，3v 正(NH 3)＝2v 逆(H 2)，故C 错误；对于反应2NH 3N 2(g)＋3H 2(g)，假设反应前氨的物质的量为1 mol ，反应的氨的物质的量为x mol ，则x21＋x ＝0.1，解得x ＝14，因此氨的转化率为14，故D 错误。

8．一定温度下，在一个容积为1 L 的密闭容器中，充入1 mol H 2(g)和1 mol I 2(g)，发生反应H 2(g)＋I 2(g)2HI(g)，经充分反应达到平衡后，生成的HI(g)占气体体积的50%，该温度下，在另一个容积为2 L 的密闭容器中充入1 mol HI(g)发生反应HI(g)12H 2(g)＋12I 2(g)，则下列判断正确的是( ) A ．后一反应的平衡常数为1 B ．后一反应的平衡常数为0.5C ．后一反应达到平衡时，H 2的平衡浓度为0.25 mol·L －1 D ．后一反应达到平衡时，HI(g)的平衡浓度为0.5 mol·L －1解析：选B 前一反应达平衡时c (H 2)＝c (I 2)＝0.5 mol·L －1，c (HI)＝1 mol·L －1，则平衡常数K 1＝c 2(HI )c (H 2)· c (I 2)＝120.5×0.5＝4，而后一反应的平衡常数K 2＝＝1K 1＝0.5，A 项错误，B 项正确；设后一反应达平衡时c (H 2)＝x mol·L －1，则平衡时c (I 2)＝x mol·L －1，c (HI)＝(0.5－2x )mol·L －1，K 2＝＝0.5，解得x ＝0.125，故平衡时c (HI)＝0.25 mol·L －1，C 、D 项错误。

9．某温度下，将2 mol A 和3 mol B 充入一密闭容器中，发生反应：a A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，5 min 后达到平衡。

已知该温度下其平衡常数K ＝1，若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍，A 的转化率不发生变化，则( ) A ．a ＝3 B ．a ＝2C ．B 的转化率为40%D ．B 的转化率为60%解析：选C 温度不变，扩大容器体积(相当于减小压强)时，A 的转化率不变，说明反应前后气体的体积不变，即a ＝1，A 、B 两项均错误；假设达到平衡时，B 的转化量为x mol ，则A 、B 、C 、D 平衡时的物质的量分别为(2－x )mol 、(3－x ) mol 、x mol 、x mol ，。