高中化学 化学平衡常数选修4

化学平衡常数
高考频度：★★★★★难易程度：★★★☆☆
在一定条件下，已达平衡的可逆反应：2A(g)+B(g)2C(g)，下列说法中正确的是
A．平衡时，此反应的平衡常数K与各物质的浓度有如下关系：K=
B．改变条件后，该反应的平衡常数K一定不变
C．如果改变压强并加入催化剂，平衡常数会随之变化
D．若平衡时增加A和B的浓度，则平衡常数会减小
【参考答案】A
1．使用化学平衡常数应注意的问题
（1）化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。

（2）反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可看作“1”而不代入公式。

（3）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，由于化学方程式的书写不同，平衡常数的表达式不同，如N2＋3H22NH3，K＝a则有：2NH3N2＋3H2，K′＝1/a。

N2＋
H2NH3，K″＝。

2．化学平衡常数的应用
（1）判断反应进行的程度
K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。

（2）判断反应的热效应
若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。

（3）判断平衡移动方向
利用平衡常数可从定量的角度解释恒温下浓度、压强对化学平衡移动的影响。

对于可逆反应m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)在任意状态下，生成物的浓度和反应物
的浓度之间的关系用Q＝表示，则：
当Q＝K时，反应处于平衡状态，v正＝v逆；
当Q<K时，反应向正反应方向进行，v正>v逆；
当Q>K时，反应向逆反应方向进行，v正<v逆。

（4）计算转化率
依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度)，从而计算反应物的转化率。

1．关于化学平衡常数的叙述中正确的是
A．温度一定，一个化学反应的平衡常数不是一个常数
B．两种物质反应，不管如何书写化学方程式，平衡常数不变
C．温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数
D．某一时刻，当生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值小于该温度下的平衡常数时，v正< v逆
2．反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)，700 ℃时平衡常数为1.47，900 ℃时平衡常数为
2.15。

下列说法正确的是
A．升高温度该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小
B．该反应的化学平衡常数表达式为K=
C．绝热容器中进行该反应，温度不再变化，则达到化学平衡状态
D．该反应的正反应是放热反应
3．汽车尾气中NO产生的反应为：N2(g)+O2(g)2NO(g)。

一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，下图曲线a表示该反应在温度T下N2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N2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=
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
4．下列反应在210 ℃达到平衡：
①PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g) ΔH=Q1K=1
②CO(g)+Cl2(g)COCl2(g) ΔH=-Q2K'=5×104
③COCl2(g)CO(g)+Cl2(g) ΔH=Q3K″
（1）根据反应①的平衡常数K表达式，下列等式必定成立的是。

A．c(PCl5)=c(PCl3)=c(Cl2)=1
B．c(PCl5)=c(PCl3)·c(Cl2)=1
C．c(PCl5)=c(PCl3)·c(Cl2)
（2）反应②和反应③的平衡常数K'和K″存在的关系为。

（3）温度不变，降低Cl2的浓度，反应③的K″的值(填“增大”“减小”或“不变”)。

（4）要使反应①和反应②的K值相等，应采取的措施是。

A．反应①、②同时升高温度
B．反应①、②同时降低温度
C．反应①降低温度，反应②维持210 ℃
5．在一定体积的密闭容器中，进行化学反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，其化学平衡常数K和温度T的关系如表：
T/℃700 800 830 1 000 1 200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式K= 。

（2）该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。

（3）某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为。

（4）若830 ℃时，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K (填“大于”“小于”或“等于”)1.0。

（5）830 ℃时，容器中的反应已达到平衡。

在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积，平衡 (填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。

（6）若1 200 ℃时，在某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2 mol·L−1、
2 mol·L−1、4 mol·L−1、4 mol·L−1，则此时上述反应的平衡移动方向为 (填“正
反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。

1．【答案】C
2．【答案】C
【解析】升高温度，v(正)、v(逆)均增大，A项错误；FeO、Fe为固体，不能写入K的表达式中，B项错误；温度升高，K增大，说明该反应的ΔH>0，D项错误；该反应为吸热反应，随着反应的进行，绝热容器中的温度会降低，因此温度不再变化时，说明达到化学平衡状态，C项正确。

3．【答案】A
【解析】由曲线a可知，达到平衡时c(N2)=c1mol·L-1，则c(NO)=2(c0-c1)mol·L-1，故K=，A项正确；反应物和生成物都是气体，在恒容密闭容器中，混合气体的密度始终保持不变，B项错误；催化剂的加入只能改变反应速率而不可能使平衡发生移动，故加入催化剂后，反应达到平衡时，c(N2)仍为c1mol·L-1，C项错误；若曲线b对应的条件改变是温度，根据达到平衡时曲线b所用的时间短，可知对应的温度高，升高温度时c(N2)减小，平衡正向移动，正反应为吸热反应，ΔH>0，D项错误。

4．【答案】（1）C （2）K'=(或K'·K″=1)
（3）不变
（4）A
【解析】该题考查了平衡常数的表达式应用及影响因素等。

（1）根据平衡常数表达式K= =1，故c(PCl5)=c(PCl3)·c(Cl2)，C项正确。

（2）②的平衡常数K'=，③的平衡常数K″=，故K'=。

（3）温度不变，K不变。

（4）要使反应①②的K值相等，应使反应①平衡正向移动或反应②平衡逆向移动，反应①、②同时升高温度可以实现，A项符合题意。

5．【答案】（1）
（2）吸热（3）700 ℃
（4）等于（5）不
（6）逆反应方向。