高中化学人教版 (2019)选择性必修1实验活动1 探究影响化学平衡移动的因素精品同步达标检测题

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第二章 化学反应速率和化学平衡
第三节 化学平衡
课时3 化学平衡常数
重点
1．了解化学平衡常数的概念、意义及其简单计算；
2．了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的联系。
1．（2021·钦州市第四中学高二月考）下列关于化学平衡常数的说法中错误的是
A．某特定反应的平衡常数只与温度有关
B．催化剂不能改变平衡常数的大小
C．平衡常数发生改变，化学平衡必发生改变
D．化学平衡移动时，平衡常数必改变
【答案】D
【详解】
A．平衡常数只与温度有关，A项不符合题意；
B．平衡常数只受到温度的影响，催化剂不能改变平衡常数的大小，B项不符合题意；
C．平衡常数变大，平衡正向移动，平衡常数减小，平衡逆向移动，平衡常数改变，化学平衡必然移动，C项不符合题意；
D．平衡常数只受温度的影响，能引起平衡移动的因素有多个，只有平衡因为温度变化而移动时，平衡常数才会改变，D项符合题意；
故正确选项为D
2．（2021·河北保定市·）下列有关化学平衡常数的描述中正确的是
A．化学平衡常数的大小取决于化学反应本身，与其他外界条件无关
B．相同温度下，反应与反应的化学平衡常数相同
C．反应 的化学平衡常数随温度升高而增大
D．一定温度下，反应的平衡常数只有一个
【答案】D
【详解】
A．温度的变化也会影响平衡常数大小，A错误；
B．两个反应互逆，所以两个反应的平衡常数互为倒数，B错误；
C．该反应焓变小于0为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，C错误；
D．对于同一反应温度不变，平衡常数不变，D正确；
综上所述答案为D。
3．（2021·丽水外国语实验学校高二月考）80℃时，2 L密闭容器中充入0.40 mol N2O4，发生反应N2O4⇌2NO2　ΔH=+Q kJ·mol-1(Q>0)，获得如表数据：
时间/s
0
20
40
60
80
100
c(NO2)/mol·L-1
0.00
0.12
0.20
0.26
0.30
0.30
下列判断正确的是
A．当温度不变时增大压强，该反应的平衡常数K减小
B．0~40 s内，N2O4的平均反应速率为0.005mol·L-1·s-1
C．反应达平衡时，吸收的热量为0.30Q kJ
D．100s后升高温度，体系颜色变浅
【答案】C
【详解】
A． 反应的平衡常数只受温度影响，当温度不变增大压强时，该反应的平衡常数K不变，A错误；
B． 0~40 s内，N2O4的平均反应速率，B错误；
C． 由表格中信息可知，80s已处于平衡，物质的量与热量成正比，则反应达平衡时，吸收的热量为 ， C正确；
D． 100s后升高温度，平衡朝吸热方向移动，即右移，二氧化氮浓度增大，体系颜色变深，D错误；
答案选C。
4．（2020·云南省楚雄天人中学高二月考）在25 ℃时，密闭容器中ZX+3Y⇌2Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如表，下列说法错误的是
物质
X
Y
Z
初始浓度/mol⋅L-1
0.1
0.2
0
平衡浓度/mol⋅L-1
0.05
0.05
0.1
A．反应达到平衡时，X的转化率为50%
B．改变温度可以改变此反应的平衡常数
C．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大
D．降低温度，正逆反应速率都减小
【答案】C
【详解】
A．平衡时Δc(X)=0.1mol/L-0.05mol/L=0.05mol/L，转化率为×100%=50%，A正确；
B．平衡常数只受温度影响，改变温度会改变平衡常数，B正确；
C．平衡常数只受温度影响，增大压强平衡常数不变，C错误；
D．降低温度，活化分子百分数减小，正逆反应速率都减小，D正确；
综上所述答案为C。
5．（2021·河北沧州市·高二期末）下列平衡常数的表达式书写错误的是
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【分析】
化学平衡常数等于生成物的浓度幂次方的乘积比上反应物浓度的幂次方的乘积，固体和纯液体不代入平衡常数，据此判断。
【详解】
A．该反应平衡常数表达式为：，故A错误；
B、C、D均符合平衡常数的定义，均正确。
故选：A。
6．（2020·贵州高二学业考试）某温度下，反应的平衡常数为，则该温度下，反应的平衡常数为
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】
某温度下，的平衡常数，温度不变，反应的平衡常数不变，因此相同温度下的平衡常数，故答案为B。
7．（2021·湖南）在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的起始浓度和平衡浓度如下表，下列说法错误的是
物质
X
Y
Z
起始浓度/
0.1
0.2
0
平衡浓度/
0.05
0.05
0.1
A．反应达到平衡时，Y的转化率为75%
B．反应可表示为，平衡常数为1600
C．其他条件不变时，增大压强可使平衡常数增大
D．若升温后该反应的平衡常数减小，则该反应为放热反应
【答案】C
【分析】
列三行式计算题目所求数据

Cy转= (0.2-0.05) mol•L-1 = 0.15 mol•L-1
【详解】
A．达到平衡时，Y的转化率，A项正确，不符题意；
B．化学平衡常数，代入平衡浓度值得，B项正确，不符题意；
C．化学平衡常数只受温度的影响，温度变，平衡常数变，与浓度、压强无关；所以增大压强时，化学平衡常数不变，C项错误，符合题意；
D．升温，化学平衡向吸热反应一侧移动，现升温后平衡常数减小，说明平衡逆向移动，故正向为放热反应，D项正确，不符题意；
综上，本题选C。
8．（2021·湖北高二月考）在1L密闭容器中，充入4molN2O5，加热到t℃，发生如下反应：
①N2O5(g)N2O3(g)+O2(g)；
②N2O3(g)N2O(g)+O2(g)
反应达到平衡时，测得N2O3为1.7mol，O2为4.5mol。则t℃时反应①的化学平衡常数为
A．1.9 B．7.65 C．8.5 D．9.1
【答案】C
【详解】
根据题意建立三段式，，，得到a－b ＝1.7，a＋b ＝4.5，解得a＝3.1，b＝1.4，此时N2O5物质的量为n(N2O5) ＝0.9mol，则t℃时反应①的化学平衡常数为，故C符合题意。
综上所述，答案为C。
9．（2021·广东汕头市·高二期末）在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)，K为化学平衡常数，K和温度的关系如下表：
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
根据以上信息推断，下列说法正确的是
A．该反应为放热反应
B．只有达到平衡时，密闭容器中的压强才不会变化
C．830℃，某时刻CO2、H2、CO、H2O的物质的量分别为0.2mol、0.8mol、0.4mol、0.4mol，此时V正>V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
【答案】D
【详解】
A．随温度升高，化学平衡常数K增大，说明该反应为吸热反应，故A错误；
B．反应前后气体系数和相同，容器内压强始终不变，故B错误；
C．830℃，某时刻CO2、H2、CO、H2O的物质的量分别为0.2mol、0.8mol、0.4mol、0.4mol，，此时反应达到平衡状态，V正=V逆，故C错误；
D．升高温度，正、逆反应速率均增大；该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，故D正确；
选D。
10．（2021·广西桂林市·高二期末）时，反应的平衡常数。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
【答案】B
【详解】
A．由反应的平衡常数可知，平衡时各物质的浓度是相等的，而此时各物质浓度是不相等的，则此时没有达到平衡，故A项错误；
B．水蒸汽的物质的量是其它物质的2倍，且水蒸汽是反应物，根据平衡常数，则此时反应向正反应方向进行，故B项正确；
C．水蒸汽的物质的量是其它物质的2倍，且水蒸汽是反应物，根据平衡常数，则此时反应向正反应方向进行，故C项错误；
D．温度不变，平衡常数不变，且无论容器体积是多少，水蒸气的浓度都是其它物质的2倍，因此是可以判断的，故D错误；
本题答案B。
11．在密闭容器中，给一氧化碳和水蒸气的气体混合物加热，在催化剂存在下发生反应：CO(g)+(g)(g)+(g)。在500℃时，平衡常数K=9，若反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.02mol/L，则在此条件下CO的转化率为
A．25% B．50% C．75% D．80%
【答案】C
【详解】
由题意可以得到三段式：
已知，则x=0.015mol/L，CO的转化率，故答案为：C。
12．（2021·陕西咸阳市实验中学高二月考）在25 ℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如表所示：
物质
X
Y
Z
初始浓度/mol·L-1
0.1
0.2
0
平衡浓度/mol·L-1
0.05
0.05
0.1
下列说法错误的是
A．反应达到平衡时，X的转化率为50%
B．反应前后压强之比为2:3
C．反应可表示为X(g)+3Y(g) ⇌2Z(g)，其平衡常数为1600
D．改变温度可以改变此反应的平衡常数
【答案】B
【详解】
A．反应达到平衡时，X的转化率为：(0.1mol/L−0.05mol/L)/ 0.1mol/L=50%，故A正确；
B．在恒温密闭容器中，由PV=nRT，压强之比等于物质的量之比，则反应前后压强之比为(0.1+0.2):(0.05+0.05+0.1)=3:2，故B错误；
C．根据反应速率之比等于浓度变化量之比等于化学计量数之比可知：△c(X):△c(Y):△c(Z):=0.05:0.15:0.1=1:3:2，则反应的方程式为X(g)+3Y(g) ⇌2Z(g)，K= c2(Z)/ c(X)c3(Y) =0.12/(0.05×0.053)=1600，故C正确；
D．化学反应必然伴随着能量变化，平衡常数只受温度影响，改变温度可以改变此反应的平衡常数，故D正确；
故选：B。
13．（2020·四川省蒲江县蒲江中学高二月考）二氧化硫的催化氧化原理为2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)，反应混合体系在平衡状态时SO3的百分含量与温度的关系如图所示。下列说法错误的是

A．在D点时v正＞v逆
B．其他条件不变，增大氧气的浓度可以提高二氧化硫的转化率
C．若B、C点的平衡常数分别为KB、KC，则KB＞KC
D．恒温恒容下向平衡体系中通入氦气，平衡向右移动
【答案】D
【详解】
A．在D点时，SO3%比平衡时小，则表明反应仍将正向进行，所v正＞v逆，A正确；
B．恒温恒容下，增大氧气的浓度，可以促使平衡正向移动，从而提高二氧化硫的转化率，B正确；
C．从图中可知，升高温度，SO3%减小，则正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，因为B点温度低于C点，所以KB＞KC，C正确；
D. 恒温恒容下，向平衡体系中通入氦气，平衡体系中的反应物和生成物的浓度都不发生变化，所以平衡不移动，D错误；
故选D。
14．（2021·浙江高二期中）化学反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在不同温度时达到平衡，其平衡常数如下表：
编号
化学方程式
温度


Ⅰ

1.47
2.15
Ⅱ

1.62
b
Ⅲ

a
1.68
根据以上信息判断，下列结论正确的是
A．将铁粉磨细可以使平衡Ⅰ向右移动
B．反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应
C．升高温度，反应Ⅲ平衡向正反应方向移动
D．
【答案】B
【详解】
的K1=c(CO)/c(CO2)，的K2=[c(CO2)•c(H2)]/[c(CO)•c(H2O)]，的K3=c(H2)/c(H2O)，同温度下，K2=K3/K1，K3=K1•K2，979K平衡常数a=1.47×1.62≈2.38，1173K平衡常数b=1.68÷2.15≈0.78。
A．铁是固体，将铁粉磨细可以加快反应速率，但平衡不移动，故A错误；
B．根据以上分析可知反应Ⅱ的平衡常数随温度升高减小，说明正反应为放热反应，反应Ⅲ平衡常数随温度升高减小，说明正反应为放热反应，故B正确；
C．计算得到平衡常数，反应Ⅲ平衡常数随温度升高减小，升高温度平衡逆向进行，故C错误；
D．计算分析可知a＞b，故D错误；
故选B。
15．（2021·江苏省溧水高级中学高二月考）不同温度下，将1molCO2和3molH2充入体积为1L的恒容密闭容器中发生反应：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH。平衡时CH3OH的物质的量分数随温度变化如图所示。

下列说法不正确的是
A．该反应的ΔH＜0
B．240℃时，该反应的化学平衡常数K=
C．240℃时，若充入2 mol CO2和6 mol H2，平衡时CH3OH的物质的量分数大于25%
D．240℃时，若起始时充入0.5 mol CO2、2 mol H2、1 mol CH3OH、1 mol H2O，反应向正反应方向进行
【答案】B
【详解】
A．据图知温度升高，甲醇的物质的量分数减小，则平衡逆向移动，该反应为放热反应，则ΔH＜0，故A正确；
B．240℃时，甲醇的物质的量分数为25%，设甲醇的转化物质的量为xmol，列三段式：

平衡时甲醇的物质的量分数，解得x=，化学平衡常数，故B错误；
C．240℃时，若充入2 mol CO2和6 mol H2，即建立新的等效平衡，相当于在原平衡上增大压强，该反应是气体分子数减小，则平衡正向进行，CH3OH的物质的量分数大于25%，故C正确；
D．240℃时，若起始时充入0.5 mol CO2、2 mol H2、1 mol CH3OH、1 mol H2O，，反应向正反应方向进行，故D正确；
故选：B。
16．（2021·云南省楚雄天人中学）水煤气(CO和H2)是合成甲醇的重要原料，它可用水蒸气通过炽热的炭层制得：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ∆H=+131.3kJ/mol
(1)该反应的平衡常数的表达式为：_______；升高温度，K值将_______；容器中气体的平均相对分子质量将_______。
(2)上述反应达到平衡后，将体系中的C(s)部分移走，平衡_______。
(3)下列事实能说明该反应在一定条件下已达到平衡状态的有_______
A．压强固定不变化
B．气体平均相对分子质量不再变化
C．生成H2O(g)的速率与消耗CO的速率相等
D．H2O(g)、CO、H2的浓度相等
E．固定体积下气体密度不再变化
F．υ(H2O)=υ(CO)
(4)某温度下，将4.0mol H2O(g)和足量的炭充入2L的密闭容器中，发生如下反应，C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，达到平衡时测得K=1，则此温度下H2O(g)的转化率为_______。
【答案】 增大 减小 不移动 ABCE 50%
【详解】
(1)该反应的平衡常数的表达式为：；该反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，K值将增大；用极限思维，平衡正向移动，原来是水蒸气，后来变为一氧化碳和氢气(两者平均相对分子质量为15)，则容器中气体的平均相对分子质量将减小；故答案为：；增大；减小。
(2)上述反应达到平衡后，将体系中的C(s)部分移走，由于碳的固体，反应物浓度不变，因此平衡不移动；故答案为：不移动。
(3)A．该反应是体积增大的反应，当压强固定不变化，说明达到平衡，故A符合题意；B．该反应是相对分子质量减小的反应，当气体平均相对分子质量不再变化，说明达到平衡，故B符合题意；C．生成H2O(g)的速率，正向反应，消耗CO的速率，逆向反应，两者速率之比等于计量数之比，说明达到平衡，故C符合题意；D．H2O(g)、CO、H2的浓度相等，不能说明达到平衡，故D不符合题意；E．固定体积下，该反应固体不断消耗，气体质量不断增加，气体密度不断增加，当气体密度不再变化，说明达到平衡，故E符合题意；F．υ(H2O)= υ(CO)，没有正向和逆向，因此不能说明达到平衡，故F不符合题意；综上所述，答案为：ABCE。
(4)根据题意建立三段式得到，得到，解得y=2，则此温度下H2O(g)的转化率为；故答案为：50%。
17．（2020·江苏省南菁高级中学高二期中）氧化铁可以与一氧化碳发生反应：Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)
温度/℃
1000
1150
1300
平衡常数
64.0
50.7
42.9
①该反应的平衡常数表达式K=_______，△H_______0(填“>”、“K2，故答案为：>；
③400℃时，反应2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数与N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的平衡常数互为倒数，则400℃时，反应2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数K==2；此时浓度商Qc==v(N2)逆，故答案为：2；>；