人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡第二课时当堂达标检测题

这是一份人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡第二课时当堂达标检测题，共14页。试卷主要包含了某温度下，将含有H2和I2各0，5 C．2　　　D．4，已知下列反应的平衡常数，反应Ⅰ等内容，欢迎下载使用。

第二课时　化学平衡常数
　必备知识基础练

1.对于反应3Fe(s)＋4H2O(g)⇌Fe3O4(s)＋4H2(g)的平衡常数，下列说法正确的是(　　)
A.K＝
B.K＝
C.增大c(H2O)或减小c(H2)， 会使该反应平衡常数减小
D.改变反应的温度，平衡常数不一定变化
2.某温度下，将含有H2和I2各0.10 mol的气态混合物充入容积为10 L的密闭容器中，发生反应H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)，达到平衡后测得c(H2)＝0.008 0 mol·L－1，则此温度下该反应的平衡常数为(　　)
A.0.25　 　B．0.5 C．2　　　D．4
3.已知下列反应的平衡常数：①S(s)＋O2(g)⇌SO2(g)，K1；②H2(g)＋S(s)⇌H2S(g)，K2；则反应H2(g)＋SO2(g)⇌O2(g)＋H2S(g)的平衡常数是(　　)
A.K1－K2 B．K2－K1
C. D．
4.在一定条件下，有下列分子数之比相同的可逆反应，其平衡常数K值分别是①H2＋F2⇌2HF　K＝1047；②H2＋Cl2⇌2HCl　K＝1017；③H2＋Br2⇌2HBr　K＝109； ④H2＋I2⇌2HI　K＝1。
比较K值大小，可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是(　　)
A.①④③② B．④②③①
C.①②③④ D．无法确定
5.温度为T时，将NH4HS(s)置于抽成真空的容器中，当NH4HS(s)⇌NH3(g)＋H2S(g)达到平衡时，测得体系的总压强为6 kpa，则该反应的平衡常数Kp为(　　)
A.6(kpa)2 B．9(kpa)2
C.8(kpa)2 D．36(kpa)2
6.某温度下，反应2A(g)＋B(g)⇌2C(g)的平衡常数K1＝50(mol·L－1)－1，在同一温度下，反应2C(g)⇌2A(g)＋B(g)的平衡常数K2为(　　)
A.2 500 mol·L－1 B．50 mol·L－1
C.0.02 mol·L－1 D．0.002 mol·L－1
7.在773 K、恒容条件下，CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K＝9，若CO、H2O的起始浓度均为0.020 mol·L－1，则在此条件下CO的转化率是(　　)
A.60%　　B．50% C．75%　　D．25%
8.反应Ⅰ：H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)的平衡常数为K1；反应Ⅱ：HI(g)⇌H2(g)＋I2(g)的平衡常数为K2，则K1、K2的关系为(平衡常数为同温度下的测定值(　　)
A.K1＝K2 B．K1＝K2
C.K1＝2K2 D．K1＝
9.加热N2O5时，发生以下两个分解反应：①N2O5⇌N2O3＋O2，②N2O3⇌N2O＋O2，在2 L密闭容器中充入8 mol N2O5，加热到T℃达到化学平衡时O2为9 mol，N2O3为3.4 mol，则在该温度下反应①的平衡常数为(　　)
A.8.5　　　B．9.6 C．10.2　　　D．10.7
10.二甲醚是一种清洁能源，用水煤气制取二甲醚的原理如下：
Ⅰ.CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g)
Ⅱ.2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)＋H2O(g)
500 K时，在2 L恒容密闭容器中充入4 mol CO和8 mol H2，4 min达到平衡，平衡时CO的转化率为80%，且2c(CH3OH)＝c(CH3OCH3)，则下列说法不正确的是(　　)
A.0～4 min，反应Ⅰ的v(H2)＝0.8 mol·L－1·min－1
B.反应Ⅱ中CH3OH的转化率为80%
C.反应Ⅰ的平衡常数K＝4
D.容器总压强保持不变，可证明反应体系到达平衡状态
11.化学工作者对NO与H2的反应进行研究，提出下列3步机理：(k为速率常数)
第一步：2NO⇌N2O2　快反应，平衡时：v正＝k正·c2(NO)＝v逆＝k逆·c(N2O2)
第二步：N2O2＋H2===N2O＋H2O　慢反应
第三步：N2O＋H2===N2＋H2O　快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步平衡，下列说法正确的是(　　)
A.v(第一步逆反应) B.总反应快慢主要由第三步反应决定
C.达平衡时，2c(NO)＝c(N2O2)
D.第一步反应的平衡常数K＝
12.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)，平衡常数K和温度关系如表，下列说法错误的是(　　)

t/℃
700
800
830
1 000
1 200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
A.反应的化学平衡常数表达式为K＝
B.该反应为吸热反应
C.830℃时，容器中的化学反应已达到平衡，在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积，平衡不移动
D.某温度下，各物质的平衡浓度符合如下关系：3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，此时的温度为830℃
13.一定温度下，向1.0 L恒容密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2发生反应：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)　ΔH＜0。经过一段时间后达到平衡，反应过程中测定的部分数据见下表：

t/s
0
2
4
6
8
n(SO3)/mol
0
0.8
1.4
1.8
1.8
下列说法正确的是(　　)
A.4 s内反应的平均速率v(O2)＝0.35 mol· L－1·s－1
B.该反应的平衡常数K＝810
C.保持温度不变，向容器中再充入2 mol SO2、1 mol O2，反应的平衡常数增大
D.此温度下，若该容器中有0.1 mol SO2、0.5 mol O2和0.8 mol SO3，则反应逆向进行


　关键能力综合练

一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1.在1升密闭容器中，加入5 mol A物质，在一定条件下同时发生下列两个反应：①2A(g)⇌2B(g)＋C(g)；②A(g)⇌C(g)＋D(g)。当达到平衡时，测得c(A)＝2.5 mol·L－1，c(C)＝2.0 mol·L－1。则下列说法中正确的是(　　)
A.达到平衡时A的总转化率为40%
B.达到平衡时K1＝0.5
C.达到平衡时c(B)＝2c(D)
D.达到平衡时K2＝1.2
2.在一定温度下，在刚性密闭容器中充入一定量M发生反应：M(g)⇌Q(g)＋E(s)，测得M、Q的浓度与时间关系如图所示。已知：生成Q净反应速率v＝v正－v逆＝k正·c(M)－k逆·c(Q)。下列说法正确的是(　　)

A.净反应速率：c>a>b
B.0～10 min内Q的平均速率为0.075 mol·L－1·min－1
C.M的平衡转化率为16.7%
D.在上述温度下，该反应＝0.2
3.已知：CO(g) ＋ H2O(g)⇌H2(g) ＋ CO2(g)的平衡常数K随温度的变化如下表，下列说法正确的是(　　)

温度/℃
400
500
830
1 000
平衡常数K
10
9
1
0.6
A.正反应是吸热反应
B.830℃时，反应达到平衡，c(CO)＝c(CO2)
C.恒温时缩小容器体积使压强增大，正反应速率增大，K值增大
D.400℃时，恒容反应器中投入CO、H2O、H2、CO2物质的量分别为5 mol、1 mol、2 mol、3 mol，反应向正方向进行
4.下列有关平衡常数说法正确的是(　　)
A.温度升高，平衡常数一定变大
B.温度升高，平衡常数一定不变
C.平衡向正反应方向移动后，平衡常数一定变大
D.使用催化剂，平衡常数一定不变
5.将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)＋CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据见表，下列说法错误的是(　　)

温度/℃
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
平衡总压强/kPa
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡气体总浓度/
10－3 mol·L－1
2.4
3.4
4.8
6.8
9.4
A.达到平衡后，若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量增大
B.当混合气体平均相对分子质量为26时说明该反应已达平衡
C.根据表中数据，计算25.0 ℃时分解的浓度平衡常数约为1.6×10－8 (mol·L－1)3
D.若保持温度和容器体积不变，平衡后再充入n(NH3)∶n(CO2)＝2∶1，则再次达到平衡时c(NH3)不变
6.在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)＋4CO(g)⇌Ni(CO)4(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如表：

温度/℃
25
80
230
平衡常数/(mol－3·L－3)
5×104
2
1.9×10－5
下列说法不正确的是(　　)
A.升温不利于生成Ni(CO)4(g)
B.在25℃时，反应Ni(CO)4(g)⇌Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为2×10－5mol－3·L－3
C.在80℃时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 mol·L－1，则此时v正>v逆
D.在80℃达到平衡时，测得n(CO)＝0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L－1
7.在容积为2 L的刚性密闭容器中加入1 mol CO2和3 mol H2，发生反应：CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)。在其他条件不变的情况下，温度对反应的影响如图所示(注：T1、T2均大于300℃)。下列说法不正确的是(　　)

A.该反应的ΔH<0
B.A点时，CO2的转化率为100nA%
C.T2时，反应达到平衡时消耗H2的平均反应速率v(H2)＝mol·L－1·min－1
D.T2时，该反应的化学平衡常数为
8.向一恒温恒容的密闭容器中充入1 mol X2和3 mol Y2发生反应：X2(g)＋3Y2(g)⇌2XY3(g)，测得部分物质的物质的量浓度与时间关系如图1所示，在TiO2－Cu催化下反应机理与能量变化如图2所示。下列说法正确的是(　　)

A.反应开始到第一次平衡，v(Y2)＝mol/(L·min)
B.t2 min时改变某种条件，重新达到平衡后，该反应的化学平衡常数一定减小
C.投料改为2 mol X2和6 mol Y2，XY3的平衡体积分数不变
D.寻找合适的催化剂降低阶段②活化能，能有效提高X2的平衡转化率
二、非选择题
9.(1)CH4－CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)。某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为________mol2·L－2。
(2)甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应之一为
CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g)　ΔH＜0，该反应的化学平衡常数K表达式为
________________________________________________________________________。

如图，能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为________(填曲线标记字母)，其判断理由是______________________________________________________________。
10.已知NO2和N2O4可以相互转化：反应2NO2(g) ⇌N2O4(g)　ΔH＝－57.2 kJ·mol－1。
(1)一定温度下，现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________(填序号，下同)。

(2)若反应2NO2(g)⇌N2O4(g)在体积为1 L的恒容密闭容器中进行，保持温度不变，达到平衡后，向反应容器中再充入少量N2O4，平衡向________移动(填“左”“右”或“不”)，重新平衡后和原平衡相比，混合气体颜色________(填“变深”“变浅”或“不变”)，N2O4的体积分数________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)一定温度下，向容积为20 L的密闭容器中充入1 mol NO2气体，发生反应2NO2(g)⇌N2O4(g)，反应中测得相关数据如表所示：

反应时间/min
0
10
20
30
40
50
气体相对分子质量
46
57
64
69
69
69
①此条件下该反应的化学平衡常数K＝________。
②在第150 min末，测量容器中NO2的含量是0.8 mol·L－1，N2O4的含量是0.4 mol·L－1，判断此时v正________v逆。(填“＞”“＜”或“＝”)

　学科素养升级练

1.在3种不同条件下，分别向容积为2 L的恒容密闭容器中充入2 mol A和1 mol B，发生反应：2A(g)＋B(g)⇌2D(g)　ΔH＝Q kJ·mol－1。相关条件和数据见下表：

实验编号
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
反应温度/℃
700
700
750
达平衡时间/min
40
5
30
n(D)平衡/mol
1.5
1.5
1
化学平衡常数
K1
K2
K3
下列说法正确的是(　　)
A.K3＜K2＝K1
B.实验Ⅱ可能压缩体积
C.实验Ⅰ达平衡后容器内的压强是实验Ⅲ的
D.实验Ⅲ达平衡后，恒温下再向容器中通入1 mol A和1 mol D，平衡正向移动
2.科研工作者利用生物无水乙醇脱水制备乙烯，有关反应在不同温度下的化学平衡常数如表所示，下列说法正确的是(　　)


A.升高温度反应Ⅰ的速率加快，反应Ⅱ的速率减慢
B.反应Ⅰ的ΔH>0
C.由信息可知相同条件下反应Ⅰ比反应Ⅱ更易发生
D.500 K时，C2H5OC2H5(g)⇌2C2H4(g)＋H2O(g)的平衡常数为5.6
3.煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比等问题。
已知：CO(g)＋H2O(g)⇌H2(g)＋CO2(g)平衡常数K随温度的变化如下表：

温度/℃
400
500
800
平衡常数K
9.94
9
1
回答下列问题
(1)该反应的平衡常数表达式K＝__________，ΔH________0(填“＜”“＞”或“＝”)。
(2)已知在一定温度下，C(s)＋CO2(g)⇌2CO(g)平衡常数K1，C(s)＋H2O(g)⇌H2(g)＋CO(g)平衡常数K2，则K、K1、K2，之间的关系是__________。
(3)800 ℃时，向一个10 L的恒容反应器中充入0.40 mol CO和1.60 mol水蒸气，经一段时间后反应达到平衡，此时CO的转化率为________；若保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.10 mol CO和0.40 mol CO2，此时v正________v逆 (填“＞”“＝”或“＜”)。
4.由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用，引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)，如图表示该反应进行过程中能量(单位为 kJ·mol－1)的变化。

(1)该反应平衡常数K的表达式为________________。
(2)温度降低，平衡常数K________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)为探究反应原理，现进行如下实验：在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示的平均反应速率v(H2)为________ mol·L－1·min－1， CO2和H2的转化率比是________。

(4)下列措施中能使(3)题中增大的有________。(填字母)
A.升高温度
B.加入催化剂
C.将H2O(g)从体系中分离
D.充入He(g)，使体系总压强增大
E.再充入1 mol CO2和3 mol H2


第二课时　化学平衡常数
必备知识基础练
1．答案：B
解析：化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以根据反应式3Fe(s)＋4H2O(g)⇌Fe3O4(s)＋4H2(g)可知，固体和纯液体没有浓度变化量，不带入平衡常数表达式，则该反应的平衡常数K＝，故A错误；根据A项分析，该反应的平衡常数表达式为K＝，故B正确；平衡常数只与温度有关系，所以增大c(H2O)或减小c(H2)，该反应的平衡常数不变，故C错误；平衡常数只与温度有关系，所以改变反应的温度，平衡常数一定变化，故D错误。
2．答案：A
解析：
　　　H2(g)　＋　I2(g)　⇌　2HI(g)
起始浓度 0.10 0.10 0
改变浓度 0.002 0 0.002 0 0.004 0
平衡浓度 0.008 0 0.008 0 0.004 0
此时K＝＝＝0.25，A项正确。
3．答案：C
解析：①S(s)＋O2(g)⇌SO2(g)，K1；
②H2(g)＋S(s)⇌ H2S(g)，K2
②－①可得H2(g)＋SO2(g)⇌O2(g)＋H2S(g)，则H2(g)＋SO2(g)⇌O2(g)＋H2S(g)的平衡常数＝；故选C。
4．答案：C
解析：平衡常数越大表示反应正向进行的程度越大，由已知反应的平衡常数可知：平衡常数：K①>K②>K③>K④，则反应正向进行程度由大到小的顺序为：①②③④，故选C。
5．答案：B
解析：总压强为6 kpa，所以p(NH3)＝p(H2S)＝3 kpa。Kp＝＝9(kpa)2，故选B。
6．答案：C
解析：某温度下，反应2A(g)＋B(g)⇌2C(g)的平衡常数K1＝50(mol·L－1)－1，在同一温度下，反应2C(g)⇌2A(g)＋B(g)的平衡常数K2＝＝ ＝0.02 mol·L－1，故选C。
7．答案：C
解析：设达到平衡时CO转化的浓度为x mol·L－1，则平衡时，c平(CO)＝c平(H2O)＝(0.020－x)mol·L－1，c平(CO2)＝c平(H2)＝x mol·L－1。
K＝＝＝9，解得x＝0.015，则CO的转化率为×100%＝75%，故选C。
8．答案：D
解析：反应Ⅰ：H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)的平衡常数K1＝，反应Ⅱ：HI(g)⇌H2(g)＋I2(g)的平衡常数K2＝，对比两者表达式可得出K1×K＝1，即K1＝，故选D。
9．答案：A
解析：假设①N2O5⇌N2O3＋O2生成N2O3的物质的量为x mol，②N2O3⇌N2O＋O2中的消耗的物质的量为y mol，则有x－y＝3.4，x＋y＝9，解x＝6.2 mol，y＝2.8 mol。则反应到平衡时，N2O5的物质的量为8－6.2＝1.8 mol，该温度下反应①的平衡常数为＝8.5 。故选A。
10．答案：C
解析：500 K时，在2 L恒容密闭容器中充入4 mol CO和8 mol H2，4 min达到平衡，平衡时CO的转化率为80%，Δn(CO)＝4 mol×80%＝3.2 mol，则根据物质反应转化关系可知Δn(H2)＝2Δn(CO)＝6.4 mol，故0～4 min，反应Ⅰ的v(H2)＝＝0.8 mol·L－1·min－1，A正确；反应Ⅰ发生后又发生反应Ⅱ：假设反应产生CH3OCH3(g)的物质的量为x，则反应消耗CH3OH(g)的物质的量为2x，根据选项A分析可知平衡时反应产生CH3OH(g)的物质的量为3.2 mol，则反应Ⅱ达到平衡后n(CH3OH)＝(3.2－2x)mol，n(CH3OCH3)＝x，由于2c(CH3OH)＝c(CH3OCH3)，气体处于同一容器中，则2×(3.2－2x)＝x，解得x＝1.28 mol，所以反应Ⅱ中CH3OH的转化率为＝80%，B正确；对于反应Ⅰ ：CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g)，反应开始时，n(CO)＝4 mol，n(H2)＝8 mol，n(CH3OH)＝0 mol·L－1。4 min时反应达到平衡，CO的转化率为80%，Δn(CO)＝4 mol×80%＝3.2 mol，根据物质反应转化关系可知：Δn(H2)＝2Δn(CO)＝6.4 mol，Δn(CH3OH)＝3.2 mol，进而发生反应Ⅱ：2CH3OH(g) ⇌CH3OCH3(g)＋H2O(g)，假设反应产生CH3OCH3的物质的量为x，反应消耗CH3OH的物质的量为2x，由于2c(CH3OH)＝c(CH3OCH3)，则2×(3.2－2x)＝x，解得x＝1.28 mol，可知平衡时n(CH3OH)＝3.2 mol－2×1.28 mol＝0.64 mol，n(H2)＝8 mol－6.4 mol＝1.6 mol，n(CO)＝4 mol－3.2 mol＝0.8 mol，反应容器的容积是2 L，则c(CO)＝0.4 mol·L－1，c(H2)＝0.8 mol·L－1，c(CH3OH)＝0.32 mol·L－1，则反应Ⅰ的化学平衡常数K＝＝＝1.25，C错误；反应在恒温、恒容密闭容器中进行，反应Ⅰ是反应前后气体物质的量减小的反应，反应Ⅱ反应前后气体的物质的量不变，若容器总压强保持不变，则气体的总物质的量不变，反应达到平衡状态，因此可证明反应体系已经到达平衡状态，D正确。
11．答案：D
解析：第一步是快反应，所以反应速率比第二步反应速率快，A错误；总反应快慢主要由慢反应(第二步)决定，B错误；达平衡时，各物质的浓度保持不变，但不一定是2c(NO)＝c(N2O2)，C错误；第一步达到平衡，v正＝k正·c2(NO)＝v逆＝k逆·c(N2O2)，所以第一步反应的平衡常数K＝＝，D正确。
12．答案：D
解析：由化学方程式可知，反应的化学平衡常数表达式为K＝，故A正确；由表格数据可知，温度升高，化学平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，故B正确；该反应是气体体积不变的反应，在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积，气体压强减小，化学平衡不移动，故C正确；由3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)可得，反应的化学平衡常数K＝＝，由表格数据可知，反应温度为700℃，故D错误。
13．答案：B
解析：反应在前4 s的平均速率v(O2)＝ ＝0.175 mol· L－1· s－1，A项错误；由表中数据可知，该反应达到平衡时，c(SO2)＝0.2 mol·L－1，c(O2)＝0.1 mol·L－1，c(SO3)＝1.8 mol·L－1，则反应的平衡常数K＝ ＝＝810，B项正确；保持温度不变，则反应的平衡常数不变，C项错误；若该容器中有0.1 mol SO2、0.5 mol O2和0.8 mol SO3，浓度商Qc＝ ＝ ＝ 128 关键能力综合练
1．答案：D
解析：①2A(g)⇌2B(g)＋C(g)，设参加此反应A为x mol，根据①的方程式可知，生成的B为x mol，生成的C为mol；②A(g)⇌C(g)＋D(g)，设参加此反应的A为y mol，根据②的方程式可知生成的C为y mol，生成的D为y mol，根据题意可列，解得，由此分析可得：A的起始浓度为5 mol·L－1，平衡时的浓度为2.5 mol·L－1，则平衡时A的转化率为50%，故A错误；K1＝＝＝0.32，故B错误；平衡时c(B)＝1 mol·L－1、c(D)＝1.5mol·L－1，则3c(B)＝2c(D)，故C错误；平衡时K2＝＝＝1.2，故D正确。
2．答案：B
解析：根据净反应速率定义，a→b，正反应速率减小，逆反应速率增大，净反应速率减小但大于0，c点达到平衡，净反应速率等于0，故净反应速率有a>b>c，A项错误；v(Q)＝＝0.075 mol·L－1·min－1，B项正确；α(M)＝×100%≈83.3%，C项错误；平衡时，正、逆反应速率相等，得：K＝＝＝＝5，D项错误。
3．答案：D
解析：根据表中数据，随着温度的升高平衡常数K的值减小，即平衡逆向移动，逆向吸热，则该反应正向是放热反应，A错误；830℃时，反应达到平衡，平衡常数K＝1，即＝1，c(CO)与c(CO2)不一定相等，B错误；K值只与温度有关，恒温时缩小容器体积使压强增大，K值不变，C错误；400℃时，平衡常数K＝10，恒容反应器中投入CO、H2O、H2、CO2物质的量分别为5 mol、1 mol、2 mol、3 mol，此时浓度商Q＝＝＝1.2，Q 4．答案：D
解析：若正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数减小，若正反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，化学平衡常数增大，故A错误；平衡常数(K)是温度的函数，随温度的改变而改变，故B错误；平衡常数(K)是温度的函数，改变浓度、压强平衡也会正向移动，但平衡常数不变，故C错误；平衡常数(K)是温度的函数，只随温度的改变而改变，催化剂不影响平衡常数的大小，故D正确；故选D。
5．答案：B
解析：该化学反应比较特殊，反应物全固态，生成物起始量为0，则反应进行过程中，不额外加入生成物的情况下，n(NH3)∶n(CO2) ＝2∶1始终成立。
根据勒夏特列原理，达到平衡后，压缩容器容积，平衡向气体体积减小的方向移动，本反应平衡向生成氨基甲酸铵的方向进行，达到新平衡后，氨基甲酸铵质量增大，A正确，不符合题意；当只有生成物是气体时，反应生成物NH3和CO2物质的量之比恒等于2∶1，所以有
M＝
＝
＝
M始终为定值，无法说明反应已达到平衡，B错误，符合题意；25℃，化学平衡状态下，生成物总浓度4.8×10－3mol·L－1，生成物NH3和CO2物质的量之比恒等于2∶1，所以c(NH3)＝3.2×10－3mol·L－1，c(CO2)＝1.6×10－3mol·L－1，代入化学平衡常数K计算公式得：K＝c2(NH3)·c(CO2)＝(3.2×10－3)2×1.6×10－3≈1.6×10－8，C正确，不符合题意；温度体积不变，额外加入的NH3和CO2的量也为2∶1，则整个体系中n(NH3)∶n(CO2)比值没有改变，依然为2∶1，那么化学平衡常数表达式可表示为：K＝c2(NH3)·c(CO2)＝c2(NH3)·c(NH3)＝c3(NH3)，温度不变，K值不变，则NH3平衡浓度也不会改变，D正确，不符合题意；故选B。
6．答案：C
解析：由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，不利于生成Ni(CO)4(g)，A正确；25℃时反应Ni(s)＋4CO(g)⇌Ni(CO)4(g)的平衡常数为5×104 mol－3·L3，相同温度下，同一可逆反应的正逆反应平衡常数互为倒数，故25℃时，反应Ni(CO)4(g)⇌Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为＝2×10－5 mol3·L－3，B正确；浓度商Q＝＝8 mol－3·L3，大于80℃时的平衡常数，故反应逆向进行，v正 7．答案：D
解析：由图可知，反应在T2温度下先达到平衡，则T2>T1，T2温度下反应达到平衡时，甲醇的物质的量少，即升温平衡向逆反应方向移动，依据勒夏特列原理，可知该反应的正反应为放热反应，A项正确；由图知A点甲醇的量为nA，则CO2的变化量为nA mol，CO2的转化率＝×100%＝×100%＝100nA%，B项正确；v(CH3OH)＝mol·L－1·min－1，则v(H2)＝mol·L－1·min－1，C项正确；T2温度反应达到平衡时，各物质的浓度分别为c(CO2)＝mol·L－1、c(H2)＝mol·L－1、c(H2O)＝c(CH3OH)＝mol·L－1，所以平衡常数K＝，D项错误。
8．答案：A
解析：由图像，t1 min达平衡时，消耗X2 0.05 mol·L－1，根据方程式可得消耗Y2 0.15 mol·L－1，则v(Y2)＝mol/(L·min)，A正确；由图1可知，t2 min时改变某种条件，重新达到平衡后，X2浓度逐渐增大至不再改变，改变的条件可能是减小Y2浓度或增大XY3浓度或升高温度，若是浓度因素的影响，则平衡常数不变，B错误；投料改为2 mol X2和6 mol Y2，为原投料量的2倍，恒温恒容条件下等同于加压，平衡向正反应方向移动，则XY3的平衡体积分数增大，C错误；催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，但不能使平衡发生移动，不能提高X2的平衡转化率，D错误。
9．答案：(1)　(2)K＝　a　反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，故曲线a符合要求
解析：(1)根据题目信息列出“三段式”
　　　　　　CH4(g)　＋　CO2(g)　⇌　2CO(g)　＋　2H2(g)
起始(mol/L) 1 0.5 0 0
转化(mol/L) 0.25 0.25 0.5 0.5
平衡(mol/L) 0.75 0.25 0.5 0.5
平衡常数K＝＝＝；
(2)化学平衡常数指可逆反应达到平衡时，各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g)的平衡常数K＝；反应①正反应为放热反应，平衡常数数值随温度升高而减小，能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为a；理由是：反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，故曲线a符合要求。
10．答案：(1)①④
(2)左　变深　增大
(3)60　＞
解析：(1)a.该反应是体积变化的反应，密闭容器中气体质量不变，所以密度不变，说明达到了平衡状态，故①正确；b.反应热ΔH与化学反应方程式有关，是不变化的，所以ΔH始终不变，不能判断是否达到平衡状态，故②错误；c.根据正反应速率大小关系，无法判断同一物质的正逆反应速率是否相等，故③错误；d.四氧化二氮的转化率不变，说明四氧化二氮的浓度不变，说明反应达到了平衡状态，故④正确；(2)可逆反应为2NO2(g)⇌N2O4(g)，达到平衡后，向反应容器中再充入少量N2O4，生成物浓度增大，平衡向左移动，c(NO2)增大，混合气体颜色变深，恒容密闭容器中体积不变时可看成增大压强，压强增大时平衡正向移动，导致N2O4的体积分数增大；(3)①反应2NO2(g)⇌N2O4(g)的三段式为：
　　　　2NO2(g)　⇌　N2O4(g)
起始(mol) 1 0
反应(mol) 2xx
平衡(mol) 1－2xx
由表知，平衡时，混合气体的相对分子质量为69，即69×(1－2x＋x)＝46 g，x＝ mol，c(NO2)＝c(N2O4)＝＝mol·L－1，该反应的化学平衡常数K＝＝＝60；②在第150 min末，Q＝＝＝<60，则未达到平衡，正反应速率大于逆反应速率。
学科素养升级练
1．答案：A
解析：根据表格数据，升高温度到750℃，n(D)减小，平衡逆向移动，K3 　　　　　　2A(g)　＋　B(g)　⇌　2D(g)
始(mol·L－1) 1 0.5 0
变(mol·L－1) 0.5 0.25 0.5
平(mol·L－1) 0.5 0.25 0.5
平衡常数K3＝＝＝4，恒温下平衡常数值不变，再向容器中通入1 mol A和1 mol D，A的浓度变为1 mol·L－1，D的浓度变为1 mol·L－1，体系浓度商Q ＝＝＝4＝K3，所以平衡不移动，D错误。
2．答案：B
解析：升高温度，反应速率加快，故反应Ⅰ、Ⅱ的速率均加快，故A错误；由表格数据可知，升高温度，反应Ⅰ的平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，反应的ΔH>0，故B正确；由表格信息可知，反应Ⅰ是气体体积增大的吸热反应，反应ΔH>0、ΔS>0，在高温条件下反应ΔH－TΔS＜0，反应才能自发进行，反应Ⅱ是气体体积不变的放热反应，反应ΔH＜0、ΔS≈0，在任何条件下反应ΔH－TΔS＜0，则相同条件下反应Ⅱ比反应Ⅰ更易发生，故C错误；由盖斯定律可知，反应Ⅰ×2－反应Ⅱ得到反应C2H5OC2H5(g)⇌2C2H4(g)＋H2O(g)，则500K时，反应的平衡常数K＝＝＝12.8，故D错误。
3．答案：(1)　＜
(2)K＝
(3) 80%　＝
解析：(1)根据化学方程式可知，该反应的平衡常数表达式为K＝；由于随着温度的升高，平衡常数减小，说明平衡逆向移动，因此该反应是放热反应，ΔH＜0；
(2)CO(g)＋H2O(g)⇌H2(g)＋CO2(g)　K①；C(s)＋CO2(g)⇌2CO(g)　K1②；C(s)＋H2O(g)⇌H2(g)＋CO(g)　K2③；由于三个方程式的关系是：①＝③－②，根据盖斯定律可知，K＝；(3)由题意可知，当温度为800 ℃时，CO与水蒸气反应的平衡常数K＝1，据此进行计算：
　　　　CO(g)＋H2O(g)⇌H2(g)＋CO2(g)
　　0.04　　0.16　　　0　　　　0
xxxx
0.04－x 0.16－xxx
K＝＝1
解得：x＝0.032 mol/L，即CO转化了0.32 mol，CO的转化率为：×100%＝80%；
平衡时，各物质的浓度分别为：
CO(g)＋H2O(g)⇌H2(g)＋CO2(g)
0．008　 0.128　　　0.032　0.032
若保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.10 mol CO和0.40 mol CO2，通入的瞬间，各物质的浓度为：
CO(g)＋H2O(g)⇌H2(g)＋CO2(g)
0．018　0.128　　　0.032　0.072
浓度熵Q＝＝1＝K，因此平衡不移动，故v正＝v逆。
4．答案：(1)　(2)增大　(3)0.225　1∶1　(4)CE
解析：(1)平衡常数K等于生成物的浓度幂之积与反应物的浓度幂之积之比，则K＝；(2)据图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，平衡常数K增大；(3)据图可知，反应进行到10 min时达到平衡，CO2的物质的量减少：n(CO2)＝(1.00 mol·L－1－0.25 mol·L－1)×1 L＝0.75 mol，则H2的物质的量减少：n(H2)＝3n(CO2)＝0.75 mol×3＝2.25 mol，所以从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示的平均反应速率v(H2)＝＝0.225 mol·L－1·min－1；达到平衡时，CO2的转化率为：×100%＝75%，H2的转化率为：×100%＝75%，CO2和H2的转化率比是1∶1；(4)升高温度，平衡逆向移动，n(CH3OH)减小，n(CO2)增大，比值减小，A不合题意；加入催化剂，平衡不发生移动，不变，B不合题意；将H2O(g)从体系中分离，平衡正向移动，n(CH3OH)增大，n(CO2)减小，比值增大，C符合题意；充入He(g)，使体系总压强增大，但参加反应的各气体分压不变，平衡不发生移动，不变，D不合题意；再充入1 mol CO2和3 mol H2，相当于对原平衡体系加压，平衡正向移动，比值增大，E符合题意。