高考化学二轮专题复习 选择题押题练7 化学平衡常数（Kc Kp）的计算与判断（含解析）

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下列叙述正确的是( )
A．v(H2)＝3v(CO2)、v逆(CO2)＝v正(CH3OH)均能说明反应已达平衡状态
B．升高温度或减少压强均可使平衡常数减小
C．0～3 s内用H2表示的平均反应速率是0.05 ml·L－1·s－1
D．增大CO2浓度、选择适当的催化剂均能使反应速率增大，且平衡正向移动
解析：选C 因反应速率方向未知，故v(H2)＝3v(CO2)，不能说明反应已达平衡状态，A错误；平衡常数K仅与温度有关，不受压强的影响，B错误；0～3 s内v(H2)＝3v(CO2)＝0.05 ml·L－1·s－1，C正确；选择适当的催化剂，只能改变反应速率，平衡不移动，D错误。
2．一定条件下，往一恒容密闭容器中通入0.4 ml M(g)和0.2 ml N(g)，发生反应2M(g)＋N(g)2Q(g)，测得不同温度下容器内总压强p与反应时间t的关系如图所示[已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数]。下列说法错误的是( )
A．T2℃时，M、N的平衡转化率相同
B．T1℃时，M的平衡转化率为90%
C．vC(逆)>vB(正)>vA(逆)
D．T2℃时，用平衡分压表示的化学平衡常数Kp＝25.9 (MPa)－1
解析：选D 根据题意，因为M、N的初始投料之比与化学计量数之比相同，因此M、N的平衡转化率相同，A项正确；设T1 ℃反应达平衡时，N转化了x ml，列出三段式：
2M(g)＋N(g)2Q(g)
起始量/ml 0.4 0.2 0
转化量/ml 2x x 2x
平衡量/ml 0.4－2x 0.2－x 2x
在恒温恒容条件下，气体压强之比等于物质的量之比，T1 ℃时，eq \f(0.4＋0.2,0.4－2x＋0.2－x＋2x)＝eq \f(0.10,0.07)，解得x＝0.18，M的平衡转化率为eq \f(0.18×2,0.4)×100%＝90%，B项正确；T1 ℃时，由A到B，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，B点处于平衡状态，故vA(逆)T1，由B到C，温度升高，反应速率加快，故vC(逆)>vB(正)>vA(逆)，C项正确；T2 ℃时，设平衡时，N转化了y ml, eq \f(0.4＋0.2,0.4－2y＋0.2－y＋2y)＝eq \f(0.10,0.078)，解得y＝0.132，
Kp＝eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(0.264,0.468)×0.078 MPa))2,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(0.136,0.468)×0.078 MPa))2×\f(0.068,0.468)×0.078 MPa)
≈332.5(MPa)－1，D项错误。
3．[双选]一定条件下，在容积为2 L的恒容密闭容器中通入2 ml NO2发生反应2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)，一定温度下，测得v正＝k正·c2(NO2)，v逆＝k逆·c2(NO)·c(O2)，其中k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数。该温度下，测得NO2的转化率随时间的变化曲线如图所示，在60 min时反应达到平衡状态。
下列说法正确的是( )
A．0～10 min内，NO的平均反应速率
v(NO)＝0.06 ml·L－1·min－1
B．20 min时，eq \f(v正,v逆)≈2.8
C．该温度下，平衡常数K＝0.25
D．其他条件不变，平衡时向体系中加入NO2，可提高NO2的平衡转化率
解析：选BC 根据题图及题给信息，列式如下：
2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)
起始浓度/(ml·L－1) 1 0 0
10 min时转化浓度/(ml·L－1) 0.3 0.3 0.15
10 min时浓度/(ml·L－1) 0.7 0.3 0.15
20 min时转化浓度/(ml·L－1) 0.4 0.4 0.2
20 min时浓度/(ml·L－1) 0.6 0.4 0.2
平衡时转化浓度/(ml·L－1) 0.5 0.5 0.25
平衡浓度/(ml·L－1) 0.5 0.5 0.25
选项A，由上述分析可知，0～10 min内，NO的平均反应速率v(NO)＝0.3 ml·L－1÷10 min＝0.03 ml·L－1·min－1，错误；选项B，反应达平衡时v正＝k正·c2(NO2)＝v逆＝k逆·c2(NO)·c(O2)，可得eq \f(k正,k逆)＝0.25 ml·L－1，故20 min时，eq \f(v正,v逆)＝eq \f(k正·c2NO2,k逆·c2NO·cO2)＝eq \f(0.25×0.62,0.42×0.2)≈2.8，正确；选项C，该温度下，平衡常数K＝eq \f(0.52×0.25,0.52)＝0.25，正确；选项D，其他条件不变，增加NO2的浓度，相当于加压，NO2的平衡转化率降低，错误。
4．[双选]甲、乙均为1 L的恒容密闭容器，向甲中充入1 ml CH4和1 ml CO2，乙中充入1 ml CH4和n ml CO2，在催化剂存在下发生反应CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．该反应的正反应是吸热反应
B．773 K时，该反应的平衡常数小于12.96
C．H2的体积分数：φ(b)＝φ(c)
D．873 K时，向甲的平衡体系中再充入CO2、CH4各0.4 ml，CO、H2各1.2 ml，平衡不发生移动
解析：选AB 温度升高，CH4的平衡转化率增大，说明温度升高有利于反应正向进行，则正反应为吸热反应，故A正确；873 K时，c点CH4的平衡转化率为60%，列三段式：
CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)
始/(ml·L－1) 1 1 0 0
变/(ml·L－1) 0.6 0.6 1.2 1.2
平/(ml·L－1) 0.4 0.4 1.2 1.2
则K(c)＝eq \f(1.22×1.22,0.4×0.4)＝12.96，温度升高，CH4的平衡转化率增大，平衡正向移动，平衡常数增大，则773 K时该反应的平衡常数小于12.96，故B正确；根据图知，相同温度下乙中甲烷的平衡转化率大于甲中的，则n>1，b、c点甲烷的平衡转化率相等，则两点平衡时体系中CH4、CO、H2物质的量分别相等，但b中CO2物质的量大于c中的，则H2的体积分数：φ(b)<φ(c)，故C错误；873 K时，甲容器中甲烷的转化率为60%，向甲的平衡体系中再充入CO2、CH4各0.4 ml，CO、H2各1.2 ml，Qc＝eq \f(2.42×2.42,0.8×0.8)＝51.84>K＝12.96，平衡逆向移动，故D错误。
5．[双选]有Ⅰ、Ⅱ两个体积均为2 L的恒容密闭容器，按不同投料比进行反应：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH，在不同温度(T)下达到平衡时，HCl的平衡转化率与投料比和T的关系如表所示。
下列说法正确的是( )
A．ΔH<0
B．a>0.2
C．Ⅱ容器中，300 ℃条件下反应达到平衡时，反应的平衡常数K＝400
D．若Ⅰ容器中反应在300 ℃条件下需5 min达到平衡，则0～5 min内v(Cl2)＝0.016 ml·L－1·min－1
解析：选AD 由题表可知，其他条件相同时，升高温度，HCl的平衡转化率减小，平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，ΔH<0，故A正确；根据题表中数据可知，相同温度下，Ⅱ中反应达平衡时HCl转化率大于Ⅰ中，起始时两容器中n(HCl)相同，在相同温度下增大氧气的浓度可以提高HCl的转化率，比较Ⅰ、Ⅱ中数据可知a<0.2，故B错误；Ⅱ容器中起始时氯化氢是0.8 ml，氧气是0.2 ml,300 ℃条件下达平衡时HCl的转化率为80%，列出三段式：
4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)
起始浓度/(ml·L－1) 0.4 0.1 0 0
转化浓度/(ml·L－1) 0.32 0.08 0.16 0.16
平衡浓度/(ml·L－1) 0.08 0.02 0.16 0.16
K＝eq \f(0.162×0.162,0.084×0.02)＝800，故C错误；若Ⅰ容器中反应在300 ℃条件下需要5 min达到平衡，则0～5 min内消耗HCl 0.32 ml，生成Cl2 0.16 ml，所以v(Cl2)＝eq \f(0.16 ml,2 L×5 min)＝0.016 ml·L－1·min－1，故D正确。
6．向体积为10 L的某恒容密闭容器中充入1 ml NO和1 ml H2，发生反应2NO(g)＋2H2(g)N2(g)＋2H2O(g) ΔH。已知反应体系的平衡温度与起始温度相同，体系总压强(p)与时间(t)的关系如图中曲线Ⅰ所示，曲线Ⅱ为只改变某一条件体系总压强随时间的变化曲线。下列说法不正确的是( )
A．ΔH>0
B．0～10 min内，曲线Ⅰ对应的v(H2)＝0.008 ml·L－1·min－1
C．曲线Ⅱ对应的NO的平衡转化率为80%
D．曲线Ⅰ对应条件下，反应达平衡时，该反应的平衡常数K＝1 600
解析：选A 反应开始时正向进行，气体分子数减小，但体系总压强增大，说明该反应的正反应放热，气体分子运动加剧使体系总压强增大，A错误；10 min时，曲线Ⅰ对应反应达到平衡，此时体系温度与起始温度相同，等温等容时，气体压强之比等于物质的量之比，设曲线Ⅰ对应条件下10 min时生成N2的物质的量为x ml，结合题图和三段式得eq \f(2,2－x)＝eq \f(5p0,4p0)，解得x＝0.4，则参加反应的H2的物质的量为0.8 ml,0～10 min内用H2的物质的量浓度变化表示的平均反应速率v(H2)＝eq \f(0.8 ml,10 L×10 min)＝0.008 ml·L－1·min－1，B正确；由题图知，曲线Ⅱ对应的条件下，反应速率加快，最终与曲线Ⅰ达到同一平衡状态，故改变的条件为加入催化剂，加入催化剂不影响平衡状态，NO的平衡转化率与曲线Ⅰ对应条件下NO的平衡转化率相同，结合上述分析计算得曲线Ⅰ对应条件下NO的平衡转化率为80%，C正确；曲线Ⅰ对应条件下，反应达平衡时，该反应的平衡常数K＝eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(0.4,10)))×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(0.8,10)))2,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(0.2,10)))2×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(0.2,10)))2)＝1 600，D正确。
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(CO2)/ml
0.40
0.35
0.31
0.30
0.30
0.30
容
器
起始时各物质的物质的量
相应温度下平衡时HCl转化率
n(HCl)/ml
n(O2)/ml
T＝100 ℃
T＝200 ℃
T＝300 ℃
Ⅰ
0.8
a
46%
44%
40%
Ⅱ
0.8
0.2
95%
88%
80%