化学平衡常数及其计算训练题1．O 3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。

O 3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。

常温常压下发生的反应如下：反应① O 32＋[O] ΔH >0 平衡常数为K 1；反应② [O]＋O 32ΔH <0 平衡常数为K 2；总反应：2O 32 ΔH <0 平衡常数为K 。

下列叙述正确的是( ) A ．降低温度，总反应K 减小 B ．K ＝K 1＋K 2C ．适当升温，可提高消毒效率D ．压强增大，K 2减小解析：选C 降温，总反应平衡向右移动，K 增大，A 项错误；K 1＝c2c c3、K 2＝c 22cc3、K ＝c 32c23＝K 1·K 2，B 项错误；升高温度，反应①平衡向右移动，反应②平衡向左移动，c ([O])增大，可提高消毒效率，C 项正确；对于给定的反应，平衡常数只与温度有关，D 项错误。

2．将一定量氨基甲酸铵(NH 2COONH 4)加入密闭容器中，发生反应NH 2COONH 43(g)＋CO 2(g)。

该反应的平衡常数的负对数(－lg K )值随温度(T )的变化曲线如图所示，下列说法中不正确的是( )A ．该反应的ΔH >0B ．NH 3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态C ．A 点对应状态的平衡常数K (A)的值为10－2.294D ．30 ℃时，B 点对应状态的v 正<v 逆解析：选B 此题的关键是弄清－lg K 越小，K 越大，由图中数据可知随温度的升高，－lg K 逐渐减小，说明随温度的升高，化学平衡向右移动，正反应为吸热反应，A 项正确；由NH 2COONH 43(g)＋CO 2(g)，可知氨气的体积分数始终为23，B 项错误；A 点时，－lg K ＝2.294，C 项正确；由B 点对应的数值可知此时Q >K ，反应向逆反应方向进行，v 正<v 逆，D 项正确。

3．工业上制备合成气的工艺主要是水蒸气重整甲烷：CH4(g)＋H 2＋3H 2(g) ΔH ＞0，在一定条件下，向体积为 1 L的密闭容器中充入1 mol CH 4(g)和1 mol H 2O(g)，测得H 2O(g)和H 2(g)的浓度随时间变化曲线如图所示，下列说法正确的是( )A ．达到平衡时，CH 4(g)的转化率为75%B ．0～10 min 内，v (CO)＝0.075 mol·L －1·min －1C ．该反应的化学平衡常数K ＝0.187 5D ．当CH 4(g)的消耗速率与H 2(g)的消耗速率相等时，反应到达平衡解析：选C 由图可知，10 min 时反应到达平衡，平衡时水蒸气、氢气的浓度均为0.75 mol·L －1，则：CH 4(g)＋H 2O(g)CO(g)＋3H 2(g)开始/(mol·L －1) 1 1 0 0 转化/(mol·L －1) 0.25 0.25 0.25 0.75 平衡/(mol·L －1) 0.75 0.75 0.25 0.75平衡时甲烷转化率＝0.25 mol·L －11 mol·L －1×100%＝25%，故A 项错误；0～10 min 内，v (CO)＝0.25 mol·L －110 min ＝0.025 mol·L －1·min －1，故B 项错误；平衡常数K ＝c c 32c4c2＝0.25×0.7530.75×0.75＝0.187 5，故C 项正确；同一物质的消耗速率与其生成速率相等时，反应到达平衡，由方程式可知当CH 4(g)的消耗速率与H 2(g)的消耗速率为1∶3时，反应到达平衡，故D 项错误。

4．(2015·天津高考)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。

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。

5．N 2O 5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：2N 2O 52(g)＋O 2(g)ΔH >0，T 1温度下的部分实验数据：下列说法不正确的是( )A ．500 s 内N 2O 5分解速率为2.96×10－3 mol·L －1·s －1B ．T 1温度下的平衡常数为K 1＝125,1 000 s 时N 2O 5的转化率为50%C ．其他条件不变时，T 2温度下反应到1 000 s 时测得N 2O 5的浓度为2.98 mol·L －1，则T 1<T 2D ．T 1温度下的平衡常数为K 1，T 3温度下的平衡常数为K 3，若K 1>K 3，则T 1>T 3 解析：选C v (N 2O 5)＝－－1500 s＝2.96×10－3 mol·L －1·s －1，A 正确；1 000 s 后N 2O 5的浓度不再发生变化，即达到了化学平衡，列出三段式：2N 2O 5(g)4NO 2(g)＋O 2(g)起始/(mol·L －1) 5.00 0 0 转化/(mol·L －1) 2.50 5.00 1.25 平衡/(mol·L －1) 2.50 5.00 1.25 则K ＝c 42c2c 22O5＝5.004×1.252.502＝125，α(N 2O 5)＝2.50 mol·L －15.00 mol·L－1×100%＝50%，B 正确；1 000 s 时，T 2温度下的N 2O 5浓度大于T 1温度下的N 2O 5浓度，则改变温度使平衡逆向移动了，逆向是放热反应，则降低温度平衡向放热反应方向移动，即T 2<T 1，C 错误；对于吸热反应来说，T 越高，K 越大，若K 1>K 3，则T 1>T 3，D 正确。

6．T 1 ℃时，向容器为2 L 的密闭容器中充入一定量的A(g)和B(g)，发生如下反应A(g)＋。

反应过程中测定的部分数据如下表：下列说法错误的是( ) A ．前10 min 内反应的平均速率为v (C)＝0.025 0 mol·L －1·min －1B ．其他条件不变，起始时向容器中充入0.50 mol A(g)和0.60 mol B(g)，达到平衡时n (C)＜0.25 molC ．其他条件不变时，向平衡体系中再充入0.50 mol A ，与原平衡相比，达到平衡时B 的转化率增大，A 的体积分数增大D ．温度为T 2 ℃时(T 1＞T 2)，上述反应的平衡常数为20，则该反应的正反应为放热反应 解析：选D 前10 min 内消耗0.50 mol A ，同时生成0.50 mol C ，则有v (C)＝0.50 mol 2 L×10 min ＝0.025 0 mol·L －1·min －1，A 正确。

10 min 时，反应的n (B)＝2n (A)＝2×(1.00 mol－0.50 mol)＝1.00 mol ，则10 min 时，B 的物质的量为0.20 mol ，与30 min 时B 的物质的量相等，则反应10 min 时已达到平衡状态；其他条件不变，若起始时向容器中充入0.50 mol A(g)和0.60 mol B(g)，将容积缩小为原来的12时与原平衡等效，达到平衡时n (C)＝0.25 mol ，但扩大容积，恢复到原体积，压强减小，平衡逆向移动，故达到平衡时n (C)＜0.25 mol ，B 正确。

其他条件不变时，向平衡体系中再充入0.50 mol A ，平衡正向移动，与原平衡相比，达到平衡时B 的转化率增大，A 的体积分数增大，C 正确。

由上述分析可知，10 min 时n (A)＝0.50 mol ，此时达到平衡状态，A 、B 、C 的浓度(mol·L －1)分别为0.25、0.10和0.25，则有K (T1)＝ccc2＝0.250.102×0.25＝100＞K (T 2)＝20，说明升高温度，平衡正向移动，则该反应的正反应为吸热反应，D 错误。

7．工业合成氨反应为N 2(g)＋3H 2(g)催化剂高温、高压2NH 3(g)，对其研究如下：(1)已知H —H 键的键能为436 kJ·mol －1，N —H 键的键能为391 kJ·mol －1，N≡N 键的键能是945.6 kJ·mol －1，则上述反应的ΔH ＝________。

(2)上述反应的平衡常数K 的表达式为______________________________________。

若反应方程式改写为12N 2(g)＋32H 23(g)，在该温度下的平衡常数K 1＝______(用K 表示)。

(3)在773 K 时，分别将2 mol N 2和6 mol H 2充入一个固定容积为1 L 的密闭容器中，随着反应的进行，气体混合物中n (H 2)、n (NH 3)与反应时间t 的关系如下表：①该温度下，若向同容积的另一容器中投入的N 2、H 2、NH 3的浓度分别为3 mol·L －1、3 mol·L －1、3 mol·L －1，则此时v 正________(填“大于”“小于”或“等于”)v 逆。

②由上表中的实验数据计算得到“浓度－时间”的关系可用下图中的曲线表示，表示c (N 2)­t 的曲线是___________________________________________________________。