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题组训练过关平衡常数的计算1.(双选)(2020·吉安模拟改编)某温度下在2 L密闭容器中加入一定量A，发生以下化学反应：2A(g)B(g)+C(g) ΔH=-48.25 kJ·mol-1，反应过程中B、A 的浓度比与时间t有如图所示关系，若测得第15 min时c(B)=1.6 mol·L-1，下列结论正确的是 ( )A.该温度下此反应的平衡常数为3.2B.A的初始物质的量为8 molC.反应到达平衡时，放出的热量是193 kJD.反应达平衡时，A的转化率为80%【解析】选B、D。

根据c(B)=1.6 mol·L-1，n(B)=3.2 mol，看图可推知n(A)= 1.6 mol，根据三步法计算可知2A(g)B(g)+C(g)开始/mol x0 0变化/mol 6.4 3.2 3.2平衡/mol 1.6 3.2 3.2可以计算出x=8 mol，B正确；K==4，A错误；A的转化率为×100%=80%，D正确；到达平衡时生成B为3.2 mol，放出的热量是3.2 mol×48.25 kJ·mol-1=154.4 kJ，C错误。

2.(2019·全国卷Ⅲ节选)近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。

因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。

回答下列问题：Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g)+O 2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)。

下图为刚性容器中，进料浓度比c(HCl) ∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系：可知反应平衡常数K(300 ℃)________K(400 ℃)(填“大于”或“小于”)。

设HCl初始浓度为c0，根据进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1的数据计算K(400 ℃)=________(列出计算式)。

【解析】根据题中示意图可以看出随着温度的升高，HCl的转化率降低，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，所以温度越高，反应进行的程度越小，K值越小，即K(300 ℃)大于K(400 ℃)。

相同条件下进料浓度比c(HCl)∶c(O2)越大，HCl的转化率越低；进料浓度比c(HCl)∶c(O2)越小，HCl的转化率越高。

即三条曲线中，最上面一条是c(HCl)∶c(O2)=1∶1的变化曲线。

将400 ℃时的数据代入可得：K=。

答案：大于【归纳提升】有关化学平衡计算的三点注意事项(1)注意反应物和生成物的浓度关系：反应物：c(平)=c(始)-c(变)；生成物：c(平)=c(始)+c(变)。

(2)利用=和=计算时要注意m总应为气体的质量，V应为反应容器的体积，n总应为气体的物质的量。

(3)起始浓度、平衡浓度不一定呈现化学计量数之比，但物质之间是按化学计量数之比反应和生成的，故各物质的浓度变化之比一定等于化学计量数之比，这是计算的关键。

转化率的判断与计算3.(2020·南京模拟)在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。

下列说法正确的是( )A.反应2NO(g)+O 2(g)2NO2(g)的ΔH>0B.图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率C.图中Y 点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO转化率D.380℃下，c起始(O2)=5.0×10-4 mol·L -1，NO平衡转化率为50%，则平衡常数K=2 000【解析】选B。

随温度升高NO的转化率先升高后降低，说明温度升高平衡向逆方向移动，ΔH<0，A错误；根据上述分析，X点时，反应还未到达平衡状态，延长反应时间能提高NO的转化率，B正确；Y点，反应已经达到平衡状态，增加O2的浓度，平衡向正反应方向移动，提高NO的转化率，C错误；设NO起始浓度为a mol·L-1，NO的转化率为50%，则平衡时NO、O2和NO2的浓度分别为0.5a mol·L-1、(5×10-4-0.25a) mol·L-1、0.5a mol·L-1，根据平衡常数表达式K==>=2 000，D错误。

4.(2020·成都模拟)在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)+Y(g)M(g)+N(g)，所得实验数据如下表：实验编号温度/℃起始时物质的量/mol平衡时物质的量/mol n(X) n(Y) n(M)①700 0.40 0.10 0.090②800 0.10 0.40 0.080③800 0.20 0.30 a④900 0.10 0.15 b下列说法正确的是( )A.实验①中，若5 min时测得n(M)=0.050 mol，则0至5 min时间内，用N表示的平均反应速率v(N)=1.0×10-2 mol·L-1·min-1B.实验②中，该反应的平衡常数K=2.0C.实验③中，达到平衡时，X的转化率为60%D.实验④中，达到平衡时，b>0.060【解析】选C。

该反应是气体分子数相等的反应，由实验①②数据知：温度升高，M的产率减小，所以该反应的正反应是放热反应。

实验①中，0～5 min内，v(N)=v(M)==1×10-3 mol·L-1·min-1，A项错误；实验②中，达到平衡时，c(X)==0.002 mol·L-1，c(Y)==0.032 mol·L-1，c(M)=c(N)==0.008 mol·L-1，K==1，B项错误；实验③温度与实验②相同，所以平衡常数相同，K==1，解得a=0.12，所以反应转化的X也是0.12 mol，X的平衡转化率为×100%=60%，C项正确；实验④中反应物起始浓度均为实验③的一半，两实验中反应物比值相等，因该反应是气体分子数不变的反应，所以若在恒温恒容条件下两实验所达平衡是等效的，即实验④若在800 ℃达平衡时，n(M)=0.06 mol，现在温度是900 ℃，升高温度，平衡逆向移动，故b<0.060，D项错误。

5.(2020·宜春模拟)N2O5是一种新型硝化剂，一定温度下发生2N 2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH>0，T1温度下的部分实验数据如表，则下列说法错误的是 ( )t/s 0 500 1 000 1 500c(N2O5)/(mol·L-1) 5.00 3.52 2.50 2.50A.500 s内N2O5的分解速率为2.96×10-3 mol·L-1·s-1B.T1温度下的平衡常数为K1=125，1 000 s时转化率为50%C.其他条件不变时，T2温度下反应到1 000 s时测得N2O5(g)浓度为2.98 mol·L-1，则T1<T2D.T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若T1>T2，则K1>K2【解析】选C。

2N 2O5(g)4NO2(g)+O2(g)5.00 0 01.482.96 0.743.52500 s内N2O5的分解速率为=2.96×10-3 mol·L-1·s-1，A项正确；T1温度下1 000 s时：2N 2O5(g)4NO2(g)+O2(g)5.00 0 02.50 5.00 1.252.50 5.00 1.25则转化率为50%，K1==125，B项正确；因正反应方向为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，且能较快达到平衡，其他条件不变时，T2温度下反应到1 000 s时测得N2O5(g)浓度为2.98 mol·L-1，比T1温度下浓度高，说明平衡向逆反应方向移动，则T2<T1，C项错误；升高温度平衡正向移动，K增大，D项正确。

【加固训练】1.(2020·沈阳模拟)研究发现，液态苯是优质储氢材料：C 6H6(l)+3H2(g)C6H12(l)。

一定温度下，在密闭容器中充入一定量液态苯(足量)和适量氢气，经反应达到平衡后，测得c(H2)=2 mol·L-1。

保持温度不变，将容积体积压缩至原来一半，达到新平衡时c(H2)为 ( )A.1 mol·L-1B.2 mol·L-1C.3 mol·L-1D.4 mol·L-1【解析】选B。

该可逆反应只有一种气体，平衡常数K=，温度不变，则平衡常数K不变，氢气浓度不变。

2.(2020·太原模拟)在1.0 L密闭容器中充入0.10 mol A(g)，一定温度下发生反应A(g)B(g)+C(g) ΔH<0，反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的关系如图所示。

则下列分析正确的是 ( )A.t2时反应达到平衡，且t2=2t1B.该温度下此反应的平衡常数K=0.32C.欲提高平衡体系中B的含量，可采取加入气体A或降低体系温度等措施D.若平衡时再充入0.1 mol A，则A的转化率增大【解析】选B。

由图可知，O ～t1与t1～t2时间段，反应体系总压强均增大0.2 kPa，即消耗等量的A，随着反应的进行，平均反应速率降低，故t2>2t1，A项错误；由阿伏加德罗定律的推论可知，=，解得n=0.18，设反应达到平衡时A变化的物质的量为x mol，根据“三段式”可得：A(g)B(g)+C(g)起始量(mol) 0.1 0 0变化量(mol) x x x平衡量(mol) 0.1-x x x故(0.1-x)+x+x=0.18，解得x=0.08，则平衡时c(A)=0.02 mol·L-1，c(B)= 0.08 mol·L-1，c(C)=0.08 mol·L-1，则K==0.32，B项正确；因反应是放热反应，且反应前后气体分子数增大，故要增大平衡体系中B的含量，可以采用降低温度、减小压强、减少C的量等方法，C项错误；再充入0.1 mol A，平衡正向移动，但A的转化率减小，D项错误。

3.(2020·资阳模拟)在2 L恒容密闭容器中充入A(g)和B(g)，发生反应A(g)+B(g)2C(g)+D(s)，所得实验数据如表：实验编号温度/℃起始时物质的量/mol平衡时物质的量/moln(A) n(B) n(C)①600 0.30 0.20 0.30②700 0.20 0.30 0.24③800 0.10 0.10 a下列说法不正确的是( )A.实验①中，若5 min时测得n(B)=0.050 mol，则0～5 min 时间内平均反应速率v(A)=0.015 mol·L-1·min-1B.实验②中达到平衡后，增大压强，A的转化率不变，平衡常数不变C.700 ℃时该反应的平衡常数K=4.0D.实验③中，达到平衡时，a>0.10【解析】选D。