2021高中化学一轮复习训练：11化学平衡的相关计算

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1. 应用①平衡常数的计算

2. 应用②转化率的计算

11 化学平衡的相关计算

例1．某 1L 恒容密闭容器中，CH4、H2O(g)的起始浓度分别为 1.8mol·L−1 和3.6mol·L−1，二者

反应生成 CO2和H2，该反应的部分物质的浓度随时间变化的关系如图所示(部分时间段的浓

度变化未标出)，其中第 6min 开始升高温度。下列有关判断正确的是（）

A．X是H2

B．增大压强，平衡逆向移动，平衡常数减小

C．第一次平衡时的平衡常数约为 0.91

D．若 5min 时向容器中再加入 0.7mol 的CH4和0.7mol 的CO2，则平衡正向移动

【解析】根据图像 0～4min CH4减少 0.5mol·L－1，X增加 0.5mol·L－1，则 X为CO2，A项错误；

温度不变时，增大压强，平衡常数不变，B项错误；4min 时，反应第一次达到平衡状态：

CH4(g)＋2H2O(g) CO2(g)＋4H2(g)

起始/mol·L－1 1.8　　 3.6　　　0　　 0

转化/mol·L－1 0.5　　 1.0　　　0.5　2.0

平衡/mol·L－1 1.3　　 2.6　　　 0.5　 2.0

平衡常数 K=≈0.91，C项正确；若 5min 时向容器中再加入 0.7mol 的CH4和0.7mol 的CO2，则

浓度商 Q=≈1.42＞0.91，反应逆向移动，D项错误。

【答案】C

例2．某温度下，将 2molA 和3molB 充入一密闭容器中，发生反应：aA(g)+B(g) C(g)

化学平衡的相关计算

3. 应用③平衡时浓度的计算

4. 应用④气体的平均分子量的计算

+D(g)，5min 后达到平衡。已知该温度下其平衡常数 K=1，若温度不变时将容器的体积扩大

为原来的 10 倍，A的转化率不发生变化，则（）

A．a=3 B．a=2

C．B的转化率为 60% D．B的转化率为 40%

【解析】温度不变，扩大容器体积(相当于减小压强)时，A的转化率不变，说明反应前后气

体的体积不变，即 a=1，A、B两项均错误；假设达到平衡时，B的转化量为 xmol，则

A、B、C、D平衡时的物质的量分别为(2-x)mol、(3-x)mol、xmol、xmol，设容器体积为 1L，

则平衡常数 K==1，解得 x=1.2，B的转化率为×100%=40%，D项正确。

【答案】D

例3．将固体 NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应 NH4I(s) NH3(g)

+HI(g)，2HI(g) H2(g)+I2(g)。当反应达到平衡时，c(H2)=0.5mol·L−1，c(HI)=4mol·L−1，则

NH3的浓度为（）

A．5mol·L−1B．4mol·L−1C．4.5mol·L−1D．3.5mol·L−1

【解析】当反应达到平衡时，c(H2)=0.5mol·L−1，则根据第二个方程式可知分解的 HI 浓度为

c(HI)分解=1mol·L−1，根据第一个反应方程式可知开始反应产生的 HI 总浓度 c(HI)总=c(HI)分解

+c(HI)平衡=1mol·L−1+4mol·L−1=5mol·L−1，由于反应产生的 NH3与HI 的物质的量相等，反应容

器的容积相同，所以 NH3的浓度为 5mol·L−1，故答案为选项 A。

【答案】A

例4．在一定温度下，将两种气体 M和N通入容积为 VL 的密闭容器中进行反应，M和N的

物质的量与时间的关系如图所示，下列说法正确的是（）

5. 应用⑤体系压强的计算

A．0～t2内用 M表示的平均反应速率是 2/t2（mol·(L·min)−1）

B．t1～t2内容器内的压强逐渐减小

C．该反应的方程式为 N 2M

D．t2与t3时刻的混合气体的平均相对分子质量相等

【解析】图像看出反应从开始到平衡，N的物质的量减小，应为反应物，M的物质的量增多，

应为是生成物，结合反应的方程式可计算相关物质的反应速率以及物质的量浓度关系。N的

物质的量减小，应为反应物，平衡时物质的量变化值为 8mol-2mol=6mol，M的物质的量增多，

应为生成物，平衡时物质的量的变化值为 5mol-2mol=3mol ，则有 n(N) n(M)=6mol∶：

3mol=2 1∶，可知反应的化学方程式为 2N M。则 A．0～t2内M的物质的量增加了 4mol

－2mol=2mol，则用 M表示的平均反应速率是 2mol/(VL·t2min)=2/Vt2mol·(L·min)−1，A错误；

B．t1～t2内容器发生反应 2N M，N转化为 M，物质的量减少，所以容器内的压强逐渐

减小，B正确；C．根据以上分析可知反应的化学方程式为 2N M，C错误；D．t2与t3

时刻的混合气体的总物质的量不同，分别为 8mol 和7mol，则平均相对分子质量不等，D错

误；答案选 B。

【答案】B

例5．可逆反应① X(g)+2Y(g) 2Z(g)、② 2M(g) Ng)+P(g)分别在密闭容器的两个反应

室中进行，反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理

量的变化如图所示，下列判断不正确的是（）

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