《高三一轮化学三维设计》跟踪检测（四十二）突破1个高考难点——化学平衡常数及其计算

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跟踪检测（四十二）突破 1个高考难点——化学平衡常数及其计算

1．O3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3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　O3O2＋[O]　ΔH>0　平衡常数为 K1；

反应②　[O]＋O32O2　ΔH<0　平衡常数为 K2；

总反应：2O33O2　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＝K1＋K2

C．适当升温，可提高消毒效率

D．压强增大，K2减小

解析：选C　降温，总反应平衡向右移动，K增大，A项错误；K1＝、K2＝、K＝＝

K1·K2，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 (NH2COONH4)加入密闭容器中，发生反应

NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(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>0

B．NH3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 10－2.294

D．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 NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)，可知氨气的体积分

数始终为，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)

＋H2O(g)CO(g)＋3H2(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 CH4(g)和1 mol H2O(g)，测得 H2O(g)和

H2(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，CH4(g)的转化率为 75%

B．0～10 min 内，v(CO)＝0.075 mol·L－1·min－1

C．该反应的化学平衡常数 K＝0.187 5

D．当 CH4(g)的消耗速率与 H2(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：

　　　　　　CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(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＝×100%＝25%，故 A项错误；0～10 min 内，v(CO)＝＝0.025

mol·L－1·min－1，故 B项错误；平衡常数 K＝＝＝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 CH4(g)的消耗速率与 H2(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)＋mY(g)3Z(g)。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＝2

B．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∶1

D．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．N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：2N2O5(g) 4NO 2(g)＋

O2(g)　ΔH>0，T1温度下的部分实验数据：

t/s 0 500 1 000 1 500

c(N2O5)/(mol·L－1) 5.00 3.52 2.50 2.50

下列说法不正确的是(　　)

A．500 s 内N2O5分解速率为 2.96×10－3 mol·L－1·s－1

B．T1温度下的平衡常数为 K1＝125,1 000 s 时N2O5的转化率为 50%

C．其他条件不变时，T2温度下反应到 1 000 s 时测得 N2O5的浓度为 2.98 mol·L－1，则

T1<T2

D．T1温度下的平衡常数为 K1，T3温度下的平衡常数为 K3，若 K1>K3，则 T1>T3

解析：选C　v(N2O5)＝＝2.96×10－3 mol·L－1·s－1，A正确；1 000 s 后N2O5的浓度不

再发生变化，即达到了化学平衡，列出三段式：

　　　　　　2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(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＝＝＝125，α(N2O5)＝×100%＝50%，B正确；1 000 s 时，T2温度下的 N2O5浓度

大于 T1温度下的 N2O5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 T2<T1，C错误；对于吸热反应来说，T越高，K越大，若

K1>K3，则 T1>T3，D正确。

6．T1 ℃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)＋2B(g) C(g) 。反应过程中测定的部分数据如下表：

反应时间/min n(A)/mol n(B)/mol

0 1.00 1.20

10 0.50

30 0.20

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－1

B．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 mol

C．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 T2 ℃时(T1＞T2)，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)＝＝0.025

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)＝

＝＝100＞K(T2)＝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

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