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第30 讲 平衡常数
1．下列关于化学平衡常数K 的说法错误的是( )
A．对于某一可逆反应来说，K 只与温度有关，与浓度无关
B．升高温度，K 变小，正反应是放热反应
C．K 越大，反应进行得越彻底
D．使用合适的催化剂，既可以改变反应速率，也可以改变平衡常数K
2．高温下，某反应平衡，平衡常数K＝，恒容时，温度升高，H2浓度减小。
下列说法正确的是 ( )
A．该反应的焓变为正值
B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小
C．升高温度，逆反应速率减小
D．该反应的化学方程式为CO＋H2OCO2＋H2
3．一定条件下，将3 mol A 和1 mol B 两种气体混合于容积为2 L 的密闭容器中，发生反应：3A(g)＋
B(g)xC(g)＋2D(s)。2 min 末该反应达到平衡，生成0.8 mol D，并测得C 的浓度为0.2 mol/L。下列判断
正确的是 ( )
A．该条件下此反应的平衡常数约为0.91
B．2 min 内A 的平均反应速率为0.3 mol/(L·s)
C．B 的转化率为60%
D．混合气体的密度不再改变时，该反应不一定达到平衡状态
4．某温度下2L 密闭容器中三种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(n)如表所示，下列说法正确的是 (
)
X
Y
W
n(起始状态)/mol
2
1
0
n(平衡状态)/mol
1
0.5
1.5
A.该温度下，此反应的平衡常数表达式是K＝
B．其他条件不变，升高温度，若W 的体积分数减小，则此反应ΔH<0
C．其他条件不变，使用催化剂，正、逆反应速率和平衡常数均增大，平衡不移动
D．其他条件不变，当密闭容器中混合气体密度不变时，表明反应已达到平衡
5．只改变一个影响化学平衡的因素，平衡常数K 与化学平衡移动的关系叙述不正确的是 ( )
A．K 值不变，平衡可能移动
B．平衡向右移动时，K 值不一定变化
C．K 值有变化，平衡一定移动
D．相同条件下，同一个反应的方程式的化学计量数增大2 倍，K 值也增大两倍
1
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6.设K 为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相
对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0(p0＝100 kPa)。在某温度下，原料组成n(CO)∶n(NO)＝1∶1，发生反
应：2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)，初始总压为100 kPa 的恒容密闭容器中进行上述反应，体系达到
平衡时N2的分压为20 kPa，则该反应的相对压力平衡常数K＝________。
7．在一刚性密闭容器中，CH4和CO2的分压分别为20 kPa、25 kPa，加入Ni/α-Al2O3催化剂并加热至1 123
K 使其发生反应：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)。达到平衡后测得体系压强是起始时的1.8 倍，则该
反应的平衡常数的计算式为Kp＝________ kPa2(用各物质的分压代替物质的量浓度计算)。
8．将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭容器中，发生反应：H2NCOONH4(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，下列说法不正确的是 ( )
①该反应的ΔH>0
②NH3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态
③A 点对应状态的平衡常数K(A)＝10－2.294
④30 ℃时，B 点对应状态的v(正)>v(逆)
A．①②
B．③④
C．①③
D．②④
9．加热N2O5时，发生以下两个分解反应：①N2O5N2O3＋O2，②N2O3N2O＋O2，在2 L 密闭容器中
充入8 mol N2O5，加热到T ℃达到化学平衡时O2为9 mol，N2O3为3.4 mol，则在该温度下反应①的平衡常
数为( )
A．8.5 B．9.6 C．10.2 D．10.7
10．(1)将CoFe2O4负载在Al2O3上，产氧温度在1 200 ℃，产氢温度在1 000 ℃时，可顺利实现水的分解，
氢气产量高且没有明显的烧结现象。循环机理如下，过程如图1 所示，不考虑温度变化对反应ΔH 的影响。
第Ⅰ步：CoFe2O4(s)＋3Al2O3(s)CoAl2O4(s)＋2FeAl2O4(s)＋O2(g) ΔH＝a kJ·mol－1
2
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第Ⅱ步：CoAl2O4(s)＋2FeAl2O4(s)＋H2O(g)CoFe2O4(s)＋3Al2O3(s)＋H2(g) ΔH＝b kJ·mol－1
第Ⅱ步反应的v 正＝k 正·c(H2O)，v 逆＝k 逆·c(H2)，k 正、k 逆分别为正、逆反应速率常数，仅与温度有关。1 000
℃时，在体积为1 L 的B 反应器中加入2 mol H2O 发生上述反应，测得H2O(g)和H2物质的量浓度随时间的
变化如图2 所示，则60 min 内，v(CoFe2O4)＝________g·min－1(结果保留2 位小数)。a 点时，v 正∶v 逆＝
________(填最简整数比)。
(2) 在T2 K 、1.0×104 kPa 下，等物质的量的CO 与CH4 混合气体发生如下反应：CO(g) ＋
CH4(g)CH3CHO(g)。反应速率v 正－v 逆＝k 正·p(CO)·p(CH4)－k 逆·p(CH3CHO)，k 正、k 逆分别为正、逆反应
速率常数，p 为气体的分压(气体分压p＝气体总压p 总×体积分数)。用气体分压表示的平衡常数Kp＝4.5×10
－5 kPa－1，则CO 的转化率为20%时，＝________。
1．已知某化学反应的平衡常数表达式为K＝，在不同的温度下该反应的平衡常数值分别为：
t/℃
700
800
830
1 000
1 200
K
1.67
1.11
1.00
0.60
0.38
下列有关叙述不正确的是 ( )
A．该反应的化学方程式是CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
B．上述反应的正反应是放热反应
C．如果在一定体积的密闭容器中加入CO2和H2各1 mol，5 min 后温度升高到830 ℃，此时测得CO 为0.4
mol 时，该反应为平衡状态
D．某温度下，如果平衡浓度符合下列关系式：＝，判断此时的温度是1 000 ℃
2．研究发现，液态苯是优质储氢材料：C6H6(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，将体积压缩至原
来的一半，达到新平衡时c(H2)为( )
A．1 mol·L－1
B．2 mol·L－1
C．3 mol·L－1
D．4 mol·L－1
3．在300 mL 的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO 气体，一定条件下发生反应：Ni(s)＋
4CO(g)Ni(CO)4(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如下表所示。下列说法不正确的是( )
温度/℃
25
80
230
平衡常数
5×104
2
1.9×10－5
A.上述生成Ni(CO)4(g)的反应为放热反应
B．25 ℃时，反应Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为2×10－5
C．80 ℃时，测得某时刻Ni(CO)4、CO 的浓度均为0.5 mol·L－1，则此时v 正>v 逆
D．80 ℃达到平衡时，测得n(CO)＝0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L－1
4．探究CH3OH 合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH 的产率。以CO2、H2 为原料合成
CH3OH 涉及的主要反应如下：
3
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Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝－49.5 kJ·mol－1
Ⅱ.CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH2＝－90.4 kJ·mol－1
Ⅲ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH3
一定条件下，向体积为V L 的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和3 mol H2发生上述反应，达到平衡时，容器
中CH3OH(g)为a mol，CO 为b mol，此时H2O(g)的浓度为_______ mol·L－1(用含a、b、V 的代数式表示，
下同)，反应Ⅲ的平衡常数为__________。
5．某温度下，等物质的量的碘和环戊烯(
)在刚性容器内发生反应：
(g)＋I2(g)
(g)＋2HI(g)
ΔH>0，起始总压为105 Pa，平衡时总压增加了20%，环戊烯的转化率为________，该反应的平衡常数Kp
＝________Pa。
6．在1 L 真空密闭容器中加入a mol PH4I 固体，t ℃时发生如下反应：
PH4I(s)PH3(g)＋HI(g) ①
4PH3(g)P4(g)＋6H2(g) ②
2HI(g)H2(g)＋I2(g) ③
达平衡时，体系中n(HI)＝b mol，n(I2)＝c mol，n(H2)＝d mol，则t ℃时反应①的平衡常数K 值为
________(用字母表示)。
7．25 ℃时，向40 mL 0.05 mol·L－1的FeCl3溶液中一次性加入10 mL 0.15 mol·L－1的KSCN 溶液，发生反应，
混合溶液中c(Fe3＋)随反应时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．该反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3↓
B．E 点对应的坐标为(0,0.05)
C．t4时向溶液中加入50 mL 0.1 mol·L－1 KCl 溶液，平衡不移动
D．若该反应是可逆反应，在25 ℃时平衡常数的数值为
8．相同温度下，分别在起始体积均为1 L 的两个密闭容器中发生反应：X2(g)＋3Y2(g)2XY3(g) ΔH＝－
a kJ·mol－1，实验测得反应的有关数据如下表。
容器
反应条件
起始物质的量/mol
达到平衡所
用时间/min
达到平衡过程中
的能量变化
X2
Y2
XY3
①
恒容
1
3
0
10
放热0.1a kJ
②
恒压
1
3
0
t
放热b kJ
下列叙述正确的是( )
4
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A．对于上述反应，①②中反应的平衡常数K 不同
B．①中：从开始至10 min 内的平均反应速率v(X2)＝0.1 mol·L－1·min－1
C．②中：X2的平衡转化率小于10%
D．b>0.1a
9．某固定容积的密闭容器中发生反应：C(s)＋CO2(g)2CO(g)。现向该容器内充入1.0 mol·L－1的CO2，反应过
程中气体体积分数随时间的变化情况如图所示。下列说法错误的是( )
A．t1 min 时，CO2的转化率为25.0%
B．t2 min 时，该反应体系未处于平衡状态
C．t3 min 时，向该容器中再充入CO2和CO 各1.0 mol·L－1，平衡正向移动
D．t3 min 时，该反应的Kp＝24.0p 总[气体分压(p 分)＝气体总压(p 总)×体积分数]
10．一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物，具有强氧化性，可与金属直接反应，也可用作有机合成中的碘化剂。
回答下列问题：
(2)氯铂酸钡(BaPtCl6)固体加热时部分分解为BaCl2、Pt 和Cl2, 376.8 ℃时平衡常数Kp＝1.0×
104 Pa2，在一硬质玻璃烧瓶中加入过量BaPtCl6，抽真空后，通过一支管通入碘蒸气(然后将支管封闭)。在
376.8 ℃，碘蒸气初始压强为20.0 kPa。376.8 ℃平衡时，测得烧瓶中压强为32.5 kPa，则pICl＝_______kPa,
反应2ICl(g)===Cl2(g)＋I2(g)的平衡常数K＝_________( 列出计算式即可)。
(3) McMorris 测定和计算了在136～180 ℃范围内下列反应的平衡常数Kp。
2NO(g)＋2ICl(g)2NOCl(g)＋I2(g) Kp1
2NOCl(g)2NO(g)＋Cl2(g) Kp2
得到lg Kp1～和lg Kp2～均为线性关系，如下图所示：
①由图可知，NOCl 分解为NO 和Cl2，反应的ΔH______0(填“大于”或“小于”)。
②反应2ICl(g)===Cl2(g)＋I2(g)的K＝____________(用Kp1、Kp2表示)；
该反应的ΔH____0(填“大于”或“小于”), 写出推理过程：______________________。
(4)Kistiakowsky 曾研究了NOCl 光化学分解反应，在一定频率(ν)光的照射下机理为：
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NOCl＋hν―→NOCl*
NOCl＋NOCl*―→2NO＋Cl2
其中hν 表示一个光子能量，NOCl* 表示NOCl 的激发态。可知，分解1 mol 的NOCl 需要吸收
_____________mol 的光子。
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