2021高考化學(xué)易錯點(diǎn)13 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡計(jì)算

易錯13化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡計(jì)算

【易錯分析】

化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡是近年高考的熱點(diǎn),主要以定性、定量相互結(jié)合的方式進(jìn)行考查。

一般會從平衡狀態(tài)和平衡移動、物質(zhì)轉(zhuǎn)化率和濃度變化、平衡體系密度和相對分子質(zhì)量的變

化等方面考查，也常結(jié)合圖像考查根據(jù)圖像獲取數(shù)據(jù)分析、解決問題的能力等。而新課標(biāo)中

的化學(xué)平衡常數(shù)和化學(xué)反應(yīng)方向的判斷這些內(nèi)容正成為本專題高考命題的新熱點(diǎn)。

【錯題糾正】

例題1、I.二甲醛是一種重要的清潔燃料，可以通過CH30H分子間脫水制得：

2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)A，=-23.5kJmolL在恒容密閉容器中

建立上述平衡，體系中各組分濃度隨時間變化如圖所示。

(1)該條件下反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式長=；在“℃時，反應(yīng)的平

衡常數(shù)為，達(dá)到平衡時”CH30cH3):〃(CH3OH):n(H20)=。

(2)相同條件下，若改變起始濃度，某時刻各組分濃度依次為：c(CH3OH)=0.4molLr、c(H2。)

=0.6molir、c(CH30cH3)=2.4mol】r,此時正、逆反應(yīng)速率的大小：v1K丫鼠填“>”、

或"="),反應(yīng)向反應(yīng)方向進(jìn)行(填“正”或"逆”)。

H.已知可逆反應(yīng)：M(g)+N(g)vP(g)+Q(g)A，>0,請回答下列問題：

(1)在某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)=lmoll。c(N)=2.4molL達(dá)到平衡

后，M的轉(zhuǎn)化率為60%,此時N的轉(zhuǎn)化率為。

(2)若反應(yīng)溫度升高，M的轉(zhuǎn)化率(填“增大”、“減小”或“不變”)。

(3)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)=4mol，Lr,c(N)=amolL^1；達(dá)到平

衡后，c(P)=2molL-',a=。

【解析】(1)平衡常數(shù)表達(dá)式K=：由圖像知，反應(yīng)在。時達(dá)到平衡，平衡時各物質(zhì)的濃度

1

分別為c(CH30cH3)=1mol1r,c(H2O)=0.8molLc(CH3OH)=0.4molL,則該溫度

下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K==5：達(dá)到平衡時〃(CH30cH3)："(CH.QH):〃(H2O)=1.0:0.408=5:2:4；

(2)根據(jù)0c==9>K,則反應(yīng)逆向進(jìn)行，v(正)<v(逆)。II.(1)M的轉(zhuǎn)化率為60%,則M減少

了1molLix60%=0.6molL1,由方程式可知N也減少了0.6mol-L",N的轉(zhuǎn)化率為

xl00%=25%；(2)該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動，則M的轉(zhuǎn)化率增大；(3)

由(1)可知平衡時M、N、P、Q的濃度分別為0.4molL\1.8rnolL-1,0.6mol-L“、0.6molL1,

則該溫度下的平衡常數(shù)為：K=0.5,當(dāng)反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)=4mol-Lc(N)=a

tnolir時,根據(jù)三段式：

M(g)+N(g)「—P(g)+Q(g)

起始(mol1”)：4a00

變化(mobL")：2222

平衡(molL")：2a-222

則平衡常數(shù)K=0.5,解得。=6。

【答案】1.(1)55:2:4(2)<逆11.(1)25%(2)增大(3)6

例題2、亞硝酰氯(NOC1)是有機(jī)合成中的重要試劑，可由NO和C12反應(yīng)得到，化學(xué)方程式

為2NO(g)+Cb(g).=i2NOCl(g),

(1)氮氧化物與懸浮在大氣中的海鹽粒子相互作用時會生成亞硝酰氯，涉及如下反應(yīng)：

①2NO2(g)+NaCl(s)NaNCh(s)+NOCl(g)

@4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)

③2NO(g)+Cb(g)12NOCl(g)

設(shè)反應(yīng)①②③對應(yīng)的平衡常數(shù)依次為K1、七、Ki，則K、&、&之間的關(guān)系為o

(2)300℃時，2NOCl(g)?=i2NO(g)+Ch(g)?

正反應(yīng)速率的表達(dá)式為LE=hd(NOCl)(%為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān))，測得速率與濃度的

關(guān)系如表所示：

序號c(NOCl)/molL-1v/mobL-1^1

①0.303.60x10-9

②0.601.44X10-8

③0.903.24x10-8

n=，k=o

⑶在1L恒容密閉容器中充入2molNO(g)和1molCl2(g),在不同溫度下測得c(NOCl)與時

間t的關(guān)系如圖A所示：

①反應(yīng)開始到10min時NO的平均反應(yīng)速率v(NO)=molL_,min-1o

②72時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為o

③CL的平衡轉(zhuǎn)化率為。

(4)在密閉容器中充入NO(g)和CL(g),改變外界條件［溫度、壓強(qiáng)、“(02)、與催化劑的接

n(NO)

觸面積］,NO的轉(zhuǎn)化率變化關(guān)系如圖B所示。X代表o

【解析】(1)根據(jù)蓋斯定律知，①/2—②=③，從而可推知平衡常數(shù)之間的關(guān)系。(2)將①②

組數(shù)據(jù)代入表達(dá)式計(jì)算，原1"=上出叫=4,解得〃=2。再代入任意一組數(shù)據(jù)可計(jì)算出

3.60x109

左值。：(3)①10min時，c(NOCl)=lmolL-',則轉(zhuǎn)化的NO的物質(zhì)的量為1mol,貝”(NO)

=imoiL=0fmol.L!,minio②平衡常數(shù)K=——=2。③CL的平衡轉(zhuǎn)化率為

10minPx0.5

°;5—1：L-X100%=50%?(4)根據(jù)圖A,72下反應(yīng)速率較大，說明不大于■，而乃下達(dá)到

1mol-L1

平衡狀態(tài)時，c(NOCl)較小，說明升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，故正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。

觀察圖B,隨著X的增大，NO的轉(zhuǎn)化率增大，說明平衡向正反應(yīng)方向移動，該可逆反應(yīng)的

正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，且正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，X代表壓強(qiáng)或"。與催化劑

n(NO)

的接觸面積大小只影響化學(xué)反應(yīng)速率，不會使平衡移動，即不改變轉(zhuǎn)化率。

【答案】⑴氏火3=02)24610-8口mo「「sr(3)①0.1②2③50%(4)壓強(qiáng)或，

n(NO)

【知識清單】

1.化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算的方法

(1)定義式法：化學(xué)反應(yīng)速率是表示反應(yīng)進(jìn)行快慢的物理量，它用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的

Az,?

減少或生成物濃度的增加來表示，v=—,單位有mol/(Lh),mol/(L-min)smol/(L-s)等。

△t

(2)比例關(guān)系法：對于已知反應(yīng)機(jī)A(g)+”B(g)=/C(g)+gD(g),其化學(xué)反應(yīng)速率可用不同的

反應(yīng)物或生成物來表示，當(dāng)單位相同時，化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)

的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，即v(A):v(B)：v(C):v(D)=w-.n-.p-.q.

(3)三段式法：列起始量、轉(zhuǎn)化量、最終量，再根據(jù)定義式或比例關(guān)系計(jì)算。例如：

就A+——:

起始濃度(3二廠：)ab

nx

轉(zhuǎn)化濃度(3二廠‘)x紇

而JS

nx

某時刻濃度.LXb----c-d----

—px

則：v(A)=~~—mol-LLs1,v(B)=叫"'molL'-s1,v(C)=—1molL'-s1,

t\—to

v(D)=w(^i-^o)molLLs1o

2.化學(xué)平衡常數(shù)

(1)在一定溫度下，當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時，生成物濃度化學(xué)計(jì)量數(shù)次嘉的乘積

與其反應(yīng)物濃度化學(xué)計(jì)量數(shù)次幕的乘積的比值是一個常數(shù)，即平衡常數(shù)，用符號K表示。

對一般可逆反應(yīng)用A(g)+〃B(g)=ipC(g)+qD(g),當(dāng)在一定溫度下達(dá)平衡狀態(tài)時，可以得

pP(C)d(D)

出：K=c?(A>d(B),K值越大，說明平衡體系中生成物所占的比例越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化

率越大，K只受溫度影響，與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無關(guān)，即在一定溫度下，平衡常數(shù)

保持不變。

(2)化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用：根據(jù)平衡常數(shù)可判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度，平衡常數(shù)越大，正

反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越高，平衡后生成物的濃度越大，反應(yīng)物的濃度越小;

利用化學(xué)平衡常數(shù)可判斷化學(xué)平衡移動的方向，對于可逆反應(yīng)aA(g)+6B(g)=^cC(g)+

gP(C)d(D)

W

"D(g),在一定溫度下的任意時刻，反應(yīng)物與生成物濃度有如下關(guān)系：C(A)C"(B)=21?稱

反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，叫>女

&="反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)，

為濃度商：“反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，心〈的.利用化學(xué)平衡常數(shù)判斷可逆反應(yīng)的

?AffiJflX"E反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

十值M小”E眨應(yīng)力放熱反應(yīng)

*值增大，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)

熱效應(yīng):*值減小，正反應(yīng)為眼熱反應(yīng)

3.化學(xué)平衡的計(jì)算

“三段式''法是有效解答化學(xué)平衡計(jì)算題的“萬能鑰匙解題時，要注意清楚條理地列出

起始量、轉(zhuǎn)化量、平衡量，按題目要求進(jìn)行計(jì)算，同時還要注意單位的統(tǒng)一。舉例如下：

岫(g)+鼎g)^=^K(g)+9(g)

人起始)/螞L

H轉(zhuǎn)化)/salnx

n(平衡)/國謔方一坦y

⑴則A的轉(zhuǎn)化率a(A)=^xlOO%。

(2)D的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=xlOO%o

a—mx+b—nx+px+qx

(3)起始與平衡時的壓強(qiáng)比：2至

p平a—mx+b—nx+px+qx

(4)平衡時混合氣體的平均相對分子質(zhì)量Mr

a—mx+b—nx+px+qx

【變式練習(xí)】

1.溫度為VC,向體積不等的恒容密閉容器中分別加入足量活性炭和ImolNCh，發(fā)生反應(yīng):

2c(s)+2NO2(g);N2(g)+2CCh(g)反應(yīng)相同時間，測得各容器中NO2的轉(zhuǎn)化率與容器體積的關(guān)

系如圖所示。下列說法正確的是

或

蜂80

￥60

*40

€20

5

7

容g體積幾

4

A.rc時，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為一

45

B.圖中c點(diǎn)所示條件下，v(正)>v(逆)

C.向a點(diǎn)平衡體系中充入一定量的N02,達(dá)到平衡時，N02的轉(zhuǎn)化率比原平衡大

D.容器內(nèi)的壓強(qiáng)：Pa：Pb<6：7

2.H2S與CCh在高溫下發(fā)生反應(yīng)：H2s(g)+CCh(g)^^COS(g)+H2O(g)o在610K時，將

0.10molCO2與0.40molH2S充入2.5L的空鋼瓶中，反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02。

(1)H2S的平衡轉(zhuǎn)化率ai=%,反應(yīng)平衡常數(shù)K=0

(2)在620K重復(fù)實(shí)驗(yàn)，平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.03,H2s的轉(zhuǎn)化率a2G,該反

應(yīng)的0(填“或“="),

(3)向反應(yīng)器中再分別充入下列氣體，能使H2s轉(zhuǎn)化率增大的是(填標(biāo)號)。

【易錯通關(guān)】

1.02將HC1轉(zhuǎn)化為Cb，可提高效益，減少污染。一定條件下測得反應(yīng)過程中“(C12)的數(shù)據(jù)

如下，則2.0?6.0min內(nèi)以HCI的物質(zhì)的量變化表示的反應(yīng)速率為(Wmolmin

r為單位)。

//min02.04.06.08.0

〃(CL)/103mol01.83.75.47.2

2.在容積為1.00L的容器中，通入一定量的N2O4,發(fā)生反應(yīng)N2O4?ui2NC)2(g)，隨溫

度升高，混合氣體的顏色變深。則在0?60s時段，反應(yīng)速率MN2O4)為mol-L'-s^

3.反應(yīng)〃A+6B=^C在體積為2L的容器中進(jìn)行反應(yīng)。在1、II、HI階段體系中各物質(zhì)

的量隨時間變化的曲線如圖所示，A的平均反應(yīng)速率叫(A)、v?(A),Vm(A)從大到小排列次

序?yàn)?第I階段20min時，C的平均速率也(C)=。

4.光氣(COCL)是一種重要的化工原料，用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、聚酯類材料的生產(chǎn)，工業(yè)上通過

Cl2(g)+CO(g)=^COCL(g)制備。下圖為某次模擬實(shí)驗(yàn)研究過程中在1L恒容容器內(nèi)各物

質(zhì)的濃度隨時間變化的曲線。若保持溫度不變，在第8min向體系中加入這三種物質(zhì)各2mol,

則平衡移動(填“向正反應(yīng)方向”“向逆反應(yīng)方向''或"不")，若將初始投料濃度變?yōu)?/p>

c(CL)=0.7mol/L、c(CO)=0.5mol/L、c(COCb)=mol/L,保持反應(yīng)溫度不變，則最

終達(dá)到化學(xué)平衡時，Ch的體積分?jǐn)?shù)與上述第6min時Cl2的體積分?jǐn)?shù)相同。

5.在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2(g)+H2(g)=^CO(g)+H2O(g),其

化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度，的關(guān)系如表，830"C時，向容器中充入1molCO、5molH2O,反

應(yīng)達(dá)到平衡后，其化學(xué)平衡常數(shù)K1.0(選填“大于""小于''或"等于”)，其他條件不變

的情況下，擴(kuò)大容器的體積，平衡移動(填“向正反應(yīng)方向”“向逆反應(yīng)方向"或“不”)。

若1200℃時，在某時刻平衡體系中CO2、H2、CO、H2O的濃度分別為2m刻廠|、2molL

14moi4moiLZ則此時上述反應(yīng)的平衡移動方向?yàn)?填“正反應(yīng)方向”“逆

反應(yīng)方向”或“不移動”)。

r℃70080083010001200

K0.60.91.01.72.6

6.工業(yè)上制備合成氣的工藝主要是水蒸氣重整甲烷：CH4(g)+H2O(g)==CO(g)+3H2(g)

在一定條件下，向體積為1L的密閉容器中充入1molCH?g)和1molH2O(g),測得

HzO(g)和H2(g)的濃度隨時間變化曲線如圖所示，則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=,達(dá)

到平衡時，CH?g)的轉(zhuǎn)化率為

7.Bodensteins研究了下列反應(yīng)：2HI(g),'H2(g)+L(g)，在716K時，氣體混合物中碘

化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)與反應(yīng)時間f的關(guān)系如下表，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K

的計(jì)算式為。

Z/min020406080120

x(HI)10.910.850.8150.7950.784

x(Hl)00.600.730.7730.7800.784

8.乙苯倡2化脫氫1制苯乙烯反應(yīng)：CH2cH3?.——CH-CH2(g)+H2(g),維持體系總壓強(qiáng)P

恒定，在溫度T時，物質(zhì)的量為〃、體積為產(chǎn)的乙苯蒸氣發(fā)生催化脫氧反應(yīng)。已知乙苯的平

衡轉(zhuǎn)化率為a,則在該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_(用a等符號表示)。

9.某溫度下，反應(yīng)2A(g)=^B(g)+C(g)的平衡常數(shù)為1,在容積為2L的密閉容器中加

入A(g)。20s時測得各組分的物質(zhì)的量如下表，則反應(yīng)前20s的平均速率為,正反應(yīng)

速率逆反應(yīng)速率。

物質(zhì)A(g)B(g)c(g)

物質(zhì)的量/mol1.20.60.6

10.在1.0L真空密閉容器中充入4.0molA(g)和4.0molB(g),在一定溫度下進(jìn)行反應(yīng)：A(g)

+B(g)=^C(g)\H,測得不同時刻該容器內(nèi)物質(zhì)的物質(zhì)的量如下表，隨著溫度的升高，

該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)減小，則A"(填“>”、"v”或“=”)0,反應(yīng)從起始到20min內(nèi)

C的平均反應(yīng)速率是。該溫度下，上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為。平衡時體

系內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)是反應(yīng)起始時總壓強(qiáng)的。

時間/min010203040

z?(A)/mol4.02.51.5

/?(C)/mol01.5n\33

H.用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金屬制造發(fā)動機(jī)的耐熱部件，能大幅度提高發(fā)動機(jī)的熱效率。

工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅，其反應(yīng)如下：3SiC14(g)+2N2(g)+6H2(g)

Si3N4(s)+12HCl(g)在一定溫度下進(jìn)行上述反應(yīng)，若反應(yīng)容器的容積為2L,3min

后達(dá)到平衡，測得固體的質(zhì)量增加了2.80g,則H2的平均反應(yīng)速率為mol/(Lmin)；

該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=。若平衡時H?和HC1的物質(zhì)的量之比為典，保持其

n

他條件不變，降低溫度后達(dá)到新的平衡時，H2和HC1的物質(zhì)的量之比q填“>””=，，

或y,)。

12,100℃時，若將0.100molN2C>4氣體放入1L密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)NzO4g)2NO2(g),

C(N2CU)隨時間的變化如表所示。在0?40s時段，化學(xué)反應(yīng)速率v(NO2)為mol.L

"'-s'；此溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)K為o若將9.2gNCh和N2O4氣體放入1L密

閉容器中，某時刻測得容器內(nèi)氣體的平均相對分子質(zhì)量為50,貝IJ此時v1r(N2O4)v

逆例2。4)(填“>”"=”或“

時間/s020406080100

CN2O4

0.1000.0700.0500.0400.0400.040

mol-L1

參考答案

【變式練習(xí)】

1.(1>)<P2<P3升高溫度、降低壓強(qiáng)Ka=Kb<K⑵66.7%”

【解析】(1)正反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，CO的含量降低，根據(jù)圖像可知，在

溫度相等時pi對應(yīng)的CO含量最高，則6、P2、P3的大小關(guān)系是2Vp3。升高溫度CO的

含量升高，說明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以欲提高C與CO2反應(yīng)中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率，應(yīng)采

取的措施為升高溫度、降低壓強(qiáng)。平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)系，升高溫度平衡右移，平衡常數(shù)

增大，則圖中a、b、c三點(diǎn)對應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系是Ka=Kb<K。

(2)900℃、1.013MPa時CO的含量是80%,則

C(s)+CO(g)72co(g)

起始量(mol)10

轉(zhuǎn)化量(mol)X2x

平衡量(mol)1-x2x

因此0-=0.8,解得x=2,

1+x3

圉2

則9的轉(zhuǎn)化率為66.7%,反應(yīng)的平衡常數(shù)"工芍,

3K

2.(1)2.52.8x103(2)>>(3)B

【解析】(1)設(shè)平衡時H2s轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為xmol

H2S(g)+CO2(g)^^COS(g)+H2O(g)

起始/mol0.400.1000

轉(zhuǎn)化/molxxxx

平衡/mol0.40—x0.10—xxx

由題意得:0.02

(0.40-r)+(0.10-x)+x+x

解得：x=0.01

H2S的平衡轉(zhuǎn)化率囚=她也生由00%=2.5%,

0.40mol

0.0L0.01

(COS)-c(H2O)_TTT7.28x103

c(H2S)c(CO2)0.40-0.01,<0.10-0.01''

2.52.5

(2)溫度升高，水的平衡物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，平衡右移，則H2s的轉(zhuǎn)化率增大，故。2>外。溫

度升高，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，故A”>0。

(3)A項(xiàng)，充入H2S,H2s的轉(zhuǎn)化率反而減?。築項(xiàng)，充入CO?,增大了一種反應(yīng)物的濃度，

能夠提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，故H2s的轉(zhuǎn)化率增大；C項(xiàng)，充入COS,平衡左移，H2s

的轉(zhuǎn)化率減小；D項(xiàng)，充入N2,對平衡無影響，不改變H2s的轉(zhuǎn)化率。

Lv(HCl)=547.8xlLmoM

1.8><10-3molmin

6.0—2.0min

【解析】設(shè)2.0?6.0min內(nèi)，HC1轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為〃

2HCl(g)+92(g)^^H20(g)+Ch(g)

21

n(5.4-1.8)xl0-3mol

解得”=7.2x103mol,則v(HCl)=—~蟲但_=1.8x103molmin1

6.0—2.0min

2.0.0010molL-,s-,

【解析】由題圖可知，0?60s時段，N2O4的物質(zhì)的量濃度變化為0.060mo1Llv(N2O4)

0.060mol-L1.

=--------------------=0A.0n0A110AmolLTKs%

60s

3.V|(A)>V||(A)>Vm(A)0.05molL'min-'

L1

【解析】由圖給數(shù)據(jù)計(jì)算可得：vl(A)=—4r^—=0.025molL'minv?(A)=

2L><20.0min

1.0mol—0.62molf,人、0.62mol—0.50mol_AAA,....

---------------------------=0.0127mol-L^min,,vH|(A)=-----------------------------=0.006mol-L'min

2Lx15min2Lx10min

故V|(A)>V||(A)>VHI(A)O有物的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可得v)(C)=2vi(A)=0.05molL

Lmin!o

4.向正反應(yīng)方向0.5

【解析】由圖可知8min時反應(yīng)處于平衡狀態(tài),c(Cb)=0.3mol/L.c(CO)=0.lmol/L>c(COCh)

c(COCb)

=0.9mol/L,則原平衡常數(shù)K=C(Cb>c(C°)=_"_=3o,向容器中各加入?mo|三種物

03x0.1

0.9+2

質(zhì)時，4=(63-2)X(O1-2)=O6〈K,則平衡正向移動。最終達(dá)到化學(xué)平衡時，CL的

體積分?jǐn)?shù)與上述第6min時CL的體積分?jǐn)?shù)相同，即與開始平衡為等效平衡，完全轉(zhuǎn)化到左

邊滿足Ch濃度為1.2mol/L.CO濃度為1.0mol/L,則0.7mol/L+c(COCl2)=1.2mol/L,c(CO)

=0.5mol/L+c(COC12)=1.0mol/L,故c(COCb)=0.5mol/L?

5.等于不逆反應(yīng)方向

【解析】只要溫度不變，K數(shù)值就不變，故830°C條件下，K的數(shù)值是1.0,擴(kuò)大容器體積

C(CO)C(H2。)

的瞬間，反應(yīng)物和生成物的濃度都減小相同的倍數(shù)，據(jù)0,=C(C。2>C(H2)=人可知，濃

(?)

度同時改變相同倍數(shù)時，則平衡不移動。設(shè)容器體積為匕此時濃度商Q、==4>K=

2.6,故反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。

6.0.187525%

【解析】由圖可知，10min時反應(yīng)到達(dá)平衡，平衡時水蒸氣、氫氣的濃度均為0.75mol?Lj

則：

CH4(g)+H2O(g)0co(g)+3Hz(g)

開始(moll"):1100。

轉(zhuǎn)化(molL-l):0.250.250.250.75,

平衡(mol1一1):0.750.750.250.75。

C(CO)X/(H2)

平衡常數(shù)K=C(CH4)XC(H2O)="25x0.753=°]875,平衡時甲烷轉(zhuǎn)化率=

0.75x0.75

().25mol?Li

-xl00%=25%。

1molL1

0.108x0.108

'0.7842

【解析】由表中數(shù)據(jù)可知，無論是從正反應(yīng)方向開始，還是從逆反應(yīng)方向開始，最終x(HI)

均為0784,說明此時已達(dá)到了平衡狀態(tài)。設(shè)HI的初始濃度為ImolLj則:

2HI(g)^=^H2(g)+I2(g)

初始濃度/mol【r100

轉(zhuǎn)化濃度/mol【r0.2160.1080.108

平衡濃度/molL10.784().1080.108

C(H；)C(I2)

K=c2(HI)0.108x0.108

0.7842

【解析】從濃度角度求治：根據(jù)阿伏加德羅定律的推論，總壓強(qiáng)〃相同時，區(qū)="，乙苯的

V1〃2

轉(zhuǎn)化率為a,由此可得：一^-=—;—,/皿=(l+a/,根據(jù)方程式及平衡常數(shù)的定義:

/反應(yīng)后I+a

?a+cp2

“(1-a)ncr的2

誨=PQ-a)=-a)(l+a)=(1—4)匕

從壓強(qiáng)角度求右：容器中氫氣的物質(zhì)的量為a”，苯乙烯的物質(zhì)的量為a〃，乙苯的物質(zhì)

an

的量為(1—a)〃，氣體的總物質(zhì)的量為(l+a)〃，所以氫氣的分壓為(1+a)/,苯乙烯的分壓

anan

(1+a)/(]+a)],

M(1-a)〃(1—-_

為(1-a)/,乙苯的分壓為(1+a)/,因此Kp=(1+a)/=(】一/

9.0.03molL's1大于

【解析】由題意知前20s的平均速率為均A)=L2mol/(2L?20s)=0.03mol?L'-s20sW,

Q=