大單元四　第十一章　第47講　化學(xué)平衡常數(shù)的綜合計(jì)算

化學(xué)平衡常數(shù)的綜合計(jì)算1.了解壓強(qiáng)平衡常數(shù)的含義，了解平衡常數(shù)與速率常數(shù)的關(guān)系。2.掌握平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率計(jì)算的一般方法。復(fù)習(xí)目標(biāo)內(nèi)容索引考點(diǎn)一

壓強(qiáng)平衡常數(shù)及相關(guān)計(jì)算考點(diǎn)二化學(xué)平衡常數(shù)與速率常數(shù)的關(guān)系練真題明考向課時(shí)精練><考點(diǎn)一壓強(qiáng)平衡常數(shù)及相關(guān)計(jì)算1.氣體的分壓p(B)相同溫度下，當(dāng)某組分氣體B單獨(dú)存在且具有與混合氣體總體積相同的體積時(shí)，該氣體B所具有的壓強(qiáng)，稱為氣體B的分壓強(qiáng)，簡(jiǎn)稱氣體B的分壓，符號(hào)為p(B)，單位為Pa或kPa或MPa。氣體B的分壓p(B)＝氣體總壓p×B的體積分?jǐn)?shù)＝氣體總壓p×B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。2.壓強(qiáng)平衡常數(shù)對(duì)于有氣體參與的化學(xué)反應(yīng)，寫平衡常數(shù)表達(dá)式時(shí)，用平衡時(shí)各氣體的分壓代替濃度，計(jì)算所得到的平衡常數(shù)稱為壓強(qiáng)平衡常數(shù)(Kp)。如：aA(g)＋bB(g)

cC(g)＋dD(g)，3.常用的四個(gè)公式

公式備注反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率①平衡量可以是物質(zhì)的量、氣體的體積；②某組分的體積分?jǐn)?shù)，也可以是物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)生成物的產(chǎn)率平衡時(shí)混合物組分的百分含量某組分的體積分?jǐn)?shù)4.列三段式法計(jì)算壓強(qiáng)平衡常數(shù)例一定溫度和催化劑條件下，將1molN2和3molH2充入壓強(qiáng)為p0的恒壓容器中，測(cè)得平衡時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率為50%，計(jì)算該溫度下的壓強(qiáng)平衡常數(shù)(Kp)。

N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)起始/mol

1

3

0轉(zhuǎn)化/mol

0.5

1.5

1平衡/mol

0.5

1.5

1√升高溫度，若Kp增大，說明平衡正向移動(dòng)，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，B錯(cuò)誤；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)，故增大壓強(qiáng)時(shí)Kp不變，C正確；2.將E和F加入密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：E(g)＋F(s)

2G(g)。忽略固體體積，平衡時(shí)G的體積分?jǐn)?shù)(%)隨溫度和壓強(qiáng)的變化如下表所示，已知Kp是用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。下列說法正確的是溫度/℃壓強(qiáng)/MPa1.02.03.081054.0ab915c75.0d1000ef83.0A.b>fB.平衡常數(shù)K(1000℃)<K(810℃)C.915℃、2.0MPa時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為Kp＝4.5MPaD.1000℃、3.0MPa時(shí)E的轉(zhuǎn)化率為83%溫度/℃壓強(qiáng)/MPa1.02.03.081054.0ab915c75.0d1000ef83.0√正反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，溫度相同時(shí)，增大壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng)，G的體積分?jǐn)?shù)減小，所以在810℃時(shí)，不同壓強(qiáng)下G的體積分?jǐn)?shù)a、b都要小于54.0%，故54.0%>a>b；從壓強(qiáng)為2.0MPa時(shí)可以看出溫度升高G的體積分?jǐn)?shù)增大，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則f>a，故b<f，A錯(cuò)誤；根據(jù)以上分析可知正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則升高溫度平衡常數(shù)增大，所以K(1000℃)>K(810℃)，B錯(cuò)誤；915℃、2.0MPa時(shí)G的體積分?jǐn)?shù)為75.0%，設(shè)E起始的物質(zhì)的量為amol，反應(yīng)了b

mol，則有：

E(g)＋F(s)

2G(g)n起始/mol

a

0n變化/mol

b

2bn平衡/mol

a－b

2b1000℃、3.0MPa時(shí)設(shè)E起始的物質(zhì)的量為nmol，反應(yīng)了xmol，則有：

E(g)＋F(s)

2G(g)n起始/mol

n

0n變化/mol

x

2xn平衡/mol

n－x

2x3.[2019·全國(guó)卷Ⅱ，27(2)節(jié)選]某溫度下，等物質(zhì)的量的碘和環(huán)戊烯(

)在剛性容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)：

(g)＋I(xiàn)2(g)

(g)＋2HI(g)

ΔH>0，起始總壓為105Pa，平衡時(shí)總壓增加了20%，環(huán)戊烯的轉(zhuǎn)化率為_______，該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝_________Pa。40%3.56×104(g)＋I(xiàn)2(g)

(g)＋2HI(g)起始/mol

a

a

0

0轉(zhuǎn)化/mol

x

x

x

2x平衡/mol

a－x

a－x

x

2x設(shè)容器中起始加入I2(g)和環(huán)戊烯的物質(zhì)的量均為amol，平衡時(shí)轉(zhuǎn)化的環(huán)戊烯的物質(zhì)的量為xmol，列出三段式：壓強(qiáng)平衡常數(shù)(Kp)的計(jì)算流程標(biāo)準(zhǔn)(相對(duì))平衡常數(shù)拓展應(yīng)用甲烷的直接轉(zhuǎn)化具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，方法之一如下：CH4(g)＋

O2(g)

CH3OH(g)

ΔH＝－126.4kJ·mol－1，在200℃下，向恒容為5L的密閉反應(yīng)器中加入催化劑，并充入6.0kPaCH4、4.8kPaO2和一定量He使反應(yīng)充分進(jìn)行，體系的總壓強(qiáng)隨反應(yīng)時(shí)間的變化如圖所示。(1)下列措施可提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率的是_____(填字母)。A.升高溫度B.初始總壓強(qiáng)不變，提高CH4的分壓C.投料比不變，增大反應(yīng)物濃度D.反應(yīng)達(dá)到平衡后，再充入一定量HeC升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率減小，故A不選；初始總壓強(qiáng)不變，提高CH4的分壓，平衡正向移動(dòng)，但CH4的轉(zhuǎn)化率減小，故B不選；投料比不變，增大反應(yīng)物濃度，相當(dāng)于加壓，平衡正向移動(dòng)，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率增大，故C選；反應(yīng)達(dá)到平衡后，再充入一定量He，參與反應(yīng)的物質(zhì)濃度不變，平衡不移動(dòng)，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率不變，故D不選。從圖中看出，起始總壓強(qiáng)為12kPa，則He的壓強(qiáng)為12kPa－6.0kPa－4.8kPa＝1.2kPa，平衡時(shí)總壓強(qiáng)為9.2kPa，設(shè)參加反應(yīng)的CH4的壓強(qiáng)為xkPa，則可建立如下三段式：CH4(g)＋O2(g)

CH3OH(g)起始/kPa

6

4.8

0轉(zhuǎn)化/kPa

x

0.5x

x平衡/kPa

6－x

4.8－0.5x

x(3)若將容器改為絕熱容器，初始溫度為200℃，其他條件不變，達(dá)到新平衡時(shí)，甲醇產(chǎn)率將_______(填“變大”“變小”或“不變”)。變小該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨反應(yīng)進(jìn)行，體系溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，甲醇的產(chǎn)率變小。返回><考點(diǎn)二化學(xué)平衡常數(shù)與速率常數(shù)的關(guān)系1.順-1,2-二甲基環(huán)丙烷和反-1,2-二甲基環(huán)丙烷可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化：該反應(yīng)的速率方程可表示為v正＝k正·c(順)和v逆＝k逆·c(反)，k正和k逆在一定溫度時(shí)為常數(shù)，分別稱作正、逆反應(yīng)速率常數(shù)?；卮鹣铝袉栴}：(1)已知：T1溫度下，k正＝0.006s－1，k逆＝0.002s－1，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K1＝______。3(2)T2溫度下，圖中能表示順式異構(gòu)體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的曲線是_____(填字母)，平衡常數(shù)K2＝_____。B隨著時(shí)間的推移，順式異構(gòu)體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不斷減少，且減少速率隨時(shí)間減小，則符合條件的曲線是B。設(shè)順式異構(gòu)體的起始濃度為x，可逆反應(yīng)左右物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等，均為1，則平衡時(shí)，順式異構(gòu)體為0.3x，反式異構(gòu)體為0.7x，所以平衡常數(shù)為K2＝2.利用NH3的還原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去NO的主要反應(yīng)如下：4NH3(g)＋6NO(g)

5N2(g)＋6H2O(l)

ΔH＜0已知該反應(yīng)速率v正＝k正·c4(NH3)·c6(NO)，v逆＝k逆·cx(N2)·cy(H2O)(k正、k逆分別是正、逆反應(yīng)速率常數(shù))，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝

，則x＝____，y＝_____。50(1)平衡常數(shù)K與速率常數(shù)k正、k逆之間的關(guān)系式為K＝_____(用含有k正、k逆的式子表示)。(2)試求出圖中c點(diǎn)時(shí)，上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝_____kPa－1。已知k逆＝60s－1，則速率常數(shù)k正＝______s－1·kPa－1。21204.乙烯、環(huán)氧乙烷是重要的化工原料，用途廣泛。實(shí)驗(yàn)測(cè)得2CH2==CH2(g)＋O2(g)

2

(g)

ΔH<0中，v逆＝k逆·c2(

)，v正＝k正·c2(CH2==CH2)·c(O2)(k正、k逆為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān))。(1)反應(yīng)達(dá)到平衡后，僅降低溫度，下列說法正確的是_____(填字母)。A.k正、k逆均增大，且k正增大的倍數(shù)更多B.k正、k逆均減小，且k正減小的倍數(shù)更少C.k正增大、k逆減小，平衡正向移動(dòng)D.k正、k逆均減小，且k逆減小的倍數(shù)更少B該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)到平衡后，僅降低溫度，k正、k逆均減小，平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，因此k正減小的倍數(shù)更少。(2)若在1L的密閉容器中充入1molCH2==CH2(g)和1molO2(g)，在一定溫度下只發(fā)生上述反應(yīng)，經(jīng)過10min反應(yīng)達(dá)到平衡，體系的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?.875倍，則0～10min內(nèi)v(O2)＝___________________，

＝______。0.025mol·L－1·min－10.75

2CH2==CH2(g)＋O2(g)

2

(g)開始/mol

1

1

0轉(zhuǎn)化/mol

2x

x

2x平衡/mol

1－2x

1－x

2x歸納總結(jié)返回練真題明考向1.[2022·全國(guó)甲卷，28(1)①(2)①](1)TiO2轉(zhuǎn)化為TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃時(shí)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式及其平衡常數(shù)如下：(ⅰ)直接氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g)

ΔH1＝＋172kJ·mol－1，Kp1＝1.0×10－2(ⅱ)碳氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)

ΔH2＝－51kJ·mol－1，Kp2＝1.2×1012Pa①反應(yīng)2C(s)＋O2(g)===2CO(g)的ΔH為________kJ·mol－1，Kp＝__________Pa。123－2231.2×1014123(2)在1.0×105Pa，將TiO2、C、Cl2以物質(zhì)的量比1∶2.2∶2進(jìn)行反應(yīng)。體系中氣體平衡組成比例(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))隨溫度變化的理論計(jì)算結(jié)果如圖所示。①反應(yīng)C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的平衡常數(shù)Kp(1400℃)＝__________Pa。1237.2×1051232.[2023·全國(guó)乙卷，28(3)(4)]硫酸亞鐵在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有許多用途。123(3)將FeSO4置入抽空的剛性容器中，升高溫度發(fā)生分解反應(yīng)：2FeSO4(s)

Fe2O3(s)＋SO2(g)＋SO3(g)(Ⅰ)。平衡時(shí)－T的關(guān)系如圖所示。660K時(shí)，該反應(yīng)的平衡總壓p總＝________kPa、平衡常數(shù)Kp(Ⅰ)＝_______(kPa)2。Kp(Ⅰ)隨反應(yīng)溫度升高而_______(填“增大”“減小”或“不變”)。3.02.25增大123660K時(shí)，＝1.5kPa，則

＝1.5kPa，因此，該反應(yīng)的平衡總壓p總＝3.0kPa、平衡常數(shù)Kp(Ⅰ)＝

＝1.5kPa×1.5kPa＝2.25(kPa)2。由圖中信息可知，隨著溫度升高而增大，因此，Kp(Ⅰ)隨反應(yīng)溫度升高而增大。123(4)提高溫度，上述容器中進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)2SO3(g)

2SO2(g)＋O2(g)(Ⅱ)，平衡時(shí)

＝_________(用、

表示)。在929K時(shí)，p總＝84.6kPa、

＝35.7kPa，則

＝________kPa，Kp(Ⅱ)＝_______________kPa(列出計(jì)算式)。46.26123提高溫度，上述容器中進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)2SO3(g)

2SO2(g)＋O2(g)(Ⅱ)，在同溫同壓下，不同氣體的物質(zhì)的量之比等于其分壓之比，由于僅發(fā)生反應(yīng)(Ⅰ)時(shí)＝，則平衡時(shí)

＋2＝－2

，得

＝

。在929K時(shí)，p總＝84.6kPa、＝35.7kPa，則

＋

＋

＝p總、

＋2

＝－2

，聯(lián)立方程組消去

，可得3

＋5＝4p總，代入相關(guān)數(shù)據(jù)可求出＝46.26kPa，1231233.[2022·湖南，16(1)②]在一定溫度下，向體積固定的密閉容器中加入足量的C(s)和1molH2O(g)，起始?jí)簭?qiáng)為0.2MPa時(shí)，發(fā)生下列反應(yīng)生成水煤氣：Ⅰ.C(s)＋H2O(g)

CO(g)＋H2(g)

ΔH1＝＋131.4kJ·mol－1Ⅱ.CO(g)＋H2O(g)

CO2(g)＋H2(g)

ΔH2＝－41.1kJ·mol－1反應(yīng)平衡時(shí)，H2O(g)的轉(zhuǎn)化率為50%，CO的物質(zhì)的量為0.1mol。此時(shí)，整個(gè)體系_______(填“吸收”或“放出”)熱量______kJ，反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)Kp＝__________(以分壓表示，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。吸收31.20.02MPa123反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，H2O(g)的轉(zhuǎn)化率為50%，則水的變化量為0.5mol，水的平衡量也是0.5mol，由于CO的物質(zhì)的量為0.1mol，CO和CO2中的O均來自H2O中，則根據(jù)O原子守恒可知CO2的物質(zhì)的量為0.2mol，生成0.2molCO2時(shí)消耗了0.2molCO，故在反應(yīng)Ⅰ實(shí)際生成了0.3molCO。根據(jù)相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可知，整個(gè)體系的熱量變化為＋131.4kJ·mol－1×0.3mol－41.1kJ·mol－1×0.2mol＝39.42kJ－8.22kJ＝31.2kJ；由H原子守恒可知，平衡時(shí)H2的物質(zhì)的量為0.5mol，CO的物質(zhì)的量為0.1mol，CO2的物質(zhì)的量為0.2mol，水的物質(zhì)的量為0.5mol，則平衡時(shí)氣體的總物質(zhì)的量為0.5mol＋0.1mol＋0.2mol＋0.5mol＝1.3mol，在同溫同體積條件下，氣體的總壓之比等于氣體的總物質(zhì)的量之比，123返回課時(shí)精練1.(2022·重慶，14)兩種酸式碳酸鹽的分解反應(yīng)如下。某溫度平衡時(shí)總壓強(qiáng)分別為p1和p2。反應(yīng)1：NH4HCO3(s)

NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)

p1＝3.6×104Pa反應(yīng)2：2NaHCO3(s)

Na2CO3(s)＋H2O(g)＋CO2(g)

p2＝4×103Pa該溫度下，剛性密閉容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固體，平衡后以上3種固體均大量存在。下列說法錯(cuò)誤的是A.反應(yīng)2的平衡常數(shù)為4×106Pa2B.通入NH3，再次平衡后，總壓強(qiáng)增大C.平衡后總壓強(qiáng)為4.36×105PaD.縮小體積，再次平衡后總壓強(qiáng)不變√1234567891011121312345678910111213剛性密閉容器，溫度不變平衡常數(shù)不變，再次達(dá)平衡后，容器內(nèi)各氣體分壓不變，總壓強(qiáng)不變，B錯(cuò)誤；達(dá)平衡后，縮小體積，平衡逆向移動(dòng)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，再次平衡后總壓強(qiáng)不變，D正確。A.4s時(shí)容器內(nèi)c(Y)＝0.76mol·L－1B.830℃達(dá)平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為80%C.反應(yīng)達(dá)平衡后，升高溫度，平衡正向移動(dòng)D.1200℃時(shí)反應(yīng)R(g)＋Q(g)

X(g)＋Y(g)的平衡常數(shù)K＝0.42.已知反應(yīng)X(g)＋Y(g)

R(g)＋Q(g)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如表所示。830℃時(shí)，向一個(gè)2L的密閉容器中充入0.2molX和0.8molY，反應(yīng)初始4s內(nèi)v(X)＝0.005mol·L－1·s－1。下列說法正確的是√12345678910111213溫度/℃70080083010001200平衡常數(shù)1.71.11.00.60.412345678910111213反應(yīng)初始4s內(nèi)v(X)＝0.005mol·L－1·s－1，根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，可知v(Y)＝0.005mol·L－1·s－1，則4s內(nèi)Δc(Y)＝0.005mol·L－1·s－1×4s＝0.02mol·L－1，Y的起始濃度為

＝0.4mol·L－1，故4s時(shí)c(Y)＝0.4mol·L－1－0.02mol·L－1＝0.38mol·L－1，A項(xiàng)錯(cuò)誤；設(shè)平衡時(shí)X的濃度轉(zhuǎn)化量為xmol·L－1，則：

X(g)＋Y(g)

R(g)＋Q(g)起始/(mol·L－1)

0.1

0.4

0

0轉(zhuǎn)化/(mol·L－1)

x

x

x

x平衡/(mol·L－1)

0.1－x

0.4－x

x

x12345678910111213由表格數(shù)據(jù)可知，溫度升高，化學(xué)平衡常數(shù)減小，平衡逆向移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；3.將固體NH4I置于密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生下列反應(yīng)：①NH4I(s)

NH3(g)＋HI(g)；②2HI(g)

H2(g)＋I(xiàn)2(g)。達(dá)到平衡時(shí)，c(H2)＝0.5mol·L－1，c(HI)＝4mol·L－1，下列說法錯(cuò)誤的是A.①的平衡常數(shù)為20B.②的平衡常數(shù)為C.同溫時(shí)H2(g)＋I(xiàn)2(g)

2HI(g)和②的平衡常數(shù)互為倒數(shù)D.溫度升高，①的平衡常數(shù)增大，則①為放熱反應(yīng)√1234567891011121312345678910111213平衡時(shí)c(HI)＝4mol·L－1，HI分解生成的H2的濃度為0.5mol·L－1，則分解的HI濃度為1mol·L－1；NH4I分解生成的HI的濃度為4mol·L－1＋1mol·L－1＝5mol·L－1，所以NH4I分解生成的NH3的濃度為5mol·L－1，所以反應(yīng)①的平衡常數(shù)K＝c(NH3)·c(HI)＝20，故A正確；溫度升高，①的平衡常數(shù)增大，即升高溫度平衡正向移動(dòng)，則①為吸熱反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。4.氨基甲酸銨發(fā)生分解的化學(xué)方程式為NH2COONH4(s)

2NH3(g)＋CO2(g)。利用如下裝置測(cè)定不同溫度下該反應(yīng)以分壓表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp。步驟Ⅰ：關(guān)閉K3，打開K1和K2，開啟真空泵抽氣至測(cè)壓儀數(shù)值穩(wěn)定后關(guān)閉K1；步驟Ⅱ：關(guān)閉K2，緩慢開啟K3至U形管兩邊液面相平并保持不變，讀取壓強(qiáng)數(shù)值。記錄25℃、30℃下壓強(qiáng)分別為12.0kPa、17.1kPa。下列說法錯(cuò)誤的是A.氨基甲酸銨分解反應(yīng)的ΔH>0B.該反應(yīng)25℃時(shí)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp＝2.56×1011Pa3

C.步驟Ⅰ中測(cè)壓儀數(shù)值未穩(wěn)定即關(guān)閉K1，Kp測(cè)量值偏小D.步驟Ⅱ中讀數(shù)時(shí)U形管左側(cè)液面偏高，Kp測(cè)量值偏大√12345678910111213升高溫度平衡右移，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A項(xiàng)正確；12345678910111213步驟Ⅰ中測(cè)壓儀數(shù)值未穩(wěn)定即關(guān)閉K1，說明未抽成真空狀態(tài)，裝置中留有空氣，最終測(cè)壓儀所測(cè)壓強(qiáng)偏大，Kp測(cè)量值偏大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；步驟Ⅱ中讀數(shù)時(shí)U形管左側(cè)液面偏高，說明U形管右側(cè)壓強(qiáng)較大，即所測(cè)壓強(qiáng)偏大，Kp測(cè)量值偏大，D項(xiàng)正確。5.T1溫度下，在三個(gè)容積均為1L的恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)

ΔH＞0。實(shí)驗(yàn)測(cè)得：v正＝v(NO2)消耗＝k正c2(NO2)，v逆＝v(NO)消耗＝2v(O2)消耗＝k逆c2(NO)·c(O2)，k正、k逆為速率常數(shù)，受溫度影響。下列說法正確的是12345678910111213

容器編號(hào)物質(zhì)的起始濃度/(mol·L－1)物質(zhì)的平衡濃度/(mol·L－1)c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2)Ⅰ0.6000.2Ⅱ0.30.50.2

Ⅲ00.50.35

A.設(shè)K為該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)，則有K＝B.若改變溫度為T2，且T2>T1，則k正∶k逆<0.8C.容器Ⅱ中起始時(shí)平衡正向移動(dòng)，達(dá)平衡時(shí)，容器Ⅱ中NO2的轉(zhuǎn)化率比容器Ⅰ中的大D.達(dá)平衡時(shí)，容器Ⅱ與容器Ⅲ中的總壓強(qiáng)之比大于20∶17√12345678910111213

容器編號(hào)物質(zhì)的起始濃度/(mol·L－1)物質(zhì)的平衡濃度/(mol·L－1)c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2)Ⅰ0.6000.2Ⅱ0.30.50.2

Ⅲ00.50.35

12345678910111213由于該反應(yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度T2＞T1，所以T2時(shí)平衡常數(shù)增大，則k正∶k逆>0.8，B錯(cuò)誤；12345678910111213

2NO2(g)

2NO(g)＋O2(g)起始/(mol·L－1)

0.3

0.5

0.2轉(zhuǎn)化/(mol·L－1)

0.2

0.2

0.1平衡/(mol·L－1)

0.1

0.7

0.312345678910111213T1溫度下，容器Ⅱ中反應(yīng)正向進(jìn)行，氣體的總量大于1mol，而容器Ⅲ中反應(yīng)逆向進(jìn)行，氣體的總量小于0.85mol，所以達(dá)平衡時(shí)，容器Ⅱ與容器Ⅲ中的總壓強(qiáng)之比大于20∶17，D正確?！?2345678910111213根據(jù)c點(diǎn)的三段式分析：

CO2(g)＋2H2(g)

HCHO(g)＋H2O(g)起始/mol

1

2

0

0轉(zhuǎn)化/mol

x

2x

x

x平衡/mol

1－x

2－2x

x

x123456789101112131234567891011121312345678910111213溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變，故b點(diǎn)時(shí)反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)與c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)相等，由分析可知，c點(diǎn)平衡下，123456789101112137.利用CO生產(chǎn)甲醇的反應(yīng)為2H2(g)＋CO(g)

CH3OH(g)，在密閉容器中按物質(zhì)的量之比為2∶1充入H2和CO，測(cè)得平衡混合物中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)在不同壓強(qiáng)下隨溫度的變化情況如圖所示。已知：①v正＝k正·x(CO)·x2(H2)，v逆＝k逆·x(CH3OH)，其中v正、v逆為正、逆反應(yīng)速率，k正、k逆為速率常數(shù)，x為各組分的體積分?jǐn)?shù)。②Kp為以分壓表示的平衡常數(shù)，氣體分壓＝氣體總壓×體積分?jǐn)?shù)。下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是A.該反應(yīng)的ΔH<0B.B點(diǎn)與C點(diǎn)的平衡常數(shù)關(guān)系為KB＝KCC.增大體系壓強(qiáng)，k正－k逆的值將增大D.C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝√1234567891011121312345678910111213從圖像上可以看出溫度越高，甲醇的體積分?jǐn)?shù)越小，說明升溫，平衡逆向移動(dòng)，該反應(yīng)的ΔH<0，A項(xiàng)正確；B點(diǎn)與C點(diǎn)溫度相同，平衡常數(shù)相等，B項(xiàng)正確；C點(diǎn)時(shí)，甲醇的體積分?jǐn)?shù)是50%，假設(shè)起始n(CO)＝1mol，n(H2)＝2mol，消耗的CO的物質(zhì)的量為xmol，則列三段式：

2H2(g)＋CO(g)

CH3OH(g)初始/mol

2

1

0轉(zhuǎn)化/mol

2x

x

x平衡/mol

2－2x

1－x

x123456789101112138.在容積恒為2L的密閉容器中充入2molCH3OH(g)和2molCO(g)，在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)：CH3OH(g)＋CO(g)

HCOOCH3(g)，測(cè)得容器內(nèi)的壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如下表所示。12345678910111213t/min02468101214p/kPap0－0.8p0－－0.7p00.7p00.7p0在此條件，0～4min的v(CH3OH)＝__________kPa·min－1，該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝______kPa－1(以分壓表示，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。0.05p0在此條件，0～4min的v(CH3OH)＝

＝0.05p0kPa·min－1；設(shè)平衡時(shí)CH3OH反應(yīng)了xmol，列出三段式：

CH3OH(g)＋CO(g)

HCOOCH3(g)起始/mol

2

2

0轉(zhuǎn)化/mol

x

x

x平衡/mol

2－x

2－x

x12345678910111213123456789101112139.乙酸是生物油的主要成分之一，乙酸制氫具有重要意義：熱裂解反應(yīng)：CH3COOH(g)===2CO(g)＋2H2(g)

ΔH＝＋213.7kJ·mol－1脫羧基反應(yīng)：CH3COOH(g)===CH4(g)＋CO2(g)

ΔH＝－33.5kJ·mol－1若利用合適的催化劑控制其他的副反應(yīng)，溫度為TK時(shí)達(dá)到平衡，總壓強(qiáng)為pkPa，熱裂解反應(yīng)消耗乙酸20%，脫羧基反應(yīng)消耗乙酸60%，乙酸體積分?jǐn)?shù)為________(計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù))；脫羧基反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp為______kPa(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù)，計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù))。123456789101112139.1%0.8p設(shè)起始時(shí)n(CH3COOH)＝1mol，

CH3COOH(g)===2CO(g)＋2H2(g)轉(zhuǎn)化0.2mol

0.4mol

0.4mol

CH3COOH(g)===CH4(g)＋CO2(g)轉(zhuǎn)化0.6mol

0.6mol

0.6mol1234567891011121310.(1)向某容器中通入等物質(zhì)的量的乙烷和氫氣，在等壓(p)下發(fā)生反應(yīng)：C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)

ΔH1＝＋137kJ·mol－1，乙烷的平衡轉(zhuǎn)化率為α。反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝_________________(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。1234567891011121312345678910111213設(shè)起始時(shí)C2H6和H2的物質(zhì)的量均為1mol，列出三段式：

C2H6(g)

C2H4(g)＋H2(g)起始/mol

1

0

1轉(zhuǎn)化/mol

α

α

α平衡/mol

1－α

α

1＋α(2)硫酸是一種重要的基本化工產(chǎn)品。接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序是SO2的催化氧化：SO2(g)＋O2(g)

SO3(g)

ΔH＝－98kJ·mol－1。將組成(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))為2m%SO2(g)、m%O2(g)和q%N2(g)的氣體通入反應(yīng)器，在溫度為T、壓強(qiáng)為p條件下進(jìn)行反應(yīng)。平衡時(shí)，若SO2轉(zhuǎn)化率為α，則SO3壓強(qiáng)為_____________，平衡常數(shù)Kp＝_______________________(以分壓表示，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。1234567891011121312345678910111213設(shè)通入的SO2、O2和N2共100mol，利用三段式進(jìn)行計(jì)算：

SO2(g)＋O2(g)

SO3(g)起始/mol

2m

m

0轉(zhuǎn)化/mol

2mα

mα

2mα平衡/mol

2m－2mα

m－mα

2mα11.已知：N2O4(g)

2NO2(g)

ΔH>0。298K時(shí)，將一定量N2O4氣體充入恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)。t1時(shí)刻反應(yīng)達(dá)到平衡，混合氣體平衡總壓強(qiáng)為p，N2O4氣體的平衡轉(zhuǎn)化率為25%，則NO2的分壓為________(分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))，反應(yīng)N2O4(g)

2NO2(g)的平衡常數(shù)Kx＝______[對(duì)于氣相反應(yīng)，用某組分B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(B)代替物質(zhì)的量濃度c(B)也可表示平衡常數(shù)，記作Kx]。123456789101112130.4p123456789101112131234567891011121312.[2021·遼寧，17(6)]苯催化加氫制備環(huán)己烷是化工生產(chǎn)中的重要工藝，一定條件下，發(fā)生如下反應(yīng)：Ⅰ.主反應(yīng)：(g)＋3H2(g)

(g)

ΔH1<0Ⅱ.副反應(yīng)：(g)

(g)

ΔH2>0回答下列問題：恒壓反應(yīng)器中，按照n(H2)∶n(C6H6)＝4∶1投料，發(fā)生Ⅰ、Ⅱ反應(yīng)，總壓為p0，平衡時(shí)苯的轉(zhuǎn)化率為α，環(huán)己烷的分壓為p，則反應(yīng)Ⅰ的Kp＝____________________(列出計(jì)算式即可，用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。12345678910111213恒壓反應(yīng)器中，按照n(H2)∶n(C6H6)＝4∶1投料，設(shè)投入的苯的物質(zhì)的量為1mol，發(fā)生Ⅰ、Ⅱ反應(yīng)，總壓為p0，平衡時(shí)苯的轉(zhuǎn)化率為α，環(huán)己烷的分壓為p，則

(g)＋3H2(g)

(g)起始/mol

1

4

0轉(zhuǎn)化/mol

α

3α

α平衡/mol

1－α

4－3α

α12345678910111213