7-25--化学平衡常数及其计算.pdf

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1、7-25- 化学平衡常数及其计算 考纲要求1.了解化学平衡常数(K)的含义。 2. 能利用化学平衡常数进行相关计算。 考点一化学平衡常数 1概念 在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡 时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比 值是一个常数，用符号K 表示。 2表达式 对于反应 mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)， K c p C c q D c m A c n B (固体和纯液体的浓度视为常数， 通常不计入平衡常数表达式中)。 3意义及影响因素 (1)K 值越大，反应物的转化率越大，正反应进行 的程度越大。 (2)K 只受温度影响， 与反应物或生成物的浓度变 化无关。 (3)化学平

2、衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 4应用 (1)判断可逆反应进行的程度。 (2)利用化学平衡常数， 判断反应是否达到平衡或 向何方向进行。 对于化学反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)的 任意状态，浓度商： Qc c c C c d D c a A c b B 。 QK，反应向正反应方向进行； QK，反应处于平衡状态； QK，反应向逆反应方向进行。 (3)利用 K 可判断反应的热效应：若升高温度，K 值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K 值减小，则正反应为放热反应。 深度思考 1正误判断，正确的打 “” ，错误的打 “” (1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度 () (2

3、)催化剂能改变化学反应速率， 也能改变平衡常 数() (3)平衡常数发生变化， 化学平衡不一定发生移动 () (4)化学平衡发生移动， 平衡常数不一定发生变化 () (5)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的 程度() (6)化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化 学平衡常数的变化取决于该反应的反应热() 2书写下列化学平衡的平衡常数表达式。 (1)Cl2H2OHClHClO (2)C(s)H2O(g)CO(g)H2(g) (3)CH3COOH C2H5OHCH3COOC2H5 H2O (4)CO 2 3 H2OHCO 3OH (5)CaCO3(s)CaO(s)CO2(g) 3一定温度下，

4、分析下列三个反应的平衡常数 的关系 N2(g)3H2(g)2NH3(g)K1 1 2N 2(g) 3 2H 2(g)NH3(g)K2 2NH 3(g)N2(g)3H2(g)K3 (1)K1和 K2，K1K 2 2。 (2)K1和 K3，K1 1 K3。 题组一平衡常数的含义 1研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相 互作用时，涉及如下反应： 2NO2(g)NaCl(s)NaNO3(s)ClNO(g)K1 2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)K2 则 4NO2(g) 2NaCl(s)2NaNO3(s)2NO(g) Cl2(g)的平衡常数K(用 K1、K2表 示)。 2在一定体积的密闭容器中，

5、进行如下化学反 应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，其化学 平衡常数 K 和温度 t 的关系如表所示： t/ 70 0 80 0 83 0 1 000 1 200 K 0. 6 0. 9 1. 0 1.7 2.6 回答下列问题： (1) 该 反 应 的 化 学 平 衡 常 数 表 达 式 为K 。 (2)该反应为(填“吸热”或“放热”)反 应。 (3)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式： 3c(CO2) c(H2)5c(CO) c(H2O)， 试判断此时的温 度 为 。 (4)若 830 时，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K (填

6、“大于”“小于”或“等于”)1.0。 (5)830 时，容器中的化学反应已达到平衡。在 其他条件不变的情况下，扩大容器的体积。平衡 (填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或 “不” )移动。 题组二化学平衡常数的应用 3甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体 燃料。 工业上可利用 CO 或 CO2来生产燃料甲醇。 已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度 下的化学反应平衡常数如下表所示： 化学反应 平衡 常数 温度 / 50 0 80 0 2H2(g) CO(g)CH3OH(g) K1 2. 5 0.1 5 H2(g) K2 1.2.5 CO2(g)H2O(g) CO(g) 0 0 3H2(g

7、) CO2(g)CH3OH(g) H2O(g) K3 (1)据反应与可推导出K1、K2与 K3之间的关 系，则 K3(用 K1、K2表示)。 (2)反应的 H(填“”或“” )0。 4在一个体积为2 L 的真空密闭容器中加入0.5 mol CaCO3，发生反应 CaCO3(s)CaO (s) CO2(g)，测得二氧化碳的物质的量浓度随温度的 变化关系如下图所示，图中A 表示 CO2的平衡 浓度与温度的关系曲线，B 表示不同温度下反应 经过相同时间时CO2的物质的量浓度的变化曲 线。请按要求回答下列问题： (1)该反应正反应为(填“吸”或“放” )热 反应，温度为 T5时，该反应耗时40 s达到

8、平 衡 ， 则T5 时 ， 该 反 应 的 平 衡 常 数 数 值 为。 (2)如果该反应的平衡常数K 值变大，该反应 (选填字母 )。 a一定向逆反应方向移动 b在平衡移动时正反应速率先增大后减小 c一定向正反应方向移动 d在平衡移动时逆反应速率先减小后增大 (3)请说明随温度的升高，曲线B 向曲线 A 逼近 的原因：。 (4)保持温度、 体积不变，充入 CO2气体， 则 CaCO3 的质量，CaO 的质量，CO2 的浓度(填“增大”，“减小”或“不 变”)。 (5)在 T5下，维持温度和容器体积不变， 向上述 平衡体系中再充入0.5 mol N2，则最后平衡时容 器中的 CaCO3的质量为

9、g。 1一个模式 “三段式 ” 如 mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，令 A、B 起 始物质的量浓度分别为a mol L 1、b mol L1， 达到平衡后消耗 A 的物质的量浓度为mx molL 1。 mA(g) nB(g)pC(g) qD(g) c 始/(mol L 1 ) ab0 0 c 转/(mol L 1 ) mxnxpxqx c 平/(mol L 1 ) amxbnxpxqx K px p qx q amx m bnxn。 2明确三个量的关系 (1)三个量：即起始量、变化量、平衡量。 (2)关系 对于同一反应物，起始量变化量平衡量。 对于同一生成物，起始量变化量平衡量。 各

10、转化量之比等于各反应物的化学计量数之 比。 3掌握四个公式 (1)反应物的转化率 n 转化 n 起始 100% c 转化 c 起始 100%。 (2)生成物的产率：实际产量(指生成物 )占理论产 量的百分数。一般来讲，转化率越大，原料利用 率越高，产率越大。 产率 实际产量 理论产量 100%。 (3)混合物组分的百分含量 平衡量 平衡时各物质的总量 100%。 (4)某组分的体积分数 某组分的物质的量 混合气体总的物质的量 。 题组一平衡常数与转化率的关系 1羰基硫 (COS)可作为一种粮食熏蒸剂， 能防止 某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器 中，将 CO 和 H2S混合加热并达到下

11、列平衡： CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g)K0.1 反应前 CO 物质的量为 10 mol，平衡后 CO 物质 的量为 8 mol。下列说法正确的是 () A升高温度， H2S 浓度增加，表明该反应是吸 热反应 B通入 CO 后，正反应速率逐渐增大 C反应前 H2S物质的量为 7 mol DCO 的平衡转化率为80% 2已知可逆反应：M(g)N(g)P(g)Q(g) H0，请回答下列问题： (1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为c(M) 1 mol L 1，c(N)2.4 mol L 1；达到平衡后， M的 转 化 率 为60% ， 此 时N的 转 化 率 为。 (2)若反应温度

12、升高，M 的转化率(填 “增大”、“减小”或“不变”)。 (3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为 c(M) 4 mol L 1， c(N)a mol L1； 达到平衡后， c(P)2 mol L 1，a 。 (4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为c(M) c(N)b mol L 1，达到平衡后， M 的转化率 为。 题组二速率常数与平衡常数的关系 3(2016 海南，16)顺-1,2-二甲基环丙烷和反 -1,2- 二甲基环丙烷可发生如下转化： 该反应的速率方程可表示为v(正)k(正)c(顺)和 v(逆)k(逆)c(反)，k(正)和 k(逆)在一定温度时为 常数，分别称作正、逆反应速率常

13、数。回答下列 问题： (1)已知： t1温度下，k(正)0.006 s 1， k(逆)0.002 s 1，该温度下反应的平衡常数值 K1； 该反应的活化能Ea(正 )小于Ea(逆)，则 H (填“小于”、“等于”或“大于”)0。 (2)t2温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数 随时间变化的曲线是(填曲线编号 )，平 衡常数值K2；温度t1t2(填 “小于”、“等于”或“大于”)，判断理由 是 。 4无色气体 N2O4是一种强氧化剂，为重要的火 箭推进剂之一。 N2O4与 NO2转换的热化学方程 式为 N2O4(g)2NO2(g) H24.4 kJ mol 1。 上述反应中，正反应速率v正k正

14、 p(N2O4)，逆 反应速率 v逆k逆 p 2(NO 2)，其中 k 正、k逆为速率 常数，则 Kp为(以 k正、k逆表示)。若将 一定量 N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度 298 K、压强100 kPa)，已知该条件下k 正 4.810 4 s 1 ，当N2O4分解10% 时， v正 kPa s 1。 题组三压强平衡常数的相关计算 5汽车尾气是造成雾霾天气的重要原因之一， 尾气中的主要污染物为CxHy、NO、CO、SO2及 固体颗粒物等。研究汽车尾气的成分及其发生的 反应，可以为更好的治理汽车尾气提供技术支 持。请回答下列问题： 活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO，在 1 L 恒容

15、密闭容器中加入0.100 0 mol NO 和 2.030 mol 固体活性炭，生成A、B 两种气体，在不同 温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及 容器内压强如下表： 活性 炭/mol NO/ mol A/m ol B/m ol p/M Pa 200 2.000 0.040.030.03 3.93 0 0 0 0 0 0 335 2.005 0.05 0 0 0.02 5 0 0.02 5 0 p 根据上表数据，写出容器中发生反应的化学方程 式： ， 判断 p(用“”、“”或“”填 空)3.93 Pa。计算反应体系在200 时的平衡常 数 Kp(用平衡分压代替平衡浓度 计算，分压总压体积分

16、数)。 Kp含义：在化学平衡体系中， 各气体物质的分压 替代浓度，计算的平衡常数叫压强平衡常数。单 位与表达式有关。 计算技巧：第一步，根据 “三段式 ”法计算平衡 体系中各物质的物质的量或物质的量浓度；第二 步，计算各气体组分的物质的量分数或体积分 数；第三步，根据分压计算分式求出各气体物质 的分压，某气体的分压气体总压强该气体的 体积分数 (或物质的量分数 )；第四步，根据平衡 常 数 计 算 公 式 代 入 计 算 。 例 如 ， N2(g) 3H2(g)2NH3(g)，压强平衡常数表达式为Kp p 2 NH3 p N2 p 3 H2 。 在 2017 最新考试大纲中明确提出：了解化学反

17、 应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研 究领域中的重要作用。所以在全国新课标卷以及 各省市高考卷中均有所涉及，且具有一定的难 度，属于难点拉分型题目，做该类题目应注意以 下两个方面： 1化工生产适宜条件选择的一般原则 (1)从化学反应速率分析， 既不能过快，又不能太 慢。 (2)从化学平衡移动分析， 既要注意外界条件对速 率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛 盾性。 (3)从原料的利用率分析， 增加易得廉价原料，提 高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本。 (4)从实际生产能力分析， 如设备承受高温、高压 能力等。 (5)注意催化剂的活性对温度的限制。 2平衡类问题需综合考虑的几

18、个方面 (1)原料的来源、除杂，尤其考虑杂质对平衡的影 响。 (2)原料的循环利用。 (3)产物的污染处理。 (4)产物的酸碱性对反应的影响。 (5)气体产物的压强对平衡造成的影响。 (6)改变外界条件对多平衡体系的影响。 专题训练 题组一平衡原理对工农业生产的理论指导 1化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。 (1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体，发 生如下反应： TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g) H0() 如下图所示，反应 ()在石英真空管中进行，先 在温度为 T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少 量 I 2(g)，一段时间后，在温度为T1 的一端得到 了纯净T

19、aS2晶体，则温度T1T2(填 “”、“”或“” )。上述反应体系中循环 使用的物质是。 (2)CO 可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g) 2H2(g)CH3OH(g)。CO 在不同温度下的平衡 转化率与压强的关系如下图所示。该反应 H 0(填“”或“”)。实际生产条件控制在 250 、1.310 4 kPa 左右，选择此压强的理由 是 。 2如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利 用 CO2是当前科学家研究的重要课题。 (1)科学家用 H2和 CO2生产甲醇燃料。为探究该 反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为 2 L 的密闭容器中充入 1 mol CO2和 3.25 mol H2，

20、 在一定条件下反应，测得CO2、CH 3OH(g) 和 H2O(g)的物质的量 (n)随时间的变化关系如图所 示。 从反应开始到3 min 时，氢气的平均反应速率 v(H2)。 下列措施中一定能使CO2的转化率增大的 是 。 A在原容器中再充入1 mol CO2 B在原容器中再充入1 mol H2 C在原容器中充入1 mol He D使用更有效的催化剂 E缩小容器的容积 F将水蒸气从体系中分离出 (2)科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳 反应生成乙醇燃料，其热化学反应方程式为 2CO2(g) 6H2(g)CH3CH2OH(g) 3H2O(g) Ha kJ mol 1 ，在一定压强下，测得该

21、反应的 实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问 题。 温度 (K) CO2转化率 (%) n(H2)/n(CO2 ) 50 0 60 0 70 0 80 0 1.5 45 33 20 12 2 60 43 28 15 3 83 62 37 22 上述反应的a0(填“大于”或“小 于”)。 恒温下，向反应体系中加入固体催化剂，则反 应产生的热量(填“增大”、“减小”或 “不变” )。 增大 n H2 n CO2 的值，则生成乙醇的物质的量 (填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确 定”)。 题组二化工生产中蕴含化学原理的分析 3合成氨是人类科学技术上的一项重大突破， 其反应原理为 N2 (

22、g)3H2 (g)2NH 3 (g) H 92.4 kJ mol 1，一种工业合成氨的简易流程 图如下： (1)天然气中的H2S 杂质常用氨水吸收，产物为 NH4HS。 一定条件下向 NH4HS 溶液中通入空气， 得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化 学方程式： 。 (2)步骤中制氢气原理如下： CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g) H206.4 kJmol 1 CO(g)H 2O(g)CO2(g)H2(g) H41.2 kJ mol 1 对于反应，一定可以提高平衡体系中H2百分 含量， 又能加快反应速率的措施是(填字 母)。 a升高温度b增大水蒸气浓度 c加入催化剂d降低压强

23、 利用反应，将CO 进一步转化，可提高H2产 量。若 1 mol CO 和 H2的混合气体 (CO 的体积分 数为 20%)与 H2O 反应，得到 1.18 mol CO、CO2 和 H2的混合气体，则 CO 转化率为。 (3)图 1 表示 500 、60.0 MPa 条件下，原料气 投料比与平衡时NH3体积分数的关系。 根据图中 a 点数据计算 N2的平衡体积分数：。 (4)依据温度对合成氨反应的影响， 在图 2坐标中， 画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开 始，随温度不断升高， NH 3物质的量变化的曲线 示意图。 (5)上述流程图中， 使合成氨放出的能量得到充分 利用的主要步骤是

24、(填序号 ) 。简述本流 程 中 提 高 合 成 氨 原 料 总 转 化 率 的 方 法： 。 12016 全国卷 ，27(2) 元素铬 (Cr)在溶液中 主要以 Cr 3 (蓝紫色 )、 Cr(OH) 4(绿色)、 Cr2O 2 7(橙 红色)、CrO 2 4(黄色 )等形式存在， Cr(OH)3为难 溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题： (2)CrO 2 4和 Cr2O 2 7在溶液中可相互转化。室温 下，初始浓度为1.0 mol L 1 的 Na2CrO 4溶液中 c(Cr2O 2 7)随 c(H )的变化如图所示。 用离子方程式表示Na2CrO 4 溶液中的转化反 应： 。 由图可知，溶

25、液酸性增大，CrO 2 4 的平衡转化 率(填“增大”“减小”或“不变”)。根 据 A 点数据，计算出该转化反应的平衡常数 为。 升高温度，溶液中CrO 2 4 的平衡转化率减小， 则该反应的 H0(填“大于”“小于” 或“等于” )。 22016 全国卷 ，27(2)(3) 煤燃烧排放的烟 气含有 SO2和 NOx，形成酸雨、污染大气，采用 NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、 脱硝，回答下列问题： (2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和 NO 的烟气， 反应温度323 K，NaClO2溶液浓度为510 3 mol L 1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分 析结果如下表。 离子SO

26、 2 4SO 2 3NO 3NO 2Cl c/ mol L 1 8.35 10 4 6.87 10 6 1.5 10 4 1.2 10 5 3.4 10 3 写出 NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子 方程式：。 增加压强， NO 的转化率(填“提高”、 “不变”或“降低” )。 随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH 逐渐 (填“增大”、“不变”或“减小”)。 由实验结果可知，脱硫反应速率脱硝 反应速率 (填“大于”或“小于”)。原因是除了 SO2和 NO 在烟气中的初始浓度不同，还可能是 。 (3)在不同温度下， NaClO2溶液脱硫、脱硝的反 应中 SO2和 NO 的平衡分压 pe如图

27、所示。 由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反 应的平衡常数均(填“增大”、“不变” 或“减小” )。 反应ClO 22SO 2 32SO 2 4Cl 的平衡常 数 K 表达式为。 32015 全国卷 ，28(4) Bodensteins研究了 下列反应： 2HI(g)H2(g)I2(g) 在 716 K 时，气体混合物中碘化氢的物质的量分 数 x(HI) 与反应时间 t 的关系如下表： t/min 0 20 40 60 80 120 x(HI ) 1 0.9 1 0.8 5 0.8 15 0.7 95 0.7 84 x(HI ) 0 0.6 0 0.7 3 0.7 73 0.7 80 0.

28、7 84 根据上述实验结果， 该反应的平衡常数K 的计 算式为。 上述反应中，正反应速率为v正k正x2(HI) ， 逆反应速率为 v逆k逆x(H2)x(I2)，其中 k正、k逆 为速率常数，则 k逆为(以 K 和 k正表示)。 若 k正0.002 7 min 1，在 t40 min 时， v 正 min 1。 由上述实验数据计算得到v正x(HI) 和 v逆 x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度 时 ， 反 应 重 新 达 到 平 衡 ， 相 应 的 点 分 别 为 (填字母 )。 1(2016 邢台期末 )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

29、的是 () AK 值不变，平衡可能移动 B平衡向右移动时， K 值不一定变化 CK 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 2(2016 大连重点中学联考)一定温度下，在一 个容积为 1 L 的密闭容器中，充入1 mol H2(g)和 1 mol I2(g)，发生反应 H2(g)I2(g)2HI(g) ， 经充分反应达到平衡后，生成的HI(g) 占气体体 积的 50%，该温度下，在另一个容积为2 L 的密 闭容器中充入1 mol HI(g) 发生反应 HI(g) 1 2 H2(g) 1 2I 2(g)，则下列判断正确的是 () A后

30、一反应的平衡常数为1 B后一反应的平衡常数为0.5 C后一反应达到平衡时， H2的平衡浓度为 0.25 mol L 1 D后一反应达到平衡时，HI(g) 的平衡浓度0.5 mol L 1 3(2016 北京朝阳区高三统考)活性炭可处理大 气污染物 NO， 反应原理：C(s)2NO(g)N2(g) CO2(g)。T 时，在 2 L 密闭容器中加入0.100 mol NO 和 2.030 mol活性炭 (无杂质 )，平衡时活 性炭物质的量是2.000 mol。 下列说法不合理的是 () A该温度下的平衡常数：K 9 16 B达到平衡时， NO 的转化率是 60% C3 min 末达到平衡，则v(N

31、O)0.01 mol L 1 min1 D 升高温度有利于活性炭处理更多的污染物NO 4(2015 天津理综， 6)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() Am2 B两次平衡的平衡常数相同 CX 与 Y 的平衡转化率之比为11 D第二次平衡时， Z 的浓度为 0.4 mol L 1 5(2015 四川理综， 7)一定量的 CO2与

32、足量的碳 在 体 积 可 变的 恒 压 密 闭 容 器 中 反 应： C(s) CO2(g)2CO(g)，平衡时，体系中气体体积分 数与温度的关系如下图所示： 已知： 气体分压 (p分)气体总压 (p总)体积分数。 下列说法正确的是 () A550 时，若充入惰性气体， v 正、v逆均减小， 平衡不移动 B650 时，反应达平衡后CO2的转化率为 25.0 % CT 时，若充入等体积的CO2和 CO，平衡 向逆反应方向移动 D925 时，用平衡分压代替平衡浓度表示的 化学平衡常数 Kp24.0p总 6(2017 河南信阳监测 )加热 N2O5，依次发生的 分 解 反 应 为 N2O5(g)N2

33、O3(g) O2(g) ， N2O3(g)N2O(g)O2(g)。在 2 L 密闭容器 中充入 8 mol N2O5，加热到 t ，达到平衡状态 后 O2为 9 mol，N2O3为 3.4 mol，则 t 时反应 的平衡常数为 () A8.5 B9.6 C10.2 D10.7 7(2016 安徽省 “学普”联考)已知反应X(g) Y(g)R(g)Q(g)的平衡常数与温度的关系如 下表。 830 时，向一个 2 L 的密闭容器中充入 0.2 mol X 和 0.8 mol Y，反应初始 4 s内 v(X) 0.005 mol L 1 s1。下列说法正确的是 ( ) 温度 / 70 0 80 0

34、83 0 1 000 1 200 平衡 常数 1. 7 1. 1 1. 0 0.6 0.4 A4 s时容器内 c(Y)0.76 mol L 1 B830 达平衡时， X 的转化率为 80% C反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动 D1 200 时反应 R(g)Q(g)X(g)Y(g)的 平衡常数 K0.4 8(2016 湖南十三校一联 )在某温度 T 时，将 N2O4、 NO2分别充入两个各为1 L 的密闭容器中。 反应过程中浓度变化如下：2NO2(g)N2O4(g) H0 容 器 物 质 起始浓度 /mol L 1 平衡浓度 /mol L 1 N2 O4 0.100 0.040 NO 2 0

35、 0.120 N2 O4 0 0.014 2 NO 2 0.100 0.071 6 下列说法不正确的是 () A平衡时，、中反应物的转化率 (N2O4) (NO2) B平衡后，升高相同温度，以N2O4表示的反应 速率 v()v() C 平衡时，、 中上述正反应的平衡常数K() K() D平衡后，升高温度，、中气体颜色都将 加深 9(2017 吉林质检 )在一定条件下， 将 3 mol A和 1 mol B 两种气体混合于固定容积为2 L 的密闭 容器中，发生如下反应：3A(g)B(g)xC(g) 2D(g)。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

36、 mol L 1。下列判断错 误的是 () A平衡常数约为0.3 BB 的转化率为 40% CA 的平均反应速率为0.3 mol L 1 min1 D若混合气体的相对分子质量不变则表明该反 应达到平衡状态 10(2016 北京石景山区统一测试)高炉炼铁的主 要反应为 CO(g) 1 3Fe2O 3(s)CO2(g) 2 3Fe(s)， 已知该反应在不同温度下的平衡常数如下： 温度 / 1 000 1 150 1 300 平衡 常数 4.0 3.7 3.5 下列说法正确的是 () A增加 Fe2O3固体可以提高 CO 的转化率 B该反应的 H0 C减小容器体积既能提高反应速率又能提高平 衡转化率

37、 D容器内气体密度恒定时，不能标志反应达到 平衡状态 11实验室制取甲酸乙酯的反应：HCOOH CH3CH2OH 浓硫酸 50 HCOOCH 2CH3H2O，反 应在该条件下进行时各物质的浓度(mol L 1)随 时间的变化如下表： 时间 (min) HCO OH CH3C H2OH HCOO CH2CH3 H2 O 0 0.3 0.7 0 0.3 10 0.23 abc 20 0.2 0.6 0.1 0.4 有关物质在 101.3 kPa时沸点如下： HCO OH CH3C H2OH HCOO CH2CH3 H2 O 沸点 / 101 78.5 54 10 0 该反应的化学平衡常数表达为 K

38、 c HCOOC 2H5 c H2O c HCOOH c C2H5OH ，有关下列叙述不正 确的是 () A由题给条件不能判断出K 值随温度变化是增 大还是减小 B表中 a 应该等于 0.63 mol L 1 C已知 50 下， K 1 3，可由此判断出 20 min 时反应还未达到平衡 D在起始浓度相同的情况下，要提高产率可采 取的措施是适当升高温度将甲酸乙酯蒸出 12 (2016 淄博高三摸底 )工业合成氨反应为N2(g) 3H2(g) 催化剂 高温、高压2NH3(g)，对其研究如 下： (1)已知 HH 键的键能为 436 kJ mol 1，NH 键的键能为391 kJ mol 1 ，N

39、N 键的键能是 945.6 kJ mol 1，则上述反应的 H。 (2) 上 述 反 应 的 平 衡 常 数K的 表 达 式 为 。 若 反 应 方 程 式改 写为 1 2 N2(g) 3 2 H2(g)NH3(g)，在该温度下的平衡常数K1 (用 K 表示)。 (3)在 773 K 时， 分别将 2 mol N2和 6 mol H2充入 一个固定容积为1 L 的密闭容器中，随着反应的 进行，气体混合物中n(H 2)、n(NH3)与反应时间 t 的关系如下表： t/min 0 5 10 15 20 25 30 n(H2)/m ol 6.0 0 4.5 0 3.6 0 3.3 0 3.0 3 3

40、.0 0 3.0 0 n(NH3)/ mol 0 1.0 0 1.6 0 1.8 0 1.9 8 2.0 0 2.0 0 该温度下，若向同容积的另一容器中投入的 N2、H2、NH3的浓度分别为 3 mol L 1、3 mol L 1、3 mol L 1， 则此时 v 正(填“大于”、 “小于”或“等于” )v逆。 由上表中的实验数据计算得到“浓度-时间” 的关系可用下图中的曲线表示， 表示 c(N2)-t 的曲 线 是 。在此温度下， 若起始充入 4 mol N 2和 12 mol H2，则反应刚达 到 平 衡 时 ， 表 示c(H2)-t 的 曲 线 上 相 应 的 点 为 。 13 (20

41、16 河南信阳监测 ).氮的固定是几百年来 科学家一直研究的课题。 (1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮 的部分化学平衡常数K 的值。 反应 大气固氮 N2(g) 工业固氮 N2(g) O2(g)2 NO(g) 3H2(g)2N H3(g) 温度 / 27 2 000 25 400 450 平衡常 数 K 3.84 10 31 0.1 5 10 8 0.5 07 0.1 52 分析数据可知： 大气固氮反应属于(填 “吸热”或“放热” )反应。 分析数据可知：人类不适合大规模模拟大气固 氮的原因：。 (2)工业固氮反应中， 在其他条件相同时，分别测 定 N2的平衡转化率在不同压强(p1、

42、p2)下随温度 变化的曲线，下图所示的图示中，正确的是 ( 填 “A” 或 “B”) ； 比 较 p1、 p2的 大 小 关 系：。 . 目 前 工 业 合 成 氨 的 原 理 是N2(g) 3H2(g)2NH3(g)。 (3)在一定温度下，将 1 mol N2和 3 mol H2混合置 于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状 态时，测得气体总物质的量为2.8 mol。 达平衡时， H2的转化率 1 。 已知平衡时，容器压强为8 MPa，则平衡常 Kp(用平衡分压代替浓度计算， 分压 总压物质的量分数 )。 14(2016 烟台高三一模 )研究氮氧化物的反应机 理，对于消除对环境的污染有重

43、要意义。升高温 度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g) O2(g)2NO2(g)的速率却随着温度的升高而 减小。某化学小组为研究该特殊现象的实质原 因，查阅资料知 2NO(g)O2(g)2NO2(g)的反 应历程分两步： 2NO(g)N2O2(快)v1正k1正c 2(NO) v1 逆 k1 逆c(N2O2) H 1 0N2O2(g) O2(g)2NO2(g)(慢)v2正k2 正c(N2O2)c(O2)v2 逆k2逆c 2(NO 2) H20 请回答下列问题： (1) 反 应2NO(g) O2(g)2NO2(g)的 H kJ mol 1(用含 H 1和 H2的式子表示 )。一定温 度下，

44、反应 2NO(g)O2(g)2NO2(g)达到平衡 状态，请写出 k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常 数表达式 K， 升高温度，K值(填 “增大”、“减小”或“不变”)。 (2)决定 2NO(g)O2(g)2NO2(g)的速率是反 应。反应的活化能E1与反应的活化能E2 的大小关系为E1(填“”“”或 “” )E2。根据速率方程分析， 升高温度该反应 速率减小的原因 是 。 Ak2正增大， c(N2O2)增大 Bk2 正减小， c(N2O2)减小 Ck2 正增大， c(N2O2)减小 Dk2正减小， c(N2O2)增大 由实验数据得到v2正c(O2)的关系可用下图表 示。当 x 点升高到某一温度时，反应重新达到平 衡，则变为相应的点为(填字母 )。