化學基本理論-化學平衡常數及其計算

化學基本理論——化學均衡常數及其計算化學基本理論——化學均衡常數及其計算化學基本理論——化學均衡常數及其計算化學根本理論——化學均衡常數及其計算考點一化學均衡常數的觀點及應用1．化學均衡常數在必定溫度下，當一個可逆反應抵達化學均衡時，生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值是一個常數，用符號_K__表示。2．表達式(1)關于反應A(g)＋B(g)pC(g)＋D(g)，mnqpq＝cmCcnD(計算K利用的是物質的均衡濃度，而不是隨意時刻濃度，也不可以KcAcB用物質的量。固體和純液體物質的濃度視為常數，往常不計入均衡常數表達式中)?；瘜W均衡常數是指某一詳細反應的均衡常數，化學反應方向改變或化學計量數改變，化學均衡常數均發(fā)生改變。舉比以下：化學方程式均衡常數關系式N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)K1＝cc2NH3N2c3H213K2＝1cNH3K2＝K12233N(g)＋H(g)NH(g)c2c2122NH22K1c2c32322NHKcNH33．本卷須知K值越大，反應物的轉變率越高，正反應進行的程度越大。K只受溫度影響，與反應物或生成物的濃度變化沒關。催化劑能加速化學反應速率，但對化學均衡常數無影響。4．應用判斷可逆反應進行的程度K值大，說明反應進行的程度大，反應物的轉變率高；K值小，說明反應進行的程度小，反應物的轉變率低。K＜10－510－5～105＞105反應程度很難進行反應可逆反應可靠近完整判斷化學反應進行的方向1關于可逆反應aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，在必定溫度下的隨意時刻，反應物與生成物濃度有以下關系：ccCcdDQ＝caAcbB，稱為濃度商。＜反應向正反應方向進行，v正＞v逆QKQ＝K反應處于化學均衡狀態(tài)，v正＝v逆Q＞K反應向逆反應方向進行，v正＜v逆(3)判斷可逆反應的熱效應[考法精析]考法一化學均衡常數的含義1．反應①：CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)和反應②：H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋HO(g)在同樣的某溫度下的均衡常數分別為K和K，該溫度下反應③：CO(g)＋HO(g)2122CO(g)＋H(g)的均衡常數為K。那么以下說法正確的選項是()22A．反應①的均衡常數1cCO2cCuK＝cCOcCuO1B．反應③的均衡常數K＝K2C．關于反應③，恒容時，溫度高升，H2濃度減小，那么該反應的焓變成正當D．關于反應③，恒溫恒容下，增大壓強，H2濃度必定減小分析：選B在書寫均衡常數表達式時，純固體物質不可以出此刻均衡常數表達式中，AK1錯誤；因為反應③＝反應①－反應②，所以均衡常數K＝，B正確；關于反應③，溫度高升，K2H2濃度減小，那么均衡左移，即逆反應為吸熱反應，正反應為放熱反應，所以H<0，C錯誤；關于反應③，在恒溫恒容下，增大壓強，如充入惰性氣體，那么均衡不挪動，H2的濃度不變，D錯誤。2．某溫度下2L密閉容器中3種氣體開端狀態(tài)和均衡狀態(tài)時的物質的量(n)如表所示，以下說法正確的選項是()XYWn(開端狀態(tài))/mol210n(均衡狀態(tài))/mol12c2XcYA.該溫度下，此反應的均衡常數表達式是K＝c3WB．其余條件不變，高升溫度，假定W的體積分數減小，那么此反應<0HC．其余條件不變，使用催化劑，正、逆反應速率和均衡常數均增大，均衡不挪動D．其余條件不變，當密閉容器中混淆氣體密度不變時，說明反應已抵達均衡分析：選B由表知，X、Y是反應物，W是生成物，且(X)∶Δn(Y)∶Δn(W)＝2∶1∶n3，化學方程式為2X(g)＋Y(g)3W(g)，反應的均衡常數表達式是＝2c3W，KcXcYA錯誤；高升溫度，假定W的體積分數減小，說明均衡向逆反應方向挪動，那么此反應的<0，HB正確；使用催化劑，均衡常數不變，C錯誤；混淆氣體密度向來不變，不可以說明反應已抵達均衡，D錯誤?？挤ǘ瘜W均衡常數的應用3．反應Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)，700℃時均衡常數為1.47,900℃時均衡常數為2.15。以下說法正確的選項是()A．高升溫度該反應的正反應速率增大，逆反應速率減小B．該反應的化學均衡常數表達式為K＝cFeOcCOcFecCO2C．該反應的正反應是吸熱反應D．增大CO2濃度，均衡常數增大分析：選CA項，升溫，正、逆反應速率均增大，不正確；B項，該反應的化學均衡CO常數表達式為K＝cCO2，不正確；C項，升溫，均衡常數增大，說明均衡向正反應方向移動，即正反應為吸熱反應，正確；D項，增大反應物濃度，均衡常數不變，不正確。4．在必定溫度下，1L的密閉容器中發(fā)生反應：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，均衡時測得C、H2O、CO、H2的物質的量都為0.1mol。該反應的均衡常數K＝________。(2)假定高升均衡系統(tǒng)的溫度，該反應的均衡常數會增大，那么該反應的H________0(填“>〞或“<〞)。(3)同樣條件下，向該密閉容器中充入各物質的開端量以下：①均為0.2mol②C(s)、HO為0.2mol，CO、H為0.1mol，判斷該反應進行的方向：①________，②________。22分析：(1)22－1cCOcH2cHO0.1×＝。(2)高升溫度均衡常數增大，說明均衡向右挪動，正反應為吸熱反應，H>0。3(3)①Q＝0.2×＝0.2>K＝，反應向逆反應方向進行；②Q＝0.1×＝0.05<K＝0.1，反應向正反應方向進行。答案：(2)>(3)①向逆反應方向②向正反應方向考點二均衡常數和轉變率的有關計算1．明確三個量——開端量、變化量、平權衡N＋3H催化劑2NH高溫、高壓223開端量130變化量abc平權衡1－a3－bc①反應物的平權衡＝開端量－轉變量。②生成物的平權衡＝開端量＋轉變量。③各物質變化濃度之比等于它們在化學方程式中化學計量數之比。變化濃度是聯(lián)系化學方程式、均衡濃度、開端濃度、轉變率、化學反應速率的橋梁。所以抓住變化濃度是解題的重點。2．掌握四個公式nc(1)反應物的轉變率＝n×100%＝c×100%。生成物的產率：實質產量(指生成物)占理論產量的百分數。一般來講，轉變率越大，原料利用率越高，產率越大。實質產量產率＝理論產量×100%。平權衡(3)均衡時混淆物組分的百分含量＝×100%。均衡時各物質的總量(4)某組分的體積分數＝某組分的物質的量×100%?；煜龤怏w總的物質的量3．牢記一個答題模板反應：A(g)＋B(g)pC(g)＋D(g)，令A、B開端物質的量分別為amol、bmol，mnq抵達均衡后，A的轉變量為mxmol，容器容積為VL，那么有以下關系：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)開端/molab00轉變/molmxnxpxqx均衡/mola－mx－pxqxbnx4關于反應物：n(平)＝n(始)－n(轉)關于生成物：n(平)＝n(始)＋n(轉)那么有：①K＝

pxp·Va－mxm·V

qxqVb－nxnV－mx－1②c平(A)＝Vmol·Lmxmxnxmbα(A)平＝a×100%，α(A)∶α(B)＝a∶b＝na④φ(A)＝＋a－mx×100%b＋－－apqmnxp平a＋bp＋q－m－nx⑤p始＝a＋b⑥ρ混＝a·MAb·MBg·L－1[此中M(A)、M(B)分別為A、B的摩爾質量]V⑦均衡時系統(tǒng)的均勻摩爾質量：a·MAb·MB－1M＝a＋bp＋q－m－nxg·mol[考法精析]考法一外界條件對轉變率大小的影響1．反應X(g)＋Y(g)2Z(g)H＜0，在密閉容器中充入0.1molX和0.1molY，抵達均衡時，以下說法不正確的選項是()A．減小容器體積，均衡不挪動，X的轉變率不變B．增大c(X)，X的轉變率減小C．保持容器體積不變，同時充入0.1molX和0.2molY，X的轉變率增大D．參加催化劑，正反應速率增大，Z的產率增大分析：選DA項，該反應為反應前后氣體物質的量不變的反應，均衡不受壓強影響，減小容器體積，均衡不挪動，X的轉變率不變，正確；B項，增大c(X)，均衡正向挪動，Y的轉化率增大，X的轉變率減小，正確；C項，相當于只增添Y的濃度，X的轉變率會增大，正確；D項，催化劑不可以使均衡挪動，不改變產物的產率，錯誤。2．：3CH4(g)＋2N2(g)3C(s)＋4NH3(g)H＞0，在700℃，CH4與N2在不一樣物n4質的量之比CH時CH4的均衡轉變率以下列圖。以下說法正確的選項是()nN25CH4nN2越大，CH4的均衡轉變率越高CH4nN2不變時，假定升溫，NH3的體積分數會增大C．b點對應的均衡常數比a點的大D．a點對應的NH3的體積分數約為26%分析：選BCH4和N2的物質的量之比越大，CH4的轉變率越低，A錯誤；CH4和N2的物質的量之比不變時，升溫，均衡正向挪動，NH3的體積分數增大，B正確；均衡常數只與溫度有關，與反應物的物質的量沒關，所以各點的均衡常數同樣，C錯誤；a點CH4的均衡轉變率為CH422%，n＝，那么設甲烷為3mol，氮氣為4mol，23CH4(g)＋2N2(g)3C(s)＋4NH3(g)開端量/mol340轉變量/mol平權衡/mol那么NH的體積分數為0.88molmol×100%≈13%，D錯誤。33．必定溫度下，在3個體積均為1.0L的恒容密閉容器中反應2H(g)＋CO(g)CHOH(g)3抵達均衡。以下說法正確的選項是()容器溫度/K物質的開端濃度/(mol·L－1)物質的均衡濃度/(mol·L－1)c(H2)(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)cⅠ4000Ⅱ4000Ⅲ50000A．該反應的正反應吸熱B．抵達均衡時，容器Ⅰ中反應物轉變率比容器Ⅱ中的大C．抵達均衡時，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的兩倍D．抵達均衡時，容器Ⅲ中的正反應速率比容器Ⅰ中的大3－1等效轉移至左側的反應物，相當于c2分析：選D將容器Ⅲ中c(CHOH)＝0.10mol·L(H)＝0.20mol·L－1，c(CO)＝0.10mol·L－1。A項，容器Ⅲ中有關于容器Ⅰ中，溫度高升，平衡左移，那么逆反應為吸熱反應，正反應放熱，錯誤；B項，容器Ⅱ中有關于容器Ⅰ中，壓強6增大，均衡右移，那么容器Ⅱ中反應物轉變率大，錯誤；C項，容器Ⅲ有關于容器Ⅱ，溫度升高，壓強減小，均衡左移，達均衡時，容器Ⅱ中c(H2)小于容器Ⅲ中c(H2)的兩倍，錯誤；D項，容器Ⅲ中比容器Ⅰ中溫度高，反應速率快，正確。[概括總結]轉變率大小變化剖析判斷反應物轉變率的變化時，不要把均衡正向挪動與反應物轉變率提升等同起來，要視詳細狀況而定。常有有以下幾種情況：反應種類條件的改變反應物轉變率的變化恒容時只增加反應物A反應物A的轉變率減小，反應物B的轉變率增大的用量有多種反應物的可逆恒溫恒壓條件下反應物轉變率不變反應物A和B的轉變率反應：mA(g)＋nB(g)m＋n＞p＋q同樣倍數地均增大pC(g)＋qD(g)增大反應物恒溫恒容反應物A和B的轉變率A、B的量m＋n＜p＋q條件下均減小m＋n＝p＋q反應物A和B的轉變率均不變恒溫恒壓反應物轉變率不變只有一種反應物的可增添反應物條件下逆反應：mA(g)m＞n＋p反應物A的轉變率增大A的用量nB(g)＋pC(g)恒溫恒容反應物A的轉變率減小m＜n＋p條件下反應物A的轉變率不變＝＋mnp考法二均衡常數與轉變率的有關計算4．羰基硫(COS)可作為一種糧食熏蒸劑，能防備某些昆蟲、線蟲和真菌的危害。在恒容密閉容器中，將CO和H2S混淆加熱并抵達以下均衡：CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)K＝0.1，反應前CO物質的量為10mol，均衡后CO物質的量為8mol。以下說法正確的選項是()A．高升溫度，H2S濃度增大，說明該反應正反應是吸熱反應B．通入CO后，正反應速率漸漸增大C．反應前H2S物質的量為7molD．CO的均衡轉變率為80%分析：選C高升溫度，H2S濃度增大，說明均衡向逆反應方向挪動，逆反應為吸熱反應，那么該反應的正反應為放熱反應，A不正確。通入CO后，正反應速率瞬時增大，以后化學均衡7發(fā)生挪動，正反應速率漸漸減小，逆反應速率漸漸增大，當正反應速率和逆反應速率相等時，反應抵達新的化學均衡狀態(tài)，B不正確。設反應前H2S的物質的量為amol，容器的容積為1L，列“三段式〞進行解題：CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)開端/mol·L－110a00轉變/mol·L－12222均衡/mol·L－18a－222化學均衡常數K＝82×2＝0.1，解得a＝7，C正確。a－210mol－8molCO的均衡轉變率為10mol×100%＝20%，D不正確。5．某溫度下，將2molA和3molB充入一密閉容器中，發(fā)生反應：aA(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，5min后抵達均衡，該溫度下其均衡常數＝1，假定溫度不變時將容器的體K積擴大為本來的10倍，A的轉變率不發(fā)生變化，那么()A．a＝3B．a＝2C．B的轉變率為40%D．B的轉變率為60%分析：選C溫度不變，擴大容器體積(相當于減小壓強)時，A的轉變率不變，說明反應前后氣體的體積不變，即a＝1，A、B錯誤；設抵達均衡時，B的轉變量為xmol，那么A、B、C、D的平權衡分別為(2－x)mol、(3－x)mol、xmol、xmol，設容器體積為1L，那么均衡常數＝1＝x2，解得x＝1.2，B的轉變率＝1.2÷3×100%＝40%，C正確，D錯K2－x3－x誤。6．HS與CO在高溫下發(fā)生反應：HS(g)＋CO(g)COS(g)＋HO(g)。在610K時，將22222molCO2與molH2S充入L的空鋼瓶中，反應均衡后水的物質的量分數為0.02。(1)H2S的均衡轉變率α1＝________%，反應均衡常數＝________。K(2)在620K重復實驗，均衡后水的物質的量分數為0.03，HS的轉變率α2________α，21該反應的H________0(填“＞〞“＜〞或“＝〞)。向反應器中再分別充入以下氣體，能使H2S轉變率增大的是________(填字母)。A．H2SB．CO2C．COSD．N2分析：(1)610K時向空鋼瓶中充入0.10molCO2和0.40molHS，鋼瓶容積為2.5L，2按“三段式〞法進行計算：H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)開端量/mol00轉變量/molxxxx平權衡－x－xxx8x反應均衡后水的物質的量分數為0.02，那么有0.40－x0.10－xx＋x＝，解得x＝0.01mol，故H2S的均衡轉變率α1＝0.40mol×100%＝2.5%。此時H2S、CO2、COS和H2O(g)的物質的量(mol)分別為0.39、0.09、0.01、0.01，故該反cCOScH2O＝nCOSnHO2應的均衡常數K＝≈2.8×10－3。＝2222(2)在620K重復實驗，均衡后水的物質的量分數為0.03，溫度高升，均衡后水的物質的量分數增大，說明均衡正向挪動，那么H＞0；高升溫度，均衡正向挪動，反應物的均衡轉化率增大，那么H2S的轉變率：α2＞α1。該反應器為鋼瓶，反應過程中容積不變。向反應器中再充入H2S氣體，均衡正向挪動，CO2的轉變率增大，但H2S的轉變率減小，A錯誤；充入CO2，均衡正向挪動，H2S的轉變率增大，CO2的轉變率減小，B正確；充入COS，均衡逆向挪動，H2S的轉變率減小，C錯誤；充入N2，均衡不挪動，H2S的轉變率不變，D錯誤。答案：2.8×10－3(2)＞＞(3)B考法三壓強均衡常數(Kp)的有關計算7．必定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應：C(s)＋CO2(g)2CO(g)。均衡時，系統(tǒng)中氣體體積分數與溫度的關系以下列圖：：氣體分壓(p分)＝氣體總壓(p總)×體積分數。以下說法正確的選項是()A．550℃時，假定充入惰性氣體，v正、v逆均減小，均衡不挪動B．650℃時，反應達均衡后CO2的轉變率為25.0%C．T℃時，假定充入等體積的CO2和CO，均衡向逆反應方向挪動D．925℃時，用均衡分壓取代均衡濃度表示的化學均衡常數Kp＝p總分析：選B550℃時，假定充入惰性氣體，v正、v逆均減小，因為保持了壓強不變，相當于擴大了體積，均衡正向挪動，A項錯誤。依據圖示可知，在650℃時，CO的體積分數為40.0%，依據反應方程式：C(s)＋CO2(g)2CO(g)，設開始參加1molCO2，反應掉了xmolCO2，那么有C(s)＋CO2(g)2CO(g)9始態(tài)/mol10變化/molx2x均衡/mol1－x2x2x0.25mol所以有1－x＋2x×100%＝40.0%，解得x＝0.25，那么CO2的均衡轉變率為1mol×100%＝25.0%，B項正確。由題圖可知，T℃時，CO與CO的體積分數相等，在等壓下充入等體積2的CO和CO2，對原均衡無影響，均衡不挪動，C項錯誤。925℃時，CO的體積分數為96.0%，故Kp＝p2CO＝96.0%p總2＝23.04p總，D項錯誤。2總8．汽車尾氣是造成霧霾天氣的重要原由之一，尾氣中的主要污染物為CxHy、NO、CO、SO2及固體顆粒物等?；钚蕴靠捎糜谵k理汽車尾氣中的NO，在1L恒容密閉容器中參加0.1000molNO和2.030mol固體活性炭，生成A、B兩種氣體，在不一樣溫度下測得均衡系統(tǒng)中各物質的物質的量以及容器內壓強以下表：活性炭/molNO/molA/molB/mol/MPap200℃0.04000.03000.0300335℃0.05000.02500.0250p依據上表數據，寫出容器中發(fā)生反應的化學方程式：_________________________，判斷p________(填“＞〞“＜〞或“＝〞)3.93MPa。計算反應系統(tǒng)在200℃時的均衡常數K＝p____________(用均衡分壓取代均衡濃度計算，分壓＝總壓×體積分數)。分析：1L恒容密閉容器中參加0.1000molNO和2.030mol固體活性炭，生成A、B兩種氣體，從不一樣溫度下測得均衡系統(tǒng)中各物質的物質的量以及容器內壓強數據能夠看出：n(C)∶Δn(NO)∶Δn(A)∶Δn(B)＝1∶2∶1∶1，所以能夠推測出生成的A、B兩種氣體分別為N和CO，反應的化學方程式為C＋2NON＋CO。該反應的均衡常數K＝2222ppN2pCO21L，均衡分壓之比等于均衡濃度之比，帶入表中數據計p2NO，容器的體積為p9算得K＝16。答案：C＋2NON2＋CO2＞916[備考方略]1．理解Kp含義在化學均衡系統(tǒng)中，用各氣體物質的分壓取代濃度，計算的均衡常數叫壓強均衡常數。2．運用計算技巧10[課時檢測]1．O3是一種很好的消毒劑，擁有高效、干凈、方便、經濟等長處。O3可溶于水，在水中易分解，產生的[O]為游離氧原子，有很強的殺菌消毒能力。常溫常壓下發(fā)生的反應以下：反應①O3O2＋[O]H>0均衡常數為K1；反應②[O]＋O32OH<0均衡常數為K2；總反應：2O33O2H<0均衡常數為K。以下表達正確的選項是()A．降低溫度，總反應K減小B．K＝K1＋K2C．適合升溫，可提升消毒效率D．壓強增大，K減小2分析：選C降溫，總反應均衡向右挪動，1cO2c[O]cO32＝c22、＝c32＝1·2，B項錯誤；高升溫度，反應①均衡向右挪動，OO32OKc[O]cKcO3KK反應②均衡向左挪動，c([O])增大，可提升消毒效率，C項正確；關于給定的反應，均衡常數只與溫度有關，D項錯誤。2．將必定量氨基甲酸銨(NH2COONH4)參加密閉容器中，發(fā)生反NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。該反應的均衡常數的負對數(－lgK)值隨溫度(T)的變化曲線以下列圖，以下說法中不正確的是()A．該反應的H>0B．NH的體積分數不變時，該反應必定抵達均衡狀態(tài)3C．A點對應狀態(tài)的均衡常數K(A)的值為10－D．30℃時，B點對應狀態(tài)的v正<v逆分析：選B本題的重點是弄清－lgK越小，K越大，由圖中數據可知隨溫度的高升，11－lgK漸漸減小，說明隨溫度的高升，化學均衡向右挪動，正反應為吸熱反應，A項正確；由NHCOONH(s)2NH(g)＋CO(g)，可知氨氣的體積分數一直為232432lgK＝2.294，C項正確；由B點對應的數值可知此時Q>K，反應向逆反應方向進行，v正<v逆，D項正確。3．工業(yè)上制備合成氣的工藝主假如水蒸氣重整甲烷：CH(g)＋4H2O(g)CO(g)＋3H2(g)H＞0，在必定條件下，向體積為1L的密閉容器中充入1molCH4(g)和1molH2O(g)，測得H2O(g)和H2(g)的濃度隨時間變化曲線以下列圖，以下說法正確的選項是()A．抵達均衡時，CH4(g)的轉變率為75%B．0～10min內，v(CO)＝0.075mol·L－1·min－1C．該反應的化學均衡常數K＝0.1875D．當CH(g)的耗費速率與H(g)的耗費速率相等時，反應抵達均衡42分析：選C由圖可知，10min時反應抵達均衡，均衡時水蒸氣、氫氣的濃度均為mol·L－1，那么：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)開始/(mol·L－1)1100轉變/(mol·L－1)均衡/(mol·L－1)0.25mol·L－1均衡時甲烷轉變率＝1mol·L－1×100%＝25%，故A項錯誤；0～10min內，v(CO)＝－1K＝cc30.25mol·L＝0.025mol·L－1·min－1，故B項錯誤；均衡常數COH2＝10mincCHcHO420.25×0.7530.75×0.75＝0.1875，故C項正確；同一物質的耗費速率與其生成速率相等時，反應抵達均衡，由方程式可知當CH(g)的耗費速率與H(g)的耗費速率為1∶3時，反應抵達均衡，故42D項錯誤。4．某溫度下，在2L的密閉容器中，參加1molX(g)和2molY(g)發(fā)生反應：X(g)＋mY(g)3Z(g)。均衡時，X、Y、Z的體積分數分別為30%、60%、10%。在此均衡系統(tǒng)中加入1molZ(g)，再次抵達均衡后，X、Y、Z的體積分數不變。以下表達不正確的選項是()A．m＝2B．兩次均衡的均衡常數同樣C．X與Y的均衡轉變率之比為1∶1D．第二次均衡時，Z的濃度為0.4mol·L－1分析：選DA項，依據再次參加1molZ(g)，均衡后，X、Y、Z的體積分數不變，可知12該反應是一個反應前后氣體分子數相等的反應，所以m＝2。B項，因為溫度沒有變化，故兩次均衡的均衡常數同樣。C項，因為是依照化學方程式中化學計量數之比充入的反應物，因此兩者的均衡轉變率相等。D項，該反應前后氣體分子數不變，所以反應后氣體的物質的量與反應前同樣，都為4mol，而均衡后Z的體積分數為10%，均衡時Z的物質的量為4mol×10%＝0.4mol，容器體積為2L，Z的濃度為0.2mol·L－1。5．NO是一種新式硝化劑，在必定溫度下可發(fā)生以下反應：2NO(g)4NO(g)＋O(g)252522H>0，T溫度下的局部實驗數據：1t/s050010001500c(N2O5)/(mol·L－1)以下說法不正確的選項是()A．500s內N2O5分解速率為2.96×10－3mol·L－1·s－1B．T1溫度下的均衡常數為K1＝125,1000s時N2O5的轉變率為50%C．其余條件不變時，2溫度下反應到1000s時測得N2O5的濃度為2.98mol·L－1，那么T12T<TD．T1溫度下的均衡常數為K1，T3溫度下的均衡常數為K3，假定K1>K3，那么T1>T3分析：選Cv(N2O5)＝5.00－mol·L－1－3－1－1500s＝2.96×10mol·L·s，A正確；1000s后N2O5的濃度不再發(fā)生變化，即抵達了化學均衡，列出三段式：2N2O5(g)4NO(g)＋O2(g)2－100開端/(mol·L)轉變/(mol·L－1)均衡/(mol·L－1)c4NO2cO25.004×α2.50mol·L－1＝＝125，(N2O5)＝－1×100%＝50%，那么＝c2NO2·L25B正確；1000s時，T2溫度下的N2O5濃度大于T1溫度下的N2O5濃度，那么改變溫度使均衡逆向挪動了，逆向是放熱反應，那么降低溫度均衡向放熱反應方向挪動，即T2<T1，C錯誤；關于吸熱反應來說，T越高，K越大，假定K1>K3，那么T1>T3，D正確。6．T℃時，向容器為2L的密閉容器中充入必定量的A(g)和B(g)，發(fā)生以下反應A(g)1＋2B(g)C(g)。反應過程中測定的局部數據以下表：反應時間/minn(A)/moln(B)/mol0103013以下說法錯誤的選項是()A．前10min內反應的均勻速率為v(C)＝0.0250mol·L－1·min－1B．其余條件不變，開端時向容器中充入0.50molA(g)和0.60molB(g)，抵達均衡時n(C)＜0.25molC．其余條件不變時，向均衡系統(tǒng)中再充入0.50molA，與原均衡對比，抵達均衡時B的轉變率增大，A的體積分數增大D．溫度為T2℃時(T1＞T2)，上述反應的均衡常數為20，那么該反應的正反應為放熱反應0.50mol分析：選D前10min內耗費0.50molA，同時生成molC，那么有v(C)＝2L×10min＝0mol·L－1·min－1，A正確。10min時，反應的n(B)＝2n(A)＝2×(1.00mol－mol)＝mol，那么10min時，B的物質的量為0.20mol，與30min時B的物質的量相等，那么反應10min時已抵達均衡狀態(tài)；其余條件不變，假定開端時向容器中充入0.50molA(g)和0.60molB(g)，將容積減小為本來的1(C)＝0.25mol，但擴時與原均衡等效，抵達均衡時2n大容積，恢復到原體積，壓強減小，均衡逆向挪動，故抵達均衡時n(C)＜0.25mol，B正確。其余條件不變時，向均衡系統(tǒng)中再充入0.50molA，均衡正向挪動，與原均衡對比，抵達平衡時B的轉變率增大，A的體積分數增大，C正確。由上述剖析可知，10min時n(A)＝mol，此時抵達均衡狀態(tài)，A、B、C的濃度(mol·L－1)分別為0.25、0.10和，那么有(1)＝KTcC＝＝100＞(2)＝20，說明高升溫度，均衡正向挪動，那么該反應22cAcB×KT的正反應為吸熱反應，D錯誤。催化劑7．工業(yè)合成氨反應為N2(g)＋3H2(g)高溫、高壓2NH3(g)，對其研究以下：(1)H—H鍵的鍵能為436kJ·mol－1，N—H鍵的鍵能為391kJ·mol－1，N≡N鍵的鍵能是945.6kJ·mol－1，那么上述反應的H＝________。(2)上述反應的均衡常數K的表達式為______________________________________。13K1＝______假定反應方程式改寫為2N2(g)＋2H2(g)NH3(g)，在該溫度下的均衡常數(用K表示)。(3)在773K時，分別將2molN2和6molH2充入一個固定容積為1L的密閉容器中，跟著反應的進行，氣體混淆物中n(H2)、n(NH3)與反應時間t的關系以下表：t/min051015202530n(H2)/mol14(NH3)/mol0n①該溫度下，假定向同容積的另一容器中投入的N2、H2、NH3的濃度分別為3mol·L－1、3mol·L1、3mol·L－1，那么此時v正________(填“大于〞“小于〞或“等于〞)v逆。②由上表中的實驗數據計算獲得“濃度－時間〞的關系可用以下列圖中的曲線表示，表示c(N2)-t的曲線是___________________________________________________________。在此溫度下，假定開端充入4molN2和12molH，那么反應剛抵達均衡時，表示c(H)-t22的曲線上相應的點為____________________________________________________________。分析：(1)依據H＝E(反應物的總鍵能)－E(生成物的總鍵能)，知H＝945.6kJ·mol1＋436kJ·mol－1×3－391kJ·mol－1×6＝－92.4kJ·mol－1。(2)該反應的均衡常數K＝c2NH3，cNc3H22cNHc2NH111＝3＝32＝K2。K13cNcH22c2N2c2H2(3)①該溫度下，25min時反應處于均衡狀態(tài)，均衡時c(N2)＝1mol·L－1、(H2)＝3mol·Lc21、c(NH3)＝2mol·L－1，那么K＝23＝4。在該溫度下，假定向同容積的另一容器中投入的1×327－1，那么Q＝c2NH3321N2、H2和NH3的濃度均為3mol·LN3＝3＝＜K，反應向正反應22方向進行，故v正大于v逆；②開端充入4molN2和12molH2，相當于將充入2molN2和6molH2的兩個容器“壓縮〞為一個容器，假定均衡不挪動，那么均衡時c(H－12)＝6mol·L，而“壓縮〞后壓強增大，反應速率加速，均衡正向挪動，故均衡時－12－13mol·L＜c(H)＜6mol·L，且抵達均衡的時間縮短，故對應的點為B。－1c2NH31(2)K＝K2(或K)(3)①大于②乙答案：(1)－92.4kJ·molN2c3H2cB8．甲烷在平時生活及有機合成頂用途寬泛，某研究小組研究甲烷在高溫下氣相裂解反應15的原理及其應用。(1)：CH4(g)＋2O(g)===CO2(g)＋2HO(l)1－1H＝－890.3kJ·mol5C2H2(g)＋2O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)2＝－1299.6kJ·mol－1H2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)H3＝－571.6kJ·mol－1那么甲烷氣相裂解反應：2CH4(g)C2H2(g)＋3H2(g)的H＝________。(2)該研究小組在研究過程中得出當甲烷分解時，幾種氣體均衡時分壓(Pa)與溫度(℃)的關系以下列圖。①T1℃時，向2L恒容密閉容器中充入0.3molCH4只發(fā)生反應2CH4(g)C2H4(g)＋2H2(g)，抵達均衡時，測得c(C2H4)＝c(CH4)。該反應抵達均衡時，CH4的轉變率為________。②對上述均衡狀態(tài)，假定改變溫度至T2℃，經10s后再次抵達均衡，c(CH4)＝2c(C2H4)，10s內C2H4的均勻反應速率v(C2H4)＝________，上述變化過程中T1________(填“＞〞或“＜〞)T2，判斷原由是____________________________________________________。(3)假定容器中發(fā)生反應2CH4(g)C2H2(g)＋3H2(g)，列式計算該反應在圖中A點溫度時的均衡常數K＝________(用均衡分壓取代均衡濃度)；假定只改變一個反應條件使該反應的平衡常數K值變大，那么該條件是________(填字母)。A．可能減小了C2H2的濃度B．必定是高升了溫度C．可能增大了反應系統(tǒng)的壓強D．可能使用了催化劑分析：(1)將三個的熱化學方程式挨次編號為①②③，依據蓋斯定律，由①×2－②32CH(g)CH(g)＋3H(g)＝＋376.4kJ·mol－1－③×可得熱化學方程式。(2)①設24222抵達均衡時，甲烷轉變了xmol·L－1，依據“三段式〞法進行計算：2CH4(g)C2H4(g)＋2H2(g)－100開端/(mol·L)轉變/(mol·L－1)xxx均衡/(mol·L－1)－xxx16那么有0.15－x＝0.5x，解得x＝0.1，故CH4的轉變率為×100%≈66.7%。②由圖像判斷出該反應為吸熱反應，因從頭抵達均衡后甲烷的濃度增大，故反應逆向挪動，那么1℃→TT2℃為降溫過程，即T1＞T2。聯(lián)合①的計算結果，設從頭抵達均衡時，甲烷的濃度變化了ymol·L－1，依據“三段式〞法進行計算：2CH(g)CH(g)＋2H(g)4242開端/(mol·L－1)－1yyy轉變/(mol·L)均衡/(mol·L－1)0.05＋y0.05－0.5y0.1－y那么有0.05＋y＝2×(0.05－240.5×0.025mol·L－1y)，解得y＝。那么v(CH)＝＝10s0.00125mol·L－1·s－1。由題圖中數據可知，均衡時各物質分壓以下：2CH4(g)C2H2(g)＋3H2(g)1×1031×10－11×1041×1043×1×10－15均衡常數K＝1×1032＝1×10。均衡常數只與溫度有關，由題給圖像可知該反應為吸熱反應，那么高升溫度可使化學均衡常數增大。答案：(1)＋376.4kJ·mol－1(2)①66.7%②0.00125mol·L－1·s－1＞從題給圖像判斷出該反應為吸熱反應，對比1℃和T℃兩種均衡狀態(tài)，由T℃到T℃，CH濃度增大，說明均衡逆向挪動，那么4212T1＞T2(3)1×105B9．Ⅰ.某壓強下工業(yè)合成氨生產過程中，N2與H2按體積比為1∶3投料時，反應混淆物中氨的體積分數隨溫度的變化曲線如圖甲所示，此中一條是經過一準時間反應后的曲線，另一條是均衡時的曲線。圖甲中表示該反應的均衡曲線的是________(填“Ⅰ〞或“Ⅱ〞)；由圖甲中曲線變化趨向可推知工業(yè)合成氨的反應是________(填“吸熱〞或“放熱〞)反應。圖甲中a點，容器內氣體n(N2)∶n(NH3)＝________，圖甲中b點，17v(正)________v(逆)(填“＞〞“＝〞或“＜〞)。Ⅱ.以工業(yè)合成氨為原料，進一步合成尿素的反應原理為2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)2＋HO(g)。工業(yè)生產時，需要原料氣帶有水蒸氣，圖乙中曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示在不一樣水碳比nH2OnCO2n3時，CO2的均衡轉變率與氨碳比NH之間的關系。nCO2(1)寫出該反應的化學平衡常數表達式：________________________________________________________________________。曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對應的水碳比最大的是________，判斷依照是________________________________________________________________________。測得B點氨氣的均衡轉變率為40%，那么x1＝_______。分析：Ⅰ.(1)曲線Ⅱ表示跟著反應的進行，NH3的體積分數漸漸增大，但反應抵達均衡狀態(tài)后持續(xù)升溫，氨氣的體積分數減小，這說明均衡后高升溫度，均衡逆向挪動，故合成氨是放熱反應。因合成氨為放熱反應，故跟著溫度的高升，均衡逆向挪動，NH3的體積分數會漸漸降低，故曲線Ⅰ表示該反應均衡時的曲線。(2)設反應前N、H的物質的量分別為1mol、3mol，a點時耗費N的物質的量為xmol。222N2＋3H22NH3n(初始)/mol130n(變化)/molx3x2xn(均衡)/mol1－x3－3x2x2x22)31－2434－2x＝50%，解得x＝3，此時n(N∶n(NH)＝3∶3＝1∶4。由圖甲知，b點后NH的體積分數仍在增大，說明反應仍在向正反應方向進行，此時v(正)＞v(逆)。.(2)當氨碳比一準時，水碳比越大，說明原料氣中含水蒸氣越多，故二氧化碳的轉變率越小，那么曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中對應的水碳比最大的是曲線Ⅲ。(3)B點二氧化碳的均衡轉變率為60%，氨氣的均衡轉變率是40%，設NH、CO的開端物321x2y1答案：Ⅰ.(1)Ⅰ放熱(2)1∶4＞Ⅱ.(1)＝c22HOCO2KcNH3cⅢ當氨碳