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提升練05化學平衡常數(shù)的計算目錄01挑戰(zhàn)題型·查能力漏洞【題型一】 同一反應不同化學計量數(shù)的平衡常數(shù)的轉(zhuǎn)化【題型二】 等溫等容條件下的Kc的計算【題型三】 等溫等壓條件下的Kc的計算【題型四】 等溫等容條件下的Kp的計算【題型五】 等溫等壓條件下的Kp的計算【題型六】 工業(yè)生產(chǎn)中多平衡體系化學平衡常數(shù)的計算【題型七】化學平衡常數(shù)與速率常數(shù)、轉(zhuǎn)化率之間計算02攻克重難·補能力漏洞03知識通關(guān)·限時演練【題型一】同一反應不同化學計量數(shù)的平衡常數(shù)的轉(zhuǎn)化1.(2023高三·全國·專題練習)下列反應的平衡常數(shù)表達式錯誤的是選項化學方程式平衡常數(shù)表達式A2NO2N2O4K=BNO2N2O4K=C2Fe3++Fe3Fe2+K=DBr2+H2OH++Br-+HBrOK=A.A B.B C.C D.D【答案】A【分析】平衡常數(shù)=生成物平衡濃度系數(shù)次方的乘積與反應物濃度系數(shù)次方的乘積之比?!窘馕觥緼.2NO2N2O4平衡常數(shù)表達式K=,故A錯誤;B.NO2N2O4平衡常數(shù)表達式K=K=,故B正確;;C.2Fe3++Fe3Fe2+中Fe是固體,固體不計入平衡常數(shù)表達式,平衡常數(shù)表達式K=,故C正確;D.Br2+H2OH++Br-+HBrO中H2O是純液體,純液體不計入平衡常數(shù)表達式,平衡常數(shù)表達式K=,故D正確;選A。2.(23-24高三上·上海期中)同溫度下反應Ⅰ:的平衡常數(shù)為;反應Ⅱ:。的平衡常數(shù)為,則的關(guān)系為A. B. C. D.【答案】B【解析】,,,答案選B?!绢}型二】等溫等容條件下的Kc的計算3.(2024·甘肅張掖·模擬預測)在一定溫度下,向1L的密閉容器中通入1mol和,發(fā)生反應:,起始時總壓強為25.0MPa,點時總壓強為17.0MPa,并且測得一定時間內(nèi)的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示,下列說法錯誤的是A.20min反應到達a點,在0~20min內(nèi)的B.反應開始時,投入的的物質(zhì)的量x=4C.240℃時,該反應的化學平衡常數(shù)D.a(chǎn)點和b點,溫度對化學平衡的影響結(jié)果相反【答案】D【解析】A.由圖可知,a點二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為40%,則0~20min內(nèi)二氧化碳的反應速率為=0.02mol/(L·min),故A正確;B.由圖可知,b點反應達到平衡時二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為80%,由題意可建立如下三段式:由反應前后氣體物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比可得:=,解得x=4,故B正確;C.由三段式數(shù)據(jù)可知,240℃平衡時,反應的平衡常數(shù)為=,故C正確;D.由圖可知,a點反應未達到平衡的狀態(tài),升高溫度,反應速率增大,反應繼續(xù)向正反應方向進行,與溫度對平衡的影響無關(guān),故D錯誤;故選D。4.(23-24高三上·北京·階段練習)T℃時,在2L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如下圖所示:下列描述正確的是A.平衡時X、Y的轉(zhuǎn)化率相同B.T℃時,該反應的化學方程式為:,平衡常數(shù)C.達到平衡后,將容器體積壓縮為1L,平衡向正反應方向移動D.T℃時,若起始時X與Y均為1.00mol,則平衡時Y的轉(zhuǎn)化率小于80%【答案】D【分析】根據(jù)圖知,X、Y是反應物而Z是生成物,達到平衡狀態(tài)時,、、,同一可逆反應同一時間段內(nèi)各物質(zhì)物質(zhì)的量變化量之比等于其計量數(shù)之比,所以該反應方程式中X、Y、Z的計量數(shù)之比為1:1:2,則該反應方程式為,據(jù)此分析;【解析】A.X、Y的轉(zhuǎn)化率分別為:、,A錯誤;B.該反應的化學方程式為:,反應達到平衡狀態(tài)時,,,,該反應平衡常數(shù),B錯誤;C.達到平衡后,將容器體積壓縮為1L,壓強增大,該反應為等體積反應,平衡不移動,C錯誤;D.T℃時,若起始時X與Y均為1.00mol,相對于起始時X為1.20mol,Y為1.00mol,減少了X用量,故達到平衡時Y的轉(zhuǎn)化率小于80%,D正確;故選D。【題型三】等溫等壓條件下的Kc的計算5.(23-24高三上·廣東深圳·期末)某溫度條件下,在某恒壓容器中發(fā)生反應,部分反應物和生成物的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示(曲線m、n)。下列說法正確的是A.m表示C的物質(zhì)的量隨時間的變化B.時刻反應速率:C.此反應的平衡常數(shù)D.平衡后充入,再次達到平衡時物質(zhì)n的物質(zhì)的量大于【答案】C【解析】A.C為固體,隨著反應的進行,反應物m呈降低趨勢,m表示的是一氧化氮的物質(zhì)的量隨時間的變化,A錯誤;B.時刻之后,曲線m代表的反應物在持續(xù)減少,曲線n代表的生成物在持續(xù)增加,則該時刻反應向正反應方向進行,,B錯誤;C.25min之后,曲線m、n不再變化,反應物、生成物的物質(zhì)的量不再變化,該反應達到平衡,根據(jù)圖中數(shù)據(jù)列出三段式,該反應前后氣體分子數(shù)不變,則氣體體積不變,容器體積不變,設(shè)反應過程中體積為1L,,C正確;D.平衡后充入,恒壓容器中,容器體積增大,各氣體物質(zhì)濃度同比例降低,由于該反應前后氣體分子數(shù)不變,再次達到平衡時,物質(zhì)n的物質(zhì)的量等于,D錯誤;故選C。6.(23-24高三上·安徽六安·階段練習)對于反應,在恒壓、和的起始濃度一定的條件下,反應相同時間,測得不同溫度下的轉(zhuǎn)化率如圖所示。下列說法正確的是A.該反應的B.X點所示條件下,延長反應時間能提高轉(zhuǎn)化率C.Y點所示條件下,增加的濃度不能提高轉(zhuǎn)化率D.下,若的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則平衡常數(shù)【答案】B【分析】實線中在最高點之前反應沒有達到平衡狀態(tài),主要討論溫度對化學反應速率的影響;最高點之后反應達到平衡狀態(tài),可以研究溫度對化學平衡的影響;【解析】A.隨溫度升高NO的轉(zhuǎn)化率先升高后降低,說明溫度較低時反應較慢,一段時間內(nèi)并未達到平衡,根據(jù)溫度較高時,已達到平衡時的NO轉(zhuǎn)化率可知,溫度越高NO轉(zhuǎn)化率越低,說明溫度升高平衡向逆方向移動,根據(jù)勒夏特列原理分析該反應為放熱反應,?H<0,A錯誤;B.根據(jù)上述分析,X點時,反應還未到達平衡狀態(tài),反應正向進行,所以延長反應時間能提高NO的轉(zhuǎn)化率,B正確;C.Y點反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài),此時增加O2的濃度,使得正反應速率大于逆反應速率,平衡向正反應方向移動,可以提高NO的轉(zhuǎn)化率,C錯誤;D.設(shè)NO起始濃度為amol/L,NO的轉(zhuǎn)化率為50%,則平衡時NO、O2和NO2的濃度分別為0.5amol/L、(5×10-4-0.25a)mol/L、0.5amol/L,根據(jù)平衡常數(shù)表達式:,D錯誤;答案選B?!绢}型四】等溫等容條件下的Kp的計算7.(2024·貴州黔西·一模)控制起始時,,恒容條件下,若只發(fā)生反應?。?/p>

ⅱ.

,平衡時各物質(zhì)的量分數(shù)隨溫度的變化如圖所示,下列說法正確的是A.圖中代表的曲線是c,代表的曲線是bB.溫度低于500℃時,CO的物質(zhì)的量分數(shù)約為0,說明此條件下,反應ⅰ化學平衡常數(shù)大,反應完全C.反應的D.M點(℃)時,反應的平衡常數(shù)【答案】D【解析】A.生成甲烷的反應是放熱反應,升高溫度,甲烷減少,氫氣增多,水減少,且根據(jù)方程式,水的量多于甲烷,故a為,b為,c為H2,A錯誤;B.溫度低于500℃時,CO的物質(zhì)的量分數(shù)約為0,說明CO幾乎完全反應,反應越完全,化學平衡常數(shù)越大,則此條件下,反應ⅱ化學平衡常數(shù)大,反應完全,B錯誤;C.反應的,C錯誤;D.起始時,,設(shè)二氧化碳的加入量為1mol,氫氣的加入量為4mol,二氧化碳的反應量為xmol,平衡時氫氣的物質(zhì)的量為(4-4x)mol,甲烷的物質(zhì)的量為xmol,M點時甲烷和氫氣的物質(zhì)的量相等,故4-4x=x,解得x=0.8mol,則平衡時、、、的物質(zhì)的量分別為0.2mol、0.8mol、0.8mol、1.6mol,混合氣體的總物質(zhì)的量為,起始時p=1atm,則有,解得平衡時壓強,平衡分壓,,,,反應平衡常數(shù),D正確;故選D。8.(23-24高三下·黑龍江·階段練習)兩個均充有的恒容密閉容器中發(fā)生反應,起始壓強均為,在不同溫度下反應相同時間,結(jié)果如圖所示。下列說法正確的是A.該反應在任意溫度下正向均能自發(fā)進行B.催化劑可降低該反應的焓變,提高平衡轉(zhuǎn)化率C.后達平衡,的平均生成速率為D.,該反應的【答案】D【解析】A.溫度升高,轉(zhuǎn)化率增大,該反應為吸熱反應,正向反應為氣體分子數(shù)增多的反應,,則該反應在高溫下正向能自發(fā)進行,A錯誤;B.催化劑不能改變該反應的焓變,不能改變平衡轉(zhuǎn)化率,B錯誤;C.后達平衡,的轉(zhuǎn)化率為50%,分壓變化量為0.5,則的平均生成速率為=,C錯誤;D.后達平衡,的轉(zhuǎn)化率為50%,分壓為0.5,H2分壓為0.5,分壓為0.25,該反應的,D正確;故選D?!绢}型五】等溫等壓條件下的Kp的計算9.(23-24高三下·重慶·階段練習)在T℃、101kPa下,作催化劑,向反應器中充入1mol氣態(tài)乙苯發(fā)生主反應I:,其平衡轉(zhuǎn)化率為50%;溫度,壓強保持不變,以水蒸氣作稀釋氣,還會發(fā)生如下副反應:II:III:在以上反應體系中,芳香烴產(chǎn)物苯乙烯、苯和甲苯的選擇性S()隨乙苯轉(zhuǎn)化率的變化曲線如圖所示(計算時忽略副反應),下列說法錯誤的是A.降低了乙苯脫氫反應的活化能B.反應I的為C.若使反應I平衡轉(zhuǎn)化率提升至75%,需向反應器中充入5mol水蒸氣作稀釋氣D.a(chǎn)代表苯乙烯、b代表甲苯、c代表苯【答案】D【分析】苯乙烯是主反應產(chǎn)物,選擇性最大,曲線a為苯乙烯;隨著乙苯轉(zhuǎn)化率提高,反應I為氣體體積增加的反應,恒壓條件說明反應容器體積增大,促進副反應II正向移動,使得苯的選擇性大于甲苯的選擇性,故曲線b表示苯、曲線c表示甲苯;【解析】A.Fe2O3是乙苯脫氫反應的催化劑,能加快反應速率,降低反應活化能,故Fe2O3降低了乙苯脫氫反應的活化能,A正確;B.由題意,主反應I平衡轉(zhuǎn)化率為50%,即C6H5C2H5反應了0.5mol,根據(jù)三段式:,平衡分壓p(C6H5C2H5)=p(C6H5CH=CH2)=p(H2)=,則平衡常數(shù),B正確;C.反應I平衡轉(zhuǎn)化率提升至75%,C6H5C2H5反應了0.75mol,根據(jù)三段式:,設(shè)充入xmol水蒸氣作稀釋氣,平衡分壓p(C6H5C2H5)=,p(C6H5CH=CH2)=p(H2)=,溫度不變,Kp不變,故,解得x=5,C正確;D.由分析知,a代表苯乙烯、b代表苯、c代表甲苯,D錯誤;本題選D。10.(23-24高三下·江蘇南通·開學考試)逆水煤氣變換體系中存在以下兩個反應:反應Ⅰ:;反應Ⅱ:。在恒壓條件下,按投料比進行反應,含碳物質(zhì)的平衡體積分數(shù)隨溫度的變化如圖所示。下列說法正確的是A.反應B.點反應Ⅰ的平衡常數(shù)約為1C.加入合適的催化劑可由點到點D.后,溫度升高,反應Ⅰ的改變程度大于反應Ⅱ?qū)е罗D(zhuǎn)化率明顯減小【答案】B【解析】A.根據(jù)蓋斯定律可知,反應CO(g)+3H2(g)?CH4(g)+H2O(g)為反應Ⅱ-反應Ⅰ,由圖可知,隨著溫度升高,甲烷含量減小,一氧化碳含量增大,則說明隨著溫度升高,反應Ⅱ逆向移動,反應Ⅰ正向移動,則反應Ⅰ為吸熱反應,ΔH1>0,反應Ⅱ為放熱反應,ΔH2<0,則,ΔH2-ΔH1<0,A錯誤;B.M點沒有甲烷產(chǎn)物,且二氧化碳、一氧化碳含量相等,投料比V(CO2):V(H2)=1:1,說明CO2、H2都轉(zhuǎn)化一半,則此時反應Ⅰ平衡時二氧化碳、氫氣、一氧化碳、水的物質(zhì)的量相等,反應Ⅰ的平衡常數(shù)K==1,B正確;C.催化劑不影響化學平衡,主要影響反應速率,故體積分數(shù)不會上升,C錯誤;D.500℃后,CO2體積分數(shù)明顯減小,轉(zhuǎn)化率明顯增大,D錯誤;本題選B?!绢}型六】工業(yè)生產(chǎn)中多平衡體系化學平衡常數(shù)的計算11.(23-24高三上·江蘇徐州·期中)乙二醇在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的用途,某工藝制取乙二醇所涉及的反應如下:反應Ⅰ

反應Ⅱ

在壓強一定的條件下,將、按1:3進料比通入裝有催化劑的反應器中,測得的轉(zhuǎn)化率與、的選擇性[]。下列說法正確的是A.曲線a表示轉(zhuǎn)化率B.195℃時,反應Ⅰ的平衡常數(shù)約為2904C.190~198℃范圍內(nèi),溫度升高,的值減小D.其它條件相同時,增大壓強和升高溫度均可以提高平衡時的產(chǎn)量【答案】C【解析】A.由圖中X點可知,的選擇性為50%,結(jié)合選擇性公式可知,a為的選擇性曲線,則b為轉(zhuǎn)化率曲線,A錯誤;B.由圖中X點可知,、的選擇性均為50%,轉(zhuǎn)化率為0.97,假設(shè)、投料分別為1mol、3mol,則反應0.97mol,生成、均為0.485mol,則反應Ⅰ消耗氫氣0.97mol、生成甲醇0.485mol,反應Ⅱ消耗氫氣1.94mol、生成甲醇0.97mol,則平衡時氫氣0.09mol、甲醇1.455mol,195℃時,反應Ⅰ的平衡常數(shù),由于體積未知,故不能確定其平衡常數(shù),B錯誤;C.結(jié)合A分析可知,190~198℃范圍內(nèi),反應Ⅱ選擇性增大,升高溫度,對于放熱反應,平衡逆向移動,每減少2molCH3OH,只減少1molHOCH2CH2OH,HOCH2CH2OH減小的幅度小于CH3OH,導致的值減小,C正確;D.反應為放熱反應,其它條件相同時,升高溫度平衡逆向移動,導致高平衡時的產(chǎn)量降低,D錯誤;故選C。12.(23-24高三上·湖南·開學考試)中國旅美教授JingjieWu及其學生利用石墨烯量子點為催化劑,將CO2轉(zhuǎn)化為燃料甲烷,空間站基于該反應將宇航員呼出的CO2轉(zhuǎn)化為火箭燃料。將5molCO2和20molH2通入某恒壓(壓強為P0)密閉容器中,發(fā)生如下反應:Ⅰ.

△H=-165kJ·mol-1(主反應)Ⅱ.

△H=+41kJ·mol-1(副反應)平衡時容器中含碳元素物質(zhì)的物質(zhì)的量[n(X)]隨溫度(T)的變化如圖甲、乙、丙曲線所示。

下列說法錯誤的是A.曲線甲、乙、丙分別表示CO2、CO、CH4B.空間站中使CO2轉(zhuǎn)化為燃料CH4的反應不能采用高溫C.1050K時,曲線丙逐漸下降的原因是以反應Ⅱ為主D.800K時反應Ⅰ的壓強平衡常數(shù)【答案】A【解析】A.反應Ⅰ為放熱反應,溫度越低,越有利于反應Ⅰ正向移動,故甲為CH4,反應Ⅱ為吸熱反應,溫度越高,越有利于反應Ⅱ正向移動,故乙為CO,則丙為CO2,A項錯誤;B.空間站中使CO2轉(zhuǎn)化為燃料CH4,由圖可知,較低溫度時,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率高,CH4的平衡物質(zhì)的量大,B項正確;C.曲線丙為CO2,高溫主要進行反應Ⅱ,該反應正向移動,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率提高,含量下降,C項正確;D.800K達到平衡時,CH4為3.8mol,CO2為1mol,CO為0.2mol,根據(jù)三段式法計算:、,容器中n(總)=17.4mol,反應Ⅰ中各氣體的分壓:,,,,800K時反應I的,D項正確;答案選A。【題型七】化學平衡常數(shù)與速率常數(shù)、轉(zhuǎn)化率之間計算13.(23-24高三上·廣西柳州·階段練習)T℃時,將0.10mol氣體充入1L密閉容器中,發(fā)生反應,、的濃度隨時間的變化關(guān)系如圖,已知、的消耗速率與各自的分壓有如下關(guān)系:,,已知:,、分別為和的分壓,下列說法正確的是A.a(chǎn)點:B.其他條件不變時,在容積可變的容器中增大壓強,氣體顏色變淺C.平衡時,的轉(zhuǎn)化率為60%,物質(zhì)的量分數(shù)為25%D.該溫度下反應的平衡常數(shù)與、間的關(guān)系為【答案】C【分析】反應,、的濃度隨時間的變化關(guān)系如圖,可知a點時、的濃度隨時間還會繼續(xù)發(fā)生變化,而到60s以后,濃度不再變化則達到平衡狀態(tài)。運用勒夏特列原理并結(jié)合三段式進行分析即可?!窘馕觥緼.a(chǎn)點時、的濃度隨時間還會繼續(xù)發(fā)生變化,故反應還在正向進行,,A錯誤;B.容積可變時加壓,相當于縮小容積,的濃度會增大導致體系顏色加深,B錯誤;C.達平衡時,有0.04mol,起始充入0.10mol,故其轉(zhuǎn)化率為60%,平衡時一共有0.16mol氣體,故的物質(zhì)的量分數(shù)為,C正確;D.達平衡時可知,將,,代入得,D錯誤;故選C。14.(23-24高三上·貴州貴陽·階段練習)已知在T℃時高爐煉鐵可發(fā)生如下反應:①,平衡常數(shù)為;②,平衡常數(shù)為。以下說法正確的是A.反應②的平衡常數(shù)表達式為B.T℃時,反應的平衡常數(shù)C.T℃時增大壓強,減小、不變D.T℃時,反應的平衡常數(shù)【答案】D【解析】A.反應②的平衡常數(shù)表達式為,A錯誤;B.反應的平衡常數(shù)應為,B錯誤;C.平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與壓強無關(guān),增大壓強不變,C錯誤;D.根據(jù)蓋斯定理,可由①×3+②得到,可知該反應的平衡常數(shù),D正確;故選D。1.化學平衡常數(shù)與化學方程式書寫形式的關(guān)系①對于同一可逆反應,正反應的平衡常數(shù)等于逆反應的平衡常數(shù)的倒數(shù),即:K正=eq\f(1,K逆)。②若化學方程式中的系數(shù)等倍擴大或縮小,盡管是同一反應,平衡常數(shù)也會發(fā)生改變。③兩反應加和,得到的新反應,其化學平衡常數(shù)是兩反應平衡常數(shù)的乘積;兩反應相減,得到的新反應,其化學平衡常數(shù)是兩反應平衡常數(shù)相除得到的商。如:1.①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)K1②eq\f(1,2)N2(g)+eq\f(3,2)H2(g)NH3(g)K2③2NH3(g)N2(g)+3H2(g)K3(1)K1和K2,K1=Keq\o\al(2,2)。(2)K1和K3,K1=eq\f(1,K3)。2.等溫等容條件下的濃度平衡常數(shù)如:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)(1)表達式:Kc=①平衡量必須為平衡時的濃度②反應前后氣體體積相等的反應:可以用平衡時的物質(zhì)的量代替平衡時的濃度3.等溫等壓條件下的濃度平衡常數(shù)如:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)(1)濃度平衡常數(shù):Kc=①平衡量必須為平衡時的濃度②恒壓條件下:a.先計算平衡體積=b.再計算平衡濃度:c平=c.再算平衡常數(shù)4.等溫等容條件下的壓強平衡常數(shù)如:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)表達式:Kp=①先計算平衡時物質(zhì)的量分數(shù):xi===②再計算平衡時總壓:=③再算出平衡時各組分的分壓Pi=P平總×xi=P平總×=(P1+P2+P3+…)×④最后計算壓強平衡常數(shù):Kp=5.等溫等壓條件下的壓強平衡常數(shù)如:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)表達式:Kp=①計算各組分的物質(zhì)的量分數(shù):xi==②計算平衡時各組分的分壓:Pi=P總×xi=P總×③最后計算壓強平衡常數(shù):Kp=6.多重平衡是指相互關(guān)聯(lián)的若干平衡同時存在于一個平衡系統(tǒng)中,且至少有一種物質(zhì)同時參與幾個相互關(guān)聯(lián)的平衡。多重平衡涉及的反應多,看似雜亂,但各個平衡之間存在內(nèi)在聯(lián)系,要么連續(xù),要么競爭,這樣可將三個平衡簡化為兩個平衡,從而快速解答。也可以從元素守恒入手,只要抓住起始狀態(tài)與平衡狀態(tài)即可,可以忽略復雜的反應過程,從而使復雜問題簡單化。

7.同一容器內(nèi)的多平衡體系,相同組分的平衡濃度相同①化學平衡:aA(g)bB(g)+cC(g),cC(g)dD(g)+eE(g)②特點:計算K1、K2時,用到的c(C)相同8.計算方法(1)元素守恒法:根據(jù)某元素守恒,計算出平衡時相應組分的濃度(2)設(shè)未知數(shù)法①有幾個平衡假設(shè)幾個未知數(shù)(變化量)②用這些未知數(shù)表示出平衡時相應組分的濃度③根據(jù)相關(guān)等量計算出未知數(shù),帶入平衡常數(shù)表達式求解9.三種平衡常數(shù):aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)(1)濃度平衡常數(shù):Kc=①平衡量必須為平衡時的濃度②等體反應:可以用平衡時的物質(zhì)的量代替平衡時的濃度③恒壓條件下:先計算平衡體積,再算平衡常數(shù)(2)壓強平衡常數(shù):Kp=①平衡量為平衡時的濃度、物質(zhì)的量、體積等均可②分壓Pi=P總×xi=P總×=(P1+P2+P3+…)×③恒容條件下:先計算平衡總壓,再算平衡常數(shù)或直接根據(jù)分壓計算(3)物質(zhì)的量分數(shù)平衡常數(shù):Kx=①平衡量為平衡時的濃度、物質(zhì)的量、體積等均可②物質(zhì)的量分數(shù):xi=10.速率常數(shù)和平衡常數(shù)(1)抽象化:平衡條件v正=v逆,①=Kc;②=Kp;③=Kx(2)具體化:平衡條件=,①=Kc;②=Kp;③=Kx(3)升溫對k正、k逆的影響①放熱反應:K值減??;k正值增大,k逆值增大,k逆變化更大②吸熱反應:K值增大;k正值增大,k逆值增大,k正變化更大1.(23-24高三上·陜西)已知,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常數(shù)為K,則2NO2(g)2NO(g)+O2(g)的平衡常數(shù)為A. B.-K C.K2 D.-K2【答案】A【解析】的平衡常數(shù)K=,的平衡常數(shù)K`=,二者互為倒數(shù),故選A。2.(23-24高三上·四川)關(guān)于如下三個化學反應敘述錯誤的是(已知:a<0):(1)A(g)+B(g)C(g)

ΔH1=akJ·mol-1(2)A(g)+B(g)C(l)

ΔH2=bkJ·mol-1(3)2A(g)+B(g)2C(l)

ΔH3=ckJ·mol-1A.c=2b B.平衡常數(shù)K(3)=2K(2)C.b<0 D.當(1)反應放出akJ能量時,參加反應的A一定是1mol【答案】B【解析】A.由蓋斯定律可知,反應(3)的化學計量數(shù)是反應(2)的2倍,則其焓變是其2倍,因此c=2b,A正確;

B.反應(3)的化學計量數(shù)是反應(2)的2倍,由平衡常數(shù)的表達式可知,其平衡常數(shù)是其平方,即平衡常數(shù),B錯誤;C.反應(1)和反應(2)只有C的狀態(tài)不同,C由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時要放出能量(ΔH為負值),因為a<0,因此b<0,C正確;

D.由熱化學方程式的內(nèi)涵可知,當(1)反應放出akJ能量時,參加反應的A一定是1mol,D正確。本題選B。3.(23-24高三上·河北石家莊·階段練習)向體積均為1L的兩個恒容密閉容器中分別充入2molX和1molY發(fā)生反應:

,其中甲為絕熱過程,乙為恒溫過程,兩反應體系的壓強隨時間的變化曲線如圖所示,下列說法正確的是A. B.氣體總物質(zhì)的量:C.a(chǎn)點平衡常數(shù): D.反應速率:【答案】B【解析】A.由圖像可知,在容器甲中是絕熱條件下,開始壓強增大,說明反應溫度升高,故反應為放熱反應,則,A項錯誤;B.a(chǎn)、c兩點壓強相等,a點溫度大于c,可知氣體的總物質(zhì)的量:,B項正確;C.假設(shè)c點達到平衡,設(shè)Z平衡物質(zhì)的量為qmol,列出三段式:在恒溫恒容條件下,氣體的壓強之比等于物質(zhì)的量之比,則,解得q=0.75,K=,c點平衡常數(shù)K=12,實際是c點不是平衡點,甲容器是絕熱容器,a點是平衡點,a點的壓強,若溫度和c點相同,則平衡時氣體總物質(zhì)的量,甲容器絕熱溫度升高,則氣體總物質(zhì)的量,q>0.75mol,故a點平衡常數(shù),C項錯誤;D.a(chǎn)、b點達到平衡,a點溫度較高、壓強較大,所以,D項錯誤;答案選B。4.(23-24高三下·天津·開學考試)向10L密閉固定容器中充入物質(zhì)的量濃度均為0.1mol/L的CH4和CO2,在一定條件下發(fā)生反應,測得CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強的關(guān)系如圖,下列說法不正確的是A.平衡時CO與的物質(zhì)的量之比為B.、、、由小到大的順序為C.T℃,D.隨著溫度升高,CH4的轉(zhuǎn)化率增大【答案】C【解析】A.反應物為CH4和CO2,由反應可知,CO與H2以1:1生成,可知平衡時CO與H2的物質(zhì)的量比為1:1,A正確;B.該反應為氣體體積增大的反應,溫度一定時增大壓強,平衡逆向移動,轉(zhuǎn)化率減小,即壓強越大CH4的轉(zhuǎn)化率越小,則圖中壓強的大小關(guān)系為p1<p2<p3<p4,B正確;C.點X時CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為80%,轉(zhuǎn)化的甲烷為0.1mol/L×80%=0.08mol/L,則反應的三段式為:,該反應的平衡常數(shù)K===1.6834,C錯誤;D.由圖可知,壓強一定時,CH4的平衡轉(zhuǎn)化率隨著溫度的升高而增大,D正確;故答案為:C。5.(23-24高三上·河北·期末)在時,在某密閉容器中發(fā)生反應:。投料比:,按初始比1:1和1:2投料,得到不同壓強條件下的平衡轉(zhuǎn)化率,關(guān)系如圖。下列說法錯誤的是A.x一定,當混合氣體平均相對分子質(zhì)量不變時,反應達到平衡狀態(tài)B.n點的壓強平衡常數(shù)為C.m點平衡狀態(tài)下,向容器中按投入一定量的反應物,再次平衡后轉(zhuǎn)化率不變D.w點平衡狀態(tài)下,向容器中充入一定量,容器中氣體壓強增大,可逆反應將逆向移動建立新平衡【答案】D【解析】A.氣體總質(zhì)量一定,化學方程式兩邊氣體分子數(shù)改變,初始投料比一定,該容器內(nèi)體系的平均相對分子質(zhì)量不變時,則達到平衡狀態(tài),A正確;B.相同壓強下,投料比越大,則的轉(zhuǎn)化率越小,故,則。溫度不變,、、三點平衡常數(shù)相等,利用點數(shù)據(jù)求平衡常數(shù);點乙烷的轉(zhuǎn)化率為40%,根據(jù)化學反應方程式,設(shè),由三段式計算為:體系總壓強為,平衡時各物質(zhì)的分壓分別為,,,B正確;C.點平衡狀態(tài)下,向變?nèi)萑萜髦性侔蠢^續(xù)投料,再次平衡后轉(zhuǎn)化率保持不變,C正確;D.w點平衡狀態(tài)下,向容器中充入一定量Ar(g),容器中氣體壓強增大,但反應物和生成物的分壓不變,濃度不變,可逆反應不移動,D錯誤;故選D。6.(23-24高三上·遼寧·期末)T℃時,向容積為2L的剛性容器中充入1molCO2和一定量的H2發(fā)生反應:CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H20(g),達到平衡時,HCHO的分壓(分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))與起始的關(guān)系如圖所示。已知:初始加入2molH2時,容器內(nèi)氣體的總壓強為1.2pkPa。下列說法正確的是A.a(chǎn)點時反應的平衡常數(shù)Kp=kPa-1B.d點:v正<v逆C.10min時反應到達c點,則0~10min用CO2表示的平均反應速率為0.05mol/(L·min)D.c點時,再加入CO2(g)和H2O(g),使二者分壓均增大0.1pkPa,平衡正向移動【答案】A【分析】根據(jù)c點的三段式分析:則平衡時容器氣體的壓強為:p(平衡)=×1.2pkPa,故有:p(HCHO)=×p(平衡)=××1.2pkPa═0.2pkPa,解得:x=0.5mol,故p(平衡)=pkPa,據(jù)此分析解題。【解析】A.溫度不變,化學平衡常數(shù)不變,故a點時反應的化學平衡常數(shù)與c點對應的平衡常數(shù)相等,由分析可知,c點平衡下,p(CO2)=×pkPa=0.2pkPa,同理:p(H2)=0.4pkPa,p(HCHO)=p(H2O)=0.2pkPa,故Kp==(kPa)-1=(kPa-1),A正確;B.d點達到平衡為b點,HCHO在增大,所以V(正)>V(逆):,B錯誤;C.v(CO2)==,C錯誤;D.c點時,再加入CO2(g)和H2O(g),使二者分壓均增大0.1pkPa,則此時Qp═===Kp,平衡不移動,D錯誤;故選A。7.(23-24高三上·湖南長沙·階段練習)工業(yè)制硫酸的關(guān)鍵反應為。T℃時,向恒容密閉容器中按照物質(zhì)的量之比通入和,測得容器內(nèi)某些物質(zhì)的量隨時間變化如圖。下列說法正確的是A.用表示內(nèi)的平均反應速率為B.時改變的條件可能是降溫或增加的量C.T℃,正反應的化學平衡常數(shù)K為810D.時,若再加入和各,平衡逆向移動【答案】B【分析】根據(jù)圖像數(shù)據(jù)可知反應在容器內(nèi)進行,根據(jù)三段式分析可知:【解析】A.內(nèi),用表示該反應的平均反應速率為,A錯誤;B.由圖像可知,時,化學平衡向正反應方向移動,但移動的瞬間和物質(zhì)的量不變,可以通過降溫或增加的量達到目的,B正確;C.該反應的平衡常數(shù),C錯誤;D.平衡時若再加入、和各,此時、和濃度分別為0.04mol/L、0.03mol/L、0.2mol/L,,故平衡正向移動,D錯誤;故答案為B。8.(2023高三·全國·專題練習)在起始溫度均為T℃、容積均為10L的密閉容器A(恒溫)、B(絕熱)中均加入和4molCO,發(fā)生反應。已知:、分別是正、逆反應速率常數(shù),,,A、B容器中的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系如圖所示。下列說法中正確的是A.曲線M、N的平衡常數(shù)大小為:B.與濃度比為1∶1時,標志此反應已達平衡C.T℃時,D.用CO的濃度變化表示曲線N在0~100s內(nèi)的平均速率為【答案】C【解析】A.起始溫度相同,容器A為恒溫裝置,溫度始終不變,則K不變,容器B為絕熱體系,反應為放熱反應,隨反應進行體系內(nèi)溫度升高,則平衡常數(shù)減小。溫度越高反應速率加快,反應先達到平衡狀態(tài),則M對應容器B,N對應容器A,因此K(N)>K(M),A錯誤;B.N2與CO2為生成物,且系數(shù)比為1:1,兩者濃度始終保持1:1不變,因此不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài),B錯誤;C.該反應在溫度為T℃條件下進行。根據(jù)選項A分析可知:N表示在恒溫(A)下進行的反應。反應開始時n(N2O)=1mol,n(CO)=4mol,反應達到平衡時N2O的轉(zhuǎn)化率是25%,則根據(jù)反應的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知平衡時n(N2O)=0.75mol,n(CO)=3.75mol,n(N2)=n(CO2)=0.25mol,由于容器的容積是10L,則平衡濃度c(N2O)=0.075mol/L,c(CO)=0.375mol/L,c(N2)=c(CO2)=0.025mol/L,反應達到平衡時v正=v逆,k正?c(N2O)?c(CO)=k逆?c(N2)?c(CO2),,故,C正確;D.0-100s時N2O的轉(zhuǎn)化率為10%,N2O的反應量為lmol×10%=0.lmol,根據(jù)方程式中物質(zhì)反應轉(zhuǎn)化關(guān)系可知CO的反應量為0.lmol,則用CO的濃度變化表示曲線N在0-100s內(nèi)的反應速率為,D錯誤;故選C。9.(23-24高三上·廣東汕頭·期中)的排放來自汽車尾氣,研究利用反應

,用活性炭可對其進行吸附。已知在密閉容器中加入足量的C和一定量的NO氣體,保持恒壓測得NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示。(已知:氣體分壓=氣體總壓×物質(zhì)的量分數(shù)),下列有關(guān)說法錯誤的是A.若能測得反應產(chǎn)生22g,則反應放出的熱量為17.0kJB.達到平衡后增大活性炭的用量,平衡不移動C.在950K~1000K之間,化學反應速率:D.1050K時,反應的化學平衡常數(shù)【答案】C【解析】A.

,可知,每生成44g二氧化碳放出34kJ熱量,若能測得反應產(chǎn)生22g,則反應放出的熱量為17.0kJ,故A正確;B.活性炭是固體,達到平衡后增大活性炭的用量,平衡不移動,故B正確;C.1050K前反應末達到平衡狀態(tài),隨著溫度升高,反應速率加快,反應正向進行,在950K~1000K之間,化學反應速率:,故C錯誤;D.在1050K、1.1×106Pa時,NO的轉(zhuǎn)化率為80%,設(shè)n(NO)=xmol,消耗的n(NO)=0.8xmol,可逆反應反應前后氣體計量數(shù)之和不變,則反應前后氣體總物質(zhì)的量不變,為xmol,p(NO)=×1.1×106Pa=0.22×106Pa,p(N2)=p(CO2)=2p(NO)=2×0.22×106Pa=0.44×106Pa,該反應的平衡常數(shù)Kp==4,1050K時,反應的化學平衡常數(shù),故D正確;故選C。10.(23-24高三上·江蘇鹽城·期中)還原是實現(xiàn)“雙碳”經(jīng)濟的有效途徑之一、其反應有:Ⅰ:

Ⅱ:

常壓下和按物質(zhì)的量之比投料,某一時段內(nèi)和的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖所示。下列說法正確的是A.反應Ⅱ的平衡常數(shù)B.提高平衡轉(zhuǎn)化率的條件是高溫高壓C.溫度高于700℃,含氫產(chǎn)物中占比降低D.1000℃時的混合體系中CO的體積百分含量約為46.7%【答案】D【解析】A.反應Ⅱ為:,因此平衡常數(shù),A錯誤;B.兩反應都為吸熱反應,且反應Ⅰ為氣體體積增大的反應,反應ⅠⅠ為氣體體積不變的反應,因此,欲提高平衡轉(zhuǎn)化率的條件應為高溫低壓,B錯誤;C.由圖可知,溫度高于700℃,甲烷轉(zhuǎn)化率增大,因此含氫產(chǎn)物中占比增大,C錯誤;D.由圖可知,1000℃時,甲烷轉(zhuǎn)化率為100%,假設(shè)起始時充入物質(zhì)的量為1mol,物質(zhì)的量為3mol,則根據(jù)反應Ⅰ,反應結(jié)束時,消耗二氧化碳1mol,同時生成2molCO與2mol氫氣,設(shè)反應Ⅱ消耗物質(zhì)的量為xmol,根據(jù)反應方程式,此時消耗氫氣xmol,生成CO與水蒸氣各xmol,根據(jù)1000℃時,轉(zhuǎn)化率為60%,則可列,求得x=0.8mol,則反應結(jié)束時,體系中含有與氫氣各1.2mol,CO2.8mol,水蒸氣0.8mol,則此時CO體積分數(shù)為,D正確;故選D。11.(23-24高二上·重慶·期中)工業(yè)上用CO2和H2合成甲醇涉及以下反應:反應I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH1反應Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

ΔH2在催化劑作用下,將1molCO2和2molH2的混合氣體充入一恒容密閉容器中進行反應,達到平衡時,CO2的轉(zhuǎn)化率和容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量隨溫度變化如圖。下列判斷正確的是已知:平衡時甲醇的選擇性為生成甲醇消耗的CO2在CO2總消耗量中占比。A.ΔH2<0B.T℃,平衡時甲醇的選擇性為40%C.T℃,反應Ⅱ平衡常數(shù)D.為同時提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時甲醇的選擇性,應選擇的反應條件為高溫、高壓【答案】C【解析】A.由圖可知,溫度越高,CO2的轉(zhuǎn)化率越小,平衡逆向移動,說明逆反應是吸熱反應,故反應I為放熱反應,反應II為吸熱反應,ΔH2>0,故A錯誤;B.T℃,CO2轉(zhuǎn)化率為50%,平均相對分子質(zhì)量為20,混合氣體總物質(zhì)的量為:=2.4mol,則CO2為0.5mol,設(shè)甲醇為xmol,CO為ymol,可列出以下方程:x+y=0.5,n(H2)=2-(3x+y),n(H2O)=x+y,n(CH3

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