2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练13化学平衡常数的有关计算(含解析)_第1页
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文档简介

1、化学平衡常数的有关计算一、单选题(共16题)1一定条件下,向密闭恒容容器中加入1.0mol·L-1X,发生反应2X(g)=Y(g)+Z(g)H0,反应到8min时达到平衡;在14min时改变体系的温度,16min时建立新平衡。X的物质的量浓度变化如图所示。下列有关说法正确的是A08min用Y表示该反应速率为0.1mol·L-1·min-1B16min时的正反应速率比8min时的正反应速率大C14min时,改变的反应条件可能是降低了温度D8min时达到平衡,该反应的平衡常数K=0.52800时,可逆反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数K=

2、1。800时,测得某一时刻密闭容器中各组分的浓度如下表,下列说法正确的是物质COH2OCO2H2浓度(mol/L)0.0020.0030.00250.0025A此时,(正) > (逆)B一段时间后,气体压强降低C一段时间后,H2O的体积分数增加D一段时间后,正反应速率减小31100时,恒容密闭容器中发生反应:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g);H=akJ/mol(a0),该温度下K=0.263,下列有关该反应的说法不正确的个数有达到化学平衡状态时,若c(CO)=0.100mol/L,则c(CO2)=0.0263mol/L若要提高CO的转化率,则可以加入过量FeO若容器内压强

3、不随时间变化,则可以判断该反应已达到化学平衡状态若生成28gFe,则吸收的热量大于0.5akJA1个B2个C3个D4个4利用工业废气中的CO2可以制取甲醇,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。一定条件下往恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,在不同催化剂作用下发生反应,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示。若a点时已达平衡状态,下列有关叙述正确的是A平衡常数:K(c)>K(a)>K(b)Ba点和d点容器内的压强相等Ca点:每断裂2 mol C=O键,同时断裂2 mol O-H键D若c点时总压强为p,T5温度下该反应以分压表示的平衡常数5

4、可逆反应CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g),在密闭容器达到平衡。当温度为749K时,K= 1,当CO的起始浓度为2 mol·L-1,H2O的起始浓度为6mol·L-1时,则CO的转化率为()A25%B50%C75%D80%6N2O5是一种新型硝化剂,在一定温度下可发生下列反应:2N2O5(g) 4NO2(g) + O2(g) H +Q kJ/mol (Q>0),某温度下,向2L的密闭容器中通入N2O5,部分实验数据见下表:时间/s050010001500c(N2O5)/mol/L5.03.52.52.5下列说法正确的是A500s内N2O5分解速率

5、为6×10-3mol/(L·s)B该温度下的平衡常数K125C反应达平衡时,吸收的热量为5Q kJD其他条件不变,若开始时c(N2O5)10mol/L,则达平衡后c(N2O5)5mol/L7某温度下,在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中投入H2和I2,发生反应:H2 (g) +I2 (g)2HI(g) 。反应体系中各物质浓度的有关数据如下。容器起始浓度平衡浓度c(H2)/mol·L-1c(I2)/mol·L-1c(HI)/mol·L-1甲0.010.010.004乙0.010.02a丙0.020.01b丁0.020.02下列判断正确的是A平衡时,

6、H2的转化率:丁>甲B平衡时,乙中H2的转化率等于20%CHI的平衡浓度:a=b>0.004D丙中条件下,该反应的平衡常数K = 481000 时,FeO(s)H2Fe(s)H2O,K0.52。欲使容器中有1.0 mol FeO被还原,反应前容器中应充入a mol H2。则a的值最接近A1.0B2.0C3.0D4.09某温度下,H2(g)CO2(g) H2O(g)CO(g)的平衡常数K9/4。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度如下表所示。下列判断不正确的是A反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢B平衡时,甲中和丙中

7、H2的转化率均是60%C平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.012 mol·L1D平衡时,乙中CO2的转化率大于60%10在一定温度下,将气体X与气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中,发生反应:X(g)+Y(g)2Z(g)H0,一段时间后达到平衡反应过程中测定的数据如表:下列说法正确的是()tmin2479n(Y)mol0.120.110.100.10A反应前4min的平均反应速率(Z)=0.0125molL-1min-1B其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前(逆)(正)C其他条件不变,再充入0.2molZ,达平衡时X的体积分数增大D该温度下此反应的平衡常数K=

8、1.4411T时,在容积为2L的3个恒容密闭容器中发生反应:3A(g)+B(g)xC(g),按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡时的有关数据如下:容器甲乙丙反应物的投入量3molA、2molB6molA、4molB2molC还到平衡的时间/min58A的浓度/mol L-1clc2OC的体积分数/%13混合气体的密度/g·L-112下列说法正确的是A若x<4,则2c1<c2B若x=4,则1=3C无论x的值是多少,均有21=2内D容器甲中反应从开始到平衡的平均反应速率可能为v(A)=0.3mol·L-1·min-112温度为T,向体积不等的恒容密闭容器

9、中分别加入足量活性炭和1 mol NO2,发生反应:2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)。反应相同时间,测得各容器中NO2的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法正确的是AT 时,该反应的化学平衡常数为Kc=mol·L-1B图中c点所示条件下,v正v逆C容器内的压强:papb=67D向a点平衡体系中充入一定量的NO2,达到平衡时,NO2的转化率比原平衡大13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10molCO和一定量的H2S混合加热并达到下列平衡:,平衡后CO物质的量为8mol。下列说法正确的是A起始时H2S的物

10、质的量为7molBCO、H2S的转化率之比为1:1C升高温度,COS浓度减小,表明该反应是吸热反应D恒温下向平衡体系中再加入CO、H2S、COS、H2各1mol,平衡不移动14t 时,在一密闭容器中充入2molA和3 mol B,发生如下化学反应:aA(g)+B(g)C(g)+D(g)。已知,平衡时,ca(A)·c(B)= c(C)·c(D),然后在温度不变的情况下,扩大容器容积至原来10 倍,结果A的百分含量始终未有改变,则下列说法错误的是Aa=1BB的转化率为24%C平衡常数K=1D温度不变的情况下,扩大容器容积,平衡不移动15是一种新型硝化剂,在一定温度下可发生如下反

11、应:。温度时,向密闭容器中通入一定量的气体,反应时间以及对应的浓度数据见下表:时间/s0500100015005.003.522.502.50下列说法正确的是A500s内的生成速率为B温度下该反应平衡时的转化率为29.6%C达到平衡后其他条件不变,将容器的体积压缩到原来的1/2,则D温度下的平衡常数为,温度下的平衡常数为,若,则16在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是A反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的H0B图中X点所示条件下,延长反应

12、时间不能提高NO转化率C图中Y点所示条件下,增加O2的浓度不能提高NO转化率D380下,c起始(O2)=5.0×10-4 mol·L-1,NO平衡转化率为50%,则平衡常数K2000二、填空题(共8题)17碳的氧化物随意排放会对环境造成影响,而这些氧化物的合理利用既可以减少对环境的危害,又可以得到有用的化工产品。回答下列问题:(1)在催化剂的作用下,加氢合成乙烯的反应为。压强为p时,按投料,测得达到平衡状态时,容器内各物质浓度的关系随温度的变化曲线如图1所示:a_(填“>”“=”或“<”)0,曲线z代表的是_(写化学式)的平衡浓度的变化,M点和N点的浓度:_(填

13、“>”“=”或“<”)。(2)恒容密闭容器中进行反应:,在甲、乙两个容积均为1 L的密闭容器中通入的、的物质的量如表:甲容器1 mol2 mol乙容器2 mol4 mol测得不同温度下两个容器内的平衡转化率曲线如图2所示。曲线对应的是_(填“甲”或“乙”)容器,A、B两点的平衡常数之比即_。18硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法制硫酸生产中的关键工序是的催化氧化:。回答下列问题:(1)当、和起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时,在0.5 MPa、2.5 MPa和5.0 MPa压强下,平衡转化率随温度的变化如图所示。反应在5.0 MPa,550时的_,判断的依据是

14、_。影响的因素有_。(2)将组成(物质的量分数)为、和的气体通入反应器,在温度、压强条件下进行反应。平衡时,若转化率为,则压强为_,平衡常数_(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。(3)研究表明,催化氧化的反应速率方程为:,式中:为反应速率常数,随温度升高而增大;为平衡转化率,为某时刻转化率,为常数。在时,将一系列温度下的、值代入上述速率方程,得到曲线,如图所示。曲线上最大值所对应温度称为该下反应的最适宜温度。时,逐渐提高;后,逐渐下降。原因是_。19一容积可变的反应器,如图所示,通过活塞维持其内部压力由于恒外压相等。在恒温、有催化剂条件下,反应器内进行如下反应N2(g)+3H2

15、(g)2NH3(g)(1)若平衡时,反应器的容积为1.0L,各物质的浓度如下:物质N2H2NH3c/(mol·L-1)0.110.140.75现向平衡体系中注入4.0molN2。则反应的平衡常数Kc=_,反应商Qc=_。由此判断反应将向_方向进行。(2)若平衡时,反应器的容积为V,各物质的浓度分别为c(N2),c(H2)和c(NH3),现向平衡体系中注入体积为xV的N2(同温同压)。设此条件下1mol气体的体积为V0,试推导出Qc的表达式,并判断反应方向_。20已知:H2S水溶液的酸式解离常数K1=1.1 × 10-7,K2=1.3 ×10-13;ZnS的溶度积常

16、数 Ksp = 2.5×10-22;CuS Ksp = 6.3×10-36。NO + 4H+ 3e- NO + 2H2O E= 0.957VS+2H+2e-H2S E = 0.142VS+2e- S2- E=-0.476V(1)ZnS 可以溶于稀盐酸,反应式为ZnS + 2H+ Zn2+ H2S,拟将0.010 molZnS溶于1升盐酸中,求所需盐酸的最低浓度_。(2) CuS 可以溶于HNO3,反应式为3CuS+2NO+8H+3Cu2+2NO+3 S+4 H2O,求该反应的平衡常数K_。21环境问题,能源问题事关人类生存、社会可持续发展。回答下列问题:(1)氮硫的氧化物的

17、转化:已知:NO(g)+O2(g)NO2(g) H=-56.5kJmol-1;K12SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H=-196.6kJmol-1;K2则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) H=_kJmol-1;K=_。(用K1、K2表示)一定条件下,将NO2与SO2以一定比例(不是等物质的量)置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应一定达到平衡状态的有_。a.混合气体的密度不变b.反应速率v(NO2):v(SO2):v(SO3):v(NO)=1:1:1:1c.NO2和SO2的体积分数之比保持不变d.混合气体颜色保持不变(2)通常合成甲醇的主要反应为:C

18、O(g)+2H2(g)CH3OH(g) H<0,起始时容器中只有1mol/L CO和2mol/L H2,平衡时测得混合气体中CH3OH的物质的量分数(CH3OH)与温度(T)、压强(p)之间的关系如图所示。压强为p1温度为T1和T2时对应的平衡常数分别为K1、K2,则K1_K2(填“>”、“<”、“=”)请说明理由_。若在温度为T1、压强为p1的条件下向密闭容器中加入等物质的量的CO、H2气体,则反应开始时v(CO)正_v(CO)逆。(填“>”、“<”、“=”、“无法确定”)(3)工业上常用氨水吸收含碳燃料燃烧中产生的温室气体CO2,其产物之一是NH4HCO3.常

19、温下碳酸的电离常数Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.7×10-11,NH3H2O的电离常数Kb=1.8×10-5,则NH4HCO3溶液中c(NH)_c(HCO)。(填“>”、“<”“=”)22(1)目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。达平衡时容器内平衡时与起始时的压强之比_。(2)有可逆反应Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)H0。若起

20、始时把Fe和CO2放入体积固定的密闭容器中,CO2的起始浓度为2.0mol/L,某温度时达到平衡,此时容器中CO的浓度为1.0mol/L,则该温度下上述反应的平衡常数K=_。若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,如果改变下列条件,升高温度,反应混合气体中CO2的物质的量分数_变化(选填“增大”、“减小”、“不变”)。23甲醇(CH3OH)工业上由CO和H2合成,化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。如图是在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。T1_T2(填“”“”或“”)。T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1_(填“”“”或“=”)K2。若容器容

21、积不变,下列措施不能增加CO转化率的是_(填字母)。A降低温度B充入He,使体系总压强增大C将CH3OH(g)从体系中分离D使用合适的催化剂生成甲醇的化学反应速率(v)与时间(t)的关系如图所示。则图中t2时采取的措施可能是_;t3时采取的措施可能是_。若在T1时,往一密闭容器通入等物质的量CO和H2测得容器内总压强1 MPa,40 min达平衡时测得容器内总压强为0.8 MPa,计算生成甲醇的压强平衡常数Kp=_(MPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。24和CO是环境污染性气体,可利用反应将其转化为无害气体。(1)在恒容密闭容器中投入适量和,在一定温

22、度下发生上述反应,下列情况表明该反应达到平衡状态的是_(填字母)。A混合气体的密度保持不变B混合气体的平均摩尔质量保持不变C混合气体的压强保持不变D的体积分数保持不变(2)在和CO投料比一定的条件下,在催化剂作用下发生上述反应,测得单位时间内CO的转化率、催化剂的催化效率与温度的关系如图所示。图中在_(填“450600”或“600750”)温度范围内,温度是影响单位时间内CO转化率的主要因素;450600内随着温度的升高,单位时间内CO的转化率减小,其原因是_。(3)时,在体积为2L的恒容密闭容器中加入、和催化剂,发生反应:,10min时反应达到平衡,测得此时。其他条件不变,温度升高到,反应达

23、到平衡时,由此可推知,_0(填“”“”或“=”)。时,反应的平衡常数Kp=_(Kp为用各组分的分压计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。时,向1L恒容密闭容器中投入、和,此时化学反应将_(填字母)。A向左进行 B向右进行 C处于平衡状态参考答案1B【详解】A根据图像08min用X表示该反应速率为=0.1mol·L-1·min1,根据速率比等于系数比,用Y表示该反应速率为0.05mol·L-1·min1,A错误;B据图可知改变温度后X的浓度增大,即平衡逆向移动,该反应焓变小于0,所以应为升高温度,所以16min时体现温度高于8min,X的浓

24、度也大,则正反应速率也大,B正确;C据图可知改变温度后X的浓度增大,即平衡逆向移动,该反应焓变小于0,所以应为升高温度,C错误;D8min时,c(X)=0.2mol/L,c(X)=0.8mol/L,根据方程式可知此时c(Y)=c(Y)=0.4mol/L,所以平衡常数K=4,B错误;综上所述答案为B。2C【详解】AQc=1.04>K,所以平衡逆向移动,此时,(正)< (逆),故A错误;B反应前后气体分子数不变,体系压强不变,所以达到平衡后,气体压强不变,故B错误;CQc=1.04>K,所以平衡逆向移动,一段时间后,H2O的体积分数增加,故C正确;D. 反应逆向进行,说明(正)&

25、lt; (逆),随着反应进行,CO和H2O的浓度增大,正反应速率增大,故D错误;故选:C。3C【详解】1100时,恒容密闭容器中发生反应:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g);达到化学平衡状态时,K=0.263,若c(CO)=0.100mol/L,根据K=进行计算,则c(CO2)=0.263×0.1=0.0263mol/L,故正确;FeO为固体,增加FeO的量,速率不变,平衡不移动,CO的转化率不变,故错误;该反应为气体分子数在反应前后不发生变化的反应,同一条件下,压强与气体的物质的量成正比。因此,容器内压强不随时间变化,不能判断该反应已达到化学平衡状态,故错误;28gF

26、e的物质的量为0.5mol,根据FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)H=akJ/mol(a0)可知,生成1mol铁,吸收热量akJ,则生成0.5mol铁,吸收热量0.5akJ,故错误;结合以上分析可知,有关该反应的说法不正确的个数有3个,故选C。4D【详解】A平衡后升温,CO2的转化率下降,说明该反应正方向是放热反应,则平衡常数随温度升高而降低,则可得出 K(a)>K(c),A错误;Ba点和d点CO2的转化率相等,通过三段式计算得平衡混合气物质的量相等,但两者温度不同,则压强不等,B错误;Ca点达到平衡,反应物每断裂2mol C=O键,同时生成物断裂3mol OH键,包括CH

27、3OH中的1mol OH键和H2O中的2mol OH键,C错误;Dc点时,CO2的平衡转化率为,则可建立如下三段式:c点时总压强为p,该反应的平衡常数,D正确;故选D。5C【详解】CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g)起始浓度(mol/L) 2 6 0 0转化浓度(mol/L) x x x x平衡浓度(mol/L) 2x 6x x x根据平衡常数可知解得x1.5因此CO的转化率是1.5/2×100%75%,答案选C。6B【解析】A依据图标数据分析计算500s内N2O5(g)消耗的浓度=5.00mol/L-3.52mol/L=1.48mol/L,分解速率=2.96&#

28、215;10-3 mol/(Ls),选项A错误;B由表中数据可知,T1温度下,1000s时反应到达平衡,平衡时c(N2O5)=2.5mol/L,c(NO2)=5mol/L,c(O2)=1.25mol/L,平衡常数K=125,选项B正确;C、根据反应2N2O5(g) 4NO2(g) + O2(g) H +Q kJ/mol ,当反应达平衡时,消耗N2O5(g)的物质的量为2.5mol/L×2L=5mol,吸收的热量为Q×=2.5Q kJ,选项C错误;D、恒容条件下,若开始时c(N2O5)10mol/L,浓度为原来2倍,假设平衡不移动,则达平衡后c(N2O5)5mol/L,但增大

29、2倍的浓度对于恒容容器相当于增大压强,平衡向气体体积缩小的逆方向移动,故达平衡后c(N2O5)<5mol/L, 选项D错误。答案选B。7C【解析】A、恒温恒容,丁与甲相比,各物质浓度增大一倍,为等效平衡,转化率相同,选项A错误;B、甲容器中氢气的转化率为:×100%=20%,乙中增大碘的浓度,氢气的转化率增大,大于20%,选项B错误;C、对比甲容器,乙容器中增大碘的浓度,平衡正向移动,碘化氢的浓度增大,丙容器中氢气的浓度增大,平衡正向移动,碘化氢的浓度增大,且两者转化率相同,故:HI的平衡浓度:a=b>0.004,选项C正确;D、平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不

30、变,故可以根据甲容器计算丙中条件下的平衡常数。 H2 (g) +I2 (g)2HI(g)起始浓度(mol/L) 0.01 0.01 0改变浓度(mol/L) 0.002 0.002 0.004平衡浓度(mol/L) 0.008 0.008 0.004K=0.25,选项D错误。答案选C。8C【详解】本题考查化学反应分析,涉及化学平衡常数、化学计算等知识,意在考查考生的分析能力与计算能力。1000 时,水是气态。当容器中有1.0 mol FeO被还原时,有1.0 mol H2参与反应,生成1.0 mol H2O。设容器容积为V L,则平衡时c(H2O)1/V mol/L,c(H2)(a1)/V m

31、ol/L。Kc(H2O)/c(H2) 0.52,解得a2.9,C选项正确。9C【解析】A、反应开始时,丙中的物质的浓度最大,反应速率最快,甲中的物质的浓度最小,反应速率最慢,选项A正确;B、甲和丙对比,相当于是在甲的基础上又加倍增大了物质的加入量,但是对于化学反应前后体积不变的反应,增大压强,化学平衡不移动,物质的转化率不变,根据计算得出甲中H2的转化率是60%,所以丙中H2的转化率是60%,选项B正确;C、对于甲容器:H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)开始(mol/L): 0.01 0.01 0 0变化(mol/L): x x x x平衡(mol/L): 0.01-x 0.01

32、-x x x所以=,解得x=0.006,c(CO2)=0.01mol-0.006mol=0.004mol;甲和丙对比,相当于是在甲的基础上又加倍增大了物质的加入量,但是对于化学反应前后体积不变的反应,增大压强,化学平衡不移动,丙的初始投入量是甲的2倍,所以平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,但为0.008mol,选项C不正确;C、乙和甲对比,乙相当于在甲的基础上增加了氢气的量,所以乙中二氧化碳的转化率增大,会大于甲中的,即大于60%,选项D正确。答案选C。10D【解析】A、4min内Y物质的量变化为0.16mol-0.11mol=0.05mol,故v(Y)= =0.00125mol/(Lmi

33、n),速率之比等于化学计量数之比,故v(Z)=2v(Y)=2×0.00125mol/(Lmin)=0.0025mol/(Lmin),选项A错误;B、该反应正反应是放热反应,降低温度平衡向正反应移动,反应达到新平衡前v(逆)v(正),选项B错误;C、再通入0.2 mol Z,等效为在原平衡基础上增大压强,反应前后气体的体积不变,平衡不移动,X的体积分数不变,选项C错误;D、由表中数据可知7min时,反应到达平衡,平衡时Y的物质的量为0.10mol,则: X(g)+Y(g)2Z(g)开始(mol):0.16 0.16 0变化(mol):0.06 0.06 0.12平衡(mol):0.1

34、0.1 0.12由于反应气体氢气的化学计量数相等,用物质的量代替浓度进行计算,故化学平衡常数K= =1.44,选项D正确。答案D。11C【解析】A、若x4,则正反应为气体体积减小的反应若甲、乙建立等效平衡,则2c1=c2,但乙对于甲而言,恒容时等倍增加反应物的用量,相当于加压,平衡正向移动,所以乙容器中A的平衡浓度c22c1,选项A正确;B、起始甲中投入量与化学方程式化学计量数比不等,故w3不可能等于w1,x的值也不能确定,选项B错误;C、起始乙投入的量是甲的2倍,根据质量守恒定律知,反应前后总质量不变,而容积体积又相等,故有21=2,选项C正确;D、起始乙投入的量是甲的2倍,体积相同,乙中反

35、应物的浓度是甲中2倍,反应速率快,达到平衡需要的时间短,故容器甲达到平衡所需的时间比容器乙达到平衡所需的时间长,选项D错误。答案选C。12B【分析】图中b点NO2的转化率最高,则温度为T时,b点恰好达到平衡状态,由于ab曲线上对应容器的体积逐渐增大,NO2的起始浓度逐渐减小,但浓度均大于b点,NO2的浓度越大,反应速率越大,达到平衡的时间越短,所以ab曲线上反应均达到平衡状态,反应正向是气体体积增大的反应,随着容器体积的增大,NO2的转化率逐渐增大,b点达到最大;b点以后,随着容器体积的增大,NO2的起始浓度减小,反应速率减慢,达到平衡的时间延长,所以bc曲线上反应均未达到平衡状态,由于NO2

36、的起始浓度低,则反应正向进行。【详解】A由图可知,b点NO2的转化率最高,则温度为T时,b点恰好达到平衡状态,而ab曲线上对应容器的体积均小于V2L,起始投料相同,则NO2的起始浓度均大于b点, ab曲线上物质的反应速率均大于b点,所以ab曲线上反应均先于b点达到平衡状态,即ab曲线上反应均达到平衡状态。由于a点时NO2的转化率为40%,发生反应为2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)。a点反应开始时n(NO2)=1 mol,n(N2)=n(CO2)=0,根据物质反应转化关系可知:平衡时n(NO2)=(1-0.4)mol=0.6 mol,n(N2)=0.2 mol;n(CO2)=

37、0.4 mol,该点时容器的容积为V1L,故平衡时各种气体的浓度c(NO2)=,c(N2)=,c(CO2)=,故T时该反应的化学平衡常数Kc=,A错误;B图中b点NO2的转化率最高,则温度为T时,b点恰好达到平衡状态,b点以后,随着容器体积的增大,NO2的起始浓度减小,反应速率减慢,达到平衡的时间延长,所以bc曲线上反应均未达到平衡状态,并且NO2的起始浓度均小于b点,反应速率也小于b点,则bc曲线上反应正向进行,即图中c点所示条件下,v正v逆,B正确;Cb点反应开始时n(NO2)=1 mol,n(N2)=n(CO2)=0,由于平衡时NO2的转化率为80%,根据物质反应转化关系可知:平衡时n(

38、NO2)=(1-0.8) mol=0.2 mol,n(N2)=0.4 mol;n(CO2)=0.8 mol,该点时容器的容积为V2 L,平衡时气体总物质的量n(b)总=0.2 mol+0.4 mol+0.8 mol=1.4 mol。由选项A计算可知:A点平衡时气体总物质的量n(a)总=0.6 mol+0.2 mol+0.4 mol=1.2 mol。根据理想气体状态方程PV=nRT,a点时PaV1=1.2RT,Pb V2=1.4RT,由于V2V1,所以papb67,C错误;D反应2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)的正向是气体体积减小的反应,在恒温恒容条件下,平向衡体系中再充入一

39、定量的NO2,相当增大体系的压强。增大压强,化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动,NO2的平衡转化率减小,即向a点平衡体系中充入一定量的NO2,达到平衡时, NO2的转化率比原平衡小,D错误;故合理选项是B。13A【分析】假设起始时H2S的物质的量为amol,则三段式分析如下:,K=0.1,解得:a=7,据此分析解题。【详解】A由有分析可知,起始时H2S的物质的量为7mol,A正确;BCO、H2S的转化率分别为:、,故转化率之比不为1:1,B错误;C升高温度,COS浓度减小,说明化学平衡逆向移动,故该反应正反应是放热反应,C错误;D恒温下向平衡体系中再加入CO、H2S、COS、H2各1mol

40、,则此时的Qc=0.1,故平衡逆向移动,D错误;故答案为:A。14B【详解】略15D【详解】A依据表中数据分析计算,500s内(g)消耗的浓度为,因此其分解速率,所以的生成速率,故A错误;B由表中数据可知,温度下,1000s时反应到达平衡,平衡时,其转化率为,故B错误;C温度下,1000s时反应到达平衡,平衡时,达到平衡后其他条件不变,将容器的体积压缩到原来的,若平衡不移动,则各物质的浓度变为原来的2倍,而加压平衡会左移,则,故C错误;D该反应的正反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,平衡常数增大,所以温度越高,平衡常数越大,故D正确。故选D。16D【详解】A随温度升高NO的转化率先

41、升高后降低,说明温度较低时反应较慢,一段时间内并未达到平衡,由温度较高时,已达到平衡时的NO转化率可知,温度越高NO转化率越低,说明温度升高平衡向逆反应方向移动,根据勒夏特列原理可知该反应的正反应为放热反应,则H0 ,A错误;B根据上述分析,X点时,反应还未到达平衡状态,反应正向进行,所以延长反应时间能提高NO的转化率,B错误;CY点时反应已经达到平衡状态,此时增加O2的浓度,使得正反应速率大于逆反应速率,化学平衡向正反应方向移动,可以提高NO的转化率,C错误;D设NO起始浓度为a mol/L,NO的转化率为50%,由2NO(g)+O2(g)2NO2(g),则平衡时NO、O2和NO2的浓度分别

42、为0.5a mol/L、(5.0×10-4-0.25a) mol/L、0.5a mol/L,则化学平衡常数K=2000,D正确;故合理选项是D。17< = 甲 4:1 【详解】(1)由图象可知,随温度升高,反应物的平衡浓度逐渐增大,即升温平衡逆向移动,故,即;曲线z呈下降趋势,则z代表或,再结合二者的化学计量数可知,曲线z代表;M点和N点对应的曲线上只有1个点,故M点和N点的浓度相等;(2)该反应为气体分子数减小的反应,增大压强,的平衡转化率增大,甲容器中的压强小于乙容器中的压强,故曲线对应的是甲容器;利用“三段式”法计算A、B两点的有关量:甲容器:乙容器:故。180.975

43、该反应气体分子数减少,增大压强,提高,所以温度、压强和反应物的起始浓度(组成) 升高温度,增大使逐渐提高,但降低使逐渐下降。时,增大对的提高大于引起的降低;后,增大对的提高小于引起的降低。【详解】(1)由题给反应式知,该反应为气体分子数减少的反应,其他条件一定时,增大压强,平衡转化率增大,故,结合题图(b)知5.0 MPa、550时对应的平衡转化率为0.975。影响平衡转化率的因素有:温度、压强、反应物的起始浓度等。(2)设通入的、和共100 mol,利用三段式法进行计算:平衡时气体的总物质的量为,则,因,代入计算得。(3)升高温度,反应速率常数增大,反应速率,提高但降低使反应速率逐渐下降。时

44、,增大对的提高大于引起的降低后,增大对的提高小于引起的降低。191863.6(mol·L-1)-2 1246.9(mol·L-1)-2右 X>-2平衡左移;若x<-2平衡右移;若x=-2平衡态【详解】N2(g)+3H2(g)2NH3(g)Kc=1863.6(mol·L-1)-2加入4.0molN2后,体积变化到原体积的5.0倍N2(g)+3H2(g)2NH3(g)n/mol4.110.140.75c/mol·dm-34.11/50.14/50.75/50.8220.0280.15Qc=1246.9(mol·L-1)-2Qc<K

45、c反应右移3-22,2,1,1,1加xV的N2后体积V+xV加入N2的物质的量n(N2)=N2(g)+3H2(g)2NH3(g)浓度/molc(N2)c(H2)c(NH3)物质的量/mol·L-1Vc(N2)Vc(H2)Vc(NH3)加入N2后的浓度约掉VQc=若>1则即1+2x+x2>1+2x+x2>2+x>X>-2平衡左移若x<-2平衡右移若x=-2平衡态200.096 mol·dm-3 6.5 ×1036【详解】3-1当0.010mol 的ZnS全部溶解于1升盐酸时c (Zn2+) = 0.010mol·dm-3

46、,与Zn2+相平衡的c (S2-)可由沉淀溶解平衡求出。ZnS Zn2+S2-Ksp=c(Zn2+)·c(S2-)c(S2-)= 2.5 ×10-20(mol·dm-3)当0.010 mol的ZnS全部溶解时,产生的S2-将与盐酸中的H+'结合成H2S 故溶液中c (H2S) = 0.010 mol·dm-3根据H2S的解离平衡,由c(S2- )和c(H2S)可以求出与之平衡的c(H+);H2S 2H+ S2-K1K2= 故 c(H+)=C (H+) = 0.076 这个浓度是平衡时溶液的c(H+),原来的盐酸中的H+与0.10ml的S2-结合生

47、成H2S时消耗掉0.020 mol。故所需的盐酸的起始浓度为0.076 mol·dm-3+ 0.02 mol·dm-3= 0.096 mol·dm-3 3-2 (解法一) 将题设反应3CuS+2NO3-+8H+3Cu2+2NO+3S+4H2O设计成两步进行3CuS + 6H+ 3Cu2+ + 3H2S (1)3H2S+2NO3-+2H+2NO+3S+4H2O (2)求反应(1)的平衡常数K(1)= = =即K (1)联8.5 ×10-47 求反应(2)的平衡常数,将反应(2)设计成原电池3H2S+ 2NO3-+ 2H+2NO+ 3S + 4H2O正极电极

48、反应NO3-+4H+3e-NO+2H2O,=0.957V负极电极反应S+2H+2e- H2S = 0.142V原电池反应的电子转移数:z = 6 =-=0.957V - 0.142 V=0.815VlgK (2) =82.88所以K(2) = 7.6 ×1082 总反应=反应(1)+反应(2)故K= K (1) × K (2)= 8.5 ×10-47× 7.6 × 1082= 6.5 ×10363-2 (解法二) 将题设反应3CuS + 2NO3-+ 8H+3Cu2+ 2NO + 3S + 4H2O设计成原电池:正极电极反应NO3-+

49、 4H+ 3e- NO + 2H2O = 0.957V负极电极反应S + Cu2+ 2e- CuS = ?原电池反应的电子转移数z = 6 反应是在酸性介质中进行的,应将看成是S + 2H+2e-H2S = 0.142V的非标准态电极电势EE= +(nemst方程) 由CuS Cu2+S2-Ksp= c(Cu2+)c(S2-)c (S2-) =负极电极反应 S + Cu2+ 2e- = CuS 标态中c (Cu2+)= 1,所以c(S2-)= Ksp由 H2S 2H+S2-K1K2= 代入nemst方程中E=+lgE=+lgE=+lgE=0.142V+lg即= 0.595V=-=0.957V

50、- 0.595 V=0.362VlgK= 36.81所以K= 6.5 ×103621-41.8 cd > 该反应为放热反应,当压强不变,温度升高,平衡逆向移动,据图可知T1<T2,所以K1>K2 > > 【详解】(1)已知:a:NO(g)+O2(g)NO2(g) H=-56.5kJmol-1;K1= ;b: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H=-196.6kJmol-1;K2= ,根据盖斯定律分析,有,则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) H=-41.8kJmol-1;K= =;a.反应体系全为气体,且为恒容容器,混合气体的

51、密度始终不变,故不能确定到平衡;b.反应速率v(NO2):v(SO2):v(SO3):v(NO)=1:1:1:1没有说明正逆方向,不能确定平衡;c.NO2和SO2的体积分数之比保持不变可以说明反应到平衡;d.混合气体中只有二氧化氮有颜色,颜色保持不变,说明二氧化氮的浓度不变,可以说明到平衡。故选cd;(2)反应为放热反应,恒压条件下升温,平衡逆向移动,甲醇的物质的量分数减小,所以T1温度低, K1>K2;若在温度为T1、压强为p1的条件下向密闭容器中加入等物质的量的CO、H2气体,则反应开始时反应正向进行,所以v(CO)正>v(CO)逆;(3)工业上常用氨水吸收含碳燃料燃烧中产生的温室气体CO2,其产物之一是NH4HCO3.常温下碳酸的电离常数Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.7×10-11,NH3H2O的电离常数Kb=1.8×10-5,则NH4HCO3溶液中存在铵根离子水解,和碳酸氢根离子的电离和水解,铵根离子水解平衡常数为,碳酸氢根离子电离平衡常数为Ka2=4.7×10-11,水解平衡常数为,碳酸氢根离子的水解大于电离,也大于铵根离子水解,所以c(NH)>c(HCO)。22

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