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考点40化学平衡常数计算1.(2019全国Ⅱ卷)环戊二烯()是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题:(1)已知:(g)=(g)+H2(g)ΔH1=100.3kJ·mol−1①H2(g)+I2(g)=2HI(g)ΔH2=﹣11.0kJ·mol−1②对于反应:(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)③ΔH3=___________kJ·mol−1。(2)某温度下,等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内发生反应③,起始总压为105Pa,平衡时总压增加了20%,环戊烯的转化率为_________,该反应的平衡常数Kp=_________Pa。达到平衡后,欲增加环戊烯的平衡转化率,可采取的措施有__________(填标号)。A.通入惰性气体B.提高温度C.增加环戊烯浓度D.增加碘浓度【答案】(1).89.3(2).40%(3).3.56×104(4).BD【解析】(1)根据盖斯定律①-②,可得反应③的ΔH=89.3KJ/mol;答案:89.3(2)假设反应前碘单质与环戊烯均为nmol,平衡时环戊烯反应了xmol,根据题意可知;(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)增加的物质的量1mol1mol1mol2mol1molxmol2n×20%得x=0.4nmol,转化率为0.4n/n×100%=40%;(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)P(初)0.5×1050.5×10500ΔP0.5×105×40%0.5×105×40%0.5×105×40%1×105×40%P(平)0.3×1050.3×1050.2×1050.4×105Kp=SKIPIF1<0=3.56×104;A.T、V一定,通入惰性气体,由于对反应物和生成物浓度无影响,速率不变,平衡不移动,故A错误;B.升高温度,平衡向吸热方向移动,环戊烯转化率升高,故B正确;C.增加环戊烯的浓度平衡正向移动,但环戊烯转化率降低;D,增加I2的浓度,平衡正向移动,环戊烯转化率升高,故D正确;答案:40%3.56×104BD。2.(2019全国Ⅲ卷)近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题:(1)Deacon发明的直接氧化法为:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。下图为刚性容器中,进料浓度比c(HCl)∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系:可知反应平衡常数K(300℃)____________K(400℃)(填“大于”或“小于”)。设HCl初始浓度为c0,根据进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1的数据计算K(400℃)=____________(列出计算式)。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过低、过高的不利影响分别是____________。【答案】(1).大于(2).SKIPIF1<0【解析】(1)根据反应方程式知,HCl平衡转化率越大,平衡常数K越大,结合图像知K(300℃)>K(400℃);由图像知,400℃时,HCl平衡转化率为84%,用三段式法对数据进行处理得:SKIPIF1<0起始(浓度)c0c000变化(浓度)0.84c00.21c00.42c00.42c0平衡(浓度)(1-0.84)c0(1-0.21)c00.42c00.42c0则K=SKIPIF1<0;根据题干信息知,进料浓度比过低,氧气大量剩余,导致分离产物氯气和氧气的能耗较高;进料浓度比过高,HCl不能充分反应,导致HCl转化率较低。3.(2018课标Ⅱ)CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:(1)CH4-CO2催化重整反应为:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g)ΔH=-75kJ·mol−1C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-394kJ·mol−1C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH=-111kJ·mol−1该催化重整反应的ΔH==______kJ·mol−1。有利于提高CH4平衡转化率的条件是____(填标号)。A.高温低压B.低温高压C.高温高压D.低温低压某温度下,在体积为2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为_______mol2·L−2。【答案】(1).247A1/3【解析】(1)已知:①C(s)+2H2(g)=CH4(g)ΔH=-75kJ·mol−1②C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-394kJ·mol−1③C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH=-111kJ·mol−1根据盖斯定律可知③×2-②-①即得到该催化重整反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的ΔH=+247kJ·mol−1。正反应是体积增大的吸热反应,所以有利于提高CH4平衡转化率的条件是高温低压,答案选A;某温度下,在体积为2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,根据方程式可知CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)起始浓度(mol/L)10.500转化浓度(mol/L)0.250.250.50.5平衡浓度(mol/L)0.750.250.50.5所以其平衡常数为0.52×0.520.75×0.254.(2018课标Ⅲ)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题:(3)对于反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。①343K时反应的平衡转化率α=_________%。平衡常数K343K=__________(保留2位小数)。②在343K下:要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是___________;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有____________、___________。③比较a、b处反应速率大小:υa________υb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率υ=υ正−υ逆=k正xSiHCl32−k逆【答案】①220.02②及时移去产物改进催化剂提高反应物压强(浓度)③大于1.3【解析】(3)①由图示,温度越高反应越快,达到平衡用得时间就越少,所以曲线a代表343K的反应。从图中读出,平衡以后反应转化率为22%。设初始加入的三氯氢硅的浓度为1mol/L,得到:2SiHCl3SiH2Cl2+SiCl4起始:100反应:0.220.110.11(转化率为22%)平衡:0.780.110.11所以平衡常数K=0.112÷0.782=0.02。②温度不变,提高三氯氢硅转化率的方法可以是将产物从体系分离(两边物质的量相等,压强不影响平衡)。缩短达到平衡的时间,就是加快反应速率,所以可以采取的措施是增大压强(增大反应物浓度)、加入更高效的催化剂(改进催化剂)。③a、b两点的转化率相等,可以认为各物质的浓度对应相等,而a点的温度更高,所以速率更快,即Va>Vb。根据题目表述得到,,当反应达平衡时,=,所以,实际就是平衡常数K值,所以0.02。a点时,转化率为20%,所以计算出:2SiHCl3SiH2Cl2+SiCl4起始:100反应:0.20.10.1(转化率为20%)平衡:0.80.10.1所以=0.8;==0.1;所以物质浓度的变化关系反应物:平衡浓度=起始浓度-转化浓度生成物:平衡浓度=起始浓度+转化浓度计算模式(“三段式”)浓度(或物质的量)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)起始mn00转化axbxcxdx平衡m-axn-bxcxdx计算平衡常数时,一定要用平衡时,各物质的浓度。还要注意平衡常数的表达式。 平衡常数只与温度有关。典例3(2018届内蒙古赤峰二中高三上学期第三次月考)体积比为2∶3的N2和H2的混合气体,在一定条件下发生反应。达到平衡时,容器内压强为反应开始时的4/5,则N2的转化率为()A.50%B.37.5%C.25%D.12.5%【答案】C【解析】假设氮气为2mol,氢气为3mo,则根据反应:N2+3H22NH3计算N2+3H22NH3起始物质的量230改变的物质的量x3x2x平衡时物质的量2-x3-3x2x根据题中信息有压强比等于物质的量比,有(2-x+3-3x+2x)/(2+3)=4/5解x=0.5mol,则氮气的转化率=0.5/2=25%。故答案为C。典例4(2018届北京市东城区高三第一学期期末)活性炭可处理大气污染物NO。为模拟该过程,T℃时,在3L密闭容器中加入NO和活性炭粉,反应体系中各物质的量变化如下表所示。下列说法正确的是活性炭/molNO/molX/molY/mol起始时2.0300.1000010min达平衡2.0000.0400.0300.030A.X一定是N2,Y一定是CO2B.10min后增大压强,NO的吸收率增大C.10min后加入活性炭,平衡向正反应方向移动D.0~10min的平均反应速率v(NO)=0.002mol/(L•min)【答案】D【解析】活性炭粉和NO反应生成X和Y,由表中数据可知,平衡时C、NO、X、Y的△n分别为0.030mol、0.060mol、0.030mol、0.030mol,△n之比为1∶2∶1∶1,则有C(s)+2NO(g)⇌X+Y,结合原子守恒,可得方程式C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)。A、反应方程式为C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g),由于N2和CO2的计量系数均为1,无法判断X是否是N2,故A错误;B、增大压强,平衡不移动,所以NO的吸收率不变,故B错误;C、活性炭为固体,增加固体的量不影响反应速率和平衡,故C错误;D、△n(NO)=0.030mol,则v(NO)=SKIPIF1<0=0.002mol/(L•min),故D正确。故选D。典例5(2018届北京市清华大学附属中学高三10月月考)由CO和H2S反应可制得羰基硫(COS)。在恒容的密闭容器中发生反应并达到平衡:CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g),数据如下表所示:实验温度/℃起始时平衡时n(CO)/moln(H2S)/moln(COS)/moln(H2)/moln(CO)/mol115010.010.0007.021507.08.02.04.5a340020.020.00016.0下列说法正确的是()A.上述反应是吸热反应B.实验1达平衡时,CO的转化率为70%C.实验2达平衡时,a<7.0D.实验3达平平衡后,再充入1.0molH2,平衡逆向移动,平衡常数值增大【答案】C【解析】A、实验1中,开始通入20.0mol的CO和20.0molH2S,建立的平衡,与开始通入10.0mol的CO和10.0molH2S,建立的平衡互为等效平衡,通入20.0mol的CO和20.0molH2S,达到平衡,CO物质的量为(20-20×3/10)mol=14mol,温度由150℃升高到400℃,CO的物质的量由14mol→16mol,升高温度,平衡向逆反应反应方向移动,即正反应是放热反应,故A错误;B、实验1中消耗CO的物质的量为(10-7.0)mol=3mol,即CO的转化率为3/10×100%=30%,故B错误;C、CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)起始:101000变化:3333平衡:7733,此温度下,K=SKIPIF1<0,实验2中浓度商Qc=SKIPIF1<0<K,说明反应正向移动,即a<7.0,故C正确;D、平衡常数只受温度的影响,因此再充入1.0molH2,平衡逆向移动,但化学平衡常数不变,故D错误。1.(天津市新华中学2019届高三下学期模拟考试)Bodensteins研究反应H2(g)+I2(g)2HI(g)△H<0,温度为T时,在两个体积均为1L的密闭容器中进行实验,测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数w

(HI)与反应时间t的关系如下表:容器编号起始物质t/min020406080100Ⅰ0.5mol

I2、0.5mol

H2w(HI)/%05068768080Ⅱx

mol

HIw(HI)/%1009184818080研究发现上述反应中:v正=ka•w(H2)•w(I2),v逆=kb•w2(HI),其中ka、kb为常数。下列说法不正确的是()A.温度为T时,该反应SKIPIF1<0=64B.容器I中在前20

min的平均速率v(HI)=0.025

mol•L-1•min-1C.若起始时,向容器I中加入物质的量均为0.1

mol的H2、I2、HI,反应逆向进行D.无论x为何值,两容器中达平衡时w(HI)%均相同【答案】C【解析】A.H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)起始量(mol/L)0.50.50变化量(mol/L)nn2n平衡量(mol/L)0.5-n0.5-n2nw(HI)/%=SKIPIF1<0×100%=80%,n=0.4mol/L,平衡常数K=SKIPIF1<0=64。反应达到平衡状态时正逆反应速率相等,ka•w(H2)•w(I2)=v正=v逆=kb•w2(HI),则SKIPIF1<0=SKIPIF1<0=K=64,故A正确;B.前20min,H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)起始量(mol/L)0.50.50变化量(mol/L)mm2m平衡量(mol/L)0.5-m0.5-m2mw(HI)%=SKIPIF1<0×100%=50%,m=0.25mol/L,容器I中前20min的平均速率,v(HI)=SKIPIF1<0=0.025mol•L-1•min-1,故B正确;C.若起始时,向容器I中加入物质的量均为0.lmol的H2、I2、HI,此时浓度商Qc=SKIPIF1<0=1<K=64,反应正向进行,故C错误;D.H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)反应前后气体的物质的量不变,改变压强,平衡不移动,因此无论x为何值,Ⅰ和Ⅱ均等效,两容器达平衡时w(HI)%均相同,故D正确。2.(天津市河北区2019届高三下学期总复习质量检测二)在3种不同条件下,分别向容积为2L的恒容密闭容器中充入2molA和1molB,发生反应:SKIPIF1<0SKIPIF1<0。相关条件和数据见下表:实验编号实验Ⅰ实验Ⅱ实验Ⅲ反应温度/℃700700750达平衡时间/min40530n(D)平衡/mol1.51.51化学平衡常数K1K2K3下列说法正确的是()A.实验Ⅲ达平衡后,恒温下再向容器中通入1molA和1molD,平衡不移动B.升高温度能加快反应速率的原理是降低了活化能,使活化分子百分数提高C.实验Ⅲ达平衡后容器内的压强是实验Ⅰ的0.9倍D.K3>K2>K1【答案】A【解析】A.容积为2L的恒容密闭容器中充入2molA和1molB,发生反应:2A(g)+B(g)⇌2D(g),实验III中,平衡时n(D)=1mol,则n(A)=1mol,n(B)=0.5mol,因此c(D)=0.5mol/L,c(A)=0.5mol/L,c(B)=0.25mol/L,750℃的平衡常数K=SKIPIF1<0=SKIPIF1<0=4,温度不变,则平衡常数不变,实验Ⅲ达平衡后,恒温下再向容器中通入1molA和1molD,则此时容器中c(A)=1mol/L,c(B)=0.25mol/L,c(D)=1mol/L,此时浓度商QC=SKIPIF1<0=4=K,则平衡不发生移动,故A正确;B.升高温度不能降低反应的活化能,但能使部分非活化分子吸收热量而变为活化分子,即增大了活化分子百分数,增大活化分子的有效碰撞机会,化学反应速率加快,故B错误;C.根据理想气体状态方程PV=nRT可知,在相同体积的容器中,PIII:PI=nIIITIII:nITI。反应起始时向容器中充入2molA和1molB,实验III达平衡时,n(D)=1mol,根据反应方程式,则平衡时n(A)=1mol,n(B)=0.5mol。实验I达平衡时,n(D)=1.5mol,根据反应方程式,n(A)=0.5mol,n(B)=0.25mol,则实验III达平衡后容器内的压强与实验I达平衡后容器内的压强之比=SKIPIF1<0≠0.9,故C错误;D.反应为2A(g)+B(g)⇌2D(g),比较实验I和III,温度升高,平衡时D的量减少,化学平衡向逆反应方向移动,则K3<K1,温度相同,平衡常数相同,则K1=K2,综上,则平衡常数的关系为:K3<K2=K1,故D错误;答案选A。3.(上海市青浦区2019届高三高三第二次学业质量调研二模)研究NO2、NO、SO2

、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。利用反应6NO2(g)+8NH3(g)⇌加热催化剂7N2(g)+12H2O(g)可处理NO(1)在2L的密闭容器中,2分钟内,上述反应混合物的物质的量增加了0.25mol,则2分钟内v(NH3)=______。(2)该反应的化学平衡常数表达式K=______;已知该反应平衡常数(K)与温度(T)的关系如图所示,若升高温度,则v正反应______v逆反应(填“大于”、“小于”或“等于”);反应达到平衡后若缩小反应容器体积,其它条件不变,则混合气体的平均式量将______(填“变大”、“变小”或“不变”)。酸雨是大气污染的危害之一,二氧化硫(SO2)的含量是空气质量监测的一个重要指标。某兴趣小组同学收集某地的雨水进行实验,每隔1h,通过pH计测定雨水样品的pH,测得的结果如下表:测定时间/h01234雨水样品的pH4.734.624.564.554.55【答案】0.1mol/(L•min)c7【解析】(1)根据方程式6NO2(g)+8NH3(g)7N2(g)+12H2O(g)知,如果有8mol氨气完全反应,则反应前后混合物增加的物质的量为5mol,则如果反应混合物的物质的量增加了0.25mol,则消耗n(NH3)=0.25mol5mol×8mol=0.4mol,则2min内v

(NH3)=∆nV(2)化学平衡常数K=c7(N2)∙4.(天津市武清区杨村一中2019届高三第二次热身练)深入研究碳元素的化合物有重要意义,回答下列问题:(3)合成尿素的反应为2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)。t℃时,若向容积为2L的密闭容器中加入3molNH3和1molCO2,达到平衡时,容器内压强为开始时的0.75倍。则t℃时的化学平衡常数为_____,若保持条件不变,再向该容器中加入0.5molCO2和1molH2O,NH3的转化率将_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。【答案】CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.8kJ·mol-1AC1减小Al3++3H2O3Al(OH)3+3H+、CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq),水解产生的H+与CO32-结合,促进CaCO3的溶解平衡向右移,使CaCO3溶解4.7×10-5c(Ca2+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)【解析】(3)t℃时,若向容积为2L的密闭容器中加入3molNH3和1molCO2,达到平衡时,结合三行计算列式计算,设反应的二氧化碳为x;2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH)2(s)+H2O(g)起始量(mol)310变化量(mol)2xxx平衡量(mol)3-2x1-xx气体压强之比等于气体物质的量之比,容器内压强为开始时的0.75倍,3-2x+1-x+x=(3+1)×0.75,解得:x=0.5mol,则反应的平衡常数K=SKIPIF1<0=1;再向该容器中加入0.5molCO2和1molH2O,浓度商Qc=SKIPIF1<0=1.5>K=1,平衡逆向进行,NH3的转化率将减小。5.(辽宁省兴城市2019届高三第九次模拟考试)“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。为减小和消除CO2对环境的影响,一方面世界各国都在限制其排放量,另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。(3)煤化工通常研究不同条件下CO转化率以解决实际问题。已知在催化剂存在条件下反应:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)中CO的平衡转化率随p(H2O)/p(CO)及温度变化关系如图所示:①上述反应的正反应方向是________反应(填“吸热”或“放热”);②对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作Kp),则该反应的Kp=_____(填表达式,不必代数计算);如果提高p(H2O)/p(CO),则Kp_______(填“变大”“变小”或“不变”)。使用铁镁催化剂的实际工业流程中,一般采用400℃左右、p(H2O)/p(CO)=3~5,采用此条件的原因可能是_______。【答案】ACD放热pCO2∙pH2/pCO∙pH2O不变催化剂的活性温度在400℃左右;投料比太低,CO的平衡转化率不高,而400℃左右,投料比3~5时CO的平衡转化率较高,已能满足要求,再增加投料比,成本增大,但CO的平衡转化率提高不多,经济上不合算A【解析】(3)①由图可知,在相同的SKIPIF1<0时,温度越高,CO的转化率越低,说明升高温度,平衡逆向移动,说明正反应为放热反应,故答案为:放热;②对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度也可以表示平衡常数(记作Kp),反应的平衡常数=SKIPIF1<0;平衡常数只与温度有关,与浓度无关,所以提高SKIPIF1<0比,则KP不变;由图象可知,投料比太低,CO的转化率不太高,而投料比3~5时转化率已经很高,再增加投料比,需要大大的增加蒸汽添加量,这样在经济上不合算,温度在400℃左右时催化剂的活性最大,所以一般采用400℃左右,SKIPIF1<0=3~5,故答案为:SKIPIF1<0;不变;催化剂的活性温度在400℃左右;投料比太低,CO的平衡转化率不高,而400℃左右,投料比3~5时CO的平衡转化率较高,已能满足要求,再增加投料比,成本增大,但CO的平衡转化率提高不多,经济上不合算。6.(山东师范大学附属中学2019届高考考前模拟)硒(Se)是第四周期第ⅥA族元素,是人体内不可或缺的微量元素,H2Se是制备新型光伏太阳能电池、半导体材料和金属硒化物的重要原料。(3)H2Se与CO2在一定温度和催化剂条件下发生反应:H2Se(g)+CO2(g)COSe(g)+H2O(g)。该反应速率较低的原因除了温度和反应物的起始浓度外还可能____(填标号)。A.催化剂活性降低B.平衡常数变大C.有效碰撞次数增多D.反应活化能大①在610K时,将0.10molCO2与0.40molH2Se充入2.5L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02。反应平衡常数K1=___。②若在620K重复试验,平衡后水的物质的量分数为0.03。若在610K绝热容器中重复实验,该反应的平衡常数K2___(填“>”“<”或“=”)K1。【答案】AD2.8×10–3<【解析】(3)A.催化剂可以影响反应速率,催化剂的活性降低,反应速率减慢,故A正确;B.平衡常数与反应速率没有关系,故B错误;C.有效碰撞次数增多,化学反应速率越大,故C错误;D.化学反应中,所需活化能越小,需要提供的能量越小,反应容易发生,反应速率越快,所需活化能越大,需要提供的能量越大,反应越难进行,反应速率越慢,故D正确。答案选AD。①由题意设H2Se转化的物质的量为x,H2Se(g)+CO2(g)SKIPIF1<0COSe(g)+H2O(g)起始时物质的量/mol0.400.1000转化的物质的量/molxxxx平衡时的物质的量/mol0.40-x0.1-xxx已知反应平衡后水的物质的量分数为0.02,则x/[(0.40−x)+(0.10−x)+x+x]=0.02,解得x=0.01,反应平衡常数K1=SKIPIF1<0≈2.8×10-3。本小题答案为:2.8×10-3。②若在620K重复试验,平衡后水的物质的量分数为0.03,水的物质的量分数增大,说明升高温度平衡正向移动,此反应为吸热反应。若在610K绝热容器中重复实验,由于此反应为吸热反应,容器内温度降低,降低温度平衡逆向移动,平衡常数减小,则K2<K1。本小题答案为:K2<K1。7.(贵州省遵义航天高级中学2019届高三第十一模)十九大报告指出:“坚持全民共治、源头防治,持续实施大气污染防治行动,打赢蓝天保卫战!”以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。(3)为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=-746.8k·mol-1,实验测得,v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数_______(填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。②若在1L的密闭容器中充入1molCO和1molNO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为40%,则SKIPIF1<0=___________。(分数表示或保留一位小数)【答案】<SKIPIF1<0或0.2【解析】(3)①正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则k正增大的倍数<k逆增大的倍数;②若在1L的密闭容器中充入1molCO和1molNO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为40%,则:

2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)起始(mol/L):1

1

0

0转化(mol/L):0.4

0.4

0.2

0.4平衡(mol/L):0.6

0.6

0.2

0.4平衡时v正=v逆,则k正•c2(NO)•c2(CO)=k逆•c(N2)•c2(CO2),则:SKIPIF1<0=SKIPIF1<0=SKIPIF1<0=SKIPIF1<0。8.(广东省深圳中学2019年高三5月适应性考试)工业上常利用CO2为初始反应物,合成一系列重要的化工原料。(2)将CO2和H2按质量比25:3充入一定体积的密闭容器中,在不同温度下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。测得CH3OH的物质的量随时间的变化如下图。①曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K(Ⅰ)_____K(Ⅱ)(填“>”“<”或“=”)。②欲提高CH3OH的平衡产率,可采取的措施除改变温度外,还有__________________(任写两种)。③一定温度下,在容积均为2L的两个恒容密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。容器甲乙反应物起始投入量1molCO2、3molH2amolCO2、bmolH2、cmolCH3OH(g)cmolH2O(g)(a、b、c均不为零)若甲容器平衡后气体的压强为开始的5/6,则该温度下,反应的平衡常数为__________,要使平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,乙容器中c的取值范围为_______。【答案】>增大压强或增加CO2用量或及时分离出产物1/121/3<c<1【解析】(2)①II平衡时间小于I,说明II反应速率大于I,且平衡时II中CH3OH的物质的量小于I,说明平衡向逆反应方向移动,则只能是升高温度,即II的温度大于I,温度越高,平衡向逆反应方向移动,导致化学平衡常数越小,所以KⅠ>KⅡ,故答案为:>;②欲提高CH3OH的平衡产率,则使平衡正向移动,可采取的措施除改变温度外,还有增大压强或增加CO2用量或及时分离出产物;③设二氧化碳反应量为xCO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)初始量(mol):1300转化量(mol):x3xxx平衡量(mol):1-x3-3xxx甲中平衡后气体的压强为开始时的SKIPIF1<0倍,即SKIPIF1<0=SKIPIF1<0,解得x=SKIPIF1<0mol,反应的平衡常数为SKIPIF1<0;依题意:甲、乙为等同平衡,且起始时维持反应逆向进行,所以全部由生成物投料,c的物质的量为1mol,c的物质的量不能低于平衡时的物质的量SKIPIF1<0mol,所以c的物质的量为:SKIPIF1<0mol<c<1mol。9.(四川省成都市2019届高三下学期第三次诊断性检测)甲烷是最简单的烃,是一种重要的化工原料。(2)在密闭容器中充入2molCH4(g)和1molO2(g),在不同条件下反应:2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(g)。实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示。①P1时升高温度,n(CH3OH)_______________(填“增大”、“减小”或“不变”);②E、F、N点对应的化学反应速率由大到小的顺序为____________(用V(E)、V(F)、V(N)表示);③下列能提高CH4平衡转化率的措施是_______________(填序号)a.选择高效催化剂b.增大n(④若F点n(CH3OH)=1mol,总压强为2.5MPa,则T0时F点用分压强代替浓度表示的平衡常数Kp=_____________________;【答案】减小V(N)>V(F)>V(E)c2MPa-l【解析】(2)①根据图象可知:在压强不变时,升高温度,平衡时甲醇的物质的量减小;②对于反应2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(g),升高温度,甲醇的平衡物质的量减小,说明升高温度,平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,则该反应的正反应为放热反应;在温度为T0时,F点甲醇的物质的量大于E点,说明平衡正向移动,由于该反应的正反应为气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,甲醇物质的量增大,所以压强p1>p2,反应速率V(F)>V(E);F、N两点压强相同,由于温度N>F,升高温度,化学反应速率加快,所以V(N)>V(F),因此E、F、N三点的速率大小关系为:V(N)>V(F)>V(E);③a.催化剂不能使平衡发生移动,因此选择高效催化剂对甲烷的平衡转化率无影响,a错误;

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