2024届高考化学增分小专题：《化学反应平衡常数Kc、Kp的计算技能》(学生版)

增分小专题：《化学反应平衡常数Kc、Kp的计算技能》题型精讲∙成竹在胸一、浓度平衡常数Kc的计算1.(2023年江苏卷)金属硫化物(MxSy)催化反应CH4(g)＋2H2S(g)＝CS2(g)＋4H2(g)，既可以除去天然气中的H2S，又可以获得H2。下列说法正确的是A.该反应的△S＜0B.该反应的平衡常数K＝eq\f(c(CH4)∙c2(H2S),c(CS2)∙c4(H2))C.题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为H2S中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用D.该反应中每消耗1molH2S，转移电子的数目约为2×6.02×10232.(2023年重庆卷)逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)反应Ⅱ：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)在恒容条件下，按V(CO2)∶V(H2)＝1∶1投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是A.反应Ⅰ的△H＜0，反应Ⅱ的△H＞0B．M点反应Ⅰ的平衡常数K＜1C．N点H2O的压强是CH4的3倍D．若按V(CO2)∶V(H2)＝1∶2投料，则曲线之间交点位置不变3．(2023届T8联考节选)我国力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。CO2的综合利用是实现碳中和的措施之一。(5)假设体系中只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，在某温度下反应tmin达到平衡状态。此时CO2的转化率为30%，CO2对CH3OH的选择性为40%(CH3OH选择性＝eq\f(CH3OH产率,CO2转化率))，则0～tmin内H2的反应速率为________mol/(L·min)，反应Ⅱ的平衡常数为______(结果保留2位有效数字)。4.(2023年河北卷)氮是自然界重要元素之一，研究氮及其化合物的性质以及氮的循环利用对解决环境和能源问题都具有重要意义。已知：1mol物质中的化学键断裂时所需能量如下表。物质N2(g)O2(g)NO(g)能量/kJ945498631回答下列问题：(1)恒温下，将1mol空气(N2和O2的体积分数分别为0.78和0.21，其余为惰性组分)置于容积为VL的恒容密闭容器中，假设体系中只存在如下两个反应：i．N2(g)＋O2(g)2NO(g)K1△H1ii．2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)K2△H2＝－114kJ∙mol-1①△H1＝_______kJ∙mol-1。②以下操作可以降低上述平衡体系中NO浓度的有_______(填标号)。A．缩小体积B．升高温度C．移除NO2D．降低N2浓度③若上述平衡体系中c(NO2)＝amol·L-1，c(NO)＝bmol·L-1，则c(O2)＝_______mol·L-1，K1＝_______(写出含a、b、V的计算式)。5.(2022年6月浙江卷)主要成分为H2S的工业废气的回收利用有重要意义。(1)回收单质硫。将三分之一的H2S燃烧，产生的SO2与其余H2S混合后反应：2H2S(g)＋SO2(g)eq\f(3,8)S8(s)＋2H2O(g)。在某温度下达到平衡，测得密闭系统中各组分浓度分别为c(H2S)＝2.0×10-5mol·L－1、c(SO2)＝5.0×10-5mol·L－1、c(H2O)＝4.0×10-3mol·L－1，计算该温度下的平衡常数K＝。6.(2022年河北卷节选)氢能是极具发展潜力的清洁能源，以氢燃料为代表的燃料电池有良好的应用前景。(2)工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应。Ⅰ．CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)Ⅱ．CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)①下列操作中，能提高CH4(g)平衡转化率的是_______(填标号)。A．增加CH4(g)用量B．恒温恒压下通入惰性气体C．移除CO(g)D．加入催化剂②恒温恒压条件下，1molCH4(g)和1molH2O(g)反应达平衡时，CH4(g)的转化率为α，CO2(g)的物质的量为bmol，则反应Ⅰ的平衡常数Kx＝(写出含有α、b的计算式；对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，，x为物质的量分数)。其他条件不变，H2O(g)起始量增加到5mol，达平衡时，α＝0.90，b＝0.65，平衡体系中H2(g)的物质的量分数为(结果保留两位有效数字)。二、分压常数Kp的计算7．(2023年福建卷节选)探究甲醇对丙烷制丙烯的影响。丙烷制烯烃过程主要发生的反应有i．C3H8(g)＝C3H6(g)＋H2(g)△H1＝＋124kJ∙mol－1△S1＝127J∙K-1∙mol－1Kp1ii．C3H8(g)＝C2H4(g)＋CH4(g)△H2＝＋82kJ∙mol－1△S2＝135J∙K-1∙mol－1Kp2iii．C3H8(g)＋2H2(g)＝3CH4(g)△H3＝－120kJ∙mol－1△S3＝27.5J∙K-1∙mol－1Kp3已知：Kp为用气体分压表示的平衡常数，分压＝物质的量分数×总压。在0.1Mpa、t℃下，丙烷单独进料时，平衡体系中各组分的体积分数φ见下表。物质丙烯乙烯甲烷丙烷氢气体积分数(%)2123.755.20.10(2)①在该温度下，Kp2远大于Kp1，但φ(C3H6)和φ(C2H4)相差不大，说明反应iii的正向进行有利于反应i的__________反应和反应ⅱ的___________反应(填“正向”或“逆向”)。②从初始投料到达到平衡，反应i、ii、iii的丙烷消耗的平均速率从大到小的顺序为：__________。③平衡体系中检测不到H2，可认为存在反应：3C3H8(g)＝2C2H6(g)＋3CH4(g)Kp，下列相关说法正确的是_____________(填标号)。a．Kp＝Keq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(p1))∙Kp3b．Kp＝eq\f(0.2102×0.5523×0.12,0.0013)(MPa)2c．使用催化剂，可提高丙烯的平衡产率d．平衡后再通入少量丙烷，可提高丙烯的体积分数④由表中数据推算：丙烯选择性＝eq\f(n生成(丙烯),n转化(丙烯))×100%＝(列出计算式)。8.(2023年辽宁卷节选)硫酸工业在国民经济中占有重要地位。(3)接触法制硫酸的关键反应为SO2的催化氧化：SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)SO3(g)ΔH＝－98.9kJ·mol-1(i)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度，绘制相应转化率(α)下反应速率(数值已略去)与温度的关系如下图所示，下列说法正确的是_______。a．温度越高，反应速率越大b．α=0.88的曲线代表平衡转化率c．α越大，反应速率最大值对应温度越低d．可根据不同α下的最大速率，选择最佳生产温度(ii)为提高钒催化剂的综合性能，我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下，温度和转化率关系如下图所示，催化性能最佳的是_______(填标号)。(iii)设O2的平衡分压为P，SO2的平衡转化率为αe，用含P和αe的代数式表示上述催化氧化反应的Kp＝_______________(用平衡分压代替平衡浓度计算)。9.(2023年全国乙卷节选)硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病，制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题：(3)将FeSO4置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应：FeSO4(s)Fe2O3(s)＋SO2(g)＋SO3(g)(Ⅰ)。平衡时－T的关系如下图所示。660K时，该反应的平衡总压_______kPa、平衡常数Kp(Ⅰ)＝_______(kPa)2。Kp(Ⅰ)随反应温度升高而_______(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)提高温度，上述容器中进一步发生反应2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)(Ⅱ)，平衡时____(用表示)。在929K时，84.6kPa、kPa，则_______kPa，Kp(Ⅱ)＝_______kPa(列出计算式)。10.(2023年新课标卷节选)氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题：(4)在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为＝0.75、＝0.25，另一种为＝0.675、＝0.225、xAt＝0.10。(物质i的摩尔分数：xi＝eq\f(ni,n总))①图中压强由小到大的顺序为_______，判断的依据是___________________________。②进料组成中含有情性气体Ar的图是_______。③图3中，当P2＝20MPa、＝0.20时，氮气的转化率α＝_______。该温度时，反应eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(g)的平衡常数Kp＝__________(MPa)-1(化为最简式)。11.(2023年湖北卷节选)纳米碗C40H10是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下，C40H10可以由C40H20分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。C40H20(g)eq\o(,\s\up7(H∙))C40H18(g)＋H2(g)的反应机理和能量变化如下：(4)1200K时，假定体系内只有反应C40H12(g)C40H10(g)＋H2(g)发生，反应过程中压强恒定为P0(即C40H12的初始压强)，平衡转化率为α，该反应的平衡常数Kp为_______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。(5)40H19(g)C40H18(g)＋H∙(g)及反应的lnK(K为平衡常数)随温度倒数的关系如图所示。已知本实验条件下，lnK＝－eq\f(△H,RT)＋c(R为理想气体常数，c为截距)。图中两条线几乎平行，从结构的角度分析其原因是______________________________________________________。12．(2023年重庆卷节选)银及其化合物在催化与电化学等领域中具有重要应用。(2)一定条件下，银催化剂表面上存在反应：Ag2O(s)2Ag(s)＋eq\f(1,2)O2(g)，该反应平衡压强Pc与温度T的关系如下：T/K401443463Pc/kPa1051100①463K时的平衡常数Kp＝_______(kPa)eq\f(1,2)。②起始状态Ⅰ中有Ag2O、Ag和O2，经下列过程达到各平衡状态：已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等，下列叙述正确的是_______(填字母)。A．从Ⅰ到Ⅱ的过程△S＞0B．Pc(Ⅱ)＞Pc(Ⅲ)C．平衡常数：K(Ⅱ)＞K(Ⅳ)D．若体积V(Ⅲ)＝2V(Ⅰ)，则Q(Ⅰ)＝eq\r(2)K(Ⅲ)E．逆反应的速率：v(Ⅰ)＞v(Ⅱ)＝v(Ⅲ)＞v(Ⅳ)③某温度下，向恒容容器中加入Ag2O，分解过程中反应速率v(O2)与压强P的关系为v(O2)＝k(1－eq\f(P,Pc))，k为速率常数(定温下为常数)。当固体质量减少4%时，逆反应速率最大。若转化率为14.5%，则v(O2)＝_______(用k表示)。三、速率常数与化学平衡常数的关系13.(2024届黑龙江大庆实验中学)工业上利用CO2和H2制备HCOOH，相关化学键的键能如下表所示：键C＝OH－HO－HC－HC－O键能/kJ∙mol－1745436462.8413.4351已知：①温度为T1℃时，CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)K＝2②实验测得：正＝k正c(CO2)c(H2)，v逆＝k逆c(HCOOH)，k正、k逆为速率常数下列说法错误的是A.T1℃时，密闭容器充入浓度均为1mol·L－1的CO2(g)、H2(g)，反应至平衡，则HCOOH(g)体积分数为1/3B.反应CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)△H＜0C.若温度为T2℃时，k正＝1.9k逆，则T2℃＜T1℃D.T1℃时，若向平衡后的体系中再充入CO2(g)、H2(g)、HCOOH(g)各1mol，此时正＞v逆14.(2023届浙江温州二模)工业上利用CO2和H2制备HCOOH，相关化学键的键能如下表所示：键C＝OH－HO－HC－HC－O键能/kJ∙mol－1745436462.8413.4351已知：①温度为T1℃时，CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)K＝2；②实验测得：正＝k正c(CO2)∙c(H2)，v逆＝k逆c(HCOOH)，k正、k逆为速率常数。下列说法不正确的是A.反应CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)的△H＜0B.T1℃时，密闭容器充入浓度均为1mol·L－1的CO2(g)、H2(g)，反应至平衡，则HCOOH(g)体积分数为eq\f(1,3)C.T1℃时，k逆＝0.5k正D.若温度为T2℃时，k逆＝2.1k正，则T2℃＞T1℃15.(2024届湖北高中名校联盟节选)氮氧化物是形成酸雨和光化学烟雾的主要物质之一。研究消除氮氧化物的反应机理，对建设生态文明、美丽中国具有重要意义。回答下列问题：(1)NO2是工业合成硝酸的中间产物，也是一种主要的大气污染物，工业可采用CH4消除NO2污染，主要原理为CH4(g)＋2NO2(g)CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g)△H。②在3.0L恒温密闭容器中通入1molCH4和2molNO2，进行上述反应，容器内气体总压强(p)随反应时间(t)变化的数据如表所示：反应时间t/min0246810总压强p/×100kPa4.805.445.765.926.006.00则0～4min用NO2表示该反应的平均速率v(NO2)＝________mol/(L•min)，该温度下的平衡常数Kp＝_________kPa。(2)N2O曾用作麻醉剂，其分解的方程式为2N2O(g)2N2(g)＋O2(g)，分别向四个密闭容器中充入如表所示相应气体，进行上述反应。容器I、II、III中N2O的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示：①若容器IV保持370℃，则起始反应速率v正(N2O)_______2v逆(O2)(填“＞”“＜”或“=”)。②A、B、C三点中压强最大的是_______。③碘蒸气的存在能大幅度提高N2O的分解速率，反应历程如下：第一步I2(g)2I(g)(快速平衡，平衡常数为K)第二步I(g)+N2O(g)N2(g)＋IO(g)(慢反应)第三步2IO(g)+2N2O(g)2N2(g)+2O2(g)+I2(g)(快反应)则第二步的活化能________(填“＞”“＜”或“＝”)第三步的活化能。实验表明，碘蒸气存在时N2O分解速率方程v＝k•c(N2O)•c0.5(I2)(k为速率常数)，已知第二步反应不影响第一步的平衡，其反应速率方程v＝k1•c(N2O)•c(I)(k1为速率常数)。则第一步反应的平衡常数K＝_____(用k和k1表示)。16.(2024届杭州高级中学节选)用CO2、CO和H2在催化剂作用下制取甲烷、甲醇、乙烯等有重要的意义。(3)以CO2为原料催化加氢合成C2H4的反应方程式：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)△H。常压下，FeCoMnK/BeO作催化剂，按n(CO2)∶n(H2)＝l∶3(总物质的量为4amol)的投料比充入密闭容器中发生反应，测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率影响情况如图1所示。①250℃下，上述反应达到平衡时容器体积为VL，则此温度下该反应的平衡常数为_____(用含a、V的代数式表示)。17．N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g)2NO2(g)。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中，在一定条件下，该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系：v(N2O4)＝k1·p(N2O4)，v(NO2)＝k2·p2(NO2)，其中k1、k2是与反应温度有关的常数。则一定温度下，k1、k2与平衡常数Kp的关系是k1＝________。18.(2022届八省八校节选)甲醇是重要的化工原料，研究甲醇的制备及用途在工业上有重要的意义。(2)对于反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，v正＝k正p(CO2)p3(H2)，v逆＝k逆p(CH3OH)p(H2O)。其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，p为气体分压(分压=物质的量分数×总压)。在540K下，按初始投料比n(CO2)∶n(H2)＝3∶1、n(CO2)∶n(H2)=1∶1、n(CO2)∶n(H2)=1∶3，得到不同压强条件下H2的平衡转化率关系图：①比较a、b、c各曲线所表示的投料比大小顺序为(用字母表示)。②点N在线b上，计算540K的压强平衡常数Kp=(用平衡分压代替平衡浓度计算)。③540K条件下，某容器测得某时刻p(CO2)=0.2MPa，p(CH3OH)=p(H2O)=0.1MPa，p(H2)=0.4MPa，此时v正∶v逆=。

知识梳理∙智能提升考点一化学平衡常数的概念及表达式1．化学平衡常数(Kc)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．数学表达式(1)对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，K＝eq\f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(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)。(2)平衡常数与方程式的关系①在相同温度下，对于给定的可逆反应，正逆反应的平衡常数互为倒数，即K正＝eq\f(1,K逆)。②方程式乘以某个系数x，则平衡常数变为原来的x次方。③两方程衡常数的乘积，即K总＝K1·K2。3.化学平衡常数(Kp)(1)定义有气体参与的反应，在化学平衡体系中，各气体物质的分压替代平衡浓度，计算的平衡常数叫压强平衡常数。(2)数学表达式对于一般可逆反应mA(g)＋nB(g)pc(g)＋qD(g)，当在一定温度下达到平衡时其压强平衡常数Kp可表示为Kp＝eq\f(pp(C)·pq(D),pm(A)·pn(B))，其中p(A)、p(B)、p(C)、p(D)表示反应物和生成物的分压，用平衡分压可以这样计算：分压＝总压×物质的量分数。p(总)＝p(A)＋p(B)＋p(C)＋p(D)；eq\f(p(A),p(B))＝eq\f(n(A),n(B))＝eq\f(c(A),c(B))(3)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，根据分压计算公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＝eq\f(p2(NH3),p(N2)·p3(H2))。考点二“三段式”突破平衡常数与“二率”的相关计算1．三段式计算“三段式法”是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时，要注意准确地列出起始量、变化量、平衡量，按题目要求进行计算，同时还要注意单位的统一。(1)分析三个量：即起始量、变化量、平衡量。(2)明确三个关系①对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。②对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。③各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。2．计算模式对以下反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mxmol，容器容积为VL。mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始/molab00变化/molmx

nxpxqx平衡/mola－mx

b－nxpxqx则有①K＝eq\f((\f(px,V))p·(\f(qx,V))q,(\f(a－mx,V))m·(\f(b－nx,V))n)。②c平(A)＝eq\f(a－mx,V)mol·L－1。③α(A)平＝eq\f(mx,a)×100%，α(A)∶α(B)＝eq\f(mx,a)∶eq\f(nx,b)＝eq\f(mb,na)。④φ(A)＝eq\f(a－mx,a＋b＋(p＋q－m－n)x)×100%。⑤eq\f(p(平),p(始))＝eq\f(a＋b＋(p＋q－m－n)x,a＋b)。⑥eq\x\to(ρ)(混)＝eq\f(a·M(A)＋b·M(B),V)g·L－1。⑦eq\x\to(M)＝eq\f(a·M(A)＋b·M(B),a＋b＋(p＋q－m－n)x)g·mol－1。⑧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＝eq\f(实际产量,理论产量)×100%。考点三速率常数与化学平衡常数的关系1．假设基元反应(能够一步完成的反应)为aA(g)＋bB(g)=cC(g)＋dD(g)，其速率可表示为v＝k·ca(A)·cb(B)，式中的k称为反应速率常数或速率常数，它表示单位浓度下的化学反应速率，与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响，通常反应速率常数越大，反应进行得越快。不同反应有不同的速率常数。2．正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系对于基元反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，v正＝k正·ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆·cc(C)·cd(D)，平衡常数K＝eq\f(cc(C)·cd(D),ca(A)·cb(B))＝eq\f(k正·v逆,k逆·v正)，反应达到平衡时v正＝v逆，故K＝eq\f(k正,k逆)。

强化训练∙巩固考点1．(2024届广东实验中学六校联考)在恒容密闭容器中，发生基元反应A(g)2B(g)ΔH，已知(正)＝k正∙c(A)，(逆)＝k逆∙c2(B)在不同温度下，测得c(A)或c(B)随时间t的变化曲线如图，则下列说法正确的是A.曲线Ⅱ、Ⅲ代表B的浓度变化，且△H＜0B.曲线Ⅰ代表A的浓度变化，且将在t2后不再变C．a、b、c三点的逆反应速率：c＞a＞bD.若k正、k逆为反应的速率常数，T1温度时eq\f(k正,k逆)＝362.(2024届河北唐山第一中学)已知2NO＋2H2＝2H2O＋N2的速率方程为υ正＝k正cα(NO)cβ(H2)，在800℃下测定了不同初始浓度及正反应速率的关系，数据如表，则下列说法中正确的是实验c0(NO)/(mol·L-l)c0(H2)/(mol·L-l)v正111v2214v3122v42x16vA.α、β的值分别为2、1B.表中的x为4C.降低温度，k正可能增大D.若υ逆＝k逆c2(H2O)c(N2)，则Kc＝eq\f(k正,k逆)3．(2024届河北邯郸大名一中)硫酸工业中。将SO2氧化为SO3是生产工艺中的重要环节。在温度为T1条件下，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应，2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H＜0，实验测得：正＝k正•c2(SO2)•c(O2)，v逆＝k逆•c2(SO3)。容器编号起始浓度/(mol·L-1)平衡浓度/(mol·L-1)c(SO2)c(O2)c(SO3)c(O2)Ⅰ0.60.300.2Ⅱ0.5x0.3Ⅲ0.30.250.2已知：k正、k逆为速率常数，仅受温度的影响。下列说法错误的是A．达到平衡时，平衡常数和速率常数的关系：K＝eq\f(k正,k逆)B．若容器Ⅱ中达到平衡时eq\f(c(SO3),c(SO2))＝1，则x＝0.45C．容器Ⅲ中达到平衡时，c(O2)＜0.25mol·L-1D．当温度升高为T2时，k正、k逆分别增大m倍和n倍，则m＜n5．(2024届湖北示范高中联考)用焦炭还原NO2的反应为：2NO2(g)＋2C(s)N2(g)＋2CO2(g)，在恒温条件下，1molNO2和足量C发生反应，测得平衡时CO2和NO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示；下列描述正确的是A．A、C两点的浓度平衡常数关系：Kc(A)＞Kc(C)B．C点NO2转化率最低C．B点时，该反应的压强平衡常数Kp(B)＝3.2MPaD．焦炭的用量越多，NO2的转化率越高6.(2024届浙江温州)一定温度的密闭容器中，反应A(g)＋B(g)2C(g)△H＞0达平衡。则下列有关说法不正确的是A.相同时间内，存在消耗关系：△n(C)＝2△n(A)B.其他条件不变，增大压强或添加催化剂，c(A)、c(B)不变C.反应正向的活化能一定大于逆向的活化能D.同一温度下，平衡浓度与平衡压强存在关系：Kc＝Kp7．(2024届山东临沂)T℃时，向容积为2L的刚性容器中充入1molCO2和一定量的H2发生反应：CO2(g)＋2H2(g)HCHO(g)＋H2O(g)，达到平衡时，HCHO的分压(分压=总压×物质的量分数)与起始eq\f(n(H2),n(CO2))的关系如图所示。已知：初始加入2molH2时，容器内气体的总压强为1.2pkPa。下列说法错误的是A．5min时反应到达c点，v(H2)=0.1mol·L-1·min-1B．随eq\f(n(H2),n(CO2))增大，HCHO的平衡压强不断增大C．b点时反应的平衡常数Kp＝eq\f(1.25,P)(kPa-1)D．c点时，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分压均增大0.2pkPa，平衡正向移动8．(2023届广东省考前模拟)在恒温条件下，向盛有食盐的2L恒容密闭容器中加入0.2molNO2、0.2molNO和0.1molCl2，发生如下两个反应：①2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)

△H1＜0，K1②2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)

△H2＜0

，K2，10分钟时反应达到平衡，测得容器内体系的压强减少20％，10分钟内用ClNO(g)表示的平均反应速率v(ClNO)＝7.5×10-3mol·L-1·min-1。下列说法正确的是A．平衡时NO2的转化率为40％B．其它条件保持不变，反应在恒压条件下进行，则平衡常数K2增大C．平衡后c(NO)＝2.5×10-2mol·L－1D．反应4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数为K＝eq\f(Keq\o\al(2,1),K2)9．(2023届重庆八中预测)氢能是清洁的绿色能源。现有一种太阳能两步法甲烷、水蒸气催化重整制氢工艺，第I、II步反应原理及反应的lgKp~T关系如图所示。下列有关说法正确的是A．CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)△H＜0B．NiFe2O4改变反应历程，降低了反应活化能，提升了反应物的平衡转化率C．1000℃时，反应CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)平衡常数Kp＝4D．某温度下，向反应体系中通入等体积的CH4(g)和H2O(g)，达到平衡时CH4的转化率为60%、则此时混合气体中H2的体积分数为56.25%10．(2023届泰安)下列有关化学平衡常数的描述中正确的是A．化学平衡常数的大小取决于化学反应的内因，与其他外界条件无关B．相同温度下，反应A＋BC与反应CA＋B的化学平衡常数相同C．反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<0的化学平衡常数随温度升高而增大D．反应A(g)＋B(g)2C(g)的平衡常数表达式为K＝eq\f(c2(C),c(A)·c(B))11．(2023届哈尔滨)某温度下，在一个2L的密闭容器中，加入4molA和2molB，发生反应：3A(g)＋2B(g)4C(s)＋2D(g)，反应一段时间后达到平衡状态，测得生成1.6molC。下列说法正确的是A．该反应的化学平衡常数K＝eq\f(c4(C)·c2(D),c3(A)·c2(B))B．B的平衡转化率是40%C．增大压强，化学平衡常数增大D．增加B的量，B的平衡转化率增大12．(2023届长沙)某温度下气体反应达到化学平衡状态，平衡常数K＝eq\f(c(A)·c2(B),c2(E)·c(F))，恒容时，若温度适当降低，F的浓度增大。下列说法正确的是A．增大c(A)、c(B)，K增大B．降低温度，正反应速率增大C．该反应的焓变为负值D．该反应的化学方程式为2E(g)＋F(g)A(g)＋2B(g)13．(2023届无锡)某温度下，反应SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)SO3(g)的平衡常数K1＝50，在同一温度下，反应SO3(g)SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)的平衡常数K2的值为A．2500B．100C．0.02D．0.00114．(2023届杭州)T℃时，在一固定容积的密闭容器中发生反应：A(g)＋B(g)C(s)ΔH<0，按照不同配比充入A、B，达到平衡时容器中A、B浓度变化如图中曲线(实线)所示，下列判断正确的是A．T℃时，该反应的平衡常数值为4B．c点没有达到平衡，此时反应向逆反应方向进行C．若c点为平衡点，则此时容器内的温度高于T℃D．T℃时，直线cd上的点均为平衡状态15．(2023届大连)温度为T1时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)(正反应吸热)。实验测得v正＝v(NO2)消耗＝k正·c2(NO2)，v逆＝v(NO)消耗＝2v(O2)消耗＝k逆·c2(NO)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是容器编号物质的起始浓度/(mol·L－1)物质的平衡浓度/(mol·L－1)c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2)Ⅰ0.6000.2Ⅱ0.30.50.2Ⅲ00.50.35A.达平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为4∶5B．达平衡时，容器Ⅱ中eq\f(c(O2),c(NO2))比容器Ⅰ中的大C．达平衡时，容器Ⅲ中NO的体积分数小于50%D．当温度改变为T2时，若k正＝k逆，则T2<T116．(2023届济南)在300mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如表：温度/℃2580230平衡常数5×10421.9×10－5下列说法正确的是A．上述生成Ni(CO)4(g)的反应为吸热反应B．在25℃时，反应Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为0.5C．在80℃时，测得某时刻Ni(CO)4、CO浓度均为0.5mol·L－1，则此时v正>v逆D．在80℃达到平衡时，测得n(CO)＝0.3mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2mol·L－117．(2024届湖南衡阳期中)汽车尾气中含有NOx、CO，排气管内的催化转化器可实现将污染性气体转化为CO2和N2。(4)一定温度下，起始时向2L的恒容密闭容器中充入0.3molCO(g)、0.3molNO(g)，仅发生反应2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)，起始气体总压强为180kPa，20min时反应达到平衡，此时气体总压强为起始压强的eq\f(5,6)。①0～20min内，v(N2)＝__________mol·L-1·min-1，NO转化率＝__________(保留三位有效数字)％。②此温度下，该反应的平衡常数Kp＝__________kPa-1(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常数)。18．(2024届湖南衡阳名校联考节选)二甲醚(DME)作为一种新兴的基本有机化工原料，在制药、燃料、农药等化学工业中有许多用途，还是未来制取低碳烯烃的主要原料之一。回答下列问题。(5)在恒温恒压(P)条件下，密闭容器中充入2.0molCO(g)和4.0molH2(g)发生应4H2(g)＋2CO(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)，平衡时H2的转化率为50%。达到平衡时，P(H2)＝______；平衡常数Kp＝______(以分压表示，分压=总压×物质的量分数。19．(2024届四川成都节选)为了达到碳中和，研发二氧化碳的利用技术成为热点。(3)用二氧化碳与氢气催化加氢制乙醇，其反应原理为：2CO2(g)＋6H2(g)＝CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)ΔH＜0。经实验测定在不同投料比x1、x2、x3时CO2的平衡转化率与温度的关系如图曲线所示[x＝eq\f(n(CO2),n(H2))]：①x1、x2、x3由大到小的顺序________________________；②从平衡角度分析，随温度升高，不同投料比时CO2的平衡转化率趋于相近的原因___________________________________________________；③在x＝eq\f(1,3)，温度为T，体积恒定的密闭容器中投入1molCO2时，初始压强为po，经一段时间反应达到平衡，CO2的转化率为50%，列式表示该反应的压强平衡常数Kp＝_____________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压x物质的量分数)。20．(2024届四川南充零诊节选)丙烯是应用广泛的基础化工原料，工业上通过丙烷脱氢制备的主要反应有：反应Ⅰ：丙烷直接脱氢：C3H8(g)C3H6(g)＋H2(g)ΔH1＝＋129kJ•mol﹣1Kp1反应Ⅱ：氧气氧化丙烷脱氢：2C3H8(g)＋O2(g)2C3H6(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－238kJ•mol﹣1Kp2回答下列问题：(1)反应H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)＝H2O(g)△H＝_________kJ•mol﹣1，Kp＝___________(用Kp1，Kp2表示)。21．(2024届湖南湘西)利用1－甲基萘(1－MN)制备四氢萘类物质(MTLs，包括1－MTL和5－MTL)。反应过程中伴有生成十氢萘(1－MD)的副反应，涉及反应如图：回答下列问题：(4)1－MN在6.0×103kPa的高压H2氛围下反应(H2压强近似等于总压)。不同温度下达平衡时各产物的选择性Si(某生成物i的物质的量与消耗1－MN的物质的量之比)和物质的量分数xi(xi表示物种i与除H2外其他各物种总物质的量之比)随1－MN平衡转化率y的变化关系如图乙所示，y为65%时反应R1的平衡常数Kp＝__________kPa-2(列出计算式)。22.(2024届湖南长沙周南中学节选)Ⅰ．煤是重要的化工原料，利用煤的气化、液化可制取甲醇等有机物，其中发生的反应有：①CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)△H1②CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)△H2＝－998kJ∙mol－1Ⅱ．“绿水青山，就是金山银山”，环境问题已被受全球广泛关注。氮的氧化物是大气主要污染物之一，环境保护的重要任务之一就是减少氮的氧化物等污染物在大气中的排放。查有关资料可知：的反应历程分两步：第一步：2NO(g)N2O2(快)△H1＜0；正＝k1正∙c2(NO)，逆＝k1逆∙c2(N2O2)；第二步：N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)(慢)△H2＜0；正＝k2正∙c(N2O2)∙c(O2)；逆＝k2逆∙c2(NO2)；(2)一定条件下，当反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)达到平衡状态时：①可用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示该反应的平衡常数，其表达式为K＝___________；(5)将一定量N2O4加入恒容密闭容器中，发生反应N2O4(g)2NO2(g)。测得在不同温度下，N2O4的物质的量分数α如图所示。已知N2O4的起始压强P0为140kPa，试计算图中a点对应温度下以平衡分压来表示的平衡常数Kp＝___________。23．(2024届好教育云一模节选)H2S的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。回答下列问题：(3)工业上可以通过硫化氢分解制得H2和硫蒸气。在密闭容器中充入一定量H2S气体，反应原理：2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)，H2S气体的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。①图中压强(P1、P2、P3)的大小顺序为。②如果要进一步提高H2S的平衡转化率，除改变温度、压强外，还可以采取的措施有___________。③在温度T2、P3＝5MPa条件下，该反应的平衡常数Kp＝MPa(已知：用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。24.(2024届吉林长春零调节选)一种在常温、常压下催化电解实现工业合成氨反应的工艺为：2N2(g)＋6H2O(l)＝4NH3(g)＋3O2(g)△H1＝＋1530kJ∙mol－1，该反应可分两步完成：反应Ⅰ：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)△H2＝－92.4kJ∙mol－1反应Ⅱ：2H2O(l)＝2H2(g)＋O2(g)△H3请回答下列问题：(2)将1.00molN2和3.00molH2充入到3L的恒容密闭容器中模拟反应Ⅰ：①该反应中物质浓度随时间变化的曲线如图所示，0~10nin内，v(H2)＝___________mol·L-1·min-1。②不同温度和压强下测得平衡时混合物中氨的体积分数与温度的关系如图所示：则B、C两点的平衡常数KB___________Kc(填“>”、“<”、“=”或“不确定”)；B点时N2的转化率＝___________(保留2位有效数字)。25.(2024届湖北武汉六中节选)从衣食住行到探索浩瀚宇宙，都有氮及其化合物的参与，但同时有毒含氮化合物的排放，也对环境产生污染。如何实现环境保护与资源利用的和谐统一，已成为我们的重要研究课题。(3)利用测压法在刚性密闭容器中研究T1℃时4NO(g)N2(g)＋2NO2(g)的分解反应，现将一定量的NO充入该密闭容器中，测得体系的总压强随时间的变化如下表所示：反应时间/min010203040压强/MPa15.0014.0213.2012.5012.50①0～20min时，v(NO2)＝_______MPa∙min-1。②T1℃时4NO(g)N2(g)＋2NO2(g)反应的平衡常数Kx＝_______(Kx为以物质的量分数表示的平衡常数)。若升高温度，N2的物质的量分数将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。26.(2024届河南名校联考节选)将各种易得的、廉价的资源进行催化重整，可以实现资源的综合利用，对环境保护和实现双碳目标具有十分重要的意义。(2)温度为T，向体积为V1、V2的恒容密闭容器中均通入1molCH3OH(g)和1molH2O(g)，仅发生反应CH3OH(g)＋H2O(g)＝3H2(g)＋CO2(g)，测得两容器中CO2的体积分数φ随时间t的变化曲线如图所示。①已知体积为V2的容器中，起始压强为1MPa，则0～0.5min内体积为V2的容器中的反应速率v(H2)＝_______MPa∙min-1；达到平衡时的平衡常数Kp＝_______MPa2(列出计算式即可，Kp为用平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。②c点时CH3OH的平衡转化率为_______%(保留3位有效数字)。27．(2023届湖南岳阳适应性考试节选)SO2是一种污染性气体，减少SO2在大气中的排放是环境保护的重要内容，回答下列问题：(3)利用反应：C(s)＋SO2(g)CO2(g)＋S(g)，可减少SO2在大气中的排放，800℃，在1.0L的恒容密闭容器中投入1.0molSO2和120gC，容器中压强为P0kPa，发生反应C(s)＋SO2(g)CO2(g)＋S(g)，5min时容器中CO2的体积分数为20%，10min时达平衡，容器中压强为pkPa时。0~5minv(SO2)___________kPa·min-1，800℃的化学平衡常数Kc＝___________mol/L。28.(2023届湖南省郴州市第二中学节选)2021年10月27日，以“探索与展望第五次工业革命中时尚产业的方向和绿色共识”为主题的2021气候创新·时尚峰会在柯桥举行。大会倡导绿色、低碳、循环、可持续的发展方式，共同构建新型世界纺织产业命运共同体。(4)在T℃时，向容积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO2和一定量的H2发生反应：CO2(g)＋2H2(g)HCHO(g)＋H2O(g)△H＜0。达到平衡时，HCHO的分压与起始的eq\f(n(H2),n(CO2))关系如图所示：①起始时容器内气体总压强为1.2PkPa，若5min时反应到达c点，则υ(H2)＝______mol·L-1·min-1。②b点时反应的化学平衡常数Kp＝___________(保留三位有效数字)(PkPa)。③c点时，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分压均增大0.05PkPa，则H2的转化率________(填“增大”、“不变”或“减小”)。29.(2023届内蒙古两市联考节选)探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：I．CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)△H1；K1II．CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)△H2；K2III．CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)△H3；K3回答下列问题：(1)△H3＝___________(用△H1、△H2表示)；K3＝___________(用K1，K2表示)(3)一定条件下，只发生反应I，原料初始组成n(CO2)∶n(H2)＝1∶3，反应达到平衡时，CH3OH的物质的量分数为x(CH3OH)＝0.1，用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式Kp＝___________(以分压表示，分压=总压物质的量分数)；则CO2的转化率为。30．(2023届湖北九师联盟)研究氮及其化合物的应用对治理大气污染、建设生态文明具有重要意义。回答下列问题：(2)反应2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g)△H＜0的净速率：v＝正－逆＝k正p2(CO)∙p2(NO)－k逆p2(CO2)∙p(N2)，其中k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数(只与温度有关)，p为气体的分压(分压=总压×物质的量分数)。①升高温度，eq\f(k正,k逆)_______(填“增大”“减小”或“不变”)。②在压强为p1kPa，温度为TK的体系中，投料比eq\f(n(CO),n(NO))＝1时，CO的平衡转化率为80%，则当体系中N2的体积分数为eq\f(1,9)时，eq\f(k正,k逆)＝_______。③反应在不同催化剂甲、乙条件下，NO的脱氮率在相同时间内随温度的变化如图1所示。在工业生产中应选用_______催化剂(填“甲”或“乙”)，理由是________________________________。31.(2023届湖北黄冈阶段性质测节选)二氧化碳甲烷化助力我国2060年前实现“碳中和”。(2)动力学研究：在多个1L恒容密闭装置中，分别充入1molCO2和4molH2发生上述反应Ⅰ，在不同温度下反应到10分钟时，测得H2转化率与温度关系如图1所示。已知该反应的速率方程为正＝k正∙c(CO2)c4(H2)，v逆＝k逆∙c(CH4)c2(H2O)，其中k正、k逆为速率常数，只受温度影响。①图1中，至a点的H2平均反应速率为_______mol·L-1·min-1。②图1中，v(a)逆_______v(c)逆(填“>”、“＝”或“＜”)。③图1中c点的lgk逆对应的是图2中的_______点。④图1中a点的v正，v逆与a点的K(平衡常数)、Q(浓度商)的关系是eq\f(正,v逆)＝______。(3)热动力学研究：向10L的恒压密闭装置中充入5molCO2和20molH2，在不同温度下同时发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ，得到平衡时各含碳物质的物质的量n(X)与温度T的关系如下图所示。①当反应Ⅰ和反应Ⅱ均达到化学平衡状态时，维持温度不变，压缩装置体积，则反应Ⅱ的平衡移动方向是_______(填序号)。A．正向移动B．逆向移动C．不移动D．无法确定②曲线Z表示的是_______(填写含碳元素物质的化学式)的物质的量与温度的关系，简述其在温度段500K～800K物质的量增大的原因。③800K时，反应Ⅱ的平衡常数为_______(计算结果保留两位有效数字)。32．(2023届衡水重点高中联考节选)生产医用防护口罩的原料聚丙烯属于有机高分子材料，其单体为丙烯。丙烯除了合成聚丙烯外，还广泛用于制备1，2－二氯丙烷、丙烯醛、丙烯酸等。回答下列问题：(2)丙烷无氧脱氢法制备丙烯反应如下：C3H8(g)C3H6(g)＋H2(g)△H＝+124kJ∙mol－1①某温度下，在刚性容器中充入C3H8(g)，起始压强为10kPa，平衡时总压为14kPa，C3H8(g)的平衡转化率为______________。该反应的平衡常数KP______________(以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。②总压分别为100kPa、10kPa时发生该反应，平衡体系中C3H8(g)和C3H6(g)的物质的量分数随温度的变化关系如图所示，其中曲线X代表压强为______________kPa时______________的物质的量分数随温度的变化关系。33．(2023届江西省“红色十校”联考)苯硫酚(C6H5SH)是石油添加剂和局部麻醉剂。已知：①C6H5Cl(g)＋H2S(g)C6H5SH(g)＋HCl(g)△H1②C6H5Cl(g)＋H2S(g)C6H6(g)＋HCl(g)＋eq\f(1,8)S8(g)△H2＝－45.8kJ∙mol－1③C6H5SH(g)C6H6(g)＋eq\f(1,8)S8(g)△H3＝－29.0kJ∙mol－1请回答下列问题：(4)在一定温度下，在恒容密闭容器中充入2molC6H5Cl(g)和2molH2S(g)发生上述反应①和②，达到平衡时测得容器中反应前后混合气体的总压强之比为eq\f(400,401)，C6H5SH(g)的物质的量分数为25%。此温度下，反应①的平衡常数KP＝_________(列计算式即可，提示：用气体分压计算的平衡常数为KP，气体分压等于总压×物质的量分数)。34.(2022年全国甲卷节选)金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途，目前生产钛的方法之一是将金红石(TiO2)转化为TiCl4，再进一步还原得到钛。回答下列问题：(1)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式及其平