高考化学备考-考点40 化学平衡常数及转化率

考点4０化学平衡常数及转化率１．化学平衡常数（1)定义在一定温度下,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，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数),用K表示.(２）表达式对于一般的可逆反应:mＡ（g)＋ｎB(g)pC（g)＋qD（ｇ）,Ｋ=。（３）应用①判断反应进行的限度K值大,说明反应进行的程度大，反应物的转化率高.K值小,说明反应进行的程度小,反应物的转化率低。Ｋ<10−510−5～105>105反应程度很难进行反应可逆反应可接近完全②判断反应是否达到平衡状态化学反应aA（g)+bB(g)cC(g）+dD（g)在任意状态时,浓度商均为Qc=。Qｃ＞Ｋ时,反应向逆反应方向进行；Qｃ＝K时,反应处于平衡状态;Qc〈K时，反应向正反应方向进行。③利用平衡常数判断反应的热效应若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应.2.转化率对于一般的化学反应：ａA＋ｂBcC＋ｄD,达到平衡时反应物Ａ的转化率为α（A)=×100%=×100％[c０（A)为起始时A的浓度,c（A)为平衡时Ａ的浓度］反应物平衡转化率的变化判断判断反应物转化率的变化时,不要把平衡正向移动与反应物转化率提高等同起来，要视具体情况而定。常见有以下几种情形:反应类型条件的改变反应物转化率的变化有多种反应物的可逆反应ｍA（g）+nB（ｇ）pC（g）+qＤ(g）恒容时只增加反应物A的用量反应物Ａ的转化率减小,反应物B的转化率增大同等倍数地增大（或减小）反应物Ａ、B的量恒温恒压条件下反应物转化率不变恒温恒容条件下m+n＞ｐ+q反应物A和Ｂ的转化率均增大m+n〈p＋q反应物Ａ和B的转化率均减小m+n＝p＋q反应物A和B的转化率均不变只有一种反应物的可逆反应ｍA(g)nB(ｇ)＋pＣ（g）增加反应物A的用量恒温恒压条件下反应物转化率不变恒温恒容条件下m＞n+ｐ反应物A的转化率增大ｍ<n＋p反应物A的转化率减小ｍ=ｎ＋p反应物Ａ和B的转化率不变考向一化学平衡常数及影响因素典例１下列关于化学平衡常数的说法中，正确的是A.在任何条件下,化学平衡常数都是一个定值B.化学平衡常数Ｋ可以推断一个可逆反应进行的程度C．化学平衡常数Ｋ只与温度、反应物浓度、体系的压强有关D。当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变【解析】A．在给定的反应方程式中，化学平衡常数只受温度的影响,温度改变则化学平衡常数改变，故错误；Ｂ．任何时刻Ｑｃ>Ｋ,说明平衡向逆反应方向进行，Ｑｃ＜Ｋ，说明平衡向正反应方向进行,Ｑｃ=K，说明反应达到平衡，故正确；C.化学平衡常数只受温度影响，故错误；D。根据选项C分析,故错误.【答案】B平衡常数的几个易错点(1）正、逆反应的平衡常数互为倒数;若方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应,平衡常数也会改变。(2)能代入平衡常数表达式的为气体、非水溶液中的Ｈ2Ｏ、溶液中的溶质，固体与纯液体以及溶液中Ｈ2O的浓度可看为常数，不能代入.考向二化学平衡常数的计算与应用典例1（1）在一定条件下ＣO（g）+H2Ｏ（ｇ)CO2(g）+H2(g），当CO与Ｈ2O（g)的起始物质的量之比为1∶５，达平衡时,ＣO转化了eq＼f（５，6)。若ａｋｇ含Cａ5（ＰO4）３F（相对分子质量为504)的质量分数为10%的磷尾矿,在上述过程中有b％的Ｃa5(PＯ4）3F转化为P4,将产生的ＣＯ与Ｈ２Ｏ（g）按起始物质的量之比1∶3混合,则在相同条件下达平衡时能产生H2______＿_kｇ。［已知：4Ca5（ＰO４)3F＋18ＳiO２+3０C2CａＦ2＋30CO＋1８ＣaSiＯ3＋3Ｐ４]（２）乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:CH2CＨ3（ｇ）CＨ=CH2（g）+Ｈ2(g）维持体系总压p恒定,在温度Ｔ时,物质的量为n、体积为Ｖ的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数K＝__＿_＿___（用α等符号表示）.【解析】（1)当ＣO和H2O(g）的起始物质的量之比为1∶５时，设CO为1mｏｌ，则：CO（g)＋Ｈ2O（g)CＯ2(g）＋H2(g）起始物质的量（mol）15０0改变物质的量（mｏｌ）eｑ\f（5,６)eq＼ｆ(5，6）eq＼f（5,6）eq\f(5，6）平衡物质的量(mol）eq\f（1，６)eq\f（２5，6）ｅq\f(5,6）eq\f（5，6)故此温度下，反应的平衡常数Ｋ=eｑ\f（c（CＯ2）·c（H2）,c（CO）·c(H２Ｏ））=1。由题意知，反应4Ｃa５（ＰO4）3F＋1８SiO2+30C２ＣaF2+3０CO+18ＣaSiO3＋3P4，若aｋg含Ｃa５(PＯ4)３F的质量分数为10%的磷尾矿，当有b%的Cａ5(ＰO4）3F转化为P４时,产生的CO的物质的量为n=ａb／67。2mol，将产生的CＯ和H2O（g）按起始物质的量之比为1∶3混合,设在相同条件下达到平衡时CO转化了xｍｏl，则CO（ｇ）＋H2O(g）CＯ2（ｇ)＋H２(ｇ）起始物质的量（mｏｌ）n3n00改变物质的量(mol）xｘxx平衡物质的量(mol)n－x3ｎ—xxx故eq\f（x·x,（n－x）·(3n-x)）＝1,得x＝eq\f（3,4）n,则达到平衡时产生的氢气的物质的量为eq＼f（ab，67。2)×eq\f（3，４）mol＝eq＼f(ａb,8９.6）ｍoｌ，氢气的质量为eq\f（ab，４4.８）ｇ=eq＼ｆ（aｂ，4４.8)×1０-3kｇ=eq\f（ab,４４8０0)kg。(２）从浓度角度求Ｋc:根据阿伏加德罗定律的推论,总压强p相同时，eq\ｆ(V1，V２)=ｅｑ＼f（n１，n2）,乙苯的转化率为α，由此可得：eq\ｆ(V，V反应后）＝eq＼ｆ(１,１+α),Ｖ反应后＝（1+α)V，根据化学方程式及平衡常数的定义：Kc=eq\f(\f（n2α2,V2（1＋α)2），\f(n(１－α),V(1＋α）)）=eq\f（ｎα2,Ｖ（1－α)(1+α))＝eq\ｆ(nα２，（１－α2）Ｖ）。从压强角度求Kp：容器中氢气的物质的量为αn,苯乙烯的物质的量为αn,乙苯的物质的量为(1—α）n,气体的总物质的量为(1+α)n，所以氢气的分压为eq\f（αn，（1+α）ｎ)p，苯乙烯的分压为ｅq\ｆ(αn,(1+α）n）p,乙苯的分压为eq\f（（１－α）n，（1+α)n）p，因此Ｋp=eq＼f(＼f(αn,(１+α）n)p·\ｆ(αn，(１+α）ｎ)p,\ｆ（(1-α)n，(1＋α）n)p)＝eq\f(α2，１－α2)p。【答案】(1）eｑ\ｆ(ab,４48０0）（2)ｅq\ｆ(α2，１—α２）peq\ｂ\lc\[\ｒc\］(\a\vs4\ａl\co1（或＼ｆ(ｎα２,(1-α2）V)))2．在一定体积的密闭容器中,进行化学反应ＣO２（g）+H2（g）CO(g)+H2O（g），其化学平衡常数K和温度T的关系如表：T/℃700８0０８301000１２０0K0.6０。9１．01.72．６回答下列问题：（1）该反应的化学平衡常数表达式K=。(2）该反应为（填“吸热"或“放热”）反应。（3）某温度下，各物质的平衡浓度符合下式:3c(CO2）·c（H2）=5ｃ(ＣO）·c（Ｈ２O),试判断此时的温度为。(４）若830℃时,向容器中充入１mｏlCO、5molＨ２O,反应达到平衡后,其化学平衡常数K（填“大于”“小于”或“等于"）1.0。（5）830℃时，容器中的反应已达到平衡.在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积，平衡（填“向正反应方向”“向逆反应方向"或“不")移动。(６）若１２00℃时，在某时刻平衡体系中ＣO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2mｏl·L−1、2mol·L−1、4moｌ·L−１、4mol·L−1，则此时上述反应的平衡移动方向为（填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”）.考向三转化率的计算与比较典例1已知可逆反应:M（ｇ)+Ｎ（g）Ｐ（g)+Q（ｇ）ΔＨ＞0，请回答下列问题。(1)某温度下，反应物的起始浓度分别为c(M）=１mol·L－1，c(N）=2.4mol·L－1；达到平衡后,Ｍ的转化率为60%,此时Ｎ的转化率为___＿＿___.（2)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c（Ｍ）＝4ｍol·L—1,c（N）=amoｌ·L－１；达到平衡后,ｃ（P)＝２mol·L-1，a=_＿______.（3）若反应温度不变，反应物的起始浓度为c(M）=ｃ(N）＝ｂmoｌ·L－１，达到平衡后,M的转化率为__＿_＿。【解析】用“平衡三段式法"，借助平衡常数来串联计算：（１）M（g)+N(g）P(g）+Q(ｇ)c始/（moｌ·Ｌ—１）12．400ｃ转/（mｏｌ·L-1）0。60.60.６0.６ｃ平／（mｏl·L－1）0．41.8０.６0.6α（N)＝eq\f（0．６,２．4）×１0０%＝25%，Ｋ＝eq\f（0。６×0.6,0。4×1。8)=0。5。（2）eq\b\ｌc＼｛\rc\(\a\ｖs４\al\cｏ1（c始／(mol·Ｌ-1)4ａ00，c平/（ｍol·L－1)2a－２22））由K＝eｑ\f（2×2，２×(a—2)）＝0．5，解得a＝6.（3）ｅq\ｂ＼ｌｃ＼｛\rc＼（＼a\vs4\aｌ\co1（c始／(moｌ·Ｌ－1）bb00,c平/（mol·L-1)b(1－x)b(1-x）bxｂx））由K=eｑ\ｆ（（bx)2，［b（１－x）]2）＝0.5，解得x≈0.41。【答案】（1)2５%（２)6(3）41％3。在一密闭容器，ａA（ｇ）ｂＢ（g）达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的６0%，则A。平衡向逆反应方向移动了Ｂ．物质A的转化率减少了C．物质B的质量分数增加了D.a>b1．只改变一个影响化学平衡的因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述不正确的是A.K值不变，平衡可能移动B．平衡向右移动时，K值不一定变化C.K值有变化，平衡一定移动D。相同条件下,同一个反应的方程式的化学计量数增大2倍,Ｋ值也增大两倍2．将1ｍolN2O5置于２Ｌ密闭容器中,在一定温度下发生下列反应：①2N2Ｏ5（g）２N２O4（g）+O２(g）；②N2O4(ｇ)2NＯ2（ｇ)。达到平衡时，c（O2）＝０。2mｏl·Ｌ-1，c（NＯ2)=0。６moｌ·L－1，则此温度下反应①的平衡常数为Ａ.3。2 B。0。２C.eq\f（1，180）ﻩD.ｅｑ\f(4,45）3．O３是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水，在水中易分解，产生的［O］为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下：反应①Ｏ３O2+［O]ΔH〉0平衡常数为Ｋ1；反应②[O］+O32O2ΔH<0平衡常数为K2;总反应:2O3３O２ΔＨ<0平衡常数为K。下列叙述正确的是A．降低温度，总反应K减小B．K＝K1＋K２Ｃ．适当升温，可提高消毒效率D。压强增大,Ｋ２减小４．已知反应Ｘ(ｇ)+Y(g）Ｒ（g)+Q（g)的平衡常数与温度的关系如表所示。830℃时，向一个2L的密闭容器中充入0.2mｏlX和０．8molY，反应初始４s内ｖ（X）＝0．０05mol/（L·ｓ）。下列说法正确的是温度/℃7００80０8301０0０１200平衡常数1。71。11。00.60.4A．4s时容器内c（Y)=0.７6mol/ＬB．830℃达平衡时，X的转化率为80%Ｃ．反应达平衡后，升高温度,平衡正向移动D。120０℃时反应Ｒ（ｇ)＋Ｑ(g)X(ｇ）+Y(g）的平衡常数K=0.45.在容积均为1L的三个密闭容器中，分别放入镍粉并充入1molCO,控制在不同温度下发生反应：Ni(s）＋4CＯ(g）Ni（ＣO）4(g),当反应进行到5min时，测得Nｉ（CＯ）4的体积分数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是A．正反应为吸热反应，平衡常数:Ｋ（T1)〉Ｋ(T2）B。反应进行到5min时，b容器中v正（CＯ）＝v逆（CO)C．达到平衡时,a、b、c中CO的转化率为b＞a>cD．减压或升温可将ｂ中的平衡状态转变成c中的平衡状态6．一定温度下,在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中投入SO2（g)和O2(g),进行反应,2SO2+O2２SO3,其起始物质的量及SO2的平衡转化率如下表所示。下列判断中正确的是甲乙丙丁密闭容器体积／Ｌ2221起始物质的量n（SO2）/ｍol０.400．800。8００。40ｎ（Ｏ2）/ｍol０.240。２40．4８0.２4SＯ2的平衡转化率%80α１α2α3Ａ.甲中反应的平衡常数小于乙B．该温度下,该反应的平衡常数K为400Ｃ．ＳO２的平衡转化率：α1＞α2＝α3D。容器中SO３的物质的量浓度：丙＝丁〈甲７．一定条件下,反应2NＨ３(g)N2(g)＋3Ｈ2(g）ΔH>0达到平衡时N2的体积分数与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是Ａ。压强：p1〉ｐ２B．b、ｃ两点对应的平衡常数：Kc＞KbC．a点：2ｖ(NH3)正=3ｖ(Ｈ2)逆D.a点：NH3的转化率为1/38．已知反应：2SO3（g）2ＳO2（g)+O2(g）ΔＨ〉０,某温度下，将2molＳO3置于10Ｌ密闭容器中,反应达平衡后,ＳO3的平衡转化率(α）与体系总压强(p）的关系如图甲所示。则下列说法正确的是①由图甲推断，B点ＳＯ2的平衡浓度为0.３mｏl／Ｌ②由图甲推断，A点对应温度下的平衡常数为1。2５×１０－3③达平衡后，压缩容器容积，则反应速率变化图像可以用图乙表示④相同压强、不同温度下SO3的转化率与温度关系如丙图所示A．①② B．②③Ｃ.③④ Ｄ.①④9．催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下,在CO２中通入H2，二者可发生以下两个平行反应：反应ⅠＣO2（g)＋3H2(g）CH３OH(ｇ)+H2O（g）ΔＨ1＝—5３．７ｋJ·mol－１反应ⅡCO2（ｇ）＋H２（ｇ）ＣO(g)+Ｈ2Ｏ（ｇ）ΔＨ2＝＋41.2kJ·mｏl-1某实验室控制一定的CO2和H２初始投料比，在相同压强下，经过相同反应时间测得如下实验数据（其中“甲醇选择性"是指转化的ＣO2中生成甲醇的百分比)：反应序号T／K催化剂CO2转化率/％甲醇选择性/％①543Cu/ZｎO纳米棒12．34２.3②543Cu/ＺnＯ纳米片１0.９7２.７③553Ｃu／ZnO纳米棒１5．339.１④5５3Cu／ＺnO纳米片1２.0７1。6(１）CO2的电子式是＿＿_______＿＿__。(２）反应Ⅰ的平衡常数表达式是Ｋ=_＿_＿__＿__＿＿＿______＿＿_____。（３)对比①和③可发现：同样催化剂条件下，温度升高,ＣO２转化率升高，而甲醇的选择性却降低，请解释甲醇选择性降低的可能原因___＿___＿＿_______＿____＿___＿___＿__＿_；对比①、②可发现，在同样温度下，采用Cu/ZnＯ纳米片使CO2转化率降低，而甲醇的选择性却提高,请解释甲醇的选择性提高的可能原因_______＿__＿__＿＿_＿__＿_＿＿_____＿_＿。（4）有利于提高CＯ2转化为CH3OH平衡转化率的措施有________。a．使用Ｃu／ZnO纳米棒做催化剂b．使用Ｃu/ZnO纳米片做催化剂c．降低反应温度d。投料比不变，增加反应物的浓度e.增大CＯ2和H2的初始投料比1０．CO2和CH4是两种重要的温室气体，通过CH４和CO２反应制造具有更高价值的化学品是目前的研究方向。（１）2５0℃时，以镍合金为催化剂,涉及此研究的某反应的平衡常数Ｋ=ＱＵOＴEc2(CO)·c2(H2)c(C（填选项字母).A．增大CO２的浓度Ｂ.升高温度C.降低温度Ｄ.增大压强Ｅ.减小压强(2)用某种特殊催化剂,可以将CＯ2和CH4直接转化成乙酸,温度超过某个值时乙酸的生成速率却减小了，原因是。（3）将CO２转化为甲醚的反应原理为２CO2(g)+6Ｈ２（g)CH3OCH3(g）+3H2O(l)。①已知一定压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，CＯ2的转化率如表:投料比［n(H2）／n（ＣO2)]50０K6０0Ｋ700Ｋ１．5４5%3３％20％xabｃ上述反应的焓变ΔＨ（填“>”、“<”或“=",下同)０,ΔS0,若a＞45%，则x1.5。②在80℃时,向体积为０．５L的密闭容器中加入2mｏlCO２和６ｍｏlH２，2０ｍiｎ后反应达到平衡，此时CH3ＯＣH3的物质的量为0.５ｍol，则该反应的平均反应速率v（CO2)=mｏl·L—１·mｉn－1，H2的转化率α（H２）=,在80℃时该反应的化学平衡常数为(列出计算式即可).1．［201９江苏］［双选］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ΔH＞0B．图中X点所示条件下,延长反应时间能提高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D．３8０℃下,ｃ起始（O2)=5.０×１0−4ｍol·L−1,NO平衡转化率为50%,则平衡常数Ｋ〉2００02．［２0１８江苏]一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应2SO2(ｇ）+Ｏ２(g）2ＳO３(g）（正反应放热），测得反应的相关数据如下:下列说法正确的是A．v1〈v2,ｃ2<2c1ﻩﻩ ﻩB．K１>Ｋ3,p２〉2p3Ｃ.ｖ１＜v3,α１（SＯ２）＞α3（SO2）ﻩ D.ｃ2＞2ｃ3，α２(SO3）+α３（SO2）<13．［201７天津]常压下羰基化法精炼镍的原理为:Ni(s)+4CＯ（g）Nｉ(ＣＯ）4(g）。23０℃时，该反应的平衡常数K=2×１0−５。已知:Ni（CO）4的沸点为42。2℃,固体杂质不参与反应.第一阶段:将粗镍与ＣO反应转化成气态Ni（CＯ）4；第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至23０℃制得高纯镍。下列判断正确的是A。增加c（CO），平衡向正向移动，反应的平衡常数增大Ｂ．第一阶段,在30℃和5０℃两者之间选择反应温度，选50℃Ｃ．第二阶段,Ｎi(CO)4分解率较低D.该反应达到平衡时，v生成［Ｎi(ＣO）４］＝4v生成(CO）4。［20１9新课标Ⅲ节选]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____________。(２)Dｅacon直接氧化法可按下列催化过程进行：CuＣｌ2(s)＝CｕCl(s)+Cl2（g)ΔＨ1=８3kＪ·mol—1ＣuCl(s)+Ｏ2（ｇ）＝CｕO(ｓ）+Cl2(ｇ)ΔＨ2=—20kJ·mol－１CuO（s）+2HCl（g)＝ＣuCl2(ｓ)+H2O（g)ΔH3=—121kＪ·ｍol—1则４HＣl（ｇ)+O２（g）=2Cl2(g)+2H2O（g）的ΔH=______＿＿_ｋJ·mol—1。(３)在一定温度的条件下,进一步提高HCｌ的转化率的方法是＿______＿__＿__＿。（写出２种)５.［2017新课标Ⅰ节选]近期发现，H2S是继NＯ、ＣＯ之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题：（3）H2Ｓ与CＯ2在高温下发生反应：H2S(ｇ)+ＣO2(g）CＯS（g）+H2O（g）。在6１0Ｋ时，将0.10moｌＣO２与0。4０ｍolH2S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。①H２S的平衡转化率=___＿___％，反应平衡常数K=________。②在６２0Ｋ重复试验,平衡后水的物质的量分数为0。03，Ｈ2S的转化率____＿，该反应的Ｈ_____0。(填“>"“＜”或“=”）③向反应器中再分别充入下列气体，能使H２S转化率增大的是__＿_____（填标号)Ａ．Ｈ2SB．CＯ２C。CＯSＤ．N２６.[201６上海]随着科学技术的发展和环保要求的不断提高,CO2的捕集利用技术成为研究的重点。完成下列填空：（1)目前国际空间站处理CO２的一个重要方法是将CO2还原,所涉及的反应方程式为：ＣO２(g）+4H2（ｇ)CＨ4（g）＋2Ｈ２Ｏ（g）已知H２的体积分数随温度升高而增加.若温度从３00℃升至40０℃，重新达到平衡，判断下列表格中各物理量的变化。（选填“增大”、“减小”或“不变"）v正ｖ逆平衡常数K转化率α（2）相同温度时,上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡，各物质的平衡浓度如下表：[CO2］/moｌ·Ｌ−1［H2］／ｍol·L−1［CH4］／moｌ·L−1[H２O］/mol·L−1平衡Ⅰaｂｃd平衡Ⅱmnxya、b、c、d与ｍ、n、x、y之间的关系式为＿___＿_＿＿_。7。[2０１6新课标全国Ⅲ节选］煤燃烧排放的烟气含有SO2和ＮOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO２溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题：（2)在鼓泡反应器中通入含有SO２和NO的烟气,反应温度为323K，NａＣlＯ2溶液浓度为５×１0−3mol·Ｌ−１.反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。离子Cl−c/（mol·Ｌ−1）８.35×10−４６.87×１0−6１．５×1０−41.2×10−５3.4×1０−３①写出ＮａＣｌO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式___＿______。增加压强,NO的转化率__＿＿__（填“提高”、“不变"或“降低”）。②随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐＿_____（填“增大”“不变”或“减小"）。③由实验结果可知,脱硫反应速率___＿_＿脱硝反应速率（填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是＿_＿_＿＿＿＿___。(３）在不同温度下，NaCｌO2溶液脱硫、脱硝的反应中，SO2和ＮＯ的平衡分压pe如图所示。①由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均__________＿_＿_(填“增大”、“不变”或“减小"）。②反应ClO2−＋２２＋Cl−的平衡常数K表达式为_＿＿＿_＿＿____。变式拓展变式拓展K12K2（２）根据“三段式"2NＯ（g）+Cｌ２(ｇ）2ClNＯ（ｇ)QＵOTE起始浓度(mol·L-1转化浓度(mol·L-1)平衡浓度(mol·L-1)0.1α1mol·L-110min2．【答案】（１）QUＯTEc(CO)×c(２）吸热（3）７００℃（4)等于（5）不（６)逆反应方向【解析】（１）根据化学方程式可写出K=QUOTEc(CO)×c(（２)分析表中数据可知,随着温度的升高，K值逐渐增大，说明正反应是吸热反应。(3）某温度下，由3ｃ（CO２）·ｃ(H2)=5c(ＣO）·ｃ（H2O）得出QUOTEc(CO)×c(H2O)c(CO2)×c(H（4）只要温度不变,K值就不变。（５)８3０℃时达到平衡，扩大容器体积，由于反应前后气体的物质的量不变，则平衡不移动。（6)该条件下Qc=QUOTEc(CO)×c(H2O)c(CO2)3．【答案】C【解析】体积增大一倍，压强减小，假设平衡不移动，B的浓度应是原来的50％<６０%,说明平衡移动,向正反应方向移动,A错误；平衡正向移动,Ａ的转化率增大，B错误；平衡正向移动,Ｂ的质量分数增大，C正确;减小压强，平衡应向体积增大的方向移动，即a＜b，D错误.考点冲关考点冲关1．【答案】D【解析】因改变压强或浓度引起化学平衡移动时,K值不变,Ａ项和Ｂ项均正确；Ｋ值只与温度有关,K值发生了变化,说明体系的温度改变,则平衡一定移动，C项正确;相同条件下,同一个反应的方程式的化学计量数增大2倍，K值应该变为Ｋeｑ\o\ａｌ(2，原)，D项错误。2.【答案】Ｂ【解析】N2O５分解得到N２Ｏ4部分转化为NＯ2（g)，平衡时ｃ(O2)=0．2mol·Ｌ—１，c(ＮO２）＝0．6mol·L-1,则平衡时c(N2O４）=2c(Ｏ２)—ｅq\f(1,2）c(NＯ2）＝０。2mol／L×2－eq＼f（1，２）×0。6ｍol/Ｌ=0．1moｌ/L，平衡时ｃ（N2O５)＝ｅq\f（1ｍｏｌ，2L)-2c（O２）＝0。5mol/L—０.2mol/L×2＝0.１mol／Ｌ,故反应①的平衡常数K=eｑ\f(c2（Ｎ２O4)×ｃ(O２），c２（Ｎ2O5))＝ｅq\ｆ（0.12×0．2，0.1２)＝0。2。3．【答案】C【解析】降温，总反应平衡向右移动，Ｋ增大,A项错误；Ｋ1=eq\f（c（O2）·c([Ｏ］）,c(O３))、Ｋ2＝eｑ\ｆ(ｃ2（O２），c（[O])·ｃ（O3)）、K＝eq\f（c3（O2）,c２(O3）)=K1·K2,B项错误；升高温度,反应①平衡向右移动,c（［O］)增大，可提高消毒效率，Ｃ项正确；对于给定的反应，平衡常数只与温度有关，D项错误。4。【答案】B【解析】反应初始4s内Ｘ的平均反应速率v(X）=0。005moｌ/（L·s），根据速率之比等于化学计量数之比，可知v（Y）＝v（X）=0.0０５mｏl/（L·s）,则4ｓ内Δc（Ｙ)＝0.005mol·L－1·s－1×4s=０。02mｏｌ／L，Y的起始浓度为ｅq\f(０.８mｏl，2Ｌ)=0.4moｌ/L，故４s时c(Y)＝0．４mｏｌ/Ｌ－0。0２mｏl/L=0.３8mol/Ｌ,A错误;设平衡时A的浓度变化量为x，则：X(g)+Y（ｇ)Ｒ（g）＋Q（g）c始／ｍｏl·L－1０．10.４０0c转/mｏl·L－1xｘxｘc平／ｍol·L-10。1-x0．4－xｘx故eq\f（x2，（0.１-ｘ)×(０．4x））=1。0，解得ｘ=0．０8，所以平衡时X的转化率为eq\ｆ（0。０8ｍｏl/L,0。1mol/L）×100％=80％，B正确；由表格可知，温度升高，化学平衡常数减小，平衡逆向移动，C错误；1２00℃时反应X（g)+Y(g)Ｒ（ｇ)＋Q（g）的平衡常数值为0.４，所以12０0℃时反应R(g)+Q（g）X（g)＋Y(ｇ)的平衡常数的值为ｅq\f(１，0.4）＝2.5，Ｄ错误。５。【答案】D【解析】温度越低，反应速率越慢，因此再结合a、ｂ、ｃ三容器对应数值知,ａ容器中反应未达到平衡,b→c的变化则说明随温度升高化学平衡逆向进行，则正反应为放热反应,A错误；反应进行到５min时,b容器未必达到平衡状态,则b容器中ｖ正(CO)不一定等于v逆（CO），B错误;其他条件相同时，随温度升高平衡左移，K值减小,CO转化率减小，达到平衡时,CO的转化率为a〉b〉ｃ，Ｃ错误;结合A项分析知，升温可使b中的平衡状态转变为c中的平衡状态，减压平衡逆向移动，导致Ni（CO）4浓度变小，即可使b中的平衡状态转变为c中的平衡状态,Ｄ正确。6．【答案】B【解析】温度一定，平衡常数不变，A错误；甲中平衡常数K＝=eｑ\f（0。1６2,0。042×０．０4)＝400，B正确；乙和丙中二氧化硫起始量相同,但丙中氧气物质的量大于乙中氧气物质的量,所以α1<α2，丙和丁中二氧化硫和氧气起始浓度相同，平衡等效,二氧化硫转化率相等,C错误；丙和丁平衡等效，三氧化硫浓度相同，丙中二氧化硫和氧气起始浓度是甲中二氧化硫和氧气起始浓度的2倍，浓度加倍等效于增大压强，所以丙中三氧化硫浓度大于甲中三氧化硫浓度,Ｄ错误。7.【答案】B【解析】A项,该反应为气体分子数增大的反应，恒温时，压强越大，Ｎ2的体积分数越小，p１<p2,故Ａ项错误;B项，ｂ、ｃ两点对应温度b＜c,该反应为吸热反应,温度越高,平衡常数越大，Kc＞Ｋｂ，故B正确;C项，反应速率之比等于化学计量数之比，3ｖ（NH3)正＝２v(H2）逆，故C错误;D项，对于反应２NH3（ｇ)N２（ｇ）＋３H２（ｇ）,假设反应前氨气的物质的量为1mol,反应的氨气的物质的量为xｍｏｌ，则ｅq＼ｆ（＼f(x，2）,1＋x）＝0。1，解得x=eq\f(１,４）,因此氨气的转化率为ｅq\f（1,4）,故D错误。8．【答案】B【解析】三氧化硫起始浓度为ｅq＼f（2moｌ,１0L）=0。2ｍol／L，由甲图可知B点SO3的转化率为1５％,根据浓度变化量之比等于化学计量数之比，所以Δｃ(SO２）＝Δc（SO3）＝15％×0.2moｌ/L=0.03ｍol／Ｌ,故二氧化硫的平衡浓度为０.０3ｍol/Ｌ，①错误；Ａ点时,SO３的转化率为20％,Δｃ（SO3)＝20％×0。2mｏl/L＝０。0４mｏl/L,平衡时，SＯ3、SＯ２、O２的浓度分别为０。16moｌ/L、0。0４mol/Ｌ、0.02ｍol/L,Ｋ＝＝eq\f(0.04２×０。02，０.１6２）＝1.２５×１0-3，②正确;此反应为不等体反应,压缩体积，相当于增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即逆向移动,因体积减小,各物质的浓度增大，故化学反应速率加快，③正确;升高温度平衡向吸热的方向移动，即正向移动,SO3的转化率将增大,与图像（图像上根据先拐先平的原则,T1大于T2,升高温度,SＯ３的转化率减小）不符合,④错误。综上所述,故选B。9.【答案】（１）（２）(３)反应Ⅰ为生成甲醇的反应，该反应是放热反应，因此升高温度，平衡逆向进行,因此甲醇的产率减小,甲醇的选择性降低因为在该时间段内，使用Cu/ZnO纳米片催化剂使反应Ⅰ速率增加，因此测得该时间段内得到的甲醇较多，甲醇选择性提高(4)ｃd【解析】（１)二氧化碳中碳原子在中间,碳氧之间为两个共用电子对,电子式为。（２)反应Ⅰ为CO２（g）＋3H2（ｇ）CH3OH(g）+H2O（g）,所以平衡常数表达式为K＝。(3）生成甲醇的反应是反应Ⅰ，而该反应是放热反应，升高温度,平衡逆向移动，导致甲醇的选择性降低。采用Cu/ZnＯ纳米片（催化剂）只能影响速率不能改变平衡,该实验并不是达到平衡后再测数据,而是反应相同时间后就测定，所以反应比较快的进行的量就多,因此结论是：Cu／ZnＯ纳米片催化剂使反应Ⅰ速率增加更明显，该时间段内得到的甲醇较多，甲醇选择性提高。(4）催化剂都不改变平衡状态,所以选项a、b都错误。降温使反应Ⅰ平衡正向移动,反应Ⅱ平衡逆向移动，所以提高了ＣO2转化为CH3OH平衡转化率,选项c正确。恒容,按照相同投料比，增大物质的浓度就是相当于增大压强，对于反应Ⅰ平衡正向移动,反应Ⅱ平衡不移动,所以提高了CO２转化为CH３OH平衡转化率,选项d正确。增大ＣＯ2和H2的初始投料比，实际会降低二氧化碳的转化率,选项e错误。10。【答案】(1）CＯ2（g）+CH４（ｇ）2CO(g）+2H2(g)BＡBE（2）催化剂的催化效率降低（3）①<〈〉②0.150%QUOTE122×66【解析】本题考查了化学平衡移动的影响因素、化学平衡常数的计算等知识，充分考查了考生的分析、理解能力及化学计算能力.（1)由平衡常数表达式知反应物为ＣO２、CH4，生成物为CＯ、H2，再由浓度幂知各物质前面的化学计量数分别为1、1、2、2，所以该反应的化学方程式为ＣＯ２（g）+ＣＨ4（ｇ)２CＯ（ｇ)+2H2(ｇ）。此反应的逆反应为放热反应,则CO2(ｇ）+CH4（ｇ)2CO（g）+2H2（g)为吸热反应，升高温度,平衡正向移动,平衡常数增大；增加反应物的浓度或减少生成物的浓度，平衡正向移动；增大压强要区别恒容充入惰性气体（或N2等不影响反应的气体)增大压强和恒容充入反应气体增大压强,故平衡不一定移动；减小压强平衡向正反应方向移动。（2）当温度超过某个值时，催化剂的催化效率降低,从而导致乙酸的生成速率降低。(３）①升高温度，ＣＯ2的转化率减小，说明平衡逆向移动，可知该反应为放热反应,ΔH〈0，因该反应前后气体分子数减小,故ΔＳ<０。在相同温度下,增大H2的浓度,可使平衡正向移动,从而提高CO２的转化率，故x＞1.５。②由题意知，利用三段式法则有：ｖ（ＣO2）=ＱUOTEΔcΔt＝QUOTE(4-2)mol·L-120min=0.1mｏl·L-1·min－1，H２的转化率α（H２）=QＵOＴE6mol·L-112mol·L-1×10０％＝５0%，80℃时,此反应的平衡常数K=QＵOTＥc(CH3OCH3)c2(CO2)·c6【备注】2CＯ２（g）ﻩ+ ６H2(g) ＣH3OCＨ3(g） + 3H2O（ｌ)开始（ｍｏl·L-1) 4 12ﻩ 0 ﻩ转化（ｍol·L—１) 2 ﻩ6ﻩ 1ﻩ 平衡（mol·L－1）ﻩ2 6 1 ﻩ直通高考直通高考1。【答案】BD【解析】A.随温度升高NＯ的转化率先升高后降低，说明温度较低时反应较慢，一段时间内并未达到平衡，分析温度较高时，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方向移动,根据勒夏特列原理分析该反应为放热反应,∆H<0，故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,故Ｂ正确；Ｃ。Y点，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,平衡向正反应方向移动，可以提高NＯ的转化率，故C错误；D。设NO起始浓度为ａmol/Ｌ，ＮＯ的转化率为50％,则平衡时NO、Ｏ２和NO2的浓度分别为０.5amｏｌ/L、（5×１0—4-0.２5ａ）moｌ／Ｌ、0．5amol/L，根据平衡常数表达式Ｋ＝>＝2０0０，故D正确；故选BD。【点睛】解本题时需要注意:实线中在最高点之前反应没有达到平衡状态，主要讨论温度对化学反应速率的影响;最高点之后反应达到平衡状态，可以研究温度对化学平衡的影响。2．【答案】CD【解析】对比容器的特点，将容器１和容器2对比，将容器1和容器3对比。容器2中加入4molSO３等效于在相同条件下反应物投入量为4mｏlＳO2和2ｍoｌO2，容器2中起始反应物物质的量为容器１的两倍,容器２相当于在容器1达平衡后增大压强,将容器的体积缩小为原来的一半，增大压强化学反应速率加快，υ2υ1，增大压强平衡向正反应方向移动,平衡时c22c１，p２２p１，α１（SO2）＋α2（ＳＯ３）1,容器１和容器2温度相同，Ｋ1＝K２；容器3相当于在容器１达到平衡后升高温度，升高温度化学反应速率加快，υ３υ1，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡时c3c1,p３ｐ1,α3(SO2）α1（SＯ2)，Ｋ３K1。根据上述分析,Ａ项，υ2υ1，c２2c1,A项错误；B项，K3K1，p22ｐ1，p3p1,则p22p3，B项错误；C项，υ3υ1，α3（ＳO2）α1（SＯ2),C项正确；Ｄ项，c22ｃ1,c3c1，则c22ｃ3，α1(SO2）+α2(SO3）１，α3（SO2）α1（SO2），则α2(SＯ3）+α3(SO2)１，D项正确；答案选CD。点睛：本题考查化学平衡时各物理量之间的关系，解题时巧妙设计中间状态，利用外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响判断。如容器２先设计其完全等效平衡的起始态为4ｍolSO２和2molO2，４ｍolSO2和2mｏlＯ2为两倍容器1中物质的量，起始物质的量成倍变化时相当于增大压强。3．【答案】Ｂ【解析】A、平衡常数只与温度有关，与浓度无关，所以增加c（CO)，平衡虽然向正向移动，但反应的平衡常数不变,Ａ错误；B、50时,Ｎｉ(CO)4以气态存在，有利于分离，从而促使平衡正向移动,Ｂ正确；Ｃ、2３0时,Ni(CO）4分解的平衡常数为５×1０６，可知分解率较高，Ｃ错误；Ｄ、v生成［Ｎi（CO）４］表示正向速率,ｖ生成（CO）表示逆向速率，当4v生成［Ｎｉ（CO)４］＝v生成(ＣO)时，反应达到化学平衡状态，D错误。故选B.【名师点睛】本题考查平衡状态的判定、平衡常数等。落实考试大纲修订思路,考查学科的必备知识和方法.化学平衡状态判断有两个依据，一是正逆反应速率相等，二是“变量”不变。注意D项化学平衡状态的判断容易粗心导致出错。4．【答案】(1)大于O２和Ｃｌ２分离能耗较高、HCl转化率较低