高考化学学考复习第七章化学反应速率和化学平衡第25讲化学平衡常数及其计算检测新人教版.docx

第七章 化学反应速率和化学平衡 第25讲 化学平衡常数及其计算考纲要求1.了解化学平衡常数(K)的含义。2.能利用化学平衡常数进行相关计算。考点一化学平衡常数1概念在一定温度下，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表达式对于反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，K(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)。3意义及影响因素(1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。(2)K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。4应用(1)判断可逆反应进行的程度。(2)利用化学平衡常数，判断反应是否达到平衡或向何方向进行。对于化学反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)的任意状态，浓度商：Qc。QK，反应向正反应方向进行；QK，反应处于平衡状态；QK，反应向逆反应方向进行。(3)利用K可判断反应的热效应：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。深度思考1正误判断，正确的打“”，错误的打“”(1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度()(2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数()(3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动()(4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化()(5)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度()(6)化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化学平衡常数的变化取决于该反应的反应热()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2书写下列化学平衡的平衡常数表达式。(1)Cl2H2OHClHClO(2)C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)(3)CH3COOHC2H5OHCH3COOC2H5H2O(4)COH2OHCOOH(5)CaCO3(s)CaO(s)CO2(g)答案(1)K(2)K(3)K(4)K(5)Kc(CO2)3一定温度下，分析下列三个反应的平衡常数的关系N2(g)3H2(g)2NH3(g)K1N2(g)H2(g)NH3(g)K22NH3(g)N2(g)3H2(g)K3(1)K1和K2，K1K。(2)K1和K3，K1。题组一平衡常数的含义1研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2NO2(g)NaCl(s)NaNO3(s)ClNO(g)K12NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)K2则4NO2(g)2NaCl(s)2NaNO3(s)2NO(g)Cl2(g)的平衡常数K (用K1、K2表示)。答案解析K1，K2，K，所以K。2在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表所示：t/7008008301 0001 200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：(1)该反应的化学平衡常数表达式为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1 mol CO、5 mol H2O，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，容器中的化学反应已达到平衡。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。答案(1)(2)吸热(3)700 (4)等于(5)不解析(2)温度越高，K值越大，说明升温平衡正向移动，正向为吸热反应。(3)某温度下，各物质的平衡浓度有如下关系：3c(CO2)c(H2)5 c(CO)c(H2O)，根据平衡常数表达式K可知，K0.6，平衡常数只与温度有关，温度一定平衡常数为定值，所以此时对应的温度为700 。题组二化学平衡常数的应用3甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：化学反应平衡常数温度/5008002H2(g)CO(g)CH3OH(g)K12.50.15H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)K21.02.503H2(g)CO2(g)CH3OH(g)H2O(g)K3(1)据反应与可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3 (用K1、K2表示)。(2)反应的H (填“”或“”)0。答案(1)K1K2(2)解析(1)K1，K2，K3，K3K1K2。(2)根据K3K1K2,500 、800 时，反应的平衡常数分别为2.5,0.375；升温，K减小，平衡左移，正反应为放热反应，所以H0。4在一个体积为2 L的真空密闭容器中加入0.5 mol CaCO3，发生反应CaCO3(s)CaO (s)CO2(g)，测得二氧化碳的物质的量浓度随温度的变化关系如下图所示，图中A表示CO2的平衡浓度与温度的关系曲线，B表示不同温度下反应经过相同时间时CO2的物质的量浓度的变化曲线。请按要求回答下列问题：(1)该反应正反应为 (填“吸”或“放”)热反应，温度为T5 时，该反应耗时40 s达到平衡，则T5时，该反应的平衡常数数值为 。(2)如果该反应的平衡常数K值变大，该反应 (选填字母)。a一定向逆反应方向移动b在平衡移动时正反应速率先增大后减小c一定向正反应方向移动d在平衡移动时逆反应速率先减小后增大(3)请说明随温度的升高，曲线B向曲线A逼近的原因： 。(4)保持温度、体积不变，充入CO2气体，则CaCO3的质量 ，CaO的质量 ，CO2的浓度 (填“增大”，“减小”或“不变”)。(5)在T5下，维持温度和容器体积不变，向上述平衡体系中再充入0.5 mol N2，则最后平衡时容器中的CaCO3的质量为 g。答案(1)吸 0.2(2)bc(3)随着温度升高，反应速率加快，达到平衡所需要的时间变短(4)增大减小不变(5)10解析(1)T5 时，c(CO2)0.20 molL1，Kc(CO2)0.20。(2)K值增大，平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率。(4)体积不变，增大c(CO2)，平衡左移，CaCO3质量增大，CaO质量减小，由于温度不变，K不变，所以c(CO2)不变。(5)保持体积、温度不变，充入N2，平衡不移动，c(CO2)仍等于0.20 molL1，其物质的量为0.4 mol，所以剩余CaCO3的物质的量为0.5 mol0.4 mol0.1 mol，其质量为10 g。考点二有关化学平衡常数的计算1一个模式“三段式”如mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a molL1、b molL1，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx molL1。mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)c始/(molL1) a b 0 0c转/(molL1) mx nx px qxc平/(molL1) amx bnx px qxK。2明确三个量的关系(1)三个量：即起始量、变化量、平衡量。(2)关系对于同一反应物，起始量变化量平衡量。对于同一生成物，起始量变化量平衡量。各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。3掌握四个公式(1)反应物的转化率100%100%。(2)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100%。(3)混合物组分的百分含量100%。(4)某组分的体积分数。题组一平衡常数与转化率的关系1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CO和H2S混合加热并达到下列平衡：CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g)K0.1反应前CO物质的量为10 mol，平衡后CO物质的量为8 mol。下列说法正确的是()A升高温度，H2S浓度增加，表明该反应是吸热反应B通入CO后，正反应速率逐渐增大C反应前H2S物质的量为7 molDCO的平衡转化率为80%答案C解析A项，升高温度，H2S浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应吸热，正反应放热，错误；B项，通入CO气体瞬间正反应速率增大，达到最大值，向正反应方向建立新的平衡，正反应速率开始减小，错误；C项，设反应前H2S的物质的量为n mol，容器的容积为1 L，则 CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g)K0.1n(始)/mol 10 n 0 0n(转)/mol 2 2 2 2n(平)/mol 8 n2 2 2因为该反应是反应前后气体体积不变的反应，所以有K0.1，解得n7，正确；D项，根据上述计算可知CO的转化率为20%，错误。2已知可逆反应：M(g)N(g)P(g)Q(g)H0，请回答下列问题：(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为c(M)1 molL1，c(N)2.4 molL1；达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为 。(2)若反应温度升高，M的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(M)4 molL1，c(N)a molL1；达到平衡后，c(P)2 molL1，a 。(4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为c(M)c(N)b molL1，达到平衡后，M的转化率为 。答案(1)25%(2)增大(3)6(4)41%解析(1) M(g)N(g)P(g)Q(g)起始量molL1 1 2.4 0 0变化量molL1 160% 160%因此N的转化率为100%25%。(2)由于该反应的H0，即该反应为吸热反应，因此升高温度，平衡右移，M的转化率增大。(3)根据(1)可求出各平衡浓度：c(M)0.4 molL1c(N)1.8 molL1c(P)0.6 molL1c(Q)0.6 molL1因此化学平衡常数K由于温度不变，因此K不变，新状态达到平衡后c(P)2 molL1c(Q)2 molL1c(M)2 molL1c(N)(a2) molL1K解得a6。(4)设M的转化率为x，则达到平衡后各物质的平衡浓度分别为c(M)b(1x) molL1c(N)b(1x) molL1c(P)bx molL1c(Q)bx molL1K解得x41%。题组二速率常数与平衡常数的关系3(2016海南，16)顺1,2二甲基环丙烷和反1,2二甲基环丙烷可发生如下转化：该反应的速率方程可表示为v(正)k(正)c(顺)和v(逆)k(逆)c(反)，k(正)和k(逆)在一定温度时为常数，分别称作正、逆反应速率常数。回答下列问题：(1)已知：t1温度下，k(正)0.006 s1，k(逆)0.002 s1，该温度下反应的平衡常数值K1 ；该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，则H (填“小于”、“等于”或“大于”)0。(2)t2温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是 (填曲线编号)，平衡常数值K2 ；温度t1 t2(填“小于”、“等于”或“大于”)，判断理由是 。答案(1)3小于(2)B小于放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动解析(1)根据v(正)k(正)c(顺)，k(正)0.006 s1，则v(正)0.006 c(顺)，v(逆)k(逆)c(反)，k(逆)0.002 s1，则v(逆)0.002c(反)，化学平衡状态时正、逆反应速率相等，则0.006c(顺)0.002c(反)，该温度下反应的平衡常数K13；该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，说明断键吸收的能量小于成键释放的能量，即该反应为放热反应，则H小于0。(2)随着时间的推移，顺式异构体的质量分数不断减少，则符合条件的曲线是B，设顺式异构体的起始浓度为x，则可逆反应左右物质的化学计量数相等，均为1，则平衡时，顺式异构体为0.3x，反式异构体为0.7x，所以平衡常数为K2，因为K1K2，放热反应升高温度时平衡逆向移动，所以温度t2t1。4无色气体N2O4是一种强氧化剂，为重要的火箭推进剂之一。N2O4与NO2转换的热化学方程式为N2O4(g)2NO2(g)H24.4 kJmol1。上述反应中，正反应速率v正k正p(N2O4)，逆反应速率v逆k逆p2(NO2)，其中k正、k逆为速率常数，则Kp为 (以k正、k逆表示)。若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298 K、压强100 kPa)，已知该条件下k正4.8104 s1，当N2O4分解10%时，v正 kPas1。答案3.9106解析上述反应中，正反应速率v正k正p(N2O4)，逆反应速率v逆k逆p2(NO2)，其中k正、k逆为速率常数，平衡时，v正v逆，k正p(N2O4)k逆p2(NO2)，Kp为。若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298 K、压强100 kPa)，已知该条件下k正4.8104 s1，当N2O4分解10 %时，v正4.8104 s1100 kPa3.9106 kPas1。题组三压强平衡常数的相关计算5汽车尾气是造成雾霾天气的重要原因之一，尾气中的主要污染物为CxHy、NO、CO、SO2及固体颗粒物等。研究汽车尾气的成分及其发生的反应，可以为更好的治理汽车尾气提供技术支持。请回答下列问题：活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO，在1 L恒容密闭容器中加入0.100 0 mol NO和2.030 mol固体活性炭，生成A、B两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强如下表：活性炭/molNO/molA/molB/molp/MPa200 2.0000.040 00.030 00.030 03.93335 2.0050.050 00.025 00.025 0p根据上表数据，写出容器中发生反应的化学方程式： ，判断p (用“”、“”或“”填空)3.93 Pa。计算反应体系在200 时的平衡常数Kp (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压体积分数)。答案C2NON2CO2解析1 L恒容密闭容器中加入0.100 0 mol NO和2.030 mol固体活性炭，生成A、B两种气体，从不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强数据可以看出：n(C)n(NO)n(A)n(B)1211，所以可以推断出生成的A、B两种气体为N2和CO2，反应的化学方程式为C2NON2CO2。该反应的平衡常数Kp，200 时的平衡常数，容器的体积为1 L，平衡分压之比等于平衡浓度之比，带入表中数据计算得Kp。Kp含义：在化学平衡体系中，各气体物质的分压替代浓度，计算的平衡常数叫压强平衡常数。单位与表达式有关。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，根据分压计算分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。在2017最新考试大纲中明确提出：了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。所以在全国新课标卷以及各省市高考卷中均有所涉及，且具有一定的难度，属于难点拉分型题目，做该类题目应注意以下两个方面：1化工生产适宜条件选择的一般原则(1)从化学反应速率分析，既不能过快，又不能太慢。(2)从化学平衡移动分析，既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性。(3)从原料的利用率分析，增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本。(4)从实际生产能力分析，如设备承受高温、高压能力等。(5)注意催化剂的活性对温度的限制。2平衡类问题需综合考虑的几个方面(1)原料的来源、除杂，尤其考虑杂质对平衡的影响。(2)原料的循环利用。(3)产物的污染处理。(4)产物的酸碱性对反应的影响。(5)气体产物的压强对平衡造成的影响。(6)改变外界条件对多平衡体系的影响。专题训练题组一平衡原理对工农业生产的理论指导1化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。(1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体，发生如下反应：TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)H0()如下图所示，反应()在石英真空管中进行，先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g)，一段时间后，在温度为T1的一端得到了纯净TaS2晶体，则温度T1 T2(填“”、“”或“”)。上述反应体系中循环使用的物质是 。(2)CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应H 0(填“”或“”)。实际生产条件控制在250 、1.3104 kPa左右，选择此压强的理由是 。答案(1)I2(2)在1.3104 kPa下，CO的转化率已较高，再增大压强CO转化率提高不大，同时生产成本增加，得不偿失解析(1)由题意知，未提纯的TaS2粉末变成纯净TaS2晶体，要经过两步转化：TaS22I2=TaI4S2，TaI4S2=TaS22I2，即反应()先在温度T2端正向进行，后在温度T1端逆向进行，反应()的H大于0，因此温度T1小于T2，该过程中循环使用的物质是I2。(2)从图像来看，随着温度的升高，CO的转化率变小，使H0，综合温度、压强对CO转化率的影响来看，在题给压强下，CO的转化率已经很大，不必再增大压强。2如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2是当前科学家研究的重要课题。(1)科学家用H2和CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为2 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3.25 mol H2，在一定条件下反应，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。从反应开始到3 min时，氢气的平均反应速率v(H2) 。下列措施中一定能使CO2的转化率增大的是 。A在原容器中再充入1 mol CO2B在原容器中再充入1 mol H2C在原容器中充入1 mol HeD使用更有效的催化剂E缩小容器的容积F将水蒸气从体系中分离出(2)科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料，其热化学反应方程式为2CO2(g)6H2(g)CH3CH2OH(g)3H2O(g)Ha kJmol1，在一定压强下，测得该反应的实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问题。 温度(K)CO2转化率(%)n(H2)/n(CO2 )5006007008001.545332012260432815383623722上述反应的a 0(填“大于”或“小于”)。恒温下，向反应体系中加入固体催化剂，则反应产生的热量 (填“增大”、“减小”或“不变”)。增大的值，则生成乙醇的物质的量 (填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”)。答案(1)0.25 molL1min1BEF(2)小于不变不能确定解析(1)从反应开始到3 min时，v(CO2)(1.00 mol0.5 mol)(2 L3 min) molL1min1，根据反应的化学方程式：CO23H2CH3OHH2O，化学计量数之比等于化学反应速率之比，则v(H2)0.25 molL1min1。在原容器中再充入1 mol H2，平衡右移；缩小容器的容积，压强增大，平衡右移；将水蒸气从体系中分离出，减小了水蒸气的浓度，平衡右移。(2)上述反应中，升高温度，CO2的转化率降低，则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，a0。恒温下，向反应体系中加入固体催化剂，催化剂不能使平衡发生移动，反应产生的热量不变。题组二化工生产中蕴含化学原理的分析3合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为N2 (g)3H2 (g)2NH3 (g)H92.4 kJmol1，一种工业合成氨的简易流程图如下：(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式： 。(2)步骤中制氢气原理如下：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)H206.4 kJmol1CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H41.2 kJmol1对于反应，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的措施是 (填字母)。a升高温度 b增大水蒸气浓度c加入催化剂 d降低压强利用反应，将CO进一步转化，可提高H2产量。若1 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应，得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体，则CO转化率为 。(3)图1表示500 、60.0 MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数： 。(4)依据温度对合成氨反应的影响，在图2坐标中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图。(5)上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号) 。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法： 。答案(1)2NH4HSO22NH3H2O2S(2)a90%(3)14.5%(4)(5)对原料气加压；分离液氨后，未反应的N2、H2循环使用解析(1)向NH4HS溶液中通入空气，发生氧化还原反应，有S单质生成，故反应为2NH4HSO22NH3H2O2S。(2)反应是一个吸热反应，升高温度平衡正向移动，将会增加H2的含量，同时提高反应速率；增大水蒸气的浓度，会提高反应速率，但H2的含量会降低；加入催化剂，不会引起H2含量的改变；降低压强，反应速率减小；故a正确。设CO反应掉n mol。 CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) 投入量/mol 0.2 0 0.8变化量/mol n n n最终量/mol 0.2n n 0.8n则：0.2nn0.8n1.18解得：n0.18CO的转化率为100%90%。(3)设投入N2和H2的物质的量分别是1 mol、3 mol，平衡时N2反应掉m mol。 N23H2 2NH3起始量/mol1 3 0变化量/molm 3m 2m平衡量/mol1m 33m 2m根据题意：42%，解得m0.59，所以平衡时N2的体积分数为100%14.5%。(4)通入原料气，反应开始，氨气的量增加，因为合成氨是一个放热反应，当达到平衡后温度升高，氨气的含量将减小。所以图像为(5)从流程图看，反应放出的能量得到充分利用是在热交换器中。提高合成氨原料转化率的方法是将未反应的原料重新送回反应器中循环使用、对原料气加压。12016全国卷，27(2)元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3(蓝紫色)、Cr(OH)(绿色)、Cr2O(橙红色)、CrO(黄色)等形式存在，Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：(2)CrO和Cr2O在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0 molL1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O)随c(H)的变化如图所示。用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应： 。由图可知，溶液酸性增大，CrO的平衡转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为 。升高温度，溶液中CrO的平衡转化率减小，则该反应的H 0(填“大于”“小于”或“等于”)。答案2CrO2HCr2OH2O增大1.01014小于解析由图可知，随着溶液酸性增大，溶液中c(Cr2O)逐渐增大，说明CrO逐渐转化为Cr2O，则CrO的平衡转化率逐渐增大，其反应的离子方程式为2CrO2HCr2OH2O；由图中A点数据，可知：c(Cr2O)0.25 molL1、c(H)1.0107 molL1，则进一步可知c(CrO)1.0 molL120.25 molL10.5 molL1，根据平衡常数的定义可计算出该转化反应的平衡常数为1.01014；升高温度，溶液中CrO的平衡转化率减小，说明化学平衡逆向移动，则正反应为放热反应，即该反应的H小于0。22016全国卷，27(2)(3)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323 K，NaClO2溶液浓度为5103 molL1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。离子SOSONONOClc/molL18.351046.871061.51041.21053.4103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”)。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”)。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。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”)。反应ClO2SO2SOCl的平衡常数K表达式为 。答案(2)4NO3ClO4OH=4NO3Cl2H2O提高减小大于NO溶解度较低(或脱硝反应活化能较高)(3)减小K解析(2)亚氯酸钠具有氧化性，可将NO气体氧化为NO，则NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式为4NO3ClO4OH=4NO3Cl2H2O。该反应是一个气体体积减小的反应，增大压强，有利于反应向消耗NO的方向进行，所以增大压强，NO的转化率提高；脱硝反应消耗OH，故随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐减小；根据题中表格数据发现，反应一段时间后溶液中SO的浓度最大，说明脱硫反应速率大于脱硝反应速率。原因除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高。(3)由图分析可知，温度升高，SO2或NO平衡分压的负对数均减小，说明升高温度，平衡逆向移动，因此脱硫、脱硝反应的平衡常数均减小；根据反应ClO2SO2SOCl可写出其平衡常数表达式为K。32015全国卷，28(4)Bodensteins研究了下列反应：2HI(g)H2(g)I2(g)在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为 。上述反应中，正反应速率为v正k正x2(HI)，逆反应速率为v逆k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为 (以K和k正表示)。若k正0.002 7 min1，在t40 min时，v正 min1。由上述实验数据计算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为 (填字母)。答案k正/K1.95103A点、E点解析2HI(g)H2 (g)I2 (g)是反应前后气体物质的量不变的反应。反应后x(HI)0.784，则x(H2)x(I2)0.108，K。到达平衡时，v正v逆，即k正x2(HI)k逆x(H2)x(I2)，k逆k正k正/K，在t40 min时，x(HI)0.85，v正k正x2(HI)0.002 7 min1(0.85)21.95103 min1。原平衡时，x(HI)为0.784，x(H2)为0.108，二者图中纵坐标均约为16(因为平衡时v正v逆)，升高温度，正、逆反应速率均加快，对应两点在1.6上面， 升高温度，平衡向正反应方向移动，x(HI)减小(A点符合)，x(H2)增大(E点符合)。1(2016邢台期末)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()AK值不变，平衡可能移动B平衡向右移动时，K值不一定变化CK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K，D项错误。2(2016大连重点中学联考)一定温度下，在一个容积为1 L的密闭容器中，充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，发生反应H2(g)I2(g)2HI(g)，经充分反应达到平衡后，生成的HI(g)占气体体积的50%，该温度下，在另一个容积为2 L的密闭容器中充入1 mol HI(g)发生反应HI(g)H2(g)I2(g)，则下列判断正确的是()A后一反应的平衡常数为1B后一反应的平衡常数为0.5C后一反应达到平衡时，H2的平衡浓度为0.25 molL1D后一反应达到平衡时，HI(g)的平衡浓度0.5 molL1答案B解析前一反应达平衡时c(H2)c(I2)0.5 molL1，c(HI)1 molL1，则平衡常数K14，而后一反应的平衡常数K20.5，A项错误，B项正确；设后一反应达平衡时c(H2)x molL1，则平衡时c(I2)x molL1，c(HI)(0.52x) molL1，K20.5，解得x0.125，故平衡时c(HI)0.25 molL1，C项错误，D项错误。3(2016北京朝阳区高三统考)活性炭可处理大气污染物NO，反应原理：C(s)2NO(g)N2(g)CO2(g)。T 时，在2 L密闭容器中加入0.100 mol NO和2.030 mol活性炭(无杂质)，平衡时活性炭物质的量是2.000 mol。下列说法不合理的是()A该温度下的平衡常数：KB达到平衡时，NO的转化率是60%C3 min末达到平衡，则v(NO)0.01 molL1min1D升高温度有利于活性炭处理更多的污染物NO答案D解析利用三段式分析。 C(s)2NO(g)N2(g)CO2(g)起始物质的量(mol) 2.030 0.100 0 0转化物质的量(mol) 0.030 0.060 0.030 0.030平衡物质的量(mol) 2.000 0.04 0.030 0.030平衡时各物质的浓度：c(NO)0.02 molL1，c(N2)0.015 molL1，c(CO2)0.015 molL1。A项，该温度下的平衡常数：K，正确；B项，达到平衡时，NO的转化率：100%60%，正确；C项，3 min末达到平衡，则v(NO)0.01 molL1min1，正确；D项，不知道反应是放热反应还是吸热反应，无法确定温度对该反应限度的影响，错误。4(2015天津理综，6)某温度下，在2 L的密闭容器中，加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)发生反应：X(g)mY(g)3Z(g)平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1 mol Z(g)，再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是()Am2B两次平衡的平衡常数相同CX与Y的平衡转化率之比为11D第二次平衡时，Z的浓度为0.4 molL1答案D解析A项，由题意可知两种条件下X、Y、Z的初始物质的量不同，而最终平衡状态相同，则两种条件下建立的平衡为温度、容积不变时的等效平衡，故满足反应前后气态物质计量数之和相等，则1m3，m2，正确；B项，温度不变，平衡常数不变，正确；C项，X、Y 的初始物质的量之比为12，根据方程式可知参加反应的X、Y的物质的量之比也为12，故X与Y的平衡转化率之比为11，正确；D项，由方程式可知该反应反应前后气体的物质的量不变，所以第二次平衡时气体的总物质的量为4 mol，则Z的物质的量为4 mol10%0.4 mol，Z的浓度为0.4 mol2 L0.2 molL1，错误。5(2015四川理综，7)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)CO2(g)2CO(g)，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：已知：气体分压(p分)气体总压(p总)体积分数。下列说法正确的是()A550 时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移动B650 时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0 %CT 时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动D925 时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp24.0p总答案B解析A项，C(s)CO2(g)2CO(g)的正反应是气体物质的量增加的反应，由于反应容器为体积可变的恒压密闭容器，充入惰性气体容器体积扩大，对反应体系相当于减小压强，故v正、v逆均减小，平衡正向移动，错误；B项，由图可知，650 时，若设起始时CO2的体积为1 L，平衡时CO2消耗的体积为x，则C(s)CO2(s)2CO(g)V(始) 1 0V(变) x 2xV(平) 1x 2x100%40.0%，x0.25 L，CO2的转化率为25%，正确；C项，由图可知，T 时平衡体系中CO和CO2的体积分数均为50%，故若恒压时充入等体积的CO2和CO两种气体平衡不发生移动，错误；D项，925 时，CO的平衡分压p(CO)p总96.0%，CO2的平衡分压p(CO2)p总4%，根据化学平衡常数的定义可知Kp23.04p总，错误。6(2017河南信阳监测)加热N2O5，依次发生的分解反应为N2O5(g)N2O3(g)O2(g)，N2O3(g)N2O(g)O2(g)。在2 L密闭容器中充入8 mol N2O5，加热到t ，达到平衡状态后O2为9 mol，N2O3为3.4 mol，则t 时反应的平衡常数为()A8.5 B9.6C10.2 D10.7答案A解析 N2O5N2O3O2N2O3N2OO2n(始)/mol 8 0 0 a 0 an(变)/mol a a a b b bn(平)/mol 8a a a ab b ab有ab9，ab3.4，得a6.2 mol，b2.8 mol，平衡时c(N2O5)0.9 molL1，c(N2O3)1.7 molL1，c(O2)