平衡常数(或速率常数)的计算与应用(重难专练)-2026年高考化学二轮复习解析版_第1页
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重难06平衡常数(或速率常数)的计算与应用

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••J

I

01

J重难考向聚焦

重难技巧突破

一、化学平衡常数的含义及应用

(1)对于一般的可逆反应,〃A(g)+〃B(g)4^pC(g)+qD(g)

CP(C)・d(D)

①浓度商:在任意时刻的c,”(A),c〃(B),通常用。表示。

②化学平衡常数:在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幕之积与反应物浓度幕之

d>(C)Y(D)

积的比值是一个常数,用符号K表示:K”(A)d(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)意义及影响因素

K值只受温度的影响,与物质的浓度、压强等的变化无关。

内因反应物本身的性质

影响因素△〃<0,K值减小

外因温度升高

AH>0,K值增大

提醒:

①K只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。

②K值的大小只能预示某可逆反应向某方向进行的最大限度,不能预示反应达到平衡所需要的时间。

③当KA05时,可以认为反应进行完全。

(3)应用

①根据浓度商与平衡常数的大小关系,可以判断化学平衡移动的方向:

当。VK时,反应向正反应方向进行,直至达到新的平衡状态;

当Q=K时,反应处于平衡状态;

当8K时,反应向逆反应方向进行,直至达到新的平衡状态。

②判断可逆反应的反应热

(4)化学平衡常数和转化率的有关计算

“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。

对以下反应:mA(g)+〃B(g)K^pC(g)+qD(g),令A、B起始物质的量(mol)分别为a、h,达到平衡后,A

的消耗量为松mol,容器容积为VL。

用A(g)+〃B(g)=i/)C(g)+qD(g)

起始/molab00

变化/molnixnxpxqx

平衡/mola-nvcb-nxpxqx

pxqx

yp-yq

①平衡常数:K=a—〃ixb-iLx°

~~,n-~~~n

〃—"LT

②A的平衡浓度:c(A)=一~molL,

mxmxnxmb

③A的转化率:a(A)=TxlOO%,a(A):a(B)=~:石=茄;

〃(转化)r(转化)

(转化率=〃(起始)x100%=c(起始)x100%)

_______a—mx_______

④A的体积分数:8(A)=a+〃+[p+q—ni—n)工、100%。

某组分的物质的量

(某组分的体积分数=混合气体总的物质的量xKX)%)

某组分的平衡量

⑤平衡混合物中某组分的百分含量=平衡时各物质的总最x100%。

p华a+6+(“+</一切~~〃)x

⑥平衡压强与起始压强之比:公=a+b。

a-M(A)+b-M(B)

⑦混合气体的平均密度:"混=Vg-L'L

_a-M(A)+-M(B)

⑧混合气体的平均摩尔质量:M="+b+(p+g—机—〃)xg-mol'()

⑨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。

实际产量

产率=理论产量X100%。

二、压强平衡常数(Kp)

(1)对于一•般可逆反应"?A+〃B=/K+qD,当在一定温度下达到平衡时,其压强平衡常数Kp=

pP(C)川(D)

(A)”(B),其中p(A)、p(B)、p(C)、p(D)表示反应物和生成物的分压,平衡分压计算方法如下:

某气体的分压=总压p(总)x该气体的物质的量分数(或体积分数)。

p(息)=p(A)+p(B)+p(C)+p(D);

(2)两种。的计算模板:

①平衡总压为po

N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)

〃(平)abc

abc

〃(分压)。+》+小。“+〃+〃()

Qz+8+cpoJ

Kp=(aVbY

(〃+/;+cPoX。+/,+c'P07

②刚性容器起始压强为po,平衡转化率为a。

2NO2(g)一N2O4(g)

P(始)po0

1

△〃poa2Poa

1

P(平)po—poa277oa

1

2〃oa

Kp=5—poa)2

三、速率常数与平衡常数的计算

(1)速率常数含义

速率常数(左)是指在给一定温度下,反应物浓度皆为1mo卜时的反应速率。在相同的浓度条件下,可用速

率常数大小来比较化学反应的反应速率。

化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比,而速率常数是其比例常数,在恒温条件下,速率常数不

随反应物浓度的变化而改变。因此,可以应用速率方程求出该温度下任意浓度时的反应速率。

(2)速率方程

一定温度下,化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的暴的乘积成正比。

对于基元反应(能够一步完成的反应);aA+aB=gG+/?H,贝什一3(A)d(B)(其中k为速率常数)。如

①SO202SO2+CI2v=hc(SO2c12)

2

②2NO22NO+O2v=te(NO2)

22

③2H2+2NON2+2H2OV=^C(H2)-C(NO)

(3)速率常数的影响因素

温度对化学反应速率的影响是显著的,速率常数是温度的函数,通常反应速率常数越大,反应进行的越快。

同一反应,温度不同,速率常数将有不同的值,但浓度不影响速率常数。

(4)相同温度下,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)+Z?B(g)*±gG(g)+/?H(g)

v(正)=%正d(A)d(B);

v(逆)=4逆Y(G)・d(H)

d(G)d(H)&灯一.

平衡常数K=T(A)d(B)=A逆也正

上正

反应达平衡时,y,i.=u逆,故K=£。

重难保分练

(建议用时:15分钟)

1.(北京市朝阳区2025届高三下学期二模化学试题)一定温度下,H2(g)+I2(g)^2HI(g)△”<(),平

衡常数K=50.3。下列分析正确的是

A.恒温时.缩小体积.气体颜色变深,是平衡逆向移动导致的

B.升高温度既能增大反应速率又能促进平衡正向移动

C.若起始c(Hj=c(l2)=0.20molL」、c(HI)=2.0molU1,反应后气体颜色变深

D.断裂Im。1也和Imo%中的共价键所需能量大于断裂2moiHI中的共价键所需能显

【答案】C

【解析】A.该反应分子数不变,缩小体积,浓度增大,颜色加深,平衡不移动,故A错误;

B.反应放热,升高温度,反应速率增大,平衡逆向移动,故B错误:

C.Qc=—=IOO>5O.3=K,平衡逆向移动,h浓度增加,颜色加深,故C正确;

C(H2)C(I2)0.2x0.2

D.反应放热,则断裂1m。叫和加]。比中的共价键所需能量小于断裂2moiHI中的共价键所需能量,故D错

误;

故答案为C。

2.(2023•湖南卷)向一恒容密闭容器中加入ImolCH,和一定量的H?。,发生反应:

CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比xjx=坐幺]随温度的变化曲线如

nH

I(2o)J

图所示。下列说法错误的是

A.X,<x2

B.反应速率:Vb正<Vc正

C.点a、b、c对应的平衡常数:Ka<Kb=Kc

D.反应温度为当容器内压强不变时,反应达到平衡状态

【答案】B

【解析】A.一定条件下,增大水的浓度,能提高CH4的转化率,即x值越小,CH4的转化率越大,则x,<x2,

故A正确;

B.b点和c点温度相同,CH4的适始物质的量都为1mol,b点x值小于c点,则b点加水多,反应物浓度

大,则反应速率:丫卜正X,正,故B错误;

C.由图像可知,x一定时,温度升高CH4的平衡转化率增大,说明正反应为吸热反应,温度升高平衡正向

移动,K增大;温度相同,K不变,则点a、b、c对应的平衡常数:Ka<Kb=Kc,故C正确;

D.该反应为气体分了数增大的反应,反应进行时压强发生改变,所以温度定时,当容器内压强不变时,

反应达到平衡状态,故D正确:

答案选B。

2

3.3时,2NO2(g)^N2O4(g)^=l,vm(NO2)=^c(NO2),viS(N2O4)=A2-c(N2O4)>其中匕、乙只

与温度有关,将•定量的NO?充人注射器中,改变活塞位置,气体透光率随时间的变化如图所示(气体颜色

越深,透光率越低),下列说法错误的是

A.A时,"1="2

B.工时,k2=0.64,则7;>7;,

C.d点/(NOJ<加(NO2)

D.保持容积不变,再充入一定量NO?气体,NO2的平衡转化率变大

【答案】A

【解析】A.由反应达到平衡时,正逆反应速率相等可得:k/(NO?)=2k2aN?OJ,则^~,z昔=K=1,

ZK?C(INv^2)

故A错误;

ks

B.77时,由£=0.61可得:平衡常数K'=#=3VI,说明平衡向逆反应方向移动,温度刀大于7,,故

2K26

BE确;

C.由图可知,d点后透光率减小,说明二氧化氮浓度增大,平衡向逆反应方向移动,则二氧化氮的正反应

速率小于逆反应速率,故c正确;

D.保持容积不变,再充入一定量二氧化氮气体相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,二氧化氮的转化

率增大,故D正确;

故选A。

4.(2023•河北卷)在恒温恒容密闭容器中充入一定量W(g),发生如下反应:

2W(g)—4X(g)+Y(g)

③I②

2Z(g)

反应②和③的速率方程分别为V2=k?c2(X)和V3=k;C(Z),其中卜、%分别为反应②和③的速率常数,反应③

的活化能大于反应②。测得W(g)的浓度随时间的变化如下表。

t/min012345

c(W)/(molL7')0.1600.1130.0800.0560.0400.028

下列说法正确的是

A.0〜2min内,X的平均反应速率为0.080mol・lJmin」

B.若增大容器容积,平衡时Y的产率增大

C.若匕=匕,平衡时c(Z)=c(X)

D.若升高温度,平衡时c(Z)减小

【答案】D

【解析】A.由表知0~2min内Ac(W)=0.16・0.08=0.08mol/L,生成Ac(X)=2Ac(W)=0.16mol/L,但一部分X转

化为Z,造成AaXE).16moi/L,则v(X)〈”幽匹=0.080mol-L」min)故A错误;

2min

B.过程①是完全反应,过程②是可逆反应,若增大容器容积相当于减小压强,对■反应4X嘀U2Z®平衡向

气体体积增大的方向移动,即逆向移动,X的浓度增大,平衡时Y的产率减小,故B错误;

2

C.由速率之比等于系数比,平衡时2V逆(X)=vMZ),即2V3K2,2k3c(Z)=k2c(X),若号=冷,平衡时

2C(Z)=C2(X),故C错误;

D.反应③的活化能大于反应②,”{=正反应活化能-逆反应活化能<0,则4X(g)=2Z(QH<0,该反应是放

热反应,升高温度,平衡逆向移动,则平衡时c(Z)减小,故D正确;

故选D。

5.(2()25•河北卷)乙二醇(EG)是一种重要的基础化_L原料,可通过石油化,和煤化,等,业路线合成。

(1)石油化工路线中,环氧乙烷[EO)水合工艺是一种成熟的乙二醉生产方法,环氧乙烷和水反应生成乙二

醉,伴随生成二乙二醇(DEG)的副反应。

主反应:EO(叫)+Hq(l)=EG(叫)AH<0

副反应:EO(aq)+EG(aq)=DEG(aq)

体系中环氯乙烷初始浓度为1.5mol-L,恒温下反应30min,环氯乙烷完全转化,产物中

n(EG):n(DEG)=IO:la

①0~30min内,v总(EO)=mol-U1-min-1。

②下列说法正确的是(填序号)。

a.主反应中,生成物总能量高于反应物总能量

b.0-30min内,v总(EO)=v总(EG)

c.0~30min内,v主(EG):v副(DEG)=11:1

d.选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率

(2)煤化工路线中,利用合成气直接合成乙二醇,原子利用率可达100%,具有广阔的发展前景。反应如

下:2CO(g)+3H2(g)-HOCH2CH2OH(g)AHo按化学计量比进料,固定平衡转化率a,探究温度与压强

的关系。a分别为0.4、0.5和().6时,温度与压强的关系如图:

①代表a=0.6的曲线为(填“Ljx,L?”或“L3”);原因是

②AH0(填“”Y域“=”)。

xy(Y)xz(Z)

③已知:反应aA(g)+bB(g)nyY(g)+zZ(g),x为组分的物质的量分数,M、N两点

xa(A)xb(B)

对应的体系,KX(M)1<、(?4)(填“>”“<”或"="),D点对应体系的K,的值为

_P'(Y)P'(Z)

④已知:反应aA(g)+bB(g)-yY(g)+zZ(g),为组分的分压。调整进料比为

*(A)pb⑻,p

4

n(CO):n(H2)=m:3,系统压强维持P“MPa,ffia(H2)=0.75,此时K「=MPa"(用含有m和册的代

数式表示)。

【答案】(1)0.05cd

(2)L,该反应为气体体积减小的反应,温度相同时,增大压强,平衡正向移动,平衡转化这增大<

12m-1.50.75.1

pMPa——PnMfDPa

mnm)

【解析】⑴①。〜?。。】①内,环氧乙烷完全转化,%(EO)=M总(EO)JSmolLT=0050X)11」min“;

心\7At30min

②a.AH=生成物总能量-反应物总能量,主反应中,AH<0,贝]生成物总能量低于反应物总能量,a错误;

b.由题中信息可知主反应伴随副反应发生,EG作为主反应的生成物同时也是副反应的反应物,即EG浓度

的变化最小于EO浓度的变化最,0-30min内,(EO)>ve(EG),b错误;

c.主反应中,v,(EG)=v±(EO).副反应v副(EG)=v〃DEG),同一反应体系中物质一量变化量之比等于

浓度变化量之比,产物中n(EG):n(DEG)=10:l,即c(EG):c(DEG)=10:l,v总(EG)=v主(EG)-v副(EG),

反应时间相同,则v£EG):vffll(DEG)=10:l,上一条芳一-=10:1,则v主(EG):v副(DEG)=11:1,

V副(D匕旬

C正确;

d.选择适当催化剂可提高主反应的选择性,可提高乙二醇的最终产率,d正确;

故选cd;

HOCH2CH2OH(g)AH该反应为气体体积减小的反应,温度相同时,增大压强,

平衡正向移动,平衡转化率增大,P(L1)>P(L2)>P(L3),故L[、L2>L3对应a为0.6、0.5、0.4;

②由图可知,压强相同时,温度升高,平衡转化率减小,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反

应,AH<0;

③M、N的进料相同,平衡转化率相等,平衡时各组分物质的量分数分别相等,则KX(M)=KX(N);D点

对应的平衡转化率为0.5,根据题口信息,该反应按化学计量比讲料,设起始加入2moicO和3moiH,,列三

F

28(g)+3H2(g)•HOCH?CH:OH(g)

起始(mol)230-

段式:,平衡时,CO,也、HOCH2CH2OH

转化(mol)11.5

平衡(mol)11.50.5

的物质的品分数分别为!、!、!,

326

④设起始加入mmolCO和3moi出,此时“凡)=0.75,列三段式:

2C0(g)3H2(g)=HOCH2cH20H(g)

起始(mol)m30

,平衡时,气体总的物质的量为mmol,CO、

转化(mol)1.52.250.75

平衡(mol)m-1.50.750.75

也、HOCH2cH20H平衡分压分别■E22poMPa、"p°MPa、"p°MPa,

mm

—pMPa

0]

mMPaT

m-1.5.e—5pMPam-1.570.75MP

pMPa0pMPal-m~P°MPa

m0mm(1

6.(2025•云南卷)我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5C)绿色制氢新途径,并实现高附加值乙酸(沸点

118C)的生产,主要反应为:

I.C2H5OH(g)+H2O(g)=2H2(g)+CH3COOH(g)AH,Kpl

-

II.C,H,OH(g)=CH3CHO(g)+H2(g)AH2=+68.7kJ-mol'

问答下列问题:

(I)乙醇可由秸秆生产,主要过程为

秸秆型处.理一>纤维素3U乙醇

(2)对于反应I:

11

①已知CH3cH01)+风0®=2H2(g)+CH3COOH(g)AH=-24.3kJ.moE则AH.=kJmoP。

②一定温度下,下列叙述能说明恒容密闭容器中反应达到平衡状态的是(填标号)。

A.容器内的压强不再变化

B.混合气体的密度不再变化

C.CH.COOH的体积分数不再变化

D.单位时间内生成ImolH?。,同时消耗2molH?

③反应后从混合气体分离得到H”最适宜的方法为。

(3)恒压lOOkPa下,向密闭容器中按门(也0):"6&0坦=9:1投料,产氢速率和产物的选择性随温度变

化关系如图1,关键步骤中间体的能量变化如图2。[比如:乙酸选择性=,xlOU%]

1(X)1■乙酸口乙醛口Q副产物♦产氢速率

1

%

/80-O

E0.89

ii0-800.76

器W

60产物1

新/0.52

、0.45

£酒产物2

40麻

♦CH,CO//

<0.08*

一0.)4

20000

O♦CH:CO+*OH+*H

0

200220250270300''.-0.63

温度/℃产物3

注:Q副产物指CH"CO、CO?混合气体反应历程

图1图2

①由图1可知,反应I最适宜的温度为270℃,原因为。

②由图中信息可知,乙酸可能是(填“产物产物2”或“产物3”)。

③270C时,若该密闭容器中只发生反应I、H,平衡时乙醇的转化率为90%,乙酸的选择性为80%,则

p(CH3COOH):p(C2H5OH)=,平衡常数Kp|=kPa(列出计算式即可;用平衡分压代替平衡浓

度讣算,分压-总压K物质的量分数)。

【答案】(1)葡萄糖

(2)+44.4AC降温冷凝后收集气体

(3)乙酸选择性最大且反应速率较快产物136:50・72X100XL622

0.1x8.28x10.9

【解析】(1)纤维素水解得到葡萄糖,葡萄糖发酵产生二氧化碳和乙醇;

(2)①反应I-反应II得到“已知反应”,根据盖斯定律AH〕=AH+AH2=-24.3kJ・mol”+68.7kJmoH=+44.4

kJ-mol1;

②恒温恒容下发生GHQH(g)+H2O(g)=2H2(g)+CH3coOHQ):

A.该反应是气体总物质的量增大的反应,容器内的压强不再变化,说明气体总物质的量不再改变,说明反

应达到平衡状态,A符合题意;

B.体积自始至终不变,气体总质量自始至终不变,则气体密度不是变量,混合气体的密度不再变化,不能

说明反应是否达到平衡状态,B不符合题意;

C.CHWOOH的体积分数不再变化,说明其物质的量不再改变,反应已达平衡,C符合题意;

D.单位时间内生成Imolliq,|可时消耗2moi凡均是逆反应速率,不能说明反应是否达到平衡状态,D不

符合题意;

答案选AC:

③可利用混合体系中各物质的沸点差异分离出氢气,最适宜的方法为降温冷凝后收集气体;

(3)①由图1可知,反应I最适宜的温度为270℃,原因为乙酸选择性最大且反应速率较快;

②由图2可知关键步骤中生成产物1的最大能垒为0.58eV,生成产物2的最大能垒为0.66eV,生成产物3

的最大能垒为0.81eV,图1中乙酸的选择性最大,说明相同条件下生成乙酸的反应速率最大,则乙酸可能

是产物1:

③设投料n(H2O)=9mol,n(乙醇)=lmol,密闭容器中只发生反应I、H,平衡时乙醇的转化率为90%,乙酸

的选择性为80%,则平衡时生成的乙酸的物质的量=90%x80%xl=0.72moLn"乙醉)=lmolxl0%=0.1mol,

恒温恒压下,压强比二物质的量之比,故p(CHCOOH):p(GHQH)=0.72:0.1:36:5;列三段式

C2H5OH(g)+H2O(g)=2H2(g)+CH3COOH(g)C2H5OH(g)=H2(g)+CH3CHO(g)

An(mol)0.720.721.440.72'An(mol)0.180.180.18

时乙醇、H?O(g)、氢气、乙酸、乙醛的物质的量分别为O.lmol、8.28moK1.62mok0.72moK0.18mol,气

体总物质的量为0.lmol+8.28mol+l.62mol+0.72mol+0.18mol=10.9mol,则

lOOkPax—x(100kPax—)2—xl00x(—)22

10.910.910.910.90.72x100x1.62

KP.kPa

niQ2R0.18.280.1x8.28x10.9’

l(K)kPax—xl(X)kPax—X

10.910.910^Uk9

7.(湖南省长沙市明德中学2025.2026学年高三上学期11月月考)工业上含NO的烟气需要处理后才能排

放。处理NO的方法有多种,相关原理如下:

I.催化氧化吸收法

2NO(g)+O2(g).*2NO2(g),NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g),有关反应的能量变化曲线如图所示,两

图坐标标尺相同,回答下列问题。

-or

L

F

P

O

2NO2(g)

反应进程反应进程

(1)。3转化为的热化学方程式为;根据图像分析,用0,氧化NO的优点是

(2)在恒容密闭容器中,保持起始时反应物的总物质的量不变,充入和NO发生反应,平衡转化率与温

“(NO)

度⑺、投料比〃的关系如图所示。

〃(。3)

To温度/K

①%/(填,,、“v”或平衡常数K八人和K,由大到小的顺序为。

②若7=1,T°K下该反应的平衡常数3=。

H.催化还原转化法

(3)用氢气催化还原NO的烟气,可能发生反应:

①2NO(g)+2H2(g).2值)+2比01);

@N2(g)+3H2(g)Fe2NH3(g).

③其他反应。一定条件下,加入H?的体积分数,对该反应平衡时部分含氮物质的体积分数的影响如图所示。

随着H?体积分数增加,NO中N被还原的价态逐渐降低。当Hz的体积分数在0.5x10③〜0.75x10-时,NO

的转化率基本为100%,而N?和NH;、的体积分数仍呈增加趋势,则NO的还原产物还可能有

~

2

1

«

£

■»-加入出的体秋分散片|。」

in.光催化氧化法

(4)在酸性的环境中,用PI-g-C'N/、催化剂的光催化氧化法脱除NO的过程,如图所示。

光催化脱除原理和电化学反应原理类似,PI-g-GM光催化的P1和g-CjN,两端类似于两极。g-CaW端

发生反应(填“氧化”或“还原)其电极反应式为o

【答案】(1)0,仅)一?0,(?)△"=(&-凰)—?&-%)//〃血活化能E心小于活化能加,反

应速率快

(2)<(>Kb=K,16

(3)N2H4

(4)还原。2+2才+2^=也02

【解析】⑴从能量变化曲线可知,2NO(g)+O2(g)u2NQ{g)的反应热为AM=,

w(g)+o3(g).zq(g)+c)2(g)的反应热为△4=骂3-&4。那么2Oa(g)3C)2(g)的反应热

M=2八%一凶尸2(纥3—纥4)—(玛-纥2)。所以03转化为。2的热化学方程式为

7I

O3(g)pr>|O2(g)A/7=(Ea3-£a4)-l(EaI-£a2)V/^/o根据图像,对比左右两个图像可知,右侧图像反

应的活化能邑3小于左侧图像反应的活化能E;」,反应速率快。

(2)①在相同温度卜,NO的投料分数越小(即O,相对过量越多),NO的平衡转化率越高。图中7对应

的转化率高于外,故应为7<〃2o该反应正反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,平衡常数减小,b、c

两点温度相同,平衡常数相同,所以(>勺=(。

②若7=1,设〃(NO)=〃(O3)=\inol

TnK下该反应NO的转化率为8。%,列出三段式:

NO(g)+O.4g)-/va(g)+02(g)

开始量1100

八。,平衡时总气体的物质的量为:

反应量("%”)0.80.80.8U.O

剩余量(〃%")0.20.20.80.8

p(NQ)p(OJ

0.2mol+0.2moi+0.8mol+0.8moi=2.0mol,设压强为P,则K*=

p(NO>p(Oj

(3)已知NO的转化率基本为100%,说明NO基本都参与了反应,而N?和NFh的体积分数仍呈增加趋势,

且NO中N为+2价,被还原时化合价降低。在常见含氮化合物中,N的化合价还有0价、-3价、-2价

等。由于N2和N%已提及,所以NO的还原产物还可能有N'H,。

(4)根据图像可知,右侧g-GN,极氧气得电子,发生还原反应,生成过氧化氢,电极反应式为:

+

O2+2H+2e=H2O2O

重难抢分练

(建议用时:15分钟)

1.(2025•安徽卷)恒温恒压密比容器中,片。时加入A(g),各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲

线如图(反应速率v=kx,k为反应速率常数)。

下列说法错误的是

A.该条件下二旦

XM.T0h

B.Of时间段,生成M和N的平均反应速率相等

C.若加入催化剂,C增大,k?不变,贝IJX1和XM,平衡均变大

D.若A(g)rM(g)和A(g)fN(gj均为放热反应,升高温度则〃平的变大

【答案】C

【脩析】A.①人小)=\44)的长=/,②A(g)=N(g)K=/,②一①得到M(g)=N(g),则K=

k,

xN(¥1fe)_k^^k,k.,

XM(平衡)一_L_-k|k_2A正确;

k..

B.由图可知,()f时间段,生成M和N的物质的量相同,由此可知,成M和N的平均反应速率相等,B

正确;

C.若加入催化剂,(增大,更有利于生成M,则、变大,但催化剂不影响平衡移动,XM,平衡不变,C错误;

D.若A(g)fM(g)和A(g)fN(g)均为放热反应,升高温度,两个反应均逆向移动,A的物质的量分数变大,

即XA*衡变大,D正确;

故选C。

2.(2025•山东卷)在恒容密闭容器中,Na?SiR(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平

衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分汝I图所示。已知:心温度时,Na?SiR(s)完全分解;

体系中气相产物在工、Tj温度时的分压分别为小、p一下列说法错误的是

2.0

o

E

m1.5

s

1.0

显0.5

0.0

7一增大TxT2T3

A.a线所示物种为固相产物

B.1温度时,向容器中通入N0气相产物分压仍为口

C.P.M、于T?温度时热解反应的平衡常数Kp

D.1温度时、向容器中加入b线所示物种,重新达平衡时逆反应速率增大

【答案】D

【分析】Na?SiR(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物,则其分解产物为NaF(s)和SiR(g),

其分解的化学方程式为NazSiRG)-2NaF(s)+SiF,(g),根据图数据分析可知,a线代表NaF(s),b线代表

SiF’(g),c线代表Na?SiR(s)。由各线的走势可知,该反应为吸热反应,温度升高,化学平衡正向移动。

【解析】A.a线所示物种为NaF(s),NaF(s)固相产物,A正确:

B.1温度时,向容器中通入N2,恒容密闭容器的体积不变,各组分的浓度不变,化学平衡不发生移动,

虽然总压变大,但是气相产物分压不变,仍为“,B正确;

C.由图可知,升温b线代表的SiF4增多,则反应NazSiR⑸.2NaF(s)+SiR(g)为吸热反应,升温Kp

增大,已知:T?温度时,Na?SiR(s)完全分解,则该反应T2以及之后正向进行趋势很大,QP<KP,体系中

气相产物在T3温度时的分压为P3,Pj=Qp,恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有SiR(g),Kp=p(SiFj,

即T3温度时热解反应的平衡常数Kp=p(SiH),C正确;

D.据分析可知,b线所示物种为SiR(g),恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有SiR(g),Kp=p(SiF4),

温度不变心不变,[温度时向容器中加入SiH(g),重新达平衡时p(SiH)不变,则逆反应速率不变,D错误;

综上所述,本题选D。

3.(2()24•江苏卷)二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为:

①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH[=41.2kJmor'

②CO(g)+2H2(g)=CHQH(g)AH2

225℃、8xlO6PaT,将一定比例CO2、也混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及Li、L2、L3…

位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和CHQH的体积分数如图所示。下列说法正确的是

5|285

.-*-CH?OH内~0~

CO2.H2LJ山

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