填空题研究3　平衡体系中的有关计算

填空题研究3平衡体系中的有关计算01.研真题

明确考向02.固主干

夯实必备03.题型练

提升考能内容索引01.研真题明确考向【真题1】(2025·甘肃卷节选)对于反应C2H2(g)＋H2(g)===C2H4(g)

ΔH1＝－175kJ·mol－1(25℃，101kPa)，反应速率v(C2H2)与H2浓度c(H2)的关系可用方程式v(C2H2)＝k[c(H2)]α表示(k为常数)。145℃时，保持其他条件不变，测定了不同浓度时的反应速率(如下表)。当v(C2H2)＝1.012×10－4

mol·L－1·s－1时，c(H2)＝_________mol·L－1。实验组c(H2)/mol·L－1v(C2H2)/mol·L－1·s－1一4.60×10－35.06×10－5二1.380×10－21.518×10－49.2×10－3

【真题2】(2024·安徽卷节选)一定温度和压强下，反应ⅰ

C2H6(g)⇌C2H4(g)＋H2(g)

Kx1反应ⅱ

C2H6(g)＋H2(g)⇌2CH4(g)

Kx2(Kx2远大于Kx1)(Kx是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数)①仅发生反应ⅰ时，C2H6的平衡转化率为25.0%，计算Kx1＝________。②同时发生反应ⅰ和ⅱ时，与仅发生反应ⅰ相比，C2H4的平衡产率________(填“增大”“减小”或“不变”)。0.067增大

【高考动向】平衡体系的相关计算是高考重要考查内容，在全国卷和各省份试卷中均是高频考点，常以图形、图表等形式进行考查，试题难度较大。其中，平衡常数K包括浓度平衡常数、物质的量分数平衡常数、压强平衡常数、标准平衡常数等。纵观近几年高考，该部分试题侧重考查考生的计算能力，培养考生的定量思维。02.固主干夯实必备

3．有关平衡常数K与Kp例，在一体积不变的密闭容器中发生化学反应：Fe2O3(s)＋2NH3(g)⇌2Fe(s)＋N2(g)＋3H2O(g)。

表达式说明K平衡浓度Kp用平衡分压代替平衡浓度；气体分压＝气体总压×物质的量分数03.题型练提升考能再练真题1．(2025·云南卷节选)我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5℃)绿色制氢新途径，并实现高附加值乙酸(沸点118℃)的生产，主要反应为Ⅰ.C2H5OH(g)＋H2O(g)===2H2(g)＋CH3COOH(g)

ΔH1

Kp1Ⅱ.C2H5OH(g)===CH3CHO(g)＋H2(g)

ΔH2＝＋68.7kJ·mol－1

36∶5

解析：设投料n(H2O)＝9mol，n(乙醇)＝1mol，密闭容器中只发生反应Ⅰ、Ⅱ，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%×80%×1＝0.72mol，n平(乙醇)＝1mol×10%＝0.1mol，故p(CH3COOH)∶p(C2H5OH)＝0.72∶0.1＝36∶5；列式

2．(2025·河南卷节选)CaCO3的热分解与NixPy催化的CH4重整结合，可生产高纯度合成气(H2＋CO)，实现碳资源的二次利用。主要反应如下：反应Ⅰ：CaCO3(s)⇌CaO(s)＋CO2(g)

ΔH1＝＋178kJ·mol－1反应Ⅱ：CH4(g)＋CO2(g)⇌2H2(g)＋2CO(g)

ΔH2＝＋247kJ·mol－1反应Ⅲ：H2(g)＋CO2(g)⇌H2O(g)＋CO(g)

ΔH3＝＋41kJ·mol－1

1.270%解析：一定温度、100kPa下，向体系中加入1.0molCaCO3和1.0molCH4，恒压反应至平衡时，体系中CaCO3转化率为80%，反应ⅠCaCO3(g)⇌CaO(g)＋CO2(g)平衡时生成n(CO2)＝0.8mol，CH4转化率为60%，CO物质的量为1.3mol，则

①0～t0min内，N2H4的转化率为____________(用含y2的代数式表示)。②0～t0min内，催化剂的选择性为______________(用含y1与y2的代数式表示)。(1－y2)×100%

设N点的转化率为平衡转化率，则该温度下反应的平衡常数K＝________(用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)。6

(1)0～50min，经方式______处理后的反应速率最快；在此期间，经方式丙处理后的平均反应速率v(SiHCl3)＝________mol·L－1·min－1。(2)当反应达平衡时，H2的浓度为________mol·L－1，平衡常数K的计算式为_________________。甲5.6×10－50.1951

在500℃、1.0×105Pa条件下，通入1molC2H5OH和3molH2O，反应经过tmin达到平衡，H2的平衡产率为80%，则反应ⅱ的物质的量分数平衡常数Kx＝________。0.225解析：由题意可知，在500℃、1.0×105Pa条件下，通入1molC2H5OH和3molH2O，H2的理论产量为6mol，实际产量为6mol×80%＝4.8mol；由题图可知，500℃时，平衡时CO2的选择性和CO的选择性均为50%，则n生成(CO)＝n生成(CO2)，设C2H5OH的转化量为xmol，假设反应ⅰ达到平衡后，再发生反应ⅱ，则可列三段式：

7．在一定温度下，利用催化剂将NH3分解为N2和H2。某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将0.1molNH3通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。(1)t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后N2分压变化趋势的曲线是________(用图中a、b、c、d表示)，理由是_________________________________________________________________________________________________________。b

开始体积减半，N2分压变为原来的2倍，随后由于加压平衡逆向移动，N2分压比原来2倍要小解析：t2时将容器体积压缩到原来的一半，开始N2分压变为原来的2倍，随后由于加压平衡逆向移动，N2分压比原来2倍要小，故曲线b符合。

0.48

8．(2024·山东聊城二模)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。(1)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，分别按初始投料比n(CO2)∶n(H2)＝3∶1、n(CO2)∶n(H2)＝1∶1、n(CO2)∶n(H2)＝1∶3进行反应，测得H2的平衡转化率随压强变化的关系如图甲所示。①投料比n(CO2)∶n(H2)＝1∶3的线是________(填“a”“b”或“c”)。②已知点N在线b上，计算该温度下压强平衡常数Kp＝________(MPa)－2。(用平衡分压代替平衡浓度计算)c0.32③该温度下，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＝________(保留两位有效数字)。0.41解析：①投料比越大，氢气的平衡转化率越高，因此a代表n(CO2)∶n(H2)＝3∶1时H2的平衡转化率随压强变化的关系曲线，b代表n(CO2)∶n(H2)＝1∶1时H2的平衡转化率随压强变化的关系曲线，c代表n(CO2)∶n(H2)＝1∶3时H2的平衡转化率随压强变化的关系曲线，答案为c。②N点为投料比n(CO2)∶n(H2)＝1∶1，氢气平衡转化率为60%，设初始二氧化碳和氢气的物质的量都为1mol，则有

15.0答案：

(3)目前世界上一半以上的乙酸都采用甲醇与CO反应来制备：CH3OH(g)＋CO(g)⇌CH3COOH(l)

ΔH<0。在恒压密闭容器中通入一定量的CH3OH和CO气体，测得甲醇的转化率随温度变化关系如图丙所示。①温度为T1K时，该反应的正反应速率v正(B)________(填“>”“<”或“＝”)v逆(A)。②B、C、D三点逆反应速率由大到小的顺序为_____________[用“v(D