2023年高考化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算專題一.常考化學(xué)平衡常數(shù)的三種計(jì)算表達(dá)式

2.物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)平衡常數(shù):

提示：純固體、純液體的濃度看成1，不寫在表達(dá)式中物理意義：表示化學(xué)反應(yīng)正向進(jìn)行的程度大小的物理量二.化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素1.平衡常數(shù)只受溫度的影響，不受濃度、壓強(qiáng)等影響2.對(duì)于放熱反應(yīng)，升溫、逆移，K減小

對(duì)于放熱反應(yīng)，降溫、正移，K增大3.對(duì)于吸熱反應(yīng)，升溫、正移，K增大

對(duì)于吸熱反應(yīng)，降溫、逆移，K減小三.化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用1.平衡常數(shù)的大小表明正向進(jìn)行的程度大小。K越大，正向進(jìn)行的程度越大，轉(zhuǎn)化率越高。3.可以根據(jù)K和Qc的大小判斷平衡的移動(dòng)方向和速率的大小。

若Qc>K，逆移，V正<V逆

若Qc=K，不移，平衡狀態(tài)，V正=V逆

若Qc<K，正移，V正>V逆

<根據(jù)蓋斯定律：K正×K逆=12

=2400℃時(shí)，在0.5L的反應(yīng)容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，一段時(shí)間后，測(cè)得N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol、2mol，則此時(shí)反應(yīng)v正(NH3)_______v逆(NH3)(填“＞”“＜”“=”或“不能確定”)。=3.一定溫度CO還原脫除SO2：2CO(g)＋SO2(g)2CO2(g)+S(g)；若控制CO/SO2進(jìn)料比（物質(zhì)的量）為4:1，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，混合氣體中SO2的體積分?jǐn)?shù)為5%，則該反應(yīng)在此溫度下的平衡常數(shù)

。解：2CO(g)＋SO2(g)2CO2(g)+S(g)始：

4100變：

2xx2xx平：4-

2x1-x2xx

平：

2.5

0.251.50.75

1.08據(jù)數(shù)據(jù)算濃度平衡常數(shù)據(jù)表格數(shù)據(jù)算濃度平衡常數(shù)據(jù)圖像算濃度平衡常數(shù)計(jì)算反應(yīng)在10min時(shí)的平衡常數(shù)K=

(列出數(shù)學(xué)計(jì)算式，不必算出結(jié)果)。解：從圖中可以看出，反應(yīng)在10min時(shí)，n(CH4)=0.7mol，則參加反應(yīng)的CH4的物質(zhì)的量為1.8mol-0.7mol=1.1mol，則可建立以下三段式：K=五.壓強(qiáng)平衡常數(shù)的計(jì)算1.恒溫恒容剛性密閉容器中，CH4和CO2的分壓分別為20kPa、25kPa，加入合適的催化劑使其發(fā)生反應(yīng)下面反應(yīng)：達(dá)到平衡后測(cè)得體系壓強(qiáng)是起始時(shí)的1.8倍，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)的計(jì)算式為K=

(KPa)2，(用各物質(zhì)的分壓代替物質(zhì)的量濃度計(jì)算)解：2.T℃時(shí)，往壓強(qiáng)恒為100kPa的密閉容器中充入1mol·L-1的CH3CH=CH2和2mol·L-1CH3CH3發(fā)生反應(yīng)：CH3CH=CH2(g)＋CH3CH3(g)?CH3CH2CH3(g)＋CH2=CH2(g)測(cè)得CH3CH2CH3的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間t的變化如圖中曲線I所示。計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_______。(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù)，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，計(jì)算結(jié)果保留2位小數(shù))。解：0.17六.多平衡體系中壓強(qiáng)平衡常數(shù)的計(jì)算解：熱裂解：脫酸基：乙酸體積分?jǐn)?shù)：脫羧基反應(yīng)壓強(qiáng)平衡常數(shù)：平衡時(shí)：CH3COOHCOH2CH4CO20.20.40.40.60.69.1%0.8P在總壓強(qiáng)為pkPa達(dá)到平衡,CO2的轉(zhuǎn)化率為20%，CH3OH的選擇性為75%，反應(yīng)b的平衡常數(shù)Kp=

。解：設(shè)CO2和H2分別為1mol、3mol；總壓強(qiáng)為pkPa，平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為20%，則反應(yīng)CO2為0.2mol,列三段式：130013000.80.2-2xx0.20.80.2-2x0.2-x0.2解出：x=1.5mol反應(yīng)b的平衡常數(shù)Kp=

七.根據(jù)圖像算壓強(qiáng)平衡常數(shù)若平衡時(shí)A點(diǎn)容器內(nèi)總壓強(qiáng)為0.5MPa，則上述反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_______(MPa)2(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))解：

92.NOx的排放主要來(lái)自于汽車尾氣，有人利用反應(yīng)：用某物質(zhì)的平衡分壓代替其物質(zhì)的量濃度也可以表示化學(xué)平衡常數(shù)(記作Kp)：在1050K、1.1×106Pa時(shí)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=_______用活性炭對(duì)NO進(jìn)行吸附。已知在密閉容器中加入足量的C和一定量的NO氣體，保持恒壓，測(cè)得NO的轉(zhuǎn)化率隨著溫度變化如下圖所示：K=4八.物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示的平衡常數(shù)1.甲烷和水蒸氣催化重整是制備高純氫的方法之一。反應(yīng)如下：反應(yīng)ⅱ．反應(yīng)?。?234567891.800℃時(shí)，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的CH4和H2O，發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)＋H2O(g)

CO(g)＋3H2(g)，t2時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表(表中時(shí)間t2>t1)：1012131411反應(yīng)時(shí)間/minn(H2O)/moln(CO)/mol02.000.00t11.60

t2

1.40151234567891012131411反應(yīng)時(shí)間/minn(H2O)/moln(CO)/mol02.000.00t11.60

t2

1.40下列說(shuō)法正確的是A.反應(yīng)在t1min內(nèi)的平均速率為v(H2)＝

mol·L－1·min－1B.t2時(shí)，c(H2O)＝0.60mol·L－1C.t2時(shí)，H2O(g)的轉(zhuǎn)化率為70.0%D.保持其他條件不變，t3時(shí)(t3>t2)向容器中再通入0.20molH2O(g)，正反應(yīng)速率加快，

逆反應(yīng)速率減小√152.羰基硫(COS)可作為一種糧食熏蒸劑，能防止某些昆蟲、線蟲和真菌的危害。在恒容密閉容器中，將CO和H2S混合加熱并達(dá)到下列平衡：CO(g)＋H2S(g)

COS(g)＋H2(g)

K＝0.1反應(yīng)前CO的物質(zhì)的量為10mol，平衡后CO的物質(zhì)的量為8mol。下列說(shuō)法正確的是A.升高溫度，H2S濃度增大，表明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B.通入CO后，正反應(yīng)速率逐漸增大C.反應(yīng)前H2S物質(zhì)的量為7molD.CO的平衡轉(zhuǎn)化率為80%√1234567891012131411153.恒溫、恒壓下，將1molO2和2molSO2氣體充入一體積可變的容器中(狀態(tài)Ⅰ)，發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)，狀態(tài)Ⅱ時(shí)達(dá)平衡，則O2的轉(zhuǎn)化率為A.60%B.40%C.80%D.90%√123456789101213141115表示平衡時(shí)，丙烯的體積分?jǐn)?shù)(φ)與溫度(T)、w的關(guān)系，圖乙表示正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系。則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.圖甲中w2＞1B.圖乙中，A線表示逆反應(yīng)的平衡常數(shù)C.溫度為T1、w＝2時(shí)，Cl2的轉(zhuǎn)化率為50%D.若在恒容絕熱裝置中進(jìn)行上述反應(yīng)，達(dá)到

平衡時(shí)，裝置內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增大12345678910√12131411155.加熱N2O5依次發(fā)生的分解反應(yīng)為①N2O5(g)

N2O3(g)＋O2(g),②N2O3(g)

N2O(g)＋O2(g)。在容積為2L的密閉容器中充入8molN2O5，加熱到t

℃，達(dá)到平衡狀態(tài)后O2為9mol，N2O3為3.4mol。則t

℃時(shí)反應(yīng)①的平衡常數(shù)為A.10.7 B.8.5

C.9.6

D.10.21234567891012131411√156.溫度恒定的條件下，在2L容積不變的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。開始充入4mol的SO2和2mol的O2,10s后達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)c(SO3)＝0.5mol·L－1，下列說(shuō)法不正確的是A.v(SO2)∶v(O2)＝2∶1B.10s內(nèi)，v(SO3)＝0.05mol·L－1·s－1C.SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為25%D.平衡時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的12345678910√12131411157.在一個(gè)容積為2L的密閉容器中，加入0.8molA2氣體和0.6molB2氣體，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：A2(g)＋B2(g)

2AB(g)

ΔH<0，反應(yīng)中各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間的變化情況如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是A.圖中a點(diǎn)的值為0.15B.該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝0.03C.溫度升高，平衡常數(shù)K減小D.平衡時(shí)A2的轉(zhuǎn)化率為62.5%√1234567891012131411158.某固定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)C(s)＋CO2(g)

2CO(g)。現(xiàn)向該容器內(nèi)充入1.0mol·L－1的CO2，反應(yīng)過(guò)程中氣體體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化情況如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.t1min時(shí)，CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0%B.t2min時(shí)，該反應(yīng)體系未處于平衡狀態(tài)C.t3min時(shí)，向該容器中再充入CO2和CO各1.0mol·L－1，

平衡正向移動(dòng)D.t3min時(shí)，該反應(yīng)的Kp＝24.0p總[氣體分壓(p分)＝氣體總壓(p總)×體積分?jǐn)?shù)]12345678910√12131411159.某溫度下，在2L恒容密閉容器中加入一定量A，發(fā)生反應(yīng)：2A(g)

2B(g)＋C(g)

ΔH＝＋a(a>0)kJ·mol－1。反應(yīng)過(guò)程中B、A的濃度比與時(shí)間t有如圖所示關(guān)系，若測(cè)得第15min時(shí)，c(C)＝0.8mol·L－1。下列結(jié)論錯(cuò)誤的是A.該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為3.2B.A的初始物質(zhì)的量為4.8molC.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，A的轉(zhuǎn)化率約為66.7%D.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，吸收的熱量為0.8akJ1234567891012131411√1510.(2022·長(zhǎng)春模擬)固體碘化銨置于密閉容器中，加熱至一定溫度后保持溫度不變，容器中發(fā)生反應(yīng)：①NH4I(s)

NH3(g)＋HI(g)、②2HI(g)

H2(g)＋I(xiàn)2(g)，測(cè)得平衡時(shí)c(I2)＝0.5mol·L－1，反應(yīng)①的平衡常數(shù)為20，則下列結(jié)論不正確的是A.平衡時(shí)c(NH3)＝5mol·L－1B.平衡時(shí)HI分解率為20%C.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再發(fā)生變化不可以作為判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志D.平衡后縮小容器容積，NH4I的物質(zhì)的量增加，I2的物質(zhì)的量不變1234567891012131411√1511.N2O5是一種新型硝化劑，在一定溫度下可發(fā)生如下反應(yīng)：2N2O5(g)

4NO2(g)＋O2(g)

ΔH＞0。T1溫度時(shí)，向密閉容器中通入N2O5氣體，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表，下列說(shuō)法正確的是A.500s內(nèi)NO2的生成速率為

3.00×10－3mol·L－1·s－1B.T1溫度下該反應(yīng)平衡時(shí)N2O5的轉(zhuǎn)化率為50%C.達(dá)平衡后其他條件不變，將容器體積壓縮到原來(lái)的D.T1溫度下的平衡常數(shù)為K1，T2溫度下的平衡常數(shù)為K2，若T1>T2，則K1<K21234567891011√121314時(shí)間/s050010001500c(N2O5)/(mol·L－1)5.003.502.502.501512.乙烯氣相直接水合反應(yīng)制備乙醇：C2H4(g)＋H2O(g)

C2H5OH(g)

ΔH。乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)的變化關(guān)系如下[起始時(shí)，n(H2O)＝n(C2H4)＝1mol；a點(diǎn)容器體積為1L]。下列分析不正確的是A.乙烯氣相直接水合反應(yīng)的ΔH＜0B.圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)K＝C.圖中壓強(qiáng)的大小關(guān)系為p1＞p2＞p3D.達(dá)到平衡狀態(tài)a、b所需要的時(shí)間：a＞b1234567891011121314√1513.(1)對(duì)于反應(yīng)：2CH3OH(g)

CH3OCH3(g)＋H2O(g)

ΔH＝－24kJ·mol－1，在T

℃時(shí)，向體積不變的密閉容器中投入一定量CH3OH氣體，氣體混合物中CH3OCH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)φ(CH3OCH3)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如表所示：1234567891011121314t/min015304580100φ(CH3OCH3)00.050.080.090.100.1030min時(shí)，CH3OH的轉(zhuǎn)化率為_____；根據(jù)表中數(shù)據(jù)，T

℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_____。16%151234567891011121314(2)在恒容密閉容器中，加入足量的MoS2和O2，僅發(fā)生反應(yīng)：2MoS2(s)＋7O2(g)

2MoO3(s)＋4SO2(g)

ΔH。測(cè)得氧氣的平衡轉(zhuǎn)化率與起始?jí)簭?qiáng)、溫度的關(guān)系如圖所示：①p1、p2、p3的大小關(guān)系：____________。p1＞p2＞p3增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)，氧氣的轉(zhuǎn)化率增大，所以壓強(qiáng)：p1＞p2＞p3。151234567891011121314②若初始時(shí)通入7.0molO2，p2為7.0kPa，則A點(diǎn)平衡常數(shù)Kp＝__________(用氣體平衡分壓代替氣體平衡濃度計(jì)算，分壓＝總壓×氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，寫出計(jì)算式即可)。1514.某研究性學(xué)習(xí)小組研究了汽車尾氣中的NO與CO的反應(yīng)和某工業(yè)廢氣中的NO2與SO2的反應(yīng)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)一定溫度下，向某容積為1L的密閉容器中通入amolNO、b

molCO，控制一定的條件使其發(fā)生反應(yīng)：2NO(g)＋2CO(g)

N2(g)＋2CO2(g)

ΔH<0。測(cè)得NO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、投料比X(X＝

)的關(guān)系如圖甲所示。則T1___(填“>”或“<”)T2；若X1＝0.8、a＝2，反應(yīng)開始至達(dá)到平衡(對(duì)應(yīng)A點(diǎn))所用的時(shí)間是2min，則反應(yīng)發(fā)生的2min內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率v(N2)＝_________________，A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)K＝_____(保留3位有效數(shù)字)。1234567891011121314>0.4mol·L－1·min－115.815(2)在固定體積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：NO2(g)＋SO2(g)

SO3(g)＋NO(g)ΔH＝－41.8kJ·mol－1使用某種催化劑，改變

的值進(jìn)行多組實(shí)驗(yàn)(各組實(shí)驗(yàn)的溫度可能相同，也可能不同)，測(cè)定NO2的平衡轉(zhuǎn)化率。部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖乙所示。①如果要將圖乙中C點(diǎn)的平衡狀態(tài)改變?yōu)锽點(diǎn)的平衡狀態(tài)，應(yīng)采取的措施是_________。1234567891011121314降低溫度如果將圖乙中C點(diǎn)的平衡狀態(tài)改變?yōu)锽點(diǎn)的平衡狀態(tài)，NO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大，可以通過(guò)降低溫度使平衡正向移動(dòng)，從而使NO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大。15②若A點(diǎn)對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，SO2的起始濃度為c0mol·L－1，經(jīng)過(guò)tmin達(dá)到平衡狀態(tài)，該時(shí)段NO2的平均反應(yīng)速率v(NO2)＝____mol·L－1·min－1。123456789101112131415③若圖乙中C、D兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)溫度分別為TC和TD，通過(guò)計(jì)算判斷TC____(填“>”“＝”或“<”)TD。1234567891011121314＝1515.煤和甲烷既是重要的常用燃料，又是重要的化工原料。根據(jù)題意，回答下列問(wèn)題：Ⅰ.煤制天然氣過(guò)程中，存在多種化學(xué)反應(yīng)，其中在煤氣化裝置中發(fā)生反應(yīng)①C(s)＋H2O(g)

CO(g)＋H2(g)

ΔH＝＋135kJ·mol－1，而在水氣變換裝置中發(fā)生反應(yīng)②CO(g)＋H2O(g)

CO2(g)＋H2(g)