2020高考熱點(diǎn)專題訓(xùn)練化學(xué)平衡常數(shù)儂p)及速率常數(shù)的計算題組一、氣體分壓及壓強(qiáng)平衡常數(shù)單項(xiàng)訓(xùn)練1、(2019全國1節(jié)選)5加元山研究了467℃、489℃時水煤氣變換中CO和H2分壓隨時間變化關(guān)系(如下圖所示)，催化劑為氧化鐵，實(shí)驗(yàn)初始時體系中的pH2O和PCO相等、PCO和PH相等。計算曲線a的反應(yīng)在30~90min內(nèi)的平均速率v(a)=kPa-min-ioo489℃時PH和PCO隨時間變467℃時o489℃時PH和PCO隨時間變化關(guān)系的曲線分別是2、［2019全國H節(jié)選］環(huán)戊二烯("一,)是重要的有機(jī)化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)?；卮鹣铝袉栴}：(1)某溫度下，等物質(zhì)的量的碘和環(huán)戊烯()在剛性容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng) (g)+I2(g)(g)+2HI(g)③AH3=89.3kJ-mol-1,起始總壓為105Pa,平衡時總壓增加了20%,環(huán)戊烯的轉(zhuǎn)化率為，該反應(yīng)的平衡常數(shù)度p=Pa。達(dá)到平衡后，欲增加環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有 (填標(biāo)號)。A.通入惰性氣體 B.提高溫度 C.增加環(huán)戊烯濃度 D.增加碘濃度(2)環(huán)戊二烯容易發(fā)生聚合生成二聚體，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。不同溫度下，溶液中環(huán)戊二烯濃度與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是 (填標(biāo)號)。T1>T2a點(diǎn)的反應(yīng)速率小于c點(diǎn)的反應(yīng)速率反施時間心

Ca點(diǎn)的正反應(yīng)速率大于b點(diǎn)的逆反應(yīng)速率D.b點(diǎn)時二聚體的濃度為0.45mol-L-13、(2015全國1節(jié)選)碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途?；卮鹣铝袉栴}:(l)Bodensteins研究了下列反應(yīng)：2HI(g), H2(g)+I2(g)AH=+11kJ-mol-i,在716K時，氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)％(HI)與反應(yīng)時間看的關(guān)系如下表：t/min020406080120%(HI)10.910.850.8150.7950.784%(HI)00.600.730.7730.7800.784①根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計算式為：②上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為v正=k正?%2(HI),逆反應(yīng)速率為v逆二k逆%(H2).%(I2)，其中k正、k逆為速率常數(shù)，貝Uk逆為(以K和k正表示)。若k正二0.0027min-1，在t=40min時，v正=min-1③由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計算得到v正?%(HI)和v逆?%(H2)的關(guān)系可用下圖表示。當(dāng)升高到某一溫度時，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，相應(yīng)的點(diǎn)分別為(填字母)4、一定溫度時，反應(yīng)CO(g)+2H2(g)==CH30H(g)△1=-90.1kJ-mol-1的平衡常數(shù)數(shù)值Kp=4.80x10-2，向容器中充入2molH2和1molCO，反應(yīng)(i)達(dá)平衡狀態(tài)時，甲醇的分壓p(CH30H)=24.0kPa，則平衡時，混合氣體中CH30H的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為(Kp是用平衡分壓代替平衡濃度所得的平衡常數(shù)，分壓二總壓x物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))5、SO2經(jīng)過凈化后與空氣混合進(jìn)行催化氧化可制取硫酸，其中SO2發(fā)生催化氧化的反應(yīng)為：2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)。若在T「C、0.1MPa條件下，往一密閉容器通入SO2和O2［其中n(SO2)：n(O2)=2:1］，測得容器內(nèi)總壓強(qiáng)與反應(yīng)時間如圖所示①圖中A點(diǎn)時，SO2的轉(zhuǎn)化率為

②在其他條件不變的情況下，測得T2c時壓強(qiáng)的變化曲線如圖所示，刻C點(diǎn)的正反應(yīng)速率匕（正）與A點(diǎn)的逆反應(yīng)速率匕（逆）的大小關(guān)系為匕（正）%（逆）（填，二“<”或"="）③圖中B點(diǎn)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp（用平衡分壓代替平衡濃度計算.分壓二總壓x物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）6、將CO2和甲烷重整制合成氣（CO和H2）是CO2資源化利用的有效途徑。合成氣用于制備甲醇的反應(yīng)為2H2（g）+CO（g）=CH30H（g） ￡H=-90.1kJ/mol①在T℃時，容積相同的甲、乙、丙三個恒容密閉容器中，按不同方式投人反應(yīng)物，測得反應(yīng)達(dá)到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:容器甲乙丙起始反應(yīng)物投入量2molH2、lmolCO1molCH30H2molCH30H平 c(CH3OH)/mol/Lc1C2C3衡反應(yīng)的能量變化ZkJxyz數(shù) 體系壓強(qiáng)/PaP1P2P3據(jù) 反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率a1a2a3下列說法正確的是■—A.2cl>c3 B.lxl+lyl<90.1 C.2P2Vp3 D.a1+a3<1②在T℃、恒容條件下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=6.0x10-3（kPa）2若甲容器中反應(yīng)達(dá)到平衡時p（CH30H）=24.0kPa,則平衡混合氣體中CH3OH的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為（Kp是用平衡分壓代替平衡濃度計算所得平衡常數(shù)，分壓二總壓x物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）7、325K、起始壓強(qiáng)為100kPa時，在恒容的密閉容器中充入4.6gNO2,發(fā)生反應(yīng)：2NO2（g）==N2O4（g）,達(dá)到平衡后容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為57.5。①no2與n2o4的消耗速率與其濃度的關(guān)系如圖所示，圖中交點(diǎn)A表示該反應(yīng)所處的狀態(tài)為A.平衡狀態(tài) B.向正反應(yīng)方向移動C.向逆反應(yīng)方向移動D.無法判斷②平衡時N02的轉(zhuǎn)化率為,此條件下的Kp=（Kp用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓二總壓x物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）題組二、涉及化學(xué)平衡綜合訓(xùn)練1、采用n2o5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術(shù)，在含能材料、醫(yī)藥等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}(1)1840年Devil用干燥的氯氣通過干燥的硝酸銀，得到N2O5。該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是一種氣體，其分子式為(2)F.Daniels等曾利用測壓法在剛性反應(yīng)器中研究了25℃時N2O式g)分解反應(yīng)：4NO2(g)+O2(g)11其中no2二聚為n2o4的反應(yīng)可以迅速達(dá)到平衡。體系的總壓強(qiáng)p隨時間t的變化如下表所示(尸^時，N2O4(g)完全分解)：t/min04080160260130017009p/kPa35.840.342.5.45.949.261.262.363.1①已知：2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g) AH尸-4.4kJ-mol-12NO2(g)=N2O4(g) AH2=-55.3kJ-mol-1則反應(yīng)N2O5(g)=2NO2(g)+1O2(g)的AH=kJ-mol-1②研究表明，N2O5(g)分解的反應(yīng)速率u=2X10-3XPn20s(kPa?min-1)。t=62min時，測得體系中Po2=2.9kPa,則此時的Pn20s=kPa,v=kPa-min-1③若提高反應(yīng)溫度至35℃,則UN2O5(g)完全分解后體系壓強(qiáng)p/35℃)—63.1kPa(W^于”“等于”或“小于”)，原因是 ④25℃時N2O4(g)=2NO2(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=kPa(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù)，計算結(jié)果保留1位小數(shù))(3)對于反應(yīng)2N2O5(g)-4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg提出如下反應(yīng)歷程：第一步n2o5==no2+no3 快速平衡第二步no2+no3tno+no2+o2 慢反應(yīng)第三步NO+NO3T2NO2 快反應(yīng)其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡。下列表述正確的是 A.v(第一步的逆反應(yīng))>v(第二步反應(yīng)) B.反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有NO3C.第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效 D.第三步反應(yīng)活化能較高2、三氯氫硅(SiHCl3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料?；卮鹣铝袉栴}：

(1)SiHCl3在常溫常壓下為易揮發(fā)的無色透明液體，遇潮氣時發(fā)煙生成HSiO)2O等，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 (2)SiHCl3在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)：2SiHCl3(g)—SiH2cl2(g)+SiCl4(g)AH1=48kJ-mol-13SiH2cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3(g)AH2=-30kJ-mol-1則反應(yīng)4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g)的AH=kJ-mol-1(3)對于反應(yīng)2SiHCl3(g)=SiH2cl2(g)+SiCl4(g)，采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑，在323K和343K時SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的結(jié)果如圖所示。①343K時反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率a=%。平衡常數(shù)K343K=(保留2位小數(shù))②在343K下：要提高SiHCl3轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是 ；要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時間，可采取的措施有、③比較a、b處反應(yīng)速率大?。簎a ub(填“大于""小于"或“等于")。反應(yīng)速率u=u正-u逆=?"一；；-?：川」「一，k正、k逆分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，計算a處—=(保留1位小數(shù))心：3、氮及其化合物是科學(xué)家們一直在探究的問題，它們在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生命活動中起著重要的作用?；卮鹣铝袉栴}：1.(1)已知氮氧化物轉(zhuǎn)化過程中的能量變化如圖(圖中表示生成2moINO2的能量變化)。1moINO氧化為moINO氧化為NO2的焓變△1=kJ/molO2(g),2KO(fl)1E0(2)某溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)如下：1E0a.2NO2(g)=^N2(g)+2O2(g) K=6.7x1016b.2NO(g)——N2(g)+O2(g) K=2.2x103。 N?,二。式C分解反應(yīng)趨勢較大的反應(yīng)是 (填"a”或"b”)；反應(yīng)2NO(g)+O2(g)=^2NO2(g)的K= (3)已知反應(yīng)2NO(g)+O2(g)=^2NO2(g)的正反應(yīng)速率v正=卜1cm(NO)cn(O2)，其中k為速率常數(shù)，該反應(yīng)的歷程為：第一步：no+no=n2o2快速平衡

第二步：N2O2+O2一t2NO2慢反應(yīng)其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡，第一步反應(yīng)中:v(正)=k1c2(N0),v(逆)=ktC(N2O2)。下列敘述正確的是—kA.第一步反應(yīng)的平衡常數(shù)K=> B.v(第一步的正反應(yīng))<v(第二步的反應(yīng))k2C.第二步的活化能比第一步的活化能高 D.第二步中N2O2與O2的碰撞100%有效II.氯氨是氯氣遇到氨氣反應(yīng)生成的一類化合物，是常用的飲用水二級消毒劑，主要包括一氯氨、二氯氨和三氯氨(NH2c1、NHC12和NQ3)，副產(chǎn)物少于其它水消毒劑。工業(yè)上可利用反應(yīng)2c12(g)+NH3(g)=^NHCl2(l)+2HCl(g)制備二氯胺。在恒溫條件下，將2molCl2和1moINH3充入某密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，測得平衡時Cl2和HC1的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關(guān)系如圖所示。則A、B、C三點(diǎn)中Cl2轉(zhuǎn)化率最高的是 點(diǎn)(填“A”“B”或"C”)；計算C點(diǎn)時該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp(C)=(Kp是平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓二總壓x物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。)4、乙快可用于照明、焊接及切割金屬，也是制備乙醛、醋酸、苯、合成橡膠、合成纖維等的基本原料。甲烷催化裂解是工業(yè)上制備乙快的方法之一?；卮鹣铝袉栴}：CH4(g)+2OI(g)=CO1(S)+21^0(1)叫二-890(1)已知：「I：」- -Elul之乩⑴)十仆Jg)—2H2ai)△品=-572kJ/mol則HI1小―:-*，…5-JI(2)某科研小組嘗試?yán)霉腆w表面催化工藝進(jìn)行CH4的裂解。①若用分別表示CH4、C2H2、H2和固體催化劑，在固體催化劑表面ch4的裂解過程如圖1所示。從吸附到解吸的過程中，能量狀態(tài)最低的^—(填標(biāo)號)，其理由是 A圖1CA圖1C②在恒容密閉容器中充入amol甲烷，測得單位時間內(nèi)在固體催化劑表面CH4的轉(zhuǎn)化率[a(CH4)]與溫度(to℃)的關(guān)系如圖2所示，to℃后CH4的轉(zhuǎn)化率突減的原因可能是 1725122517251225力725226莓+(3)甲烷分解體系中幾種氣體的平衡分壓(p/Pa)與溫度(t/oC)的關(guān)系如圖3所示。①t1℃時，向VL恒容密閉容器中充入0.12molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g)，達(dá)到平衡時，測得p(C2H4)=p(CH4)。CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為。在上述平衡狀態(tài)某一時刻，改變溫度至t2℃，CH4以0.01mol/(L.s)的平均速率增多，則tlt2(填“>”、“=”或“<”)②在圖3中，t3℃時，化學(xué)反應(yīng)2CH4(g)=C2H2(g)+3H2(g)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=Pa25、氮的氧化物是造成大氣污染的主要物質(zhì)。研究氮氧化物的反應(yīng)機(jī)理對于消除環(huán)境污染有重要意義?；卮鹣铝袉栴}：(1)已知：2NO2(g)=N2O4(g) AH=-55.3kJ/mol1N2O5(g)=2NO2(g)+O2(g) AH=+53.1kJ/mol1則：N2O5(g)=N2O4(g)+O2(g) AH=kJ/mol(2)以乙烯(C2H4)作為還原劑脫硝@。)，脫硝機(jī)理如圖1。若反應(yīng)中n(NO):n(O2)=2：1,則總反應(yīng)的化學(xué)方程式為;脫硝率與溫度、負(fù)載率(分子篩中催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù))的關(guān)系如圖2,為達(dá)到最佳脫硝效果，應(yīng)采用的條件是

負(fù)裁率&0.5%負(fù)裁率&0.5%h3.0%e5.。輪(3)工溫度時在容積為2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2NO(g)+O2(g)=^2NO2(g)△H<0。實(shí)驗(yàn)測得：u=u(NO)=2u(O)=kc2(NO)%(OJ，u=(NOJ=kc2(NOJ，①從0—2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率u(NO)=正 消耗 2消耗正 2逆 ①從0—2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率u(NO)=時間外0t234n{N0}/jih>]0,200.100OS0.070.06Q.100.05Q*040.0350.0300mol/(L?s)k正、k逆為速率常數(shù)只受溫度影響。不同時刻測得容器中n(NO)、n(O2)如表：②T1溫度時化學(xué)平衡常數(shù)K=L/mol結(jié)果保留3位有效數(shù)字)③化學(xué)平衡常數(shù)K與速率常數(shù)k正、k逆的數(shù)學(xué)關(guān)系是代。若將容器的溫度改變?yōu)?2時其k正二卜逆，則T2T1填“>”"<或"=")④已知2NO(g)+O2(g)=^2NO2的反應(yīng)歷程為：第一步NO+NO N2O2快速反應(yīng) 第二步N2O2+O2f2NO2 慢反應(yīng)下列敘述正確的是 A.堞一步的正反應(yīng))<第:二步的反應(yīng))B.總反應(yīng)快慢由第二步?jīng)Q定口第二步的活化能比第一步的高 D.第二步中N2O2與O2的碰撞100%有效6、乙醇是重要的有機(jī)化工原料，可由乙烯氣相直接水合法生產(chǎn)或間接水合法生產(chǎn)?；卮鹣麓跎絾栴}：(1間接水合法是指先將乙烯與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸氫乙酯(C2H50so尹)，再水解生成乙醇。寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式： (2已知：甲醇的脫水反應(yīng)2CH30H(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g) 細(xì)］=—23.9kjn^l-1甲醇制烯烴的反應(yīng) 2CH30H(g)===C2H4(g)+2H2O(g) 細(xì)2=-29.1kjn9l-i乙醇的異構(gòu)化反應(yīng)C2H50H(g)===CH3OCH3(g) 加3=+50.7kjn?l-i

則乙烯氣相直接水合反應(yīng)C2H4(g)+H2O(g)===C2H50H(g)的細(xì)kJmol工與間接水合法相比，氣相直接水合法的優(yōu)點(diǎn)是(3加圖所示為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系其中n(H2O)：W2OIDW2OIDM)G 250 300 35fi西①列式計算乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中A點(diǎn)的平衡常數(shù)Kp=用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓渤質(zhì)的量分?jǐn)?shù))②圖中壓強(qiáng)(p1、P2、P3、P4)的大小順序?yàn)?，理由是③氣相直接水合法常采用的工藝條件為：磷酸硅藻土為催化劑，反應(yīng)溫度290℃、壓強(qiáng)6.9MPa,n(H2O)：n(C2H4)=0.6：1。乙烯的轉(zhuǎn)化率為5%,若要進(jìn)一步提高乙烯轉(zhuǎn)化率，除了可以適當(dāng)改變反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)外，還可采取的措施有 、 7、研究表明，在CuZnO2催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生兩個平行反應(yīng),分別生成CH30H和CO，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：CO2(g)+3H2(g)==CH30H(g)+H2O(g)d1 平衡常數(shù)K1 反應(yīng)ICO2(g)+H2(g)==CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJmol-1 平衡常數(shù)K2 反應(yīng)II(1一定條件下，將n(CO2):n(H2)=1：1的混合氣體充入絕熱恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)。下列事實(shí)可以說明反應(yīng)CO2(g)+3H2(g—CH30H(g)+H2O(g)已達(dá)到平衡的是 A.容器內(nèi)氣體密度保持不變 B.CO2體積分?jǐn)?shù)保持不變C.該反應(yīng)的平衡常數(shù)保持不變D.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變(2：反應(yīng)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的平衡常數(shù)K3= (用K1和K2表示) [ (3在恒壓密閉容器中，由CO2和H2進(jìn)行反應(yīng)1合成甲醇，在其它條件不變的情況下，探究溫度對化學(xué)平衡的影響，實(shí)結(jié)果如圖。 I 唁閑①AH10填“"、&，或“=”)②有利于提高CO2平衡轉(zhuǎn)化率的措施有 A.降低反應(yīng)溫度 B.投料比不變，增加反應(yīng)物的物質(zhì)的量C.增大CO2和H2的初始投料比 D.混合氣體中摻入一定量惰性氣體（不參與反應(yīng)）（4）在T1溫度時，將1.00molCO2和3.00molH2充入體積為1.00L的恒容密閉容器中，容器起始壓強(qiáng)為P0，僅進(jìn)行反應(yīng)I。①充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，若CO2轉(zhuǎn)化率為a，則容器的壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比為—（用a表示）。②若經(jīng)過3h反應(yīng)達(dá)到平衡，平衡后，混合氣體物質(zhì)的量為3.00mol，則該過程中H2的平均反應(yīng)速率為（保留三位有效數(shù)字）；平衡常數(shù)K可用反應(yīng)體系中氣體物質(zhì)分壓表示，即K表達(dá)式中用平衡分壓代替平衡濃度，分壓二總壓x物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。寫出上述反應(yīng)壓力平衡常數(shù)Kp為（用P0表示，并化簡）題組一1、0.0047bead2、（1）89.3（2）40% 3.56x104D（3）CDV0.108義0.1083、①K= :②k=k相；1.95x10-3；③A、E0.7842 逆正4、61.5%（2分，62%只得1分）5、①選D；②44.4%；165%（2分）@>1分）③243叩（MPM， （2分，沒寫單位扣I分》6、①B（2分）②