第39講化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算1.掌握化學(xué)平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的簡(jiǎn)單計(jì)算。2.了解速率常數(shù)與化學(xué)平衡常數(shù)的關(guān)系并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算?？键c(diǎn)一化學(xué)平衡常數(shù)與平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算1.理清三個(gè)關(guān)系（1）對(duì)于同一反應(yīng)物，起始量－轉(zhuǎn)化量＝平衡量。（2）對(duì)于同一生成物，起始量＋轉(zhuǎn)化量＝平衡量。（3）各轉(zhuǎn)化量之比等于各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。2.掌握計(jì)算模式——三段式對(duì)于反應(yīng)：mA（g）＋nB（g）?pC（g）＋qD（g），令A(yù)、B起始物質(zhì)的量濃度分別為amol·L－1、bmol·L－1，達(dá)到平衡后消耗A的物質(zhì)的量濃度為mxmol·L－1，列三段式如下：mA（g）＋nB（g）?pC（g）＋qD（g）c始/（mol·L－1）ab00c轉(zhuǎn)/（mol·L－1）mxnxpxqxc平/（mol·L－1）a－mxb－nxpxqxK＝（px3.牢記四個(gè)公式（1）某氣體組分的體積分?jǐn)?shù)＝某氣體組分的物質(zhì)的量混合氣體總的物質(zhì)的量×100％（2）反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率＝n（轉(zhuǎn)化）n（起始）×100％＝c（3）生成物的產(chǎn)率：實(shí)際產(chǎn)量占理論產(chǎn)量的百分?jǐn)?shù)。一般來講，轉(zhuǎn)化率越高，原料利用率越高，產(chǎn)率越高。產(chǎn)率＝實(shí)際產(chǎn)量理論產(chǎn)量×100％（4）平衡混合物中某組分的百分含量＝某組分的平衡量平衡時(shí)各物質(zhì)的總量×100％4.壓強(qiáng)平衡常數(shù)（Kp）在化學(xué)平衡體系中，用各氣體物質(zhì)的分壓代替平衡濃度計(jì)算的平衡常數(shù)叫壓強(qiáng)平衡常數(shù)。①分壓計(jì)算公式：某氣體的分壓＝氣體總壓強(qiáng)×該氣體的體積分?jǐn)?shù)（或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。②根據(jù)平衡常數(shù)公式計(jì)算Kp。例如，N2（g）＋3H2（g）?2NH3（g），壓強(qiáng)平衡常數(shù)表達(dá)式為Kp＝p2（一、化學(xué)平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率的相關(guān)計(jì)算1.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。（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝c（COS（2）反應(yīng)前H2S的物質(zhì)的量是7mol。（3）CO的平衡轉(zhuǎn)化率為20％，羰基硫（COS）的產(chǎn)率為28.6％（保留三位有效數(shù)字）。解析：（2）設(shè)反應(yīng)前H2S的物質(zhì)的量為amol，容器的容積為1L，列三段式進(jìn)行解題：CO（g）＋H2S（g）?COS（g）＋H2（g）起始濃度/（mol·L－1）10a00轉(zhuǎn)化濃度/（mol·L－1）2222平衡濃度/（mol·L－1）8a－222化學(xué)平衡常數(shù)K＝2×28×（a－2（3）CO的平衡轉(zhuǎn)化率為10mol－8mol10mol×100％＝20％。反應(yīng)前CO的物質(zhì)的量為10mol，H2S為7mol，CO過量，羰基硫的理論產(chǎn)量依據(jù)H2S的物質(zhì)的量計(jì)算，應(yīng)為7mol，實(shí)際產(chǎn)量為2mol，故其產(chǎn)率為2mol7mol×2.已知在密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：M（g）＋N（g）?P（g）＋Q（g）ΔH＞0。某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度分別為c（M）＝1mol·L－1，c（N）＝2.4mol·L－1。回答下列問題：（1）若達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為60％，則N的平衡濃度是1.8mol·L－1，平衡常數(shù)K為12（2）若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度分別為c（M）＝4mol·L－1，c（N）＝amol·L－1；達(dá)到平衡后，c（P）＝2mol·L－1，則M的轉(zhuǎn)化率為50％，N的起始濃度為6mol·L－1。解析：（1）M（g）＋N（g）?P（g）＋Q（g）起始/（mol·L－1）12.400轉(zhuǎn)化/（mol·L－1）0.60.60.60.6平衡/（mol·L－1）0.41.80.60.6N的平衡濃度為1.8mol·L－1，平衡常數(shù)K＝0.（2）M（g）＋N（g）?P（g）＋Q（g）起始/（mol·L－1）4a00轉(zhuǎn)化/（mol·L－1）2222平衡/（mol·L－1）2a－222α（M）＝2mol·L－14mol·L－1×100％＝50％；溫度不變，平衡常數(shù)不變，K＝2×22×（a二、壓強(qiáng)平衡常數(shù)的相關(guān)計(jì)算3.用測(cè)壓法在剛性密閉容器中探究T℃時(shí)4NO（g）?N2（g）＋2NO2（g）的分解反應(yīng)，現(xiàn)將一定量的NO充入該密閉容器中，測(cè)得體系的總壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如下表所示：反應(yīng)時(shí)間/min010203040總壓強(qiáng)/MPa15.0014.0213.2012.5012.50（1）20min時(shí)，NO的轉(zhuǎn)化率α＝48％。（2）T℃時(shí)，該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp＝0.1MPa－1（Kp為以分壓表示的平衡常數(shù)）。解析：在恒容恒溫條件下，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，因此可以直接用壓強(qiáng)代替物質(zhì)的量計(jì)算，設(shè)某時(shí)刻N(yùn)O的轉(zhuǎn)化的壓強(qiáng)為4xMPa：4NO（g）?N2（g）＋2NO2（g）開始/MPa15.0000轉(zhuǎn)化/MPa4xx2x某時(shí)刻/MPa15.00－4xx2x某時(shí)刻時(shí)，容器中的總壓強(qiáng)為15.00MPa－4xMPa＋xMPa＋2xMPa＝（15.00－x）MPa。（1）20min時(shí)，體系總壓強(qiáng)為（15.00－x）MPa＝13.20MPa，解得x＝1.80，則NO的轉(zhuǎn)化率α＝4×1.80MPa15.00MPa×100％＝48％。（2）平衡時(shí)，（15.00－x）MPa＝12.50MPa，解得x＝2.50，NO、N2、NO2的分壓分別為5.00MPa、2.50MPa、5.00MPa思維建模Kp的計(jì)算流程（數(shù)據(jù)通常來自圖像或表格）考點(diǎn)二多平衡體系平衡常數(shù)的計(jì)算以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應(yīng)如下：Ⅰ.CO2（g）＋3H2（g）?CH3OH（g）＋H2O（g）ΔH1＝－49.5kJ·mol－1Ⅱ.CO（g）＋2H2（g）?CH3OH（g）ΔH2＝－90.4kJ·mol－1Ⅲ.CO2（g）＋H2（g）?CO（g）＋H2O（g）ΔH3一定條件下，向容積為VL的恒容密閉容器中通入1molCO2和3molH2發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，容器中CH3OH（g）為amol，CO為bmol，此時(shí)H2O（g）的濃度為a＋bVmol·L－1（用含a、b、V的代數(shù)式表示，下同），反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)為解析：解法一：假設(shè)反應(yīng)Ⅱ中，CO反應(yīng)了xmol，則反應(yīng)Ⅱ生成的CH3OH為xmol，反應(yīng)Ⅰ生成的CH3OH為（a－x）mol，反應(yīng)Ⅲ生成的CO為（b＋x）mol，根據(jù)反應(yīng)Ⅰ：CO2（g）＋3H2（g）?CH3OH（g）＋H2O（g）a－x3（a－x）a－xa－x反應(yīng)Ⅱ：CO（g）＋2H2（g）?CH3OH（g）x2xx反應(yīng)Ⅲ：CO2（g）＋H2（g）?CO（g）＋H2O（g）b＋xb＋xb＋xb＋x所以平衡時(shí)水的物質(zhì)的量為（a－x）mol＋（b＋x）mol＝（a＋b）mol，濃度為（a＋b）molVL＝a＋bVmol·L－1；平衡時(shí)CO2的物質(zhì)的量為1mol－（a－x）mol－（b＋x）mol＝（1－a－b）mol，H2的物質(zhì)的量為3mol－3（a－x）mol－2xmol－（b＋x）mol＝（3－3a－b）mol，CO的物質(zhì)的量為bmol，水的物質(zhì)的量為解法二：用元素守恒法計(jì)算多平衡體系中各組分的“量”。設(shè)達(dá)到平衡時(shí)體系中，H2O的物質(zhì)的量為xmol，CO2的物質(zhì)的量為ymol，H2的物質(zhì)的量為zmol，由元素守恒可知：C守恒：a＋b＋y＝1 ①O守恒：a＋b＋x＋2y＝2 ②H守恒：4a＋2x＋2z＝6 ③由①、②解得x＝a＋b，y＝1－a－b，即平衡體系中水的物質(zhì)的量為（a＋b）mol，其濃度為a＋bVmol·L－1；結(jié)合③可得z＝3－3a－b，則反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)K思維建模利用元素守恒法計(jì)算多平衡體系中K的思維流程1.在1L真空密閉容器中加入amolPH4I固體，t℃時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：PH4I（s）?PH3（g）＋HI（g） ①4PH3（g）?P4（g）＋6H2（g） ②2HI（g）?H2（g）＋I(xiàn)2（g） ③達(dá)平衡時(shí)，體系中n（HI）＝bmol，n（I2）＝cmol，n（H2）＝dmol，則t℃時(shí)反應(yīng)①的平衡常數(shù)K為b＋8c－2d3（用含b解析：解法一：由PH4I（s）?PH3（g）＋HI（g）可知，amolPH4I分解生成等物質(zhì)的量的PH3和HI，由2HI（g）?H2（g）＋I(xiàn)2（g）可知HI分解生成的c（H2）＝c（I2）＝cmol·L－1，PH4I分解生成的c（HI）為（2c＋b）mol·L－1，由4PH3（g）?P4（g）＋6H2（g）可知PH3分解生成的c（H2）＝（d－c）mol·L－1，則體系中c（PH3）為［（2c＋b）－23（d－c）］mol·L－1＝（8c+3b－2d）3mol·L－1，故反應(yīng)PH4I（s）?PH3（g）＋HI（g）的平衡常數(shù)K＝c（解法二：用元素守恒法求解：設(shè)t℃時(shí)，三個(gè)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)PH3為xmol，P4為ymol，PH4I為zmol，因平衡時(shí)體系中n（HI）＝bmol，n（I2）＝cmol，n（H2）＝dmol，且初始時(shí)加入PH4I的物質(zhì)的量為amol，由元素守恒法可知：P守恒：x＋4y＋z＝aI守恒：b＋2c＋z＝aH守恒：3x＋b＋2d＋4z＝4a解得x＝b＋8c－2d3，反應(yīng)①的平衡常數(shù)K＝c（PH3）·c（HI）＝b＋8c2.CO2經(jīng)催化加氫可以生成低碳烴，主要有以下兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)：反應(yīng)Ⅰ：CO2（g）＋4H2（g）?CH4（g）＋2H2O（g）反應(yīng)Ⅱ：2CO2（g）＋6H2（g）?C2H4（g）＋4H2O（g）為分析催化劑對(duì)反應(yīng)的選擇性，在1L密閉容器中充入2molCO2和4molH2，測(cè)得有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量隨溫度的變化如圖所示：該催化劑在較低溫度時(shí)主要選擇反應(yīng)Ⅰ（填“反應(yīng)Ⅰ”或“反應(yīng)Ⅱ”）。520℃時(shí)，反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K＝0.2×1.解析：由題圖可知，溫度較低時(shí)，CH4的物質(zhì)的量多，所以該催化劑在較低溫度時(shí)主要選擇反應(yīng)Ⅰ。520℃反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，n（CH4）＝n（C2H4）＝0.2mol，設(shè)該平衡體系中n（CO2）為xmol，n（H2）為ymol，n（H2O）為zmol，根據(jù)原子守恒可得：C原子守恒：0.2＋0.2×2＋x＝2O原子守恒：2x＋z＝2×2H原子守恒：0.2×4＋0.2×4＋2y＋2z＝4×2解得x＝1.4，y＝2，z＝1.2，則反應(yīng)Ⅰ的K＝c（考點(diǎn)三化學(xué)平衡常數(shù)與速率常數(shù)的關(guān)系正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)（k正、k逆）與平衡常數(shù)（K）的關(guān)系一定溫度下的基元反應(yīng)：aA（g）＋bB（g）?gG（g）＋dD（g）達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，v正＝k正·ca（A）·cb（B），v逆＝k逆·cg（G）·cd（D）因反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)v正＝v逆，則k正·ca（A）·cb（B）＝k逆·cg（G）·cd（D）k正k逆1.肌肉中的肌紅蛋白（Mb）與O2結(jié)合生成MbO2，其反應(yīng)原理可表示為Mb（aq）＋O2（g）?MbO2（aq），該反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為K＝c（MbO2）c（Mb）·p（O2）。在37℃條件下達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得肌紅蛋白的結(jié)合度（α）與p（O2）的關(guān)系如圖所示［α＝生成的c（MbO2）初始的c（Mb）×100％］。研究表明正反應(yīng)速率v正＝k正·c（Mb）·p（1）試寫出平衡常數(shù)K與速率常數(shù)k正、k逆之間的關(guān)系式為K＝k正k逆（用含有k正、k逆（2）試求出圖中c點(diǎn)時(shí)，上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝2kPa－1。已知k逆＝60s－1，則速率常數(shù)k正＝120s－1·kPa－1。解析：（1）可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，v正＝v逆，所以k正·c（Mb）·p（O2）＝k逆·c（MbO2），k正k逆＝c（MbO2）c（Mb）·p（O2），而平衡常數(shù)K＝c（MbO2）c（Mb）·p（O2）＝k正k逆。（2）c點(diǎn)時(shí)，p（O2）＝4.50kPa，肌紅蛋白的結(jié)合度α＝90％2.利用NH3的還原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去NO的主要反應(yīng)如下：4NH3（g）＋6NO（g）?5N2（g）＋6H2O（l）ΔH＜0已知該反應(yīng)速率v正＝k正·c4（NH3）·c6（NO），v逆＝k逆·cx（N2）·cy（H2O）（k正、k逆分別是正、逆反應(yīng)速率常數(shù)），該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝k正k逆，則x＝5，y＝解析：當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)有v正＝v逆，即k正·c4（NH3）·c6（NO）＝k逆·cx（N2）·cy（H2O），變換可得k正k逆＝cx（N2）·cy（H2O）c41.（2023·遼寧高考18題節(jié)選）接觸法制硫酸的關(guān)鍵反應(yīng)為SO2的催化氧化：SO2（g）＋12O2（g）?SO3（g）ΔH＝－98.9kJ·mol－1設(shè)O2的平衡分壓為p，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為αe。用含p和αe的代數(shù)式表示上述催化氧化反應(yīng)的Kp＝αe（1－α解析：設(shè)SO2的起始分壓為2x，則結(jié)合題中信息可得：SO2（g）＋12O2（g）?SO3（g起始分壓2xp＋xαe0變化分壓2xαexαe2xαe平衡分壓2x（1－αe）p2xαe則Kp＝p（2.（2023·湖南高考16題節(jié)選）在某溫度、100kPa下，向反應(yīng)器中充入1mol氣態(tài)乙苯發(fā)生反應(yīng)：C6H5C2H5（g）?C6H5CHCH2（g）＋H2（g），其平衡轉(zhuǎn)化率為50％，欲將平衡轉(zhuǎn)化率提高至75％，需要向反應(yīng)器中充入5mol水蒸氣作為稀釋氣（計(jì)算時(shí)忽略副反應(yīng)）解析：乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率為50％時(shí)，由題中信息可得：C6H5C2H5（g）?C6H5CHCH2（g）＋H2（g起始量/mol100轉(zhuǎn)化量/mol0.50.50.5平衡量/mol0.50.50.5平衡分壓/kPa10031003則壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp＝p（苯乙烯）·p（H2）p（乙苯）C6H5C2H5（g）?C6H5CHCH2（g）＋H2（g起始量/mol100轉(zhuǎn)化量/mol0.750.750.75平衡量/mol0.250.750.75平衡分壓/kPa251.75+x751溫度不變，平衡常數(shù)不變，則壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp＝p（苯乙烯）·p（H2）p（乙苯）＝3.（2023·全國(guó)乙卷28題節(jié)選）（1）將FeSO4置入抽空的剛性容器中，升高溫度發(fā)生分解反應(yīng)：2FeSO4（s）?Fe2O3（s）＋SO2（g）＋SO3（g）（Ⅰ）平衡時(shí)pSO3-T的關(guān)系如下圖所示。660K時(shí)，該反應(yīng)的平衡總壓p總＝3.0kPa、平衡常數(shù)Kp（Ⅰ）＝2.25（kPa）2。Kp（Ⅰ）隨反應(yīng)溫度升高而增大（填“增大”“減小”或“不變（2）提高溫度，上述容器中進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)2SO3（g）?2SO2（g）＋O2（g）（Ⅱ），平衡時(shí)pO2＝pSO2－pSO34（用pSO3、pSO2表示）。在929K時(shí)，p總＝84.6kPa，pSO3＝35.7kPa解析：（1）由反應(yīng)（Ⅰ）可知平衡體系中pSO2＝pSO3，則由圖可知，660K時(shí)，該反應(yīng)的平衡總壓p總＝1.5×2kPa＝3.0kPa。Kp（Ⅰ）＝pSO2·pSO3＝1.52（kPa）2＝2.25（kPa）2。由圖可知，隨反應(yīng)溫度升高pSO3增大，則Kp（Ⅰ）增大。（2）綜合2FeSO4（s）?Fe2O3（s）＋SO2（g）＋SO3（g）（Ⅰ）、2SO3（g）?2SO2（g）＋O2（g）（Ⅱ）可知，平衡時(shí)的pSO2－pSO32為反應(yīng)（Ⅱ）生成的SO2的分壓，而反應(yīng)（Ⅱ）中SO2和O2的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為2∶1，故pO2＝14.（2021·海南高考16題節(jié)選）溶于水的CO2只有部分轉(zhuǎn)化為H2CO3（aq），大部分以水合CO2的形式存在，水合CO2可用CO2（aq）表示。已知25℃時(shí)，H2CO3（aq）?CO2（aq）＋H2O（l）的平衡常數(shù)K＝600，正反應(yīng)的速率可表示為v（H2CO3）＝k1·c（H2CO3），逆反應(yīng)的速率可表示為v（CO2）＝k2·c（CO2），則k2＝k1600（用含k1的代數(shù)式表示解析：當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，則由v（H2CO3）＝v（CO2）可得：k1·c（H2CO3）＝k2·c（CO2），k1k2＝c（CO2）c一、選擇題（本題包括9個(gè)小題，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）1.一定溫度下，反應(yīng)I2（g）＋H2（g）?2HI（g）在密閉容器中達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得c（I2）＝0.11mmol·L－1，c（HI）＝0.78mmol·L－1。相同溫度下，按下列4組初始濃度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最有可能使反應(yīng)逆向進(jìn)行的是（）ABCDc（I2）/（mmol·L－1）0.440.222.000.11c（H2）/（mmol·L－1）0.440.222.000.44c（HI）/（mmol·L－1）4.001.562.001.56（注：1mmol·L－1＝10－3mol·L－1）解析：A判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向，可以通過比較Q和K的相對(duì)大小，但本題沒給出平衡時(shí)c（H2），所以無(wú)法計(jì)算出K，則不能通過Q與K的關(guān)系判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向，但可以通過比較四個(gè)選項(xiàng)中Q的大小關(guān)系，Q越大，則反應(yīng)逆向進(jìn)行的可能性越大。A項(xiàng)，Q＝4.0020.44×0.44≈82.64；B項(xiàng)，Q＝1.5620.22×0.22≈50.28；C項(xiàng)，Q＝2.2.已知：2CO2（g）?2CO（g）＋O2（g）ΔH1＝＋566.0kJ·mol－1S（s）＋O2（g）?SO2（g）ΔH2＝－296.0kJ·mol－1。已知某反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝c2（CO2）c（SOA.－540.0kJ·mol－1 B.540.0kJ·mol－1C.－270.0kJ·mol－1 D.270.0kJ·mol－1解析：C根據(jù)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝c2（CO2）c（SO2）·c2（CO），可知該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2CO（g）＋SO2（g）?2CO2（g）＋S（s）ΔH3，該反應(yīng)為Ⅲ，令反應(yīng)2CO2（g）?2CO（g）＋O2（g）ΔH1＝＋566.0kJ·mol－1為Ⅰ，反應(yīng)S（s）＋O2（g）?SO2（g）ΔH2＝－296.0kJ·mol－1為Ⅱ，由蓋斯定律可知Ⅲ＝－Ⅱ－Ⅰ，則ΔH3＝－ΔH2－ΔH1＝（296.03.已知2NO＋2H22H2O＋N2的速率方程為v正＝k正·cα（NO）·cβ（H2），在800℃下測(cè)定了不同初始濃度及正反應(yīng)速率的關(guān)系，數(shù)據(jù)如表，則下列說法中正確的是（實(shí)驗(yàn)c（NO）/（mol·L－1）c（H2）/（mol·L－1）v正111v2214v3122v42x16vA.α、β的值分別為1、2B.表中的x為4C.降低溫度，k正可能增大D.若v逆＝k逆·c2（H2O）·c（N2），則K＝k解析：B比較表中實(shí)驗(yàn)1、2兩組的數(shù)據(jù)可知，NO濃度變?yōu)樵瓉淼?倍，反應(yīng)速率變?yōu)樵瓉淼?倍，故α＝2，比較實(shí)驗(yàn)1、3兩組數(shù)據(jù)可知，H2的濃度變?yōu)樵瓉淼?倍，反應(yīng)速率變?yōu)樵瓉淼?倍，故β＝1，A錯(cuò)誤；根據(jù)A的分析可知，α＝2，β＝1，結(jié)合v正＝k正·cα（NO）·cβ（H2）和表中數(shù)據(jù)可知，表中的x為4，B正確；降低溫度，反應(yīng)速率減慢，故k正不可能增大，只能減小，C錯(cuò)誤；若v逆＝k逆·c2（H2O）·c（N2），平衡時(shí)v正＝v逆，即k正·c2（NO）·c（H2）＝k逆·c2（H2O）·c（N2），則K＝c（N24.某溫度下，將含有H2和I2各0.10mol的氣態(tài)混合物充入容積為10L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)H2（g）＋I(xiàn)2（g）?2HI（g），達(dá)到平衡后測(cè)得c（H2）＝0.0080mol·L－1，則此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為（）A.0.25 B.0.5C.2 D.4解析：A根據(jù)題給信息列三段式：H2（g）＋I(xiàn)2（g）?2HI（g）起始濃度/（mol·L－1）0.0100.0100改變濃度/（mol·L－1）0.00200.00200.0040平衡濃度/（mol·L－1）0.00800.00800.0040此時(shí)K＝c2（HI）c5.在300mL的密閉容器中，放入鎳粉并充入一定量的CO氣體，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：Ni（s）＋4CO（g）?Ni（CO）4（g），已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下表：溫度/℃2580230平衡常數(shù)5×10421.9×10－5下列說法不正確的是（）A.上述生成Ni（CO）4的反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.25℃時(shí)反應(yīng)Ni（CO）4（g）?Ni（s）＋4CO（g）的平衡常數(shù)為2×10－5C.在80℃時(shí)，測(cè)得某時(shí)刻N(yùn)i（CO）4、CO的濃度均為0.5mol·L－1，則此時(shí)v正＞v逆D.80℃達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得n（CO）＝0.3mol，則Ni（CO）4的平衡濃度為2mol·L－1解析：C由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)越小，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A正確；25℃時(shí)反應(yīng)Ni（s）＋4CO（g）?Ni（CO）4（g）的平衡常數(shù)為5×104，相同溫度下，同一可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，故25℃時(shí)反應(yīng)Ni（CO）4（g）?Ni（s）＋4CO（g）的平衡常數(shù)為15×104＝2×10－5，B正確；濃度商Q＝c[Ni（CO）4]c4（CO）＝0.50.54＝8，大于80℃時(shí)的平衡常數(shù)2，故反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，v（正）＜v（逆），C錯(cuò)誤；80℃達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得n（CO）＝0.3mol，c（CO）＝0.3mol0.3L＝1mol·L－1，由于K＝c[6.在一定溫度下的可逆反應(yīng)：X（g）?2Y（g）ΔH＞0，v正＝k正·c（X），v逆＝k逆·c2（Y），若該溫度下的平衡常數(shù)K＝10，下列說法錯(cuò)誤的是（）A.該溫度下k正＝10k逆B.升高溫度，k正增大的倍數(shù)大于k逆增大的倍數(shù)C.有利于測(cè)定X的相對(duì)分子質(zhì)量的條件為高溫低壓D.恒壓條件下，向平衡體系中充入惰性氣體He，X的轉(zhuǎn)化率增大解析：C達(dá)到平衡時(shí)v正＝v逆，k正·c（X）＝k逆·c2（Y），得出k正k逆＝c2（Y）c（X）＝K＝10，即k正＝10k逆，A正確；該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡正向移動(dòng)，k正增大的倍數(shù)大于k逆增大的倍數(shù)，B正確；測(cè)定X的相對(duì)分子質(zhì)量要讓平衡向左移動(dòng)，條件為低溫高壓，C錯(cuò)誤；7.順-1，2-二甲基環(huán)丙烷和反-1，2-二甲基環(huán)丙烷可發(fā)生如圖轉(zhuǎn)化，該反應(yīng)的速率方程可表示為v正＝k正·c順和v逆＝k逆·c反，k正和k逆分別是正、逆反應(yīng)速率常數(shù)，它們受溫度的影響。下列有關(guān)說法正確的是（）A.該反應(yīng)的平衡常數(shù)K可能為0B.某溫度時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為K＝kC.正、逆反應(yīng)速率常數(shù)改變，平衡常數(shù)也一定會(huì)隨之改變D.溫度降低，k正增大，k逆減小解析：B對(duì)于一個(gè)可逆的化學(xué)反應(yīng)，正、逆反應(yīng)速率不能等于0，即k正和k逆不可能為0，所以K不可能為0，A錯(cuò)誤；平衡時(shí)正、逆反應(yīng)速率相等，v正＝k正·c順＝v逆＝k逆·c反，某溫度時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝c反c順，則K＝k正k逆，B正確；正、逆反應(yīng)速率常數(shù)改變，平衡常數(shù)不一定會(huì)隨之改變，若正、逆反應(yīng)速率常數(shù)均增大或減小相同的倍數(shù)，平衡常數(shù)不變，C錯(cuò)誤；溫度降低，k正減小，k逆8.工業(yè)生產(chǎn)硝酸過程中，反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ均會(huì)在氧化爐內(nèi)發(fā)生。不同溫度下，反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的化學(xué)平衡常數(shù)如下表所示。下列說法正確的是（）溫度/K化學(xué)平衡常數(shù)反應(yīng)Ⅰ：4NH3＋5O2?4NO＋6H2O反應(yīng)Ⅱ：4NH3＋3O2?2N2＋6H2O5001.1×10267.1×10347002.1×10192.6×1025A.反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的ΔH均大于0B.氧化爐內(nèi)NH3主要發(fā)生反應(yīng)ⅡC.改變氧化爐的壓強(qiáng)可促進(jìn)反應(yīng)Ⅰ而抑制反應(yīng)ⅡD.使用選擇性催化反應(yīng)Ⅰ的催化劑，可增大氧化爐中NO的含量解析：D對(duì)于反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ，升高溫度化學(xué)平衡常數(shù)均減小，說明升高溫度化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故二者的ΔH均小于0，A錯(cuò)誤；在氧化爐內(nèi)NH3主要發(fā)生反應(yīng)Ⅰ，反應(yīng)產(chǎn)生NO，B錯(cuò)誤；兩個(gè)反應(yīng)的正反應(yīng)都是氣體體積增大的反應(yīng)，因此改變氧化爐的壓強(qiáng)，可同時(shí)促進(jìn)反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的發(fā)生或抑制反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的發(fā)生，C錯(cuò)誤；使用選擇性催化反應(yīng)Ⅰ的催化劑，能夠使裝置中的NH3更多的發(fā)生反應(yīng)Ⅰ，而發(fā)生反應(yīng)Ⅱ的NH3的比例減小，因而可增大氧化爐中NO的含量，D正確。9.T1時(shí)，在1L的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：2A（g）＋B（g）?2C（g）。A、B的起始濃度分別為0.40mol·L－1、0.96mol·L－1，起始?jí)簭?qiáng)為p0，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)壓強(qiáng)為p，p0p＝17A.T1時(shí)，A的平衡轉(zhuǎn)化率為80％B.T1時(shí)，K＝20，Kp＝24C.T1達(dá)到平衡時(shí)，再充入0.08molC和0.20molB，則平衡將正向移動(dòng)D.T2時(shí)（T2＞T1），平衡常數(shù)為10，可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)解析：C設(shè)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，C的濃度為2xmol·L－1，則2A（g）＋B（g）?2C（g）起始濃度/（mol·L－1）0.400.960轉(zhuǎn)化濃度/（mol·L－1）2xx2x平衡濃度/（mol·L－1）0.40－2x0.96－x2x恒溫恒容時(shí)，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量濃度之比，則0.40+0.960.40－2x+0.96－x+2x＝1715，解得x＝0.16，故A的平衡轉(zhuǎn)化率為2×0.160.40×100％＝80％，A正確；平衡時(shí)，K＝0.3220.082×0.8＝20，A、B、C的平衡分壓分別為0.080.08+0.8+0.32p＝115p，0.80.08+0.8+0.32p＝23p、0.320二、非選擇題（本題包括2個(gè)小題）10.甲烷是一種很重要的燃料，在化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，也是良好的制氫材料。請(qǐng)回答下列問題。（1）用CH4與CO2反應(yīng)制取H2，其反應(yīng)為CH4（g）＋CO2（g）?2CO（g）＋2H2（g），在一密閉容器中加入起始濃度均為0.1mol·L－1的CH4與CO2，在一定條件下反應(yīng)，測(cè)得CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。①壓強(qiáng)p1＜（填“＞”“＝”或“＜”）p2，理由是CH4（g）＋CO2（g）?2CO（g）＋2H2（g）是氣體體積增大的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率減小。②當(dāng)壓強(qiáng)為p1時(shí)，B點(diǎn)v正＞（填“＞”“＝”或“＜”）v逆。③若溫度和容積均不變，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為50％，則平衡常數(shù)K＝0.04，在此平衡下，再將CH4和CO的濃度增加0.1mol·L－1，平衡向逆反應(yīng)（填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”）方向移動(dòng)。（2）在催化劑作用下甲烷和水蒸氣制取氫氣的反應(yīng)為CH4（g）＋H2O（g）?3H2（g）＋CO（g）ΔH＞0。將物質(zhì)的量均為1mol的CH4（g）和H2O（g）加入恒溫恒壓的密閉容器中（25℃，100kPa）發(fā)生反應(yīng)，正反應(yīng)速率v正＝k正·p（CH4）·p（H2O），其中p為分壓。若該條件下k正＝4.5×10－4kPa－1·s－1，當(dāng)v正＝0.5kPa·s－1時(shí)，CH4的轉(zhuǎn)化率為20％。解析：（1）①CH4（g）＋CO2（g）?2CO（g）＋2H2（g）是氣體體積增大的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率減小，由題圖可知，p1＜p2。②由題圖可知，B點(diǎn)甲烷的轉(zhuǎn)化率小于該條件下的平衡轉(zhuǎn)化率，說明反應(yīng)還在正向進(jìn)行，v正＞v逆。③根據(jù)題意列出“三段式”：CH4（g）＋CO2（g）?2CO（g）＋2H2（g）起始/（mol·L－1）0.10.100轉(zhuǎn)化/（mol·