高考化学考点40 化学平衡常数及转化率
1
1.化学平衡常数
(1)定义
在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个
常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数),用 K 表示。
(2)表达式
对于一般的可逆反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),K= 。
(3)应用
①判断反应进行的限度
K 值大,说明反应进行的程度大,反应物的转化率高。K 值小,说明反应进行的程度小,反应物的转化
率低。
K <10−5 10−5~105 >105
反应程度 很难进行 反应可逆 反应可接近完全
②判断反应是否达到平衡状态
化学反应 aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)在任意状态时,浓度商均为 Qc= 。
Qc>K 时,反应向逆反应方向进行;
Qc=K 时,反应处于平衡状态;
Qc
p+q
反应物 A 和 B
的转化率均增
大
m+nn+p
反应物 A 的转
化率增大
m”“<”或“=”),平衡常数 K2 (填“增大”“减小”或“不变”)。若要使 K2 减小,
可采取的措施是 。
4
平衡常数的几个易错点
(1)正、逆反应的平衡常数互为倒数;若方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小,尽管是同一
反应,平衡常数也会改变。
(2)能代入平衡常数表达式的为气体、非水溶液中的 H2O、溶液中的溶质,固体与纯液体以及溶液中
H2O 的浓度可看为常数,不能代入。
考向二 化学平衡常数的计算与应用
典例 1 (1)(2016·高考四川卷改编)在一定条件下 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),当 CO 与 H2O(g)
的起始物质的量之比为 1∶5,达平衡时,CO 转化了5
6
。若 a kg 含 Ca5(PO4)3F(相对分子质量为 504)的质
量分数为 10%的磷尾矿,在上述过程中有 b%的 Ca5(PO4)3F 转化为 P4,将产生的 CO 与 H2O(g)按起始
物质的量之比 1∶3 混合,则在相同条件下达平衡时能产生 H2________kg。[已知:4Ca5(PO4)3F+18SiO2
+30C 2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4]
(2)(2015·高考浙江卷改编)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:
CH2CH3(g) CH==CH2(g)+H2(g)
维持体系总压 p 恒定,在温度 T 时,物质的量为 n、体积为 V 的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。已知乙苯
的平衡转化率为 α,则在该温度下反应的平衡常数 K=________(用 α 等符号表示)。
【解析】(1)当 CO 和 H2O(g)的起始物质的量之比为 1∶5 时,设 CO 为 1 mol,则:
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
起始物质的量(mol) 1 5 0 0
改变物质的量(mol) 5
6 5
6 5
6 5
6
平衡物质的量(mol) 1
6 25
6 5
6 5
6
故此温度下,反应的平衡常数 K= c(CO2)·c(H2)
c(CO)·c(H2O)=1。
由题意知,反应 4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C =====
高温
2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4,若 a kg 含
Ca5(PO4)3F 的质量分数为 10%的磷尾矿,当有 b%的 Ca5(PO4)3F 转化为 P4 时,产生的 CO 的物质的量为
n=ab/67.2 mol,将产生的 CO 和 H2O(g)按起始物质的量之比为 1∶3 混合,设在相同条件下达到平衡时
CO 转化了 x mol,则
5
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
起始物质的量(mol) n 3n 0 0
改变物质的量(mol) x x x x
平衡物质的量(mol) n-x 3n-x x x
故 x·x
(n-x)·(3n-x)=1,得 x=3
4n,则达到平衡时产生的氢气的物质的量为 ab
67.2×3
4 mol= ab
89.6 mol,
氢气的质量为 ab
44.8 g= ab
44.8×10-3 kg= ab
44 800 kg。
从压强角度求 Kp:容器中氢气的物质的量为 αn,苯乙烯的物质的量为 αn,乙苯的物质的量为(1-α)n,
气体的总物质的量为(1+α)n,所以氢气的分压为 αn
(1+α)np,苯乙烯的分压为 αn
(1+α)np,乙苯的分
压为 (1-α)n
(1+α)np,因此 Kp=
αn
(1+α)np·
αn
(1+α)np
(1-α)n
(1+α)np
= α2
1-α2p。
【答案】(1) ab
44 800
(2) α2
1-α2p[或 nα2
(1-α2)V]
2.在一定体积的密闭容器中,进行化学反应 CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数 K 和温度 T
的关系如表:
T/℃ 700 800 830 1 000 1 200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式 K= 。
(2)该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(3 )某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O) ,试判断此时的温度
6
为 。
(4)若 830 ℃时,向容器中充入 1 mol CO、5 mol H2O,反应达到平衡后,其化学平衡常数 K (填
“大于”“小于”或“等于”)1.0。
(5)830 ℃时,容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下,扩大容器的体积,平衡 (填
“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。
(6)若 1 200 ℃时,在某时刻平衡体系中 CO2、H2、CO、H2O 的浓度分别为 2 mol·L−1、2 mol·L−1、4
mol·L−1、4 mol·L−1,则此时上述反应的平衡移动方向为 (填“正反应方向”“逆反应方向”或“不
移动”)。
考向三 转化率的计算与比较
典例 1 在容积相同的 A、B 两个密闭容器中,分别充入 2 mol SO2 和 1 mol O2,使它们在相同温度下发生
反应:2SO2+O2 2SO3 并达到平衡。在反应过程中,若 A 容器保持体积不变,B 容器保持压强不
变,当 A 中的 SO2 的转化率为 25%时,则 B 容器中 SO2 的转化率应是
A.25% B.>25%
C.<25% D.12.5%
【答案】B
3.在一密闭容器,aA(g) bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B
的浓度是原来的 60%,则
A.平衡向逆反应方向移动了
B.物质 A 的转化率减少了
C.物质 B 的质量分数增加了
D.a>b
7
1.下列关于化学平衡常数的说法中,正确的是
A.在任何条件下,化学平衡常数都是一个定值
B.当改变反应物的浓度时,化学平衡常数会发生改变
C.化学平衡常数 K 与温度、反应物浓度、体系的压强都有关
D.由化学平衡常数 K 可以推断一个可逆反应进行的程度
2.某恒定温度下,在一个 2 L 的密闭容器中充入 A 气体、B 气体,测得其浓度为 2 mol·L-1 和 1 mol·L-1;
且发生如下反应:3A(g)+2B(g) 4C(?)+2D(?)已知“?”代表 C、D 状态未确定;反应一段时间后
达到平衡,测得生成 1.6 mol C,且反应前后压强比为 5∶4,则下列说法中正确的是
①该反应的化学平衡表达式:K=
②此时 B 的转化率为 35%
③增大该体系压强,平衡向右移动,但化学平衡常数不变
④增加 C 的量,A、B 转化率不变
A.①② B.②③
C.①④ D.③④
3.将 2 mol N2O5 置于 2 L 密闭容器中,在一定温度下发生反应:①2N2O5(g) 2N2O4(g)+O2(g);②N2O4(g)
2NO2(g)。达到平衡时,c(O2)=0.4 mol·L-1,c(NO2)=0.4 mol·L-1,下列说法正确的是
A.平衡时,c(N2O5)=0.4 mol·L-1
B.此温度下反应①的平衡常数为 3.6
C.平衡时 N2O5 的分解率为 70%
D.平衡后混合气体的平均摩尔质量为 80 g·mol-1
4.一定温度下,在一个容积为 1 L 的密闭容器中,充入 1 mol H2(g)和 1 mol I2(g),发生反应 H2(g)+I2(g)
2HI(g),经充分反应达到平衡后,生成的 HI(g)的体积分数为 50%,在该温度下,在另一个容积为 2 L 的
密闭容器中充入 1 mol HI(g)发生反应 HI(g) H2 (g)+ I2(g),则下列判断正确的是
A.后一反应的平衡常数为 1
B.后一反应的平衡常数为 0.5
C.后一反应达到平衡时,H2 的平衡浓度为 0.25 mol·L-1
D.后一反应达到平衡时,HI(g)的平衡浓度为 0.5 mol·L-1
5.在容积均为 1 L 的三个密闭容器中,分别放入镍粉并充入 1 mol CO,控制在不同温度下发生反应:Ni(s)+
4 2
3 2
(C) (D)
(A) (B)
c c
c c
1
2
1
2
8
4CO(g) Ni(CO)4(g),当反应进行到 5 min 时,测得 Ni(CO)4 的体积分数与温度的关系如图所示。下
列说法正确的是
A.正反应为吸热反应,平衡常数:K(T1)>K(T2)
B.反应进行到 5 min 时,b 容器中 v 正(CO)=v 逆(CO)
C.达到平衡时,a、b、c 中 CO 的转化率为 b>a>c
D.减压或升温可将 b 中的平衡状态转变成 c 中的平衡状态
6.一定温度下,在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中投入 SO2(g)和 O2(g),进行反应,2SO2+O2
2SO3,其起始物质的量及 SO2 的平衡转化率如下表所示。下列判断中正确的是
甲 乙 丙 丁
密闭容器体积/L 2 2 2 1
n(SO2)/ mol 0.40 0.80 0.80 0.40起始物
质的量 n(O2)/ mol 0.24 0.24 0.48 0.24
SO2 的平衡转化率% 80 α1 α2 α3
A.甲中反应的平衡常数小于乙
B.该温度下,该反应的平衡常数 K 为 400
C.SO2 的平衡转化率:α1>α2=α3
D.容器中 SO3 的物质的量浓度:丙=丁<甲
7.温度为 T0 时,在容积固定的密闭容器中发生反应 X(g)+Y(g) Z(g)(未配平),4 min 时达到平衡,各
物质浓度随时间变化的关系如图 a 所示。其他条件相同,温度分别为 T1、T2 时发生反应,Z 的浓度随时
间变化的关系如图 b 所示。下列叙述正确的是
9
A.发生反应时,各物质的反应速率大小关系为 v(X)=v(Y)=2v(Z)
B.图 a 中反应达到平衡时,Y 的转化率为 37.5%
C.T0 时,该反应的平衡常数为 33.3
D.该反应正反应的反应热 ΔH<0
8.某温度下反应 2A(g) B(g)+C(g) ΔH<0 的平衡常数 K=4。此温度下,在 1 L 的密闭容器中加入
A,反应到某时刻测得 A、B、C 的物质的量浓度(mol·L-1)分别为 0.4、0.6、0.6,下列说法正确的是
A.温度升高,该反应反应速率加快,平衡常数增大
B.题目所述的某时刻正、逆反应速率的大小为 v(正)>v(逆)
C.经 10 min 反应达到平衡,则该时间内反应速率 v(A)为 0.064 mol·L-1·min-1
D.平衡时,再加入与起始等量的 A,达新平衡后 A 的转化率增大
9.25 ℃时,在体积为 2 L 的密闭容器中,气态物质 A、B、C 的物质的量 n 随时间 t 的变化如图 1 所示,已
知达平衡后,降低温度,A 的转化率将增大。
t2~t3 t4~t5 t5~t6 t7~t8
K1 K2 K3 K4
(1)根据图 1 数据,写出该反应的化学方程式: 。此反应的平衡常数
表达式 K= ,从反应开始到第一次平衡时的平均速率 v(A)为 。
(2)在 5~7 min 内,若 K 值不变,则此处曲线变化的原因是 。
(3)如图 2 表示此反应的反应速率 v 和时间 t 的关系图,各阶段的平衡常数如表所示。K1、K2、K3、K4
之间的关系为 (用“>”、“<”或“=”连接)。A 的转化率最大的一段时间是 。
10
10.CO2 和 CH4 是两种重要的温室气体,通过 CH4 和 CO2 反应制造具有更高价值的化学品是目前的研究方
向。
(1)250 ℃时,以镍合金为催化剂,涉及此研究的某反应的平衡常数 K= ,则此反应的
化学方程式为 ;又知此反应的逆反应为放热反应,则一定能使此反应的平
衡常数增大的措施是 (填选项字母);使该反应的平衡一定向正反应方向移动的措施有
(填选项字母)。
A.增大 CO2 的浓度 B.升高温度 C.降低温度 D.增大压强 E.减小
压强
(2)用某种特殊催化剂,可以将 CO2 和 CH4 直接转化成乙酸,温度超过某个值时乙酸的生成速率却减
小了,原因是 。
(3)将 CO2 转化为甲醚的反应原理为 2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(l)。
①已知一定压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2 的转化率如表:
投料比[n(H2)/n(CO2)] 500 K 600 K 700 K
1.5 45% 33% 20%
x a b c
上述反应的焓变 ΔH (填“>”、“<”或“=”,下同)0,ΔS 0,若 a>45%,则 x 1.5。
②在 80 ℃时,向体积为 0.5 L 的密闭容器中加入 2 mol CO2 和 6 mol H2,20 min 后反应达到平衡,此时
CH3OCH3 的物质的量为 0.5 mol,则该反应的平均反应速率 v(CO2)= mol·L-1·min-1,H2 的转化
率 α(H2)= ,在 80 ℃时该反应的化学平衡常数为 (列出计算式即可)。
2 2
2
2 4
CO H
CO CH
c c
c c
11
1.[2018 江苏]一定温度下,在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应 2SO2(g)+
O2(g) 2SO3(g)(正反应放热),测得反应的相关数据如下:
下列说法正确的是
A.v1< v2,c2< 2c1 B.K1> K3,p2> 2p3
C.v1< v3,α1(SO2 ) >α3(SO2 ) D.c2> 2c3,α2(SO3 )+α3(SO2 )<1
2.[2017 天津]常压下羰基化法精炼镍的原理为:Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)。230℃时,该反应的平衡常
数 K=2×10−5。已知:Ni(CO)4 的沸点为 42.2℃,固体杂质不参与反应。
第一阶段:将粗镍与 CO 反应转化成气态 Ni(CO)4;
第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至 230℃制得高纯镍。
下列判断正确的是
A.增加 c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数增大
B.第一阶段,在 30℃和 50℃两者之间选择反应温度,选 50℃
C.第二阶段,Ni(CO)4 分解率较低
D.该反应达到平衡时,v 生成[Ni(CO)4]=4v 生成(CO)
3.[2017 新课标Ⅰ节选]近期发现,H2S 是继 NO、CO 之后的第三个生命体系气体信号分子,它具有参与调
节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题:
(3)H2S 与 CO2 在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g) COS(g) +H2O(g)。在 610 K 时,将 0.10 mol CO2
与 0.40 mol H2S 充入 2.5 L 的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为 0.02。
①H2S 的平衡转化率 =_______%,反应平衡常数 K=________。
②在 620 K 重复试验,平衡后水的物质的量分数为 0.03 ,H2S 的转化率 _____ ,该反应的
H_____0。(填“>”“<”或“=”)
③向反应器中再分别充入下列气体,能使 H2S 转化率增大的是________(填标号)
A.H2S B.CO2 C.COS D.N2
1
2 1
12
4.[2016 上海]随着科学技术的发展和环保要求的不断提高,CO2 的捕集利用技术成为研究的重点。
完成下列填空:
(1)目前国际空间站处理 CO2 的一个重要方法是将 CO2 还原,所涉及的反应方程式为:
CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)
已知 H2 的体积分数随温度升高而增加。
若温度从 300℃升至 400℃,重新达到平衡,判断下列表格中各物理量的变化。(选填“增大”、“减小”或“不
变”)
v 正 v 逆 平衡常数 K 转化率 α
(2)相同温度时,上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡,各物质的平衡浓度如下表:
[CO2]/mol·L−1 [H2]/mol·L−1 [CH4]/mol·L−1 [H2O]/mol·L−1
平衡Ⅰ a b c d
平衡Ⅱ m n x y
a、b、c、d 与 m、n、x、y 之间的关系式为_________。
5.[2016 新课标全国Ⅲ节选]煤燃烧排放的烟气含有 SO2 和 NOx,形成酸雨、污染大气,采用 NaClO2 溶液
作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题:
(2 )在鼓泡反应器中通入含有 SO2 和 NO 的烟气,反应温度为 323 K ,NaClO2 溶液浓度为 5×10−3
mol·L−1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
离子 Cl−
c/(mol·L−1) 8.35×10−4 6.87×10−6 1.5×10−4 1.2×10−5 3.4×10−3
①写出 NaClO2 溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式__________。增加压强,NO 的转化率______(填
“提高”、“不变”或“降低”)。
②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的 pH 逐渐______(填“增大”“不变”或“减小”)。
③由实验结果可知,脱硫反应速率______脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了 SO2 和 NO
在烟气中的初始浓度不同,还可能是___________。
(3)在不同温度下,NaClO2 溶液脱硫、脱硝的反应中,SO2 和 NO 的平衡分压 pe 如图所示。
2
4SO 2
3SO
3NO
2NO
13
①由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均______________(填“增大”、“不变”
或“减小”)。
②反应 ClO2−+2 2 +Cl−的平衡常数 K 表达式为___________。
1.【答案】(1)
(2)2.5×10−2 75% > 不变 升高温度
【解析】(1)将题干中两个方程式做如下处理:(Ⅰ)×2−(Ⅱ)可得
4NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g),则其平衡常数 K= 。
(2)根据“三段式”
2NO(g) +Cl2(g) 2ClNO(g)
0.1 0.05 0
0.1α1 0.05α1 0.1α1
0.1−0.1α1 0.05−0.05α1 0.1α1
v(ClNO)= =7.5×10−3 mol·L−1·min−1 ,得 α1=75% ,平衡时 n(Cl2)=(0.05−0.05α1) mol·L−1×2 L
=0.025 mol。该反应为气体分子数减小的反应,恒压条件下相对于恒容条件下,压强增大,平衡右移,NO
的转化率增大,即 α2>α1;化学平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数 K2 不变;该反应为放热反应,
升高温度可使平衡常数 K2 减小。
2.【答案】(1)
(2)吸热 (3)700 ℃
2
3SO 2
4SO
2
1
2
K
K
2
1
2
K
K
1mol L起始浓度/
1mol L转化浓度/
1mol L平衡浓度/
1
10.1 mol L
10min
2
2 2
CO H O
CO H
c c
c c
14
(4)等于 (5)不
(6)逆反应方向
(5)830 ℃时达到平衡,扩大容器体积,由于反应前后气体的物质的量不变,则平衡不移动。
(6)该条件下 Qc= = =4>K=2.6,故反应向逆反应方向移动。
3.【答案】C
【解析】体积增大一倍,压强减小,假设平衡不移动,B 的浓度应是原来的 50%<60%,说明平衡移动,
向正反应方向移动,A 错误;平衡正向移动,A 的转化率增大,B 错误;平衡正向移动,B 的质量分数
增大,C 正确;减小压强,平衡应向体积增大的方向移动,即 aT2,温度升高,c(Z)增大,则平衡向正反应方向移动,故正反应为
吸热反应,ΔH>0,D 项错误。
2
3
2
2 2
(SO )
(SO ) (O )
c
c c
1
2
0.4-0.15
0.4
2 (Z)
(X) (Y)
c
c c
0.5 0.5
0.05 0.15
17
9.【答案】(1)A(g)+2B(g) 2C(g)(不写物质的状态也可) 0.05 mol·L-1·min-1
(2)增大压强(或缩小容器体积)
(3)K1>K2=K3=K4 t2~t3
【解析】(1)由图 1 中曲线变化情况可知:A 和 B 是反应物,C 是生成物,再由物质的量的变化值可得
化学计量数之比。
(2)已知反应达平衡后,降低温度,A 的转化率将增大,说明正反应是放热反应。在 5~7 min 内,K 值
不变,说明平衡移动不是由温度变化引起的,因此此处改变的条件只能是增大压强。
(3)根据速率—时间图象分析,t3 时改变的条件是升温,t5 时改变的条件是使用催化剂,t6 时改变的条
件是减压,因此有 K1>K2=K3=K4。由于 t3、t6 时条件的改变均导致化学平衡逆向移动,因此 A 的转化率
最大的一段时间是 t2~t3。
10.【答案】(1)CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g) B ABE
(2)催化剂的催化效率降低
(3)①< < >
②0.1 50%
(2)当温度超过某个值时,催化剂的催化效率降低,从而导致乙酸的生成速率降低。
(3)①升高温度,CO2 的转化率减小,说明平衡逆向移动,可知该反应为放热反应,ΔH<0,因该反应
前后气体分子数减小,故 ΔS<0。在相同温度下,增大 H2 的浓度,可使平衡正向移动,从而提高 CO2 的
转化率,故 x>1.5。②由题意知,利用三段式法则有:
2
2
C
A B
c
c c
2 6
1
2 6
18
v(CO2)= = =0.1 mol·L-1·min-1,H2 的转化率 α(H2)= ×100%=50%,80 ℃时,此
反应的平衡常数 K= = 。
【备注】2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g) + 3H2O(l)
开始(mol·L-1) 4 12 0
转化(mol·L-1) 2 6 1
平衡(mol·L-1) 2 6 1
1.【答案】CD
【解析】对比容器的特点,将容器 1 和容器 2 对比,将容器 1 和容器 3 对比。容器 2 中加入 4molSO3 等
效于在相同条件下反应物投入量为 4molSO2 和 2molO2,容器 2 中起始反应物物质的量为容器 1 的两倍,
容器 2 相当于在容器 1 达平衡后增大压强,将容器的体积缩小为原来的一半,增大压强化学反应速率加
快,υ2 υ1,增大压强平衡向正反应方向移动,平衡时 c2 2c1,p2 2p1,α1(SO2)+α2(SO3) 1,容
器 1 和容器 2 温度相同,K1=K2;容器 3 相当于在容器 1 达到平衡后升高温度,升高温度化学反应速率
加快,υ3 υ1,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡时 c3 c1,p3 p1,α3(SO2) α1(SO2),K3
K1。根据上述分析,A 项,υ2 υ1,c2 2c1,A 项错误;B 项,K3 K1,p2 2p1,p3 p1,则 p2 2p3,B
项错误;C 项,υ3 υ1 ,α3 (SO2 ) α1 (SO2 ),C 项正确;D 项,c 2 2c1 ,c3 c1 ,则 c2 2c3 ,α1
(SO2)+α2(SO3) 1,α3(SO2) α1(SO2),则 α2(SO3)+α3(SO2) 1,D 项正确;答案选 CD。
点睛:本题考查化学平衡时各物理量之间的关系,解题时巧妙设计中间状态,利用外界条件对化学反应
速率和化学平衡的影响判断。如容器 2 先设计其完全等效平衡的起始态为 4molSO2 和 2molO2,4molSO2
和 2molO2 为两倍容器 1 中物质的量,起始物质的量成倍变化时相当于增大压强。
【名师点睛】本题考查平衡状态的判定、平衡常数等。落实考试大纲修订思路,考查的必备知识方法。
化学平衡状态判断有两个依据,一是正逆反应速率相等,二是“变量”不变。注意 D 项化学平衡状态的
Δ
Δ
c
t
14 2 mol L
20min
1
1
6mol L
12mol L
3 3
2 6
2 2
CH OCH
CO H
c
c c 2 6
1
2 6
19
判断容易粗心导致出错。
3.【答案】(3)①2.5 2.8×10–3 ②> > ③B
【解析】(3)① H2S(g) + CO2(g) COS(g)+ H2O(g)
开始 0.40mol 0.10mol 0 0
反应 x x x x
平衡 (0.40–x)mol (0.10–x)mol x x
解得 x=0.01mol,所以 H2S 的转化率是
由 于 该 反 应 是 反 应 前 后 气 体 体 积 相 等 的 反 应 , 所 以 在 该 条 件 下 反 应 达 到 平 衡 时 化 学 平 衡 常 数
;
4.【答案】(1)
v 正 v 逆 平衡常数 K
转化率
α
增大 增大 减小 减小
(2)
【解析】(1)H2 的体积分数随温度的升高而增加,这说明升高温度平衡向逆反应方向进行,即正反应
是放热反应。升高温度正逆反应速率均增大,平衡向逆反应方向进行,平衡常数减小,反应物的转化率
减小。
2(H O) 0.02( ) (0.4 ) (0.10 )
n x
n x x x x 总
1
0.01mol 100% 2.5%0.40 mol
32 2
2 2 2 2
(COS) (H O) (COS) (H O) 0.01 0.01 2.8 10(H S) c(CO ) (H S) (CO ) (0.40 0.01)(0.10 0.01)
c c n nK c n n
2 2
4 4
cd xy
ab mn
20
(2)相同温度时平衡常数不变,则 a、b、c、d 与 m、n、x、y 之间的关系式为 。
5.【答案】(2)①4OH−+3 +4NO 4 +3Cl−+2H2O 提高 ②减小 ③大于 NO 溶解
度较低或脱硝反应活化能较高
(3)①减小 ②
【解析】(2)①亚氯酸钠具有氧化性,则 NaClO2 溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式为 4OH−+3
+4NO 4 +3Cl−+2H2O;正反应是体积减小的,则增加压强,NO 的转化率提高。
②根据反应方程式 2H2O+ +2SO2 2 +Cl−+4H+、2H2O+3 +4NO 4 +3Cl−
+4H+可知随着吸收反应的进行氢离子浓度增大,吸收剂溶液的 pH 逐渐减小。
2 2
4 4
cd xy
ab mn
2ClO
3NO
2 2
4
2 2
2 3
(Cl ) (SO )
(ClO ) (SO )
c cK c c
2ClO
3NO
2ClO 2
4SO
2ClO
3NO