高考化學(xué) 考點(diǎn)40 化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率學(xué)案（含解析）

考點(diǎn)40化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率1．化學(xué)平衡常數(shù)（1）定義在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)（簡(jiǎn)稱平衡常數(shù)），用K表示。（2）表達(dá)式對(duì)于一般的可逆反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，K=。（3）應(yīng)用①判斷反應(yīng)進(jìn)行的限度K值大，說明反應(yīng)進(jìn)行的程度大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率高。K值小，說明反應(yīng)進(jìn)行的程度小，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率低。K<10?510?5~105>105反應(yīng)程度很難進(jìn)行反應(yīng)可逆反應(yīng)可接近完全②判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)化學(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)在任意狀態(tài)時(shí)，濃度商均為Qc=。Qc>K時(shí)，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行；Qc=K時(shí)，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；Qc<K時(shí)，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。③利用平衡常數(shù)判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)若升高溫度，K值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；若升高溫度，K值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。2．轉(zhuǎn)化率對(duì)于一般的化學(xué)反應(yīng)：aA＋bBcC＋dD，達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率為α(A)＝×100％＝×100％［c0(A)為起始時(shí)A的濃度，c(A)為平衡時(shí)A的濃度］反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率的變化判斷判斷反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的變化時(shí)，不要把平衡正向移動(dòng)與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高等同起來，要視具體情況而定。常見有以下幾種情形：反應(yīng)類型條件的改變反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的變化有多種反應(yīng)物的可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)恒容時(shí)只增加反應(yīng)物A的用量反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率減小，反應(yīng)物B的轉(zhuǎn)化率增大同等倍數(shù)地增大（或減?。┓磻?yīng)物A、B的量恒溫恒壓條件下反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變恒溫恒容條件下m+n>p+q反應(yīng)物A和B的轉(zhuǎn)化率均增大m+n<p+q反應(yīng)物A和B的轉(zhuǎn)化率均減小m+n=p+q反應(yīng)物A和B的轉(zhuǎn)化率均不變只有一種反應(yīng)物的可逆反應(yīng)mA(g)nB(g)+pC(g)增加反應(yīng)物A的用量恒溫恒壓條件下反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變恒溫恒容條件下m>n+p反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率增大m<n+p反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率減小m=n+p反應(yīng)物A和B的轉(zhuǎn)化率不變考向一化學(xué)平衡常數(shù)及影響因素典例1下列關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)的說法中，正確的是A．在任何條件下，化學(xué)平衡常數(shù)都是一個(gè)定值B．化學(xué)平衡常數(shù)K可以推斷一個(gè)可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度C．化學(xué)平衡常數(shù)K只與溫度、反應(yīng)物濃度、體系的壓強(qiáng)有關(guān)D．當(dāng)改變反應(yīng)物的濃度時(shí)，化學(xué)平衡常數(shù)會(huì)發(fā)生改變【答案】B【解析】A．在給定的反應(yīng)方程式中，化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響，溫度改變則化學(xué)平衡常數(shù)改變，故錯(cuò)誤；B．任何時(shí)刻Qc>K，說明平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，Qc＜K，說明平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，Qc＝K，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故正確；C．化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響，故錯(cuò)誤；D．根據(jù)選項(xiàng)C分析，故錯(cuò)誤。1．在KI溶液中存在平衡，測(cè)得不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)如表所示：t/℃515253550K1100841680533409下列說法正確的是（）A．反應(yīng)的B．利用該反應(yīng)可以除去硫粉中少量的碘單質(zhì)C．在上述體系中加入苯，平衡不移動(dòng)D．25℃時(shí)，向溶液中加入少量KI固體，平衡常數(shù)K小于680【答案】B【詳解】A．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)，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．硫難溶于水，而碘單質(zhì)與形成而溶于水，可以達(dá)到除去硫粉中少量碘的目的，選項(xiàng)B正確；C．加入苯，碘能溶于苯，使水中碘的濃度變小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．加入KI固體，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但平衡常數(shù)只受溫度影響，與物質(zhì)的濃度無關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案選B。平衡常數(shù)的幾個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)（1）正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)；若方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小，盡管是同一反應(yīng)，平衡常數(shù)也會(huì)改變。（2）能代入平衡常數(shù)表達(dá)式的為氣體、非水溶液中的H2O、溶液中的溶質(zhì)，固體與純液體以及溶液中H2O的濃度可看為常數(shù)，不能代入?？枷蚨瘜W(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算與應(yīng)用典例2在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度T的關(guān)系如表：T/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列問題：（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=。（2）該反應(yīng)為(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。（3）某溫度下，各物質(zhì)的平衡濃度符合下式：3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O)，試判斷此時(shí)的溫度為。（4）若830℃時(shí)，向容器中充入1molCO、5molH2O，反應(yīng)達(dá)到平衡后，其化學(xué)平衡常數(shù)K(填“大于”“小于”或“等于”)1.0。（5）830℃時(shí)，容器中的反應(yīng)已達(dá)到平衡。在其他條件不變的情況下，擴(kuò)大容器的體積，平衡(填“向正反應(yīng)方向”“向逆反應(yīng)方向”或“不”)移動(dòng)。（6）若1200℃時(shí)，在某時(shí)刻平衡體系中CO2、H2、CO、H2O的濃度分別為2mol·L?1、2mol·L?1、4mol·L?1、4mol·L?1，則此時(shí)上述反應(yīng)的平衡移動(dòng)方向?yàn)?填“正反應(yīng)方向”“逆反應(yīng)方向”或“不移動(dòng)”)?！敬鸢浮浚?）QUOTE（2）吸熱（3）700℃（4）等于（5）不（6）逆反應(yīng)方向【解析】（1）根據(jù)化學(xué)方程式可寫出K=QUOTE。（2）分析表中數(shù)據(jù)可知，隨著溫度的升高，K值逐漸增大，說明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。（3）某溫度下，由3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O)得出QUOTE=QUOTE=0.6=K，查表知K=0.6時(shí)對(duì)應(yīng)溫度是700℃。（4）只要溫度不變，K值就不變。（5）830℃時(shí)達(dá)到平衡，擴(kuò)大容器體積，由于反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，則平衡不移動(dòng)。（6）該條件下Qc=QUOTE=QUOTE=4>K=2.6，故反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。2．（1）在一定條件下CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，當(dāng)CO與H2O(g)的起始物質(zhì)的量之比為1∶5，達(dá)平衡時(shí)，CO轉(zhuǎn)化了eq\f(5,6)。若akg含Ca5(PO4)3F(相對(duì)分子質(zhì)量為504)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的磷尾礦，在上述過程中有b%的Ca5(PO4)3F轉(zhuǎn)化為P4，將產(chǎn)生的CO與H2O(g)按起始物質(zhì)的量之比1∶3混合，則在相同條件下達(dá)平衡時(shí)能產(chǎn)生H2________kg。[已知：4Ca5(PO4)3F＋18SiO2＋30C2CaF2＋30CO＋18CaSiO3＋3P4]（2）乙苯催化脫氫制苯乙烯反應(yīng)：CH2CH3(g)CH=CH2(g)＋H2(g)維持體系總壓p恒定，在溫度T時(shí)，物質(zhì)的量為n、體積為V的乙苯蒸氣發(fā)生催化脫氫反應(yīng)。已知乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率為α，則在該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝________(用α等符號(hào)表示)。【答案】（1）eq\f(ab,44800)（2）eq\f(α2,1－α2)peq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(或\f(nα2,（1－α2）V)))【解析】（1）當(dāng)CO和H2O(g)的起始物質(zhì)的量之比為1∶5時(shí)，設(shè)CO為1mol，則：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)起始物質(zhì)的量(mol)1500改變物質(zhì)的量(mol)eq\f(5,6)eq\f(5,6)eq\f(5,6)eq\f(5,6)平衡物質(zhì)的量(mol)eq\f(1,6)eq\f(25,6)eq\f(5,6)eq\f(5,6)故此溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(c（CO2）·c（H2）,c（CO）·c（H2O）)＝1。由題意知，反應(yīng)4Ca5(PO4)3F＋18SiO2＋30C2CaF2＋30CO＋18CaSiO3＋3P4，若akg含Ca5(PO4)3F的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的磷尾礦，當(dāng)有b%的Ca5(PO4)3F轉(zhuǎn)化為P4時(shí)，產(chǎn)生的CO的物質(zhì)的量為n＝ab/67.2mol，將產(chǎn)生的CO和H2O(g)按起始物質(zhì)的量之比為1∶3混合，設(shè)在相同條件下達(dá)到平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化了xmol，則CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)起始物質(zhì)的量(mol)n3n00改變物質(zhì)的量(mol)xxxx平衡物質(zhì)的量(mol)n－x3n－xxx故eq\f(x·x,（n－x）·（3n－x）)＝1，得x＝eq\f(3,4)n，則達(dá)到平衡時(shí)產(chǎn)生的氫氣的物質(zhì)的量為eq\f(ab,67.2)×eq\f(3,4)mol＝eq\f(ab,89.6)mol，氫氣的質(zhì)量為eq\f(ab,44.8)g＝eq\f(ab,44.8)×10－3kg＝eq\f(ab,44800)kg。（2）從濃度角度求Kc：根據(jù)阿伏加德羅定律的推論，總壓強(qiáng)p相同時(shí)，eq\f(V1,V2)＝eq\f(n1,n2)，乙苯的轉(zhuǎn)化率為α，由此可得：eq\f(V,V反應(yīng)后)＝eq\f(1,1＋α)，V反應(yīng)后＝(1＋α)V，根據(jù)化學(xué)方程式及平衡常數(shù)的定義：Kc＝eq\f(\f(n2α2,V2（1＋α）2),\f(n（1－α）,V（1＋α）))＝eq\f(nα2,V（1－α）（1＋α）)＝eq\f(nα2,（1－α2）V)。從壓強(qiáng)角度求Kp：容器中氫氣的物質(zhì)的量為αn，苯乙烯的物質(zhì)的量為αn，乙苯的物質(zhì)的量為(1－α)n，氣體的總物質(zhì)的量為(1＋α)n，所以氫氣的分壓為eq\f(αn,（1＋α）n)p，苯乙烯的分壓為eq\f(αn,（1＋α）n)p，乙苯的分壓為eq\f(（1－α）n,（1＋α）n)p，因此Kp＝eq\f(\f(αn,（1＋α）n)p·\f(αn,（1＋α）n)p,\f(（1－α）n,（1＋α）n)p)＝eq\f(α2,1－α2)p?？枷蛉D(zhuǎn)化率的計(jì)算與比較典例3已知可逆反應(yīng)：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g)ΔH＞0，請(qǐng)回答下列問題。（1）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；達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為60%，此時(shí)N的轉(zhuǎn)化率為________。（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，a＝________。（3）若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度為c(M)＝c(N)＝bmol·L－1，達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為_____?！窘馕觥坑谩捌胶馊问椒ā?，借助平衡常數(shù)來串聯(lián)計(jì)算：（1）M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g)c始/(mol·L－1)12.400c轉(zhuǎn)/(mol·L－1)0.60.60.60.6c平/(mol·L－1)0.41.80.60.6α(N)＝eq\f(0.6,2.4)×100%＝25%，K＝eq\f(0.6×0.6,0.4×1.8)＝0.5。（2）eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(c始/(mol·L－1)4a00,c平/(mol·L－1)2a－222))由K＝eq\f(2×2,2×(a－2))＝0.5，解得a＝6。（3）eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(c始/(mol·L－1)bb00,c平/(mol·L－1)b(1－x)b(1－x)bxbx))由K＝eq\f((bx)2,[b(1－x)]2)＝0.5，解得x≈0.41?！敬鸢浮浚?）25%（2）6（3）41%3．甲胺鉛碘(CH3NH3PbI3)用作全固態(tài)鈣鈦礦敏化太陽能電池的敏化劑，可由CH3NH2、PbI2及HI為原料合成，回答下列問題：(1)上述反應(yīng)中所需的甲醇工業(yè)上利用水煤氣合成CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH<0。在一定條件下，將1molCO和2molH2通入密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)改變某一外界條件(溫度或壓強(qiáng))時(shí)，CH3OH的平衡體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)變化趨勢(shì)如圖所示：①平衡時(shí)，M點(diǎn)CH3OH的體積分?jǐn)?shù)為10%，則CO的轉(zhuǎn)化率為_________。②X軸上a點(diǎn)的數(shù)值比b點(diǎn)_________(填“大”或“小”)。某同學(xué)認(rèn)為上圖中Y軸表示溫度，你認(rèn)為他判斷的理由是_________?！敬鸢浮?5%小隨著Y值的增大，φ(CH3OH)減小，平衡CO(g)＋2H2(g)?CH3OH(g)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故Y為溫度【解析】(1)①初始投料為1molCO和2molH2，設(shè)轉(zhuǎn)化的CO的物質(zhì)的量為x，列三段式有：CH3OH的體積分?jǐn)?shù)為10%，則有=10%，解得x=0.25mol，所以CO的轉(zhuǎn)化率為=25%；故答案為：25%；②X表示壓強(qiáng)，該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則CH3OH的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)也增大，b點(diǎn)CH3OH的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)大于a點(diǎn)CH3OH的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)，則X軸上a點(diǎn)的數(shù)值比b點(diǎn)??；由圖可知，隨著Y值減小，CH3OH的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)增大，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，CH3OH的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)也越大，故Y表示溫度；故答案為：??；隨著Y值的增大，φ(CH3OH)減小，平衡CO(g)＋2H2(g)?CH3OH(g)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故Y為溫度；1．O3是一種很好的消毒劑，具有高效、潔凈、方便、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。O3可溶于水，在水中易分解，產(chǎn)生的[O]為游離氧原子，有很強(qiáng)的殺菌消毒能力。常溫常壓下發(fā)生的反應(yīng)如下：反應(yīng)①O3O2＋[O]ΔH>0平衡常數(shù)為K1；反應(yīng)②[O]＋O32O2ΔH<0平衡常數(shù)為K2；總反應(yīng)：2O33O2ΔH<0平衡常數(shù)為K。下列敘述正確的是A．降低溫度，總反應(yīng)K減小B．K＝K1＋K2C．適當(dāng)升溫，可提高消毒效率D．壓強(qiáng)增大，K2減小【答案】C【解析】降溫，總反應(yīng)平衡向右移動(dòng)，K增大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；K1＝eq\f(c(O2)·c([O]),c(O3))、K2＝eq\f(c2(O2),c([O])·c(O3))、K＝eq\f(c3(O2),c2(O3))＝K1·K2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；升高溫度，反應(yīng)①平衡向右移動(dòng)，c([O])增大，可提高消毒效率，C項(xiàng)正確；對(duì)于給定的反應(yīng)，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．只改變一個(gè)影響化學(xué)平衡的因素，平衡常數(shù)K與化學(xué)平衡移動(dòng)的關(guān)系敘述不正確的是A．K值不變，平衡可能移動(dòng)B．平衡向右移動(dòng)時(shí)，K值不一定變化C．K值有變化，平衡一定移動(dòng)D．相同條件下，同一個(gè)反應(yīng)的方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)增大2倍，K值也增大兩倍【答案】D【解析】因改變壓強(qiáng)或濃度引起化學(xué)平衡移動(dòng)時(shí)，K值不變，A項(xiàng)和B項(xiàng)均正確；K值只與溫度有關(guān)，K值發(fā)生了變化，說明體系的溫度改變，則平衡一定移動(dòng)，C項(xiàng)正確；相同條件下，同一個(gè)反應(yīng)的方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)增大2倍，K值應(yīng)該變?yōu)镵eq\o\al(2,原)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．在一密閉容器，aA(g)bB(g)達(dá)平衡后，保持溫度不變，將容器體積增加一倍，當(dāng)達(dá)到新的平衡時(shí)，B的濃度是原來的60%，則A．平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)了B．物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率減少了C．物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加了D．a(chǎn)>b【答案】C【解析】體積增大一倍，壓強(qiáng)減小，假設(shè)平衡不移動(dòng)，B的濃度應(yīng)是原來的50%<60%，說明平衡移動(dòng)，向正反應(yīng)方向移動(dòng)，A錯(cuò)誤；平衡正向移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率增大，B錯(cuò)誤；平衡正向移動(dòng)，B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，C正確；減小壓強(qiáng)，平衡應(yīng)向體積增大的方向移動(dòng)，即a<b，D錯(cuò)誤。4．將1molN2O5置于2L密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生下列反應(yīng)：①2N2O5(g)2N2O4(g)＋O2(g)；②N2O4(g)2NO2(g)。達(dá)到平衡時(shí)，c(O2)＝0.2mol·L－1，c(NO2)＝0.6mol·L－1，則此溫度下反應(yīng)①的平衡常數(shù)為A．3.2 B．0.2C．eq\f(1,180) D．eq\f(4,45)【答案】B【解析】N2O5分解得到N2O4部分轉(zhuǎn)化為NO2(g)，平衡時(shí)c(O2)＝0.2mol·L－1，c(NO2)＝0.6mol·L－1，則平衡時(shí)c(N2O4)＝2c(O2)－eq\f(1,2)c(NO2)＝0.2mol/L×2－eq\f(1,2)×0.6mol/L＝0.1mol/L，平衡時(shí)c(N2O5)＝eq\f(1mol,2L)－2c(O2)＝0.5mol/L－0.2mol/L×2＝0.1mol/L，故反應(yīng)①的平衡常數(shù)K＝eq\f(c2(N2O4)×c(O2),c2(N2O5))＝eq\f(0.12×0.2,0.12)＝0.2。5．已知反應(yīng)X(g)＋Y(g)R(g)＋Q(g)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如表所示。830℃時(shí)，向一個(gè)2L的密閉容器中充入0.2molX和0.8molY，反應(yīng)初始4s內(nèi)v(X)＝0.005mol/(L·s)。下列說法正確的是溫度/℃70080083010001200平衡常數(shù)1.71.11.00.60.4A．4s時(shí)容器內(nèi)c(Y)＝0.76mol/LB．830℃達(dá)平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為80%C．反應(yīng)達(dá)平衡后，升高溫度，平衡正向移動(dòng)D．1200℃時(shí)反應(yīng)R(g)＋Q(g)X(g)＋Y(g)的平衡常數(shù)K＝0.4【答案】B【解析】反應(yīng)初始4s內(nèi)X的平均反應(yīng)速率v(X)＝0.005mol/(L·s)，根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，可知v(Y)＝v(X)＝0.005mol/(L·s)，則4s內(nèi)Δc(Y)＝0.005mol·L－1·s－1×4s＝0.02mol/L，Y的起始濃度為eq\f(0.8mol,2L)＝0.4mol/L，故4s時(shí)c(Y)＝0.4mol/L－0.02mol/L＝0.38mol/L，A錯(cuò)誤；設(shè)平衡時(shí)A的濃度變化量為x，則：X(g)＋Y(g)R(g)＋Q(g)c始/mol·L－10.10.400c轉(zhuǎn)/mol·L－1xxxxc平/mol·L－10.1－x0.4－xxx故eq\f(x2,(0.1－x)×(0.4x))＝1.0，解得x＝0.08，所以平衡時(shí)X的轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.08mol/L,0.1mol/L)×100%＝80%，B正確；由表格可知，溫度升高，化學(xué)平衡常數(shù)減小，平衡逆向移動(dòng)，C錯(cuò)誤；1200℃時(shí)反應(yīng)X(g)＋Y(g)R(g)＋Q(g)的平衡常數(shù)值為0.4，所以1200℃時(shí)反應(yīng)R(g)＋Q(g)X(g)＋Y(g)的平衡常數(shù)的值為eq\f(1,0.4)＝2.5，D錯(cuò)誤。6．一定條件下，反應(yīng)2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)ΔH＞0達(dá)到平衡時(shí)N2的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是A．壓強(qiáng)：p1＞p2B．b、c兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)：Kc＞KbC．a(chǎn)點(diǎn)：2v(NH3)正＝3v(H2)逆D．a(chǎn)點(diǎn)：NH3的轉(zhuǎn)化率為1/3【答案】B【解析】A項(xiàng)，該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，恒溫時(shí)，壓強(qiáng)越大，N2的體積分?jǐn)?shù)越小，p1＜p2，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，b、c兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度b＜c，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度越高，平衡常數(shù)越大，Kc＞Kb，故B正確；C項(xiàng)，反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，3v(NH3)正＝2v(H2)逆，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，對(duì)于反應(yīng)2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)，假設(shè)反應(yīng)前氨氣的物質(zhì)的量為1mol，反應(yīng)的氨氣的物質(zhì)的量為xmol，則eq\f(\f(x,2),1＋x)＝0.1，解得x＝eq\f(1,4)，因此氨氣的轉(zhuǎn)化率為eq\f(1,4)，故D錯(cuò)誤。7．乙炔是一種重要的化工原料，最新研制出的由裂解氣(H2、CH4、C2H4)與煤粉在催化劑條件下制乙炔，該生產(chǎn)過程是目前清潔高效的煤化工過程。已知：發(fā)生的部分反應(yīng)如下(在25℃、101kPa時(shí))，CH4、C2H4在高溫條件還會(huì)分解生成炭與氫氣：①C(s)+2H2(g)CH4(g)ΔH1=－74.85kJ?mol-1②2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)ΔH2=+340.93kJ?mol-1③C2H4(g)C2H2(g)+H2(g)ΔH3=+35.50kJ?mol-1請(qǐng)回答：(1)依據(jù)上述反應(yīng)，請(qǐng)寫出C與H2化合生成C2H2的熱化學(xué)方程式_____。(2)若以乙烯和氫氣的混合氣體以一定流速通過填充有催化劑的反應(yīng)器(氫氣的作用是活化催化劑)，出口氣中含有乙烯、乙炔、氫氣等。圖1為乙炔產(chǎn)率與進(jìn)料氣中n(氫氣)/n(乙烯)的關(guān)系。圖中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)，其降低的原因是_____。(3)圖2為上述諸反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各氣體體積分?jǐn)?shù)和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線。①乙炔體積分?jǐn)?shù)在1530℃之前隨溫度升高而增大的原因可能是_____；1530℃之后，乙炔體積分?jǐn)?shù)增加不明顯的主要原因可能是_____。②在體積為1L的密閉容器中反應(yīng)，1530℃時(shí)測(cè)得氣體的總物質(zhì)的量為1.000mol，則反應(yīng)C2H4(g)C2H2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)K=_____。③請(qǐng)?jiān)趫D3中繪制乙烯的體積分?jǐn)?shù)和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線______【答案】2C(s)+H2(g)?C2H2(g)△H=+226.73kJ?mol?1一開始充入氫氣是為活化催化劑，故稍增大氫氣的量能讓乙炔產(chǎn)率增大，原料中過量H2會(huì)使反應(yīng)③平衡逆向移動(dòng)，所以乙炔產(chǎn)率下降1530℃前升高溫度，反應(yīng)②③平衡正向移動(dòng)，乙炔更多高溫則有更多的甲烷與乙烯裂解生成碳導(dǎo)致乙炔體積分?jǐn)?shù)增加不大8.65【詳解】(1)由①C(s)+2H2(g)CH4(g)ΔH1=－74.85kJ?mol-1②2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)ΔH2=+340.93kJ?mol-1③C2H4(g)C2H2(g)+H2(g)ΔH3=+35.50kJ?mol-1根據(jù)蓋斯定律，由①×2+②+③可得2C(s)+H2(g)?C2H2(g)，則△H=(?74.85kJ?mol?1)×2+(+340.93kJ?mol?1)+(+35.50kJ?mol?1)=+226.73kJ?mol?1，故答案為：2C(s)+H2(g)?C2H2(g)△H=+226.73kJ?mol?1；(2)乙烯分解產(chǎn)生乙炔和氫氣，一開始充入氫氣是為活化催化劑，故稍增大氫氣的量能讓乙炔產(chǎn)率增大，增大氫氣的量會(huì)促使反應(yīng)③平衡逆向移動(dòng)，從而減少平衡體系中的乙炔的含量，使乙炔的產(chǎn)率降低，故答案為：一開始充入氫氣是為活化催化劑，故稍增大氫氣的量能讓乙炔產(chǎn)率增大，原料中過量H2會(huì)使反應(yīng)③平衡逆向移動(dòng)，所以乙炔產(chǎn)率下降；(3)①反應(yīng)②③正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，1530℃前升高溫度升高平衡正向移動(dòng)，乙炔的含量增加；溫度超過1530℃時(shí)，有更多的甲烷與乙烯裂解生成碳導(dǎo)致乙炔體積分?jǐn)?shù)增加不大，故答案為：1530℃前升高溫度，反應(yīng)②③平衡正向移動(dòng)，乙炔更多；高溫則有更多的甲烷與乙烯裂解生成碳導(dǎo)致乙炔體積分?jǐn)?shù)增加不大；②由圖2可知，1530℃時(shí)測(cè)得氣體的總物質(zhì)的量為1.000mol，則此混合氣體中H2(g)的物質(zhì)的量為0.8240mol，C2H2(g)和CH4(g)的物質(zhì)的量均為0.0840，C2H4(g)的物質(zhì)的量為1.000mol?0.8240mol?0.0840mol?0.0840mol=0.0080mol，體積為1L，則C2H4(g)?C2H2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)K===8.65，故答案為：8.65；③根據(jù)圖3中乙炔的體積分?jǐn)?shù)和溫度的關(guān)系曲線，且乙烯的起點(diǎn)溫度要低于乙炔的起點(diǎn)，最高點(diǎn)的相應(yīng)溫度低于1530℃，1530k交點(diǎn)乙烯的體積分?jǐn)?shù)不要超過為0.01，則所繪制乙烯的體積分?jǐn)?shù)和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線為，故答案為：。8．催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化劑存在下，在CO2中通入H2，二者可發(fā)生以下兩個(gè)平行反應(yīng)：反應(yīng)ⅠCO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－53.7kJ·mol－1反應(yīng)ⅡCO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH2＝＋41.2kJ·mol－1某實(shí)驗(yàn)室控制一定的CO2和H2初始投料比，在相同壓強(qiáng)下，經(jīng)過相同反應(yīng)時(shí)間測(cè)得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(其中“甲醇選擇性”是指轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醇的百分比)：反應(yīng)序號(hào)T/K催化劑CO2轉(zhuǎn)化率/%甲醇選擇性/%①543Cu/ZnO納米棒12.342.3②543Cu/ZnO納米片10.972.7③553Cu/ZnO納米棒15.339.1④553Cu/ZnO納米片12.071.6（1）CO2的電子式是_____________。（2）反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)表達(dá)式是K＝_________________________。（3）對(duì)比①和③可發(fā)現(xiàn)：同樣催化劑條件下，溫度升高，CO2轉(zhuǎn)化率升高，而甲醇的選擇性卻降低，請(qǐng)解釋甲醇選擇性降低的可能原因__________________________________；對(duì)比①、②可發(fā)現(xiàn)，在同樣溫度下，采用Cu/ZnO納米片使CO2轉(zhuǎn)化率降低，而甲醇的選擇性卻提高，請(qǐng)解釋甲醇的選擇性提高的可能原因_______________________________。（4）有利于提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH平衡轉(zhuǎn)化率的措施有________。a．使用Cu/ZnO納米棒做催化劑b．使用Cu/ZnO納米片做催化劑c．降低反應(yīng)溫度d．投料比不變，增加反應(yīng)物的濃度e．增大CO2和H2的初始投料比【答案】（1）（2）（3）反應(yīng)Ⅰ為生成甲醇的反應(yīng)，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，因此升高溫度，平衡逆向進(jìn)行，因此甲醇的產(chǎn)率減小，甲醇的選擇性降低因?yàn)樵谠摃r(shí)間段內(nèi)，使用Cu/ZnO納米片催化劑使反應(yīng)Ⅰ速率增加，因此測(cè)得該時(shí)間段內(nèi)得到的甲醇較多，甲醇選擇性提高（4）cd【解析】（1）二氧化碳中碳原子在中間，碳氧之間為兩個(gè)共用電子對(duì)，電子式為。（2）反應(yīng)Ⅰ為CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，所以平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝。（3）生成甲醇的反應(yīng)是反應(yīng)Ⅰ，而該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，導(dǎo)致甲醇的選擇性降低。采用Cu/ZnO納米片(催化劑)只能影響速率不能改變平衡，該實(shí)驗(yàn)并不是達(dá)到平衡后再測(cè)數(shù)據(jù)，而是反應(yīng)相同時(shí)間后就測(cè)定，所以反應(yīng)比較快的進(jìn)行的量就多，因此結(jié)論是：Cu/ZnO納米片催化劑使反應(yīng)Ⅰ速率增加更明顯，該時(shí)間段內(nèi)得到的甲醇較多，甲醇選擇性提高。（4）催化劑都不改變平衡狀態(tài)，所以選項(xiàng)a、b都錯(cuò)誤。降溫使反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)Ⅱ平衡逆向移動(dòng)，所以提高了CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH平衡轉(zhuǎn)化率，選項(xiàng)c正確。恒容，按照相同投料比，增大物質(zhì)的濃度就是相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，對(duì)于反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)Ⅱ平衡不移動(dòng)，所以提高了CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH平衡轉(zhuǎn)化率，選項(xiàng)d正確。增大CO2和H2的初始投料比，實(shí)際會(huì)降低二氧化碳的轉(zhuǎn)化率，選項(xiàng)e錯(cuò)誤。9．CO2和CH4是兩種重要的溫室氣體，通過CH4和CO2反應(yīng)制造具有更高價(jià)值的化學(xué)品是目前的研究方向。（1）250℃時(shí)，以鎳合金為催化劑，涉及此研究的某反應(yīng)的平衡常數(shù)K=QUOTE，則此反應(yīng)的化學(xué)方程式為；又知此反應(yīng)的逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則一定能使此反應(yīng)的平衡常數(shù)增大的措施是(填選項(xiàng)字母)；使該反應(yīng)的平衡一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)的措施有(填選項(xiàng)字母)。A．增大CO2的濃度B．升高溫度C．降低溫度D．增大壓強(qiáng)E.減小壓強(qiáng)（2）用某種特殊催化劑，可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸，溫度超過某個(gè)值時(shí)乙酸的生成速率卻減小了，原因是。（3）將CO2轉(zhuǎn)化為甲醚的反應(yīng)原理為2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(l)。①已知一定壓強(qiáng)下，該反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時(shí)，CO2的轉(zhuǎn)化率如表:投料比[n(H2)/n(CO2)]500K600K700K1.545%33%20%xabc上述反應(yīng)的焓變?chǔ)(填“>”、“<”或“=”，下同)0，ΔS0，若a>45%，則x1.5。②在80℃時(shí)，向體積為0.5L的密閉容器中加入2molCO2和6molH2，20min后反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)CH3OCH3的物質(zhì)的量為0.5mol，則該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(CO2)=mol·L-1·min-1，H2的轉(zhuǎn)化率α(H2)=，在80℃時(shí)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為(列出計(jì)算式即可)。【答案】（1）CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)BABE（2）催化劑的催化效率降低（3）①<<>②0.150%QUOTE【解析】本題考查了化學(xué)平衡移動(dòng)的影響因素、化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算等知識(shí)，充分考查了考生的分析、理解能力及化學(xué)計(jì)算能力。（1）由平衡常數(shù)表達(dá)式知反應(yīng)物為CO2、CH4，生成物為CO、H2，再由濃度冪知各物質(zhì)前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為1、1、2、2，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)。此反應(yīng)的逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大；增加反應(yīng)物的濃度或減少生成物的濃度，平衡正向移動(dòng)；增大壓強(qiáng)要區(qū)別恒容充入惰性氣體(或N2等不影響反應(yīng)的氣體)增大壓強(qiáng)和恒容充入反應(yīng)氣體增大壓強(qiáng)，故平衡不一定移動(dòng)；減小壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。（2）當(dāng)溫度超過某個(gè)值時(shí)，催化劑的催化效率降低，從而導(dǎo)致乙酸的生成速率降低。（3）①升高溫度，CO2的轉(zhuǎn)化率減小，說明平衡逆向移動(dòng)，可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0，因該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減小，故ΔS<0。在相同溫度下，增大H2的濃度，可使平衡正向移動(dòng)，從而提高CO2的轉(zhuǎn)化率，故x>1.5。②由題意知，利用三段式法則有:v(CO2)=QUOTE=QUOTE=0.1mol·L-1·min-1，H2的轉(zhuǎn)化率α(H2)=QUOTE×100%=50%，80℃時(shí)，此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=QUOTE=QUOTE?！緜渥ⅰ?CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g) + 3H2O(l)開始(mol·L-1) 4 12 0 轉(zhuǎn)化(mol·L-1) 2 6 1 平衡(mol·L-1) 2 6 1 【答案】D【解析】A．加入苯振蕩，苯將I2萃取到苯層，水溶液中c（I2）減小，平衡正向移動(dòng)，A正確；B．將5mL0.1mol/LKI溶液與1mL0.1mol/LFeCl3溶液混合，參與反應(yīng)的Fe3+與I-物質(zhì)的量之比為1:1，反應(yīng)后I-一定過量，經(jīng)苯2次萃取分離后，在水溶液中加入KSCN溶液呈血紅色，說明水溶液中仍含有Fe3+，即Fe3+沒有完全消耗，表明該化學(xué)反應(yīng)存在限度，B正確；C．加入FeSO4固體溶于水電離出Fe2+，c（Fe2+）增大，平衡逆向移動(dòng)，C正確；D．該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=，D錯(cuò)誤；答案選D。2．（2020·浙江高考真題）一定溫度下，在2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)過程中的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示：n/molt/min02.02.4050.9101.6151.6下列說法正確的是（）A．0~5min用A表示的平均反應(yīng)速率為B．該反應(yīng)在10min后才達(dá)到平衡C．平衡狀態(tài)時(shí)，D．物質(zhì)B的平衡轉(zhuǎn)化率為20%【答案】C【解析】A．v(C)=，同一反應(yīng)反應(yīng)中反應(yīng)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比，3v(A)=v(C)，所以v(A)=，錯(cuò)誤；B．15min時(shí)，n(B)=1.6mol，消耗了2.4mol-1.6mol=0.8mol，根據(jù)方程式可知這段時(shí)間內(nèi)消耗A的物質(zhì)的量為0.4mol，所以15min時(shí)，n(A)=1.6mol，與10min時(shí)A的物質(zhì)的量相同，說明10~15min這段時(shí)間內(nèi)平衡沒有移動(dòng)，但無法確定是10min時(shí)達(dá)到平衡，還是10min前已經(jīng)達(dá)到平衡，錯(cuò)誤；C．根據(jù)B選項(xiàng)分析可知平衡時(shí)消耗的B為0.8mol，根據(jù)方程式可知生成C的物質(zhì)的量為1.2mol，濃度為，正確；D．物質(zhì)B的平衡轉(zhuǎn)化率為，錯(cuò)誤；故答案為C。3．[2019江蘇][雙選]在恒壓、NO和O2的起始濃度一定的條件下，催化反應(yīng)相同時(shí)間，測(cè)得不同溫度下NO轉(zhuǎn)化為NO2的轉(zhuǎn)化率如圖中實(shí)線所示(圖中虛線表示相同條件下NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化)。下列說法正確的是A．反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH>0B．圖中X點(diǎn)所示條件下，延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間能提高NO轉(zhuǎn)化率C．圖中Y點(diǎn)所示條件下，增加O2的濃度不能提高NO轉(zhuǎn)化率D．380℃下，c起始(O2)=5.0×10?4mol·L?1，NO平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則平衡常數(shù)K>2000【答案】BD【解析】A．隨溫度升高NO的轉(zhuǎn)化率先升高后降低，說明溫度較低時(shí)反應(yīng)較慢，一段時(shí)間內(nèi)并未達(dá)到平衡，分析溫度較高時(shí)，已達(dá)到平衡時(shí)的NO轉(zhuǎn)化率可知，溫度越高NO轉(zhuǎn)化率越低，說明溫度升高平衡向逆方向移動(dòng)，根據(jù)勒夏特列原理分析該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，?H<0，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)上述分析，X點(diǎn)時(shí)，反應(yīng)還未到達(dá)平衡狀態(tài)，反應(yīng)正向進(jìn)行，所以延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間能提高NO的轉(zhuǎn)化率，故B正確；C．Y點(diǎn)，反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)增加O2的濃度，使得正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，可以提高NO的轉(zhuǎn)化率，故C錯(cuò)誤；D．設(shè)NO起始濃度為amol/L，NO的轉(zhuǎn)化率為50%，則平衡時(shí)NO、O2和NO2的濃度分別為0.5amol/L、(5×10-4-0.25a)mol/L、0.5amol/L，根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式K=>=2000，故D正確；故選BD。【點(diǎn)睛】解本題時(shí)需要注意：實(shí)線中在最高點(diǎn)之前反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，主要討論溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響；最高點(diǎn)之后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，可以研究溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響。4．[2018江蘇]一定溫度下，在三個(gè)容積相同的恒容密閉容器中按不同方式投入反應(yīng)物，發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反應(yīng)放熱)，測(cè)得反應(yīng)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下：下列說法正確的是A．v1<v2，c2<2c1 B．K1>K3，p2>2p3C．v1<v3，α1(SO2)>α3(SO2) D．c2>2c3，α2(SO3)+α3(SO2)<1【答案】CD【解析】對(duì)比容器的特點(diǎn)，將容器1和容器2對(duì)比，將容器1和容器3對(duì)比。容器2中加入4molSO3等效于在相同條件下反應(yīng)物投入量為4molSO2和2molO2，容器2中起始反應(yīng)物物質(zhì)的量為容器1的兩倍，容器2相當(dāng)于在容器1達(dá)平衡后增大壓強(qiáng)，將容器的體積縮小為原來的一半，增大壓強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)速率加快，υ2υ1，增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡時(shí)c22c1，p22p1，α1（SO2）+α2（SO3）1，容器1和容器2溫度相同，K1=K2；容器3相當(dāng)于在容器1達(dá)到平衡后升高溫度，升高溫度化學(xué)反應(yīng)速率加快，υ3υ1，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡時(shí)c3c1，p3p1，α3（SO2）α1（SO2），K3K1。根據(jù)上述分析，A項(xiàng)，υ2υ1，c22c1，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，K3K1，p22p1，p3p1，則p22p3，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，υ3υ1，α3（SO2）α1（SO2），C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，c22c1，c3c1，則c22c3，α1（SO2）+α2（SO3）1，α3（SO2）α1（SO2），則α2（SO3）+α3（SO2）1，D項(xiàng)正確；答案選CD。點(diǎn)睛：本題考查化學(xué)平衡時(shí)各物理量之間的關(guān)系，解題時(shí)巧妙設(shè)計(jì)中間狀態(tài)，利用外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響判斷。如容器2先設(shè)計(jì)其完全等效平衡的起始態(tài)為4molSO2和2molO2，4molSO2和2molO2為兩倍容器1中物質(zhì)的量，起始物質(zhì)的量成倍變化時(shí)相當(dāng)于增大壓強(qiáng)。5．[2017天津]常壓下羰基化法精煉鎳的原理為：Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2×10?5。已知：Ni(CO)4的沸點(diǎn)為42.2℃，固體雜質(zhì)不參與反應(yīng)。第一階段：將粗鎳與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)Ni(CO)4；第二階段：將第一階段反應(yīng)后的氣體分離出來，加熱至230℃制得高純鎳。下列判斷正確的是A．增加c(CO)，平衡向正向移動(dòng)，反應(yīng)的平衡常數(shù)增大B．第一階段，在30℃和50℃兩者之間選擇反應(yīng)溫度，選50℃C．第二階段，Ni(CO)4分解率較低D．該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)【答案】B【解析】A、平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)，所以增加c(CO)，平衡雖然向正向移動(dòng)，但反應(yīng)的平衡常數(shù)不變，A錯(cuò)誤；B、50時(shí)，Ni(CO)4以氣態(tài)存在，有利于分離，從而促使平衡正向移動(dòng)，B正確；C、230時(shí)，Ni(CO)4分解的平衡常數(shù)為5×106，可知分解率較高，C錯(cuò)誤；D、v生成[Ni(CO)4]表示正向速率，v生成(CO)表示逆向速率，當(dāng)4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO)時(shí)，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，D錯(cuò)誤。故選B?！久麕燑c(diǎn)睛】本題考查平衡狀態(tài)的判定、平衡常數(shù)等。落實(shí)考試大綱修訂思路，考查的必備知識(shí)和方法。化學(xué)平衡狀態(tài)判斷有兩個(gè)依據(jù)，一是正逆反應(yīng)速率相等，二是“變量”不變。注意D項(xiàng)化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷容易粗心導(dǎo)致出錯(cuò)。6．[2019新課標(biāo)Ⅲ節(jié)選]近年來，隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展，氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長(zhǎng)。因此，將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)?；卮鹣铝袉栴}：（1）Deacon發(fā)明的直接氧化法為：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。下圖為剛性容器中，進(jìn)料濃度比c(HCl)∶c(O2)分別等于1∶1、4∶1、7∶1時(shí)HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系：可知反應(yīng)平衡常數(shù)K（300℃）____________K（400℃）（填“大于”或“小于”）。設(shè)HCl初始濃度為c0，根據(jù)進(jìn)料濃度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1的數(shù)據(jù)計(jì)算K（400℃）=____________（列出計(jì)算式）。按化學(xué)計(jì)量比進(jìn)料可以保持反應(yīng)物高轉(zhuǎn)化率，同時(shí)降低產(chǎn)物分離的能耗。進(jìn)料濃度比c(HCl)∶c(O2)過低、過高的不利影響分別是____________。（2）Deacon直接氧化法可按下列催化過程進(jìn)行：CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)ΔH1=83kJ·mol-1CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g)ΔH2=-20kJ·mol-1CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)ΔH3=-121kJ·mol-1則4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=_________kJ·mol-1。（3）在一定溫度的條件下，進(jìn)一步提高HCl的轉(zhuǎn)化率的方法是______________。（寫出2種）【答案】（1）大于O2和Cl2分離能耗較高、HCl轉(zhuǎn)化率較低（2）﹣116（3）增加反應(yīng)體系壓強(qiáng)、及時(shí)除去產(chǎn)物【解析】（1）根據(jù)反應(yīng)方程式知，HCl平衡轉(zhuǎn)化率越大，平衡常數(shù)K越大，結(jié)合圖像知升高溫度平衡轉(zhuǎn)化率降低，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，則K(300℃)>K(400℃)；由圖像知，400℃時(shí)，HCl平衡轉(zhuǎn)化率為84%，用三段式法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得：起始（濃度）c0c000變化（濃度）0.84c00.21c00.42c00.42c0平衡（濃度）(1-0.84)c0(1-0.21)c00.42c00.42c0則K=；根據(jù)題干信息知，進(jìn)料濃度比過低，氧氣大量剩余，導(dǎo)致分離產(chǎn)物氯氣和氧氣的能耗較高；進(jìn)料濃度比過高，HCl不能充分反應(yīng)，導(dǎo)致HCl轉(zhuǎn)化率較低；（2）根據(jù)蓋斯定律知，（反應(yīng)I+反應(yīng)II+反應(yīng)III）×2得?H=（?H1+?H2+?H3）×2=-116kJ·mol-1；（3）若想提高HCl的轉(zhuǎn)化率，應(yīng)該促使平衡正向移動(dòng)，該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，根據(jù)勒夏特列原理，可以增大壓強(qiáng)，使平衡正向移動(dòng)；也可以及時(shí)除去產(chǎn)物，減小產(chǎn)物濃度，使平衡正向移動(dòng)；7．[2017新課標(biāo)Ⅰ節(jié)選]近期發(fā)現(xiàn)，H2S是繼NO、CO之后的第三個(gè)生命體系氣體信號(hào)分子，它具有參與調(diào)節(jié)神經(jīng)信號(hào)傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能?；卮鹣铝袉栴}：（3）H2S與CO2在高溫下發(fā)生反應(yīng)：H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)。在610K時(shí)，將0.10molCO2與0.40molH2S充入2.5L的空鋼瓶中，反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02。①H2S的平衡轉(zhuǎn)化率=_______%，反應(yīng)平衡常數(shù)K=________。②在620K重復(fù)試驗(yàn)，平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.03，H2S的轉(zhuǎn)化率_____，該反應(yīng)的H_____0。（填“>”“<”或“=”）③向反應(yīng)器中再分別充入下列氣體，能使H2S轉(zhuǎn)化率增大的是________（填標(biāo)號(hào)）A．H2SB．CO2C．COSD．N2【答案】（3）①2.5 2.8×10–3 ②>> ③B【解析】（3）①H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)開始0.40mol0.10mol00反應(yīng)xxxx平衡(0.40–x)mol(0.10–x)molxx解得x=0.01mo