1、- 1 -专题 29 化学平衡常数及化学平衡相关计算（满分 60 分 时间 25 分钟）姓名：_ 班级：_ 得分：_1生产硫酸的主要反应：2SO 2(g)+O2(g) 2SO3(g)H0。图中 L（L 1、L 2） 、X 可分别代表压强或温度。下列说法正确的是A X 代表压强B 推断 L1L2C A、B 两点对应的平衡常数相同D 一定温度下，当混合气中 n（SO 2）：n（O 2）:n(SO 3)=2:1:2，则反应一定达到平衡【答案】B【解析】【分析】【详解】A.因该反应正反应是一个分子数目减少的反应，增大压强，平衡正向移动，二氧化硫的平衡转化率应增大，与图示变化不符，故 A 错误；B.由上
2、述分析可知，图中 L 代表压强，因该反应正反应是一个分子数目减少的反应，所以在其它条件相同时，压强越大，二氧化硫的转化率越大，则 L1L2，故 B 正确； C.由上述分析可知，X 代表温度，则 A、B 两点的温度不同，化学平衡常数不同，故 C 错误；- 2 -D.一定温度下，当混合气中 n（SO 2）：n（O 2）:n(SO 3)=2:1:2 时，反应混合物中各组份的浓度不一定保持不变，不一定是平衡状态，故 D 错误；答案选 B。2CO(g)和 H2O(g)以 1 : 2 体积比分别通入到体积为 2 L 的恒容密闭容器中进行反应：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，得到如下三组
3、数据：下列说法不正确的是（ ）A 从生产效益分析，C 组实验的条件最佳B 实验 A 中，在 010min 内，以 v(H2)表示的反应速率大于 0.013mol/(Lmin)-1C 从实验数据分析，该反应的正反应是吸热反应D 比较实验 B、C，说明 C 实验使用了更高效的催化剂【答案】C【解析】【详解】3用 O2将 HCl 转化为 Cl2，反应方程式为：4HCl(g) + O2(g) 2H2O(g)+ 2Cl2(g) H0，T 温度下的部分实验数据为：t/s 0 50 100 150c(X2O5) mol/L 4.00 2.50 2.00 2.00下列说法错误的是A T 温度下的平衡数为 K=
4、64 (mol/L)3，100s 时转化率为 50%B 50s 内 X 2O5分解速率为 0.03 mol/ (Ls)C T 1温度下的平衡常数为 K1，T 2温度下的平衡常数为 K2，若 T1T2，则 KlK2D 若只将恒容改为恒压，其它条件都不变，则平衡时 X2O5的转化率和平衡常数都不变【答案】D【解析】【详解】A由表中数据可知，100s 时处于平衡状态，平衡时 c(X2O5)=2mol/L，则： 2X2O5(g)4XO 2(g)+O2(g)起始浓度(mol/L)：4 0 0变化浓度(mol/L)：2 4 1平衡浓度(mol/L)：2 4 1T 温度下平衡常数 K= = =64(mol/
5、L)3，100s 时转化率为100%=50%，故 A 正确；B.50s 内 X2O5浓度变化量为(4-2.5)mol/L=1.5mol/L，50s 内 X2O5分解速率= =0.03mol/(Ls)，故 B 正确；CT 1温- 7 -度下的平衡常数为 K1，T 2温度下的平衡常数为 K2，若温度 T1T 2，正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，则 K1K 2，故 C 正确；D恒容条件下，随反应进行容器内压强增大，若只将恒容改为恒压，其它条件都不变，等效为在原平衡基础上减小压强，平衡正向移动，平衡时 X2O5的转化率增大，平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，故 D 错
6、误；故选 D。8汽车尾气是城市主要空气污染物，汽车内燃机工作时发生反应：N 2(g) + O2(g)2NO(g)，是导致汽车尾气中含有 NO 的原因之一。（1）已知 H2或 CO 可以催化还原 NO 以达到消除污染的目的。N 2(g) + O2(g) = 2NO(g) H= +180.5 kJmol-1,2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) H= 571.6 kJmol-1,则 H2(g)与 NO(g)反应生成 N2(g)和 H2O(l)的热化学方程式是_,判断该反应自发进行的条件：_（填“高温自发”或“低温自发” ） 。 （2）当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速
7、率。下图表示在其他条件不变时，反应：2NO(g) + 2CO(g) 2CO2(g) + N2(g)中 NO 的浓度c(NO)随温度（T） 、催化剂表面积（S）和时间（t）的变化曲线。则该反应的H_0（填“”或“” ） 。若催化剂的表面积 S1S 2 ，在该图中画出 c(NO)在 T1、S 2条件下达到平衡过程中的变化曲线_。（3）某小组往一恒温恒压容器充入 9mol N2和 23mol H2模拟合成氨反应，图 C 为不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强（p）的关系图若体系在 T2、60MPa 下达到平衡- 8 -能判断 N2（g）+3H 2（g）2NH 3（g）达到平衡的是_（填序号）
8、 a容器内压强不再发生变化 b混合气体的密度不再发生变化cv 正 （N 2）=3v 逆 （H 2） d混合气体的平均相对分子质量不再发生变化此时 N2的平衡分压为_MPa （分压=总压物质的量分数） 。计算出此时的平衡常数 Kp=_（用平衡分压代替平衡浓度计算，结果保留 2 位有效数字） 。【答案】2H 2(g) + 2NO(g) = N2(g) + 2H2O(l) H=752.1 kJmol-1 低温自发 bd 9 0.043 【解析】【分析】【详解】（1）已知：N 2（g）+O 2（g）=2NO（g）H=+180.5kJ/mol，2H 2（g）+O 2（g）=2H2O（l）H=-571.6
9、 kJmol-1，依据盖斯定律可知-得：2H 2（g）+2NO（g）- 9 -=N2（g）+2H 2O（l）H，H=（-571.6kJ/mol）态，故 c 错误；d反应前后混合气体质量不变，但气体总物质的量减小，所以混合气体相对分子质量增加，当混合气体的平均相对分子质量不再发生变化时，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故 d 正确；故选 bd；若体系在 T2、60MPa 下达到平衡，相同温度下，气体的体积分数等于其物质的量分数，设平衡时 n（NH 3）=xmol，N2（g）+3H 2（g） 2NH3（g）开始（mol） 9 23 0反应（mol） 0.5x 1.5x x平衡（mol） 9-0.5x 23-1.5x x平衡时氨气体积分数=x/(32-x)=0.6,解得 x=12，则 N2的平衡分压为 60MPa=9 MPa，氨气的分压=60%60MPa=36MPa，氢气分压=60MPa-9MPa-36MPa=15MPa，此时的平衡常数- 10 -Kp=（36MPa） 2/9 MPa(15MPa)3=0.043（MPa） -2，故答案为：9；0.043（MPa） -2。【点睛】本题主要考查化学反应速率、影响化学平衡的因素、化学平衡图象以及热化学方程式的书写等，注意根据“先拐先平数值大”原则判断温度高低是关键，作图时注意到达平衡的时间与平衡时 NO 的浓度，计算时注意三段式的建立。
