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1、化学平衡常数化学反应进行的方向(建议用时：35分钟)1(2019南阳一中模拟)下列有关合成氨工业的说法正确的是()AN2的量越多，H2的转化率越大，因此，充入的N2越多越有利于NH3的合成B恒容条件下充入稀有气体有利于NH3的合成C工业合成氨的反应是熵增加的放热反应，在任何温度下都可自发进行D工业合成氨的反应是熵减小的放热反应，在低温时可自发进行答案D2已知450 时，反应H2(g)I2(g) 2HI(g)的K50，由此推测在450 时，反应2HI(g) H2(g)I2(g)的化学平衡常数为()A50B0.02C100 D无法确定BK0.02，B正确。3已知NO和O2经反应和反应转化为NO2，
2、其能量变化随反应过程的图示如下。2NO(g) N2O2(g)H1，平衡常数K1N2O2(g)O2(g) 2NO2(g)H2，平衡常数K2下列说法中不正确的是()AH10，H20B2NO(g)O2(g) 2NO2(g)的平衡常数KK1/K2C表示2NO(g)O2(g) 2NO2(g)的HH1H2D反应的速率大小决定2NO(g)O2(g) 2NO2(g)的反应速率B由题图可知反应和反应的反应物总能量高于生成物总能量，所以H10，H2T1，T2时K1.52，则该反应的H0D若其他条件不变，T3温度下，K1.96，则Y的平衡转化率约为41.3%D根据Z的反应速率可知平衡时c(Z)1.2 molL1，则
3、平衡时，c(X)0.9 molL1，c(Y)0.9 molL1，W为固体，平衡常数K1.78，A项错误；平衡时，再充入一定量的X，平衡正向移动，但X的转化率减小，Y的转化率增大，B项错误；温度升高，平衡常数减小，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，H0。实验测得：v正v(NO2)消耗k正c2(NO2)，v逆v(NO)消耗2v(O2)消耗k逆c2(NO)c(O2)，k正、k逆为速率常数，仅受温度影响。请回答：(1)T1温度时， K_，_；(2)当温度改变为T2时，若k正k逆，则T1_T2(填“”或“0起始(molL1)0.600转化(molL1) 2x 2x x平衡时(molL1) 0.62x 2
4、x x温度为T1时，由题可知，x0.2，K0.8。平衡时v正v逆，即k正c2(NO2)k逆c2(NO)c(O2)，知K0.8。(2)当k正k逆时K1K，说明平衡右移，又因正反应为吸热，故T2T1。答案(1)0.80.8(2)0.8，又因该反应为吸热反应，升高温度，右移，K增大，故T1T2。9(2019十堰模拟)NOx主要来源于汽车尾气，可以利用化学方法将其转化为无毒无害的物质。已知：N2(g)O2(g) 2NO(g)H180 kJmol1，2CO(g)O2(g) 2CO2(g)H564 kJmol1。(1)2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)H_，该反应在_下能自发进行(填“高温”
5、“低温”或“任意温度”)。(2)T 时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2 L的密闭容器中，保持温度和体积不变，反应过程(015 min)中NO的物质的量随时间变化如上图所示。已知：平衡时气体的分压气体的体积分数体系的总压强，T 时达到平衡，此时体系的总压强为p20 MPa，则T 时该反应的压力平衡常数Kp_；平衡后，若保持温度不变，再向容器中充入NO和CO2各0.3 mol，平衡将_(填“向左”“向右”或“不”)移动。15 min时，若改变外界反应条件，导致n(NO)发生如图所示的变化，则改变的条件可能是_(填字母)。A增大CO浓度B升温C减小容器体积 D加入催化剂解析(1)根据盖斯定律知
6、：由得H744 kJmol1。又因该反应为熵减(S0在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如表所示：t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784(1)根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为_。(2)上述反应中，正反应速率为v正k正x2(HI)，逆反应速率为v逆k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为_(以K和k正表示)。若k正0.002 7 min1，则在t40 min时，v正_min1。解析(1)由表中数据可知，无论是从正
7、反应方向开始，还是从逆反应方向开始，最终x(HI)均为0.784，说明此时已达到了平衡状态。设HI的初始浓度为1 molL1，则： 2HI(g) H2(g)I2(g)初始浓度/(molL1) 1 0 0 0.216 0.108 0.108 0.784 0.108 0.108K。(2)建立平衡时，v正v逆，即k正x2(HI)k逆x(H2)x(I2)，k逆k正。由于该反应前后气体分子数不变，故k逆k正k正。在40 min时，x(HI)0.85，则v正0.002 7 min10.8521.95103 min1。答案(1)(2)k正/K1.9510311(2019广东名校联考)Cu2O与ZnO组成的催
8、化剂可用于工业上合成甲醇：CO(g)2H2(g) CH3OH(g) Ha kJmol1。按n(H2)/n(CO)2将H2与CO充入V L恒容密闭容器中，在一定条件下发生反应，测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。(1)该反应的H_(填“”)0，图中p1、p2、p3由大到小的顺序是_。(2)起始时，甲容器中c(H2)0.20 molL1，c(CO)0.10 molL1，在p3及T1 下反应达到平衡，此时反应的平衡常数为_。起始时，乙容器中c(H2)0.40 molL1，c(CO)0.20 molL1，T1 下反应达到平衡，CO的平衡转化率_。A大于40%B小于40%C等于40% D等于
9、80%解析(1)从题图可看出，在压强相同时，升高温度，CO的平衡转化率降低，即升高温度平衡逆向移动，则该反应为放热反应，Hp2p3。(2)由题图可知在p3、T1 时CO的平衡转化率为40%，c(CO)c(CH3OH)0.04 molL1、c(H2)0.08 molL1，即平衡时c(CO)0.06 molL1、c(H2)0.12 molL1、c(CH3OH)0.04 molL1，故平衡常数K46.3。乙容器中反应物起始浓度为甲容器中的2倍，则乙容器中反应达到的平衡相当于将甲容器体积压缩一半所达到的平衡，增大压强，平衡正向移动，故乙容器中CO的平衡转化率大于40%，A项正确。答案(1)p2p3(2
10、)46.3A12(2019湖南四校联考)工业上可用排放的CO2与NH3合成尿素的方法达到NH3减排的目的：2NH3(g)CO2(g) CO(NH2)2(s)H2O(g)H0。(1)一定条件下，在1 L的密闭容器中充入1 mol CO2和一定量的NH3，模拟工业生产得到CO2的平衡转化率()随氨碳比x的变化如图所示，其他条件不变，随x增大而增大的原因是_；实际工业生产中氨碳比控制在4.0左右，而不是4.5的原因是_；该温度下反应的平衡常数K_。(2)若x2.0，在1 L的恒容密闭容器中充入一定量的CO2和NH3，此时体系压强为p1 kPa,5 min达到平衡时生成1 mol CO(NH2)2，此
11、时容器内压强为p1 kPa，则用NH3表示该反应的平均反应速率为_，CO2的平衡转化率为_。解析(1)x增大，即NH3的浓度增大，平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，故随x增大而增大。由题图知，实际工业生产中氨碳比控制在4.0左右，而不是4.5的原因是氨碳比在4.5时，NH3的量增大较多，而CO2的平衡转化率增大较少，提高了生产成本。当4，即氨气的物质的量为4 mol时二氧化碳的平衡转化率为0.50，通过三段式法进行计算： 2NH3(g)CO2(g) CO(NH2)2(s)H2O(g)41010.500.5030.500.50K。(2)若x2.0，设充入的二氧化碳为m mol，则氨气为2m mol，根据三段式法进行计算： 2NH3(g)CO2(g) CO(NH2)2(s)H2O(g)2m m00 2 1 1 1 2m2 m1 1 1根据压强之比等于物质的量之比可得2m2m11(2mm)，解得m2，则NH3的平均反应速率0.4 molL1min1。CO2的平衡转化率100%50%。答案(1)x增大，NH3的浓度增大，平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大氨碳比在4.5时，NH3的量增大较多，而CO2的平衡转化率增大较少，提高了生产成本(2)0.4 molL1min150%