增分小專題：《化學反應平衡常數Kc、Kp的計算技能》題型精講?成竹在胸一、濃度平衡常數Kc的計算1.(2023年江蘇卷)金屬硫化物(MxSy)催化反應CH4(g)＋2H2S(g)＝CS2(g)＋4H2(g)，既可以除去天然氣中的H2S，又可以獲得H2。下列說法正確的是A.該反應的△S＜0B.該反應的平衡常數K＝eq\f(c(CH4)?c2(H2S),c(CS2)?c4(H2))C.題圖所示的反應機理中，步驟Ⅰ可理解為H2S中帶部分負電荷的S與催化劑中的M之間發生作用D.該反應中每消耗1molH2S，轉移電子的數目約為2×6.02×1023答案：C解析：A．左側反應物氣體計量數之和為3，右側生成物氣體計量數之和為5，△S＞0，A錯誤；B．由方程形式知，K＝eq\f(c(CS2)?c4(H2),c(CH4)?c2(H2S))，B錯誤；C．由題圖知，經過步驟Ⅰ后，H2S中帶部分負電荷的S與催化劑中的M之間形成了作用力，C正確；D．由方程式知，消耗1molH2S同時生成2molH2，轉移4mole－，數目為4×6.02×1023，D錯誤；2.(2023年重慶卷)逆水煤氣變換體系中存在以下兩個反應：反應Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)反應Ⅱ：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)在恒容條件下，按V(CO2)∶V(H2)＝1∶1投料比進行反應，平衡時含碳物質體積分數隨溫度的變化如圖所示。下列說法正確的是A.反應Ⅰ的△H＜0，反應Ⅱ的△H＞0B．M點反應Ⅰ的平衡常數K＜1C．N點H2O的壓強是CH4的3倍D．若按V(CO2)∶V(H2)＝1∶2投料，則曲線之間交點位置不變答案：C解析：A．隨著溫度的升高，甲烷含量減小、一氧化碳含量增大，則說明隨著溫度升高，反應Ⅱ逆向移動、反應Ⅰ正向移動，則反應Ⅱ為放熱反應焓變小于零、反應Ⅰ為吸熱反應焓變大于零，A錯誤；B．M點沒有甲烷產物，且二氧化碳、一氧化碳含量相等，投料V(CO2)∶V(H2)＝1∶1，則此時反應Ⅰ平衡時二氧化碳、氫氣、一氧化碳、水的物質的量相等，反應Ⅰ的平衡常數K＝eq\f(c(H2O)?c(CO),c(CO2)?c(H2))＝1，B錯誤；C．N點一氧化碳、甲烷物質的量相等，結合反應方程式的系數可知，生成水得總的物質的量為甲烷的3倍，結合阿伏伽德羅定律可知，H2O的壓強是CH4的3倍，C正確；D．反應Ⅰ為氣體分子數不變的反應、反應Ⅱ為氣體分子數減小的反應；若按V(CO2)∶V(H2)＝1∶2投料，相當于增加氫氣的投料，會使得甲烷含量增大，導致甲烷、一氧化碳曲線之間交點位置發生改變，D錯誤；3．(2023屆T8聯考節選)我國力爭2030年前實現碳達峰，2060年前實現碳中和。CO2的綜合利用是實現碳中和的措施之一。(5)假設體系中只發生反應Ⅰ和反應Ⅱ，在某溫度下反應tmin達到平衡狀態。此時CO2的轉化率為30%，CO2對CH3OH的選擇性為40%(CH3OH選擇性＝eq\f(CH3OH產率,CO2轉化率))，則0～tmin內H2的反應速率為________mol/(L·min)，反應Ⅱ的平衡常數為______(結果保留2位有效數字)。答案：(5)eq\f(0.54,Vt)

0.031解析：(5)在某溫度下反應tmin達到平衡狀態。此時CO2的轉化率為30%，則反應二氧化碳0.3mol；CO2對CH3OH的選擇性為40%，則生成甲醇0.12mol；由三段式可知：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)起始(mol)1300轉化(mol)0.120.360.120.12平衡(mol)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)起始(mol)轉化(mol)0.180.180.180.18平衡(mol)則0～tmin內H2的反應速率為eq\f(0.36＋0.18,V×t)mol·L-1·min-1＝eq\f(0.54,Vt)mol·L-1·min-1；平衡時二氧化碳、氫氣、一氧化碳、水的物質的量分別為0.7mol、2.46mol、0.18mol、0.3mol，則反應Ⅱ的平衡常數為K＝eq\f(eq\f(0.3,V)×eq\f(0.18,V),eq\f(2.46,V)×eq\f(0.7,V))≈0.031；4.(2023年河北卷)氮是自然界重要元素之一，研究氮及其化合物的性質以及氮的循環利用對解決環境和能源問題都具有重要意義。已知：1mol物質中的化學鍵斷裂時所需能量如下表。物質N2(g)O2(g)NO(g)能量/kJ945498631回答下列問題：(1)恒溫下，將1mol空氣(N2和O2的體積分數分別為0.78和0.21，其余為惰性組分)置于容積為VL的恒容密閉容器中，假設體系中只存在如下兩個反應：i．N2(g)＋O2(g)2NO(g)K1△H1ii．2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)K2△H2＝－114kJ?mol-1①△H1＝_______kJ?mol-1。②以下操作可以降低上述平衡體系中NO濃度的有_______(填標號)。A．縮小體積B．升高溫度C．移除NO2D．降低N2濃度③若上述平衡體系中c(NO2)＝amol·L-1，c(NO)＝bmol·L-1，則c(O2)＝_______mol·L-1，K1＝_______(寫出含a、b、V的計算式)。答案：(1)①181②CD③eq\f(0.21,V)－eq\f(2a＋b,2)eq\f(b2,(eq\f(0.78,V)－eq\f(a＋b,2))×(eq\f(0.21,V)－eq\f(2a＋b,2)))解析：(1)①△H1＝反應物總鍵能－生成物總鍵能＝(945kJ/mol＋498kJ/mol)－2×631kJ/mol＝＋181kJ/mol；故答案為：+181；②A．縮小體積，所有物質濃度均增大，A不符合題意；B．升高溫度，平衡向著放熱方向進行，反應i為吸熱反應，則升溫平衡正向進行，NO濃度增大，B不符合題意；C．移除NO2，平衡ii向正向進行，NO濃度降低，C符合題意；D．降低N2濃度，平衡逆向進行，消耗NO，NO濃度降低，D符合題意；故答案為：CD；③根據三段式：N2(g)＋O2(g)2NO起始(mol/L)eq\f(0.78,V)eq\f(0.21,V)0轉化(mol/L)eq\f((a＋b),2)eq\f((a＋b),2)(a＋b)平衡(mol/L)eq\f(0.78,V)－eq\f((a＋b),2)eq\f(0.21,V)－eq\f((a＋b),2)(a＋b)2NO(g)＋O2(g)2NO2起始(mol/L)(a＋b)eq\f(0.21,V)－eq\f((a＋b),2)0轉化(mol/L)aeq\f(a,2)a平衡(mol/L)beq\f(0.21,V)－eq\f((a＋b),2)－eq\f(a,2)ac(O2)＝eq\f(0.21,V)－eq\f((2a＋b),2)，K1＝eq\f(c2(NO),c(N2)c(O2))＝eq\f(b2,(eq\f(0.78,V)－eq\f(a＋b,2))×(eq\f(0.21,V)－eq\f(2a＋b,2)))；故答案為：eq\f(0.21,V)－eq\f((2a＋b),2)；eq\f(b2,(eq\f(0.78,V)－eq\f(a＋b,2))×(eq\f(0.21,V)－eq\f(2a＋b,2)))；5.(2022年6月浙江卷)主要成分為H2S的工業廢氣的回收利用有重要意義。(1)回收單質硫。將三分之一的H2S燃燒，產生的SO2與其余H2S混合后反應：2H2S(g)＋SO2(g)eq\f(3,8)S8(s)＋2H2O(g)。在某溫度下達到平衡，測得密閉系統中各組分濃度分別為c(H2S)＝2.0×10-5mol·L－1、c(SO2)＝5.0×10-5mol·L－1、c(H2O)＝4.0×10-3mol·L－1，計算該溫度下的平衡常數K＝。答案：(1)8×108L·mol－1解析：(1)根據方程式可知該溫度下平衡常數K＝eq\f(c2(H2O),c2(H2S)×c(SO2))＝eq\f((4×10-3)2,(2×10-5)2×5×10-5)L/mol＝8×108L/mol；6.(2022年河北卷節選)氫能是極具發展潛力的清潔能源，以氫燃料為代表的燃料電池有良好的應用前景。(2)工業上常用甲烷水蒸氣重整制備氫氣，體系中發生如下反應。Ⅰ．CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)Ⅱ．CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)①下列操作中，能提高CH4(g)平衡轉化率的是_______(填標號)。A．增加CH4(g)用量B．恒溫恒壓下通入惰性氣體C．移除CO(g)D．加入催化劑②恒溫恒壓條件下，1molCH4(g)和1molH2O(g)反應達平衡時，CH4(g)的轉化率為α，CO2(g)的物質的量為bmol，則反應Ⅰ的平衡常數Kx＝(寫出含有α、b的計算式；對于反應mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，，x為物質的量分數)。其他條件不變，H2O(g)起始量增加到5mol，達平衡時，α＝0.90，b＝0.65，平衡體系中H2(g)的物質的量分數為(結果保留兩位有效數字)。答案：(2)①BC②eq\f((α－b)(3α＋b)3,(1－α)(1－α－b)(2＋2α)2)0.43解析：(2)①A．增加CH4(g)用量可以提高H2O(g)的轉化率，但是CH4(g)平衡轉化率減小，A不符合題意；B．恒溫恒壓下通入惰性氣體，相當于減小體系壓強，反應混合物中各組分的濃度減小，反應Ⅰ的化學平衡正向移動，能提高CH4(g)平衡轉化率，B符合題意；C．移除CO(g)，減小了反應混合物中CO(g)的濃度，反應Ⅰ的化學平衡正向移動，能提高CH4(g)平衡轉化率，C符合題意；D．加入催化劑不能改變平衡狀態，故不能提高CH4(g)平衡轉化率，D不符合題意；綜上所述，上述操作中，能提高CH4(g)平衡轉化率的是BC；②恒溫恒壓條件下，1molCH4(g)和1molH2O(g)反應達平衡時，CH4(g)的轉化率為α，CO2(g)的物質的量為bmol，則轉化的CH4(g)為αmol，剩余的CH4(g)為(1-α)mol，根據C元素守恒可知，CO(g)的物質的量為(α－b)mol，根據H和O守恒可知，H2O(g)的物質的量為(1－α－b)mol，H2(g)的物質的量為(3α+b)mol，則反應混合物的總物質的量為(2α+2)mol，平衡混合物中，CH4(g)、H2O(g)、CO(g)、H2(g)的物質的量分數分別為eq\f(1－α,2＋2α)、eq\f(1－α－b,2＋2α)、eq\f(α－b,2＋2α)、eq\f(3α＋b,2＋2α)，因此，反應I的平衡常數Kx＝eq\f(eq\f(α－b,2＋2α)×(eq\f(3α＋b,2＋2α))3,eq\f(1－α,2＋2α)×eq\f(1－α－b,2＋2α))＝eq\f((α－b)(3α＋b)3,(1－α)(1－α－b)(2＋2α)2)；其他條件不變，H2O(g)起始量增加到5mol，達平衡時，α＝0.90，b=0.65，則平衡時，CH4(g)為0.1mol，根據C元素守恒可知，CO(g)的物質的量為0.25mol，，根據H和O守恒可知，H2O(g)的物質的量為(5－0.90－0.65)mol=3.45mol，H2(g)的物質的量為(3α+b)mol=3.35mol，平衡混合物的總物質的量為(2α＋6)mol=7.8mol，平衡體系中H2(g)的物質的量分數為eq\f(3.35,7.8)≈0.43；二、分壓常數Kp的計算7．(2023年福建卷節選)探究甲醇對丙烷制丙烯的影響。丙烷制烯烴過程主要發生的反應有i．C3H8(g)＝C3H6(g)＋H2(g)△H1＝＋124kJ?mol－1△S1＝127J?K-1?mol－1Kp1ii．C3H8(g)＝C2H4(g)＋CH4(g)△H2＝＋82kJ?mol－1△S2＝135J?K-1?mol－1Kp2iii．C3H8(g)＋2H2(g)＝3CH4(g)△H3＝－120kJ?mol－1△S3＝27.5J?K-1?mol－1Kp3已知：Kp為用氣體分壓表示的平衡常數，分壓＝物質的量分數×總壓。在0.1Mpa、t℃下，丙烷單獨進料時，平衡體系中各組分的體積分數φ見下表。物質丙烯乙烯甲烷丙烷氫氣體積分數(%)2123.755.20.10(2)①在該溫度下，Kp2遠大于Kp1，但φ(C3H6)和φ(C2H4)相差不大，說明反應iii的正向進行有利于反應i的__________反應和反應ⅱ的___________反應(填“正向”或“逆向”)。②從初始投料到達到平衡，反應i、ii、iii的丙烷消耗的平均速率從大到小的順序為：__________。③平衡體系中檢測不到H2，可認為存在反應：3C3H8(g)＝2C2H6(g)＋3CH4(g)Kp，下列相關說法正確的是_____________(填標號)。a．Kp＝Keq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(p1))?Kp3b．Kp＝eq\f(0.2102×0.5523×0.12,0.0013)(MPa)2c．使用催化劑，可提高丙烯的平衡產率d．平衡后再通入少量丙烷，可提高丙烯的體積分數④由表中數據推算：丙烯選擇性＝eq\f(n生成(丙烯),n轉化(丙烯))×100%＝(列出計算式)。答案：(2)①正向逆向②ii＞i＞iii③ab④eq\f(21,21＋23.7＋eq\f(55.2－23.7,3))×100%＝38.04%解析：Kp為用氣體分壓表示的平衡常數，分壓=物質的量分數×總壓，巧用蓋斯定律解決問題。結合阿伏加德羅定律將物質的量和體積進行轉化。(2)iii的正向進行氫氣濃度減小，有利于i正向；iii的正向進行甲烷濃度增大，有利于ii逆向，根據平衡體積分數φ(甲烷)＞φ(乙烯)＞φ(丙烯)，消耗1mol丙烷生成1mol丙烯或1mol乙烯或3mol甲烷，可知反應速率ii＞i＞iii根據蓋斯定律：目標反應＝2i＋iii，故Kp＝Keq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(p1))?Kp3；分壓＝物質的量分數×總壓＝體積分數×總壓，故Kp＝eq\f(P3(CH4)×P2(C2H6),P3(C3H8))＝eq\f((0.5521)3×(0.21×1)2,0.0013)＝eq\f(0.5523×0.212,0.0013)；催化劑不能影響平衡；通入丙烷平衡正向移動，根據勒夏特列原理并不能夠將丙烷增加的影響消除，因此丙烯的體積分數會降低；在相同條件下，物質的量之比等于體積之比；同時消耗1mol丙烷生成1mol丙烯或1mol乙烯或3mol甲烷，生成乙烯時同時生成等量的甲烷，因此丙烯的選擇性＝eq\f(n生成(丙烯),n轉化(丙烯))×100%＝eq\f(21,21＋23.7＋eq\f(55.2－23.7,3))×100%＝38.04%；8.(2023年遼寧卷節選)硫酸工業在國民經濟中占有重要地位。(3)接觸法制硫酸的關鍵反應為SO2的催化氧化：SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)SO3(g)ΔH＝－98.9kJ·mol-1(i)為尋求固定投料比下不同反應階段的最佳生產溫度，繪制相應轉化率(α)下反應速率(數值已略去)與溫度的關系如下圖所示，下列說法正確的是_______。a．溫度越高，反應速率越大b．α=0.88的曲線代表平衡轉化率c．α越大，反應速率最大值對應溫度越低d．可根據不同α下的最大速率，選擇最佳生產溫度(ii)為提高釩催化劑的綜合性能，我國科學家對其進行了改良。不同催化劑下，溫度和轉化率關系如下圖所示，催化性能最佳的是_______(填標號)。(iii)設O2的平衡分壓為P，SO2的平衡轉化率為αe，用含P和αe的代數式表示上述催化氧化反應的Kp＝_______________(用平衡分壓代替平衡濃度計算)。答案：(3)(i)cd(ii)d(iii)eq\f((1－αe),αe×P)解析：(3)(i)a．根據不同轉化率下的反應速率曲線可以看出，隨著溫度的升高反應速率先加快后減慢，a錯誤；b．從圖中所給出的速率曲線可以看出，相同溫度下，轉化率越低反應速率越快，但在轉化率小于88%的時的反應速率圖像并沒有給出，無法判斷α＝0.88的條件下是平衡轉化率，b錯誤；c．從圖像可以看出隨著轉化率的增大，最大反應速率不斷減小，最大反應速率出現的溫度也逐漸降低，c正確；d．從圖像可以看出隨著轉化率的增大，最大反應速率出現的溫度也逐漸降低，這時可以根據不同轉化率選擇合適的反應溫度以減少能源的消耗，d正確；故答案選cd；(ii)為了提高催化劑的綜合性能，科學家對催化劑進行了改良，從圖中可以看出標號為d的催化劑V－K－Cs－Ce對SO2的轉化率最好，產率最佳，故答案選d；(iii)利用分壓代替濃度計算平衡常數，反應的平衡常數Kp＝eq\f(P(SO3),P(SO2)×P(O2))＝eq\f(eq\f(n(SO3),n(總))P(總),eq\f(n(SO2),n(總))P(總)×P(O2))＝eq\f(n(SO3),n(SO2)×P(O2))；設SO2初始量為mmol，則平衡時n(SO2)＝m·αe，n(SO3)＝m－m·αe＝m(1－αe)，Kp＝eq\f(m(1－αe),m·αe×P(O2))=eq\f((1－αe),αe×P)，故答案為eq\f((1－αe),αe×P)。9.(2023年全國乙卷節選)硫酸亞鐵在工農業生產中有許多用途，如可用作農藥防治小麥黑穗病，制造磁性氧化鐵、鐵催化劑等。回答下列問題：(3)將FeSO4置入抽空的剛性容器中，升高溫度發生分解反應：FeSO4(s)Fe2O3(s)＋SO2(g)＋SO3(g)(Ⅰ)。平衡時－T的關系如下圖所示。660K時，該反應的平衡總壓_______kPa、平衡常數Kp(Ⅰ)＝_______(kPa)2。Kp(Ⅰ)隨反應溫度升高而_______(填“增大”“減小”或“不變”)。(4)提高溫度，上述容器中進一步發生反應2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)(Ⅱ)，平衡時____(用表示)。在929K時，84.6kPa、kPa，則_______kPa，Kp(Ⅱ)＝_______kPa(列出計算式)。答案：(4)eq\f(,4)46.26eq\f(46.262×2.64,35.72)解析：(3)將FeSO4置入抽空的剛性容器中，升高溫度發生分解反應：FeSO4(s)Fe2O3(s)＋SO2(g)＋SO3(g)(Ⅰ)。由平衡時－T的關系圖可知，660K時，＝1.5kPa，則1.5kPa，因此，該反應的平衡總壓3kPa、平衡常數Kp(Ⅰ)＝1.5kPa×1.5kPa＝2.25(kPa)2。由圖中信息可知，隨著溫度升高而增大，因此，Kp(Ⅰ)隨反應溫度升高而增大。(4)提高溫度，上述容器中進一步發生反應2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)(Ⅱ)，在同溫同壓下，不同氣體的物質的量之比等于其分壓之比，由于僅發生反應(Ⅰ)時，則，因此，平衡時eq\f(,4)。在929K時，84.6kPa、＝35.7kPa，則＋＋＝、＋2＝－2，聯立方程組消去，可得3，代入相關數據可求出＝46.26，則＝84.6kPa－35.7kPa－46.26kPa＝2.64kPa，Kp(Ⅱ)＝eq\f((46.26kPa)2×2.64kPa,(35.7kPa)2)＝eq\f(46.262×2.64,35.72)kPa。10.(2023年新課標卷節選)氨是最重要的化學品之一，我國目前氨的生產能力位居世界首位。回答下列問題：(4)在不同壓強下，以兩種不同組成進料，反應達平衡時氨的摩爾分數與溫度的計算結果如下圖所示。其中一種進料組成為＝0.75、＝0.25，另一種為＝0.675、＝0.225、xAt＝0.10。(物質i的摩爾分數：xi＝eq\f(ni,n總))①圖中壓強由小到大的順序為_______，判斷的依據是___________________________。②進料組成中含有情性氣體Ar的圖是_______。③圖3中，當P2＝20MPa、＝0.20時，氮氣的轉化率α＝_______。該溫度時，反應eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(g)的平衡常數Kp＝__________(MPa)-1(化為最簡式)。答案：(4)①P1＜P2＜P3合成氨的反應為氣體分子數減少的反應，壓強越大平衡時氨的摩爾分數越大②圖4③33.33%eq\r(\f(1,432))解析：(4)①合成氨的反應中，壓強越大越有利于氨的合成，因此，壓強越大平衡時氨的摩爾分數越大。由圖中信息可知，在相同溫度下，反應達平衡時氨的摩爾分數P1＜P2＜P3，因此，圖中壓強由小到大的順序為P1＜P2＜P3，判斷的依據是：合成氨的反應為氣體分子數減少的反應，壓強越大平衡時氨的摩爾分數越大。

②對比圖3和圖4中的信息可知，在相同溫度和相同壓強下，圖4中平衡時氨的摩爾分數較小。在恒壓下充入情性氣體Ar，反應混合物中各組分的濃度減小，各組分的分壓也減小，化學平衡要朝氣體分子數增大的方向移動，因此，充入情性氣體Ar不利于合成氨，進料組成中含有情性氣體Ar的圖是圖4。③圖3中，進料組成為＝0.75、＝0.25兩者物質的量之比為3∶1。假設進料中氫氣和氮氣的物質的量分別為3mol和1mol，達到平衡時氮氣的變化量為xmol，則有：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)起始(mol)130轉化(mol)x3x2x平衡(mol)1－x3－3x2x當P2＝20MPa、＝0.20時，＝eq\f(2x,4－2x)＝0.20，解之得x＝eq\f(1,3)，則氮氣的轉化率α＝eq\f(1,3)×100%≈33.33%，平衡時N2、H2、NH3的物質的量分別為eq\f(2,3)mol、2mol、eq\f(2,3)mol，其物質的量分數分別為eq\f(1,5)、eq\f(3,5)、eq\f(1,5)，則該溫度下Keq\o\al(',P)＝eq\f((eq\f(1,5)P2)2,eq\f(1,5)P2×(eq\f(3,5)P2)3)＝eq\f(25,27×400)(MPa)-2因此，該溫度時，反應eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(g)的平衡常數Kp＝eq\r(Keq\o\al(',P))＝eq\r(eq\f(25,27×400)(MPa)-2)＝eq\r(\f(1,432))(MPa)-1。11.(2023年湖北卷節選)納米碗C40H10是一種奇特的碗狀共軛體系。高溫條件下，C40H10可以由C40H20分子經過連續5步氫抽提和閉環脫氫反應生成。C40H20(g)eq\o(,\s\up7(H?))C40H18(g)＋H2(g)的反應機理和能量變化如下：(4)1200K時，假定體系內只有反應C40H12(g)C40H10(g)＋H2(g)發生，反應過程中壓強恒定為P0(即C40H12的初始壓強)，平衡轉化率為α，該反應的平衡常數Kp為_______(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質的量分數)。(5)40H19(g)C40H18(g)＋H?(g)及反應的lnK(K為平衡常數)隨溫度倒數的關系如圖所示。已知本實驗條件下，lnK＝－eq\f(△H,RT)＋c(R為理想氣體常數，c為截距)。圖中兩條線幾乎平行，從結構的角度分析其原因是______________________________________________________。答案：(4)P0eq\f(α2,1－α2)(5)在反應過程中，斷裂和形成的化學鍵相同解析：(4)1200K時，假定體系內只有反應C40H12(g)C40H10(g)＋H2(g)的△H＝發生，反應過程中壓強恒定為P0(即C40H12的初始壓強)，平衡轉化率為α，設起始量為1mol，則根據信息列出三段式為：C40H12(g)C40H10(g)＋H2(g)起始(mol)100轉化(mol)ααα平衡(mol)1－ααα則P(C40H12)＝P0eq\f(1－α,1＋α)，P(C40H10)＝P0eq\f(α,1＋α)，P(H2)＝P0eq\f(α,1＋α)，該反應的平衡常數Kp＝eq\f((P0eq\f(α,1＋α))(P0eq\f(α,1＋α)),P0eq\f(1－α,1＋α))=P0eq\f(α2,1－α2)，故答案為：P0eq\f(α2,1－α2)；(5)40H19(g)C40H18(g)＋H?(g)及40H11(g)C40H10(g)＋H?(g)反應的lnK(K為平衡常數)隨溫度倒數的關系如圖。圖中兩條線幾乎平行，說明斜率幾乎相等，根據lnK＝－eq\f(△H,RT)＋c(R為理想氣體常數，c為截距)可知，斜率相等，則說明焓變相等，因為在反應過程中，斷裂和形成的化學鍵相同，故答案為：在反應過程中，斷裂和形成的化學鍵相同；12．(2023年重慶卷節選)銀及其化合物在催化與電化學等領域中具有重要應用。(2)一定條件下，銀催化劑表面上存在反應：Ag2O(s)2Ag(s)＋eq\f(1,2)O2(g)，該反應平衡壓強Pc與溫度T的關系如下：T/K401443463Pc/kPa1051100①463K時的平衡常數Kp＝_______(kPa)eq\f(1,2)。②起始狀態Ⅰ中有Ag2O、Ag和O2，經下列過程達到各平衡狀態：已知狀態Ⅰ和Ⅲ的固體質量相等，下列敘述正確的是_______(填字母)。A．從Ⅰ到Ⅱ的過程△S＞0B．Pc(Ⅱ)＞Pc(Ⅲ)C．平衡常數：K(Ⅱ)＞K(Ⅳ)D．若體積V(Ⅲ)＝2V(Ⅰ)，則Q(Ⅰ)＝eq\r(2)K(Ⅲ)E．逆反應的速率：v(Ⅰ)＞v(Ⅱ)＝v(Ⅲ)＞v(Ⅳ)③某溫度下，向恒容容器中加入Ag2O，分解過程中反應速率v(O2)與壓強P的關系為v(O2)＝k(1－eq\f(P,Pc))，k為速率常數(定溫下為常數)。當固體質量減少4%時，逆反應速率最大。若轉化率為14.5%，則v(O2)＝_______(用k表示)。答案：(2)①10②CDE③eq\f(3k,4)解析：(2)①反應中只有氧氣為氣體，結合表格數據可知，463K時的平衡常數Kp＝Peq\f(1,2)(O2)＝10(kPa)eq\f(1,2)。②結合表格數據可知，升高溫度，壓強變大，平衡正向移動，則反應為吸熱反應；A．從Ⅱ到Ⅲ為體積增大，反應正向移動的過程，導致固體質量減小，已知狀態Ⅰ和Ⅲ的固體質量相等，則從Ⅰ到Ⅱ的過程為固體質量增大的過程，平衡逆向移動，為熵減過程，故從Ⅰ到Ⅱ的過程△S＜0，A錯誤；B．平衡常數Kp＝只受溫度的影響，則Pc(Ⅱ)＝Pc(Ⅲ)，B錯誤；C．反應為吸熱反應，降低溫度，平衡逆向移動，平衡常數減小，故平衡常數：K(Ⅱ)＞K(Ⅳ)，C正確；D．已知狀態Ⅰ和Ⅲ的固體質量相等，則氧氣的物質的量相等，若體積V(Ⅲ)＝2V(Ⅰ)，根據阿伏伽德羅定律可知，P(O2,Ⅰ)＝2P(O2,Ⅲ)，Q(Ⅰ)＝Peq\f(1,2)(O2,Ⅰ)，K(Ⅲ)＝Peq\f(1,2)(O2,Ⅲ)，則Q(Ⅰ)＝eq\r(2)K(Ⅲ)，D正確；E．結合A分析可知，逆反應的速率：v(Ⅰ)＞v(Ⅱ)；固體不影響反應速率，溫度越低反應速率越低，逆反應的速率：v(Ⅱ)＝v(Ⅲ)＞v(Ⅳ)，故有逆反應的速率：v(Ⅰ)＞v(Ⅱ)＝v(Ⅲ)＞v(Ⅳ)，E正確；故選CDE；③某溫度下，設向恒容容器中加入mgAg2O，當固體質量減少4%時，逆反應速率最大，此時達到平衡狀態，減小質量為生成氧氣的質量，則生成eq\f(m×4%,32)molO2，若轉化率為14.5%，則此時生成eq\f(1,2)×eq\f(m×14.5%,232)molO2，根據阿伏伽德羅定律，此時eq\f(P,Pc)＝eq\f(eq\f(1,2)×eq\f(m×14.5%,232),eq\f(m×4%,32))＝eq\f(1,4)，故v(O2)＝eq\f(3k,4)；三、速率常數與化學平衡常數的關系13.(2024屆黑龍江大慶實驗中學)工業上利用CO2和H2制備HCOOH，相關化學鍵的鍵能如下表所示：鍵C＝OH－HO－HC－HC－O鍵能/kJ?mol－1745436462.8413.4351已知：①溫度為T1℃時，CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)K＝2②實驗測得：正＝k正c(CO2)c(H2)，v逆＝k逆c(HCOOH)，k正、k逆為速率常數下列說法錯誤的是A.T1℃時，密閉容器充入濃度均為1mol·L－1的CO2(g)、H2(g)，反應至平衡，則HCOOH(g)體積分數為1/3B.反應CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)△H＜0C.若溫度為T2℃時，k正＝1.9k逆，則T2℃＜T1℃D.T1℃時，若向平衡后的體系中再充入CO2(g)、H2(g)、HCOOH(g)各1mol，此時正＞v逆答案：C解析：A．設平衡時生成甲酸的濃度為amol/L，根據三段式列式：CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)起始(mol/L)110轉化(mol/L)aaa平衡(mol/L)1－a1－aa則eq\f(a,(1－a)?(1－a))＝2，解得a=0.5，則HCOOH(g)體積分數為eq\f(a,(1－a)＋(1－a)＋a)＝eq\f(1,3)，A正確；B．反應熱=反應物的鍵能之和-生成物的鍵能之和的差值，反應△H＝(745kJ/mol×2＋436kJ/mol)－(745kJ/mol＋426kJ/mol＋413.4kJ/mol＋351kJ/mol)＜0，故B正確；C．該反應為放熱反應，溫度越高，化學平衡常數越小，由溫度為T2℃時，k正＝1.9k逆，可知，溫度為T2℃時K＝eq\f(k正,k逆)＝1.9，又知溫度為T1℃時，K＝2，則反應溫度T2℃>T1℃，則C錯誤；D．T1℃時，達平衡，K＝eq\f(c(HCOOH),c(CO2)c(H2))＝eq\f(0.5,0.5×0.5)＝2，若向平衡后的體系中再充入T1℃各1mol，Qc＝eq\f(c(HCOOH),c(CO2)c(H2))＜2，平衡正向移動，此時正＞v逆，D正確；14.(2023屆浙江溫州二模)工業上利用CO2和H2制備HCOOH，相關化學鍵的鍵能如下表所示：鍵C＝OH－HO－HC－HC－O鍵能/kJ?mol－1745436462.8413.4351已知：①溫度為T1℃時，CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)K＝2；②實驗測得：正＝k正c(CO2)?c(H2)，v逆＝k逆c(HCOOH)，k正、k逆為速率常數。下列說法不正確的是A.反應CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)的△H＜0B.T1℃時，密閉容器充入濃度均為1mol·L－1的CO2(g)、H2(g)，反應至平衡，則HCOOH(g)體積分數為eq\f(1,3)C.T1℃時，k逆＝0.5k正D.若溫度為T2℃時，k逆＝2.1k正，則T2℃＞T1℃答案：D解析：T1℃時，反應達到平衡時，正逆反應速率相等，則正＝k正c(CO2)?c(H2)，v逆＝k逆c(HCOOH)，反應的平衡常數K＝eq\f(k正,k逆)＝eq\f(c(HCOOH),c(CO2)?c(H2))，設平衡時生成甲酸的濃度為amol/L，由題意可建立如下三段式：CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)起始(mol/L)110轉化(mol/L)aaa平衡(mol/L)1－a1－aa由平衡常數可得：a(1－a)(1－a)＝2，解得a＝0.5，反應的平衡常數K＝eq\f(c(HCOOH),c(CO2)?c(H2))＝eq\f(0.5,0.5×0.5)＝2。A．由反應熱與反應物的鍵能之和和生成物的鍵能之和的差值相等可知，反應△H＝(745kJ/mol×2＋436kJ/mol)－(745kJ/mol＋426kJ/mol＋413.4kJ/mol＋351kJ/mol)＜0，故A正確；B．由分析可知，甲酸的體積分數為eq\f(0.5mol,1.5mol)＝eq\f(1,3)，故B正確；C．由分析可知，反應的平衡常數K＝eq\f(k正,k逆)＝2，則k逆＝0.5k正，故C正確；D．該反應為放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，化學平衡常數減小，由溫度為T2℃時，k正＝2.1k逆可知，反應的平衡常數K′＝eq\f(k正,k逆)＝2.1＞K，則反應溫度T2℃＜T1℃，故D錯誤；15.(2024屆湖北高中名校聯盟節選)氮氧化物是形成酸雨和光化學煙霧的主要物質之一。研究消除氮氧化物的反應機理，對建設生態文明、美麗中國具有重要意義。回答下列問題：(1)NO2是工業合成硝酸的中間產物，也是一種主要的大氣污染物，工業可采用CH4消除NO2污染，主要原理為CH4(g)＋2NO2(g)CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g)△H。②在3.0L恒溫密閉容器中通入1molCH4和2molNO2，進行上述反應，容器內氣體總壓強(p)隨反應時間(t)變化的數據如表所示：反應時間t/min0246810總壓強p/×100kPa4.805.445.765.926.006.00則0～4min用NO2表示該反應的平均速率v(NO2)＝________mol/(L?min)，該溫度下的平衡常數Kp＝_________kPa。(2)N2O曾用作麻醉劑，其分解的方程式為2N2O(g)2N2(g)＋O2(g)，分別向四個密閉容器中充入如表所示相應氣體，進行上述反應。容器I、II、III中N2O的平衡轉化率隨溫度變化的曲線如圖所示：①若容器IV保持370℃，則起始反應速率v正(N2O)_______2v逆(O2)(填“＞”“＜”或“=”)。②A、B、C三點中壓強最大的是_______。③碘蒸氣的存在能大幅度提高N2O的分解速率，反應歷程如下：第一步I2(g)2I(g)(快速平衡，平衡常數為K)第二步I(g)+N2O(g)N2(g)＋IO(g)(慢反應)第三步2IO(g)+2N2O(g)2N2(g)+2O2(g)+I2(g)(快反應)則第二步的活化能________(填“＞”“＜”或“＝”)第三步的活化能。實驗表明，碘蒸氣存在時N2O分解速率方程v＝k?c(N2O)?c0.5(I2)(k為速率常數)，已知第二步反應不影響第一步的平衡，其反應速率方程v＝k1?c(N2O)?c(I)(k1為速率常數)。則第一步反應的平衡常數K＝_____(用k和k1表示)。答案：(1)②0.13240(2)①＜②C③＞eq\f(k2,keq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)))解析：(1)②0~4min內，n(混)＝eq\f(5.76×100kPa,4.80×100kPa)×3mol＝3.6mol，利用差量法，可求出參加反應NO2的物質的量為(3.6mol－3mol)×2＝1.2mol，用NO2表示該反應的平均速率v(NO2)＝eq\f(1.2mol,3.0L×4min)＝0.1mol/(L?min)。平衡時，n(混)＝eq\f(6.00×100kPa,4.80×100kPa)×3mol=3.75mol，利用差量法，可求出參加反應CH4的物質的量為(3.75mol－3mol)×1＝0.75mol，則平衡時，CH4、NO2、CO2、H2O(g)、N2的物質的量分別為0.25mol、0.5mol、0.75mol、1.5mol、0.75mol，該溫度下的平衡常數Kp＝eq\f(eq\f(0.75,3.75)×600kPa×(eq\f(1.5,3.75)×600kPa)2×eq\f(0.75,3.75)×600kPa,eq\f(0.25,3.75)×600kPa×(eq\f(0.5,3.75)×600kPa)2)＝3240kPa。(2)①對于反應2N2O(g)2N2(g)+O2(g)，370℃時，在容器Ⅰ中，N2O的起始物質的量為0.1mol，變化量為0.1mol×40%＝0.04mol，則平衡時，N2O、N2、O2的物質的量分別為0.06mol、0.04mol、0.02mol，則平衡常數K＝eq\f(0.042×0.02,0.062)≈0.0089。若容器IV保持370℃，則濃度商Qc＝eq\f(0.042×0.04,0.062)＞K，所以平衡逆向移動，起始反應速率v正(N2O)＜2v逆(O2)。②370℃時，增大壓強，平衡逆向移動，N2O的轉化率減小，則I、II、III中容器內的壓強依次增大，從曲線變化可以看出，升高溫度，平衡正向移動，則壓強增大，所以A、B、C三點中壓強最大的是C。③慢反應的活化能大，第二步反應為慢反應，第三步反應為快反應，則第二步的活化能＞第三步的活化能。實驗表明，碘蒸氣存在時N2O分解速率方程v＝k?c(N2O)?c0.5(I2)(k為速率常數)，已知第二步反應不影響第一步的平衡，其反應速率方程v＝k1?c(N2O)?c(I)(k1為速率常數)。則平衡時，k?c(N2O)?c0.5(I2)＝k1?c(N2O)?c(I)，第一步反應的平衡常數K＝eq\f(c2(I),c(I2))＝eq\f(k2,keq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)))。16.(2024屆杭州高級中學節選)用CO2、CO和H2在催化劑作用下制取甲烷、甲醇、乙烯等有重要的意義。(3)以CO2為原料催化加氫合成C2H4的反應方程式：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)△H。常壓下，FeCoMnK/BeO作催化劑，按n(CO2)∶n(H2)＝l∶3(總物質的量為4amol)的投料比充入密閉容器中發生反應，測得溫度對CO2的平衡轉化率和催化劑催化效率影響情況如圖1所示。①250℃下，上述反應達到平衡時容器體積為VL，則此溫度下該反應的平衡常數為_____(用含a、V的代數式表示)。答案：(3)①eq\f(V3,1.56?a3)解析：(3)①根據題意，投料比n(H2)∶n(CO2)＝3∶1，且n(H2)＋n(CO2)＝4amol，則n(CO2)＝amol，n(H2)＝3amol，由圖可知，250℃下，CO2轉化率為50％，則其變化量：0.5amol，列三段式：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)起始(mol)a3a00轉化(mol)0.5a1.5a0.25aa平衡(mol)0.5a1.5a0.25aa平衡時容器體積為V，平衡常數：K＝eq\f(c(C2H4)?c4(H2O),c2(CO2)?c6(H2))＝eq\f(V3,1.56?a3)；17．N2O4與NO2之間存在反應N2O4(g)2NO2(g)。將一定量的N2O4放入恒容密閉容器中，在一定條件下，該反應N2O4、NO2的消耗速率與自身壓強間存在關系：v(N2O4)＝k1·p(N2O4)，v(NO2)＝k2·p2(NO2)，其中k1、k2是與反應溫度有關的常數。則一定溫度下，k1、k2與平衡常數Kp的關系是k1＝________。答案：eq\f(1,2)Kpk2解析：Kp＝eq\f(p2(NO2),p(N2O4))，平衡時NO2、N2O4的消耗速率之比為v(NO2)∶v(N2O4)＝k2p2(NO2)∶k1p(N2O4)＝2∶1。18.(2022屆八省八校節選)甲醇是重要的化工原料，研究甲醇的制備及用途在工業上有重要的意義。(2)對于反應CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，v正＝k正p(CO2)p3(H2)，v逆＝k逆p(CH3OH)p(H2O)。其中k正、k逆分別為正、逆反應速率常數，p為氣體分壓(分壓=物質的量分數×總壓)。在540K下，按初始投料比n(CO2)∶n(H2)＝3∶1、n(CO2)∶n(H2)=1∶1、n(CO2)∶n(H2)=1∶3，得到不同壓強條件下H2的平衡轉化率關系圖：①比較a、b、c各曲線所表示的投料比大小順序為(用字母表示)。②點N在線b上，計算540K的壓強平衡常數Kp=(用平衡分壓代替平衡濃度計算)。③540K條件下，某容器測得某時刻p(CO2)=0.2MPa，p(CH3OH)=p(H2O)=0.1MPa，p(H2)=0.4MPa，此時v正∶v逆=。答案：(2)a>b>c

0.5(MPa)-2

0.64解析：(2)①投料比越大，氫氣的平衡轉化率越高，因此a代表n(CO2)：n(H2)=3:1，b代表n(CO2)：n(H2)=1:1，c代表n(CO2)：n(H2)=1:3，a、b、c各曲線所表示的投料比大小順序為a>b>c。②N點為投料比n(CO2)：n(H2)=1:1，氫氣平衡轉化率為60%，設初始二氧化碳和氫氣的物質的量都為1mol，列三段式：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)初始時物質的量/mol1100轉化的物質的量/mol0.20.60.20.2平衡時物質的量/mol0.80.40.20.2平衡時二氧化碳分壓為：，同樣的方法，平衡時氫氣分壓：0.5MPa，甲醇分壓0.25MPa，水蒸氣分壓0.25MPa，則壓強平衡常數。③v正＝k正p(CO2)p3(H2)，v逆＝k逆p(CH3OH)p(H2O)，v正/v逆＝k正p(CO2)p3(H2)/k逆p(CH3OH)p(H2O)＝。

知識梳理?智能提升考點一化學平衡常數的概念及表達式1．化學平衡常數(Kc)在一定溫度下，當一個可逆反應達到化學平衡時，生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值是一個常數，用符號K表示。2．數學表達式(1)對于反應mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，K＝eq\f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B))(固體和純液體的濃度視為常數，通常不計入平衡常數表達式中)。(2)平衡常數與方程式的關系①在相同溫度下，對于給定的可逆反應，正逆反應的平衡常數互為倒數，即K正＝eq\f(1,K逆)。②方程式乘以某個系數x，則平衡常數變為原來的x次方。③兩方程衡常數的乘積，即K總＝K1·K2。3.化學平衡常數(Kp)(1)定義有氣體參與的反應，在化學平衡體系中，各氣體物質的分壓替代平衡濃度，計算的平衡常數叫壓強平衡常數。(2)數學表達式對于一般可逆反應mA(g)＋nB(g)pc(g)＋qD(g)，當在一定溫度下達到平衡時其壓強平衡常數Kp可表示為Kp＝eq\f(pp(C)·pq(D),pm(A)·pn(B))，其中p(A)、p(B)、p(C)、p(D)表示反應物和生成物的分壓，用平衡分壓可以這樣計算：分壓＝總壓×物質的量分數。p(總)＝p(A)＋p(B)＋p(C)＋p(D)；eq\f(p(A),p(B))＝eq\f(n(A),n(B))＝eq\f(c(A),c(B))(3)計算技巧：第一步，根據“三段式”法計算平衡體系中各物質的物質的量或物質的量濃度；第二步，計算各氣體組分的物質的量分數或體積分數；第三步，根據分壓計算公式求出各氣體物質的分壓，某氣體的分壓＝氣體總壓強×該氣體的體積分數(或物質的量分數)；第四步，根據平衡常數計算公式代入計算。例如，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，壓強平衡常數表達式為Kp＝eq\f(p2(NH3),p(N2)·p3(H2))。考點二“三段式”突破平衡常數與“二率”的相關計算1．三段式計算“三段式法”是有效解答化學平衡計算題的“萬能鑰匙”。解題時，要注意準確地列出起始量、變化量、平衡量，按題目要求進行計算，同時還要注意單位的統一。(1)分析三個量：即起始量、變化量、平衡量。(2)明確三個關系①對于同一反應物，起始量－變化量＝平衡量。②對于同一生成物，起始量＋變化量＝平衡量。③各轉化量之比等于各反應物的化學計量數之比。2．計算模式對以下反應：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物質的量(mol)分別為a、b，達到平衡后，A的消耗量為mxmol，容器容積為VL。mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始/molab00變化/molmx

nxpxqx平衡/mola－mx

b－nxpxqx則有①K＝eq\f((\f(px,V))p·(\f(qx,V))q,(\f(a－mx,V))m·(\f(b－nx,V))n)。②c平(A)＝eq\f(a－mx,V)mol·L－1。③α(A)平＝eq\f(mx,a)×100%，α(A)∶α(B)＝eq\f(mx,a)∶eq\f(nx,b)＝eq\f(mb,na)。④φ(A)＝eq\f(a－mx,a＋b＋(p＋q－m－n)x)×100%。⑤eq\f(p(平),p(始))＝eq\f(a＋b＋(p＋q－m－n)x,a＋b)。⑥eq\x\to(ρ)(混)＝eq\f(a·M(A)＋b·M(B),V)g·L－1。⑦eq\x\to(M)＝eq\f(a·M(A)＋b·M(B),a＋b＋(p＋q－m－n)x)g·mol－1。⑧生成物的產率：實際產量(指生成物)占理論產量的百分數。一般來講，轉化率越大，原料利用率越高，產率越大。產率＝eq\f(實際產量,理論產量)×100%。考點三速率常數與化學平衡常數的關系1．假設基元反應(能夠一步完成的反應)為aA(g)＋bB(g)=cC(g)＋dD(g)，其速率可表示為v＝k·ca(A)·cb(B)，式中的k稱為反應速率常數或速率常數，它表示單位濃度下的化學反應速率，與濃度無關，但受溫度、催化劑、固體表面性質等因素的影響，通常反應速率常數越大，反應進行得越快。不同反應有不同的速率常數。2．正、逆反應的速率常數與平衡常數的關系對于基元反應aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，v正＝k正·ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆·cc(C)·cd(D)，平衡常數K＝eq\f(cc(C)·cd(D),ca(A)·cb(B))＝eq\f(k正·v逆,k逆·v正)，反應達到平衡時v正＝v逆，故K＝eq\f(k正,k逆)。

強化訓練?鞏固考點1．(2024屆廣東實驗中學六校聯考)在恒容密閉容器中，發生基元反應A(g)2B(g)ΔH，已知(正)＝k正?c(A)，(逆)＝k逆?c2(B)在不同溫度下，測得c(A)或c(B)隨時間t的變化曲線如圖，則下列說法正確的是A.曲線Ⅱ、Ⅲ代表B的濃度變化，且△H＜0B.曲線Ⅰ代表A的濃度變化，且將在t2后不再變C．a、b、c三點的逆反應速率：c＞a＞bD.若k正、k逆為反應的速率常數，T1溫度時eq\f(k正,k逆)＝36答案：C解析：A．由方程式可知，曲線Ⅱ、Ⅲ代表B的濃度變化，由圖可知，T2時反應先達到平衡，B的濃度T2大于T1，則反應溫度T2大于T1，平衡向正反應方向移動，該反應為吸熱反應，反應ΔH＞0，故A錯誤；B．由方程式可知，曲線Ⅰ代表A的濃度變化，溫度為T2時，溫度不變，A的濃度在t2后不再變，若溫度為T1，反應未達到平衡，A的濃度將減小，故B錯誤；C．由圖可知，a點、c點的反應溫度高于b點，a點、b點為平衡的形成過程，c點反應達到平衡，反應溫度越高，逆反應速率越快，平衡形成過程中的逆反應速率小于平衡時逆反應速率，則a、b、c三點的逆反應速率大小順序為c＞a＞b，故C正確；D．反應達到平衡時，正逆反應速率相等，則(正)＝k正?c(A)＝(逆)＝k逆?c2(B)，eq\f(k正,k逆)＝eq\f(c2(B),c(A))，由圖可知，T1溫度反應達到平衡時，B的濃度為0.06mol/L，由方程式可知，A的濃度為0.04mol/L－0.06mol/L×eq\f(1,2)＝0.01mol/L，所以eq\f(k正,k逆)＝eq\f(c2(B),c(A))＝eq\f(0.062,0.01)＝0.036，故D錯誤；2.(2024屆河北唐山第一中學)已知2NO＋2H2＝2H2O＋N2的速率方程為υ正＝k正cα(NO)cβ(H2)，在800℃下測定了不同初始濃度及正反應速率的關系，數據如表，則下列說法中正確的是實驗c0(NO)/(mol·L-l)c0(H2)/(mol·L-l)v正111v2214v3122v42x16vA.α、β的值分別為2、1B.表中的x為4C.降低溫度，k正可能增大D.若υ逆＝k逆c2(H2O)c(N2)，則Kc＝eq\f(k正,k逆)答案：AB解析：A．比較表中1、2兩組的數據可知，NO濃度變為原來的2倍，反應速率變為原來的4倍，故α=2，1、3兩組數據可知，H2的濃度變為原來的2倍，反應速率變為原來的2倍，故β＝1，A正確；B．根據A的分析可知，α＝2，β＝1，結合υ正＝k正cα(NO)cβ(H2)和表中數據可知，表中的x為4，B正確；C．降低溫度，反應速率減慢，故k正不可能增大只能減小，C錯誤；D．若υ逆＝k逆c2(H2O)c(N2)，平衡時υ正＝υ逆，即k正c2(NO)c(H2)＝k逆c2(H2O)c(N2)，則Kc＝eq\f(c(N2)c2(H2O),c2(NO)c2(H2))＝eq\f(k正,c(H2)k逆)，D錯誤；3．(2024屆河北邯鄲大名一中)硫酸工業中。將SO2氧化為SO3是生產工藝中的重要環節。在溫度為T1條件下，在三個容積均為1L的恒容密閉容器中僅發生反應，2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H＜0，實驗測得：正＝k正?c2(SO2)?c(O2)，v逆＝k逆?c2(SO3)。容器編號起始濃度/(mol·L-1)平衡濃度/(mol·L-1)c(SO2)c(O2)c(SO3)c(O2)Ⅰ0.60.300.2Ⅱ0.5x0.3Ⅲ0.30.250.2已知：k正、k逆為速率常數，僅受溫度的影響。下列說法錯誤的是A．達到平衡時，平衡常數和速率常數的關系：K＝eq\f(k正,k逆)B．若容器Ⅱ中達到平衡時eq\f(c(SO3),c(SO2))＝1，則x＝0.45C．容器Ⅲ中達到平衡時，c(O2)＜0.25mol·L-1D．當溫度升高為T2時，k正、k逆分別增大m倍和n倍，則m＜n答案：BC解析：A．平衡常數K＝eq\f(c2(SO3),c2(SO2)?c(O2))＝eq\f(k正,k逆)，A項正確；B．根據三段式及容器Ⅰ中測得的數據可知，在該溫度下，該反應的平衡常數K＝1.25，容器Ⅱ中，達到平衡時eq\f(c(SO3),c(SO2))＝1，K＝eq\f(c2(SO3),c2(SO2)?c(O2))＝eq\f(1,c(O2))＝1.25，平衡時O2的濃度c(O2)＝0.8mol·L－1，列三段式：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)起始濃度/(mol/L)0.5x0.3變化濃度/(mol/L)2(x－0.8)(x－0.8)2(x－0.8)平衡濃度/(mol/L)0.5－2(x－0.8)0.80.3＋2(x－0.8)0.5－2(x－0.8)＝0.3＋2(x－0.8)，x＝0.85，B項錯誤；C．容器Ⅲ中Q＝eq\f(c2(SO3),c2(SO2)?c(O2))＝eq\f(0.22,0.32×0.25)＝1.78＞K，此時平衡向逆反應方向移動，則平衡時O2的濃度c(O2)＞0.25mol·L－1，C項錯誤；D．△H＜0，溫度升高，平衡向逆反應方向移動，k逆增大的幅度更大，n＞m，D項正確；5．(2024屆湖北示范高中聯考)用焦炭還原NO2的反應為：2NO2(g)＋2C(s)N2(g)＋2CO2(g)，在恒溫條件下，1molNO2和足量C發生反應，測得平衡時CO2和NO2的物質的量濃度與平衡總壓的關系如圖所示；下列描述正確的是A．A、C兩點的濃度平衡常數關系：Kc(A)＞Kc(C)B．C點NO2轉化率最低C．B點時，該反應的壓強平衡常數Kp(B)＝3.2MPaD．焦炭的用量越多，NO2的轉化率越高答案：C解析：A．A、C兩點溫度相同，平衡常數Kc(A)＝Kc(C)，A項錯誤；B．增大壓強平衡逆向移動，NO2濃度增大，則轉化率降低，故C點轉化率最高，B項錯誤；C．由圖可知，B點時，c(NO2)＝c(CO2)，而由方程式可知c(N2)＝eq\f(1,2)c(CO2)，所以B點時，NO2、N2、CO2平衡分壓分別為eq\f(2,5)×16MPa、eq\f(1,5)×16MPa、eq\f(2,5)×16MPa，B點時，該反應的壓強平衡常數KpB＝eq\f(eq\f(1,5)×16×(eq\f(2,5)×16)2,(eq\f(2,5)×16)2)＝3.2MPa，C項正確；D．焦炭是固體，改變用量，對NO2的轉化率無影響，D項錯誤；6.(2024屆浙江溫州)一定溫度的密閉容器中，反應A(g)＋B(g)2C(g)△H＞0達平衡。則下列有關說法不正確的是A.相同時間內，存在消耗關系：△n(C)＝2△n(A)B.其他條件不變，增大壓強或添加催化劑，c(A)、c(B)不變C.反應正向的活化能一定大于逆向的活化能D.同一溫度下，平衡濃度與平衡壓強存在關系：Kc＝Kp答案：B解析：A．化學反應的速率比等于方程式計量數之比，相同時間內，存在消耗關系：△n(C)＝2△n(A)，故A正確；B．反應A(g)＋B(g)2C(g)是反應前后氣體的體積不變的反應，其他條件不變，增大壓強或添加催化劑，平衡不移動，但改變壓強后c(A)、c(B)可能發生改變，故B錯誤；C．反應正向的活化能一定大于逆向的活化能，反應是吸熱反應，故C正確；D．Kc被稱為平衡常數，它是用平衡濃度來量度的，Kc＝eq\f(c2(C),c(A)c(B))，對于氣相反應，我們還可以用平衡分壓Kp，來表示對于氣相反應A(g)＋B(g)2C(g)而言Kp＝eq\f(P2(C),P(A)P(B))，通過克拉伯龍方程PV＝nRT，我們可以導出Kp與K的關系Kp＝Kc(RT)△n(Δn＝2－1－1＝0)，同一溫度下，平衡濃度與平衡壓強存在關系：Kc＝Kp，故D正確；7．(2024屆山東臨沂)T℃時，向容積為2L的剛性容器中充入1molCO2和一定量的H2發生反應：CO2(g)＋2H2(g)HCHO(g)＋H2O(g)，達到平衡時，HCHO的分壓(分壓=總壓×物質的量分數)與起始eq\f(n(H2),n(CO2))的關系如圖所示。已知：初始加入2molH2時，容器內氣體的總壓強為1.2pkPa。下列說法錯誤的是A．5min時反應到達c點，v(H2)=0.1mol·L-1·min-1B．隨eq\f(n(H2),n(CO2))增大，HCHO的平衡壓強不斷增大C．b點時反應的平衡常數Kp＝eq\f(1.25,P)(kPa-1)D．c點時，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分壓均增大0.2pkPa，平衡正向移動答案：BD解析：A．起始時容器內氣體總壓強為1.2pkPa，若5min時反應到達c點，由分析可知，則v(H2)＝eq\f(2×0.5mol,2L×5min)＝0.1mol/(L?min)，A不符合題意；B．隨eq\f(n(H2),n(CO2))增大，平衡正向移動，CO2的轉化率增大，若H2的物質的量無限制增大，則HCHO的平衡壓強肯定減小，即HCHO的平衡壓強不是不斷增大，B符合題意；C．溫度不變，化學平衡常數不變，故b點時反應的化學平衡常數與c點對應的平衡常數相等，由分析可知，c點平衡下，p(CO2)＝eq\f(0.5,3－0.5)×pkPa＝0.2pkPa，同理：p(H2)＝0.4pkPa，p(HCHO)＝p(H2O)＝0.2pkPa，故Kp＝eq\f(P(H2O)?P(HCHO),P(CO2)?P2(H2))＝eq\f(0.2P×0.2P,0.2P×(0.4P)2)(kPa-1)＝eq\f(5,4P)＝eq\f(1.25,P)(kPa-1)，C不符合題意；D．c點時，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分壓均增大0.20pkPa，則此時Qp＝eq\f(P(H2O)?P(HCHO),P(CO2)?P2(H2))＝eq\f(0.2P×0.4P,0.4P×(0.4P)2)＝eq\f(5,4P)＝Kp，平衡不移動，D符合題意；8．(2023屆廣東省考前模擬)在恒溫條件下，向盛有食鹽的2L恒容密閉容器中加入0.2molNO2、0.2molNO和0.1molCl2，發生如下兩個反應：①2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)

△H1＜0，K1②2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)

△H2＜0

，K2，10分鐘時反應達到平衡，測得容器內體系的壓強減少20％，10分鐘內用ClNO(g)表示的平均反應速率v(ClNO)＝7.5×10-3mol·L-1·min-1。下列說法正確的是A．平衡時NO2的轉化率為40％B．其它條件保持不變，反應在恒壓條件下進行，則平衡常數K2增大C．平衡后c(NO)＝2.5×10-2mol·L－1D．反應4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常數為K＝eq\f(Keq\o\al(2,1),K2)答案：D解析：10min時反應達到平衡，測得容器內體系的壓強減少20％，則平衡時混合氣體總物質的量為(0.2＋0.2＋0.1)mol×(1－20％)=0.4mol，10min內用ClNO(g)表示的平均反應速率v(ClNO)＝7.5×10-3mol·L-1·min-1，則平衡時n(ClNO)＝7.5×10-3mol·L-1·min-1×10min×2L=0.15mol，設①中反應的NO2為xmol，②中反應的Cl2為ymol，則：2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)

起始(mol)0.20轉化(mol)x0.5x平衡(mol)0.2-x0.5x2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)

起始(mol)0.20.10轉化(mol)2yy2y平衡(mol)0.2-2y0.1-y2y則0.5x＋2y＝0.15，(0.2－x＋0.2－2y＋0.1－y)＋0.5x＋2y＝0.4，聯立方程，解得x＝0.1、y＝0.05。A．平衡時NO2的轉化率為eq\f(0.2mol－0.1mol,0.2mol)×100％＝50％，選項A錯誤；B．平衡常數只受溫度影響，溫度不變，平衡常數不變，則其它條件保持不變，反應在恒壓條件下進行，平衡常數K2不變，選項B錯誤；C．由分析可知，平衡后c(NO)＝eq\f((0.2－2y)mol,2L)＝eq\f((0.2－2×0.05)mol,2L)＝0.05mol·L－1，選項C錯誤；D．由蓋斯定律可知，由①×2－②可得反應4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)，則其平衡常數K＝eq\f(Keq\o\al(2,1),K2)，選項D正確。9．(2023屆重慶八中預測)氫能是清潔的綠色能源。現有一種太陽能兩步法甲烷、水蒸氣催化重整制氫工藝，第I、II步反應原理及反應的lgKp~T關系如圖所示。下列有關說法正確的是A．CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)△H＜0B．NiFe2O4改變反應歷程，降低了反應活化能，提升了反應物的平衡轉化率C．1000℃時，反應CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)平衡常數Kp＝4D．某溫度下，向反應體系中通入等體積的CH4(g)和H2O(g)，達到平衡時CH4的轉化率為60%、則此時混合氣體中H2的體積分數為56.25%答案：D解析：A．由圖可知，第一步反應的平衡常數隨溫度的升高而增大，屬于吸熱反應，第二步反應的平衡常數隨溫度的升高而降低，屬于放熱反應，且I升高的幅度大于II降低的幅度，則總反應為吸熱反應，A錯誤；B．甲烷、水蒸氣催化重整的過程中，NiFe2O4(s)作為催化劑，NiO(s)和FeO(s)可視作中間產物，改變了反應的歷程，降低了活化能，加快了反應速率，但是不改變平衡轉化率，B錯誤；C．1000°C時，第I步反應、II步反應的lgKp分別為3、1，則Kp1＝1000，Kp2＝10按定義Kp＝Kp1×Kp2＝1000×10＝104.，C錯誤；D．設投入的CH4(g)和H2O(g)的量為1，平衡時CH4的轉化率為60%，則平衡時，CH4(g)、H2O(g)、CO(g)、3H2的量分別為0.4、0.4、0.6、1.8，此時氫氣的體積分數eq\f(1.8,0.4＋0.4＋0.6＋1.8)×100%＝56.25%，D正確；10．(2023屆泰安)下列有關化學平衡常數的描述中正確的是A．化學平衡常數的大小取決于化學反應的內因，與其他外界條件無關B．相同溫度下，反應A＋BC與反應CA＋B的化學平衡常數相同C．反應2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<0的化學平衡常數隨溫度升高而增大D．反應A(g)＋B(g)2C(g)的平衡常數表達式為K＝eq\f(c2(C),c(A)·c(B))答案：D解析：化學平衡常數內因由反應物本身的性質決定，外因只受溫度影響，A項錯；同溫下，同一反應的正、逆反應的平衡常數互為倒數，一般不相等，B項錯；該反應為放熱反應，升溫平衡逆向移