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第七章化學反應速率和化學平衡第3講平衡常數及轉化率目

錄Contents01考點1平衡常數的計算02考點2平衡常數的應用03考點3平衡轉化率與非平衡轉化率04練習幫練透好題精準分層

課標要求核心考點五年考情1.認識化學平衡常數是表征反應限度的物理量,知道化學平衡常數的含義。2.了解濃度商和化學平衡常數的相對大小與反應方向間的聯系平衡常數

的計算2023全國乙,T28;2023湖北,T19;2023遼寧,T18;2022全國甲,T28;2022全國乙,T28;2022湖南,T14;2022年6月浙

江,T29;2022山東,T20;2021全國乙,T28;2021海南,T16;2021湖北,T19;2020全國Ⅰ,T28;2020全國Ⅱ,T28;2019

全國Ⅱ,T27;2019天津,T7

課標要求核心考點五年考情1.認識化學平衡常數是表征反應限度的物理量,知道化學平衡常數的含義。2.了解濃度商和化學平衡常數的相對大小與反應方向間的聯系平衡常數的

應用2022上海,T20;2021上海,T17;2021河北,T16;2021山東,T20

課標要求核心考點五年考情1.認識化學平衡常數是表征反應限度的物理量,知道化學平衡常數的含義。2.了解濃度商和化學平衡常數的相對大小與反應方向間的聯系平衡轉化率

與非平衡轉

化率2023上海,T20;2023全國甲,T28;2023湖南T13;2023遼寧,T18;2023廣東,T19;2023江蘇,T13;2020全國Ⅰ,T28;2020全國Ⅱ,T28;2020江蘇,T20;2020山東,T18;2019江蘇,T15;2019海南,T3核心素養對接變化觀念與平衡思想:

能從反應現象中提取信息,建立物質、外界條件與化學反應方向、限度和速率的關系;能基于平衡常數解釋平衡移動的規律;能基于

K

Q

c的關系判斷化學反應是否達到平衡及平衡移動的方向命題分析預測1.高考中化學反應速率與化學平衡部分的知識多被設計為難度最大的試題,考生失分主要集中在平衡常數(

K

c、

K

p)和轉化率的相關計算、速率常數與平衡常數的關系、根據新穎圖像提取隱含信息并進行反應原理的分析等。近年來有關壓強平衡常數的計算是熱點,試題中常給出壓強平衡常數的定義,然后根據氣體分壓計算壓強平衡常數;另外,含有“惰性”組分的氣體壓強平衡常數的計算也需要引起重視。

2.2025年高考命題的新動向是與真實情境相結合的平衡常數和轉化率的判斷與計算等,難度仍較大;與轉化率相關的圖像仍需重視

考點1平衡常數的計算

平衡常數計算的常見命題點計算類型應對策略利用多個反應的平衡常

數計算某相關反應的平

衡常數利用圖像中各物質的分

壓數值計算平衡常數分析圖像中各物質的平衡狀態→讀取平衡時各物質的分

壓數值→代入分壓平衡常數公式求

K

p計算類型應對策略利用“三段式”法結合

平衡轉化率等信息計算

平衡常數應用“三段式”法結合相關信息→求平衡時各物質的物

質的量濃度→代入濃度平衡常數公式求

K

c計算類型應對策略利用基元反應的正、逆

反應速率常數與平衡常

數的關系計算平衡常數

命題點1

根據定義式求平衡常數

850K時,在一恒容密閉反應器中充入一定量的SO2和O2,當反應達到平衡后測得

SO2、O2和SO3的濃度分別為6.0×10-3mol·L-1、8.0×10-3mol·L-1和4.4×10-2

mol·L-1。(1)該溫度下反應的平衡常數為

?。

6.7×103

1234567891011(2)平衡時SO2的轉化率為

?。

88%1234567891011

1234567891011命題點2

直接讀圖求平衡常數

在該溫度下,反應的標準平衡常數

K

θ=

(已知:分壓=總壓×該組分物質的

量分數,

p

θ=100kPa)。0.48

1234567891011

12345678910114.

[2023全國乙](1)將FeSO4置入抽空的剛性容器中,升高溫度發生分解反應:

3.0

2.25

大1234567891011

1234567891011

46.26

1234567891011

1234567891011命題點3

聯立不同反應的平衡常數計算某反應的平衡常數5.

[2021全國乙]McMorris測定和計算了在136~180℃范圍內下列反應的平衡

常數

K

p:

K

p1·

K

p2

12345678910116.

[2023全國甲]已知下列反應的熱化學方程式:

-307

12345678910117.

[2023湖南]室溫下,①Cu+在配體L的水溶液中形成[Cu(L)2]+,其反應平衡常數為

K

;②CuBr在水中的溶度積常數為

K

sp。由此可知,CuBr在配體L的水溶液中溶解反應

的平衡常數為

(所有方程式中計量系數關系均為最簡整數比)。

K

×

K

sp

1234567891011命題點4

用“三段式”法計算平衡常數

24.8

1234567891011

12345678910119.

[恒壓類][2021遼寧]苯催化加氫制備環己烷是化工生產中的重要工藝,一定條件

下,發生如下反應:

恒壓反應器中,按照

n

(H2)∶

n

(C6H6)=4∶1投料,發生Ⅰ、Ⅱ反應。總壓為

p

0,平衡

時苯的轉化率為α,環己烷的分壓為

p

,則反應Ⅰ的

K

p=

(列出計

算式即可,用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質的量分數)。

1234567891011[解析]設起始時加入的H2和C6H6的物質的量分別為4mol和1mol,結合平衡時苯的

轉化率為α,列“三段式”:

1234567891011

1234567891011

1234567891011

50%4.76

1234567891011

1234567891011技巧點撥含“惰性”組分時壓強平衡常數的計算模型

1234567891011

K

p的思維框架注意

“惰性”組分不參與反應,但參與分壓,如第10題第(1)問中“

q

%N2(g)”可

看作“惰性”組分。1234567891011命題點5

速率常數與平衡常數的關系應用

1234567891011考點2平衡常數的應用

平衡常數的應用1.

根據平衡常數計算某物質的濃度。2.

判斷可逆反應進行的程度。溫度一定時,

K

越大,說明正反應進行的程度越大,

反應物的平衡轉化率越大;反之,反應物的平衡轉化率越小。

4.

判斷反應的熱效應。

命題點1

用平衡常數求某物質濃度1.

[2021河北改編]雨水中含有來自大氣的CO2,溶于水中的CO2進一步和水反應,發

生電離:

12345625℃時,反應②的平衡常數為

K

pxy

123456

1234562.

[2021浙江改編]在一定溫度下,氯氣溶于水的過程及其平衡常數為:

其中

p

為Cl2(g)的平衡壓強,

c

(Cl2)為Cl2在水溶液中的平衡濃度。(1)平衡常數

K

2的表達式為

K

2=

?。

123456(2)Cl2在水溶液中的平衡濃度為

?。K

1

p

[解析]由題中

K

1=

c

(Cl2)/

p

可得,Cl2在水溶液中的平衡濃度為

K

1

p

。(3)氯氣在水中的溶解度(以物質的量濃度表示)為

c

,則

c

?。

(用平衡壓強

p

和上述平衡常數表示,忽略HClO的電離,Cl2的溶解度=Cl2在水溶液

中的平衡濃度+Cl2與水反應消耗的濃度)

123456命題點2

用平衡常數判斷反應進行的方向

ABCD

c

(I2)/(mmol·L-1)1.000.220.440.11

c

(H2)/(mmol·L-

1)1.000.220.440.44

c

(HI)/(mmol·L-

1)1.001.564.001.56(注:1mmol·L-1=10-3mol·L-1)C123456

123456

25℃時為了保持CuSO4·H2O晶體純度,可將其存放在盛有大量Na2CO3·H2O晶體[平

衡壓強

p

(H2O)=706Pa]的密閉容器中,簡述其理由

?

?

?

?。25℃時Na2CO3·H2O晶體中水

蒸氣的平衡壓強(706Pa)大于反應Ⅱ的平衡壓強(107Pa),使反應Ⅱ的平衡逆向移動;

小于反應Ⅰ的平衡壓強(747Pa),使反應Ⅰ的平衡正向移動,則可保持CuSO4·H2O晶體

純度(也可計算

Q

c與

K

1、

K

2的關系,對比說明)

123456命題點3

用平衡常數判斷反應的熱效應

圖1123456若反應為基元反應,且反應的Δ

H

與活化能(

E

a)的關系為|Δ

H

|>

E

a。補充完成

該反應過程的能量變化示意圖(圖2)。圖2(生成物的能量在0~

a

之間即可)123456[解析]由題圖1可知,該反應的平衡常數隨反應溫度的升高而減小,故該反應是放

熱反應,其生成物的能量低于反應物的能量,|Δ

H

|>

E

a,則生成物的能量小于

a

,但不能為0。123456

反應a、c、e中,屬于吸熱反應的有

(填字母)。ac

123456

123456考點3平衡轉化率與非平衡轉化率

對于不可逆反應,相同時間內反應物的轉化率隨反應速率的增大而增大。對于可逆

反應,轉化率分為非平衡轉化率和平衡轉化率,非平衡轉化率隨反應速率的增大而

增大,平衡轉化率的變化符合勒夏特列原理,具體變化規律如表所示:條件可逆反應特點平衡移動方向平衡轉化率變化升溫(降溫)正反應吸熱正向(逆向)增大(減小)正反應放熱逆向(正向)減小(增大)通過改變容器體積

增大壓強(減小壓

強)正反應氣體分子數

增加逆向(正向)減小(增大)正反應氣體分子數

減小正向(逆向)增大(減小)氣體分子數不變不移動不變條件可逆反應特點平衡移動方向平衡轉化率變化催化劑—不移動不變增加某反應物濃度

(反應物多種)—正向該反應物平衡轉化率減

小,其他反應物平衡轉

化率增大

命題點1

平衡轉化率的影響因素和計算1.

[全國Ⅱ高考改編]環戊二烯(

)是重要的有機化工原料,廣泛用于農藥、橡膠、

塑料等生產。回答下列問題:

A.

通入稀有氣體B.

提高溫度C.

增加環戊烯濃度D.

增加碘濃度40%3.56×104

BD

1234

1234

1234

(1)H2S的平衡轉化率α1=

%,反應平衡常數

K

?。2.5

2.8×10-3

1234

1234(2)在620K重復實驗,平衡后水的物質的量分數為0.03,H2S的轉化率α2

α1,

該反應的Δ

H

0。(填“>”“<”或“=”)>

[解析]

總物質的量不變,H2O的物質的量分數增大,說明平衡正向移動,H2S的轉化率增大,即升高溫度,平衡向正反應方向移動,故正反應是吸熱反應。

1234(3)向反應器中再分別充入下列氣體,能使H2S轉化率增大的是

(填標號)。A.

H2SB.

CO2C.

COSD.

N2B

[解析]

平衡之后,再充入H2S,則CO2的轉化率增大,H2S的轉化率減小,A項錯誤;充入CO2,平衡正向移動,H2S的轉化率增大,B項正確;充入COS,平衡逆向移動,

H2S的轉化率減小,C項錯誤;充入N2,無論體積是否變化,對于氣體分子數不變的

反應,平衡不移動,H2S的轉化率不變,D項錯誤。1234

b

1234

1234

5

1234

1234

1234命題點2

非平衡轉化率的判斷

(1)

t

℃下,將1mol乙苯加入體積為1L的密閉容器中,發生上述反應。反應時間與容

器內氣體總物質的量、總壓強的數據如表所示。時間/min010203040總物質的量/mol1

n

1

n

2

n

3

n

4總壓強/kPa1001251351401401234①

n

4=

,平衡時乙苯的轉化率為

?。[解析]由題表數據可知30min時反應已經達到平衡,平衡總壓強為140kPa,

設達到平衡時乙苯的轉化量為

xmol,列“三段式”進行計算:起始量/mol

1

0

0轉化量/mol

x

x

x

平衡量/mol

1-

x

x

x

1.4

40%

1234

1234②

t

℃下該反應的平衡常數

K

p=

kPa。(

K

p為以分壓表示的平衡常數,計算

結果保留1位小數)26.7

1234(2)實際生產時反應在常壓下進行,且向乙苯蒸氣中摻入水蒸氣。測得溫度和投料比

M

[

M

n

(H2O)/

n

(乙苯)]對乙苯平衡轉化率的影響如圖1所示。圖1①圖1中A、B、C三點對應平衡常數的大小順序為

?。K

A>

K

B=

K

C

1234[解析]由題圖1可知,溫度升高乙苯的平衡轉化率增大,則升溫時平衡正向移動,正

反應為吸熱反應,升溫

K

增大,且

K

只受溫度影響,溫度不變,

K

不變,因此A、B、

C三點對應平衡常數的大小順序為

K

A>

K

B=

K

C。1234②圖1中投料比(

M

A、

M

B、

M

C)的大小順序為

,理由是

?

?

?。M

A>

M

B>

M

C

該反

應是氣體分子數增大的反應,恒壓下充入水蒸氣,相當于減壓,平衡正向移動,水

蒸氣的量越大,即

M

越大,平衡正向移動的程度越大,乙苯的平衡轉化率越大圖11234[解析]

反應在常壓下進行,可視為恒壓條件下的反應,水蒸氣相對于題給反應為“惰性”組分,充入水蒸氣,相當于減壓,而該反應為氣體分子數增大的反應,減小壓強平衡正向移動,可提高乙苯的轉化率,因此轉化率大的投料比大,即

M

A>

M

B>

M

C。1234(3)其他條件相同,在甲、乙兩種催化劑的作用下,乙苯轉化率與溫度的關系如圖2

所示。在甲催化劑的作用下,圖2中N點處(對應溫度為320℃)乙苯的轉化率

?

(填“可能是”“一定是”或“一定不是”)該溫度下的平衡轉化率,原因

?

。高于320℃時,乙苯的轉化率降低的原因可能是

?

?。一定

不是N點處乙苯的轉化率小于相同溫度下乙催化劑催化下的乙苯轉化率,且催化劑

不影響平衡轉化率催化劑活

性降低圖21234[解析]相同條件下甲催化劑和乙催化劑對應的平衡轉化率應該相同,而題圖2中

320℃時甲催化劑和乙催化劑對應的轉化率不同,且甲催化劑對應的轉化率低,說

明N點時乙苯的轉化率一定不是平衡轉化率。溫度過高時會使催化劑失去活性,導

致反應速率以及反應的選擇性等降低,則單位時間內反應物的轉化率降低。1234

A.

增大容器容積B.

升高反應溫度C.

分離出部分氫氣D.

等容下通入惰性氣體D1234[解析]增大容器容積相當于減小壓強,平衡向氣體分子數增大的方向移動,即平

衡正向移動,乙烷的平衡轉化率增大,A項不符合題意;該反應為吸熱反應,升高

溫度,平衡正向移動,乙烷的平衡轉化率增大,B項不符合題意;分離出部分氫

氣,平衡正向移動,乙烷的平衡轉化率增大,C項不符合題意;等容下通入惰性氣

體,原平衡體系中各組分的濃度不變,因此平衡不移動,乙烷的平衡轉化率不變,

D項符合題意。1234

A.

Δ

H

>0B.

氣體的總物質的量:

n

a>

n

cC.

a點平衡常數:

K

>12D.

反應速率:

v

a正<

v

b正C1234

1234

溫度/℃252000化學平衡常數

K

3.84×10-340.100A.

該反應是放熱反應B.

K

與溫度壓強均有關系C.

NO與H2O、O2反應生成銨態氮肥D.

不宜用此方法大規模生產NOD1234

12344.

(1)[2023遼寧]接觸法制硫酸的關鍵反應為SO2的催化氧化:

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

K

p=

(用平衡分壓代替平衡濃度計算)。

1234

起始分壓:

2

x

p

x

αe

0變化分壓:

2

x

αe

x

αe

2

x

αe

1234(2)[天津高考]在1L真空密閉容器中加入

amolPH4I固體,

t

℃時發生如下反應:

達平衡時,體系中

n

(HI)=

bmol,

n

(I2)=

cmol,

n

(H2)=

dmol,則

t

℃時反應①的

平衡常數

K

值為

(用字母表示)。

1234

1234

1.

[2024河南商丘月考]下列關于化學平衡常數的說法正確的是(

C

)A.

在任何條件下,化學平衡常數都是一個定值B.

當改變反應物的濃度時,化學平衡常數會發生改變C.

對于一個給定的化學方程式,化學平衡常數的大小只與溫度有關,與反應物的濃

度無關D.

化學平衡常數隨反應體系壓強的變化而變化C123456789101112131415[解析]對于一個給定的化學方程式,溫度一定時,化學平衡常數是一個定值,化

學平衡常數的大小只與溫度有關,與反應物的濃度、反應體系的壓強均無關,C項

正確。123456789101112131415

C.

其他條件相同,增大壓強有利于提高丙烯腈的平衡產率B123456789101112131415[解析]該反應為氣體分子數增大的反應,Δ

S

>0,A項錯誤;該反應為氣體分子數

增大的反應,增大壓強,平衡逆向移動,丙烯腈的平衡產率降低,C項錯誤;該反

應中O2轉化為H2O,O的化合價降低2,每消耗1.5molO2,轉移電子的物質的量為6

mol,D項錯誤。1234567891011121314153.

[2024四川瀘縣一中月考]已知

T

℃時:

下列說法正確的是(

D

)B.

反應②中,增大氫氣濃度,平衡正向移動,

K

2增大C.

K

3=

K

1-

K

2D.

對于反應③,恒容時,溫度升高,平衡常數減小,則該反應為放熱反應D123456789101112131415

123456789101112131415

溫度

T

1

T

2

T

3

T

4轉化率10%70%70%60%A.

該反應是吸熱反應B.

T

溫度時(

T

2<

T

T

3),A的轉化率是70%C.

T

3溫度下,若反應在15min后繼續進行,則A的轉化率變大D.

T

4溫度反應15min后,若

c

(B)=0.5mol·L-1,則

T

4溫度時的平衡常數是4.5D123456789101112131415

1234567891011121314155.

[2022重慶]兩種酸式碳酸鹽的分解反應如下。某溫度平衡時總壓強分別為

p

1

p

2。

該溫度下,剛性密閉容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固體,平衡后以上3種固體均大

量存在。下列說法錯誤的是(

B

)A.

反應2的平衡常數為4×106Pa2B.

通入NH3,再次平衡后總壓強增大C.

平衡后總壓強為4.36×105PaD.

縮小體積,再次平衡后總壓強不變B123456789101112131415

123456789101112131415

t

/min0510152025

n

(CO)/mol1.000.790.630.540.500.50(1)0~20min內,用H2(g)表示該反應的平均速率為

?。

0.025mol·L-1·min-1

123456789101112131415(2)CO的平衡轉化率為

?。

(3)該溫度下的平衡常數

K

?。

50%4

123456789101112131415

123456789101112131415(1)若反應在恒溫、恒容密閉容器中進行,能說明反應達到平衡狀態的是

(填

標號)。A.

反應速率:2

v

正(CO2)=

v

正(H2)B.

同時斷裂2molC—H鍵和1molH—H鍵C.

容器內混合氣體的壓強保持不變D.

容器中混合氣體的密度保持不變BC

123456789101112131415[解析]

2

v

正(CO2)=

v

逆(H2)時反應達到平衡,A項錯誤;斷裂2molC—H鍵時生

成1molH—H鍵,同時又斷裂1molH—H鍵,說明H2的物質的量不變,反應達到平

衡,B項正確;該反應為反應前后氣體分子數增大的反應,壓強不變說明反應達到

平衡,C項正確;反應前后氣體的總質量不變,容器容積不變,混合氣體密度始終

不變,D項錯誤。123456789101112131415(2)由圖可知,Y點速率

v

v

逆(填“>”“<”或“=”,下同);容器內壓

p

1

p

2。>

[解析]

Y點甲烷的轉化率低于平衡轉化率,說明反應未達平衡,

v

正>

v

逆。該反應為氣體分子數增大的反應,壓強增大,平衡逆向移動,甲烷的平衡轉化率降低,由圖可知,

p

1<

p

2。123456789101112131415(3)已知氣體分壓=氣體總壓×氣體的物質的量分數,用平衡分壓代替平衡濃度可以

得到平衡常數

K

p,則X點對應溫度下的

K

p=

(用含

p

2的代數式表示)。

123456789101112131415

1234567891011121314158.

[2024江蘇徐州聯考改編]溫和條件下將CO2轉化為高能量密度燃料和高附加值碳產

品是降低大氣中CO2濃度、儲存間歇性可再生能源、實現碳中和的重要途徑之一。(1)工業上常用CO2和H2為原料合成甲醇(CH3OH),過程中發生如下兩個反應:

①若反應Ⅰ逆反應活化能

E

a(逆)為124kJ·mol-1,則該反應的

E

a(正)為

?kJ·mol-1。165

[解析]由Δ

H

E

a(正)-

E

a(逆)可得:

E

a(正)-124kJ·mol-1=+41kJ·mol-1,解得

E

a(正)=165kJ·mol-1。123456789101112131415②恒壓條件下,CO2和H2起始量相同時,發生反應生成CH3OH(g)和H2O(g),測得在

三種不同催化劑作用下反應相同時間CO2的轉化率隨溫度變化如圖所示。下列說法

錯誤的是

(填標號)。B

A.

催化劑Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可以降低反應活化能,加快合成甲醇速率B.

向體系中充入一定量的He,平衡正向移動,CO2轉化率增大C.

T

4~

T

5KCO2轉化率降低的原因是a點反應達到平衡,溫度升高,平衡逆向移動D.

T

4~

T

5K,三種催化劑的曲線重合的原因是a點反應達到平衡后,催化劑不影響平

衡移動123456789101112131415[解析]催化劑可以降低反應活化能,提高反應速率,A正確;恒壓體系內充入He,相當于減小反應體系壓強,反應Ⅱ平衡逆向移動,CO2平衡轉化率減小,B錯誤;催化劑不影響平衡移動,相同溫度不同催化劑條件下,a點CO2轉化率相等,說明a點反應達到平衡狀態,反應Ⅱ為放熱反應,反應達平衡后升高溫度平衡逆向移動,C、D正確。123456789101112131415

123456789101112131415

123456789101112131415

123456789101112131415

溫度

T

1

T

2

K

41

n

(B)/mol

x

y

下列說法正確的是(

D

)DA.

容器中氣體的平均摩爾質量不變時,該反應達到平衡B.

T

1時,若平衡時剩余2molA,則C必為氣體C.

T

2時,當反應達到平衡后,容器內剩余A的物質的量為3molD.

T

2時,若容器的體積變為2L,則平衡時

n

(B)=2

y

mol123456789101112131415

12345678910111213141510.

[海南高考改編]順-1,2-二甲基環丙烷(g)和反-1,2-二甲基環丙烷(g)可發

生如圖所示轉化,該反應的速率方程可表示為

v

正=

k

正·

c

順和

v

逆=

k

逆·

c

反,

k

正和

k

逆分別為正、逆反應的速率常數。

T

1℃時,

k

正=0.006,

k

逆=0.002。下列說法錯

誤的是(

D

)A.

T

1℃時,反應的平衡常數

K

=3B.

溫度升高,

k

正和

k

逆均增大C.

若該轉化過程為吸熱反應,則活化能

E

a(正)>

E

a(逆)D.

在恒容的密閉容器中,若壓強不再變化則說明反應達到平衡狀態D123456789101112131415

123456789101112131415

A.

Δ

H

>0B.

延長W點的反應時間可提高CO2的轉化率C.

相同條件下催化劑中Mg的含量越高,催化效率越高D.

當反應溫度低于350℃時,使用合適的催化劑可以提高

CO2的轉化率D123456789101112131415[解析]不同催化劑條件下的CO2的轉化率曲線重合之前,反應未達到平衡,升高溫

度反應速率加快,相同時間內CO2的轉化率增大。在CO2的轉化率曲線重合時,反應

達到平衡,升高溫度,平衡逆向移動,使CO2的轉化率減小。A項,反應達到平衡

后,升高溫度,CO2的轉化率減小,平衡逆向移動,則該反應的正反應是放熱反

應,Δ

H

<0,錯誤。B項,W點時反應已達到平衡,延長反應時間,CO2的轉化率

不變,錯誤。C項,由題圖可知,在達到平衡前,催化劑Ni/0.05Mg的催化效率最

高,則并非Mg的含量越高催化效率越高,錯誤。D項,當反應溫度低于350℃時,

反應未達到平衡,此時CO2的轉化率由反應速率決定,即反應速率越大,相同時間

內CO2的轉化率越大。因此,使用合適的催化劑,可以加快反應速率,從而提高CO2

的轉化率,正確。123456789101112131415

55.56

123456789101112131415

123456789101112131415

123456789101112131415(2)[物質的量分數平衡常數][2022河北]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:

123456789101112131415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

a

,CO2(g)的物質的量為

bmol,則反應Ⅰ的平衡常數

Kx

(寫出含

a

b

的計算式;

43%123456789101112131415

123456789101112131415

123456789101112131415

請回答下列問題:(1)用O2表示0~

t

1min內該反應的平均反應速率為

mol·L-1·min-1。計算500

℃時該反應的平衡常數

K

?。

8.1×103

123456789101112131415

123456789101112131415(2)該反應在

t

1min時達到平衡后,

t

2min時因改變某個條件而發生變化的情況如圖

所示,圖中

t

2min時發生改變的條件可能是

(寫一個即

可)。降溫(或增加O2的濃度)

[解析]

由題圖可知,

t

2min到

t

3min時,化學平衡向正反應方向移動,且

t

2min時SO2和SO3濃度不變,則可以通過降溫或增加O2的濃度達到目的。123456789101112131415(3)某溫度時,該反應的平衡常數

K

=5000,則該溫度

500℃(填

“>”“<”或“=”)。>

[解析]

K

=5000<8.1×103,平衡向逆反應方向移動,正反應為放熱反應,則逆反應為吸熱反應,升高溫度平衡向吸熱方向移動,故溫度高于500℃。123456789101112131415(4)500℃時,若起始裝入的SO2、O2和SO3分別為0.2mol、

ymol、

wmol,達到平

衡時各組分的含量與起始裝入的SO2和O2各2mol的體系達平衡后完全相同,則

y

mol。剛開始時反應向

(填“正”或“逆”)反應方向進行。1.1

正[解析]

K

=5000<8.1×103,平衡向逆反應方向移動,正反應為放熱反應,則逆反應為吸熱反應,升高溫度平衡向吸熱方向移動,故溫度高于500℃。(4)500℃時恒容密閉容器中,若起始裝入的SO2、O2和SO3分別為0.2mol、

ymol、

wmol,達到平衡時各組分的含量與起始裝入的SO2和O2各2mol的體系達平衡后完全相同,則假設SO3全部轉化為SO2和O2,有

123456789101112131415

12345678910111213141514.

[2023重慶開學考]NO是常見的一種污染氣體,可以利用其性質進行有效轉化再

利用。

123456789101112131415

123456789101112131415

圖1123456789101112131415①提高NO平衡轉化率的措施有

?。B.

降低反應溫度C.

減小容器體積D.

充入水蒸氣增大壓強BC

圖1123456789101112131415

123456789101112131415②若不用催化劑,判斷M點平衡轉化率是否會降至O點并簡述理由:

?

。400℃后,催化效率降低的原因是

?

?。不會,是

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