化学平衡有关计算简单版

1.碳酸钠是一种重要的化工原料，主要采用氨碱法生产．回答下列问题：

（2）已知：①2NaOH （s ）+CO 2（g ）═Na 2CO 3（s ）+H 2O （g ）△H 1=﹣127.4kJ?mol ﹣1 ②NaOH （s ）+CO 2（g ）═NaHCO 3（s ）△H 1=﹣131.5kJ?mol ﹣1

反应2NaHCO 3（s ）═Na 2CO 3（s ）+H 2O （g ）+CO 2（g ）的平衡常数表达式K= ． 2．Bodensteins

研究了下列反应：

2(g)＋I 2(g)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

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

x 2

(HI)，

逆反应速率为v 逆＝k 逆x (H 2)x (I 2)，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 min －1，在t ＝40 min 时，v 正＝_______min －1。 ③由上述实验数据计算得到v 正～x (HI)和v 逆～x (H 2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为________________(填字母)。

3．在容积为1.00 L 的容器中，通入一定量的N 2O 4，发生反

应N 2O 4(g)

2NO 2(g)，随温度升高，混合气体的颜色

变深。回答下列问题：

（1）反应的ΔH ________0(填“大于”或“小于”)；100 ℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0～60 s 时段，反应速率v (N 2O 4)为________mol·L －1·s －1；反应的平均常数K 1为________。 (2)100 ℃时达平衡后，改变反应温度为T ，c (N 2O 4)以0.002 0 mol·L

－1

·s －1的平均速率降低，经10 s 又达到平衡。

①T _____100 ℃(填“大于”或“小于”)，判断理由是______________。 ②列式计算温度T 时反应的平衡常数K 2_______________________。 (3)温度T 时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半。平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，判断理由是__________________________________。

4.在一恒容的密闭容器中充入0.1 mol·L －1 CO 2、0.1 mol·L －1 CH 4，在一定条件下发生反应：CH 4(g)＋CO 2

＋2H 2(g)，测

得CH 4平衡时转化率与温度、压强关系如图，下列有关说法不正确的是( ) A.上述反应的ΔH <0 B.压强：p 4>p 3>p 2>p 1

C.1 100 ℃时该反应的平衡常数为1.64

D.压强为p 4时，在y 点：v 正>v 逆 5. 将固体NH 4I 置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH 4I(s)NH 3(g)+HI(g)

②2HI(g)

H 2(g)+I 2(g) 达到平衡时，c(H 2)＝0.5 mol·L -1，c(HI)＝4 mol·L -1，，则此温度下反

应①的平衡常数为（ ）

A. 9

B. 16

C. 20

D. 25

6.顺-1，2-二甲基环丙烷和反-1，2-二甲基环丙烷可发生如下转化： 该反应的速率方程可表示为：v (正) =k (正)c (顺)和v (逆)=k (逆) c (反)，k (正)和k (逆)在一定温度时为常数，分别称作正，逆反应速率常数。回答下列问题：

（1）已知：t 1温度下，k (正)=0.006s —1，k (逆)= 0.002s —1，该温度下反应的平衡常数值K 1=_____；该反应的活化能E a (正)小于E a (逆)，则△H ________0(填“小于”“等于”或“大于”)。 （2）t 2温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是_______(填曲线编号)，

平衡常数值K 2=_____；温度t 2___t 1(填“小于”“等于”或“大于”),判断理由是______。

7．N 2O 5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：2N 2O 5（g ）

2（g ）+ O 2（g ） △H >0,T 1温度下的部分实验数据为：下列说法不正确．．．的是 A ．500s 内N 2O 5分解速率为2.96×10—3

mol/(L · s)

B ．T 1温度下的平衡常数为K 1 =125，1000s 时转化率为50%

C ．其他条件不变时，T 2温度下反应到1000s 时测得N 2O 5（g ）浓度为2.98 mol/L ，则T 1

D ．T 1温度下的平衡常数为K 1，T 3温度下的平衡常数为K 3，若K 1> K 3，则T 1 >T 3 8.在一定温度下，将气体X 和气体Y 各0.16mol 充入10L 恒容密闭容器中，发生反应

△H ＜0，一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如下表：下列说法正确的是

A ．反应前2min 的平均速率ν(Z)＝2.0×10—3mol·L —1·min —1

B ．其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前ν(逆)＞ν(正)

C ．该温度下此反应的平衡常数K ＝1.44

D ． 其他条件不变，再充入0.2molZ ，平衡时X 的体积分数增大

9.一定量的CO 2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO 2(g)2CO(g),平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:已知:气体分压(p 分)=气体总压(p 总)×体积分数。下列说法正确的是 ( )

A.550℃时,若充入惰性气体,v 正、v 逆均减小,平衡不移动

B.650℃时,反应达平衡后CO 2的转化率为25.0%

C.T ℃时,若充入等体积的CO 2和CO,平衡向逆反应方向移动

D.925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数K p =24.0p 总 10.相同温度下体积均为1.5 L 的两个恒容容器中发生可逆反应：X 2 (g)+3Y 2(g)2XY 3(g) ΔH=－

92.6 kJ·mol －1，实验测得有关数据如下表： 下列叙述不正确的是（ ）A ．容器①中达

到平衡时，Y 2的转化率为50% B ．Q=27.78 kJ

C ．容器①、②中反应的平衡常数相等，K=

D ．相同温度下，起始时向容器中充入1.0 X 2 mol 、3.0 mol Y 2和2 mol XY 3，反应达到平衡前v(正)>v(逆)

1627

K(正)K(逆)

CH 3CH 3H

H

CH 3CH 3

H

H

顺式反式

11.已知t ℃时，反应FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO 2(g)的平衡常数K ＝0.25。

(1)t ℃时，反应达到平衡时n (CO)∶n (CO 2)＝________。

(2)若在1 L 密闭容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入x mol CO ，t ℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%，则x ＝________。

12.在10L 恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)＋Y(g)M(g)＋N(g)，所得实验数据

如下表：

下列说法正确的是

A ．实验①中，若5min 时测得

＝0.050mol ，则0至5min 时间内，用N 表示的平均反应速率υ(N)1.0×10－2

mol/(L·min)

B ．实验②中，该反应的平衡常数＝2.0

C ．实验③中，达到平衡是，X 的转化率为60%

D ．实验④中，达到平衡时，b ＞0.060

13. 温度为T 时，向2.0L 恒容密闭容器中充入1.0 molPCl 5，反应PCl 5(g) PCl 3(g)＋Cl 2(g)经

一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：下列说法正确的是

A.反应在前50 s 的平均速率为v (PCl 3)=0.0032 mol ·

L －1·s －1

B.保持其他条件不变，升高温度，平衡时，c(PCl 3)=0.11 mol ·L －1, 则反应的△H ＜0

C.相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCl 5、0.20molPCl 3和0.20molCl 2，达到平衡前v (正)＞

v (逆)

D.相同温度下，起始时向容器中充入2.0molPCl 3、2.0molCl 2，达到平衡时，PCl 3的转化率小于80% 14.一定温度下，在三个体积均为2.5L 的恒容密闭容器中发生反应：CO 2(g )+H 2S (g (g )

＋H 2O (g )下列说法正确的是 A ．该反应正反应为放热反应 B ．607K 时该反应的平衡常数为2.50×10－3 C ．容器Ⅱ达到平衡时容器中COS 的物质的量为0.02mol

D ．容器Ⅲ达平衡时，再充入少量氦气，平衡将向正反应方向移动 15．已知：MgCO 3(s) MgO(s)＋CO 2(g) ΔH >0，在密闭容器中投入过量碳酸镁在温度T 下达

到平衡，p (CO 2)＝4 MPa 。

(1)该平衡常数表达式K ＝________。

(2)若反应体系的体积不变，升高温度，则p (CO 2)将________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)若反应温度T 不变，将反应体系的体积缩小至原来的一半，则p (CO 2)变化范围为________。

16．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应： 2NO 2（g ）+NaCl （s ）NaNO 3（s ）+ClNO （g ） K 1 ?H < 0 （I ） 2NO （g ）+Cl 2（g ）2ClNO （g ） K 2 ?H < 0 （II ）

（1）4NO 2（g ）+2NaCl （s ）2NaNO 3（s ）+2NO （g ）+Cl 2（g ）的平衡常数K= （用K 1、K 2

表示）。

（2）为研究不同条件对反应（II ）的影响，在恒温条件下，向2L 恒容密闭容器中加入0.2mol NO 和0.1mol Cl 2，10min 时反应（II ）达到平衡。测得10min 内v （ClNO ）=7.5×10-3mol?L -1?min -1，则平衡后n （Cl 2）= mol ，NO 的转化率а1= 。其它条件保持不变，反应（II ）在恒压条件下进行，平衡时NO 的转化率а2 а1（填“>”“<”或“=”），平衡常数K

2 （填“增大”“减小”或“不变”。若要使K 2减小，可采用的措施是 。 (2)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH 2COONH 4)分解反应平衡常数的测定。将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，使其达到分解平衡：NH 2COONH 4(s)

2NH 3(g)+C

O 2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：根据表中数据，写出15 ℃时的分解平衡常数计算表达式及结果(结果保留三位有效数字)： 。

17.在 1.0 L 密闭容器中放入1.0 mol X(g)，在一定温度进行如下反应：X(g)

Y(g)＋Z(g) ΔH

＝a kJ ·mol －1。反应时间(t )与容器内气体总压强(p )的数据见下表,回答下列问题：

(1)实验测得，随温度的升高反应的平衡常数K 增大，则ΔH ________0(填“>”“<”或“＝”)。 (2)其他条件不变时，为使平衡向右移动，采用的下列措施可行的是________。 A ．缩小容器容积 B ．及时分离出Y 、Z

C ．使用合理的催化剂

D ．升高体系温度

(3)计算平衡时X 的转化率为________，该温度下反应的平衡常数值为________。

(4)由总压强p 和起始压强p 0 表示反应体系的总物质的量n (总

)和反应物X 的物质的量n (X)，则n (总)＝________mol ，n (X)＝________mol ，反应物X 的转化率α(X)的表达式为________。 18．在一定条件下发生反应4NO 2(g)＋O 2(g)

2N 2O 5(g) ΔH <0，T 1时，向体积为2 L 的恒容密闭

容器中通入NO 2和O 2，部分实验数据如表所示。下列说法不正确的是( ) A ．0～5 s 内N 2O 5的平均反应速率为0.148 mol·L －1·s －1 B ．其他条件不变，将容器体积压缩一半，则重新达到平衡时c (N 2O 5)<2 mol·L －1

C ．设T 1时平衡常数为K 1，T 2时平衡常数为K 2，若T 1

则K 1>K 2

D ．T 1时平衡常数为0.125，平衡时NO 2和O 2的转化率均为50%

19．甲醇水蒸气重整制氢（SRM ）是用于驱动电动汽车的质子交换膜燃料电池的理想氢源，当前研究主要集中在提高催化剂活性和降低尾气中CO 含量，以免使燃料电池Pt 电极中毒。重整过程发生的反应如下：反应I CH 3OH(g)+H 2O(g)CO 2(g)+3H 2(g) ΔH 1

反应Ⅱ CH 3

OH(g)

CO(g)+2H 2(g) ΔH 2 反应Ⅲ CO(g)+H 2O(g)

CO 2(g)+H 2(g) ΔH 3

其对应的平衡常数分别为K 1、K 2、K 3，其中K 2、K 3随温度变化如下表所示：请回答：（1）反应Ⅱ能够自发进行的条件_______（填“低温”、

“高温”或“任何温度”），ΔH 1____ΔH 3

（填“>”、“<”或“=”）。 （2）相同条件下，甲醇水蒸气重整制氢较甲醇直接分解制氢（反应Ⅱ）的先进之处在于__________________。

（3）在常压、Cat.1催化下，CH 3OH 和H 2O 混和气体（体积比1∶1.2，总物质的量2.2mol ）进行反应，t l 时刻测得CH 3OH 转化率及CO 、CO 2选择性随温度变化情况分别如图所示（CO 、CO 2的选择性：转化的CH 3OH 中生成CO 、CO 2的百分比）。注：曲线a 表示CH 3OH 的转化率，曲线b 表示CO 的选择性，曲线c 表示CO 2的选择性 ① 下列说法不正确．．．

的是__________。 A ．反应适宜温度为300℃ B ．工业生产通常在负压条件下进行甲醇水蒸气重整

C ．己知Cat.2催化剂具有更高催化活性，可提高甲醇平衡转化率

D ．添加CaO 的复合催化剂可提高氢气产率

20．二氧化碳与氢气催化合成甲醇，发生的反应为：CO 2（g ）+3H 2（g ）CH 3OH （g ）+H 2O （g ）ΔH=-46

kJ·mol -1

（3）一定条件下，往2L 恒容密闭容器中充入 1.2molCO 2和3.6molH 2，在不同催化剂作用下的反应I 、反应II 与反应III ，相同时间内CO 2转化率随温度

变化的数据如表所示，据表中数据绘制下右图： （T 5时，图中C 点转化率为66.67%，即转化了2/3）

① 催化剂效果最佳的反应是________________（填“反应I”，“反应II”，“反应III”）。 ② T 3的b 点v （正）______v （逆）（填 “>”， “<”， “=” ）。

③ T 4的a 点转化率比T 5 的c 点高的原因是____________________________。 ④ 求温度为T 5时，该反应的平衡常数K =_______。