1、课练24化学平衡常数、转化率及相关计算小题狂练12019湖南长沙中学月考已知：反应mX(g)nY(g)qZ(g)Hq，在密闭容器中反应达到平衡时，下列说法不正确的是()A恒容时通入稀有气体使压强增大，平衡不移动B增大压强，反应速率加快且可以提高Z的产率C恒压时，增加一定量Z(g)，混合气体的平均相对分子质量变大D恒容时增加X的物质的量，Y的转化率增大答案：C解析：恒容时通入稀有气体，体系的压强增大，但反应混合物的浓度不变，则平衡不移动，A正确。由于mnq，增大压强，平衡正向移动，则Z的产率提高，B正确。恒压时，增加一定量Z(g)，达到的新平衡与原平衡等效，各物质的浓度不变，则混合气体的平均相对
2、分子质量不变，C错误。恒容时增大X(g)的物质的量，平衡正向移动，则Y的转化率增大，D正确。2研究发现，液态苯是优质储氢材料：C6H6(l)3H2(g)C6H12(l)。一定温度下，在密闭容器中充入一定量液态苯(足量)和适量氢气，经反应达到平衡后，测得c(H2)2 molL1。保持温度不变，将容积体积压缩至原来一半，达到新平衡时c(H2)为()A1 molL1B2 molL1C3 molL1D4 molL1答案：B解析：该可逆反应只有一种气体，平衡常数K，温度不变，则平衡常数K不变，氢气浓度不变。3在密闭容器中充入一定量X、Y气体，发生反应：aX(g)bY(l)cZ(g)，达到平衡时，测得c(
3、X)1 molL1。温度不变时，将容器体积缩小至原来的一半，达到新平衡时c(X)1.5 molL1。下列推断正确的是()A上述反应中有ac，A项错误，B项错误。X的转化率增大，C项错误。平衡向右移动时，气体总质量增大，气体总物质的量减小，故混合气体的平均相对分子质量增大，D项正确。4环己基甲醛是有机合成、药物合成的重要中间体。在合适的催化剂作用下，用环己烯可制备环己基甲醛，反应原理如下：在恒压密闭容器中加入一定比例的反应物，测得反应过程中产物含量随温度变化的曲线如图所示。下列判断正确的是()Ab点反应达到平衡状态BH0Cc、d、f三点的反应速率逐渐减小D升高温度，平衡向生成环己烯的方向移动答案
4、：D解析：从图像看出，c点对应的体系达到平衡状态，c点前的a、b点均未达到平衡，A项错误；达到平衡之后，随着温度升高，产物的百分含量降低，说明正反应是放热反应，B项错误；c、d、f三点对应的温度依次升高，它们的反应速率依次增大，C项错误；该可逆反应的逆反应是吸热反应，升高温度，平衡逆向移动，D项正确。5向、两个体积相同的恒容密闭容器中各充入2 mol NO2气体，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)H56.9 kJmol1，达到平衡后，、两个容器中NO2的转化率分别为1和2。下列推断正确的是()A转化率大小：1甲乙B平衡时，c(NO)：甲丙乙C平衡时，N2的转化率：甲乙D平衡时，甲中c(N2
5、)0.40 molL1答案：B解析：起始反应物的浓度越大，反应速率越快，则起始时反应速率：丙甲乙，A正确。丙中起始c(N2)、c(O2)分别是甲中起始量的2倍，则丙中c(NO)是甲中c(NO)的2倍，B错误。甲与乙相比，甲可看作是在乙平衡基础上增大c(O2)，而增大c(O2)，平衡正向移动，N2的转化率增大，故平衡时N2的转化率：甲乙，C正确。T 时，K0.09，甲中起始c(N2)c(O2)0.46 molL1，则有则平衡常数K0.09，解得x0.06，故平衡时甲中c(N2)0.46 molL10.06 molL10.40 molL1，D正确。72019天津静海一中调研一定温度下，将1 mol
6、 A和1 mol B气体充入2 L密闭容器中，发生反应A(g)B(g)xC(g)D(s)H0，t1时达到平衡。在t2t3时刻分别改变反应的一个条件，测得容器中气体C的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是()A反应方程式中的x等于1Bt2时刻改变的条件是使用催化剂Ct3时刻改变的条件是移去少量物质DDt1t3间该反应的平衡常数均为4答案：D解析：t2时刻C的浓度增大，t2t3时间内C的浓度不变，说明平衡不移动，应是增大压强引起的，压强不影响该平衡体系，则有x112，A错误。使用催化剂，平衡不移动，C的浓度不变，B错误。由图可知，t3时刻后，C的浓度逐渐增大，而移去少量D，平衡不移动，C的浓度
7、不变，C错误。t1t3时间内温度相同，则平衡常数相同，由图可知，t1时刻C的平衡浓度为0.50 molL1，则有 A(g) B(g)2C(g)D(s)起始浓度/(molL1) 0.5 0.5 0转化浓度/(molL1) 0.25 0.25 0.50平衡浓度/(molL1) 0.25 0.25 0.50故该反应的平衡常数为K4，D正确。8已知X(g)Y(g)Z(g)G(g)H的平衡常数与温度的关系如表所示。温度/6007008301 0001 200平衡常数K1.71.11.00.60.4在830 时，向2 L密闭容器中投入a mol X、b mol Y气体，反应并达到平衡状态。下列说法不正确的
8、是()A600 和1 200 时该反应平衡常数的表达式相同B该可逆反应的正反应是吸热反应C上述反应达到平衡时X的最大转化率为50%D上述反应达到平衡时密度、相对分子质量都不变答案：B解析：根据数据表知，升高温度，平衡常数减小，说明正反应是放热反应。92019北京朝阳区模拟将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，得到如下三组数据：实验组温度/起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/minCOH2OCO21650421.652900210.433210.41下列说法不正确的是()A该反应的正反应为放热反应B
9、实验1中，前5 min用CO表示的反应速率为0.16 molL1min1C实验2中，平衡常数为KD实验3与实验2相比，改变的条件可能是温度答案：D解析：由表中数据计算可知，650 和900 时CO的转化率分别为40%、20%，说明温度越高，CO的转化率越小，则该反应的正反应是放热反应，A正确。实验1中前5 min生成1.6 mol CO2，同时消耗1.6 mol CO，则有v(CO)0.16 molL1min1，B正确。实验2中达到平衡时，n(CO2)0.4 mol，则有CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) 1 0.5 0 0 0.2 0.2 0.2 0.2 0.8 0.3 0.2 0
10、.2则900 时该反应的平衡常数K，C正确。实验2和3 CO、H2O的起始量相等，实验3达到平衡所需时间比实验2短，则实验3的反应速率快，达到平衡时实验2和3中n(CO2)均为0.4 mol，而升高温度，平衡逆向移动，平衡时n(CO2)减小，故改变的条件可能是使用了催化剂，D错误。10已知可逆反应3X(g)2Y(s)nC(g)H。若p1p2，根据表中的数据判断下列说法不正确的是(注明：表格中数据为X的转化率)()p1MPap2MPa400 99.699.7500 96.997.8A其他条件不变，升高温度，H减小Bn可能等于2、1C200 的平衡常数大于600 的平衡常数D加入高效催化剂，不改变
11、C的体积分数答案：A解析：化学反应的焓变与化学计量数有关，与反应温度无关，A项错误；Y为固体，增大压强时X的转化率增大，说明n0，经60 s达到平衡状态，生成0.4 mol Z。下列说法正确的是()A60 s内平均反应速率为v(X)0.005 molL1s1，X的转化率为80%B其他条件不变，将容器体积变为4 L，X的平衡浓度增大C其他条件不变，若降低温度，逆反应速率减小，X的体积分数也减小D其他条件不变，若初始投入2 mol X和2 mol Y，则物质Y的转化率减小答案：D解析：60 s达到平衡，生成0.4 mol Z，则有v(Z)0.01 molL1s1，根据反应速率与化学计量数的关系可得
12、v(X)v(Z)0.01 molL1s10.005 molL1s1；消耗X的物质的量为0.005 molL1s12 L60 s0.6 mol，则X的转化率为100%20%，A错误。将容器体积变为4 L，平衡逆向移动，但X的平衡浓度减小，B错误。降低温度，正、逆反应速率均减小，平衡逆向移动，则X的体积分数增大，C错误。其他条件不变，初始投入2 mol X和2 mol Y，当将原容器容积扩大为原来的1.5倍时，可与新的平衡等效，由于容器扩大，压强减小，平衡向逆反应方向移动，X、Y的转化率均减小，D正确。12在V L恒容密闭容器中充入2 mol CO,2 mol NO，发生反应：2CO(g)2NO(
13、g)N2(g)2CO2(g)H，测得在温度T1、T2时，不同时刻CO的浓度(molL1)如表所示：时间/min温度/K0246810T110.700.600.550.500.50T210.800.650.500.450.45下列说法正确的是()A由此推知，T1T2，H0BT1时NO的平衡转化率大于T2CT1时上述反应的平衡常数K1.0D平衡时再充入1 mol CO和1 mol NO，CO的平衡转化率减小答案：C解析：A项，从数据表看出，T1时反应较快，说明T1大于T2；从平衡时CO浓度看出，T1时CO浓度较大，说明正反应是放热反应，错误；B项，T1时NO的平衡转化率为50%，T2时NO的平衡转
14、化率为55%，错误；C项，平衡时c(CO)c(NO)0.50 molL1，c(CO2)0.50 molL1，c(N2)0.25 molL1，KLmol11.0，正确。D项，再充入等物质的量的CO和NO，相当于对原平衡体系加压，该可逆反应的正反应为气体分子总数减小的反应，故平衡向右移动，CO、NO的平衡转化率都增大，错误。132019黑龙江哈尔滨三中模拟在一定温度下，将H2和I2(g)各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中，发生反应H2(g)I2(g)2HI(g)H0，一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如下表：t/min2479n(I2)/mol0.120.110.100.10下列说
15、法不正确的是()A反应前4 min的平均速率v(HI)2.5103 molL1min1B当体系压强不再改变时可以判断反应达到平衡状态C该温度下此反应的平衡常数K1.44D再充入0.05 mol H2、0.05 mol I2(g)和0.06 mol HI，平衡不移动答案：B解析：反应前4 min n(I2)由0.16 mol减少到0.11 mol，则有v(HI)2v(I2)22.5103 molL1min1，A正确。该反应是反应前后气体总分子数不变的反应，恒容时气体总压强不变，故不能根据压强判断是否达到平衡状态，B错误。由表中数据可知，达到平衡时n(I2)0.10 mol，此时c(I2)0.01
16、0 molL1，则有 H2(g)I2(g)2HI(g)起始浓度/(molL1) 0.016 0.016 0转化浓度/(molL1) 0.006 0.006 0.012平衡浓度/(molL1) 0.010 0.010 0.012则该温度下平衡常数为K1.44，C正确。再充入0.05 mol H2、0.05 mol I2(g)和0.06 mol HI，由于该反应为气体分子数不变的反应，充入气体的物质的量之比与原平衡状态相应气体的物质的量之比相等，相当于增大压强，则平衡不移动，D正确。142019辽宁师大附中模拟T1 时，向容器为2 L的密闭容器中充入一定量的A(g)和B(g)，发生如下反应A(g)
17、2B(g)C(g)。反应过程中测定的部分数据如下表：反应时间/minn(A)/moln(B)/mol01.001.20100.50300.20下列说法错误的是()A前10 min内反应的平均速率为v(C)0.025 0 molL1min1B其他条件不变，起始时向容器中充入0.50 mol A(g)和0.60 mol B(g)，达到平衡时n(C)T2)，上述反应的平衡常数为20，则该反应的正反应为放热反应答案：D解析：前10 min内消耗0.50 mol A，同时生成0.50 mol C，则有v(C)0.025 0 molL1min1，A正确。10 min时，反应的n(B)2n(A)2(1.00
18、 mol0.50 mol)1.00 mol，则10 min时，B的物质的量为0.20 mol，与30 min时B的物质的量相等，则反应10 min时已达到平衡状态；其他条件不变，若起始时向容器中充入0.50 mol A(g)和0.60 mol B(g)，将容积缩小为原来的时与原平衡等效，达到平衡时n(C)0.25 mol，但扩大容积，恢复到原体积，压强减小，平衡逆向移动，故达到平衡时n(C)K(T2)20，说明升高温度，平衡正向移动，则该反应的正反应为吸热反应，D错误。152019江西临川二中、莲塘一中联考在2 L恒容密闭容器中充入A(g)和B(g)，发生反应A(g)B(g)2C(g)D(s)
19、，所得实验数据如下表：实验编号温度/起始时物质的量/mol平衡时物质的量/moln(A)n(B)n(C)6000.300.200.307000.200.300.248000.100.10a下列说法不正确的是()A实验中，若5 min时测得n(B)0.050 mol，则05 min时间内平均反应速率为v(A)0.015 molL1min1B实验中达到平衡后，增大压强，A的转化率不变，平衡常数K不变C700 时该反应的平衡常数K4.0D实验中，达到平衡时，a0.10答案：D解析：实验中，5 min时测得n(B)0.050 mol，则消耗的n(A)n(B)0.20 mol0.050 mol0.15
20、mol，故有v(A)0.015 molL1min1，A正确。反应前后气体分子总数不变，故增大压强，平衡不移动，则A的转化率不变，温度不变，平衡常数K不变，B正确。700 时，n(C)0.24 mol，则有 A(g)B(g)2C(g)D(s)起始浓度/(molL1) 0.10 0.15 0转化浓度/(molL1) 0.06 0.06 0.12平衡浓度/(molL1) 0.04 0.09 0.12则700 时该反应的平衡常数K4.0，C正确。600 时，n(C)0.30 mol，则有 A(g) B(g)2C(g)D(s)起始浓度/(molL1) 0.15 0.10 0平衡浓度/(molL1) 0.
21、075 0.025 0.15则有600 时该反应的平衡常数K12，对比实验和可知，升高温度，平衡常数减小，故实验中K4.0，因此K4.0，推知a1B图乙中，A线表示逆反应的平衡常数C温度为T1、w2时，Cl2的平衡转化率为50%D若在恒容绝热装置中进行上述反应，达到平衡时，装置内的气体压强将增大答案：C解析：w增大，CH2=CHCH3的转化率增大，则减小，由上述分析可知：w2w11，A项正确；由图甲知，w一定时，温度升高，增大，说明正反应为放热反应，故温度升高，正反应平衡常数减小，故图乙中曲线A、B分别表示逆反应的平衡常数、正反应的平衡常数，B项正确；由图乙可知，T1时平衡常数为1，设起始时C
22、H2=CHCH3和Cl2的物质的量分别为a mol和2a mol，达到平衡时转化的Cl2的物质的量为x mol，根据三段式法进行计算： CH2=CHCH3(g)Cl2(g)CH2=CHCH2Cl(g)HCl(g)起始/mol a 2a 0 0转化/mol x x x x平衡/mol ax 2ax x x则1，解得xa，则Cl2的平衡转化率为a2a100%33.3%，C项错误；该反应在反应前后气体分子数不变，正反应放热，在恒容绝热装置中进行题述反应，体系内温度升高，根据pVnRT知，达到平衡时装置内的气体压强将增大，D项正确。172019江西临川二中、莲塘一中联考T ，将2.0 mol A(g)
23、和2.0 mol B(g)充入体积为1 L的密闭容器中，在一定条件下发生反应A(g)B(g)2C(g)D(s)H0.060答案：C解析：5 min时测得n(M)0.050 mol，则有v(M)v(N)1.0103 molL1min1，A错误。实验达到平衡时n(M)0.080 mol，则有 X(g)Y(g)M(g)N(g)起始浓度/(molL1) 0.01 0.04 0 0转化浓度/(molL1) 0.008 0.008 0.008 0.008平衡浓度/(molL1) 0.002 0.032 0.008 0.008则该反应的平衡常数为K1.0，B错误。实验和的温度均为800 ，设反应中X的转化率
24、为x，则有K1.0，解得x0.6，故有X的转化率为60%，C正确。根据实验数据求得平衡常数为K(700 )2.6K(800 )1.0，说明升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，则该反应的H0；实验达到平衡时n(M)0.20 mol0.60.12 mol，若实验与均在800 下进行，经计算达到平衡时n(M)0.06 mol，而升高温度时，平衡逆向移动，n(M)b mol0.060 mol，D错误。课时测评1.在密闭容器中进行反应：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H。达到平衡后，降低温度，平衡常数增大。下列说法正确的是()A升高温度，平衡常数减小，CO2的平衡转化率增大B增大反
25、应物浓度，平衡转化率一定增大C其他条件不变，缩小体积，气体平均相对分子质量增大D改变条件，平衡正向移动，平衡常数和转化率一定都增大答案：C解析：根据题意，达到平衡后，降低温度，平衡常数增大，说明该反应的正反应是放热反应，H0。A项，升高温度，平衡向左移动，平衡常数减小，CO2的平衡转化率减小，错误；B项，增大CO2的浓度，CO2的平衡转化率减小，错误；C项，该可逆反应的正反应是气体分子总数减小的反应，缩小体积，平衡向右移动，气体总质量不变，气体总物质的量减小，相对分子质量增大，正确；D项，平衡常数只与温度有关，如果温度不变，则平衡常数不变，错误。22019山西吕梁段考一定温度下，将2 mol
26、SO2和1 mol O2充入10 L恒容密闭容器中，发生反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196 kJmol1。5 min时达到平衡，测得反应放出166.6 kJ热量。下列说法错误的是()A05 min内，用O2表示的平均反应速率v(O2)0.017 molL1min1B的值不变时，该反应达到平衡状态C若增大O2的浓度，SO2的转化率增大D条件不变，起始时向容器中充入4 mol SO2和2 mol O2，平衡时放热小于333.2 kJ答案：D解析：1 mol O2完全反应时放出196 kJ热量，则放出166.6 kJ热量时消耗0.85 mol O2，故用O2表示的平均反应速率为v(O
27、2)0.017 molL1min1，A正确。的值不变时，各物质的浓度保持不变，该反应达到平衡状态，B正确。增大O2的浓度，平衡正向移动，则SO2的转化率增大，C正确。条件不变，起始时向容器中充入4 mol SO2和2 mol O2，达到新的平衡时SO2的转化率比原平衡中大，则平衡时放出热量大于333.2 kJ，D错误。3在1.0 L恒容密闭容器中加入4 mol N2O5，在一定温度下发生反应：()N2O5N2O3O2，()N2O3N2OO2。达到平衡时c(O2)4.5 molL1、c(N2O3)1.5 molL1。下列推断合理的是()A平衡时，c(N2O5)2 molL1B平衡时，c(N2O)
28、1 molL1C反应的平衡常数K4.5 molL1DN2O5的平衡转化率为25%答案：C解析：用三段法计算： ()N2O5N2O3O2开始(molL1) 4 0 0平衡(molL1) 4x x x ()N2O3N2OO2开始(molL1) x 0 x平衡(molL1) xy y xy依题意， 解得：平衡时，c(N2O5)1 molL1，A项错误；c(N2O)1.5 molL1，B项错误；反应的平衡常数K4.5 molL1，C项正确；N2O5的平衡转化率为100%75%，D项错误。42019四川成都七中模拟T 下，向体积为2 L的恒容密闭容器中通入NO2和O2，发生反应4NO2(g)O2(g)2
29、N2O5(g)H0达到平衡时N2的体积分数与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是()A压强：p1p2Bb、c两点对应的平衡常数：KcKbCa点：2v(NH3)正3v(H2)逆Da点：NH3的转化率为1/3答案：B解析：A项，该反应为反应前后气体分子数增大的反应，恒温时，压强越大，N2的体积分数越小，p1p2，故A项错误；B项，b、c两点对应温度bKb，故B正确；C项，反应速率之比等于化学计量数之比，3v(NH3)正2v(H2)逆，故C错误；D项，对于反应2NH3(g)N2(g)3H2(g)，假设反应前氨气的物质的量为1 mol，反应的氨气的物质的量为x mol，则0.1，解得x，因此氨气
30、的转化率为，故D错误。62019北京海淀区模拟羰基硫(COS)可用于合成除草剂、杀草丹等农药。H2S与CO2在高温下反应可制得COS：H2S(g)CO2(g)COS(g)H2O(g)H0。在2 L密闭容器中充入一定量的H2S和CO2发生上述反应，数据如下表：实验温度起始时平衡时平衡常数1T10.2000.200000.020 0K12T20.2000.20000n2K23T20.4000.40000n3K3下列判断中不正确的是()AK1BK2K3，且n32n2C初始反应速率：实验3实验2实验1D实验2中平衡时的c(COS)0.028 6 molL1答案：D解析：达到平衡时n(COS)0.020
31、 0 mol，则有 H2S(g)CO2(g)COS(g)H2O(g)起始浓度/ molL1 0.100 0.100 0 0平衡浓度/molL1 0.090 0 0.090 0 0.010 0 0.010 0则平衡常数K1，A正确。实验2和3的温度均为T2，平衡常数相等，则有K2K3；实验2和3中起始CO2、H2S的物质的量之比均为1:1，则达到平衡时二者的转化率相等，从而推知n32n2，B正确。该反应的H0，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，由于K1K2，则有T1实验1；实验2和3相比，温度均为T2，但实验3中起始反应物的量大，反应物的浓度越大，反应速率越快，则初始反应速率：实验3实验2，
32、C正确。实验2的平衡常数K2，设平衡时c(COS)x，则有K2，解得x0.014 3 molL1，D错误。72019河南漯河高中模拟在4 L的密闭容器中发生反应xA(g)yB(g)zC(g)。图甲表示200 时容器中A、B、C物质的量随时间的变化，图乙表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)n(B)的变化关系。则下列结论正确的是()A200 时，该反应的平衡常数为6.25B由甲图和乙图可知，反应xA(g)yB(g)zC(g)的H0，由甲图可知，温度为200 时，平衡时A的物质的量变化量为0.4 mol，B的物质的量变化量为0.2 mol，在一定的温度下只要A、B起始物质的量之比等于化学方
33、程式中化学计量数之比，平衡时C的体积分数就最大，故an(A) :n(B)0.4 mol:0.2 mol2，B错误。由甲图可知，达到平衡时C的体积分数为0.25,200 时，向容器中加入2 mol A和1 mol B，相当于增大压强，平衡正向移动，故C的体积分数大于0.25，C正确。由乙图可知，n(A) :n(B)一定时，温度变化，C的体积分数发生变化。则200 降温到100 ，原平衡发生移动，正、逆反应速率均减小，D错误。8COCl2的分解反应为COCl2(g)=Cl2(g)CO(g)H108 kJmol1。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如图所示(第10 min到14
34、min 的COCl2浓度变化曲线未示出)：(1)计算反应在第8 min时的平衡常数K_。(2)比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低：T(2)_T(8)(填“”或“”)。(3)若12 min时反应于温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2)_molL1。(4)比较产物CO在23 min、56 min和1213 min时平均反应速率平均反应速率分别以v(23)、v(56)、v(1213)表示的大小_(5)比较反应物COCl2在56 min和1516 min时平均反应速率的大小，v(56)_v(1516)(填“”或“”)，原因是_。答案：(1)0.234 mo
35、lL1(2)v(23)v(1213)(5)在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大解析：(1)第8 min时的平衡常数K0.234。(2)从三种物质的浓度变化趋势可知，从第4 min开始，平衡正向移动。由于该反应是吸热反应，所以改变的条件是升高温度。因此有：T(2)v(23)v(1213)。(5)在56 min和1516 min时反应温度相同，但1516 min时各组分的浓度都小，因此反应速率小。92019重庆巴蜀中学模拟NO2、NO、CO、NO等是常见大气污染物和水污染物，研究NO2、NO、CO、NO等的处理对建设美丽中国具有重要的意义。(1)已知：NO2(g)CO(g)CO2(g
36、)NO(g)，该反应的平衡常数为K1。断开1 mol下列物质的所有化学键时所消耗能量分别为NO2COCO2NO812 kJ1 076 kJ1 490 kJ632 kJN2(g)O2(g)NO(g)H89.75 kJmol1K22NO(g)O2(g)2NO2(g)H112.3 kJmol1K3写出NO与CO反应生成无污染气体的热化学方程式：_，此热化学方程式的平衡常数K_(用K1、K2、K3表示)。(2)污染性气体NO2与CO在一定条件下的反应为2NO2(g)4CO(g)4CO2(g)N2(g)，某温度下，在1 L密闭容器中充入0.1 mol NO2和0.2 mol CO，此时容器的压强为1 a
37、tm,5 s时反应达到平衡，容器的压强变为原来的，则反应开始到平衡时CO的平均反应速率为v(CO)_。若此温度下，某时刻测得NO2、CO、CO2、N2的浓度分别为a molL1、0.4 molL1、0.1 molL1、1 molL1，要使反应向逆反应方向进行，a的取值范围为_。答案：(1)2CO(g)2NO(g)N2(g)2CO2(g)H759.8 kJmol1(2)0.008 molL1s10aK，即，解得a0.8，故a的取值范围为0aK2，则其正反应为_(填“吸热”或“放热”)反应。(2)在恒容密闭容器中发生反应：如图能正确反映体系中甲醇体积分数随温度变化情况的曲线是_(填“a”或“b”)
38、。下列说法能表明反应已达到平衡状态的是_。A容器中气体的压强不再变化B混合气体的密度不再变化C混合气体的平均相对分子质量不再变化Dv正(H2)2v正(CH3OH)(3)500 K时，在2 L密闭容器中充入4 mol CO和8 mol H2,4 min达到平衡，平衡时CO的转化率为80%，且2c(CH3OH)c(CH3OCH3)，则04 min，反应的v(H2)_；反应的平衡常数K_。反应中CH3OH的转化率_。(4)二甲醚燃料电池的工作原理如图所示，则X电极的电极反应式为_。用该电池对铁制品镀铜，当铁制品质量增加64 g时，理论上消耗二甲醚的质量为_g(精确到0.01)。答案：(1)放热(2)
39、aAC(3)0.8 molL1min16.2580%(4)CH3OCH33H2O12e=2CO212H7.67解析：(1)300 和500 时，反应的平衡常数分别为K1、K2，且K1K2，说明升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，则该反应的正反应是放热反应。(2)反应的H0，升高温度，平衡逆向移动，甲醇的体积分数逐渐减小，故曲线a符合变化情况。反应的正反应是气体总分子数减少的放热反应，若容器中气体的压强不变，则混合气体的总物质的量不变，该反应达到平衡状态，A正确；CO、H2和CH3OH都是气体，混合气体的密度始终不变，B错误；混合气体的平均相对分子质量不变，则混合气体的总物质的量不变，该反应达
40、到平衡状态，C正确；达到平衡时，有v正(H2)2v逆(CH3OH)，D错误。(3)4 min达到平衡，平衡时CO的转化率为80%，则消耗CO的物质的量为4 mol80%3.2 mol，v(CO)0.4 molL1min1，从而可得v(H2)2v(CO)20.4 molL1min10.8 molL1min1。则 CO(g)2H2(g)CH3OH(g)起始浓度/(molL1) 2 4 0转化浓度/(molL1) 1.6 3.2 1.6平衡浓度/(molL1) 0.4 0.8 1.6则有反应的平衡常数K6.25。反应达到平衡时，2c(CH3OH)c(CH3OCH3)，则反应中CH3OH的转化率100%80%。(4)由图可知，H向Y电极迁移，则Y电极是正极，X电极是负极，CH3OCH3在负极上发生氧化反应生成CO2和H，电极反应式为CH3OCH33H2O12e=2CO212H。用该燃料电池对铁制品镀铜，铁作阴极，电极反应式为Cu22e=Cu，当铁制品质量增加64 g时，生成1 mol Cu，电路中转移2 mol电子，据得失电子守恒可知消耗CH3OCH3的物质的量为 mol，其质量为 mol46 gmol17.67 g。
