1、微考点58 化学平衡常数和转化率的计算1(2019河北邢台模拟)将1molN2O5置于2L密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：2N2O5(g)2N2O4(g)O2(g)；N2O4(g)2NO2(g)。达到平衡时，c(O2)0.2molL1，c(NO2)0.6molL1，则此温度下反应的平衡常数为()A3.2B0.2C.D.2(2019潍坊质检)某温度下，在一个2L的密闭容器中，加入4molX和2molY进行如下反应：3X(g)2Y(g)4Z(s)2W(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6molZ，则下列说法正确的是()A该反应的平衡常数表达式是KB此时Y的平衡转化率是40%C增大该体
2、系的压强，平衡常数增大D增加Y，Y的平衡转化率增大3某温度下，H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)的平衡常数K。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始浓度如表所示：起始浓度甲乙丙c(H2)/molL10.0100.0200.020c(CO2)/molL10.0100.0100.020下列判断不正确的是()A平衡时，乙中CO2的转化率大于60%B平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60%C平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012molL1D反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢4(2020重庆调研)已知：3CH4(g)2N2(g)
3、3C(s)4NH3(g)H0，在700，CH4与N2在不同物质的量之比时CH4的平衡转化率如图所示。下列说法正确的是()A.越大，CH4的平衡转化率越高B.不变时，若升温，NH3的体积分数会增大Cb点对应的平衡常数比a点的大Da点对应的NH3的体积分数约为26%5.(2019南昌模拟)二氧化碳催化加氢合成低碳烯烃是目前研究的热门课题。在一个1L密闭恒容容器中分别投入1.5molCO2、5.0molH2，发生反应：2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g)H；在不同温度下，用传感技术测出平衡时H2的物质的量变化情况如图所示。(1)该反应的H_0(填“”“”“”或“”)0。(2)某温度
4、下，该反应达到平衡时，c(COCl2)0.80molL1，c(Cl2)0.20molL1，则平衡体系中CO的体积分数为_；在该温度下，反应的平衡常数K_。7(2019武汉模拟)无色气体N2O4是一种强氧化剂，为重要的火箭推进剂之一。N2O4与NO2转换的热化学方程式为：N2O4(g)2NO2(g)H24.4kJmol1。(1)平衡常数K可用反应体系中气体物质的分压表示，即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度，分压总压物质的量分数例如：p(NO2)p总x(NO2)。写出上述反应平衡常数Kp的表达式_(用p总、各气体物质的量分数x表示)；影响Kp的因素为_。(2)上述反应中，正反应速率v正k正p(N2
5、O4)，逆反应速率v逆k逆p2(NO2)，其中k正、k逆为速率常数，则Kp为_(以k正、k逆表示)。若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度为298K、压强为100kPa)，已知该条件下，k正4.8104s1，当N2O4分解10%时，v正_kPas1。(3)真空密闭容器中放入一定量N2O4，维持总压强p0恒定，在温度为T时，平衡时N2O4分解百分率为。保持温度不变，向密闭容器中充入等量N2O4，维持总压强在2p0条件下分解，则N2O4的平衡分解率的表达式为_。答案精析1B2B平衡常数表达式中不能出现固体或纯液体物质，而物质Z是固体，A错误；根据化学方程式可知，平衡时减少的Y的物质的量
6、是1.6mol0.8mol，所以Y的转化率为100%40%，B正确；平衡常数只与温度有关，增大压强时平衡常数不变，C错误；增加Y后平衡右移，X的转化率增大，而Y的转化率减小，D错误。3C设平衡时甲中CO2的转化浓度为xmolL1，H2(g)CO2(g) H2O(g)CO(g)起始/molL10.0100.01000转化/molL1xxxx平衡/molL10.010x0.010xxx根据平衡常数表达式：K，解得x0.006，则甲中CO2的转化率为100%60%，由于乙相对甲增大了c(H2)，因此CO2的转化率增大，A项正确；丙与甲为等效平衡，转化率相等，B项正确；平衡时甲中c(CO2)0.010
7、molL10.006molL10.004molL1，丙中CO2的平衡浓度是甲中的两倍为0.008molL1，C项错误；丙中反应物浓度最大，反应速率最快，甲中反应物浓度最小，反应速率最慢，D项正确。4BCH4和N2的物质的量之比越大，CH4的转化率越低，A错误；CH4和N2的物质的量之比不变时，升温，平衡正向移动，NH3的体积分数增大，B正确；平衡常数只与温度有关，与反应物的物质的量无关，所以各点的平衡常数相同，C错误；a点CH4的平衡转化率为22%，0.75，则设甲烷为3mol，氮气为4mol，3CH4(g)2N2(g)3C(s)4NH3(g)起始量/mol340转化量/mol0.660.44
8、0.88平衡量/mol2.343.560.88则NH3的体积分数为100%13%，D错误。5(1)解析(1)根据图像，升高温度，H2的物质的量增加，平衡逆向移动，正反应放热，H0。(2)2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g)起始/molL11.5 5 0 0转化/molL11 3 0.5 2平衡/molL10.5 2 0.5 2K0.5。(3)增大压强或增大H2(g)浓度，可以使平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大。(4)Q0.25v逆。6(1)化学平衡状态(答案合理即可)(2)16.67%20解析(1)根据图像可知在Q点之前为建立平衡的过程，而Q点之后为平衡移动的过程，且随着
9、温度的升高平衡逆向移动，所以Q点为化学平衡状态，H0。(2)根据方程式Cl2(g)CO(g)COCl2(g)和题中已知数据可知，平衡时c(COCl2)0.80 molL1，c(CO)c(Cl2)0.20 molL1，CO的体积分数为100%16.67%；在该温度下，反应的平衡常数K20。7(1)(其他合理答案亦可)温度(2)3.9106(3)解析(1)Kp，与化学平衡常数K一样，影响Kp的因素为温度。(2)Kp，达到平衡时，v正v逆，即k正p(N2O4)k逆p2(NO2)，故Kp。设起始时N2O4为a mol，当N2O4分解10%时，N2O4为0.9a mol，NO2为0.2a mol，则x(N2O4)。故v正k正p(N2O4)4.8104 s1100 kPa3.9106 kPas1。(3)设充入的N2O4的量为n mol，维持总压强p0恒定，达到平衡时，N2O4的分解百分率为，则N2O4为n(1)mol，NO2为2n mol，Kpp0。维持总压强2p0恒定，达到平衡时，设N2O4的分解百分率为，则N2O4为n(1)mol，NO2为2n mol，Kp2p0。根据Kp不变，知p02p0，解得。