化学平衡常数 知识点题库

（1） Cl₂和水蒸气通过灼热的炭层生成HCl和CO₂ ， 当有1 mol Cl₂参与反应时释放145 kJ热量。写出该反应的热化学方程式。

（2） 已知CH₃OH(l)的燃烧热为238.6 kJ·mol^－1 ， CH₃OH(l)＋1/2O₂(g) ＝CO₂(g)＋2H₂O(g) ΔH＝－a kJ·mol^－1 ， 则a238.6(选填“＞”、“＜”或“＝”)。

（3） 已知：As(s)+3/2H₂(g)+2O₂(g)=H₃AsO₄(s)      ΔH₁

H₂(g)+1/2O₂(g)=H₂O(l)                 ΔH₂

2As(s)+5/2O₂(g) =As₂O₅(s)              ΔH₃

则反应As₂O₅(s) +3H₂O(l)= 2H₃AsO₄(s)的ΔH =。

（4） 已知在一定温度下：

C(s)+ CO₂(g) 2CO(g)          平衡常数K₁

C(s)+ H₂O(g) CO(g)+ H₂(g)  平衡常数 K₂

CO(g)+ H₂O(g) H₂(g)+ CO₂(g)平衡常数K₃

则K₁、K₂、K₃之间的关系是。

（1） ①由上表数据可知该反应为 （填放热，吸热，无法确定）反应。

②下列措施能用勒夏特列原理解释是（填序号）。

a．增大压强有利于合成氨              b．使用合适的催化剂有利于快速生成氨

c．生产中需要升高温度至500℃左右 d．需要使用过量的N₂ ， 提高H₂转化率

（2） 0.2mol氨气溶于水后再与含有0.2mol硫酸的溶液反应放热QkJ，请你用热化学方程式表示其反应式。

（3） 常温时，将amol氨气溶于水后，再通入bmol氯化氢，溶液体积为1L，且c（NH₄⁺）=c（Cl^﹣），则一水合氨的电离平衡常数K_b=（用ab表示）。

（4） 原料气H₂可通过反应 CH₄（g）+H₂O （g） CO（g）+3H₂（g） 获取，已知该反应中，当初始混合气中的 恒定时，温度、压强对平衡混合气CH₄含量的影响如图所示：

①图中，两条曲线表示压强的关系是：P₁P₂（填“＞”、“=”或“＜”）。

②其它条件一定，升高温度，氢气的产率会（填“增大”，“减小”减小，“不变”不变）。

（5） 原料气H₂还可通过反应CO（g）+H₂O（g） CO₂（g）+H₂（g）获取。

①T℃时，向容积固定为5L的容器中充入1mol水蒸气和1mol CO，反应达平衡后，测得CO的浓度为0.08mol•L^﹣1 ， 该温度下反应的平衡常数K值为。

②保持温度仍为T℃，容积体积为5L，改变水蒸气和CO的初始物质的量之比，充入容器进行反应，下列描述能够说明体系处于平衡状态的是（填序号）。

a．容器内压强不随时间改变

b．混合气体的密度不随时间改变

c．单位时间内生成a mol CO₂的同时消耗a mol H₂

d．混合气中n（CO）：n（H₂O）：n（CO₂）：n（H₂）=1：16：6：6

（1） 亚硝酰氯(Cl—N=O)气体是有机合成的重要试剂，它可由Cl₂和NO在通常条件下反应制得，该反应的热化学方程式为。

相关化学键的键能如下表所示：

化学键	Cl—Cl	N O(NO气体)	Cl—N	N=O
键能/(kJ·mol-1)	243	630	200	607

（2） 燃煤发电厂常利用反应2CaCO₃(s)+2SO₂(g)+O₂(g) 2CaSO₄(s)+2CO₂(g)   ΔH=-681.8kJ·mol^-1 ， 对煤进行脱硫处理来减少SO₂的排放。对于该反应，在T℃时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下：

时间/min 浓度/mol·L-1	0	10	20	30	40	50
O2	1.00	0.79	0.60	0.60	0.64	0.64
CO2	0	0.42	0.80	0.80	0.88	0.88

①0～10min内，平均反应速率v(CO₂)=mol·L^-1·min^-1；当升高温度，该反应的平衡常数K(填“增大”、“减小”或“不变”)。

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断，改变的条件可能是 (填字母)。

A．加入一定量的粉状碳酸钙

B．适当缩小容器的体积

C．通入一定量的O₂

D．加入合适的催化剂

（3） NO_x的排放主要来自于汽车尾气，有人利用反应C(s)+2NO(g) N₂(g)+CO₂(g)   ΔH=-34.0kJ·mol^-1 ， 用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体，保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示：

由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大，其原因为。

②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作K_p)。在1050K、1.1×10⁶Pa时，该反应的化学平衡常数K_p=[已知：气体分压(P_分)=气体总压(Pa)×体积分数]

（4） 为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染，需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g) N₂(g)+2CO₂(g)   ΔH=-746.8kJ·mol^-1 ， 生成无毒的N₂和CO₂实验测得，v_正=k_正c²(NO)·c²(CO)，v_逆=k_逆c(N₂) c²(CO₂)(k_正、k_逆为速率常数，只与温度有关)。①达到平衡后，仅降低温度，k_正减小的倍数 (填“>”、“<”或“=”)k_逆减小的倍数。②若在1L的密闭容器中充入1molCO和1molNO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为20%，则 =(计算结果用分数表示)

（1） 科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。

由图可知合成氨反应 N₂(g)+ H₂(g)⇌NH₃(g)的△H=kJ·mol^-1 ， 该反应历程中最大能垒对应的化学方程式为：。

（2） 2NO(g)+O₂(g) ⇌ 2NO₂(g) (ΔH E_a)的反应历程由两步基元反应组成：

Ⅰ.2NO(g)⇌N₂O₂(g) (快) ΔH₁＜0 E_a1 v_1正＝k_1正c²(NO)　 v_1逆＝k_1逆c(N₂O₂)　

Ⅱ.N₂O₂(g)＋O₂(g)⇌2NO₂(g) (慢) ΔH₂＜0 E_a2 v_2正＝k_2正c(N₂O₂)c(O₂)　v_2逆＝k_2逆c²(NO₂)

①一定温度下，反应2NO(g)＋O₂(g)⇌2NO₂(g)达到平衡状态，写出用k_1正、k_1逆、k_2正、k_2逆表示的平衡常数表达式K＝。

②下列关于反应2NO(g)+O₂(g) ⇌ 2NO₂(g)的说法正确的是。

A.2Ea=E_a1+E_a2

B．增大压强，反应速率常数增大

C．温度升高，正逆反应速率都增大

D．总反应快慢由第二步决定

③在其他条件不变的情况下，2NO(g)+O₂(g) ⇌ 2NO₂(g)反应速率随着温度升高而减小，请解释原因。

④画出2NO+O₂ ⇌ 2NO₂的反应过程—能量示意图。

（1） 前 的平均反应速率 ，达平衡时 的平衡体积分数为。

（2） 由表中数据计算该温度下该反应的平衡常数为，随着反应温度升高，该反应的平衡常数(选填“增大”、“减小”或“不变”)。

（3） 保持温度不变，起始时向容器中充入 ，达平衡时， 的转化率为。

（1） SO₂的排放主要来自于煤的燃烧，工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO₂。已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下：① SO₂(g) + NH₃•H₂O(aq) =NH₄HSO₃(aq)   △H₁ = a kJ•mol^-1；② NH₃•H₂O(aq) + NH₄HSO₃(aq) =(NH₄)₂SO₃(aq) + H₂O(l)△H₂ = b kJ•mol^-1；③ 2(NH₄)₂SO₃(aq) + O₂(g) =2(NH₄)₂SO₄(aq)  △H₃= c kJ•mol^-1 ， 则反应 2SO₂(g) + 4NH₃•H₂O(aq) + O₂(g) =2(NH₄)₂SO₄(aq) + 2H₂O(l) △H = 。

（2） NO_x的排放主要来自于汽车尾气，有人利用反应C (s) + 2NO(g) N₂(g) + CO₂(g)  △H＝－34.0 kJ•mol^-1 ， 用活性炭对NO进行吸附。在恒压密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的NO气体，测得NO的转化率 α(NO)随温度的变化如图所示：

①由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大，原因是； 在1100K 时，CO₂的体积分数为。

②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作K_p）。在1050K、1.1×10⁶Pa 时，该反应的化学平衡常数K_p＝(已知：气体分压＝气体总压×体积分数)。

（3） 在高效催化剂的作用下用CH₄还原NO₂ ， 也可消除氮氧化物的污染。在相同条件下，选用A，B，C三种不同催化剂进行反应，生成 N₂的物质的量与时间变化关系如图所示，其中活化能最小的是(填字母标号)。

（4） 在汽车尾气的净化装置中 CO和NO发生反应：2NO(g) + 2CO(g) N₂(g) + 2CO₂(g) △H₂ =－746.8 kJ•mol^-1。实验测得，υ_正＝k_正•c²(NO) •c²(CO) ，υ_逆＝k_逆•c(N₂) •c²(CO₂) (k_正、k_逆为速率常数，只与温度有关）。

①达到平衡后，仅升高温度，k_正增大的倍数(填" >”、“< ”或“=”) k_逆增大的倍数。

②若在1L 的密闭容器中充入1 mol CO和1 mol NO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%，则 ＝(保留2位有效数字)。

（1） 根据上述数据计算，△H₁= kJ∙mol⁻¹。

（2） 稳定性：正丁烷异丁烷(填“大于”“小于”或“等于”)。

（3） 在密闭容器中投入一定量的正丁烷，发生上述反应1和2，测定丁烷的平衡转化率(α)与压强(p)、温度(T)关系如图所示。

①在相同压强下，升高温度，丁烷的平衡转化率增大的原因是。

②比较压强大小：p₁p₂p₃(填“>”“＜”或“=”)。

（4） 某温度下，向2L恒容密闭容器中投入2mol正丁烷.假设控制反应条件，只发生反应1，达到平衡时测得CH₄的体积分数为 。

①下列情况表明上述反应达到平衡的是(填字母，双选)。

A．混合气体的密度保持不变     B．甲烷、丙烯的生成速率相等

C．混合气体压强保持不变       D．丙烯体积分数保持不变

②该温度下，反应1的平衡常数K=。

（1） 下列有关获取原料气的说法正确的是___________。

（2） 原料气中的杂质气体H₂S可用过量氨水净化吸收，写出化学反应方程式。

（3） 工业生产中氮气与氢气按物质的量之比为1：2.8进行投料，合成塔压强p恒定。若起始时氮气通入量为xmol，一段时间后测得氮气的平衡转化率为80%，用平衡分压代替平衡浓度表示平衡常数的K_P=(用p表示，气体分压=总压ⅹ物质的量分数)

（4） 据统计，每年全世界在合成氨工业中向外排放CO₂高达40亿吨，为循环使用CO₂减少浪费，常见的方法是利用合成氨的产品NH₃和副产品CO₂合成尿素：

①2NH₃(g)+CO₂(g) NH₂COONH₄(l) Ea₁

②NH₂COONH₄(l) CO(NH₂)₂(l)+H₂O(l) Ea₂

副反应：NH₂COONH₄+H₂O=(NH₄)₂CO₃

已知活化能大小：Ea₁＜＜Ea₂

某科研小组模拟工业合成尿素生产，发现反应温度在140℃时生成尿素的反应速率反而比80℃小，可能原因是。

（5） 工业合成尿素中，通常氨碳投料比大于2，请分析可能原因___________。

（1） 反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数与温度T变化关系如图1所示。

①物质A和B中相对稳定的是(用“A”或“B”表示)；

②的数值范围是(填标号)。

A．<-1 B．-1～0 C.0～1 D．>1

（2） 为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入 ， 控制温度353K，测得TAME的平衡转化率为α。已知反应Ⅲ的平衡常数

①平衡体系中B的物质的量为mol，

②反应Ⅰ的平衡常数。

③同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，请判断对反应Ⅰ的化学平衡的影响并说明理由

（3） 为研究反应体系的动力学行为，向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量A、B和。控制温度为353K，A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化如图2所示。

①代表B的变化曲线为(填“X”或Y”)；

②时，判断反应Ⅲ的正反应速率和逆反应速率的大小并说明理由