化学平衡的计算知识点题库

温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl₅ ，反应PCl₅（g）⇌PCl₃（g）+Cl₂（g）通过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（　　）

t/s	0	50	150	250	350
n（PCl₃）mol	0	0.16	0.19	0.20	0.20

A . 反应在前50s的平均速率v（PCl₅）=0.0032mol．L^﹣1 ． s^﹣1 B . 保持其它条件不变，升高温度，平衡时c（PCl₅）=0.11mol．L^﹣1 ，则该反应的△H＜0 C . 相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCl₅、0.20molPCl₃和0.20molCl₂反应达到平衡前v_正＞v_逆 D . 相同温度下，起始时向容器中充入2.0molPCl₃和2.0molCl₂ ，达到平衡时，PCl₃的转化率小于80%

在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO（g）+H₂O （g）⇌CO₂（g）+H₂（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如表：

t℃	700	800	830	1000	1200
K	1.7	1.1	1.0	0.6	0.4

回答下列问题：

（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=，该反应为反应（填吸热或放热）．若改变条件使平衡向正反应方向移动，则平衡常数（填序号）
①一定不变 ②一定减小 ③可能增大 ④增大、减小、不变皆有可能
（2）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是．
（a）容器中压强不变（b）混合气体中c（CO）不变
（c）v_逆（H₂）=v_正（H₂O）（d）c（CO）=c（CO₂）
（3）将不同量的CO （g）和H₂O （g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应CO （g）+H₂O （g）⇌CO₂（g）+H₂（g），得到如表三组数据：
实验组
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
H₂O
CO
CO₂
CO
A
650
2
4
1.6
2.4
5
B
900
1
2
0.4
1.6
3
C
1000
1
2
c
d
t
①实验B中平衡时H₂O （g）的物质的量是．
②通过计算可知，CO的转化率实验A 实验B（填“大于”、“等于”或“小于”）．
③若实验C中达到平衡所需时间 t3（填“大于”、“等于”或“小于”）

汽车尾气是造成雾霾天气的原因之一．

（1）汽车尾气中含有CO、NO₂等有毒气体对汽车加装尾气净化装置可使有毒气体相互反应转化为无毒气体．写出该反应的热化学方程式．
N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+68.0kJ•mol^﹣¹；
2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=﹣221.0kJ•mol^﹣¹；
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=﹣393.5kJ•mol^﹣¹
（2）汽车尾气中含有CO和H₂O（g）在一定条件下可以发生反应
CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）△H＜0.850℃在体积为10L反应器中通入一定量的CO和H₂O（g）发生上述反应CO和H₂O（g）的浓度变化如图所示则0﹣4min是平均反应速率v（H₂O）=此时K=．
起始物质的量
甲
乙
丙
n（H₂O）/mol
0.10
0.20
0.20
n（CO）/mol
0.10
0.10
0.20
850℃在甲、乙、丙三个1L的恒容密闭容器中，起始时按照表进行投料，达到平衡状态．平衡时甲容器中CO的转化率是．比较下列容器中CO的转化率甲乙（填“大于”、“＜”或“等于”）．

（多选）恒温下，容积均为2L的密闭容器M，N中，分别有以下列两种起始投料建立的可逆反应3A（g）+2B（g）⇌2C（g）+xD（s）的化学平衡状态，相关数据如下：M：3mol A、2mol B；2min达平衡，生成D 1.2mol，测得从反应开始到平衡C的速率为0.3mol•（L•min）^﹣¹ ． N：2mol C，y mol D；达平衡时c（A）=0.6mol•L^﹣¹ ．下列推断的结论中不正确的是（）

A . x=2 B . 平衡时M中c（A）＜0.6 mol/L C . y＞0.8 D . M，N达到平衡时容器中各物质浓度相等

X，Y，Z三种气体，取X和Y按1：1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X+2Y⇌2Z，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3：2，则Y的转化率最接近于（）

A . 33% B . 40% C . 50% D . 65%

将一定量A，B装入容积为1L的恒温密闭容器中，发生反应：2A（g）+m B（g）⇌n C（g），1min时达到平衡，C的浓度为x mol/L．若保持温度不变，将密闭容器的容积压缩为原来的1/2，达到新的平衡时C的浓度为1.8x mol/L．下列说法正确的是（）

A . 化学计量数的关系为：2+m＞n B . 容器的容积缩小，正反应速率增大，逆反应速率减小 C . 原容器中用B表示的该反应在1 min 内的平均速率为nx/m mol/（L•min） D . 若保持温度和容器容积不变，充入氦气（不参加反应），平衡不发生移动

甲乙两容器，甲的容积固定，乙的容积可变．在一定温度下，向甲中通入3mol N₂和4mol H₂ ，反应达到平衡时，生成NH₃的物质的量为amol．

（1）相同温度下，向乙中通入2molNH₃ ，且保持容积与甲相同，当反应达到平衡时，各物质的浓度与甲平衡中相同．起始时乙中还通入了 mol N₂和 mol H₂ ．
（2）相同温度下，若向乙中通入6mol N₂和8mol H₂ ，且保持压强与甲相等，当反应达到平衡时，生成氨的物质的量为b mol，则a：b1：2；若乙与甲的容积始终相等，达到平衡时，生成氨的物质的量为c mol，则a：c1：2 （填“＞”、“＜”或“=”）．

铁是生产生活中应用最广泛的金属，炼铁技术备受关注，已知：

①2Fe₂O₃（s）+3C（s）⇌4Fe（s）+3CO₂（g）△H=+460.5KJ•mol^﹣1

②Fe₂O₃（s）+3CO（g）⇌2Fe（s）+3CO₂（g）△H=﹣28.5KJ•mol^﹣1

③断裂1mol CO（s）气体中的化学键需要吸收1076KJ的能量

断裂1mol CO₂（s）气体中的化学键需要吸收1490KJ的能量

请回答：

（1）断裂1mol C（s）中所有化学键需要吸收的能量为．
（2） T₁℃时，向密闭容器中加入一定量的Fe₂O₃和C，发生反应①，达到平衡后，CO₂的浓度为a mol•L^﹣1；其他条件不变，缩小容器容积，再次达到平衡时，CO₂的浓度为b mol•L^﹣1 ，则a（选填“＞”“＜”或“=”）b．
（3）起始温度均为T₂℃时，向容积为10L的三个恒容密闭容器中，分别加入一定量的Fe₂O₃和CO发生反应②，测得相关数据如表所示：
编号
容器
起始时物质的量 mol
平衡时物质的量/mol
平衡常数（K）
Fe₂O₃
CO
Fe
1
恒温
0.5
1.5
0.8
K₁
2
恒温
2
3
m
K₂
3
绝热
1
1.5
n
K₃
①T₂℃时，容器1中反应的平衡常数K₁=．
②容器2中，5min达到平衡，则0～5min内以CO₂表示该反应的速率v（CO₂）=．
③对于三个容器中的反应，下列说法正确的是（填选项字母）．
A．m＞2n
B．容器1和容器2中CO的平衡转化率v₁＜v₂ ．
C．K₁=K₃
D．平衡时气体压强：P₃＞P₁
（4） T₂℃时，向恒压密闭容器中充入0.5mol Fe₂O₃和1.0mol CO，发生反应②，CO和CO₂的物质的量浓度（c）与时间（t）的关系如图1所示．
①6min时，改变的外界条件未，理由为．
②10min时，再向容器中加入1 mol Fe₂O₃、1 mol CO、1 mol Fe、1 mol CO₂、起始的反应速率v（正）（选填“＞”“＜”或“=”）v（逆）．
（5） CO﹣O₂熔融盐燃料电池的装置如图2所示，电池工作时，C口产生的气体一部分通入B口被利用，另一部分被分离出来，若导线中流过2mole^﹣ ，理论上C口被分离出的气体的物质的量最多为．

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：X（g）+Y（g）═2Z（g）△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（　　）

t/min	2	4	7	9
n（Y）/mol	0.12	0.11	0.10	0.10

A . 反应前2min的平均速率ν（Z）=2.0×10^﹣5 mol/（L•min） B . 4min时，ν（逆）＞ν（正） C . 该温度下，此反应的平衡常数K=1.44 D . 7min时，反应还未达到平衡状态

向2L密闭容器中通入amol气体A和bmol气体B，在一定条件下发生反应：x A（g）+yB（g）⇌pC（g）+qD（g）已知：平均反应速率V_c= $\text{[math]}$ V_a ，反应2min时A的浓度减少了 $\text{[math]}$ ，B的物质的量减少了 $\text{[math]}$ mol，有a mol D生成．回答下列问题：

（1）化学反应方程式中，x=，y=，p=，q=
（2）如果只升高反应温度，其他反应条件不变，平衡时D为 1.5a mol 则该反应的△H 0；（填“＞、＜或=”）
（3）如果其他条件不变，将容器的容积变为1L，进行同样的实验，则与上述反应比较：
①反应速率（填：“增大”“减小或“不变”）．
②平衡时反应物的转化率（填：“增大”“减小或“不变”）理由是．

将2molN₂和8mol H₂在适宜条件下按下式进行反应：N₂+3H₂⇌2NH₃ ，当在某一温度下达到化学平衡状态，若测得平衡混合气体对氢气的相对密度为4.19时，求N₂的转化率？．

常温下，向20mL 0.2mol/L H₂X溶液中滴加0.2mol/L NaOH溶液，在不同pH环境下不同形态的粒子组成分数如图所示，下列说法错误的是（）

A . 水的电离程度: b点大于点a B . 将等物质的量的NaHX、Na₂X溶于水中，所得溶液pH恰好为11 C . 常温下HY的K＝1.1×10^-10 ，将少量H₂X溶液加入到足量NaY溶液中，发生的反应为：H₂X＋Y^—＝HY＋HX^— D . 常温下，反应X^2—+ H₂O

HX^—+ OH^—的平衡常数对数值1gK= -3

将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应： $\text{[math]}$ 若经过2s测得C的浓度为 $\text{[math]}$ ，现有下列几种说法，其中正确的是（）

$\text{[math]}$ 用物质A表示反应的平均速率为 $\text{[math]}$

$\text{[math]}$ 用物质B表示反应的平均速率为 $\text{[math]}$

$\text{[math]}$ 时物质A的转化率为 $\text{[math]}$

$\text{[math]}$ 时物质B的浓度为 $\text{[math]}$ ．

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

CO₂既是温室气体，也是重要的化工原料，CO₂的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向。

（1）已知：①4H₂(g)+2O₂(g) $\text{[math]}$ 4H₂O(g)△H=-967.2kJ/mol；.
②CH₄(g)+2O₂(g) $\text{[math]}$ CO₂(g)+2H₂O(g)△H=-802.0kJ/mol。

则CO₂(g)+4H₂(g) $\text{[math]}$ CH₄(g)+2H₂O(g)△H=kJ/mol。
（2）在体积为1L的密闭恒容容器中，充入4molH₂和1molCO₂ ，发生反应：CO₂(g)+4H₂(g) $\text{[math]}$ CH₄(g)+2H₂O(g)测得温度对CO₂的平衡转化率(%)和催化剂催化效率的影响如图所示。

①欲提高CO₂的平衡转化率，可采取的措施有(填序号)

A．通入惰性气体 B．升高温度 C．增加CO₂浓度 D．增加H₂浓度

②下列说法正确的是(填序号)。

A．平衡常数大小：K_N<K_M

B．其他条件不变，若不使用催化剂，则250℃时CO₂的平衡转化率可能位于点M₁

C．其他条件不变，加入催化剂可以降低该反应活化能，△H不变

D．当压强或混合气体的密度保持不变时均可证明化学反应已达到平衡状态

③已知M点总压为lMPa，该反应在此温度下的平衡常数K_p=MPa^-2。(K_p是用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数，气体分压=气体总压×体积分数)
（3）工业上用CO₂和H₂反应可合成甲醇(CH₃OH)。甲醇燃料电池具有能量转化率高、电量大的特点而被广泛应用，甲醇碱性燃料电池中甲醇加入到(填“正”或“负”)极，该电极的电极反应式为。
（4）常温下，用NaOH溶液作CO₂捕捉剂不仅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工产品Na₂CO₃ ，写出得到Na₂CO₃的离子方程式：，若某次捕捉后得到pH=10的溶液、则溶液中c( $\text{[math]}$ )：c( $\text{[math]}$ )=，[常温下K₁(H₂CO₃)=4.4×10^-7K₂(H₂CO₃)=5×10^-11]

燃煤烟气中含有大量SO₂和NO，某科研小组研究SO₂和NO的吸收方法。回答下列问题：

（1）在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入1molNO和1molO₃发生反应 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，2min时达到平衡状态，测得容器中 $\text{[math]}$ 的物质的量是0.8mol。
①则2min内NO的平均反应速率为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，平衡时NO的转化率 $\text{[math]}$ ；若其它条件保持不变，在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率为 $\text{[math]}$ 。则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“＞”“＜”或“＝”)。

②写出此反应的平衡常数表达式：；若保持温度不变，向2min后的平衡体系中再加入0.2molNO₂和0.2molNO，此时平衡将。

a．正反应方向移动 b．逆反应方向移动 c．不移动

③该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示，反应在t₁、t₃、t₅时刻均达到平衡状态。t₂、t₆时刻都只改变了某一个条件，则t₂时刻改变的条件可能是，t₆时刻改变的条件可能是，t₄时刻改变条件后v_(正)v₍_逆)(填“＞”“＜”或“＝”)。
（2）处理烟气中 $\text{[math]}$ 也可采用碱液吸收法。
已知25℃时， $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ 。

第1步：用过量的浓氨水吸收 $\text{[math]}$ ，并在空气中氧化生成硫酸铵；

第2步：加入石灰水，发生反应 $\text{[math]}$ 。

①25℃时，0.1mol/L $\text{[math]}$ ，溶液呈(填“酸性”“碱性”或“中性”)，其原因是(用离子方程式表示)。

②计算第2步反应的平衡常数K=(列出计算式即可)。

（1） I．依据氧化还原反应：2Ag⁺(aq)+Cu(s)=Cu²⁺(aq)+2Ag(s)设计原电池如图所示。(盐桥为装有琼脂和KNO₃的U形管)。请回答下列问题：

电极X的材料是；电解质溶液Y是；
（2）银电极为电池的极，发生的电极反应为；
（3）盐桥中的K⁺移向(填“CuSO₄”或“Y”)中的溶液。

（4） Ⅱ．CH₄可以消除氮氧化物的污染，主要反应原理为CH₄(g)+2NO₂(g)⇌CO₂(g)+2H₂O(g)+N₂(g) ∆H=-868.7kJ·mol^-1；在3.00L密闭容器中通入1molCH₄和2molNO₂ ，在一定温度下进行上述反应，反应时间(t)与容器内气体总压强(P)的数据见表(提示：恒温恒容条件下压强与气体的物质的量成正比)：

反应时间

t/min

总压强

P/100kPa

4.8

5.44

5.76

5.92

6.00

由表中数据计算，达到平衡时NO₂的转化率为，该温度下的平衡常数K=。

在容积不变的密闭容器中发生反应：CO(g)+H₂O(g) $\text{[math]}$ CO₂(g)+H₂(g) ΔH<0，830℃时反应的平衡常数是1.0，下列说法正确的是（）

A . 容器内的压强不变时，说明反应达到平衡状态 B . 若平衡时移走CO₂ ，则平衡向正反应方向移动，化学反应速率加快 C . 830℃时，充入0.1molCO和0.3molH₂O保持温度不变，CO平衡转化率为75% D . 1000℃时，某时刻CO₂、H₂、CO和H₂O的浓度均为0.05mol/L，此时平衡向正反应方向移动

K₂Cr₂O₇是实验室中重要的试剂。请回答：

（1）基态Cr原子的核外电子排布式为。
（2） CrO $\text{[math]}$ (黄色)和Cr₂O $\text{[math]}$ (橙色)在溶液中可相互转化。
①用离子方程式表示Na₂CrO₄溶液加酸的转化反应。

②随着溶液pH降低，CrO $\text{[math]}$ 的平衡转化率(填“增大”“减小”或“不变”)。

③加水稀释Na₂CrO₄溶液，下列说法正确的是(选填序号)。

A．c(CrO $\text{[math]}$ )+2c(Cr₂O $\text{[math]}$ )=c(Na⁺) B．比值 $\text{[math]}$ 逐渐增大

C．溶液中所有离子的浓度均减小 D．平衡常数K保持不变
（3） Cr³⁺、双氧水与Pb²⁺作用可合成颜料铬黄(PbCrO₄)。控制其他条件不变，反应温度对Cr³⁺转化率的影响如图所示.温度超过70℃时，Cr³⁺转化率下降的原因是。
（4）控制Na₂CrO₄初始浓度为1.0mol·L^-1 ，测定在室温下c(Cr₂O $\text{[math]}$ )随c(H⁺)的等温变化曲线、在H⁺恒定下c(Cr₂O $\text{[math]}$ )随温度T的等pH变化曲线，结果如图所示。

①等温变化曲线是(填曲线序号) 。

②结合题给信息，(填“升温”或“降温”)可使溶液橙色变深。

③根据A点数据，计算反应的平衡常数。
（5）电解铬酸钾溶液制备重铬酸钾的装置示意图如图：

①该制备过程总反应的化学方程式为。

②电解一段时间后，阳极区溶液中的K⁺的物质的量由amol变成bmol，则生成的重铬酸钾的物质的量为mol。

我国提出力争在2030年前实现碳达峰，2060 年前实现碳中和。“双碳”战略倡导绿色、低碳的生产生活方式，加快降低碳排放的步伐，有利于引导绿色技术创新发展。

（1） ①CH₄— CO₂催化重整反应包含积碳反应和消碳反应，生成CO和H₂：
积碳反应： CH₄(g) = C(s) + 2H₂(g) ΔH= +75 kJ·mol^-l
消碳反应： CO₂(g) + C(s)= 2CO(g) ΔH= +172 kJ·mol^-1
则CH₄—CO₂催化重整反应的热化学方程式为；
②反应中催化剂的活性会因积碳反应而降低，消碳反应则使积碳量减少。
催化剂
积碳反应活化能/kJ·mol^-1
消碳反应活化能/kJ·mol^-1
X
a_l
b₁
Y
a₂
b₂
若催化剂X优于催化剂Y，则a₁与a₂ ， b₁与b₂的最佳关系为a₁ a₂ ， b₁b₂ (填“>”“<”或“=”)。
（2）一定条件下CO₂与H₂可发生化学反应： CO₂(g) + H₂(g) $\text{[math]}$ CO(g) + H₂O(g)，化学平衡常数K与温度T的关系如下表所示：
T/℃
700
800
850
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
①降低温度，化学平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动，原因是；
②某温度下，平衡浓度符合如下关系： c(CO₂) c (H₂) = c (CO) c (H₂O)，在此温度下，若该容器中含有0.8 mol CO₂、1.0 mol H₂、1.2 mol CO、1.2 mol H₂O(g)，则此时v_正v_逆(填“>”“<”或“=”)。
（3）一定条件下，工业上还可利用CO₂来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的化学反应为CO₂(g)+ 3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)+ H₂O(g)。某温度下，向容积为1L的密闭容器中，充入amolCO₂和3amolH₂ ， tmin时反应达到平衡，此时CH₃OH的产率为b，则从0~tmin， v(CO₂) = mol·L^-l·min^-1 ，该温度下的反应平衡常数为(mol·L^-1)^-2。

（1） Ⅰ．甲醇 $\text{[math]}$ 是一种重要的有机化工原料，可通过反应： $\text{[math]}$ 制得。
下列各反应中，符合如图所示能量变化的是(填字母)。
a．盐酸与碳酸氢钠的反应 b．甲醇燃烧的反应
c．钠与水的反应 d．氢氧化钡与氯化铵的反应
（2） Ⅱ．一定温度下，在容积为2L的恒容密闭容器中，加入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 以及催化剂，发生上述制备甲醇的反应。
能判断该反应达到化学平衡状态的标志有____

A . $\text{[math]}$ B . 单位时间内，断裂 $\text{[math]}$ 键，同时断裂 $\text{[math]}$ 键 C . $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的物质的量之比不变 D . 混合气体的总压强保持不变 E . 混合气体的密度保持不变 F . 混合气体的平均相对分子质量保持不变
（3）若5min时，反应达到平衡， $\text{[math]}$ 的物质的量分数为12.5%。则：
①0~5min，用 $\text{[math]}$ 表示的化学反应速率 $\text{[math]}$ 。
②达到平衡后，下列措施中，不能使正反应速率增大的有(填标号)。
A．从平衡混合物中分离出甲醇
B．改用催化效率更高的催化剂
C．充入一定量的Ar
（4） Ⅲ．将甲醇设计成燃料电池，具有启动快、效率高等优点，装置如图所示(A、B为多孔碳棒)。
实验测得 $\text{[math]}$ 向B电极定向移动，则(填“A”或“B")处电极入口通甲醇，其电极反应式为。

实验组	温度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		达到平衡所需时间/min
实验组	温度/℃	H₂O	CO	CO₂	CO	达到平衡所需时间/min
A	650	2	4	1.6	2.4	5
B	900	1	2	0.4	1.6	3
C	1000	1	2	c	d	t

起始物质的量	甲	乙	丙
n（H₂O）/mol	0.10	0.20	0.20
n（CO）/mol	0.10	0.10	0.20

编号	容器	起始时物质的量 mol		平衡时物质的量/mol	平衡常数（K）
编号	容器	Fe₂O₃	CO	Fe	平衡常数（K）
1	恒温	0.5	1.5	0.8	K₁
2	恒温	2	3	m	K₂
3	绝热	1	1.5	n	K₃

催化剂	积碳反应活化能/kJ·mol^-1	消碳反应活化能/kJ·mol^-1
X	a_l	b₁
Y	a₂	b₂

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