专题十五 化学反应原理综合题型研究 热点题空3 分压平衡常数(Kp)计算(含答案)

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专题十五 化学反应原理综合题型研究 热点题空3 分压平衡常数(Kp)计算(含答案)

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热点题空3 分压平衡常数(Kp)计算
【高考必备知识】
1.分压平衡常数(Kp)
(1)气体的分压p(B):相同温度下,当某组分气体B单独存在且具有与混合气体总体积相同的体积时,该气体B所具有的压强,称为气体B的分压强,简称气体B的分压。符号为p(B),单位为Pa或kPa或MPa
(2)分压定律
①分压定律:混合气体的总压等于相同温度下各组分气体的分压之和
p(A)+p(B)+p(C)+p(D)+…=p
②气体的分压之比等于其物质的量之比:=
③某气体的分压p(B)与总压之比等于其物质的量分数:==x(B)
则:气体的分压=气体总压×体积分数=总压×物质的量分数
(3)分压平衡常数Kp (只受温度影响)
一定温度下,气相反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)达平衡时,气态生成物分压幂之积与气态反应物分压幂之积的比值为一个常数,称为该反应的压强平衡常数,用符号Kp表示,Kp的表达式如下:
K=,其中p(A)、p(B)、p(C)、p(D)分别为A、B、C、D各气体的分压
2.Kp计算的两种模板
模板1.根据“某气体的分压=气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数)”计算压强平衡常数
第一步 根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或物质的量浓度
第二步 计算各气体组分的物质的量分数或体积分数。
第三步 根据分压计算公式求出各气体物质的分压,某气体的分压=气体总压强×该气体的体积分(或物质的量分数)
第四步 根据平衡常数计算公式代入计算。例如,N2(g)+3H2(g)2NH3(g),压强平衡常数表达式为Kp=
模板2.直接根据分压强计算压强平衡常数
N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)
p(始): p0 3p0 0
Δp: p 3p 2p
p(平): p0-p 3p0-3p 2p
Kp=
【典题示例】
1.SO2与Cl2反应可制得磺酰氯(SO2Cl2),反应为SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(g)。按投料比1∶1把SO2与Cl2充入一恒压的密闭容器中发生上述反应,SO2的转化率与温度T的关系如下图所示:
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若反应一直保持在p压强条件下进行,则M点的压强平衡常数Kp=________(用含p的表达式表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数)
2.在温度T下,容积固定的密闭容器中充入3 mol NO和2 mol H2发生2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g),起始压强为p0,一段时间后,反应达到平衡,此时压强p==0.9p0,则NO的平衡转化率α(NO)==________(结果保留三位有效数字),该反应的平衡常数Kp==________(用含p的代数式表示,Kp为以分压表示的平衡常数,且某气体的分压=总压×该气体的物质的量分数)
3.Binoist等进行了H2S热分解实验:2H2S(g)2H2(g)+S2(g),开始时,当1 mol H2S与23.75 mol Ar混合,在101 kPa及不同温度下反应达平衡时H2、H2S及S2(g)的体积分数如图3所示,该反应在Q点对应温度下的平衡常数Kp=________kPa(Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,结果保留小数点后两位)
4.353 K时,在刚性容器中充入CH3OH(g),发生反应:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)。体系的总压强p随时间t的变化如表所示:
t/min 0 5 10 15 20 ∞
p/kPa 101.2 107.4 112.6 116.4 118.6 121.2
(1)若升高反应温度至373 K,则CH3OH(g)分解后体系压强p∞(373 K)__________121.2 kPa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是__________________________________
(2)353 K时,该反应的平衡常数Kp=________(kPa)2(Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)
5.有效除去大气中的SO2和氮氧化物,是打赢蓝天保卫战的重中之重。某温度下,N2O5 气体在一体积固定的容器中发生如下反应:2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)(慢反应) ΔH<0,2NO2(g)N2O4(g)(快反应) ΔH<0,体系的总压强p总和p(O2)随时间的变化如图所示:
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(1)图中表示O2压强变化的曲线是___________(填“甲”或“乙”)
(2)已知N2O5 分解的反应速率v=0.12p(N2O5) kPa·h-1,t=10 h时,p(N2O5)=______ kPa,v=_____kPa·h-1(结果保留两位小数,下同)
(3)该温度下2NO2(g)N2O4 (g)反应的平衡常数Kp=____________kPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数)
6.500 ℃时,向容积为2 L的密闭容器中通入1 mol N2和3 mol H2,模拟合成氨的反应,容器内的压强随时间的变化如下表所示:
时间/min 0 10 20 30 40 +∞
压强/MPa 20 17 15 13.2 11 11
(1)达到平衡时N2的转化率为    
(2)用压强表示该反应的平衡常数Kp=    (Kp等于平衡时生成物分压幂的乘积与反应物分压幂的乘积的比值,某物质的分压等于总压×该物质的物质的量分数)
7.在容积恒为2 L的密闭容器中充入2 mol CH3OH(g)和2 mol CO(g),在一定温度下发生反应
CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g),测得容器内的压强随时间的变化如下表所示
t/min 0 2 4 6 8 10 12 14
p/kPa P0 - 0.8P0 - - 0.7P0 0.7P0 0.7P0
在此条件,0~4 min的v(CH3OH)=______kPa·min-1,该反应的平衡常数Kp=______(kPa)-1 (以分压表示,分压=总压×物质的量分数)
【真题演练】
1.(2024·新课标卷)在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0MPa下,Ni(s)和CO(g)反应达平衡时,Ni(CO)4体积分数x与温度的关系如图乙所示。反应Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4的ΔH_______0(填“大于”或“小于”)。从热力学角度考虑,______有利于Ni(CO)4的生成(写出两点)。p3、100℃时CO的平衡转化率α=___,该温度下平衡常数Kp=___(MPa)-3
2.(2024·山东卷)水煤气是H2的主要来源,研究 CaO对C-H2O体系制H2的影响,涉及主要反应如下:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) (I) ΔH1>0
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) (II) ΔH2<0
CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s) (III) ΔH2<0
压力p下、温度为T0时,图示三种气体的摩尔分数分别为0.50,0.15,0.05,则反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数Kp=_______;此时气体总物质的量为4.0 mol,则CaCO3(s)的物质的量为_______mol;若向平衡体系中通入少量CO2(g),重新达平衡后,分压p(CO2)将_______(填“增大”“减小”或“不变”),p(CO)将_______(填“增大”“减小”或“不变”)
3.(2024·河北卷)氯气是一种重要的基础化工原料,广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及1,4-二(氯甲基)苯等可通过氯化反应制备。硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂,工业上制备原理如下:
SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(g) ΔH2=-67.59 kJ·mol-1。恒容密闭容器中按不同进料比充入SO2(g)和其Cl2(g),测定T1、T2、T3温度下体系达平衡时的Δp(Δp=p0-p,p0为体系初始压强,p0=240 kPa,P为体系平衡压强),结果如图
M点Cl2的转化率为_______,T1温度下用分压表示的平衡常数Kp=_______ kPa-1
4.(2023·湖北卷)1200K时,假定体系内只有反应C40H12(g)C40H10(g)+H2(g)发生,反应过程中压强恒定为p0(即C40H12(g)的初始压强),平衡转化率为α,该反应的平衡常数Kp为_______________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
5.(2023·辽宁卷)接触法制硫酸的关键反应为SO2的催化氧化:SO2(g)+O2(g)SO3(g) 设O2的平衡分压为p,SO2的平衡转化率为αe,用含p和αe的代数式表示上述催化氧化反应的Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算)
6.(2023·全国乙卷)将FeSO4置入抽空的刚性容器中,升高温度发生分解反应:
2FeSO4(s)===Fe2O3(s)+SO2(g)+SO3(g) (I)
(1)平衡时P(SO3)-T的关系如下图所示。660K时,该反应的平衡总压P总=_______kPa,平衡常数Kp(I)=_______(kPa)2。Kp(I)随反应温度升高而_______(填“增大”“减小”或“不变”)
(2)提高温度,上述容器中进一步发生反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) (Ⅱ),平衡时P(O2)=_______(用P(SO3)、P(SO2)表示)。在929 K时,P总=84.6 kPa、P(SO3)=35.7 kPa,则P(SO2)=_______kPa,Kp(II)=_______kPa(列出计算式)
7.(2023·新课标卷)氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力位居世界首位。在不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为xH2=0.75、
xN2=0.25,另一种为xH2=0.675、xN2=0.225、xAr=0.10。(物质i的摩尔分数:xi=)
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图3中,当p2=20 MPa、xNH3=0.20时,氮气的转化率α=______,该温度时,反应N2(g)+H2(g)NH3(g)的平衡常数Kp=_________(MPa)-1(化为最简式)
8.(2022·全国乙卷)油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢,需要回收处理并加以利用。
H2S热分解反应:2H2S(g)===S2(g)+2H2 ΔH4=170kJ·mol-1
在1470K、100kPa反应条件下,将n(H2S):n(Ar)=1:4的混合气进行H2S热分解反应。平衡时混合气中H2S 与H2的分压相等,H2S 平衡转化率为________,平衡常数Kp=________kPa
9.(2022·湖南卷)2021年我国制氢量位居世界第一,煤的气化是一种重要的制氢途径。在一定温度下,向体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和1 mol H2O(g),起始压强为0.2 MPa时,发生下列反应生成水煤气:
Ⅰ.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH1=+131.4 kJ·mol-1
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.1 kJ·mol-1
反应平衡时,H2O(g)的转化率为50%,CO的物质的量为0.1 mol,反应Ⅰ的平衡常数Kp=_______(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)
【题组训练】
1.H2用于工业合成氨:N2+3H22NH3。将n(N2)∶n(H2)=1∶3的混合气体,匀速通过装有催化剂的反应器反应,反应器温度变化与从反应器排出气体中NH3的体积分数φ(NH3)关系如图。
某温度下,n(N2)∶n(H2)=1∶3的混合气体在刚性容器内发生反应,起始气体总压为2×107 Pa,平衡时总压为开始的90%,则H2的转化率为________,气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp),此温度下,该反应的化学平衡常数Kp=________(分压列计算式、不化简)
2.在某温度及压强为p MPa条件下,在密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO(g)、H2(g),发生反应4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),平衡时H2的转化率为50%
(1)达平衡时,p(H2)=  MPa。
(2)该温度下,平衡常数Kp=     MPa-4(以平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
3.在恒容密闭容器中发生反应:CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g),测得CO2的平衡转化率与起始投料比[η=,η分别为1∶1、2∶1、3∶1]和温度关系如图所示。
①曲线a代表的投料比为    
②若T1 ℃下,从反应开始至达到M点历时5 min,测得M点对应的总压强为140 kPa,则0~5 min内,NH3分压的平均变化率为   kPa·min-1,M点对应条件下的分压平衡常数为    kPa-2(列出计算式即可)
4.丙烷无氧脱氢法制备丙烯反应如下:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH=+124 kJ·mol-1
(1)总压分别为100 kPa、10 kPa 时发生该反应,平衡体系中C3H8和C3H6的物质的量分数随温度变化关系如图所示,100 kPa时,C3H8和C3H6的物质的量分数随温度变化关系的曲线分别是______、______
(2)某温度下,在刚性容器中充入C3H8,起始压强为10 kPa,平衡时总压为13.3 kPa,C3H8的平衡转化率为________,该反应的平衡常数Kp=______kPa(保留1位小数)
5.用测压法在刚性密闭容器中研究T ℃时4NO(g)N2(g)+2NO2(g)的分解反应,现将一定量的NO充入该密闭容器中,测得体系的总压强随时间的变化如下表所示:
反应时间/min 0 10 20 30 40
压强/MPa 15.00 14.02 13.20 12.50 12.50
(1)20 min时,NO的转化率α==________%
(2)T ℃时,4NO(g)N2(g)+2NO2(g)反应的平衡常数Kp==________(Kp为以分压表示的平衡常数)
6.减弱温室效应的方法之一是将CO2回收利用,科学家研究利用回收的CO2制取甲醛,反应的热化学方程式为CO2(g)+2H2(g)CH2O(g)+H2O(g) ΔH。请回答下列问题。
实验室在2 L密闭容器中进行模拟上述合成CH2O的反应。T1 ℃时,将体积比为1∶2的CO2和H2混合气体充入容器中,每隔一定时间测得容器内气体压强如表所示:
时间/min 0 10 20 30 40 50 60
压强/kPa 1.08 0.96 0.88 0.82 0.80 0.80 0.80
T1 ℃时,反应的平衡常数Kp=    kPa-1(Kp为用各气体分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,只写表达式)
7.在恒容密闭容器中,加入足量的MoS2和O2,仅发生反应:2MoS2(s)+7O2(g)2MoO3(s)+4SO2(g) ΔH。
测得氧气的平衡转化率与起始压强、温度的关系如图所示:
(1)p1、p2、p3的大小:________
(2)若初始时通入7.0 mol O2,p2为7.0 kPa,则A点平衡常数Kp=________(用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算,分压=总压×气体的物质的量分数,写出计算式即可)
8.在一密闭容器中,起始时向该容器中充入H2S和CH4且n(H2S)∶n(CH4)=2∶1,发生反应:
CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)。0.1 MPa时,温度变化对平衡时产物的物质的量分数的影响如图所示:
(1)该反应ΔH     (填“>”或“<”)0
(2)M点,H2S的平衡转化率为    ,为提高H2S的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施是    (列举一条)
(3)N点,平衡分压p(CS2)=    MPa,对应温度下,该反应的KP =    (MPa)2 (KP为以分压表示的平衡常数)
9.用CO2和天然气可以制备CO和H2:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)。密闭容器中浓度均为0.1 mol·L-1的CH4与CO2,在一定条件下反应,测得CH4的平衡转化率[α(CH4)]与温度及压强的关系如图所示,则压强p1________p2(填“>”或“<”)。若p2=3 MPa,则T ℃时该反应的平衡常数Kp=________(MPa)2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
10.活性炭还原NO2的反应为2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1 mol NO2和足量活性炭发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
INCLUDEPICTURE"X311.TIF"
计算C点时该反应的压强平衡常数Kp=________(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
11.乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。热化学方程式为:
C2H4(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g) ΔH=-45.5 kJ·mol-1
下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中n(H2O)∶n(C2H4)=1∶1]。
INCLUDEPICTURE"L362.TIF" INCLUDEPICTURE "F:\\甜甜\\2021年\\课件\\2022版 创新设计 二轮专题复习 化学 全国(老标准)\\L362.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\甜甜\\2021年\\课件\\2022版 创新设计 二轮专题复习 化学 全国(老标准)\\L362.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\甜甜\\2021年\\课件\\2022版 创新设计 二轮专题复习 化学 全国(老标准)\\第一篇 选择题各个击破\\L362.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\甜甜\\2021年\\课件\\2022版 创新设计 二轮专题复习 化学 全国(老标准)\\第二篇 非选择题逐一过关\\L362.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\2022版 创新设计 二轮专题复习 化学 全国(老标准)\\教师WORD文档\\第二篇 非选择题逐一过关\\L362.TIF" \* MERGEFORMATINET
列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp=    (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
12.甲烷分解体系中几种气体的平衡分压(p,单位为Pa)与温度(t,单位为℃)的关系如图所示。
(1)t1 ℃时,向V L恒容密闭容器中充入0.12 mol CH4,只发生反应2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得p(C2H4)=p(CH4)。CH4的平衡转化率为________。在上述平衡状态某一时刻,改变温度至t2 ℃,CH4以0.01 mol·L-1·s-1的平均速率增多,则t1________(填“>”“=”或“<”)t2
(2)在图中,t3 ℃时,化学反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)的压强平衡常数Kp=________Pa2
13.亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂。可通过以下反应制得:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)。按投料比[n(NO)∶n(Cl2)]=2∶1把NO和Cl2加入到一恒压的密闭容器中发生反应,平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图所示:
(1)该反应的ΔH________(填“>”“<”或“=”)0
(2)在压强为p条件下,M点时容器内NO的体积分数为________
(3)若反应一直保持在p=b Pa压强条件下进行,则M点的分压平衡常数Kp=________(用含b的表达式表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数)。
(4)实验测得,v正=k正·c2(NO)·c(Cl2),v逆=k逆·c2(ClNO)(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2 L的密闭容器中充入1 mol Cl2和1 mol NO,在一定温度下达到平衡时,NO的转化率为40%,则
k正∶k逆=________(保留一位小数)
14.CO2和CH4在一定条件下反应可制得合成气。在1.0 L密闭容器中充入1.0 mol CH4和1.0 mol CO2,在一定条件下发生反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。
INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\XT+12.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\XT+12.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\XT+12.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\XT+12.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\XT+12.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\XT+12.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\XT+12.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\XT+12.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张潇\\2022\\二轮\\看PPT\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分 二轮专题突破\\XT+12.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)比较压强大小:p1_____(填“>”“<”或“=”)p3
(2)若要提高CH4的平衡转化率,可采取的措施有_________________________________(写出两条即可)
(3)若p4=2.0 MPa,则x点的平衡常数Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
15.将体积分数是8.0%的SO2、10%的O2和82%的其他气体(不参与反应)组成的混合气体通入反应器,在温度t ℃、压强p MPa下发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。平衡时,若SO2转化率为x,则SO3的分压为______ MPa(列式即可,下同),平衡常数Kp=_____ MPa-1 (以分压表示,分压=总压×物质的量分数)
16.反应CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) ΔH=+90.7 kJ·mol-1,若在一定温度下、恒压容器中进行,总压为p,CH3OH的平衡转化率为α,平衡时,CO的分压为__________;该反应的平衡常数Kp=__________________(用含p、α的代数式表示,Kp为以分压代替浓度表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
17.乙烷在一定条件可发生如下反应:C2H6(g)C2H4(g)+H2(g),在一容器中通入等物质的量的乙烷和氢气,在等压下(p)发生上述反应,乙烷的平衡转化率为α。反应的平衡常数Kp=______________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
18.环戊二烯( INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\347.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\347.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\347.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\347.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\347.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\347.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\347.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\347.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张潇\\2022\\二轮\\看PPT\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分 二轮专题突破\\347.TIF" \* MERGEFORMATINET )是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。某温度,等物质的量的碘和环戊烯( INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\348.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\348.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\348.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\348.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\348.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\348.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\348.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\348.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张潇\\2022\\二轮\\看PPT\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分 二轮专题突破\\348.TIF" \* MERGEFORMATINET )在刚性容器内发生反应[ INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\348X.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\348X.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\348X.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\348X.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\348X.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\348X.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\348X.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\348X.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张潇\\2022\\二轮\\看PPT\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分 二轮专题突破\\348X.TIF" \* MERGEFORMATINET (g)+I2(g) INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\348T.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\348T.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\348T.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\348T.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\348T.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\348T.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\348T.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\348T.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张潇\\2022\\二轮\\看PPT\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分 二轮专题突破\\348T.TIF" \* MERGEFORMATINET (g)+2HI(g) ΔH=+89.3 kJ·mol-1],起始总压为105 Pa,平衡时总压增加了20%,环戊烯的转化率为________,该反应的平衡常数Kp=________Pa
19.在气体总压强分别为p1和p2时,反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)在不同温度下达到平衡,测得SO3(g)及SO2(g)的物质的量分数如图所示:
INCLUDEPICTURE "E:\\刘娟\\大二轮山东专版 孙英贤\\03\\X229.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\刘娟\\大二轮山东专版 孙英贤\\word\\X229.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\刘娟\\大二轮山东专版 孙英贤\\word\\X229.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)压强:p1________(填“>”或“<”)p2
(2)若p1=0.81 MPa,起始时充入一定量的SO3(g)发生反应,计算Q点对应温度下该反应的平衡常数Kp=________MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算。分压=总压×物质的量分数)
20.活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO,在1 L恒容密闭容器中加入0.100 0 mol NO和2.030 mol固体活性炭,生成A、B两种气体,在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强如表:
活性炭/mol NO/mol A/mol B/mol p/MPa
200 ℃ 2.000 0.040 0 0.030 0 0.030 0 3.93
335 ℃ 2.005 0.050 0 0.025 0 0.025 0 p
根据表中数据,写出容器中发生反应的化学方程式:______________________________________________,
判断p________(选填“>”“<”或“=”)3.93 MPa。计算反应体系在200 ℃时的平衡常数Kp=________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数)
【热点题空3 分压平衡常数(Kp)计算】答案
【典题示例】
1.
解析:据图可知M点SO2的转化率为50%,设初始投料为2 mol SO2和2 mol Cl2,列三段式有
    SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(g)
起始/mol 2    2     0
转化/mol 1    1     1
平衡/mol 1    1     1
所以p(SO2)=p(Cl2)=p(SO2Cl2)=p,所以Kp==。
2.33.3% 
解析:根据题意可列出三段式:
    2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g)
起始/mol: 2 3 0 0
转化/mol: 2x 2x x 2x
平衡/mol: 2-2x 3-2x x 2x
反应达到平衡,此时压强p=0.9p0,则有===0.9,解得x=0.5,故NO的转化率α(NO)≈33.3%,由分压公式p∞=p可知,p(H2)=p,p(NO)=p,p(N2)=p,p(H2O)=p,则Kp===。
3.1.01
解析:设S2(g)的生成量为a mol,则有
   2H2S(g)S2(g)+2H2(g)
n始  1       0  0
Δn 2a a 2a
n平 1-2a a 2a
Q点:1-2a=2a,a=0.25
p(H2S)=×101 kPa=2.02 kPa=p(H2)
p(S2)=×101 kPa=1.01 kPa
K==1.01 kPa。
4.(1)大于 CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)的正反应为气体体积增大的吸热反应,温度升高,平衡右移,气体物质的量增加,容器体积不变,总压强变大 
(2)43.9
解析:(1)反应CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)的正反应为气体体积增大的吸热反应,温度升高,平衡右移,气体物质的量增加,容器体积不变,总压强变大,则升高反应温度至373 K,则CH3OH(g)分解后体系压强p∞(373 K)大于121.2 kPa;
(2)353 K时,初始时平衡体系总压强为101.2 kPa,平衡时体系总压强为121.2 kPa,设初始投入CH3OH(g)为1 mol,平衡时消耗CH3OH(g)的物质的量为x。
CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)
始/mol   1       0   0
变/mol   x       x   2x
平/mol   1-x     x   2x
根据相同条件下,物质的量之比等于压强之比,则=,解得x= mol,则平衡时,H2的物质的量为 mol,CH3OH的物质的量为 mol,CO的物质的量为 mol,平衡时的总物质的量为 mol,该反应的平衡常数Kp==≈43.9(kPa)2。
5.(1)乙 
(2)28.20 3.38 
(3)0.05
解析:(1)根据反应分析,随着反应的进行氧气的压强从0开始逐渐增大,所以乙为氧气的压强变化曲线。
(2)t=10 h时,p(O2)=12.8 kPa ,由2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)分析,反应的五氧化二氮的分压为25.6 kPa ,起始压强为53.8 kPa,所以10 h时p(N2O5)=(53.8-25.6)kPa =28.20 kPa ,N2O5 分解的反应速率v=0.12p(N2O5) kPa·h-1=0.12×28.20 kPa·h-1≈3.38 kPa·h-1。
(3)N2O5完全分解时,p(NO2)=53.8 kPa×2=107.6 kPa,p(O2)==26.9 kPa。
由题可得:   2NO2(g)N2O4 (g)
起始分压/kPa 107.6 0
改变分压/kPa 2x x
平衡分压/kPa 107.6-2x x
有107.6-2x+x+26.9=94.7 kPa,解得x=39.8 kPa,平衡常数Kp= kPa-1≈0.05 kPa-1。
6.(1)90% 
(2)48 MPa-2
解析:假设到平衡时氮气转化的物质的量为x mol,则有
根据压强比等于物质的量比可知,
=,解之得x=0.9;
(1)达到平衡时N2的转化率为×100%=90%;
(2)用压强表示该反应的平衡常数
Kp==48 MPa-2。
7.0.05P0 
解析:在此条件,0~4 min的v(CH3OH)==0.05P0 kPa·min-1;设平衡时CH3OH反应了x mol,列出三段式:
     CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g)
起始/mol 2 2 0
转化/mol x x x
平衡/mol 2-x 2-x x
反应后总物质的量为(4-x)mol,T、V一定时,n和p成正比,所以=,解得x=1.2,则反应后总物质的量为2.8 mol,CH3OH的物质的量分数为==,CO的物质的量分数为==,HCOOCH3的物质的量分数为==,则Kp==(kPa)-1=(kPa)-1。
【真题演练】
1.小于 低温、高压 97.3% 9000
解析:随着温度升高,平衡时Ni(CO)4的体积分数减小,说明温度升高平衡逆移,因此该反应的;该反应的正反应是气体总分子数减小的放热反应,因此降低温度和增大压强均有利于Ni(CO)4的生成;由上述分析知,温度相同时,增大压强平衡正向移动,对应的平衡体系中Ni(CO)4的体积分数增大,则压强:p4>p3>p2>p1,即p3对应的压强是1.0 MPa.由题图乙可知,p3、100℃条件下达到平衡时,CO和Ni(CO)4的物质的量分数分别为0.1、0.9,设初始投入的CO为4 mol,反应生成的Ni(CO)4为x mol,可得三段式:
Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4
起始(mol) 4 0
转化(mol) 4x x
平衡(mol) 4x-x x
反应后总物质的量为:(4-3x)mol,根据阿伏加德罗定律,其他条件相同时,气体的体积分数即为其物质的量分数,因此有=0.9,解得x=,因此达到平衡时n转化(CO)=4×mol,CO的平衡转化率α=eq \f(4×mol,4mol)×100%=97.3%;气体的分压=总压强×该气体的物质的量分数,达到平衡时Ni(CO)4的体积分数为0.9,分压为0.9 MPa,CO的体积分数为0.1,分压为0.1 MPa,则平衡常数Kp==9×103(MPa)-3;
2. 0.5 不变 不变
解析:压力p下、温度为T0时,H2、CO、CO2和摩尔分数分别为0.50、0.15、0.05,则H2O(g)的摩尔分数为:1-0.5-0.15-0.05=0.3,则反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数Kp===;用气体总物质的量乘以各气体的摩尔分数,可得平衡时H2、CO、CO2、H2O的物质的量分别为2 mol、0.6 mol、0.2 mol、1.2 mol,这4种气体中的H原子和O原子均来自原料中的H2O;此外,由反应Ⅲ可知,1 mol CaCO3中有2 mol O原子也来自原料中的H2O(直接来自CO2,间接来自H2O);设平衡时CaCO3(s)的物质的量为x mol,由于原料H2O中H、O原子个数比为2∶1,根据H、O原子守恒,平衡时应有=,解得x=0.5,即CaCO3(s)的物质的量为0.5 mol。若向平衡体系中通入少量CO2(g),由于反应Ⅲ的平衡常数Kp3=在一定温度下为定值,故重新达平衡后,p(CO2)不变;由于通入的CO2会通过反应Ⅲ平衡正向移动而被消耗,p(CO2)最终不变,故反应Ⅱ的化学平衡最终不受通入的CO2的影响,因此重新达平衡后p(CO)不变。
3.75% 0.03 
解析:T1温度下,M点处进料比n(SO2)∶n(Cl2)=2,则SO2的初始物质的量分数x(SO2)=,初始分压p(SO2)=x(SO2)·p总=×240 kPa=160 kPa;同理,Cl2初始分压p(Cl2)=80 kPa。设达到平衡时SO2的压强变化了x kPa,列三段式:
SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(g)
起始/kPa 160   80    0
转化/kPa x x x
平衡/kPa 160-x 80-x x
由图可知,M点处Δp=p0-p=60 kPa,将p0=240 kPa、p=(160-x+80-x+x)kPa代入,解得x=60,则M点Cl2的转化率为×100%=75%。T1温度下平衡时各气体分压分别为p(SO2)=100 kPa,p(Cl2)=20 kPa,p(SO2Cl2)=60 kPa,代入平衡常数表达式:Kp===0.03 kPa-1。
4.p0
解析:1200K时,假定体系内只有反应C40H12(g)C40H10(g)+H2(g)发生,反应过程中压强恒定为p0(即C40H12的初始压强),平衡转化率为α,设起始量为1mol,则根据信息列出三段式为:
C40H12(g)C40H10(g)+H2(g)
起始量/mol   1      0    0
变化量/mol   α     α   α
平衡量/mol   1-α    α    α
则p(C40H12)=p0×,p(C40H10)=p0×,p(H2)=p0×,该反应的平衡常数Kp==p0。
5.
解析:利用分压代替浓度计算平衡常数,反应的平衡常数
Kp= ;设SO2初始量为m,则平衡时n(SO2)=m-m·αe=m(1-αe),n(SO3)=m·αe,Kp=。
6.(1)3.0 2.25 增大
(2) 46.26
解析:(1)将FeSO4置入抽空的刚性容器中,升高温度发生分解反应:2FeSO4(s)Fe2O3(s)+SO2(g)+SO3(g)(Ⅰ)。由平衡时的关系图可知,660 K时,=1.5 kPa,则=1.5 kPa,因此,该反应的平衡总压p总=3.0 kPa、平衡常数Kp(Ⅰ)=·=1.5 kPa×1.5 kPa=2.25(kPa)2。由图中信息可知,随着温度升高而增大,因此,Kp(Ⅰ)随反应温度升高而增大。
(2)提高温度,上述容器中进一步发生反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) (Ⅱ),在同温同压下,不同气体的物质的量之比等于其分压之比,由于仅发生反应(Ⅰ)时=,则平衡时+2=-2,得=。在929 K时,p总=84.6 kPa、=35.7 kPa,则++=p总、+2=-2,联立方程组消去,可得3+5=4p总,代入相关数据可求出=46.26 kPa,则=84.6 kPa-35.7 kPa-46.26 kPa=2.64 kPa,Kp(Ⅱ)== kPa
7.33.33%
解析:图3中,进料组成为xH2=0.75、xN2=0.25,两者物质的量之比为3∶1。假设进料中氢气和氮气的物质的量分别为3 mol和1 mol,达到平衡时氮气的变化量为x mol,则有:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
始/mol 1    3    0
变/mol x    3x    2x
平/mol 1-x  3-3x  2x
当p2=20 MPa、xNH3=0.20时,xNH3==0.20,解得x=,则氮气的转化率α=≈33.33%,平衡时N2、H2、NH3的物质的量分别为 mol、2 mol、 mol,其物质的量分数分别为、、,则该温度下K==(MPa)-2,因此,该温度时反应N2(g)+H2(g)NH3(g)的平衡常数Kp===(MPa)-1。
8.50% 4.76
解析:假设在该条件下,硫化氢和氩的起始投料的物质的量分别为1mol和4mol,根据三段式可知:
平衡时H2S和H2的分压相等,则二者的物质的量相等,即1-x=x,解得x=0.5,所以H2S的平衡转化率为,所以平衡常数Kp==≈4.76kPa
9.0.02MPa
解析:反应平衡时,H2O(g)的转化率为50%,则水的变化量为0.5mol,水的平衡量也是0.5mol,由于CO的物质的量为0.1mol,则根据O原子守恒可知CO2的物质的量为0.2mol,生成0.2mol CO2时消耗了0.2mol CO,故在反应Ⅰ实际生成了0.3molCO;由H原子守恒可知,平衡时H2的物质的量为0.5mol,CO的物质的量为0.1mol,CO2的物质的量为0.2mol,水的物质的量为0.5mol,则平衡时气体的总物质的量为0.5mol+0.1mol+0.2mol+0.5mol=1.3mol,在同温同体积条件下,气体的总压之比等于气体的总物质的量之比,则平衡体系的总压为0.2MPa1.3=0.26MPa,反应IC(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的平衡常数Kp= 。
【题组训练】
1.20% Pa-2
解析:温度低于T0时未达平衡,温度升高、反应速率加快,NH3的体积分数增大;高于T0时反应达平衡,由于该反应是放热反应,温度升高平衡常数减小,NH3的体积分数减小;设初始加入的N2为1 mol、H2为3 mol ,温度、体积一定时气体物质的量之比等于压强之比,气体物质的量减少4×10% =0.4 mol;
4-(4-2x)=0.4 mol,得x=0.2,H2的转化率为×100%=20%,其中p0=2×107 Pa×0.9=1.8×107 Pa;平衡常数Kp===Pa-2。
2.(1)0.5p 
(2)
解析:(1)平衡时H2的转化率为50%,假设在该条件下,CO和H2起始投料的物质的量分别为2 mol和4 mol,则依据三段式可知,
     4H2+2COCH3OCH3+H2O
起始/mol 4 2 0 0
变化/mol 2 1 0.5 0.5
平衡/mol 2 1 0.5 0.5
达平衡时p(H2)=×p MPa=0.5pMPa
(2)结合上述分析,该温度下,平衡常数Kp=eq \f(pMPa×pMPa,(pMPa)4×( pMPa)2)=MPa-4
3.①1∶1 
②7 96.252)
解析:在恒容密闭容器中,二氧化碳的物质的量不变,增加氨气的物质的量,平衡正向移动,二氧化碳的转化率增大,因此a、b、c分别对应η为1∶1、2∶1、3∶1;T1时M所在曲线对应的η==3∶1,设起始p(NH3)=3p、p(CO2)=p,则
      CO2(g)+2NH3(g)===CO(NH2)2(s)+H2O(g)
起始/kPa p 3p 0
变化/kPa px 2px px
平衡/kPa p-px 3p-2px px
此时4p-2px=140 kPa,=0.4,可求得px=17.5 kPa、p=43.75 kPa,则NH3分压的平均变化率为==7 kPa/min;M点对应条件下的分压平衡常数为K==,26.25 kPa×(96.25 kPa)2)=
kPa-2。
4.(1)a d 
(2)33% 1.6
解析 (1)C3H8(g) C3H6(g)+H2(g) ΔH=+124 kJ·mol-1,正反应吸热,升高温度,平衡正向移动,C3H8(g)的物质的量分数减小,C3H6(g)的物质的量分数增大;该反应为气体体积增大的反应,增大压强,化学平衡逆向移动,因此表示100 kPa时,C3H8的物质的量分数随温度变化关系的曲线是a,C3H6的物质的量分数随温度变化关系的曲线是d。(2)同温同体积条件下,气体的压强之比等于气体的物质的量之比,设C3H8的平衡转化率为x,
     C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)
起始/kPa  10     0    0
反应/kPa  10x    10x   10x
平衡/kPa 10(1-x)   10x   10x
则10(1-x)+10x+10x=13.3,解得:x=0.33,
Kp=≈1.6 kPa。
5.(1)48 (2)0.1
解析:在一定条件下 ,压强之比等于物质的量之比,因此可以直接用压强代替物质的量计算。
        4NO(g)N2(g)+2NO2(g)
开始的压强/MPa 15 0 0
转化的压强/MPa 4x x 2x
平衡的压强/MPa 15-4x x 2x
(1)20 min时,15-x=13.2,x=1.8,NO的转化率为α=×100%=48%。
(2)平衡时,15-x=12.5,x=2.5,NO、N2、NO2的压强分别为5、2.5、5,代入公式Kp===0.1。
6.
解析:T1 ℃时,起始总压强为1.08 kPa,由CO2和H2的体积比为1∶2可得,CO2和H2的分压分别为 1.08 kPa×=0.36 kPa、1.08 kPa×=0.72 kPa,容器容积不变,根据pV=nRT,分压与物质的量成正比,则有
      CO2(g)+2H2(g)CH2O(g)+H2O(g)
起始/kPa 0.36 0.72 0 0
转化/kPa x 2x x x
某时刻/kPa 0.36-x 0.72-2x x x
平衡时,(0.36-x+0.72-2x+x+x) kPa=0.80 kPa,则x=0.28,
平衡常数Kp==kPa-1
7.(1)p1>p2>p3 
(2)(kPa)-3
解析:(1)该反应的正反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应,增大压强平衡正向移动,氧气转化率增大,所以压强:p1>p2>p3。(2)若初始时通入7.0 mol O2,p2为7.0 kPa,A点氧气转化率为50%,则A点n(O2)=7.0 mol×(1-50%)=3.5 mol,生成n(SO2)=×4 =2 mol,恒温恒容条件下气体压强之比等于物质的量之比,所以A点压强为×7.0 kPa=5.5 kPa,p(O2)=×5.5 kPa=3.5 kPa,p(SO2)=(5.5-3.5)kPa=
2 kPa,则A点平衡常数Kp==(kPa)-3=(kPa)-3 。
8.(1)> 
(2)20% 减小起始时或减小压强 (3)9.1×10-3 6.6×10-4
解析:(1)根据图像,随着温度升高,反应物H2S的量逐渐下降,所以反应是吸热反应,所以ΔH>0;
(2)M点时,CH4与H2的物质的量分数相等,列三段式:
所以有1-a=4a,a=0.2,H2S的转化率为a(H2S)=20%;为提高硫化氢转化率,从平衡移动的角度分析还可以减压或者增加CH4的进料提高CH4与H2S的比例;
(3)N点时,H2S与H2的物质的量分数相同,列三段式:
所以2-2a=4a,a=,即N点时二硫化碳的物质的量分数为:n(CS2)%===≈9.1×10-2,所以p(CS2)=n(CS2)%×p总=9.1×10-3 MPa;通过三段式可知n(H2S)%=n(H2)%=,n(CH4)%=,所以Kp=eq \f((\f(4,11))4×\f(1,11)×p,(\f(4,11))2×\f(2,11)×p)=×p≈6.6×10-4(MPa)2。
9.< 4
解析:由图可知,在相同温度下,压强由p2→p1时,CH4的平衡转化率增大,说明平衡正向移动,这是一个气体分子数增大的反应,则减小压强,平衡正向移动,所以p1<p2;设容器的体积为1 L,由题图可知,平衡时n(CH4)=n(CO2)=0.1 mol·L-1×1 L×(1-50%)=0.05 mol,n(H2)=n(CO)=0.1 mol·L-1×1 L×50%×2=0.1 mol,所以p(CH4)=p(CO2)=p2×=0.5 MPa,p(H2)=p(CO)=p2×=1.0 MPa,所以Kp===4 (MPa)2。
10.4 MPa
11.==≈0.07 (MPa-1)
12.(1)66.7% > 
(2)104.7
解析:(1)设平衡时甲烷转化x mol,根据三段式法有:
      2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)
起始量/mol  0.12    0    0
变化量/mol x x
平衡量/mol 0.12-x x
结合题意知0.12-x=,解得x=0.08,故CH4的平衡转化率为×100%≈66.7%。根据题图知,
2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)为吸热反应,改变温度,甲烷的浓度增大,即平衡左移,则温度降低,t1>t2。
(2)将气体的平衡浓度换为平衡分压,可知t3℃时,该反应的压强平衡常数Kp== Pa2=104.7 Pa2。
13.(1)< 
(2)40% 
(3) Pa-1 
(4)①< ②1.1
解析:(1)根据图像,升高温度,NO的转化率减小,说明平衡逆向移动,说明该反应正反应为放热反应,ΔH<0;
(2)根据图像,在压强为p条件下,M点时容器内NO的转化率为50%,根据2NO(g)+Cl2(g)===2ClNO(g)可知,气体减小的物质的量为反应的NO的物质的量的一半,因此NO的体积分数为×100%=40%;
(3)设NO的物质的量为2 mol,则Cl2的物质的量为1 mol,列三段式如下:
     2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)
起始量/mol 2    1     0
转化量/mol 1    0.5    1
平衡量/mol 1    0.5    1
平衡常数K== = Pa-1;
(4)①平衡时正逆反应速率相等,温度升高,正逆反应速率增大,即k正、k逆均增大,因为反应放热,平衡逆向移动,所以k逆比k正增大的多;
②已知起始量1 mol Cl2和1 mol NO,NO的转化率为40%,则c(NO)=1 mol÷2 L=0.5 mol·L-1,c(Cl2)=1 mol÷2 L=0.5 mol·L-1,Δc(NO)=0.5 mol·L-1×40%=0.2 mol·L-1,列三段式如下:
       2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)
起始量/(mol·L-1) 0.5   0.5    0
转化量/(mol·L-1) 0.2   0.1    0.2
平衡量/(mol·L-1) 0.3   0.4    0.2
平衡常数K==≈1.1,平衡时v正=v逆,则k正·c2(NO)·c(Cl2)=k逆·c2(ClNO),则=K=1.1。
14.(1)< 
(2)升高温度、降低压强、充入二氧化碳气体、及时分离出部分CO或者部分H2(任写两条) 
(3) MPa2
解析:(1)温度一定时,增大压强,平衡逆向移动,甲烷的转化率减小,由此得出压强:p1<p3。(2)根据图像知压强不变,温度升高,甲烷的转化率升高,相同温度时,压强减小,甲烷的转化率升高,所以措施有升高温度、降低压强、充入二氧化碳气体、及时分离出部分CO或者部分H2。(3)在x点,甲烷的平衡转化率为50%,建立三段式:
    CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)
起始/mol 1    1    0     0
转化/mol 0.5  0.5    1    1
平衡/mol 0.5  0.5    1   1
x点的平衡常数Kp== MPa2。
15. 
解析:设混合气体共100 mol,SO2(g)、O2(g)和其他气体的物质的量分别为100 mol×8.0%=8 mol、100 mol×10%=10 mol、100 mol×82%=82 mol,平衡时SO2转化率为x,SO2的反应量为8x mol,则
    2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
初始/mol 8   10    0
变化/mol 8x   4x    8x
平衡/mol 8-8x 10-4x   8x
平衡时气体总物质的量为(8-8x) mol+(10-4x) mol+8x mol+82 mol=(100-4x) mol,p(SO2)=p×=,p(O2)=p×=,p(SO3)=p×=;平衡常数Kp===。
16.p p2
解析:设初始投料为1 mol CH3OH,平衡时转化率为α,列三段式有:
    CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)
起始/mol 1      0   0
转化/mol α      α   2α
平衡/mol 1-α     α   2α
所以CO的分压为p=p;同理可得CH3OH的分压为p,H2的分压为p,所以Kp==p2。
17.×p
解析:设容器中通入的乙烷和氢气均为1 mol,则:
      C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)  n(总)
初始量/mol  1     0   1
转化量/mol  α     α   α
平衡量/mol 1-α    α    1+α  2+α
Kp==×p。
18.40% 3.56×104 
解析:设容器中起始加入I2(g)和环戊烯的物质的量均为a,平衡时转化的环戊烯的物质的量为x,列出三段式:
INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\348F.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\348F.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\348F.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\348F.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\348F.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\348F.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\348F.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\348F.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张潇\\2022\\二轮\\看PPT\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分 二轮专题突破\\348F.TIF" \* MERGEFORMATINET (g)+I2(g) INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\348Q.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\348Q.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\348Q.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\348Q.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\348Q.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\348Q.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\348Q.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\348Q.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张潇\\2022\\二轮\\看PPT\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分 二轮专题突破\\348Q.TIF" \* MERGEFORMATINET (g)+2HI(g)
起始: a   a    0   0
转化: x   x    x   2x
平衡: a-x a-x   x   2x
根据平衡时总压强增加了20%,且恒温恒容时,压强之比等于气体物质的量之比,得=,解得x=0.4a,则环戊烯的转化率为×100%=40%,平衡时 INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\348L.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\348L.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\348L.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\348L.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\348L.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\348L.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\348L.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分\\348L.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张潇\\2022\\二轮\\看PPT\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\第一部分 二轮专题突破\\348L.TIF" \* MERGEFORMATINET (g)、I2(g)、 INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\348C.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考(黑吉晋皖云)\\教师用书Word版文档\\348C.TIF" \* MERGEFORMATINET (g)、HI(g)的分压分别为、、、,则Kp==p总,根据p总=1.2×105 Pa,可得Kp=×1.2×105 Pa≈3.56×104 Pa。
19.(1)> 
(2)0.06
解析:(1)当温度相同时,增大压强,平衡逆向进行,SO3含量升高,所以根据图像可知压强p1>p2。
(2)设充入SO3的量为1 mol,则依据三段式可知:
     2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)
始/mol 1 0 0
变/mol 2x 2x x
平/mol 1-2x 2x x
因此=0.5,解得x=0.2,所以该反应的平衡常数Kp= MPa=0.06 MPa。
20.C+2NON2+CO2 > 
解析:1 L恒容密闭容器中加入0.100 0 mol NO和2.030 mol固体活性炭,生成A、B两种气体,从不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强数据可以看出:n(C)∶n(NO)∶n(A)∶n(B)=1∶2∶1∶1,所以可以推断出生成的A、B两种气体为N2和CO2,反应的化学方程式为C+2NON2+CO2。该反应的平衡常数Kp=,容器的体积为1 L,平衡分压之比等于平衡浓度之比,代入表中数据计算得200 ℃时的平衡常数Kp=。
2.CO2催化加氢可合成乙烯,反应为2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g) ΔH<0,在恒压密闭容器中,起始充入2 mol CO2(g)和6 mol H2(g)发生反应,不同温度下达到平衡时各组分的体积分数随温度的变化如图所示。
(1)下列说法正确的是________(填字母)。
A.b点时:2v正(H2)=3v逆(H2O)
B.a、b、c三点的平衡常数:Ka>Kc>Kb
C.将H2O(g)液化分离可提高C2H4的产率
D.活性更高的催化剂可提高CO2的平衡转化率
(2)表示C2H4体积分数随温度变化的曲线是________(填“k”“l”“m”或“n”)。
(3)若d点表示240 ℃某时刻H2的体积分数,保持温度不变,则反应向________(填“正”或“逆”)反应方向进行。
(4)205 ℃,反应达b点所用时间为t min,则此过程中用CO2表示的反应速率是________ mol·min-1。若平衡时b点总压为p,则平衡常数Kp=________(列出计算式,以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
答案 (1)AC (2)n (3)逆
(4) 
解析 (1)由化学方程式体现的关系可知,b点时达到平衡状态,正、逆反应速率相等,则有2v正(H2)=3v逆(H2O),A正确;反应为放热反应,随着温度升高,平衡逆向移动,平衡常数减小,故a、b、c三点的平衡常数:Kb>Ka>Kc,B错误;将H2O(g)液化分离,平衡正向移动,可提高C2H4的产率,C正确;活性更高的催化剂可提高反应速率,但是不改变CO2的平衡转化率,D错误。(2)随着温度升高,平衡逆向移动,乙烯、水的体积分数减小,结合化学方程式中化学计量数可知,乙烯减小的程度小于水,故表示水体积分数随温度变化的曲线是m,表示C2H4体积分数随温度变化的曲线是n。(3)随着温度升高,平衡逆向移动,二氧化碳、氢气的体积分数增大,结合化学方程式中化学计量数可知,二氧化碳增大的程度小于氢气,则l为二氧化碳体积分数变化曲线,k为氢气体积分数变化曲线;若d点表示240 ℃某时刻H2的体积分数,此时氢气的体积分数小于平衡时氢气的体积分数,保持温度不变,反应向逆反应方向进行。(4)205 ℃,反应达b点所用时间为t min,设CO2转化了2a mol,可得
此时二氧化碳和乙烯体积分数相同,则2-2a=a,a=,则此过程中用CO2表示的反应速率是 mol·min-1= mol·min-1;平衡时二氧化碳、氢气、乙烯、水分别为 mol、2 mol、 mol、 mol,总的物质的量为6 mol,若平衡时b点总压为p,则平衡常数Kp=。
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