增分小專題：《化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)Kc、Kp的計算技能》題型精講?成竹在胸一、濃度平衡常數(shù)Kc的計算1.(2023年江蘇卷)金屬硫化物(MxSy)催化反應(yīng)CH4(g)＋2H2S(g)＝CS2(g)＋4H2(g)，既可以除去天然氣中的H2S，又可以獲得H2。下列說法正確的是A.該反應(yīng)的△S＜0B.該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(c(CH4)?c2(H2S),c(CS2)?c4(H2))C.題圖所示的反應(yīng)機理中，步驟Ⅰ可理解為H2S中帶部分負(fù)電荷的S與催化劑中的M之間發(fā)生作用D.該反應(yīng)中每消耗1molH2S，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目約為2×6.02×1023答案：C解析：A．左側(cè)反應(yīng)物氣體計量數(shù)之和為3，右側(cè)生成物氣體計量數(shù)之和為5，△S＞0，A錯誤；B．由方程形式知，K＝eq\f(c(CS2)?c4(H2),c(CH4)?c2(H2S))，B錯誤；C．由題圖知，經(jīng)過步驟Ⅰ后，H2S中帶部分負(fù)電荷的S與催化劑中的M之間形成了作用力，C正確；D．由方程式知，消耗1molH2S同時生成2molH2，轉(zhuǎn)移4mole－，數(shù)目為4×6.02×1023，D錯誤；2.(2023年重慶卷)逆水煤氣變換體系中存在以下兩個反應(yīng)：反應(yīng)Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)反應(yīng)Ⅱ：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)在恒容條件下，按V(CO2)∶V(H2)＝1∶1投料比進行反應(yīng)，平衡時含碳物質(zhì)體積分?jǐn)?shù)隨溫度的變化如圖所示。下列說法正確的是A.反應(yīng)Ⅰ的△H＜0，反應(yīng)Ⅱ的△H＞0B．M點反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K＜1C．N點H2O的壓強是CH4的3倍D．若按V(CO2)∶V(H2)＝1∶2投料，則曲線之間交點位置不變答案：C解析：A．隨著溫度的升高，甲烷含量減小、一氧化碳含量增大，則說明隨著溫度升高，反應(yīng)Ⅱ逆向移動、反應(yīng)Ⅰ正向移動，則反應(yīng)Ⅱ為放熱反應(yīng)焓變小于零、反應(yīng)Ⅰ為吸熱反應(yīng)焓變大于零，A錯誤；B．M點沒有甲烷產(chǎn)物，且二氧化碳、一氧化碳含量相等，投料V(CO2)∶V(H2)＝1∶1，則此時反應(yīng)Ⅰ平衡時二氧化碳、氫氣、一氧化碳、水的物質(zhì)的量相等，反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K＝eq\f(c(H2O)?c(CO),c(CO2)?c(H2))＝1，B錯誤；C．N點一氧化碳、甲烷物質(zhì)的量相等，結(jié)合反應(yīng)方程式的系數(shù)可知，生成水得總的物質(zhì)的量為甲烷的3倍，結(jié)合阿伏伽德羅定律可知，H2O的壓強是CH4的3倍，C正確；D．反應(yīng)Ⅰ為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)、反應(yīng)Ⅱ為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)；若按V(CO2)∶V(H2)＝1∶2投料，相當(dāng)于增加氫氣的投料，會使得甲烷含量增大，導(dǎo)致甲烷、一氧化碳曲線之間交點位置發(fā)生改變，D錯誤；3．(2023屆T8聯(lián)考節(jié)選)我國力爭2030年前實現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前實現(xiàn)碳中和。CO2的綜合利用是實現(xiàn)碳中和的措施之一。(5)假設(shè)體系中只發(fā)生反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ，在某溫度下反應(yīng)tmin達(dá)到平衡狀態(tài)。此時CO2的轉(zhuǎn)化率為30%，CO2對CH3OH的選擇性為40%(CH3OH選擇性＝eq\f(CH3OH產(chǎn)率,CO2轉(zhuǎn)化率))，則0～tmin內(nèi)H2的反應(yīng)速率為________mol/(L·min)，反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)為______(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。答案：(5)eq\f(0.54,Vt)

0.031解析：(5)在某溫度下反應(yīng)tmin達(dá)到平衡狀態(tài)。此時CO2的轉(zhuǎn)化率為30%，則反應(yīng)二氧化碳0.3mol；CO2對CH3OH的選擇性為40%，則生成甲醇0.12mol；由三段式可知：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)起始(mol)1300轉(zhuǎn)化(mol)0.120.360.120.12平衡(mol)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)起始(mol)轉(zhuǎn)化(mol)0.180.180.180.18平衡(mol)則0～tmin內(nèi)H2的反應(yīng)速率為eq\f(0.36＋0.18,V×t)mol·L-1·min-1＝eq\f(0.54,Vt)mol·L-1·min-1；平衡時二氧化碳、氫氣、一氧化碳、水的物質(zhì)的量分別為0.7mol、2.46mol、0.18mol、0.3mol，則反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)為K＝eq\f(eq\f(0.3,V)×eq\f(0.18,V),eq\f(2.46,V)×eq\f(0.7,V))≈0.031；4.(2023年河北卷)氮是自然界重要元素之一，研究氮及其化合物的性質(zhì)以及氮的循環(huán)利用對解決環(huán)境和能源問題都具有重要意義。已知：1mol物質(zhì)中的化學(xué)鍵斷裂時所需能量如下表。物質(zhì)N2(g)O2(g)NO(g)能量/kJ945498631回答下列問題：(1)恒溫下，將1mol空氣(N2和O2的體積分?jǐn)?shù)分別為0.78和0.21，其余為惰性組分)置于容積為VL的恒容密閉容器中，假設(shè)體系中只存在如下兩個反應(yīng)：i．N2(g)＋O2(g)2NO(g)K1△H1ii．2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)K2△H2＝－114kJ?mol-1①△H1＝_______kJ?mol-1。②以下操作可以降低上述平衡體系中NO濃度的有_______(填標(biāo)號)。A．縮小體積B．升高溫度C．移除NO2D．降低N2濃度③若上述平衡體系中c(NO2)＝amol·L-1，c(NO)＝bmol·L-1，則c(O2)＝_______mol·L-1，K1＝_______(寫出含a、b、V的計算式)。答案：(1)①181②CD③eq\f(0.21,V)－eq\f(2a＋b,2)eq\f(b2,(eq\f(0.78,V)－eq\f(a＋b,2))×(eq\f(0.21,V)－eq\f(2a＋b,2)))解析：(1)①△H1＝反應(yīng)物總鍵能－生成物總鍵能＝(945kJ/mol＋498kJ/mol)－2×631kJ/mol＝＋181kJ/mol；故答案為：+181；②A．縮小體積，所有物質(zhì)濃度均增大，A不符合題意；B．升高溫度，平衡向著放熱方向進行，反應(yīng)i為吸熱反應(yīng)，則升溫平衡正向進行，NO濃度增大，B不符合題意；C．移除NO2，平衡ii向正向進行，NO濃度降低，C符合題意；D．降低N2濃度，平衡逆向進行，消耗NO，NO濃度降低，D符合題意；故答案為：CD；③根據(jù)三段式：N2(g)＋O2(g)2NO起始(mol/L)eq\f(0.78,V)eq\f(0.21,V)0轉(zhuǎn)化(mol/L)eq\f((a＋b),2)eq\f((a＋b),2)(a＋b)平衡(mol/L)eq\f(0.78,V)－eq\f((a＋b),2)eq\f(0.21,V)－eq\f((a＋b),2)(a＋b)2NO(g)＋O2(g)2NO2起始(mol/L)(a＋b)eq\f(0.21,V)－eq\f((a＋b),2)0轉(zhuǎn)化(mol/L)aeq\f(a,2)a平衡(mol/L)beq\f(0.21,V)－eq\f((a＋b),2)－eq\f(a,2)ac(O2)＝eq\f(0.21,V)－eq\f((2a＋b),2)，K1＝eq\f(c2(NO),c(N2)c(O2))＝eq\f(b2,(eq\f(0.78,V)－eq\f(a＋b,2))×(eq\f(0.21,V)－eq\f(2a＋b,2)))；故答案為：eq\f(0.21,V)－eq\f((2a＋b),2)；eq\f(b2,(eq\f(0.78,V)－eq\f(a＋b,2))×(eq\f(0.21,V)－eq\f(2a＋b,2)))；5.(2022年6月浙江卷)主要成分為H2S的工業(yè)廢氣的回收利用有重要意義。(1)回收單質(zhì)硫。將三分之一的H2S燃燒，產(chǎn)生的SO2與其余H2S混合后反應(yīng)：2H2S(g)＋SO2(g)eq\f(3,8)S8(s)＋2H2O(g)。在某溫度下達(dá)到平衡，測得密閉系統(tǒng)中各組分濃度分別為c(H2S)＝2.0×10-5mol·L－1、c(SO2)＝5.0×10-5mol·L－1、c(H2O)＝4.0×10-3mol·L－1，計算該溫度下的平衡常數(shù)K＝。答案：(1)8×108L·mol－1解析：(1)根據(jù)方程式可知該溫度下平衡常數(shù)K＝eq\f(c2(H2O),c2(H2S)×c(SO2))＝eq\f((4×10-3)2,(2×10-5)2×5×10-5)L/mol＝8×108L/mol；6.(2022年河北卷節(jié)選)氫能是極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉矗詺淙剂蠟榇淼娜剂想姵赜辛己玫膽?yīng)用前景。(2)工業(yè)上常用甲烷水蒸氣重整制備氫氣，體系中發(fā)生如下反應(yīng)。Ⅰ．CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)Ⅱ．CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)①下列操作中，能提高CH4(g)平衡轉(zhuǎn)化率的是_______(填標(biāo)號)。A．增加CH4(g)用量B．恒溫恒壓下通入惰性氣體C．移除CO(g)D．加入催化劑②恒溫恒壓條件下，1molCH4(g)和1molH2O(g)反應(yīng)達(dá)平衡時，CH4(g)的轉(zhuǎn)化率為α，CO2(g)的物質(zhì)的量為bmol，則反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)Kx＝(寫出含有α、b的計算式；對于反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。其他條件不變，H2O(g)起始量增加到5mol，達(dá)平衡時，α＝0.90，b＝0.65，平衡體系中H2(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。答案：(2)①BC②eq\f((α－b)(3α＋b)3,(1－α)(1－α－b)(2＋2α)2)0.43解析：(2)①A．增加CH4(g)用量可以提高H2O(g)的轉(zhuǎn)化率，但是CH4(g)平衡轉(zhuǎn)化率減小，A不符合題意；B．恒溫恒壓下通入惰性氣體，相當(dāng)于減小體系壓強，反應(yīng)混合物中各組分的濃度減小，反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡正向移動，能提高CH4(g)平衡轉(zhuǎn)化率，B符合題意；C．移除CO(g)，減小了反應(yīng)混合物中CO(g)的濃度，反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡正向移動，能提高CH4(g)平衡轉(zhuǎn)化率，C符合題意；D．加入催化劑不能改變平衡狀態(tài)，故不能提高CH4(g)平衡轉(zhuǎn)化率，D不符合題意；綜上所述，上述操作中，能提高CH4(g)平衡轉(zhuǎn)化率的是BC；②恒溫恒壓條件下，1molCH4(g)和1molH2O(g)反應(yīng)達(dá)平衡時，CH4(g)的轉(zhuǎn)化率為α，CO2(g)的物質(zhì)的量為bmol，則轉(zhuǎn)化的CH4(g)為αmol，剩余的CH4(g)為(1-α)mol，根據(jù)C元素守恒可知，CO(g)的物質(zhì)的量為(α－b)mol，根據(jù)H和O守恒可知，H2O(g)的物質(zhì)的量為(1－α－b)mol，H2(g)的物質(zhì)的量為(3α+b)mol，則反應(yīng)混合物的總物質(zhì)的量為(2α+2)mol，平衡混合物中，CH4(g)、H2O(g)、CO(g)、H2(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為eq\f(1－α,2＋2α)、eq\f(1－α－b,2＋2α)、eq\f(α－b,2＋2α)、eq\f(3α＋b,2＋2α)，因此，反應(yīng)I的平衡常數(shù)Kx＝eq\f(eq\f(α－b,2＋2α)×(eq\f(3α＋b,2＋2α))3,eq\f(1－α,2＋2α)×eq\f(1－α－b,2＋2α))＝eq\f((α－b)(3α＋b)3,(1－α)(1－α－b)(2＋2α)2)；其他條件不變，H2O(g)起始量增加到5mol，達(dá)平衡時，α＝0.90，b=0.65，則平衡時，CH4(g)為0.1mol，根據(jù)C元素守恒可知，CO(g)的物質(zhì)的量為0.25mol，，根據(jù)H和O守恒可知，H2O(g)的物質(zhì)的量為(5－0.90－0.65)mol=3.45mol，H2(g)的物質(zhì)的量為(3α+b)mol=3.35mol，平衡混合物的總物質(zhì)的量為(2α＋6)mol=7.8mol，平衡體系中H2(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為eq\f(3.35,7.8)≈0.43；二、分壓常數(shù)Kp的計算7．(2023年福建卷節(jié)選)探究甲醇對丙烷制丙烯的影響。丙烷制烯烴過程主要發(fā)生的反應(yīng)有i．C3H8(g)＝C3H6(g)＋H2(g)△H1＝＋124kJ?mol－1△S1＝127J?K-1?mol－1Kp1ii．C3H8(g)＝C2H4(g)＋CH4(g)△H2＝＋82kJ?mol－1△S2＝135J?K-1?mol－1Kp2iii．C3H8(g)＋2H2(g)＝3CH4(g)△H3＝－120kJ?mol－1△S3＝27.5J?K-1?mol－1Kp3已知：Kp為用氣體分壓表示的平衡常數(shù)，分壓＝物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)×總壓。在0.1Mpa、t℃下，丙烷單獨進料時，平衡體系中各組分的體積分?jǐn)?shù)φ見下表。物質(zhì)丙烯乙烯甲烷丙烷氫氣體積分?jǐn)?shù)(%)2123.755.20.10(2)①在該溫度下，Kp2遠(yuǎn)大于Kp1，但φ(C3H6)和φ(C2H4)相差不大，說明反應(yīng)iii的正向進行有利于反應(yīng)i的__________反應(yīng)和反應(yīng)ⅱ的___________反應(yīng)(填“正向”或“逆向”)。②從初始投料到達(dá)到平衡，反應(yīng)i、ii、iii的丙烷消耗的平均速率從大到小的順序為：__________。③平衡體系中檢測不到H2，可認(rèn)為存在反應(yīng)：3C3H8(g)＝2C2H6(g)＋3CH4(g)Kp，下列相關(guān)說法正確的是_____________(填標(biāo)號)。a．Kp＝Keq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(p1))?Kp3b．Kp＝eq\f(0.2102×0.5523×0.12,0.0013)(MPa)2c．使用催化劑，可提高丙烯的平衡產(chǎn)率d．平衡后再通入少量丙烷，可提高丙烯的體積分?jǐn)?shù)④由表中數(shù)據(jù)推算：丙烯選擇性＝eq\f(n生成(丙烯),n轉(zhuǎn)化(丙烯))×100%＝(列出計算式)。答案：(2)①正向逆向②ii＞i＞iii③ab④eq\f(21,21＋23.7＋eq\f(55.2－23.7,3))×100%＝38.04%解析：Kp為用氣體分壓表示的平衡常數(shù)，分壓=物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)×總壓，巧用蓋斯定律解決問題。結(jié)合阿伏加德羅定律將物質(zhì)的量和體積進行轉(zhuǎn)化。(2)iii的正向進行氫氣濃度減小，有利于i正向；iii的正向進行甲烷濃度增大，有利于ii逆向，根據(jù)平衡體積分?jǐn)?shù)φ(甲烷)＞φ(乙烯)＞φ(丙烯)，消耗1mol丙烷生成1mol丙烯或1mol乙烯或3mol甲烷，可知反應(yīng)速率ii＞i＞iii根據(jù)蓋斯定律：目標(biāo)反應(yīng)＝2i＋iii，故Kp＝Keq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(p1))?Kp3；分壓＝物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)×總壓＝體積分?jǐn)?shù)×總壓，故Kp＝eq\f(P3(CH4)×P2(C2H6),P3(C3H8))＝eq\f((0.5521)3×(0.21×1)2,0.0013)＝eq\f(0.5523×0.212,0.0013)；催化劑不能影響平衡；通入丙烷平衡正向移動，根據(jù)勒夏特列原理并不能夠?qū)⒈樵黾拥挠绊懴虼吮┑捏w積分?jǐn)?shù)會降低；在相同條件下，物質(zhì)的量之比等于體積之比；同時消耗1mol丙烷生成1mol丙烯或1mol乙烯或3mol甲烷，生成乙烯時同時生成等量的甲烷，因此丙烯的選擇性＝eq\f(n生成(丙烯),n轉(zhuǎn)化(丙烯))×100%＝eq\f(21,21＋23.7＋eq\f(55.2－23.7,3))×100%＝38.04%；8.(2023年遼寧卷節(jié)選)硫酸工業(yè)在國民經(jīng)濟中占有重要地位。(3)接觸法制硫酸的關(guān)鍵反應(yīng)為SO2的催化氧化：SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)SO3(g)ΔH＝－98.9kJ·mol-1(i)為尋求固定投料比下不同反應(yīng)階段的最佳生產(chǎn)溫度，繪制相應(yīng)轉(zhuǎn)化率(α)下反應(yīng)速率(數(shù)值已略去)與溫度的關(guān)系如下圖所示，下列說法正確的是_______。a．溫度越高，反應(yīng)速率越大b．α=0.88的曲線代表平衡轉(zhuǎn)化率c．α越大，反應(yīng)速率最大值對應(yīng)溫度越低d．可根據(jù)不同α下的最大速率，選擇最佳生產(chǎn)溫度(ii)為提高釩催化劑的綜合性能，我國科學(xué)家對其進行了改良。不同催化劑下，溫度和轉(zhuǎn)化率關(guān)系如下圖所示，催化性能最佳的是_______(填標(biāo)號)。(iii)設(shè)O2的平衡分壓為P，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為αe，用含P和αe的代數(shù)式表示上述催化氧化反應(yīng)的Kp＝_______________(用平衡分壓代替平衡濃度計算)。答案：(3)(i)cd(ii)d(iii)eq\f((1－αe),αe×P)解析：(3)(i)a．根據(jù)不同轉(zhuǎn)化率下的反應(yīng)速率曲線可以看出，隨著溫度的升高反應(yīng)速率先加快后減慢，a錯誤；b．從圖中所給出的速率曲線可以看出，相同溫度下，轉(zhuǎn)化率越低反應(yīng)速率越快，但在轉(zhuǎn)化率小于88%的時的反應(yīng)速率圖像并沒有給出，無法判斷α＝0.88的條件下是平衡轉(zhuǎn)化率，b錯誤；c．從圖像可以看出隨著轉(zhuǎn)化率的增大，最大反應(yīng)速率不斷減小，最大反應(yīng)速率出現(xiàn)的溫度也逐漸降低，c正確；d．從圖像可以看出隨著轉(zhuǎn)化率的增大，最大反應(yīng)速率出現(xiàn)的溫度也逐漸降低，這時可以根據(jù)不同轉(zhuǎn)化率選擇合適的反應(yīng)溫度以減少能源的消耗，d正確；故答案選cd；(ii)為了提高催化劑的綜合性能，科學(xué)家對催化劑進行了改良，從圖中可以看出標(biāo)號為d的催化劑V－K－Cs－Ce對SO2的轉(zhuǎn)化率最好，產(chǎn)率最佳，故答案選d；(iii)利用分壓代替濃度計算平衡常數(shù)，反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝eq\f(P(SO3),P(SO2)×P(O2))＝eq\f(eq\f(n(SO3),n(總))P(總),eq\f(n(SO2),n(總))P(總)×P(O2))＝eq\f(n(SO3),n(SO2)×P(O2))；設(shè)SO2初始量為mmol，則平衡時n(SO2)＝m·αe，n(SO3)＝m－m·αe＝m(1－αe)，Kp＝eq\f(m(1－αe),m·αe×P(O2))=eq\f((1－αe),αe×P)，故答案為eq\f((1－αe),αe×P)。9.(2023年全國乙卷節(jié)選)硫酸亞鐵在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有許多用途，如可用作農(nóng)藥防治小麥黑穗病，制造磁性氧化鐵、鐵催化劑等。回答下列問題：(3)將FeSO4置入抽空的剛性容器中，升高溫度發(fā)生分解反應(yīng)：FeSO4(s)Fe2O3(s)＋SO2(g)＋SO3(g)(Ⅰ)。平衡時－T的關(guān)系如下圖所示。660K時，該反應(yīng)的平衡總壓_______kPa、平衡常數(shù)Kp(Ⅰ)＝_______(kPa)2。Kp(Ⅰ)隨反應(yīng)溫度升高而_______(填“增大”“減小”或“不變”)。(4)提高溫度，上述容器中進一步發(fā)生反應(yīng)2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)(Ⅱ)，平衡時____(用表示)。在929K時，84.6kPa、kPa，則_______kPa，Kp(Ⅱ)＝_______kPa(列出計算式)。答案：(4)eq\f(,4)46.26eq\f(46.262×2.64,35.72)解析：(3)將FeSO4置入抽空的剛性容器中，升高溫度發(fā)生分解反應(yīng)：FeSO4(s)Fe2O3(s)＋SO2(g)＋SO3(g)(Ⅰ)。由平衡時－T的關(guān)系圖可知，660K時，＝1.5kPa，則1.5kPa，因此，該反應(yīng)的平衡總壓3kPa、平衡常數(shù)Kp(Ⅰ)＝1.5kPa×1.5kPa＝2.25(kPa)2。由圖中信息可知，隨著溫度升高而增大，因此，Kp(Ⅰ)隨反應(yīng)溫度升高而增大。(4)提高溫度，上述容器中進一步發(fā)生反應(yīng)2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)(Ⅱ)，在同溫同壓下，不同氣體的物質(zhì)的量之比等于其分壓之比，由于僅發(fā)生反應(yīng)(Ⅰ)時，則，因此，平衡時eq\f(,4)。在929K時，84.6kPa、＝35.7kPa，則＋＋＝、＋2＝－2，聯(lián)立方程組消去，可得3，代入相關(guān)數(shù)據(jù)可求出＝46.26，則＝84.6kPa－35.7kPa－46.26kPa＝2.64kPa，Kp(Ⅱ)＝eq\f((46.26kPa)2×2.64kPa,(35.7kPa)2)＝eq\f(46.262×2.64,35.72)kPa。10.(2023年新課標(biāo)卷節(jié)選)氨是最重要的化學(xué)品之一，我國目前氨的生產(chǎn)能力位居世界首位。回答下列問題：(4)在不同壓強下，以兩種不同組成進料，反應(yīng)達(dá)平衡時氨的摩爾分?jǐn)?shù)與溫度的計算結(jié)果如下圖所示。其中一種進料組成為＝0.75、＝0.25，另一種為＝0.675、＝0.225、xAt＝0.10。(物質(zhì)i的摩爾分?jǐn)?shù)：xi＝eq\f(ni,n總))①圖中壓強由小到大的順序為_______，判斷的依據(jù)是___________________________。②進料組成中含有情性氣體Ar的圖是_______。③圖3中，當(dāng)P2＝20MPa、＝0.20時，氮氣的轉(zhuǎn)化率α＝_______。該溫度時，反應(yīng)eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(g)的平衡常數(shù)Kp＝__________(MPa)-1(化為最簡式)。答案：(4)①P1＜P2＜P3合成氨的反應(yīng)為氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，壓強越大平衡時氨的摩爾分?jǐn)?shù)越大②圖4③33.33%eq\r(\f(1,432))解析：(4)①合成氨的反應(yīng)中，壓強越大越有利于氨的合成，因此，壓強越大平衡時氨的摩爾分?jǐn)?shù)越大。由圖中信息可知，在相同溫度下，反應(yīng)達(dá)平衡時氨的摩爾分?jǐn)?shù)P1＜P2＜P3，因此，圖中壓強由小到大的順序為P1＜P2＜P3，判斷的依據(jù)是：合成氨的反應(yīng)為氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，壓強越大平衡時氨的摩爾分?jǐn)?shù)越大。

②對比圖3和圖4中的信息可知，在相同溫度和相同壓強下，圖4中平衡時氨的摩爾分?jǐn)?shù)較小。在恒壓下充入情性氣體Ar，反應(yīng)混合物中各組分的濃度減小，各組分的分壓也減小，化學(xué)平衡要朝氣體分子數(shù)增大的方向移動，因此，充入情性氣體Ar不利于合成氨，進料組成中含有情性氣體Ar的圖是圖4。③圖3中，進料組成為＝0.75、＝0.25兩者物質(zhì)的量之比為3∶1。假設(shè)進料中氫氣和氮氣的物質(zhì)的量分別為3mol和1mol，達(dá)到平衡時氮氣的變化量為xmol，則有：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)起始(mol)130轉(zhuǎn)化(mol)x3x2x平衡(mol)1－x3－3x2x當(dāng)P2＝20MPa、＝0.20時，＝eq\f(2x,4－2x)＝0.20，解之得x＝eq\f(1,3)，則氮氣的轉(zhuǎn)化率α＝eq\f(1,3)×100%≈33.33%，平衡時N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為eq\f(2,3)mol、2mol、eq\f(2,3)mol，其物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為eq\f(1,5)、eq\f(3,5)、eq\f(1,5)，則該溫度下Keq\o\al(',P)＝eq\f((eq\f(1,5)P2)2,eq\f(1,5)P2×(eq\f(3,5)P2)3)＝eq\f(25,27×400)(MPa)-2因此，該溫度時，反應(yīng)eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(g)的平衡常數(shù)Kp＝eq\r(Keq\o\al(',P))＝eq\r(eq\f(25,27×400)(MPa)-2)＝eq\r(\f(1,432))(MPa)-1。11.(2023年湖北卷節(jié)選)納米碗C40H10是一種奇特的碗狀共軛體系。高溫條件下，C40H10可以由C40H20分子經(jīng)過連續(xù)5步氫抽提和閉環(huán)脫氫反應(yīng)生成。C40H20(g)eq\o(,\s\up7(H?))C40H18(g)＋H2(g)的反應(yīng)機理和能量變化如下：(4)1200K時，假定體系內(nèi)只有反應(yīng)C40H12(g)C40H10(g)＋H2(g)發(fā)生，反應(yīng)過程中壓強恒定為P0(即C40H12的初始壓強)，平衡轉(zhuǎn)化率為α，該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp為_______(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。(5)40H19(g)C40H18(g)＋H?(g)及反應(yīng)的lnK(K為平衡常數(shù))隨溫度倒數(shù)的關(guān)系如圖所示。已知本實驗條件下，lnK＝－eq\f(△H,RT)＋c(R為理想氣體常數(shù)，c為截距)。圖中兩條線幾乎平行，從結(jié)構(gòu)的角度分析其原因是______________________________________________________。答案：(4)P0eq\f(α2,1－α2)(5)在反應(yīng)過程中，斷裂和形成的化學(xué)鍵相同解析：(4)1200K時，假定體系內(nèi)只有反應(yīng)C40H12(g)C40H10(g)＋H2(g)的△H＝發(fā)生，反應(yīng)過程中壓強恒定為P0(即C40H12的初始壓強)，平衡轉(zhuǎn)化率為α，設(shè)起始量為1mol，則根據(jù)信息列出三段式為：C40H12(g)C40H10(g)＋H2(g)起始(mol)100轉(zhuǎn)化(mol)ααα平衡(mol)1－ααα則P(C40H12)＝P0eq\f(1－α,1＋α)，P(C40H10)＝P0eq\f(α,1＋α)，P(H2)＝P0eq\f(α,1＋α)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝eq\f((P0eq\f(α,1＋α))(P0eq\f(α,1＋α)),P0eq\f(1－α,1＋α))=P0eq\f(α2,1－α2)，故答案為：P0eq\f(α2,1－α2)；(5)40H19(g)C40H18(g)＋H?(g)及40H11(g)C40H10(g)＋H?(g)反應(yīng)的lnK(K為平衡常數(shù))隨溫度倒數(shù)的關(guān)系如圖。圖中兩條線幾乎平行，說明斜率幾乎相等，根據(jù)lnK＝－eq\f(△H,RT)＋c(R為理想氣體常數(shù)，c為截距)可知，斜率相等，則說明焓變相等，因為在反應(yīng)過程中，斷裂和形成的化學(xué)鍵相同，故答案為：在反應(yīng)過程中，斷裂和形成的化學(xué)鍵相同；12．(2023年重慶卷節(jié)選)銀及其化合物在催化與電化學(xué)等領(lǐng)域中具有重要應(yīng)用。(2)一定條件下，銀催化劑表面上存在反應(yīng)：Ag2O(s)2Ag(s)＋eq\f(1,2)O2(g)，該反應(yīng)平衡壓強Pc與溫度T的關(guān)系如下：T/K401443463Pc/kPa1051100①463K時的平衡常數(shù)Kp＝_______(kPa)eq\f(1,2)。②起始狀態(tài)Ⅰ中有Ag2O、Ag和O2，經(jīng)下列過程達(dá)到各平衡狀態(tài)：已知狀態(tài)Ⅰ和Ⅲ的固體質(zhì)量相等，下列敘述正確的是_______(填字母)。A．從Ⅰ到Ⅱ的過程△S＞0B．Pc(Ⅱ)＞Pc(Ⅲ)C．平衡常數(shù)：K(Ⅱ)＞K(Ⅳ)D．若體積V(Ⅲ)＝2V(Ⅰ)，則Q(Ⅰ)＝eq\r(2)K(Ⅲ)E．逆反應(yīng)的速率：v(Ⅰ)＞v(Ⅱ)＝v(Ⅲ)＞v(Ⅳ)③某溫度下，向恒容容器中加入Ag2O，分解過程中反應(yīng)速率v(O2)與壓強P的關(guān)系為v(O2)＝k(1－eq\f(P,Pc))，k為速率常數(shù)(定溫下為常數(shù))。當(dāng)固體質(zhì)量減少4%時，逆反應(yīng)速率最大。若轉(zhuǎn)化率為14.5%，則v(O2)＝_______(用k表示)。答案：(2)①10②CDE③eq\f(3k,4)解析：(2)①反應(yīng)中只有氧氣為氣體，結(jié)合表格數(shù)據(jù)可知，463K時的平衡常數(shù)Kp＝Peq\f(1,2)(O2)＝10(kPa)eq\f(1,2)。②結(jié)合表格數(shù)據(jù)可知，升高溫度，壓強變大，平衡正向移動，則反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；A．從Ⅱ到Ⅲ為體積增大，反應(yīng)正向移動的過程，導(dǎo)致固體質(zhì)量減小，已知狀態(tài)Ⅰ和Ⅲ的固體質(zhì)量相等，則從Ⅰ到Ⅱ的過程為固體質(zhì)量增大的過程，平衡逆向移動，為熵減過程，故從Ⅰ到Ⅱ的過程△S＜0，A錯誤；B．平衡常數(shù)Kp＝只受溫度的影響，則Pc(Ⅱ)＝Pc(Ⅲ)，B錯誤；C．反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，降低溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，故平衡常數(shù)：K(Ⅱ)＞K(Ⅳ)，C正確；D．已知狀態(tài)Ⅰ和Ⅲ的固體質(zhì)量相等，則氧氣的物質(zhì)的量相等，若體積V(Ⅲ)＝2V(Ⅰ)，根據(jù)阿伏伽德羅定律可知，P(O2,Ⅰ)＝2P(O2,Ⅲ)，Q(Ⅰ)＝Peq\f(1,2)(O2,Ⅰ)，K(Ⅲ)＝Peq\f(1,2)(O2,Ⅲ)，則Q(Ⅰ)＝eq\r(2)K(Ⅲ)，D正確；E．結(jié)合A分析可知，逆反應(yīng)的速率：v(Ⅰ)＞v(Ⅱ)；固體不影響反應(yīng)速率，溫度越低反應(yīng)速率越低，逆反應(yīng)的速率：v(Ⅱ)＝v(Ⅲ)＞v(Ⅳ)，故有逆反應(yīng)的速率：v(Ⅰ)＞v(Ⅱ)＝v(Ⅲ)＞v(Ⅳ)，E正確；故選CDE；③某溫度下，設(shè)向恒容容器中加入mgAg2O，當(dāng)固體質(zhì)量減少4%時，逆反應(yīng)速率最大，此時達(dá)到平衡狀態(tài)，減小質(zhì)量為生成氧氣的質(zhì)量，則生成eq\f(m×4%,32)molO2，若轉(zhuǎn)化率為14.5%，則此時生成eq\f(1,2)×eq\f(m×14.5%,232)molO2，根據(jù)阿伏伽德羅定律，此時eq\f(P,Pc)＝eq\f(eq\f(1,2)×eq\f(m×14.5%,232),eq\f(m×4%,32))＝eq\f(1,4)，故v(O2)＝eq\f(3k,4)；三、速率常數(shù)與化學(xué)平衡常數(shù)的關(guān)系13.(2024屆黑龍江大慶實驗中學(xué))工業(yè)上利用CO2和H2制備HCOOH，相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如下表所示：鍵C＝OH－HO－HC－HC－O鍵能/kJ?mol－1745436462.8413.4351已知：①溫度為T1℃時，CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)K＝2②實驗測得：正＝k正c(CO2)c(H2)，v逆＝k逆c(HCOOH)，k正、k逆為速率常數(shù)下列說法錯誤的是A.T1℃時，密閉容器充入濃度均為1mol·L－1的CO2(g)、H2(g)，反應(yīng)至平衡，則HCOOH(g)體積分?jǐn)?shù)為1/3B.反應(yīng)CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)△H＜0C.若溫度為T2℃時，k正＝1.9k逆，則T2℃＜T1℃D.T1℃時，若向平衡后的體系中再充入CO2(g)、H2(g)、HCOOH(g)各1mol，此時正＞v逆答案：C解析：A．設(shè)平衡時生成甲酸的濃度為amol/L，根據(jù)三段式列式：CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)起始(mol/L)110轉(zhuǎn)化(mol/L)aaa平衡(mol/L)1－a1－aa則eq\f(a,(1－a)?(1－a))＝2，解得a=0.5，則HCOOH(g)體積分?jǐn)?shù)為eq\f(a,(1－a)＋(1－a)＋a)＝eq\f(1,3)，A正確；B．反應(yīng)熱=反應(yīng)物的鍵能之和-生成物的鍵能之和的差值，反應(yīng)△H＝(745kJ/mol×2＋436kJ/mol)－(745kJ/mol＋426kJ/mol＋413.4kJ/mol＋351kJ/mol)＜0，故B正確；C．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度越高，化學(xué)平衡常數(shù)越小，由溫度為T2℃時，k正＝1.9k逆，可知，溫度為T2℃時K＝eq\f(k正,k逆)＝1.9，又知溫度為T1℃時，K＝2，則反應(yīng)溫度T2℃>T1℃，則C錯誤；D．T1℃時，達(dá)平衡，K＝eq\f(c(HCOOH),c(CO2)c(H2))＝eq\f(0.5,0.5×0.5)＝2，若向平衡后的體系中再充入T1℃各1mol，Qc＝eq\f(c(HCOOH),c(CO2)c(H2))＜2，平衡正向移動，此時正＞v逆，D正確；14.(2023屆浙江溫州二模)工業(yè)上利用CO2和H2制備HCOOH，相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如下表所示：鍵C＝OH－HO－HC－HC－O鍵能/kJ?mol－1745436462.8413.4351已知：①溫度為T1℃時，CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)K＝2；②實驗測得：正＝k正c(CO2)?c(H2)，v逆＝k逆c(HCOOH)，k正、k逆為速率常數(shù)。下列說法不正確的是A.反應(yīng)CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)的△H＜0B.T1℃時，密閉容器充入濃度均為1mol·L－1的CO2(g)、H2(g)，反應(yīng)至平衡，則HCOOH(g)體積分?jǐn)?shù)為eq\f(1,3)C.T1℃時，k逆＝0.5k正D.若溫度為T2℃時，k逆＝2.1k正，則T2℃＞T1℃答案：D解析：T1℃時，反應(yīng)達(dá)到平衡時，正逆反應(yīng)速率相等，則正＝k正c(CO2)?c(H2)，v逆＝k逆c(HCOOH)，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(k正,k逆)＝eq\f(c(HCOOH),c(CO2)?c(H2))，設(shè)平衡時生成甲酸的濃度為amol/L，由題意可建立如下三段式：CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)起始(mol/L)110轉(zhuǎn)化(mol/L)aaa平衡(mol/L)1－a1－aa由平衡常數(shù)可得：a(1－a)(1－a)＝2，解得a＝0.5，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(c(HCOOH),c(CO2)?c(H2))＝eq\f(0.5,0.5×0.5)＝2。A．由反應(yīng)熱與反應(yīng)物的鍵能之和和生成物的鍵能之和的差值相等可知，反應(yīng)△H＝(745kJ/mol×2＋436kJ/mol)－(745kJ/mol＋426kJ/mol＋413.4kJ/mol＋351kJ/mol)＜0，故A正確；B．由分析可知，甲酸的體積分?jǐn)?shù)為eq\f(0.5mol,1.5mol)＝eq\f(1,3)，故B正確；C．由分析可知，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(k正,k逆)＝2，則k逆＝0.5k正，故C正確；D．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，化學(xué)平衡常數(shù)減小，由溫度為T2℃時，k正＝2.1k逆可知，反應(yīng)的平衡常數(shù)K′＝eq\f(k正,k逆)＝2.1＞K，則反應(yīng)溫度T2℃＜T1℃，故D錯誤；15.(2024屆湖北高中名校聯(lián)盟節(jié)選)氮氧化物是形成酸雨和光化學(xué)煙霧的主要物質(zhì)之一。研究消除氮氧化物的反應(yīng)機理，對建設(shè)生態(tài)文明、美麗中國具有重要意義。回答下列問題：(1)NO2是工業(yè)合成硝酸的中間產(chǎn)物，也是一種主要的大氣污染物，工業(yè)可采用CH4消除NO2污染，主要原理為CH4(g)＋2NO2(g)CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g)△H。②在3.0L恒溫密閉容器中通入1molCH4和2molNO2，進行上述反應(yīng)，容器內(nèi)氣體總壓強(p)隨反應(yīng)時間(t)變化的數(shù)據(jù)如表所示：反應(yīng)時間t/min0246810總壓強p/×100kPa4.805.445.765.926.006.00則0～4min用NO2表示該反應(yīng)的平均速率v(NO2)＝________mol/(L?min)，該溫度下的平衡常數(shù)Kp＝_________kPa。(2)N2O曾用作麻醉劑，其分解的方程式為2N2O(g)2N2(g)＋O2(g)，分別向四個密閉容器中充入如表所示相應(yīng)氣體，進行上述反應(yīng)。容器I、II、III中N2O的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線如圖所示：①若容器IV保持370℃，則起始反應(yīng)速率v正(N2O)_______2v逆(O2)(填“＞”“＜”或“=”)。②A、B、C三點中壓強最大的是_______。③碘蒸氣的存在能大幅度提高N2O的分解速率，反應(yīng)歷程如下：第一步I2(g)2I(g)(快速平衡，平衡常數(shù)為K)第二步I(g)+N2O(g)N2(g)＋I(xiàn)O(g)(慢反應(yīng))第三步2IO(g)+2N2O(g)2N2(g)+2O2(g)+I2(g)(快反應(yīng))則第二步的活化能________(填“＞”“＜”或“＝”)第三步的活化能。實驗表明，碘蒸氣存在時N2O分解速率方程v＝k?c(N2O)?c0.5(I2)(k為速率常數(shù))，已知第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡，其反應(yīng)速率方程v＝k1?c(N2O)?c(I)(k1為速率常數(shù))。則第一步反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝_____(用k和k1表示)。答案：(1)②0.13240(2)①＜②C③＞eq\f(k2,keq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)))解析：(1)②0~4min內(nèi)，n(混)＝eq\f(5.76×100kPa,4.80×100kPa)×3mol＝3.6mol，利用差量法，可求出參加反應(yīng)NO2的物質(zhì)的量為(3.6mol－3mol)×2＝1.2mol，用NO2表示該反應(yīng)的平均速率v(NO2)＝eq\f(1.2mol,3.0L×4min)＝0.1mol/(L?min)。平衡時，n(混)＝eq\f(6.00×100kPa,4.80×100kPa)×3mol=3.75mol，利用差量法，可求出參加反應(yīng)CH4的物質(zhì)的量為(3.75mol－3mol)×1＝0.75mol，則平衡時，CH4、NO2、CO2、H2O(g)、N2的物質(zhì)的量分別為0.25mol、0.5mol、0.75mol、1.5mol、0.75mol，該溫度下的平衡常數(shù)Kp＝eq\f(eq\f(0.75,3.75)×600kPa×(eq\f(1.5,3.75)×600kPa)2×eq\f(0.75,3.75)×600kPa,eq\f(0.25,3.75)×600kPa×(eq\f(0.5,3.75)×600kPa)2)＝3240kPa。(2)①對于反應(yīng)2N2O(g)2N2(g)+O2(g)，370℃時，在容器Ⅰ中，N2O的起始物質(zhì)的量為0.1mol，變化量為0.1mol×40%＝0.04mol，則平衡時，N2O、N2、O2的物質(zhì)的量分別為0.06mol、0.04mol、0.02mol，則平衡常數(shù)K＝eq\f(0.042×0.02,0.062)≈0.0089。若容器IV保持370℃，則濃度商Qc＝eq\f(0.042×0.04,0.062)＞K，所以平衡逆向移動，起始反應(yīng)速率v正(N2O)＜2v逆(O2)。②370℃時，增大壓強，平衡逆向移動，N2O的轉(zhuǎn)化率減小，則I、II、III中容器內(nèi)的壓強依次增大，從曲線變化可以看出，升高溫度，平衡正向移動，則壓強增大，所以A、B、C三點中壓強最大的是C。③慢反應(yīng)的活化能大，第二步反應(yīng)為慢反應(yīng)，第三步反應(yīng)為快反應(yīng)，則第二步的活化能＞第三步的活化能。實驗表明，碘蒸氣存在時N2O分解速率方程v＝k?c(N2O)?c0.5(I2)(k為速率常數(shù))，已知第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡，其反應(yīng)速率方程v＝k1?c(N2O)?c(I)(k1為速率常數(shù))。則平衡時，k?c(N2O)?c0.5(I2)＝k1?c(N2O)?c(I)，第一步反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(c2(I),c(I2))＝eq\f(k2,keq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)))。16.(2024屆杭州高級中學(xué)節(jié)選)用CO2、CO和H2在催化劑作用下制取甲烷、甲醇、乙烯等有重要的意義。(3)以CO2為原料催化加氫合成C2H4的反應(yīng)方程式：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)△H。常壓下，F(xiàn)eCoMnK/BeO作催化劑，按n(CO2)∶n(H2)＝l∶3(總物質(zhì)的量為4amol)的投料比充入密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，測得溫度對CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效率影響情況如圖1所示。①250℃下，上述反應(yīng)達(dá)到平衡時容器體積為VL，則此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_____(用含a、V的代數(shù)式表示)。答案：(3)①eq\f(V3,1.56?a3)解析：(3)①根據(jù)題意，投料比n(H2)∶n(CO2)＝3∶1，且n(H2)＋n(CO2)＝4amol，則n(CO2)＝amol，n(H2)＝3amol，由圖可知，250℃下，CO2轉(zhuǎn)化率為50％，則其變化量：0.5amol，列三段式：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)起始(mol)a3a00轉(zhuǎn)化(mol)0.5a1.5a0.25aa平衡(mol)0.5a1.5a0.25aa平衡時容器體積為V，平衡常數(shù)：K＝eq\f(c(C2H4)?c4(H2O),c2(CO2)?c6(H2))＝eq\f(V3,1.56?a3)；17．N2O4與NO2之間存在反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)。將一定量的N2O4放入恒容密閉容器中，在一定條件下，該反應(yīng)N2O4、NO2的消耗速率與自身壓強間存在關(guān)系：v(N2O4)＝k1·p(N2O4)，v(NO2)＝k2·p2(NO2)，其中k1、k2是與反應(yīng)溫度有關(guān)的常數(shù)。則一定溫度下，k1、k2與平衡常數(shù)Kp的關(guān)系是k1＝________。答案：eq\f(1,2)Kpk2解析：Kp＝eq\f(p2(NO2),p(N2O4))，平衡時NO2、N2O4的消耗速率之比為v(NO2)∶v(N2O4)＝k2p2(NO2)∶k1p(N2O4)＝2∶1。18.(2022屆八省八校節(jié)選)甲醇是重要的化工原料，研究甲醇的制備及用途在工業(yè)上有重要的意義。(2)對于反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，v正＝k正p(CO2)p3(H2)，v逆＝k逆p(CH3OH)p(H2O)。其中k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù)，p為氣體分壓(分壓=物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)×總壓)。在540K下，按初始投料比n(CO2)∶n(H2)＝3∶1、n(CO2)∶n(H2)=1∶1、n(CO2)∶n(H2)=1∶3，得到不同壓強條件下H2的平衡轉(zhuǎn)化率關(guān)系圖：①比較a、b、c各曲線所表示的投料比大小順序為(用字母表示)。②點N在線b上，計算540K的壓強平衡常數(shù)Kp=(用平衡分壓代替平衡濃度計算)。③540K條件下，某容器測得某時刻p(CO2)=0.2MPa，p(CH3OH)=p(H2O)=0.1MPa，p(H2)=0.4MPa，此時v正∶v逆=。答案：(2)a>b>c

0.5(MPa)-2

0.64解析：(2)①投料比越大，氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率越高，因此a代表n(CO2)：n(H2)=3:1，b代表n(CO2)：n(H2)=1:1，c代表n(CO2)：n(H2)=1:3，a、b、c各曲線所表示的投料比大小順序為a>b>c。②N點為投料比n(CO2)：n(H2)=1:1，氫氣平衡轉(zhuǎn)化率為60%，設(shè)初始二氧化碳和氫氣的物質(zhì)的量都為1mol，列三段式：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)初始時物質(zhì)的量/mol1100轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量/mol0.20.60.20.2平衡時物質(zhì)的量/mol0.80.40.20.2平衡時二氧化碳分壓為：，同樣的方法，平衡時氫氣分壓：0.5MPa，甲醇分壓0.25MPa，水蒸氣分壓0.25MPa，則壓強平衡常數(shù)。③v正＝k正p(CO2)p3(H2)，v逆＝k逆p(CH3OH)p(H2O)，v正/v逆＝k正p(CO2)p3(H2)/k逆p(CH3OH)p(H2O)＝。

知識梳理?智能提升考點一化學(xué)平衡常數(shù)的概念及表達(dá)式1．化學(xué)平衡常數(shù)(Kc)在一定溫度下，當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)，用符號K表示。2．?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式(1)對于反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，K＝eq\f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B))(固體和純液體的濃度視為常數(shù)，通常不計入平衡常數(shù)表達(dá)式中)。(2)平衡常數(shù)與方程式的關(guān)系①在相同溫度下，對于給定的可逆反應(yīng)，正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，即K正＝eq\f(1,K逆)。②方程式乘以某個系數(shù)x，則平衡常數(shù)變?yōu)樵瓉淼膞次方。③兩方程衡常數(shù)的乘積，即K總＝K1·K2。3.化學(xué)平衡常數(shù)(Kp)(1)定義有氣體參與的反應(yīng)，在化學(xué)平衡體系中，各氣體物質(zhì)的分壓替代平衡濃度，計算的平衡常數(shù)叫壓強平衡常數(shù)。(2)數(shù)學(xué)表達(dá)式對于一般可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pc(g)＋qD(g)，當(dāng)在一定溫度下達(dá)到平衡時其壓強平衡常數(shù)Kp可表示為Kp＝eq\f(pp(C)·pq(D),pm(A)·pn(B))，其中p(A)、p(B)、p(C)、p(D)表示反應(yīng)物和生成物的分壓，用平衡分壓可以這樣計算：分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。p(總)＝p(A)＋p(B)＋p(C)＋p(D)；eq\f(p(A),p(B))＝eq\f(n(A),n(B))＝eq\f(c(A),c(B))(3)計算技巧：第一步，根據(jù)“三段式”法計算平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度；第二步，計算各氣體組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù)；第三步，根據(jù)分壓計算公式求出各氣體物質(zhì)的分壓，某氣體的分壓＝氣體總壓強×該氣體的體積分?jǐn)?shù)(或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))；第四步，根據(jù)平衡常數(shù)計算公式代入計算。例如，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，壓強平衡常數(shù)表達(dá)式為Kp＝eq\f(p2(NH3),p(N2)·p3(H2))。考點二“三段式”突破平衡常數(shù)與“二率”的相關(guān)計算1．三段式計算“三段式法”是有效解答化學(xué)平衡計算題的“萬能鑰匙”。解題時，要注意準(zhǔn)確地列出起始量、變化量、平衡量，按題目要求進行計算，同時還要注意單位的統(tǒng)一。(1)分析三個量：即起始量、變化量、平衡量。(2)明確三個關(guān)系①對于同一反應(yīng)物，起始量－變化量＝平衡量。②對于同一生成物，起始量＋變化量＝平衡量。③各轉(zhuǎn)化量之比等于各反應(yīng)物的化學(xué)計量數(shù)之比。2．計算模式對以下反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A(yù)、B起始物質(zhì)的量(mol)分別為a、b，達(dá)到平衡后，A的消耗量為mxmol，容器容積為VL。mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始/molab00變化/molmx

nxpxqx平衡/mola－mx

b－nxpxqx則有①K＝eq\f((\f(px,V))p·(\f(qx,V))q,(\f(a－mx,V))m·(\f(b－nx,V))n)。②c平(A)＝eq\f(a－mx,V)mol·L－1。③α(A)平＝eq\f(mx,a)×100%，α(A)∶α(B)＝eq\f(mx,a)∶eq\f(nx,b)＝eq\f(mb,na)。④φ(A)＝eq\f(a－mx,a＋b＋(p＋q－m－n)x)×100%。⑤eq\f(p(平),p(始))＝eq\f(a＋b＋(p＋q－m－n)x,a＋b)。⑥eq\x\to(ρ)(混)＝eq\f(a·M(A)＋b·M(B),V)g·L－1。⑦eq\x\to(M)＝eq\f(a·M(A)＋b·M(B),a＋b＋(p＋q－m－n)x)g·mol－1。⑧生成物的產(chǎn)率：實際產(chǎn)量(指生成物)占理論產(chǎn)量的百分?jǐn)?shù)。一般來講，轉(zhuǎn)化率越大，原料利用率越高，產(chǎn)率越大。產(chǎn)率＝eq\f(實際產(chǎn)量,理論產(chǎn)量)×100%。考點三速率常數(shù)與化學(xué)平衡常數(shù)的關(guān)系1．假設(shè)基元反應(yīng)(能夠一步完成的反應(yīng))為aA(g)＋bB(g)=cC(g)＋dD(g)，其速率可表示為v＝k·ca(A)·cb(B)，式中的k稱為反應(yīng)速率常數(shù)或速率常數(shù)，它表示單位濃度下的化學(xué)反應(yīng)速率，與濃度無關(guān)，但受溫度、催化劑、固體表面性質(zhì)等因素的影響，通常反應(yīng)速率常數(shù)越大，反應(yīng)進行得越快。不同反應(yīng)有不同的速率常數(shù)。2．正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)與平衡常數(shù)的關(guān)系對于基元反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，v正＝k正·ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆·cc(C)·cd(D)，平衡常數(shù)K＝eq\f(cc(C)·cd(D),ca(A)·cb(B))＝eq\f(k正·v逆,k逆·v正)，反應(yīng)達(dá)到平衡時v正＝v逆，故K＝eq\f(k正,k逆)。

強化訓(xùn)練?鞏固考點1．(2024屆廣東實驗中學(xué)六校聯(lián)考)在恒容密閉容器中，發(fā)生基元反應(yīng)A(g)2B(g)ΔH，已知(正)＝k正?c(A)，(逆)＝k逆?c2(B)在不同溫度下，測得c(A)或c(B)隨時間t的變化曲線如圖，則下列說法正確的是A.曲線Ⅱ、Ⅲ代表B的濃度變化，且△H＜0B.曲線Ⅰ代表A的濃度變化，且將在t2后不再變C．a(chǎn)、b、c三點的逆反應(yīng)速率：c＞a＞bD.若k正、k逆為反應(yīng)的速率常數(shù)，T1溫度時eq\f(k正,k逆)＝36答案：C解析：A．由方程式可知，曲線Ⅱ、Ⅲ代表B的濃度變化，由圖可知，T2時反應(yīng)先達(dá)到平衡，B的濃度T2大于T1，則反應(yīng)溫度T2大于T1，平衡向正反應(yīng)方向移動，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)ΔH＞0，故A錯誤；B．由方程式可知，曲線Ⅰ代表A的濃度變化，溫度為T2時，溫度不變，A的濃度在t2后不再變，若溫度為T1，反應(yīng)未達(dá)到平衡，A的濃度將減小，故B錯誤；C．由圖可知，a點、c點的反應(yīng)溫度高于b點，a點、b點為平衡的形成過程，c點反應(yīng)達(dá)到平衡，反應(yīng)溫度越高，逆反應(yīng)速率越快，平衡形成過程中的逆反應(yīng)速率小于平衡時逆反應(yīng)速率，則a、b、c三點的逆反應(yīng)速率大小順序為c＞a＞b，故C正確；D．反應(yīng)達(dá)到平衡時，正逆反應(yīng)速率相等，則(正)＝k正?c(A)＝(逆)＝k逆?c2(B)，eq\f(k正,k逆)＝eq\f(c2(B),c(A))，由圖可知，T1溫度反應(yīng)達(dá)到平衡時，B的濃度為0.06mol/L，由方程式可知，A的濃度為0.04mol/L－0.06mol/L×eq\f(1,2)＝0.01mol/L，所以eq\f(k正,k逆)＝eq\f(c2(B),c(A))＝eq\f(0.062,0.01)＝0.036，故D錯誤；2.(2024屆河北唐山第一中學(xué))已知2NO＋2H2＝2H2O＋N2的速率方程為υ正＝k正cα(NO)cβ(H2)，在800℃下測定了不同初始濃度及正反應(yīng)速率的關(guān)系，數(shù)據(jù)如表，則下列說法中正確的是實驗c0(NO)/(mol·L-l)c0(H2)/(mol·L-l)v正111v2214v3122v42x16vA.α、β的值分別為2、1B.表中的x為4C.降低溫度，k正可能增大D.若υ逆＝k逆c2(H2O)c(N2)，則Kc＝eq\f(k正,k逆)答案：AB解析：A．比較表中1、2兩組的數(shù)據(jù)可知，NO濃度變?yōu)樵瓉淼?倍，反應(yīng)速率變?yōu)樵瓉淼?倍，故α=2，1、3兩組數(shù)據(jù)可知，H2的濃度變?yōu)樵瓉淼?倍，反應(yīng)速率變?yōu)樵瓉淼?倍，故β＝1，A正確；B．根據(jù)A的分析可知，α＝2，β＝1，結(jié)合υ正＝k正cα(NO)cβ(H2)和表中數(shù)據(jù)可知，表中的x為4，B正確；C．降低溫度，反應(yīng)速率減慢，故k正不可能增大只能減小，C錯誤；D．若υ逆＝k逆c2(H2O)c(N2)，平衡時υ正＝υ逆，即k正c2(NO)c(H2)＝k逆c2(H2O)c(N2)，則Kc＝eq\f(c(N2)c2(H2O),c2(NO)c2(H2))＝eq\f(k正,c(H2)k逆)，D錯誤；3．(2024屆河北邯鄲大名一中)硫酸工業(yè)中。將SO2氧化為SO3是生產(chǎn)工藝中的重要環(huán)節(jié)。在溫度為T1條件下，在三個容積均為1L的恒容密閉容器中僅發(fā)生反應(yīng)，2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H＜0，實驗測得：正＝k正?c2(SO2)?c(O2)，v逆＝k逆?c2(SO3)。容器編號起始濃度/(mol·L-1)平衡濃度/(mol·L-1)c(SO2)c(O2)c(SO3)c(O2)Ⅰ0.60.300.2Ⅱ0.5x0.3Ⅲ0.30.250.2已知：k正、k逆為速率常數(shù)，僅受溫度的影響。下列說法錯誤的是A．達(dá)到平衡時，平衡常數(shù)和速率常數(shù)的關(guān)系：K＝eq\f(k正,k逆)B．若容器Ⅱ中達(dá)到平衡時eq\f(c(SO3),c(SO2))＝1，則x＝0.45C．容器Ⅲ中達(dá)到平衡時，c(O2)＜0.25mol·L-1D．當(dāng)溫度升高為T2時，k正、k逆分別增大m倍和n倍，則m＜n答案：BC解析：A．平衡常數(shù)K＝eq\f(c2(SO3),c2(SO2)?c(O2))＝eq\f(k正,k逆)，A項正確；B．根據(jù)三段式及容器Ⅰ中測得的數(shù)據(jù)可知，在該溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝1.25，容器Ⅱ中，達(dá)到平衡時eq\f(c(SO3),c(SO2))＝1，K＝eq\f(c2(SO3),c2(SO2)?c(O2))＝eq\f(1,c(O2))＝1.25，平衡時O2的濃度c(O2)＝0.8mol·L－1，列三段式：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)起始濃度/(mol/L)0.5x0.3變化濃度/(mol/L)2(x－0.8)(x－0.8)2(x－0.8)平衡濃度/(mol/L)0.5－2(x－0.8)0.80.3＋2(x－0.8)0.5－2(x－0.8)＝0.3＋2(x－0.8)，x＝0.85，B項錯誤；C．容器Ⅲ中Q＝eq\f(c2(SO3),c2(SO2)?c(O2))＝eq\f(0.22,0.32×0.25)＝1.78＞K，此時平衡向逆反應(yīng)方向移動，則平衡時O2的濃度c(O2)＞0.25mol·L－1，C項錯誤；D．△H＜0，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動，k逆增大的幅度更大，n＞m，D項正確；5．(2024屆湖北示范高中聯(lián)考)用焦炭還原NO2的反應(yīng)為：2NO2(g)＋2C(s)N2(g)＋2CO2(g)，在恒溫條件下，1molNO2和足量C發(fā)生反應(yīng)，測得平衡時CO2和NO2的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關(guān)系如圖所示；下列描述正確的是A．A、C兩點的濃度平衡常數(shù)關(guān)系：Kc(A)＞Kc(C)B．C點NO2轉(zhuǎn)化率最低C．B點時，該反應(yīng)的壓強平衡常數(shù)Kp(B)＝3.2MPaD．焦炭的用量越多，NO2的轉(zhuǎn)化率越高答案：C解析：A．A、C兩點溫度相同，平衡常數(shù)Kc(A)＝Kc(C)，A項錯誤；B．增大壓強平衡逆向移動，NO2濃度增大，則轉(zhuǎn)化率降低，故C點轉(zhuǎn)化率最高，B項錯誤；C．由圖可知，B點時，c(NO2)＝c(CO2)，而由方程式可知c(N2)＝eq\f(1,2)c(CO2)，所以B點時，NO2、N2、CO2平衡分壓分別為eq\f(2,5)×16MPa、eq\f(1,5)×16MPa、eq\f(2,5)×16MPa，B點時，該反應(yīng)的壓強平衡常數(shù)KpB＝eq\f(eq\f(1,5)×16×(eq\f(2,5)×16)2,(eq\f(2,5)×16)2)＝3.2MPa，C項正確；D．焦炭是固體，改變用量，對NO2的轉(zhuǎn)化率無影響，D項錯誤；6.(2024屆浙江溫州)一定溫度的密閉容器中，反應(yīng)A(g)＋B(g)2C(g)△H＞0達(dá)平衡。則下列有關(guān)說法不正確的是A.相同時間內(nèi)，存在消耗關(guān)系：△n(C)＝2△n(A)B.其他條件不變，增大壓強或添加催化劑，c(A)、c(B)不變C.反應(yīng)正向的活化能一定大于逆向的活化能D.同一溫度下，平衡濃度與平衡壓強存在關(guān)系：Kc＝Kp答案：B解析：A．化學(xué)反應(yīng)的速率比等于方程式計量數(shù)之比，相同時間內(nèi)，存在消耗關(guān)系：△n(C)＝2△n(A)，故A正確；B．反應(yīng)A(g)＋B(g)2C(g)是反應(yīng)前后氣體的體積不變的反應(yīng)，其他條件不變，增大壓強或添加催化劑，平衡不移動，但改變壓強后c(A)、c(B)可能發(fā)生改變，故B錯誤；C．反應(yīng)正向的活化能一定大于逆向的活化能，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故C正確；D．Kc被稱為平衡常數(shù)，它是用平衡濃度來量度的，Kc＝eq\f(c2(C),c(A)c(B))，對于氣相反應(yīng)，我們還可以用平衡分壓Kp，來表示對于氣相反應(yīng)A(g)＋B(g)2C(g)而言Kp＝eq\f(P2(C),P(A)P(B))，通過克拉伯龍方程PV＝nRT，我們可以導(dǎo)出Kp與K的關(guān)系Kp＝Kc(RT)△n(Δn＝2－1－1＝0)，同一溫度下，平衡濃度與平衡壓強存在關(guān)系：Kc＝Kp，故D正確；7．(2024屆山東臨沂)T℃時，向容積為2L的剛性容器中充入1molCO2和一定量的H2發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)＋2H2(g)HCHO(g)＋H2O(g)，達(dá)到平衡時，HCHO的分壓(分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))與起始eq\f(n(H2),n(CO2))的關(guān)系如圖所示。已知：初始加入2molH2時，容器內(nèi)氣體的總壓強為1.2pkPa。下列說法錯誤的是A．5min時反應(yīng)到達(dá)c點，v(H2)=0.1mol·L-1·min-1B．隨eq\f(n(H2),n(CO2))增大，HCHO的平衡壓強不斷增大C．b點時反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝eq\f(1.25,P)(kPa-1)D．c點時，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分壓均增大0.2pkPa，平衡正向移動答案：BD解析：A．起始時容器內(nèi)氣體總壓強為1.2pkPa，若5min時反應(yīng)到達(dá)c點，由分析可知，則v(H2)＝eq\f(2×0.5mol,2L×5min)＝0.1mol/(L?min)，A不符合題意；B．隨eq\f(n(H2),n(CO2))增大，平衡正向移動，CO2的轉(zhuǎn)化率增大，若H2的物質(zhì)的量無限制增大，則HCHO的平衡壓強肯定減小，即HCHO的平衡壓強不是不斷增大，B符合題意；C．溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變，故b點時反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)與c點對應(yīng)的平衡常數(shù)相等，由分析可知，c點平衡下，p(CO2)＝eq\f(0.5,3－0.5)×pkPa＝0.2pkPa，同理：p(H2)＝0.4pkPa，p(HCHO)＝p(H2O)＝0.2pkPa，故Kp＝eq\f(P(H2O)?P(HCHO),P(CO2)?P2(H2))＝eq\f(0.2P×0.2P,0.2P×(0.4P)2)(kPa-1)＝eq\f(5,4P)＝eq\f(1.25,P)(kPa-1)，C不符合題意；D．c點時，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分壓均增大0.20pkPa，則此時Qp＝eq\f(P(H2O)?P(HCHO),P(CO2)?P2(H2))＝eq\f(0.2P×0.4P,0.4P×(0.4P)2)＝eq\f(5,4P)＝Kp，平衡不移動，D符合題意；8．(2023屆廣東省考前模擬)在恒溫條件下，向盛有食鹽的2L恒容密閉容器中加入0.2molNO2、0.2molNO和0.1molCl2，發(fā)生如下兩個反應(yīng)：①2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)

△H1＜0，K1②2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)

△H2＜0

，K2，10分鐘時反應(yīng)達(dá)到平衡，測得容器內(nèi)體系的壓強減少20％，10分鐘內(nèi)用ClNO(g)表示的平均反應(yīng)速率v(ClNO)＝7.5×10-3mol·L-1·min-1。下列說法正確的是A．平衡時NO2的轉(zhuǎn)化率為40％B．其它條件保持不變，反應(yīng)在恒壓條件下進行，則平衡常數(shù)K2增大C．平衡后c(NO)＝2.5×10-2mol·L－1D．反應(yīng)4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常數(shù)為K＝eq\f(Keq\o\al(2,1),K2)答案：D解析：10min時反應(yīng)達(dá)到平衡，測得容器內(nèi)體系的壓強減少20％，則平衡時混合氣體總物質(zhì)的量為(0.2＋0.2＋0.1)mol×(1－20％)=0.4mol，10min內(nèi)用ClNO(g)表示的平均反應(yīng)速率v(ClNO)＝7.5×10-3mol·L-1·min-1，則平衡時n(ClNO)＝7.5×10-3mol·L-1·min-1×10min×2L=0.15mol，設(shè)①中反應(yīng)的NO2為xmol，②中反應(yīng)的Cl2為ymol，則：2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)

起始(mol)0.20轉(zhuǎn)化(mol)x0.5x平衡(mol)0.2-x0.5x2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)

起始(mol)0.20.10轉(zhuǎn)化(mol)2yy2y平衡(mol)0.2-2y0.1-y2y則0.5x＋2y＝0.15，(0.2－x＋0.2－2y＋0.1－y)＋0.5x＋2y＝0.4，聯(lián)立方程，解得x＝0.1、y＝0.05。A．平衡時NO2的轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.2mol－0.1mol,0.2mol)×100％＝50％，選項A錯誤；B．平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度不變，平衡常數(shù)不變，則其它條件保持不變，反應(yīng)在恒壓條件下進行，平衡常數(shù)K2不變，選項B錯誤；C．由分析可知，平衡后c(NO)＝eq\f((0.2－2y)mol,2L)＝eq\f((0.2－2×0.05)mol,2L)＝0.05mol·L－1，選項C錯誤；D．由蓋斯定律可知，由①×2－②可得反應(yīng)4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)，則其平衡常數(shù)K＝eq\f(Keq\o\al(2,1),K2)，選項D正確。9．(2023屆重慶八中預(yù)測)氫能是清潔的綠色能源。現(xiàn)有一種太陽能兩步法甲烷、水蒸氣催化重整制氫工藝，第I、II步反應(yīng)原理及反應(yīng)的lgKp~T關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是A．CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)△H＜0B．NiFe2O4改變反應(yīng)歷程，降低了反應(yīng)活化能，提升了反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率C．1000℃時，反應(yīng)CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)平衡常數(shù)Kp＝4D．某溫度下，向反應(yīng)體系中通入等體積的CH4(g)和H2O(g)，達(dá)到平衡時CH4的轉(zhuǎn)化率為60%、則此時混合氣體中H2的體積分?jǐn)?shù)為56.25%答案：D解析：A．由圖可知，第一步反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的升高而增大，屬于吸熱反應(yīng)，第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的升高而降低，屬于放熱反應(yīng)，且I升高的幅度大于II降低的幅度，則總反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A錯誤；B．甲烷、水蒸氣催化重整的過程中，NiFe2O4(s)作為催化劑，NiO(s)和FeO(s)可視作中間產(chǎn)物，改變了反應(yīng)的歷程，降低了活化能，加快了反應(yīng)速率，但是不改變平衡轉(zhuǎn)化率，B錯誤；C．1000°C時，第I步反應(yīng)、II步反應(yīng)的lgKp分別為3、1，則Kp1＝1000，Kp2＝10按定義Kp＝Kp1×Kp2＝1000×10＝104.，C錯誤；D．設(shè)投入的CH4(g)和H2O(g)的量為1，平衡時CH4的轉(zhuǎn)化率為60%，則平衡時，CH4(g)、H2O(g)、CO(g)、3H2的量分別為0.4、0.4、0.6、1.8，此時氫氣的體積分?jǐn)?shù)eq\f(1.8,0.4＋0.4＋0.6＋1.8)×100%＝56.25%，D正確；10．(2023屆泰安)下列有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的描述中正確的是A．化學(xué)平衡常數(shù)的大小取決于化學(xué)反應(yīng)的內(nèi)因，與其他外界條件無關(guān)B．相同溫度下，反應(yīng)A＋BC與反應(yīng)CA＋B的化學(xué)平衡常數(shù)相同C．反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<0的化學(xué)平衡常數(shù)隨溫度升高而增大D．反應(yīng)A(g)＋B(g)2C(g)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝eq\f(c2(C),c(A)·c(B))答案：D解析：化學(xué)平衡常數(shù)內(nèi)因由反應(yīng)物本身的性質(zhì)決定，外因只受溫度影響，A項錯；同溫下，同一反應(yīng)的正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，一般不相等，B項錯；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向移