專(zhuān)練41化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率計(jì)算授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)81頁(yè)1．[2022·廣東卷]恒容密閉容器中，BaSO4(s)＋4H2(g)?BaS(s)＋4H2O(g)在不同溫度下達(dá)平衡時(shí)，各組分的物質(zhì)的量(n)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．該反應(yīng)的ΔH<0B．a(chǎn)為n(H2O)隨溫度的變化曲線C．向平衡體系中充入惰性氣體，平衡不移動(dòng)D．向平衡體系中加入BaSO4，H2的平衡轉(zhuǎn)化率增大答案：C解析：溫度越高，達(dá)到平衡時(shí)，H2的物質(zhì)的量越少，說(shuō)明升高溫度，平衡正向移動(dòng)，則該反應(yīng)的ΔH>0，A項(xiàng)錯(cuò)誤；結(jié)合熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的狀態(tài)，由圖象曲線變化趨勢(shì)可知a上面的曲線為n(H2O)隨溫度的變化曲線，B項(xiàng)錯(cuò)誤；化學(xué)方程式中反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等，故向平衡體系中充入惰性氣體，平衡不移動(dòng)，C項(xiàng)正確；BaSO4為固態(tài)，向平衡體系中加入BaSO4，H2的平衡轉(zhuǎn)化率不變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．[2024·吉林卷]異山梨醇是一種由生物質(zhì)制備的高附加值化學(xué)品，150℃時(shí)其制備過(guò)程及相關(guān)物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如圖所示，15h后異山梨醇濃度不再變化。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．3h時(shí)，反應(yīng)②正、逆反應(yīng)速率相等B．該溫度下的平衡常數(shù)：①>②C．0～3h平均速率v(異山梨醇)＝0.014mol·kg－1·h－1D．反應(yīng)②加入催化劑不改變其平衡轉(zhuǎn)化率答案：A解析：3h時(shí)異山梨醇的濃度仍在增大，1，4-失水山梨醇的濃度仍在減小，說(shuō)明此刻反應(yīng)②未達(dá)到平衡狀態(tài)，即正、逆反應(yīng)速率不相等，A錯(cuò)誤；由題圖可知，3h時(shí)山梨醇的濃度已為0，副產(chǎn)物的濃度不變，說(shuō)明反應(yīng)①、③均是不可逆反應(yīng)，15h后異山梨醇的濃度不再變化，1，4-失水山梨醇的濃度大于0，說(shuō)明反應(yīng)②是可逆反應(yīng)，則該溫度下的平衡常數(shù)：①>②，B正確；0～3h內(nèi)平均速率v(異山梨醇)＝eq\f(0.042mol·kg－1,3h)＝0.014mol·kg－1·h－1，C正確；反應(yīng)②使用催化劑能加快反應(yīng)速率，縮短達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的時(shí)間，但是催化劑對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)無(wú)影響，故加入催化劑不改變其平衡轉(zhuǎn)化率，D正確。3．[2024·江蘇南通一模]反應(yīng)2C2H4(g)＋6NO(g)＋3O2(g)=4CO2(g)＋4H2O(g)＋3N2(g)可用于去除氮氧化物。Cu＋催化該反應(yīng)的過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．反應(yīng)過(guò)程中，Cu＋參與反應(yīng)，降低了反應(yīng)的焓變B．該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(c4（CO2）·c3（N2）,c2（C2H4）·c6（NO）·c3（O2）)C．其他條件不變時(shí)，增大eq\f(n（O2）,n（NO）)，NO的平衡轉(zhuǎn)化率減小D．步驟Ⅲ中每消耗1molCu＋(NO2)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為4×6.02×1023答案：D解析：先分析題干情境：再分析圖像情境：4．[2024·湖南師大附中高三月考]N2O5是一種新型硝化劑，一定溫度下發(fā)生反應(yīng)2N2O5(g)?4NO2(g)＋O2(g)ΔH>0，T1溫度下的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。t/s050010001500c(N2O5)/(mol·L－1)5.003.522.502.50下列說(shuō)法正確的是()A．該反應(yīng)在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行B．T1溫度下的平衡常數(shù)為K1＝125，1000s時(shí)N2O5(g)轉(zhuǎn)化率為50%C．其他條件不變時(shí)，T2溫度下反應(yīng)到1000s時(shí)測(cè)得N2O5(g)濃度為2.98mol·L－1，則T1<T2D．T1溫度下的平衡常數(shù)為K1，T2溫度下的平衡常數(shù)為K2，若T1>T2，則K1<K2答案：B解析：該反應(yīng)ΔH>0，ΔS>0，根據(jù)ΔG＝ΔH－TΔS可知高溫有利于自發(fā)進(jìn)行，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；T1溫度下，反應(yīng)到1000s時(shí)，反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，平衡時(shí)，c(N2O5)＝2.50mol·L－1，N2O5的濃度減小了2.50mol·L－1，轉(zhuǎn)化率為eq\f(2.50,5.00)×100%＝50%，則生成的c(NO2)＝5.00mol·L－1，c(O2)＝1.25mol·L－1，平衡常數(shù)K1＝eq\f(5.004×1.25,2.52)＝125，故B項(xiàng)正確；其他條件不變時(shí)，T2溫度下，1000s時(shí)，c(N2O5)＝2.98mol·L－1>2.50mol·L－1，則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)方向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)，則T1>T2，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則溫度越高，越有利于反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，即平衡常數(shù)越大，若T1>T2，則K1>K2，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.[2024·福建福州質(zhì)檢]在1L的密閉容器中充入2molN2和7molH2，發(fā)生反應(yīng)N2＋3H2?2NH3，保持其他條件不變，相同時(shí)間內(nèi)測(cè)得NH3的濃度與溫度的關(guān)系如圖所示。下列敘述不正確的是()A．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)B．a(chǎn)、c兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)：pa<pcC．溫度為T(mén)1K時(shí)，N2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%D．溫度為T(mén)1K時(shí)，再加入1molN2和1molNH3，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)答案：D解析：圖中a→b為建立平衡的過(guò)程，b→c為平衡移動(dòng)的過(guò)程，平衡后，升高溫度NH3的濃度降低，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A項(xiàng)正確；a、c兩點(diǎn)NH3的濃度相等，c點(diǎn)的溫度高于a點(diǎn)，則壓強(qiáng)pa<pc，B項(xiàng)正確；溫度為T(mén)1K時(shí)，氨氣的平衡濃度為2mol·L－1，容器的體積為1L，則反應(yīng)的N2為1mol，故N2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，C項(xiàng)正確；溫度為T(mén)1K時(shí)，N2、H2、NH3的平衡濃度分別為1mol·L－1、4mol·L－1、2mol·L－1，則該溫度下的平衡常數(shù)K＝eq\f(c2（NH3）,c（N2）×c3（H2）)＝eq\f(22,1×43)＝eq\f(1,16)，再加入1molN2和1molNH3后，N2、H2、NH3的濃度分別為2mol·L－1、4mol·L－1、3mol·L－1，此時(shí)Qc＝eq\f(c2（NH3）,c（N2）×c3（H2）)＝eq\f(32,2×43)>eq\f(1,16)，故平衡逆向移動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6．[2024·邢臺(tái)市高三月考]已知反應(yīng)：2NO(g)＋2H2(g)=N2(g)＋2H2O(g)生成N2的初始速率與NO、H2的初始濃度的關(guān)系為v＝kcx(NO)·cy(H2)，k是速率常數(shù)。在800℃時(shí)測(cè)得的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)初始濃度生成N2的初始速率/mol·(L·s)－1c(NO)/mol·L－1c(H2)/mol·L－112.00×10－36.00×10－31.92×10－321.00×10－36.00×10－34.80×10－432.00×10－33.00×10－39.60×10－4下列說(shuō)法不正確的是()A．關(guān)系式中x＝1、y＝2B．800℃時(shí)，k的值為8×104C．若800℃時(shí)，初始濃度c(NO)＝c(H2)＝4.00×10－3mol·L－l，則生成N2的初始速率為5.12×10－3mol·(L·s)－1D．當(dāng)其他條件不變時(shí)，升高溫度，速率常數(shù)k將增大答案：A解析：由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1和2可知，c(H2)不變，c(NO)擴(kuò)大1倍，反應(yīng)速率擴(kuò)大為原來(lái)的eq\f(1.92×10－3,4.80×10－4)＝4倍，則x＝2，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1和3可知，c(NO)不變，c(H2)擴(kuò)大1倍，反應(yīng)速率擴(kuò)大為原來(lái)的eq\f(1.92×10－3,9.6×10－4)＝2倍，則y＝1，故A錯(cuò)誤；根據(jù)數(shù)據(jù)1可知800℃時(shí)，k的值為eq\f(1.92×10－3,c2（NO）×c（H2）)＝eq\f(1.92×10－3,（2.00×10－3）2×（6.00×10－3）)＝8×104，故B正確；若800℃時(shí)，初始濃度c(NO)＝c(H2)＝4.00×10－3mol·L－1，則生成N2的初始速率v＝k×c2(NO)·c(H2)＝8×104×(4.00×10－3)2×(4.00×10－3)＝5.12×10－3mol·(L·s)－1，故C正確；溫度升高，反應(yīng)速率加快，則當(dāng)濃度和其它條件不變時(shí)，升高溫度，速率常數(shù)一定是增大的，故D正確。7．[2024·河北滄州七校聯(lián)盟期中]在容積為2L的剛性密閉容器中加入1molCO2和3molH2，發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)＋3H2(g)?CH3OH(g)＋H2O(g)。在其他條件不變的情況下，溫度對(duì)反應(yīng)的影響如圖所示(注：T1、T2均高于300℃)。下列說(shuō)法正確的是()A．該反應(yīng)的ΔH>0B．處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2，達(dá)到平衡時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)增大C．T2時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)消耗H2的平均反應(yīng)速率v(H2)＝eq\f(3nB,2tB)mol·L－1·min－1D．T2時(shí)，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為eq\f(neq\o\al(2,B),4)答案：C解析：由圖可知，當(dāng)其他條件相同時(shí)，T2時(shí)反應(yīng)速率較快，則溫度：T2>T1，T2時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)甲醇的物質(zhì)的量小于T1時(shí)，則說(shuō)明升高溫度平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0，A錯(cuò)誤；正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2，平衡逆向移動(dòng)，化學(xué)平衡常數(shù)減小，B錯(cuò)誤；在化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的物質(zhì)的量變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，由圖可知T2時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)Δn(CH3OH)＝nB，Δn(H2)∶Δn(CH3OH)＝3∶1，則Δn(H2)＝3nB，消耗H2的平均反應(yīng)速率v(H2)＝eq\f(3nB,2tB)mol·L－1·min－1，C正確；由三段式：CO2(g)＋3H2(g)?CH3OH(g)＋H2O(g)起始量/mol1300變化量/molnB3nBnBnB平衡量/mol1－nB3－3nBnBnB可知T2時(shí)，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(nB,2)))\s\up12(2),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1－nB,2)))\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3－3nB,2)))\s\up12(3))＝eq\f(4neq\o\al(2,B),27（1－nB）4)，D錯(cuò)誤。8．[2024·山東歷城二中月考]已知反應(yīng)：A(g)＋B(g)?C(g)＋D(g)，在一定壓強(qiáng)下，按x＝eq\f(n（B）,n（A）)(A的物質(zhì)的量始終為1mol)向密閉容器中充入A氣體與B氣體。圖甲表示平衡時(shí)，A氣體的體積分?jǐn)?shù)(V%)與溫度(T)、x的關(guān)系。圖乙表示x＝2時(shí)，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系。則下列說(shuō)法正確的是()A．圖甲中x2<1B．圖乙中，A線表示正反應(yīng)的平衡常數(shù)C．由圖乙可知，T1時(shí)K＝1，B的轉(zhuǎn)化率約為33.3%D．若在恒容絕熱裝置中進(jìn)行上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，裝置內(nèi)的氣體壓強(qiáng)將減小答案：C解析：增大B的物質(zhì)的量，平衡正向移動(dòng)，A的體積分?jǐn)?shù)減小，則甲中x2>1，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖甲可知，升高溫度A的體積分?jǐn)?shù)增大，平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則升高溫度正反應(yīng)的K減小，乙中曲線B表示正反應(yīng)的平衡常數(shù)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖乙可知，T1時(shí)x＝2，K＝1，設(shè)B的轉(zhuǎn)化量為amol，容器的容積為VL，列三段式：A(g)＋B(g)?C(g)＋D(g)起始量/mol1200轉(zhuǎn)化量/molaaaa平衡量/mol1－a2－aaaK＝eq\f(\f(a,V)×\f(a,V),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1－a,V)))×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2－a,V))))＝1，解得a＝eq\f(2,3)，則B的轉(zhuǎn)化率為eq\f(\f(2,3)mol,2mol)×100%≈33.3%，C項(xiàng)正確；由于該反應(yīng)為氣體分子數(shù)不變的放熱反應(yīng)，恒容絕熱裝置中進(jìn)行該反應(yīng)，氣體體積、物質(zhì)的量不變，溫度升高，達(dá)到平衡時(shí)，裝置內(nèi)的氣體壓強(qiáng)將增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9．[2024·合肥市質(zhì)量檢測(cè)]合成氨原料氣中的雜質(zhì)CO需預(yù)先用吸收液處理，其反應(yīng)為[Cu(NH3)2]＋(aq)＋CO(g)＋NH3(g)?[Cu(NH3)3CO]＋(aq)ΔH<0，吸收液在一定條件下可再生。下列敘述正確的是()A．CO中σ鍵和π鍵