化学平衡常数 知识点题库

（1） I.脱硝法：

已知H₂的燃烧热△H= -285.8kJ/mol，N₂(g) +O₂(g)=2NO(g)   △H= + 180kJ/mol。一定条件下，H₂还原NO生成液态水和一种无毒物质的热化学方程式为。

（2） II.化合法：

工业上用NO和Cl₂化合制备重要的合成用试剂NOCl( 亚硝酰氯)气体。

NOCl中N 元素的化合价为，NOCl的电子式为。

（3） 向1L恒容密团容器中通入2molNO(g)和1molCl₂(g)发生反应：2NO(g) + Cl₂(g) 2NOCl(g) △H，在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系如图所示。

①该反应的△H0(填“>"或“<”或“=”)，理由是。

②温度T₁时，Cl₂(g)在0~20min的平均反应速率为mol/(L·min)。

③温度T₂时，该反应的平衡常数K=(结果保留小数点后2位)。若反应在T₂达到平衡后，再向容器中充入2molNO(g)和1molCl₂(g)，当再达平衡时，c(NOCl)=(填“>”或“<”或“一”)1mol/L。

（4） III.电化学法：

用下图所示装置可以模拟消除NO₂获得铵态氮肥的过程。

该装置阳极电极反应式为。

（5） 电解后，向所得溶液中通入适量NH₃可增加铵态氮肥的产量，理由是。

（1） 已知：

2SO₂(g)＋O₂(g) 2SO₃(g)ΔH₁=-196.6kJ/mol

2NO(g)＋O₂(g) 2NO₂(g)ΔH₂=-113.8kJ/mol

NO₂(g)＋SO₂(g) SO₃(g)＋NO(g)ΔH₃

则ΔH₃＝，如果上述三个反应方程式的平衡常数分别为K₁、K₂、K₃ ， 则K₃＝(用K₁、K₂表示)。

（2） 如下图所示，A是恒容的密闭容器，B是一个体积可变的充气气囊。保持恒温，关闭K₂ ， 分别将2 mol NO和1 mol O₂通过K₁、K₃分别充入A、B中，发生的反应为2NO(g)＋O₂(g) 2NO₂(g)[不考虑2NO₂(g) N₂O₄(g)]，起始时A、B的体积相同均为a L。

①下列说法和示意图能说明A、B容器均达到平衡状态的是。

a．A、B容器中气体的颜色均不发生变化

b．A、B容器中NO和O₂物质的量浓度比均为2∶1

c．A、B容器中气体的密度不在发生变化

d．A、B容器中气体的平均摩尔质量不再发生变化

e.

②T ℃时，A容器中反应达到平衡时的平衡常数K_p＝0.27(kPa)^－1。若A容器中反应达到平衡时p(NO₂)＝200 kPa，则平衡时NO的转化率为。(K_p是用平衡分压代替平衡浓度计算所得的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数)

（3） 将0.2 mol SO₂和0.15 mol O₂通入2 L的密闭容器中，测得SO₂的物质的量随时间变化如下图实线所示。

①ab段平均反应速率(填“大于”“小于”或“等于”)bc段平均反应速率；de段平均反应速率为。

②仅改变某一个实验条件，测得SO₂的物质的量随时间变化如上图中虚线所示，则改变的条件是。

③如图电解装置可将雾霾中的NO、SO₂分别转化为NH₄⁺和SO₄^2－。阴极的电极反应式是。

（1） 现有反应③ H₂(g) + CO₂(g)  H₂O(g) + CO(g)，写出该反应的平衡常数K₃的数学表达式K₃=，根据反应①与②，可推导出K₁、K₂和K₃之间的关系式为。

（2） 从上表和K₁、K₂和K₃之间的关系可以推断：反应①是(填“吸”、“ 放”，下同)热反应，反应③是热反应。

（3） 图表示该反应③在时刻t₁达到平衡，在时刻t₂因改变某个条件而发生变化的情况：

①图中时刻t₂时改变的条件是(写出一种即可)，

②973K时测得反应①中CO₂和CO 的浓度分别为0.025mol/L和0.1mol/L，此时反应①是否处于化学平衡状态(选填“是”或“否”)， 化学反应速度υ(正)υ(逆)(选填“>”、“<”或“=”)。

（1） 化学平衡常数K=，K值越大，表示，已知：该反应K(300℃)＞K(350℃)，判断该反应是，(答“放热反应”或“吸热反应”)。

（2） 利用表中数据，用NO表示从0～2s内该反应的平均速率v＝。

（3） 当反应达到平衡后的t₂时刻，将混合气体通过“分子筛”，可以及时将产物NO₂分离出平衡体系，该操作对（填“正反应”或者“逆反应”）的反应速率影响大，请根据平衡移动原理，在下图中画出t₂时刻后平衡移动的示意图：。

（1） 在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)= 1 mol•L^-1 ， c(N)=2.4 mol•L^-1 ， 达到平衡后，M的转化率为60％，此时N的转化率为 ；该温度时K=。

（2） 若温度升高K值增大，则该反应为反应。（填“吸热”或“放热”）。理由。

（3） 若反应温度升高，M的转化率（填“增大”“减小”或“不变”；）  

（4） 若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c(M)= 4mol•L^-1, c(N)=a mol•L^-1;达到平衡后，c(P)=2 mol•L^-1,a=。

（5） 若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M) = c(N)= b mol•L^-1 ， 达到平衡后，M的转化率为。

（1） ①4NH₃(g)+5O₂(g)=4NO(g)+6H₂O(g)  ΔH₁

②2NH₃(g)+2O₂(g)=N₂O(g)+3H₂O(g)  ΔH₂

③2N₂O (g)=N₂O(g)+ O₂(g)  ΔH₃

上述反应ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃之间的关系式为ΔH₃= 。

（2） 恒压条件下，NO和O₂的起始浓度一定、催化反应时间相同，测得不同温度下NO转化为NO₂的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。

①图中X点所示条件下，反应 达到平衡(填“已经”或“未”)。

②2NO(g)+O₂(g) ⇌2NO₂(g)  ΔH0(填“>”或“<”)。

（3） 对于反应2NO+O₂ ⇌2NO₂ ， 有人提出如下反应历程：

第一步   2NO⇌N₂O₂    快速平衡

第二步   N₂O₂+O₂→2NO₂   慢反应

其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是______ (填标号)

（4） 已知：N₂O₄(g) ⇌2NO₂(g)   ΔH>0。298K时，将一定量N₂O₄气体充入恒容的密闭容器中发生反应。

①t₁时刻反应达到平衡，混合气体平衡总压强为p，N₂O₄气体的平衡转化率为25%，则NO₂分压为，(分压=总压×物质的量分数)，反应N₂O₄(g) ⇌2NO₂(g)的平衡常数K_x= (对于气相反应，用某组分B的物质的量分数x(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数，记作K_x)。

②若提高反应温度至315K，且在恒压情况下反应达到平衡，则N₂O₄气体的平衡转化率25%(填“＞”“=”“＜”)，原因是 。

（1） 依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。已知298K温度下：

①

②

③

反应 的焓变 =。(用含字母的代数式表示)

（2） 某研究小组发现用NH₃还原法也可以处理氮氧化物，发生反应4NH₃(g)＋6NO(g) 5N₂(g)＋6H₂O(g) =-1806.4kJ·mol^-1。

①下列事实能说明该反应达到平衡状态的是(填选项字母)。

a． b．NH₃(g)与H₂O(g)的物质的量之比保持不变

c．恒容密闭容器中气体的密度保持不变d．各组分的物质的量分数保持不变

②向一密闭容器中充入2molNH₃(g)和3molNO(g)，发生上述反应，平衡混合物中N₂的体积分数与压强、温度的关系如图所示(T代表温度)，判断T₁和T₂的大小关系：T₁T₂(填“＞”“＜”或“=”)。T₁时，A点的坐标为(0.75，20)，此时NO的转化率为(保留三位有效数字)。

（3） 科学研究表明，活性炭还原法也能处理氮氧化物，发生反应C(s)＋2NO(g) N₂(g)＋CO₂(g)△H＞0.某探究小组向恒容密闭容器中加入足量的活性炭和1.0molNO(g)，充分反应后达到化学平衡。其他条件不变，下列措施能同时提高化学反应速率和NO平衡转化率的是(填选项字母)。

a．通入氦气b．加入催化剂

c．除去体系中的CO₂d．升高温度

（4） 某种甲醇燃料电池的工作原理如图所示，则通入a气体的电极反应式为。

（5） CuS呈黑色，是最难溶的物质之一，由于它的难溶性使得一些看似不可能的反应可以发生。向0.01mol·L^-1CuSO₄溶液中，持续通入H₂S维持饱和(H₂S饱和浓度为0.1mol·L^-1)，发生反应：H₂S(aq)+Cu²⁺(aq) CuS(s)+2H⁺(aq)，该反应的化学平衡常数K为(保留2位有效数字)。已知： 。

（1） 处理烟气中的SO₂常用液吸法。室温下，将烟气通入浓氨水中得到(NH₄)₂SO₃溶液， 0.1 mol/L(NH₄)₂SO₃溶液的pH。 (填“>”、“＜”或“=”)7.将烟气通入(NH₄)₂SO₃溶液可以继续吸收SO₂ ， 用离子方程式表示出能继续吸收二氧化硫的原因。 (已知：25℃时，K_b(NH₃·H₂O)=1.8×10^-5；H₂SO_3：K_a1=1.5×10^-2 ， K_a2=1.0×10^-7)

（2） 处理烟气中氮氧化物常用活性炭还原法，反应为：C(s)+2NO(g)→N₂(g)+CO₂(g)。在T℃、100 kPa时，研究表明反应速率v(NO)=3×10^-3×p(NO)(kPa·min^-1)，该条件下现将1.5molC和2.5molNO充人恒容密闭容器中充分反应，达到平衡时测得p(N₂)=32kPa，则此时v(NO)=kPa·min^-1 ， 以p表示各气体的分压，该反应平衡常数Kp=。

（3） CO₂经催化加氢可以生成低碳燃料。科学家研究发现，在210℃~290℃，催化剂条件下CO₂和H₂可转化生成甲醇蒸气和水蒸气。

①230℃，向容器中充人0.5 mol CO₂和1.5molH₂ ， 当H₂转化率达80%时放热19.6kJ，写出该反应的热化学方程式。

②一定条件下，往2L恒容密闭容器中充人1.0 mol CO₂和3.0molH₂ ， 在不同催化剂作用下，CO₂的转化率随温度的变化如右图所示，催化效果最佳的催化剂是。(填催化剂“I”、“II”或“III”)。b点v_(正)v_(逆)(填“>”、“＜”或“=”)。此反应a点已达到平衡状态CO₂的转化率比c点高的原因是。

（1） Ⅰ、用纯净的碳酸钙粉末跟稀盐酸反应制取二氧化碳气体，请回答下列问题：

实验过程如图所示，分析判断：段化学反应速率最快。由该段图象说明：此反应属于(填“吸热”或“放热”)反应。

（2） 为了减缓上述反应的化学反应速率，欲向溶液中加入下列物质，你认为可行的是___(填字母)。

（3） 要减缓化学反应速率，除了上述方法外，你认为还可以采取的措施是。

（4） Ⅱ、下图是温度和压强对反应X＋Y 2Z影响的示意图。图中纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。

若Z和X为气体，则Y为体(填气或非气)。

（5） 升高温度，v_正，v_逆(填增大或减小)。

（6） 此平衡的平衡常数计算公式为：，温度升高，K(填增大或减小)。

（1） 已知：i.N₂(g)+O₂(g)=2NO(g) ΔH₁=+180kJ·mol^-1

ii.C(s)+O₂(g)=CO₂(g) ΔH₂=-393kJ·mol^-1

iii.2C(s)+O₂(g)=2CO(g) ΔH₃=-221kJ·mol^-1

则NO与CO反应iv的热化学方程式：。

（2） 某研究小组在三个容积为2L的恒容密闭容器中，在三种不同实验条件分别充入4molNO和4molCO发生上述反应iv。反应体系保持各自温度不变，体系总压强随时间的变化如图1所示：

①温度：T₁T₂(①②③问均选(填“<”“=”或“>”)。

②CO的平衡转化率：IIIIII。

③反应速率：a点的v_逆b点的v_正。

④若该反应的速率v_正=k_正·p²(CO)·p²(NO)(kPa·min^-1)，v_逆=k_逆·p(N₂)·p²(CO₂)(kPa·min^-1)，k_正与k_逆仅与温度有关，p(M)表示M的分压，分压=总压×物质的量分数。

i．T₁K下，NO的平衡转化率为，反应的平衡常数K_p=(kPa)^-1(以分压表示)。已知T₁K时k_正=60(kPa)^-3·min^-1 ， 则平衡时v_逆=kPa·min^-1。

ii．升高温度时，的比值。(选填“增大”“不变”或“减小”)。

（3） 反应iv在不同催化剂甲、乙条件下，NO的脱氮率在相同时间内随温度的变化如图2所示。在工业生产中应选用催化剂(填“甲”或“乙”)，理由是。

（1）    (用含x、y、z的式子表示)。

（2） ℃时，向某恒容密闭容器中通入一定量的和足量CaO发生反应： ， 的浓度随时间变化如下图所示：

则0～8min，用表示该反应速率为。

（3） ℃时，向2L的恒容密闭容器中通入和发生反应： ， 达平衡时的体积分数为40%，则的转化率为，℃时该反应的平衡常数。

（4） 已知：常温下，亚硫酸()在水中的电离平衡常数 ， 。用离子方程式解释亚硫酸钠溶液呈碱性的原因：，通过计算得出亚硫酸根第一步水解的平衡常数。