选修四化学平衡图像及平衡常数专题（难）

化学平衡图像及平衡常数专题

一、经典题型

1．已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2N2O4（正反应为放热反应）。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为1L的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如下图所示。根据右图，回答下列问题：

（1）图中共有两条曲线X和Y，其中曲线 表示NO2浓度随时间的变化；a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是 。

（2）前10min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)＝ mol/(L·min)；反应进行至25min时，曲线发生变化的原

是 。

（3）若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25min时还可以采取的措施是 。

A．加入催化剂 B．缩小容器体积 C升高温度 D加入一定量的N2O4

2．已知可逆反应CO＋H2O(g)

CO2＋H2，达到平衡时，K＝

，K是

常数，只与温度有关，与浓度无关。

（1）830K时，若起始时：c(CO)＝2mol/L，c(H2O)＝3mol/L，平衡时CO的转化率为60%，水蒸气的转化率为 ；K值为 。

（2）830K，若只将起始时c(H2O)改为6mol/L，则水蒸气的转化率为 。 （3）若830K时，起始浓度c(CO)＝a mol/L，c(H2O)＝b mol/L，H2的平衡浓度c(H2)＝c mol/L，

①a、b、c之间的关系式是 ；②当a＝b时，a＝ c。

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

t℃ K 700 0.6 800 0.9 830 1.0 1000 1.7 1200 2.6 CO（g）＋H2O（g），其

回答下列问题：

（1）该反应的化学平衡常数表达式为K＝ 。 （2）该反应为 反应（选填吸热、放热）。

（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 （多选扣分）。 （a）容器中压强不变 （b）混合气体中 c（CO）不变 （c）v正（H2）＝v逆（H2O） （d）c（CO2）＝c（CO）

（4）某温度下，平衡浓度符合下式： c（CO2）·c（H2）＝c（CO）·c（H2O），试判断此时的温度为 ℃。

4．在某一容积为2L的密闭容器内，加入0.8mol的H2和0.6mol的I2，在一定的条件下发生如下反应：

H2(g)＋I2(g)2HI(g)＋Q(Q＞0)

反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1：

1

（1）该反应的化学平衡常数表达式为 ；

（2）根据图1数据，反应开始至达到平衡时，平均速率v(HI)为 ； （3）反应达到平衡后，第8分钟时：

①若升高温度，化学平衡常数K（填写增大、减小或不变）HI浓度的变化正确 ； （用图2中a～c的编号回答）

②若加入I2，H2浓度的变化正确的是 。（用图2中d～f的编号回答）

（4）反应达到平衡后，第8分钟时，若反容器的容积扩大一倍，请在图3中画出8分钟后HI浓度的变化情况。

5．在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：

2SO2（g）＋O2(g)2SO3(g)（正反应放热） （1）写出该反应的化学平衡常数表达式K＝

（2）降低温度，该反应K值 ，二氧化碳转化率 ，化学反应速度 （以上均填增大、减小或不变）

（3）600℃时，在一密闭容器中，将二氧化碳和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间是 。

（4）据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是 （用文字表达）；10min到15min的曲线变化的原因可能是 （填写编号）。

A 加了催化剂 B 缩小容器体积 C 降低温度 D 增加SO3的物质的量

6（07上海高考）一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇（催化剂为Cu2O/ZnO）：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)

根据题意完成下列各题：

（1）反应达到平衡时，平衡常数表达式K＝

，升高温度，K值 （填“增大”、“减小”或“不变”）。

（2）在500℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝

（3）在其他条件不变的情况下，对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2，下列有关该体系的说法正确的是

a 氢气的浓度减少 b 正反应速率加快，逆反应速率也加快 c 甲醇的物质的量增加 d 重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大

（4）据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是： （用化学方程式表示）。

2

1（1）X b和d （2）0.04 加入0.4molNO2 （3）BD 2（1）40% 1 （2）25% （3）①c＝(a－c)(b－c) ②a＝2c

2

3（1） （2）吸热 （3）b、c （4）830

4（1）K＝

（2）0.167mol/L·min （3）①减小c ②f

（4）

5（1）

（2）增大 增大 减小 （3）15～20min和25～30 min （4）增加了O2的量 a b

6（1）K＝c(CH3OH)/c(CO)·c(H2) 减小

－

（2）2nB/3tBmol·(L·min)1 （3）b c （4）Cu2O＋CO2Cu＋CO2

2

3

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