1、专项提能特训12多平衡体系的综合分析 1.相同温度下，分别在起始体积均为1 L的两个密闭容器中发生反应： X2(g)3Y2(g) 2XY3(g)Ha kJmol1，实验测得反应的有关数 据如下表。 123456 容器 反应条件 起始物质的量/mol达到平衡所 用时间/min 达到平衡过程 中的能量变化X2Y2XY3 恒容13010放热0.1a kJ 恒压130t放热b kJ 容器 反应条件 起始物质的量/mol达到平衡所 用时间/min 达到平衡过程 中的能量变化X2Y2XY3 恒容13010放热0.1a kJ 恒压130t放热b kJ 下列叙述正确的是 A.对于上述反应，中反应的平衡常数K的
2、数值不同 B.中：从开始至10 min内的平均反应速率v(X2)0.1 molL1min1 C.中：X2的平衡转化率小于10% D.b0.1a 12345 6 解析中反应温度相同，平衡常数K的数值相同，A项错误； 中反应放热0.1a kJ，说明10 min内X2反应了0.1 mol，物质的量浓度改 变量为0.1 molL1，所以其平均速率为v(X2)0.01 molL1min1，B项 错误； 据容器中数据，可算出X2的平衡转化率为10%，容器是恒温恒压， 容器是恒温恒容，容器相当于在容器的基础上加压，平衡右移， 所以X2的转化率大于10%，容器放出的热量比容器多，C项错误、D 项正确。 123
3、456 2.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 L1s1的平均速率增多，则t1_(填“”“”或“ 解析设平衡时甲烷转化x mol，根据三段式法有： 2CH4(g) C2H4(g)2H2(g) 起始量/mol 0.120 0 变化量/mol x x 平衡量/mol 0.12x x 1
4、23456 123456 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，t1t2。 解析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 (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。 123456 104.7 3.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)H0,2NO2(g) N2O4(g)(快反应)H 0，体系的总压强p
5、总和p(O2)随时间的变化如图所示： (1)图中表示O2压强变化的曲线是_(填 “甲”或“乙”)。 123456 乙 解析根据反应分析，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。 解析t10 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)(53.825.6)kPa 28.20 kPa ，N2O5 分解的反应速率v 0.12p(N2O5) kPah10.1228.20 kPah13.38 kPah1。 (2)已知N2O5
6、分解的反应速率v0.12p(N2O5) kPah1，t10 h时，p(N2O5)_ kPa， v_kPah1(结果保留两位小数，下同)。 123456 28.20 3.38 (3)该温度下2NO2(g) N2O4 (g)反应的平衡常数Kp_kPa1(Kp为以 分压表示的平衡常数)。 123456 0.05 解析N2O5完全分解时，p(NO2)53.8 kPa2107.6 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 107.62x x 有107.62xx26.994.7 kPa
7、，解得x39.8 kPa，平衡常数Kp 123456 4.2019天津，7(5)在1 L真空密闭容器中加入a mol PH4I固体，t 时发 生如下反应： PH4I(s) PH3(g)HI(g) 4PH3(g) P4(g)6H2(g) 2HI(g) H2(g)I2(g) 达平衡时，体系中n(HI)b mol，n(I2)c mol，n(H2)d mol，则t 时 反应的平衡常数K值为_(用字母表示)。 123456 解析反应生成的n(HI)体系中n(HI)2体系中n(I2)(b2c) mol， 反应中生成的n(H2)体系中n(H2)反应中生成的n(H2)(dc) mol， 体系中n(PH3)反应
8、生成的n(PH3)反应中转化的n(PH3)b2c 123456 5.氨催化氧化时会发生如下两个竞争反应、。 4NH3(g)5O2(g) 4NO(g)6H2O(g)H0 4NH3(g)3O2(g) 2N2(g)6H2O(g)H0 为分析某催化剂对该反应的选择性， 在1 L密闭容器中充入1 mol NH3和 2 mol O2，测得有关物质的物质的 量与温度的关系如图所示。 (1)该催化剂在低温时选择反应_ (填“”或“”)。 123456 解析由图示可知低温时，容器中主要产物为N2，则该催化剂在低温时 选择反应。 123456 (2)520 时，4NH3(g)3O2(g) 2N2(g)6H2O(g
9、)的平衡常数K _(不要求得出计算结果，只需列出数字计算式)。 123456 解析两个反应同时进行 反应 4NH3(g)5O2(g) 4NO(g)6H2O(g) 变化物质的量浓度/(molL1) 0.2 0.250.2 0.3 反应 4NH3(g)3O2(g) 2N2(g)6H2O(g) 变化物质的量浓度/(molL1) 0.4 0.3 0.2 0.6 平衡物质的量浓度/(molL1) 0.4 1.45 0.2 0.9 123456 (3)C点比B点所产生的NO的物质的量少的主要原因是_ _。 123456 应，当温度升高，平衡向左(逆反应方向)移动 该反应为放热反 6.容积均为1 L的甲、乙
10、两个容器，其中甲为绝热容器，乙为恒温容器。 相同温度下，分别充入0.2 mol的NO2，发生反应：2NO2(g) N2O4(g) H0，甲中NO2的相关量随时间变化如图所示。 (1)03 s内，甲容器中NO2的反应速率增大的原因是_ _。 123456 03 s内温度升高 对速率的影响大于浓度降低的影响 解析该反应为放热反应，故03 s内温度升高对速率的影响大于浓度 降低的影响，导致反应速率增大。 123456 (2)甲达平衡时，温度若为T ，此温度下的平衡常数K_。 123456 225 解析到达平衡时，c(NO2)0.02 molL1，c(N2O4)0.09 molL1， 解析甲为绝热容器，乙为恒温容器，该反应为放热反应，则到达平衡 时甲的温度高于乙，故K甲p乙。 (3)平衡时，K甲_(填“”“”或“”，下同)K乙，p甲_p乙。 123456
