2024年高考复习方案 化学第27讲.docx

第27讲化学平衡化学平衡常数

1.一定量的CO2与足量的C在容积可变的恒压密闭容器中发生反应C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如图所示。

已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是 (B)

A.550℃时,若充入惰性气体,v正、v逆均减小,平衡不移动

B.650℃时,反应达平衡后,CO2的转化率为25.0%

C.T℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动

D.925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总

[解析]550℃时,若充入惰性气体,由于恒压,相当于扩大了容器容积,v正、v逆均减小,但v正减小的程度比v逆小,平衡正向移动,A项错误;根据图像可知,在650℃时,CO的平衡体积分数为40%,根据反应的化学方程式:C(s)+CO2(g)2CO(g),设开始时加入1molCO2,反应掉xmolCO2,则有

C(s)+CO2(g)2CO(g)

始态 1mol0

变化 xmol2xmol

平衡 (1-x)mol 2xmol

因此2x1-x+2x×100%=40%,解得x=0.25,则CO2的平衡转化率为0.25mol1mol×100%=25%,B项正确;由题图可知,T℃时,CO与CO2的体积分数相等,在等压下充入等体积的CO和CO2,对原平衡无影响,平衡不移动,C项错误;Kp=

2.氨基甲酸铵发生分解反应的化学方程式为NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。利用如下装置测定不同温度下该反应以分压表示的化学平衡常数Kp,实验步骤如下:

(Ⅰ)关闭K3,打开K1和K2,开启真空泵抽气至测压仪数值稳定后关闭K1;

(Ⅱ)关闭K2,缓慢开启K3至U形管两边液面相平并保持不变,读取压强数值。

记录25℃、30℃下压强分别为12.0kPa、17.1kPa。下列说法错误的是 (D)

A.氨基甲酸铵分解反应的ΔH0

B.该反应25℃时的化学平衡常数Kp=2.56×1011Pa3

C.步骤Ⅰ中测压仪数值未稳定即关闭K1,Kp测量值偏大

D.步骤Ⅱ中读数时U形管左侧液面偏高,Kp测量值偏小

[解析]该反应的平衡常数表达式为Kp=p2(NH3)·p(CO2),根据分压原理25℃时NH3、CO2的分压分别为8kPa、4kPa,则Kp=256kPa3=2.56×1011Pa3,同理可知30℃时的平衡常数Kp≈740.8kPa3,升高温度,平衡常数增大,则该正反应为吸热反应,A、B项正确;步骤Ⅰ中测压仪数值未稳定即关闭K1,U形管左侧会有残留空气,导致Kp测量值偏大,C项正确;步骤Ⅱ中读数时U形管左侧液面偏高,则证明左侧气压小于右侧,Kp测量值偏大,D项错误。

3.一定条件下,测得反应3CO(g)+3H2(g)(CH3)2O(g)+CO2(g)达平衡时CO的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示(假定过程中不发生其他反应)。温度为TK时,向容积为1L的恒容密闭容器中充入0.4molCO和0.4molH2,反应达平衡时测得CO2物质的量为0.1mol。下列说法正确的是 (C)

A.该正反应的ΔH0,压强p1p2

B.压强为p2时,Q点所示条件下v正v逆

C.温度为TK时,若向初始容积为1L的恒压容器中充入0.4molCO和0.4molH2,达平衡时CO的转化率大于75%

D.温度为TK时,若向原容器中充入0.1molCO、0.2mol(CH3)2O和0.2molCO2,则该反应的平衡常数大于104

[解析]在压强不变的条件下,升高温度,一氧化碳的平衡转化率降低,说明升温平衡向逆反应方向移动,故正反应是放热反应,即该正反应的ΔH0;该反应的正反应是气体分子数减小的反应,增大压强,一氧化碳的平衡转化率增大,所以图中压强p1p2,A错误。压强为p2时,图中Q点在该温度下想要达到平衡状态,就要增大一氧化碳的转化率,即要向正反应方向进行,所以v正v逆,B错误。温度为TK时,向容积为1L的恒容密闭容器中充入0.4molCO和0.4molH2,反应达平衡时测得CO2的物质的量为0.1mol,由化学方程式可知消耗一氧化碳的物质的量是0.3mol,一氧化碳的平衡转化率是75%,若向恒温恒压的容器中充入0.4molCO和0.4molH2,由于该反应的正反应是气体分子数减小的反应,所以相比于恒容条件,恒压下平衡正向移动,达平衡时CO的转化率大于75%,C正确。温度为TK时,化学平衡常数K=c[(CH3)2O]c(CO2)c3(CO)c3(H2)=0.1×0.10.13×0.