专题四突破1个高考难点——化学平衡常数及其计算[课时跟踪检测]1．O3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。

O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。

常温常压下发生的反应如下：反应①O 3O2＋[O]ΔH>0平衡常数为K1；反应②[O]＋O 32O2ΔH<0平衡常数为K2；总反应：2O 33O2ΔH<0平衡常数为K。

下列叙述正确的是()A．降低温度，总反应K减小B．K＝K1＋K2C．适当升温，可提高消毒效率D．压强增大，K2减小2．将一定量氨基甲酸铵(NH2COONH4)加入密闭容器中，发生反应NH 2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。

该反应的平衡常数的负对数(－lg K)值随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法中不正确的是()A．该反应的ΔH>0B．NH3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态C．A点对应状态的平衡常数K(A)的值为10－2.294D．30 ℃时，B点对应状态的v正<v逆3．工业上制备合成气的工艺主要是水蒸气重整甲烷：CH 4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)ΔH＞0，在一定条件下，向体积为1 L的密闭容器中充入1 mol CH4(g)和1 mol H2O(g)，测得H2O(g)和H2(g)的浓度随时间变化曲线如图所示，下列说法正确的是()A．达到平衡时，CH4(g)的转化率为75%B．0～10 min内，v(CO)＝0.075 mol·L－1·min－1C．该反应的化学平衡常数K＝0.187 5D．当CH4(g)的消耗速率与H2(g)的消耗速率相等时，反应到达平衡4．(2015·天津高考)某温度下，在2 L的密闭容器中，加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)发生反应：X(g)＋m Y(g)3Z(g)。

平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。

在此平衡体系中加入1 mol Z(g)，再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。

下列叙述不正确的是()A．m＝2 B．两次平衡的平衡常数相同C．X与Y的平衡转化率之比为1∶1 D．第二次平衡时，Z的浓度为0.4 mol·L－15．N 2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)ΔH>0，T1温度下的部分实验数据：t/s 0 500 1 000 1 500c(N2O5)/(mol·L－1) 5.00 3.52 2.50 2.50A．500 s内N2O5分解速率为2.96×10－3 mol·L－1·s－1B．T1温度下的平衡常数为K1＝125,1 000 s时N2O5的转化率为50%C．其他条件不变时，T2温度下反应到1 000 s时测得N2O5的浓度为2.98 mol·L－1，则T1<T2D．T1温度下的平衡常数为K1，T3温度下的平衡常数为K3，若K1>K3，则T1>T3反应时间/min n(A)/mol n(B)/mol0 1.00 1.2010 0.506．T 1 ℃时，向容器为2 L 的密闭容器中充入一定量的A(g)和B(g)，发生如下反应A(g)＋2B(g)C(g)。

)A ．前10 min 内反应的平均速率为 v (C)＝0.025 0 mol·L －1·min －1B ．其他条件不变，起始时向容器中充入0.50 mol A(g)和0.60 mol B(g)，达到平衡时n (C)＜0.25 molC ．其他条件不变时，向平衡体系中再充入0.50 mol A ，与原平衡相比，达到平衡时B 的转化率增大，A 的体积分数增大D ．温度为T 2 ℃时(T 1＞T 2)，上述反应的平衡常数为20，则该反应的正反应为放热反应 7．工业合成氨反应为N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g)，对其研究如下：(1)已知H —H 键的键能为436 kJ/mol ，N —H 键的键能为391 kJ/mol ，N ≡N 键的键能是945.6 kJ/mol ，则上述反应的ΔH ＝________。

(2)上述反应的平衡常数K 的表达式为______________________________________。

若反应方程式改写为12N 2(g)＋32H 2(g)NH 3(g)，在该温度下的平衡常数K 1＝______(用K 表示)。

(3)在773 K 时，分别将2 mol N 2和6 mol H 2充入一个固定容积为1 L 的密闭容器中，随着反应的进行，气体混合物中n (H 2)、n (NH 3)与反应时间t 的关系如下表：t /min 0 5 10 15 20 25 30 n (H 2)/mol 6.00 4.50 3.60 3.30 3.03 3.00 3.00 n (NH 3)/mol 0 1.00 1.60 1.80 1.98 2.00 2.00223－1L －1、3 mol·L－1，则此时v 正________(填“大于”“小于”或“等于”)v 逆。

②由上表中的实验数据计算得到“浓度－时间”的关系可用下图中的曲线表示，表示c (N 2)-t 的曲线是___________________________________________________________。

在此温度下，若起始充入4 mol N 2和12 mol H 2，则反应刚达到平衡时，表示c (H 2)-t 的曲线上相应的点为____________________________________________________________。

8．甲烷在日常生活及有机合成中用途广泛，某研究小组研究甲烷在高温下气相裂解反应的原理及其应用。

(1)已知：CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH 1＝－890.3 kJ·mol －1C 2H 2(g)＋52O 2(g)===2CO 2(g)＋H 2O(l) ΔH 2＝－1 299.6 kJ·mol －12H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH 3＝－571.6 kJ·mol －1 则甲烷气相裂解反应：2CH 4(g)C 2H 2(g)＋3H 2(g)的ΔH ＝________。

(2)该研究小组在研究过程中得出当甲烷分解时，几种气体平衡时分压(Pa)与温度(℃)的关系如图所示。

30 0.20①T 1 ℃时，向2 L 恒容密闭容器中充入0.3 mol CH 4只发生反应2CH 4(g)C 2H 4(g)＋2H 2(g)，达到平衡时，测得c (C 2H 4)＝c (CH 4)。

该反应达到平衡时，CH 4的转化率为________。

②对上述平衡状态，若改变温度至T 2 ℃，经10 s 后再次达到平衡，c (CH 4)＝2c (C 2H 4)，则10 s 内C 2H 4的平均反应速率v (C 2H 4)＝________，上述变化过程中T 1________(填“＞”或“＜”)T 2，判断理由是____________________________________________________。

(3)若容器中发生反应2CH 4(g)C 2H 2(g)＋3H 2(g)，列式计算该反应在图中A 点温度时的平衡常数K＝________(用平衡分压代替平衡浓度)；若只改变一个反应条件使该反应的平衡常数K 值变大，则该条件是________(填字母)。

A ．可能减小了C 2H 2的浓度B ．一定是升高了温度C ．可能增大了反应体系的压强D ．可能使用了催化剂9．Ⅰ.某压强下工业合成氨生产过程中，N 2与H 2按体积比为1∶3投料时，反应混合物中氨的体积分数随温度的变化曲线如图甲所示，其中一条是经过一定时间反应后的曲线，另一条是平衡时的曲线。

(1)图甲中表示该反应的平衡曲线的是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)；由图甲中曲线变化趋势可推知工业合成氨的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。

(2)图甲中a 点，容器内气体n (N 2)∶n (NH 3)＝________，图甲中b 点，v (正)________v (逆)(填“＞”“＝”或“＜”)。

Ⅱ.以工业合成氨为原料，进一步合成尿素的反应原理为2NH 3(g)＋CO 2(g)CO(NH 2)2(l)＋H 2O(g)。

工业生产时，需要原料气带有水蒸气，图乙中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示在不同水碳比⎣⎡⎦⎤n (H 2O )n (CO 2)时，CO 2的平衡转化率与氨碳比⎣⎡⎦⎤n (NH 3)n (CO 2)之间的关系。

(1)写出该反应的化学平衡常数表达式：_____________________________________________。

(2)曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比最大的是________，判断依据是____________________________。

(3)测得B 点氨气的平衡转化率为40%，则x 1＝_______。

10．甲醚又称二甲醚，简称DME ，熔点－141.5 ℃，沸点－24.9 ℃，与石油液化气(LPG)相似，被誉为“21世纪的清洁燃料”。

由合成气(CO 、H 2)制备二甲醚的反应原理如下：①CO(g)＋2H 2(g)CH 3OH(g) ΔH 1＝－90.0 kJ·mol －1 ②2CH 3OH(g)CH 3OCH 3(g)＋H 2O(g) ΔH 2回答下列问题：(1)若由合成气(CO 、H 2)制备1 mol CH 3OCH 3(g)，且生成H 2O(l)，整个过程中放出的热量为244 kJ ，则ΔH 2＝________kJ·mol －1。

[已知：H 2O(l)===H 2O(g) ΔH ＝＋44.0 kJ·mol －1](2)有人模拟该制备原理，500 K 时，在2 L 的密闭容器中充入2 mol CO 和6 mol H 2,5 min 达到平衡，平衡时CO 的转化率为60%，c (CH 3OCH 3)＝0.2 mol·L －1，用H 2表示反应①的速率是________ mol·L －1·min－1，可逆反应②的平衡常数K 2＝________。

若在500 K 时，测得容器中n (CH 3OCH 3)＝2n (CH 3OH)，此时反应②的v 正______v 逆(填“＞”“＜”或“＝”)。

(3)在体积一定的密闭容器中发生反应②，如果该反应的平衡常数K 2值变小，下列说法正确的是________。