1、考点 27.6 化学平衡常数的计算12017 年采用中国自主知识产权 的全球首套煤基乙醇工业化项目投产成功。某地煤制乙醇的过程表示如下。（1）Cu(NO 3)2 是制备“催化剂 X”的重要试剂。 气体 A 是_。 实验室用 Cu(NO3)2 固体配制溶液，常加入少量稀 HNO3。运用化学平衡原理简述 HNO3 的作用_。 NaClO 溶液吸收气体 A 的离子方程式是_。（2）过程 a 包括以下 3 个主要反应：CH 3COOCH3(g)2H 2(g) C2H5OH(g)CH 3OH(g) H1CH 3COOCH3(g)C 2H5OH(g) CH3COOC2H5 (g)CH 3OH(g) H2C
2、H 3COOCH3(g)H 2(g) CH3CHO(g)CH 3OH(g) H3相同时间内，测得 CH3COOCH3 转化率、乙醇和乙酸乙酯的选择性（如乙醇选择性=）如下图所示。 已知：H 1 ”或“” “ 2.5103( L/mol)2 3Fe+4H2O Fe3O4+4H2 c e4氢在生活、生产、科研中发挥着重要的作用。.工业上利用吸热反应 C(s) +2H2O(g) CO2(g)+2H2(g)来制备氢气。一定条件下，将 C(s)和 H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器发生反应，相关数据如下表：起始量/mol 平衡量/mol容器 容积/L 温度/LC(s) H2O(g) H2(g)甲 2
3、 T1 3 4 3.2乙 1 T2 1.5 2 1.2(l)T1_T2 (填“” 、 “ =”或“0B.该反应的活化能为 419kJC.使用催化剂后反应速率加快， H 不变D.若改变条件使平衡向正反应方向移动，则 CO 的转化率可能增大，可能不变，也可能减小(4)反应分別在 230、250、270进行时，CO 的平衡转化率与 的关系如图所示。230对应的曲线是 _，依据是_。向容积为 1L 的密闭容器中投入 1nolCO、3molH 2，在上述某温度下进行反应，平衡后测得= ，则反应温度为_，平衡常数 K=_。【答案】 减小 小于 CD X 对于放热反应，其它条件不变时，温度越低反应物的转化率
4、越高 250 5.6255天然气是一种清洁的化石燃料，也是引起温室效应的一种物质。天然气的综合利用对节能减排、高效利用能源、减少二氧化碳排放有重大意义。作为化工原料，合成甲醇是天然气综合利用的重要途径。CH4(g)+ CO2(g) 2CO(g)+ 2H2(g)H=+247.3 kJmol1 CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) H=+206.2 kJmol1 、合成甲醇的主要反应为：2H 2(g)+ CO(g) CH3OH(g) H=-90.8 kJmol1 (1)该反应熵变 S_0(填“、或”)，该反应在 _(填“高温”或“低温”) 条件下能自发进行。(2)生产过程中，合成气
5、要循环，其目的是：_ 。(3)T下此反应的平衡常数为 160。某时刻测得各组分的浓度如下，比较此时正、逆反应速率的大小： v(正)_v(逆)( 填“ ”“”或“”)物质 H2 CO CH3OH浓度/(molL 1) 0.20 0.10 0.40(4)在恒温恒容条件下，充入一定量的 H2 和 CO，发生上述反应，则该反应达到平衡状态的标志有（_）A混合气体的密度保持不变 B混合气体的总压强保持不变C甲醇的浓度保持不变 Dv 正 (H2)= v 逆 (CH3OH)(5)在恒温 恒容条件下，要提高反应 2H2(g)+ CO(g) CH3OH(g)中 CO 的转化率，可以采取的措施是（_）A升温 B加
6、入催化剂 C增加 CO 的浓度 D增加 H2 的浓度 E充入惰性气体 F分离出甲醇、合成甲醇的另一反应为：CO 2(g)3H 2(g) CH3OH(g)H 2O(g) HakJmol 1 (a0) 。在一定温度下的 2L 固定容积的密闭容 器中，通入 2 molCO2 和 3mol H2，发生的反应为：测得 CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间 变化如图所示。(6)下列措施中能使 n(CH3OH )/n(CO2 )增大的是_(填编号)。A升高温度 B恒温恒容下充入 He(g) C将 H2O(g)从体系中分离 D恒温恒容再充入 2 mol CO2 和 3 mol H2(7)经计算该温度下此
7、反应的平衡常数 K=0.20 L2mol2。若改变条件_(填选项) ，可使 K1。A增大压强 B增大反应物浓度 C降低温度 D升高温度 E加入催化剂(8)10min 内，用 H2 表示的该反应的化学反应速率为 =_molL1min1【答案】v(逆) ；(4) A气体总质量不变，容器体积不变，所以密度是恒量，混合气体的密度保持不变，不一定达到平衡状态，故不选 A； B混合气体物质的量是变量，容器体积不变，所以混合气体压强是变量，若混合气体的总压强保持不变，一定达到平衡状态，故选 B； C根据平衡定义，若甲醇的浓度保持不变，一定达到平衡状态，故选 C； D正逆反应速率比等于系数比时，一定平衡，若v
8、 正 (H2)= v6利用测压法在刚性反应器中研究 T 时:3NO2(g) 3NO(g)O 3(g) H+317.3kJmol 1 的分解反应，体系的总压强 p 随时间 t 的变化如下表所示：反应时间/min 0 5 10 15 20 25 30压强/MPa 20.00 2 1.38 22.30 23.00 23.58 24.00 24.00（1）该反应达到平衡后的熵值较平衡前_（填“增大”“ 减小”“不变”） 。 （2）若降低反应温度，则平衡后体系压强 p_24.00 MPa（填“大于”“等于”“ 小于”）,原因是_。15min 时，反应物的转化率 =_%一定条件下，在体积为 2 L 的密闭
9、容器中发生反应：2NO 2(g) 2NO(g)+O2(g) H0。投入 2 mol NO2 发生反应。实验测得：v 正 =k 正 c2(NO2)，v 逆 =k 逆 c2(NO)c(O2)，k 正 、k 逆 为速率常数，受温度影响。在温度为 T 时 NO2 的转化率随时间变化的结果如图所示。（1）要提高 NO2 转化率，可采取的措施是_ 、_。（2）前 2min 内，以 NO2 表示该反应的化学反应速率为_。（3）计算 A 点处 v 正 / v 逆 =_（保留一位小数） 。【答案】增大 小于 体积不变时，温度降低，气体分子间间隙减小，总压降低；该反应是吸热反应，降低温度，平衡逆向移动，气体分子数减少，压强降低。 45 升高温度 将生成物之一及时分离。0.2molL-1min-1 9.1
