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1、(三)平衡转化率、平衡常数计算特训1甲醇是一种可再生能源，工业上可用合成气制备甲醇，反应为CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。某温度下在容积为V L的密闭容器中进行反应，其相关数据如下图；反应开始至平衡时，用H2表示化学反应速率为_。该温度下CO的平衡转化率为_。答案 molL1min160%解析反应开始至平衡时需要时间为10 min，H2的变化物质的量为2.0 mol0.8 mol1.2 mol，则用H2表示化学反应速率为 molL1min1；至平衡时CO的变化物质的量为1.0 mol0.4 mol0.6 mol，该温度下CO的平衡转化率为100%60%。2下图是当反应器中按n(N2)n
2、(H2)13投料后，在200 、400 、600 ，反应达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随总压强的变化曲线。列出R点平衡常数的计算式Kp_。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数。不要求计算结果)答案解析R点总压强为35 MPa，NH3的物质的量分数为20%， N2(g) 3H2(g) 2NH3(g) 起始物质的量/mol5 150变化物质的量/moln 3n 2n平衡物质的量/mol5n 153n 2nNH3的物质的量分数为20%100%，解得：n，则N2的物质的量分数为100%，H2的物质的量分数为1，R点平衡常数的计算式Kp。3CuCl2溶液中的铜主要以Cu(H2O)
3、、CuCl形式存在，将CuCl2溶于浓盐酸中，存在下列平衡：Cu(H2O)(aq)4Cl(aq)CuCl (aq)4H2O(l)H”“”或“”)0。(2)在p压强条件下，M点时容器内NO的体积分数为_。(3)若反应一直保持在p压强条件下进行，则M点的分压平衡常数Kp_(用含p的表达式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压体积分数)。答案(1)86.7%解析(1)T 时，向10 L恒容密闭容器中充入2 mol乙苯(g)和2 mol Cl2(g)发生反应，2 min时氯化氢的浓度是0.1 molL1，则用氯化氢表示的反应速率是0.1 molL12 min0.05 molL1min1。(2)制备
4、氯乙基苯的正反应为吸热反应，反应前后气体的体积不变，6 min时，乙苯、Cl2的浓度在减小，而氯乙基苯和HCl的浓度在增加，反应向正反应方向移动，只能是升高温度；该温度下达到平衡，依据题干条件可知，c(HCl)0.18 molL1，n(HCl)1.8 mol， 起始/mol 2 2 0 0转化/mol 1.8 1.8 1.8 1.8平衡/mol 0.2 0.2 1.8 1.8反应前后体积不变，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，则平衡常数为K81。(3)10 min时，乙苯、Cl2、氯乙基苯和 HCl的物质的量浓度分别为0.02 molL1、0.02 molL1、0.18 molL1、0.18
5、 molL1，保持其他条件不变，再向容器中充入1 mol 乙苯、1 mol Cl2、1 mol 氯乙基苯和1 mol HCl，此时乙苯、Cl2、氯乙基苯和HCl的物质的量浓度分别为0.12 molL1、0.12 molL1、0.28 molL1、0.28 molL1，5.481，平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率；设转化的乙苯物质的量浓度为x molL1，则 起始/molL1 0.3 0.3 0.1 0.1转化/molL1 x x x x 平衡/molL1 0.3x 0.3x 0.1x 0.1x 平衡常数为K81，得x0.26，所以氯气的转化率是100%86.7%。6850 时在体积为5
6、L的反应器中发生反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H 41 kJmol1CO和H2O(g)浓度变化如图所示，请列式计算此条件下的平衡常数_。答案K1 解析 CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)起始浓度/molL10.20 0.3000变化浓度/molL1 0.12 0.12 0.12 0.12平衡浓度/molL1 0.08 0.18 0.12 0.12平衡常数K1。7T温度时，向10 L恒容密闭容器中充入2 mol NO和2 mol CO发生反应2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H746.5 kJmol15 min时达到平衡，测得05 min内该反应速率v(N2)0.016 molL1min1。(1)T温度时，该反应的平衡常数K_。(2)平衡时容器内压强与起始时容器内压强之比为_。答案(1)800(2)45解析(1)T温度时， 05 min内该反应速率v(N2)0.016 molL1min1，则平衡时c(N2)0.016 molL1min15 min0.08 molL1，根据方程式2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)，平衡时c(CO2) 0.16 molL1，c(CO) 0.04 molL1，c(NO) 0.04 molL1，该反应的平衡常数K800。(2)平衡时容器内压强与起始时容器内压强之比等于物质的量之比。6
