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1、专项提能特训13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。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的数值不同B中：从开始至10 min内的平均反应速率v(X2)0.1 molL1min1C中：X2的平衡转化率小于10%Db0.1a答案D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
2、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。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)。C
3、H4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 molL1s1的平均速率增多，则t1_(填“”“”或“(2)104.7解析(1)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/mol0.1200变化量/mol x x平衡量/mol 0.12x x结合题意知0.12x，解得x0.08，故CH4的平衡转化率为100%66.7%。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。(2)将气体的平衡浓度换为平衡分压，可知t3时，该反应的压强平衡常数K
4、p Pa2104.7 Pa2。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)H0，体系的总压强p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”)。(2)已知N2O5 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)。(3)该温度下2NO2(g)N2O4 (g)反应的平衡常数Kp_kPa1(Kp为以分
5、压表示的平衡常数)。答案(1)乙(2)28.203.38(3)0.05解析(1)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。(2)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v0.12p(N2O5) kPah10.1228.20 kPah13.38 kPah1。(3)N2O5完全分解时，p(NO2)53.8 kPa2107.6 kPa
6、，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，解得x39.8 kPa，平衡常数Kp kPa10.05 kPa1。42019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)
7、。答案(b)b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)反应生成的n(PH3)反应中转化的n(PH3)b2c(dc) mol(b) mol，反应的平衡常数Kc(PH3)c(HI)(b)b。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)H04NH3(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
8、图所示。(1)该催化剂在低温时选择反应_(填“”或“”)。(2)520 时，4NH3(g)3O2(g)2N2(g)6H2O(g)的平衡常数K_(不要求得出计算结果，只需列出数字计算式)。(3)C点比B点所产生的NO的物质的量少的主要原因是_。答案(1)(2)(3)该反应为放热反应，当温度升高，平衡向左(逆反应方向)移动解析(1)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。(2)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) 0.20.250.20.3反应 4NH3(g)3O2(g)2N2(g)6H2O(g)变化
9、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故520 时4NH3(g)3O2(g)2N2(g)6H2O(g)的平衡常数K。6容积均为1 L的甲、乙两个容器，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)H”“”或“”，下同)K乙，p甲_p乙。答案(1)03 s内温度升高对速率的影响大于浓度降低的影响(2)225(3) 解析(1)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。(2)到达平衡时，c(NO2)0.02 molL1，c(N2O4)0.09 molL1，K225。(3)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。
