化学平衡计算

一、填空题（本大题共3小题，共3.0分）1.已知二甲醚是一种重要的清洁燃料，可以通过分子间脱水制得：在，恒容密闭容器中建立上述平衡，体系中各组分浓度随时间变化如图所示请回答下列问题：该条件下反应平衡常数表达式______ 在时，反应的平衡常数为______用表示的化学反应速率______ ．相同条件下，若改变起始浓度，某时刻各组分浓度依次为、、，此时正、逆反应速率的大小：v 正______ v 逆填“”、“”或“”．2.恒温下，将a mol 与b mol 的混合气体通入一个固体容积的密闭容器中，发生如下反应：若反应进行到某时刻t时，，，计算______．反应达到平衡时，混合气体的体积为标况下，其中的含量体积分数为计算平衡时的物质的量______．原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比写出最简整数比，下同，始：平______．原混合气体中，a：______．达到平衡时，和的转化率之比，：______．平衡混合气体中，：：______．3.氨气是一种重要的物质，可用于制取化肥和硝酸等已知键、键、键的键能分别是、、．写出合成氨的热反应方程式______ ．生成需要吸收或放出______ kJ当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件不改变、和的量，反应速率与时间的关系如图所示图中时引起平衡移动的条件可能是______其中表示平衡混合物中的含量最高的一段时间是______ ．温度为时，将2a 和a 放入密闭容器中，充分反应后测得的转化率为则该反应的平衡常数为______ ．已知373K时，可逆反应平衡常数为，若某时刻时，测得，，此刻可逆反应______A.向正方向进行向逆方向进行 C处于平衡状态．4.将等物质的量A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：，经5分钟后，测得D的浓度为不变，且：：5，C的平均反应速率是求：反应开始前放入容器中A、B物质的量．的平均反应速率．值是多少？求平衡常数？5.在密闭容器中，投入一定量的加热到某温度时，可进行如下反应：，在平衡时各物质的浓度分别是：，试求：该温度下反应的平衡常数开始时的浓度的转化率．1.将4mol A气体和2mol B气体在2L密闭容器中混合并在一定条件下发生反应：若经2min 后达到平衡，测得C的浓度为，则：反应过程中容器内气体的平均相对分子质量如何变化？______填“增大”“减小”或“不变”，下同气体的密度如何变化？______．内用物质A表示的反应速率为多少？物质A的平衡转化率是多少？物质B的平衡浓度为多少？平衡时容器内的压强与起始时的压强之比多少？2.往2L密闭容器中充入1mol 和3mol ，在一定条件下发生合成氨反应，2min时达到平衡测得平衡混合气体中的体积分数为，则：内，______．在平衡混合气中的体积分数______．平衡时容器的压强与起始时的压强之比为______．平衡时的转化率为______．3.在一定温度下，10L密闭容器中加入、，经10min后反应达平衡，此时的浓度为。

请计算写出计算过程：内的化学反应速率；内的转化率；平衡常数K。

4.现有反应：，在时，平衡常数现在时，向2L的密闭容器中充入CO、各4mol，试回答下列问题写出具体的计算过程：达平衡时，CO转化率为多少？的体积分数为多少？若温度仍为，初始时CO浓度为，为，则平衡时CO转化率为多少？5.将6mol 和3molCO充入容积为2L的密闭容器中，进行如下反应：，6秒末时容器内压强为开始时的倍．试计算：的反应速率是多少？的转化率为多少？6.在一密闭的2L的容器里装有4mol 和2mol ，在一定条件下开始反应末测得容器中共有气体，试计算：末气体的物质的量浓度；内的平均反应速率；末的转化率．7.将和充入密闭容器中发生，5min 后达到化学平衡，此时测得D为又知5min内用E表示的平均反应速率为，计算：的值平衡时B的转化率起始与平衡时密闭容器中的压强之比．化学平衡计算1.把1molX气体和气体混合于2L密闭容器中，发生如下反应：，2min末生成，若测得以Z的物质的量变化表示的平均反应速率为，试计算：前2min内，用X表示的平均反应速率；末时Y的转变率；平衡时容器内压强与起始容器内压强之比．2.人工固氮的研究，为人类社会的发展与进步做出了巨大的贡献．已知：断开键变为H原子，要吸收436kJ的能量，断开中所有键变为N原子和H原子，要吸收1173kJ的能量又知同样条件下，和合成放出92kJ能量求断开1mol 要吸收多少能量？一定温度、压强下，在2L密闭容器中加入1mol 和3mol ，发生反应合成氨若经5min后，剩下的为，则用浓度变化来表示的反应速率是多少？5min末浓度是多少？在合成氨反应中，进入合成塔的气体体积比为：：：18：1，从合成塔出来的气体体积比为 9：27：8，据此求的转化率．3.恒温下，将与的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：若反应达平衡时某时刻t时，，，计算a的值；若反应达平衡时，混合气体的体积为标况下，其中的含量体积分数为计算平衡时的物质的量；原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比最简整数比，始：平______。

4.某温度下，将和各1mol的气态混合物充入2L的密闭容器中，充分反应，5min后达到平衡，测得．计算从反应开始至达到平衡，用表示的反应速率．求该反应的平衡常数．保持温度不变，若向上述容器中充入和各2mol，求达到平衡时的物质的量浓度．5.某温度下，在2L固定体积的容器中，加入1molM和，发生可逆反应：后达平衡，测得M的转化率为，容器反应前后压强比为2：3，请回答下列问题：______．内，以N表示的反应速率为______．若再往容器中加入1molM和，平衡______填“向右移动”、“向左移动”或“不移动”，M的转化率______填“增大”、“减小”或“不变”．若温度不变，在相同容器中加入a mol的M物质，b mol的N物质，c mol的P物质，的Q物质，达平衡时M、N的百分含量与原平衡相同，则______mol，______mol．6.把2mol X气体和1mol Y气体混合于2L密闭容器中，发生如下反应：，2min末生成 W，若测得以Z的物质的量浓度变化表示的平均反应速率为，试计算：前2min内，用X表示的平均反应速率；末时Y的转化率；化学方程式中Z的化学计量数n．7.在一定温度下，10L密闭容器中加入、，经10min后反应达到平衡，此时容器中气体的平均分子量为请计算写出计算过程：内的转化率；容器内反应前与平衡时的压强之比最简整数比；该温度下的平衡常数．答案和解析【答案】1. ；5；；2. 16；8mol；5：4；2：3；1：2；3：3：23. ；46；加压；；；B4. 解：将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，经5min后，测得D的浓度为，生成的D为，则：起始量：n n 0 0变化量： 15min时： 1由于5min时：：5，则：：5，解得，反应开始前容器中的A、B的物质的量：，答：反应开始前放入容器中A、B物质的量为3mol；的平均反应速率，答：B的平均反应速率；，则，答：x值为2；平衡状态下ABCD浓度分别为：，，，，，答：平衡常数为．5. 解：投入一定量的加热到某温度时，平衡时各物质的浓度分别是：，，则开始n 0 0转化平衡该温度下反应的平衡常数，答：该温度下反应的平衡常数为；开始时的浓度，答：开始时的浓度为；的转化率为，答：的转化率为．6. 增大；不变7. ；；4：5；8. 10L密闭容器中加入、，则，，经10min后反应达平衡时的浓度为。

则 2SO起始浓度 0变化浓度平衡浓度内的化学反应速率，答：10min内的化学反应速率是；内的转化率为，答：10min内SO 的转化率为；平衡常数，答：平衡常数K为。

9. 解：设转化CO的浓度为x，时，向2L的密闭容器中充入CO、各4mol，列三段式：c始：2 2 0 0c转：x x x xc平：x x在时，平衡常数则，解得，平衡时，CO转化率为；答：达平衡时，CO转化率为；的体积分数为；答：的体积分数为；初始时CO浓度为，为，则平衡时CO转化了y，c始：2 6 0 0c转：y y y yc平： y y温度不变，则K不变，有，解得，CO转化率为；答：，初始时CO浓度为，为，则平衡时CO转化率为．10. 解：设参加反应的CO为xmol，则开始6 3 0转化2x x x6s x6秒末时容器内压强为开始时的倍，则，解得，的反应速率是，答：的反应速率是；的转化率为，答：CO的转化率为；11. 解：在一密闭的2L容器中装有和，2min末测得容器中共有气体，设消耗的的物质的量为x，则利用三段式法进行计算：起始量：4 2 0变化量：2x x 2x2min末：2x ，解得，则2min末气体的物质的量，2min末气体的物质的量浓度，答：2min末气体的物质的量浓度为；内的物质的量的变化为：，2min内的平均反应速率，答：2min内的平均反应速率为；末变化的的物质的量为，的转化率．答：2min末的转化率为．12. 解：5min 后达到化学平衡，此时测得D为，则，又知5min内用E表示的平均反应速率为，反应速率之比等于化学计量数之比，可知，则开始0 0转化平衡由上述分析可知，计量数，答：m的值为1；的转化率为，答：平衡时B的转化率为；平衡时混合物总物质的量为，起始时混合物总物质的量为，由于容器的容积不变，所以气体的物质的量的比等于容器内气体的压强之比，故起始与平衡时密闭容器中的压强之比为11：9，答：起始与平衡时密闭容器中的压强之比为11：9．13. 解：2min末生成，由方程式可知，消耗的X为，消耗的Y为．则前2min内，答：前2min内，用X表示的平均反应速率；的转化率为，答：Y的转化率为；速率之比等于化学计量数之比，：：3，解得，，起始量0 0变化量平衡量平衡时容器内压强与起始容器内压强之比：：15，答：平衡时容器内压强与起始容器内压强之比为17：15．14. 解：已知：键能为，键能为，设的键能为x，对于反应，反应热反应物的总键能生成物的总键能，故解得：，答：断开1mol 要吸收946 kJ；在2L密闭容器中加入和，根据反应：，剩下的为，反应消耗了氮气，同时消耗氢气，生成1mol氨气，用浓度变化来表示的反应速率是：，5s末浓度是：，答：用浓度变化来表示的反应速率是；5min末浓度是；合成氨反应为：，测得合成塔入口处气体、、的体积比为6：18：1，设这三种气体体积分别为6xL、18xL、xL，设的转化率为a，则参加反应的氢气体积为18xaL，出口处、、的体积分别为、、，出口处、、的体积比为9：27：8，即：：：27：8，则氢气转化率a为，答：的转化率为．15.：416. 解：5min后达到平衡，测得，则起始0转化平衡从反应开始至达到平衡，用表示的反应速率为，答：从反应开始至达到平衡，用表示的反应速率为；该反应的平衡常数，答：该反应的平衡常数为；温度不变，则K不变，设转化的为，则起始 1 1 0转化 x x 2x平衡2x，解得，则平衡时，答：达到平衡时的物质的量浓度为．17. ；；向右移动；减小；；18. ；；19. 解：2min末生成，，若测得以Z的物质的量浓度变化表示的平均反应速率为，由速率之比等于化学计量数之比可知，则开始 2 1 0 0转化末生成，转化的X为，，答：前2min内，用X表示的平均反应速率为；末时Y的转化率，答：2min末时Y的转化率为；由上述分析可知，答：化学方程式中Z的化学计量数n为4．20. 解：10L密闭容器中加入、，经10min后反应达到平衡，此时容器中气体的平均分子量为58，则设参加反应的氧气为xmol，起始物质的量 0变化物质的量 2x x 2x平衡物质的量 2x，解得，内的转化率为，答：10min内的转化率为；容器内反应前与平衡时的压强之比为：16，答：容器内反应前与平衡时的压强之比为19：16；该温度下的平衡常数，答：该温度下的平衡常数为．【解析】1. 解：对于可逆反应的平衡常数为：，由图可知，在时到达平衡，平衡时、、浓度分别为、、，故平衡常数；用表示的化学反应速率为：，故答案为：；5；；此时的浓度商，小于平衡常数5，故反应向正反应进行，则v 正逆，故答案为：．化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度衡常数表达式计算；根据计算出用表示的化学反应速率；计算常数的浓度商Qc，与平衡常数比较，判断反应进行的方向，进而判断正、逆反应速率关系．考查化学平衡常数的有关计算与应用、化学平衡图象等知识，题目难度中等，明确化学平衡及其影响因素为解答关键，注意掌握化学平衡常数、化学反应速率的概念及表达式，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．2. 解：根据方程式计算：，起始：a b 0转化：3 9 6t时刻：6，则，故答案为：16；反应达平衡时，混合气体为，其中的物质的量为，故答案为：8mol；，物质的量减少1mol 3mol 2mol 2mol转化：4mol 12mol 8mol 8mol故原混合气体为，则原混合气体与平衡混合气体的物质的量之比始：平：：4，故答案为：5：4；由知，则，所以：a：：：3，故答案为：2：3；反应转化的氮气物质的量为4mol，转化率为：，转化的氢气物质的量为12mol，转化率为：，达到平衡时，和的转化率之比：：：2，故答案为：1：2；平衡混合气的组成为：为，为8mol，为，平衡混合气体中，：：：12mol：：3：2，故答案为：3：3：2．根据三段式计算；计算出混合气体总的物质的量，利用体积分数计算氨气的物质的量；利用差量法计算原混合气体的物质的量；原混合气体的物质的量减去氮气的物质的量为氢气的物质的量，据此计算；根据差量法计算出反应消耗的氮气和氢气的物质的量，计算出转化率；根据中数据计算出达到平衡时，反应混合物各组分的物质的量，据此计算．本题考查较综合，涉及化学平衡的计算、影响反应速率及平衡的因素、平衡的判定等，注重高考常考查点的考查，注意概念的分析，题目难度中等．3. 解：反应热生成物总键能反应物总键能，则该反应的反应热，该反应热化学反应方程式为，生成2mol氨气放出92kJ热量，则生成1mol氨气放出46kJ热量，故答案为：；46 kJ；该反应是反应前后气体体积减小的放热反应，改变条件时，正逆反应速率都增大，且正反应速率大于逆反应速率，平衡向正反应方向移动，则改变的条件是加压，时平衡向逆反应方向移动，时平衡不移动，所以平衡混合物中的含量最高的一段时间是，氮气的转化率为，则平衡时，、，化学平衡常数，故答案为：；浓度商，则平衡向逆反应方向移动，故选B．反应热生成物总键能反应物总键能，则该反应的反应热，据此书写其热化学反应方程式；根据氨气和反应热之间的关系式计算；该反应改变条件时，平衡向正反应方向移动，且正逆反应速率都增大，采用加压的方法可以实现；时平衡向逆反应方向移动，时平衡不移动；化学平衡常数，据此计算；如果浓度商化学平衡常数，则平衡向逆反应方向移动，如果浓度商平衡常数，则平衡向正反应方向移动，如果浓度商化学平衡常数，则平衡不移动．本题考查化学平衡有关计算、化学平衡移动影响元素，侧重考查学生分析问题、计算能力，会根据速率变化确定平衡移动方向、改变的条件，知道平衡常数的计算方法，题目难度中等．4. 将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，经5min后，测得D的浓度为，生成的D为，则：起始量：n n 0 0变化量：15min时： 1由于5min时：：5，则：：5，解得，据此解答．本题考查化学平衡计算、反应速率概念计算，比较基础，注意对基础知识的理解掌握题目难度不大．5. 投入一定量的加热到某温度时，平衡时各物质的浓度分别是：，，则开始n 0 0转化平衡为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比；开始浓度转化浓度平衡浓度；转化率．本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握化学平衡三段法、K及转化率的计算为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意反应中物质的量关系，题目难度不大．6. 解：经2min后达到平衡，测得C的浓度为，生成C为，则开始 4 2 0转化平衡气体的质量不变，总物质的量减小，由可知，容器内气体的平均相对分子质量增大；混合气体的质量、体积均不变，由可知，气体的密度不变，内用物质A表示的反应速率为，答：内用物质A表示的反应速率为；物质A的平衡转化率是，答：A的转化率为；物质B的平衡浓度为，答：B的平衡浓度为；平衡时容器内的压强与起始时的压强之比为：10，答：平衡时容器内的压强与起始时的压强之比为9：10．经2min后达到平衡，测得C的浓度为，生成C为，则开始 4 2 0转化平衡结合、分析；结合计算；转化率；结合计算；物质的量比等于压强比，以此来解答．本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握化学平衡三段法、速率及转化率的计算为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意反应的特点及物质的量与压强的关系，题目难度不大．7. 解：发生，设参加反应的氮气的物质的量为xmol，则开始3 1 0转化3x x 2x平衡2x测得平衡混合气中的体积分数为，则，解得，内，，故答案为：；在平衡时的体积分数为，故答案为：；平衡时容器内的压强与起始时压强之比为：5，故答案为：4：5；的转化率为，故答案为：．发生，设参加反应的氮气的物质的量为xmol，则平衡 2x测得平衡混合气中的体积分数为，则，解得，以此来解答．本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握化学平衡三段法、速率及转化率的计算为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意物质的量比等于压强比，题目难度不大．8. 该题主要考查化学平衡中化学反应速率、转化率、平衡常数的计算。