2018年最新高三总复习专题攻略之化学反应速率和化学平衡下：三. 化学平衡计算 含解析

【高考预测】
（★★★）理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行平衡转化率的计算。

1．（2014山东）（17分）研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2NO 2（g）+NaCl（s）NaNO3（s）+ClNO（g）K1∆H < 0 （I）
2NO（g）+Cl 2（g）2ClNO（g）K2∆H < 0 （II）
（1）4NO 2（g）+2NaCl（s）2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）的平衡常数K= （用K1、K2表示）。

（2）为研究不同条件对反应（II）的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO 和0.1mol Cl2，10min时反应（II）达到平衡。

测得10min内v（ClNO）=7.5×10-3mol•L-1•min-1，则平衡后n（Cl2）= mol，NO的转化率а1= 。

其它条件保持不变，反应（II）在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率
а2а1（填“>”“<”或“=”），平衡常数K2（填“增大”“减小”或“不变”。

若要使K2减小，可采用的措施是。

（3）实验室可用NaOH溶液吸收NO2，反应为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。

含0.2mol NaOH 的水
溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A，溶液B为0.1m ol•L‾1的CH3COONa溶液，则两溶液中c（NO3‾）、c（NO2-）和c（CH3COO‾）由大到小的顺序为。

（已知HNO2的电离常数K a=7.1×10-4mol•L‾1，CH3COOH的电离常数K a=1.7×10-5mol•L‾1，可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是。

a．向溶液A中加适量水 b.向溶液A中加适量NaOH
c．向溶液B中加适量水 d..向溶液B中加适量NaOH
【答案】（1）K12/ K2（2）2.5×10-2；75%；>；不变；升高温度（3）c(NO3‾) > c(NO2-) > c(CH3COO‾)；
b、c
【解析】（1）设已知的两个反应为①②，则4NO2（g）+2NaCl（s）2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）
可由2×①—②，则K= K12/ K2
（2）转化的n （Cl 2）=1/2×7.5×10-3mol•L -1•min -1×2L×10min=7.5×10-2，则平衡后n （Cl 2） =0.1mol —7.5×10-2=2.5×10-2；转化的n （NO ）=7.5×10-3mol•L -1•min -1×2L×10min=0.15mol ，则NO 的转化率а1=0.15mol÷0.2mol×100%=75%；其它条件保持不变，反应（II ）在恒压条件下进行，则反应（II ）的压强大于反应（I ）的压强，则平衡更有利于向右移动，所以平衡时NO 的转化率а2 >а1；因为温度不变，所以平衡常数不变；反应（II ）∆H < 0，为放热反应，所以升高温度，平衡向左移动，K 2减小。

（3）根据越弱越水解的规律，CH 3COO‾水解程度大于NO 2-的水解程度，所以离子浓度 由大到小的顺序为：c(NO 3‾) > c(NO 2-) > c(CH 3COO‾)；因为CH 3COO‾水解程度大于NO 2-的水解程度，所以溶液A 的pH 小于溶液B ，向溶液A 中加适量NaOH ，溶液A 的pH 增大，向溶液B 中加适量水，溶液B 的pH 减小，故b 、c 正确。

恒温、恒容时：
【典例探究】
1、X 、Y 、Z 为三种气体，把a mol X 和b mol Y 充入一密闭容器中，发生反应X + 2Y
2Z ，达到平衡
时，若它们的物质的量满足：n （X ）+ n （Y ）= n （Z ），则Y 的转化率为（ ）
A. %1005
⨯+b a B. %1005)(2⨯+b
b a
C. %1005
)(2⨯+b a D. %1005)(⨯+a
b a
2．某温度下，H 2(g)＋CO 2(g)
催化剂△
H 2O(g)
＋CO(g)的平衡常数K ＝9/4。

该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H 2(g)和CO 2(g)，其起始浓度如表所示。

起始浓度 甲 乙 丙 c (H 2)/mol·L －1
0.010 0.020 0.020 c (CO 2)/mol·L －1 0.010
0.010
0.020
下列判断不．
正确的是( ) A ．平衡时，乙中H 2的转化率大于60% B ．平衡时，甲中和丙中H 2的转化率是60%
O)，平衡常数为
2
3KSCN Fe(SCN)
Sn
．往平衡体系中加入金属铅后，c(Pb
1.【答案】B
【解析】设Y 的转化率为α X + 2Y
2Z
起始（mol ） a b 0 转化（mol ）
αb 2
1
αb αb 平衡（mol ）-
a α
b 2
1
-b αb αb 依题意有：-a αb 21+ -b αb = αb ，解得：α=
%1005)
(2⨯+b
b a 。

故应选B 。

2．【答案】A
【解析】利用“三段式”计算容器甲中
H 2(g) ＋ CO 2(g)
催化剂
△
H 2O(g) ＋ CO(g) c (始)mol·L －1 0.010 0.010 0 0 c (变)mol·L －1 c c c c c (平)mol·L －1 (0.010－c ) (0.010－c ) c c 根据平衡常数c 2/(0.010－c )2＝9/4，得c ＝0.006 mol·L －1。

H 2的转化率＝0.006/0.010＝60%，同样计算可得丙中H 2的转化率也是60%，B 正确；乙容器相当于在甲的基础上增大氢气浓度，平衡正移，但氢气的转化率减小，A 错；甲和丙是等效平衡关系，起始时各物质浓度是2倍关系，平衡时各物质仍然是2倍关系，C 正确。

3．【答案】C
【解析】升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数K 2＜K 1，K 1、K 2单位均为1，c 1(CO)＜c 2(CO)，C 正确。

4．【答案】B
5．【答案】D
【解析】固体量的改变不会引起平衡的移动，A 项错误；加入固体Sn(NO 3)2后，溶液中c (Sn 2＋)增大，平衡向左移动，从而使c (Pb 2＋)增大，B 项错误；升高温度时c (Pb 2
＋
)增大，表明平衡向左移动，逆反应吸热，正反应的ΔH <0，C 项错误；由图像中
平衡时两种离子的浓度及平衡常数表达式知，25 ℃时该反应的平衡常数为2.2，D 项正确。