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2024届高考一轮复习化学课时练 第45练 化学平衡常数及相关计算（含答案）
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这是一份2024届高考一轮复习化学课时练 第45练 化学平衡常数及相关计算（含答案），共9页。试卷主要包含了已知，某固定容积的密闭容器中发生反应等内容，欢迎下载使用。
A．对于某一可逆反应来说，K只与温度有关，与浓度无关
B．升高温度，K变小，正反应是放热反应
C．K越大，反应进行得越彻底
D．使用合适的催化剂，既可以改变反应速率，也可以改变平衡常数K
2．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：
2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g) K1 ΔH1<0；
2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g) K2 ΔH2<0。
则反应4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数是( )
A.eq \f(K\\al(2,1),K2) B．2K1－K2
C.eq \f(2K1,K2) D．Keq \\al(2,1)－K2
3．利用CO2和CH4反应制备合成气(CO、H2)的原理是CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)
ΔH>0。温度为T ℃时，该反应的平衡常数为K。下列说法正确的是( )
A．K越大，说明反应速率、CO2的平衡转化率越大
B．增大压强，平衡向逆反应方向移动，K减小
C．升高温度，反应速率和平衡常数K都增大
D．加入催化剂，能提高合成气的平衡产率
4．对于反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。下列说法不正确的是( )
A．该反应的ΔH＞0
B．a、b处反应速率大小关系：va大于vb
C．在343 K下，要提高SiHCl3的转化率，可以及时移去产物或增加反应物浓度
D．343 K时，SiHCl3的平衡转化率为22%，可以求得该温度下的平衡常数约为0.02
5．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) ΔH＝－a kJ·ml－1，实验测得反应的有关数据如下表。
下列叙述正确的是( )
A．对于上述反应，①②中反应的平衡常数K不同
B．①中：从开始至10 min内的平均反应速率v(X2)＝0.1 ml·L－1·min－1
C．②中：X2的平衡转化率小于10%
D．b>0.1a
6．已知：2CrOeq \\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq \\al(2－,7)＋H2O。25 ℃时，调节初始浓度为1.0 ml·L－1的Na2CrO4溶液的pH，测定平衡时溶液中c(Cr2Oeq \\al(2－,7))和c(H＋)，获得如图所示的曲线。下列说法不正确的是( )
A．平衡时，pH越小，c(Cr2Oeq \\al(2－,7))越大
B．A点CrOeq \\al(2－,4)的平衡转化率为50%
C．A点CrOeq \\al(2－,4)转化为Cr2Oeq \\al(2－,7)反应的平衡常数K＝1014
D．平衡时，若溶液中c(Cr2Oeq \\al(2－,7))＝c(CrOeq \\al(2－,4))，则c(H＋)>2.0×10－7 ml·L－1
7．25 ℃时，向40 mL 0.05 ml·L－1的FeCl3溶液中一次性加入10 mL 0.15 ml·L－1的KSCN溶液，发生反应，混合溶液中c(Fe3＋)随反应时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．该反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3↓
B．E点对应的坐标为(0,0.05)
C．t4时向溶液中加入50 mL 0.1 ml·L－1 KCl溶液，平衡不移动
D．若该反应是可逆反应，在25 ℃时平衡常数的数值为eq \f(0.04－m,m3m－0.093)
8．某固定容积的密闭容器中发生反应：C(s)＋CO2(g)2CO(g)。现向该容器内充入1.0 ml·
L－1的CO2，反应过程中气体体积分数随时间的变化情况如图所示。下列说法错误的是( )
A．t1 min时，CO2的转化率为25.0%
B．t2 min时，该反应体系未处于平衡状态
C．t3 min时，向该容器中再充入CO2和CO各1.0 ml·L－1，平衡正向移动
D．t3 min时，该反应的Kp＝24.0p总[气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数]
9．利用CO生产甲醇的反应为2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)，在密闭容器中按物质的量之比为2∶1充入H2和CO，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图所示。已知：①v正＝k正·x(CO)·x2(H2)，v逆＝k逆·x(CH3OH)，其中v正、v逆为正、逆反应速率，k正、k逆为速率常数，x为各组分的体积分数。②Kp为以分压表示的平衡常数，气体分压＝气体总压×体积分数。下列相关说法错误的是( )
A．该反应的ΔH<0
B．B点与C点的平衡常数关系为KB＝KC
C．增大体系压强，k正－k逆的值将增大
D．C点对应的平衡常数Kp＝eq \f(27,p\\al(2,2))
10．在容积恒为2 L的密闭容器中充入2 ml CH3OH(g)和2 ml CO(g)，在一定温度下发生反应：CH3OH(g)＋CO(g)HCOOCH3(g)，测得容器内的压强随时间的变化如下表所示。
在此条件，0～4 min的v(CH3OH)＝______kPa·min－1，该反应的平衡常数Kp＝______kPa－1(以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。
11．1 ml CH3CH2OH和1 ml H2O充入恒容密闭容器中发生反应：2CO(g)＋4H2(g)CH3CH2OH(g)＋H2O(g)，在550 K时，气体混合物中H2的物质的量分数x(H2)与反应时间t的关系如表所示。
上述反应中，正反应速率v正＝k正·x2(CO)·x4(H2)，逆反应速率v逆＝k逆·x(CH3CH2OH)·x(H2O)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆＝________________________________________(以Kx和k正表示，其中Kx为用物质的量分数表示的平衡常数)，若k逆＝75 ml·L－1·min－1，在t＝80 min时，v逆＝________________。
12．乙烷在一定条件下可脱氢制得乙烯：C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g) ΔH＞0。
(1)提高乙烷平衡转化率的措施有__________________________、________。
(2)一定温度下，向恒容密闭容器中通入等物质的量的C2H6和H2，初始压强为100 kPa，发生上述反应，乙烷的平衡转化率为20%。平衡时体系的压强为________kPa，该反应的平衡常数Kp＝________kPa (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
13．已知：N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0。298 K时，将一定量N2O4气体充入恒容的密闭容器中发生反应。t1时刻反应达到平衡，混合气体平衡总压强为p，N2O4气体的平衡转化率为25%，则NO2的分压为________(分压＝总压×物质的量分数)，反应N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数Kx＝________[对于气相反应，用某组分B的物质的量分数x(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数，记作Kx]。
14．亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，可由NO和Cl2反应得到，化学方程式为2NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g)。
(1)在1 L恒容密闭容器中充入2 ml NO(g)和1 ml Cl2(g)，在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系如图A所示：
①反应开始到10 min时NO的平均反应速率v(NO)＝________ ml·L－1·min－1。
②T2时该反应的平衡常数K＝________。
③T2时Cl2的平衡转化率为__________。
(2)若按投料比n(NO)∶n(Cl2)＝2∶1把NO和Cl2加入一恒压的密闭容器中发生反应，平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图B所示：
①该反应的ΔH____(填“>”“<”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点的压强平衡常数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)。
第45练 化学平衡常数及相关计算
1．D 2.A 3.C 4.C 5.D 6.D 7.D 8.D
9．C [从图像上可以看出温度越高，甲醇的体积分数越小，说明升温，平衡逆向移动，该反应的ΔH<0，A项正确；B点与C点温度相同，平衡常数相等，B项正确；C点时，甲醇的体积分数是50%，假设起始n(CO)＝1 ml，n(H2)＝2 ml，消耗的CO的物质的量为x ml，则列三段式：
2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)
初始/ml 2 1 0
转化/ml 2x x x
平衡/ml 2－2x 1－x x
甲醇的体积分数为eq \f(x,2－2x＋1－x＋x)＝50% ，x＝0.75，平衡常数Kp＝eq \f(\f(0.75,1.5)×p2,\f(0.5,1.5)×p22×\f(0.25,1.5)×p2)＝eq \f(27,p\\al(2,2))，D项正确。]
10．0.05p0 eq \f(7.5,p0)
解析 在此条件，0～4 min的v(CH3OH)＝eq \f(p0－0.8p0kPa,4 min)＝0.05p0 kPa·min－1；设平衡时CH3OH反应了x ml，列出三段式：
CH3OH(g)＋CO(g)HCOOCH3(g)
起始/ml 2 2 0
转化/ml x x x
平衡/ml 2－x 2－x x
反应后总物质的量为(4－x)ml，T、V一定时，n和p成正比，所以eq \f(4,4－x)＝eq \f(p0,0.7p0)，解得x＝1.2，则反应后总物质的量为2.8 ml，CH3OH的物质的量分数为eq \f(2－x,4－x)＝eq \f(0.8,2.8)＝eq \f(2,7)，CO的物质的量分数为eq \f(2－x,4－x)＝eq \f(0.8,2.8)＝eq \f(2,7)，HCOOCH3的物质的量分数为eq \f(x,4－x)＝eq \f(1.2,2.8)＝eq \f(3,7)，则Kp＝eq \f(pHCOOCH3,pCH3OH·pCO)＝eq \f(\f(3,7)×0.7p0,\f(2,7)×0.7p0×\f(2,7)×0.7p0) kPa－1＝eq \f(7.5,p0) kPa－1。
11.eq \f(k正,Kx) 1.47 ml·L－1·min－1
解析 平衡时v正＝v逆，可得k正·x2(CO)·x4(H2)＝k逆·x(CH3CH2OH)·x(H2O)，Kx＝eq \f(xCH3CH2OH·xH2O,x2CO·x4H2)，k逆＝eq \f(k正,Kx)；t＝80 min时，H2的物质的量分数为48%，则CO的物质的量分数为24%，CH3CH2OH、H2O的物质的量分数均为14%。v逆＝k逆·x(CH3CH2OH)·x(H2O)＝75 ml·L－1·min－1×0.14×0.14＝1.47 ml·L－1·min－1。
12．(1)升高温度 降低压强 (或及时移出生成物) (2)110 15
解析 (1)C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g) ΔH>0，该反应是气体体积增大的吸热反应，提高乙烷平衡转化率的措施有减小压强、升高温度或及时移出生成物等。
(2)一定温度下，向恒容密闭容器中通入等物质的量的C2H6和H2，初始压强为100 kPa，发生上述反应，假设起始物质的量为1 ml，乙烷的平衡转化率为20%，可得三段式：
C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)
起始/ml 1 0 1
转化/ml 0.2 0.2 0.2
平衡/ml 0.8 0.2 1.2
根据压强之比等于物质的量之比得到eq \f(2 ml,100 kPa)＝eq \f(2.2 ml,x)，解得x＝110 kPa，即平衡时体系的压强为110 kPa，该反应的平衡常数Kp＝eq \f(110 kPa×\f(0.2 ml,2.2 ml)×110 kPa×\f(1.2 ml,2.2 ml),110 kPa×\f(0.8 ml,2.2 ml))＝15 kPa。
13．0.4p eq \f(4,15)
解析 N2O4(g)2NO2(g)，N2O4气体的平衡转化率为25%，设起始N2O4的物质的量为x，则平衡时剩余的N2O4的物质的量为0.75x，生成的NO2的物质的量为0.5x，混合气体平衡总压强为p，则NO2的分压为eq \f(p×0.5x,0.5x＋0.75x)＝0.4p；N2O4分压为eq \f(p×0.75x,0.5x＋0.75x)＝0.6p；反应N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数Kx＝eq \f(0.42,0.6)＝eq \f(4,15)。
14．(1)①0.1 ②2 ③50%
(2)①< ②40% ③eq \f(5,p)
解析 (1)①10 min时，c(NOCl)＝1 ml·L－1，则转化的NO的物质的量为1 ml，则v(NO)＝eq \f(1 ml·L－1,10 min)＝0.1 ml·L－1·min－1。②平衡常数K＝eq \f(12,12×0.5)＝2。③Cl2的平衡转化率为eq \f(0.5 ml·L－1,1 ml·L－1)×100%＝50%。
(2)①根据图像，升高温度，平衡时NO的转化率减小，平衡逆向移动，说明该反应的正反应属于放热反应，ΔH＜0。②根据图像，在p压强条件下，M点NO的转化率为50%，根据2NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g)可知，气体减小的体积为反应的NO的体积的一半，因此NO的体积分数为eq \f(2－2×50%,2＋1－\f(2×50%,2))×100%＝40%。③设NO的物质的量为2 ml，则Cl2的物质的量为1 ml
2NO(g) ＋ Cl2(g)2NOCl(g)
起始/ml 2 1 0
反应/ml 1 0.5 1
平衡/ml 1 0.5 1
平衡分压 p×eq \f(1,2.5) p×eq \f(0.5,2.5) p×eq \f(1,2.5)
M点的压强平衡常数Kp＝eq \f(p×\f(1,2.5)2,p×\f(1,2.5)2×p×\f(0.5,2.5))＝eq \f(5,p)。
容器
反应条件
起始物质的量/ml
达到平衡所用时间/min
达到平衡过程中的能量变化
X2
Y2
XY3
①
恒容
1
3
0
10
放热0.1a kJ
②
恒压
1
3
0
t
放热b kJ
t/min
0
2
4
6
8
10
12
14
p/kPa
p0
－
0.8p0
－
－
0.7p0
0.7p0
0.7p0
t/min
0
20
40
60
80
100
x(H2)/%
0
15
29
40
48
48
A．对于某一可逆反应来说，K只与温度有关，与浓度无关
B．升高温度，K变小，正反应是放热反应
C．K越大，反应进行得越彻底
D．使用合适的催化剂，既可以改变反应速率，也可以改变平衡常数K
2．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：
2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g) K1 ΔH1<0；
2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g) K2 ΔH2<0。
则反应4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数是( )
A.eq \f(K\\al(2,1),K2) B．2K1－K2
C.eq \f(2K1,K2) D．Keq \\al(2,1)－K2
3．利用CO2和CH4反应制备合成气(CO、H2)的原理是CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)
ΔH>0。温度为T ℃时，该反应的平衡常数为K。下列说法正确的是( )
A．K越大，说明反应速率、CO2的平衡转化率越大
B．增大压强，平衡向逆反应方向移动，K减小
C．升高温度，反应速率和平衡常数K都增大
D．加入催化剂，能提高合成气的平衡产率
4．对于反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。下列说法不正确的是( )
A．该反应的ΔH＞0
B．a、b处反应速率大小关系：va大于vb
C．在343 K下，要提高SiHCl3的转化率，可以及时移去产物或增加反应物浓度
D．343 K时，SiHCl3的平衡转化率为22%，可以求得该温度下的平衡常数约为0.02
5．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) ΔH＝－a kJ·ml－1，实验测得反应的有关数据如下表。
下列叙述正确的是( )
A．对于上述反应，①②中反应的平衡常数K不同
B．①中：从开始至10 min内的平均反应速率v(X2)＝0.1 ml·L－1·min－1
C．②中：X2的平衡转化率小于10%
D．b>0.1a
6．已知：2CrOeq \\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq \\al(2－,7)＋H2O。25 ℃时，调节初始浓度为1.0 ml·L－1的Na2CrO4溶液的pH，测定平衡时溶液中c(Cr2Oeq \\al(2－,7))和c(H＋)，获得如图所示的曲线。下列说法不正确的是( )
A．平衡时，pH越小，c(Cr2Oeq \\al(2－,7))越大
B．A点CrOeq \\al(2－,4)的平衡转化率为50%
C．A点CrOeq \\al(2－,4)转化为Cr2Oeq \\al(2－,7)反应的平衡常数K＝1014
D．平衡时，若溶液中c(Cr2Oeq \\al(2－,7))＝c(CrOeq \\al(2－,4))，则c(H＋)>2.0×10－7 ml·L－1
7．25 ℃时，向40 mL 0.05 ml·L－1的FeCl3溶液中一次性加入10 mL 0.15 ml·L－1的KSCN溶液，发生反应，混合溶液中c(Fe3＋)随反应时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．该反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3↓
B．E点对应的坐标为(0,0.05)
C．t4时向溶液中加入50 mL 0.1 ml·L－1 KCl溶液，平衡不移动
D．若该反应是可逆反应，在25 ℃时平衡常数的数值为eq \f(0.04－m,m3m－0.093)
8．某固定容积的密闭容器中发生反应：C(s)＋CO2(g)2CO(g)。现向该容器内充入1.0 ml·
L－1的CO2，反应过程中气体体积分数随时间的变化情况如图所示。下列说法错误的是( )
A．t1 min时，CO2的转化率为25.0%
B．t2 min时，该反应体系未处于平衡状态
C．t3 min时，向该容器中再充入CO2和CO各1.0 ml·L－1，平衡正向移动
D．t3 min时，该反应的Kp＝24.0p总[气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数]
9．利用CO生产甲醇的反应为2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)，在密闭容器中按物质的量之比为2∶1充入H2和CO，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图所示。已知：①v正＝k正·x(CO)·x2(H2)，v逆＝k逆·x(CH3OH)，其中v正、v逆为正、逆反应速率，k正、k逆为速率常数，x为各组分的体积分数。②Kp为以分压表示的平衡常数，气体分压＝气体总压×体积分数。下列相关说法错误的是( )
A．该反应的ΔH<0
B．B点与C点的平衡常数关系为KB＝KC
C．增大体系压强，k正－k逆的值将增大
D．C点对应的平衡常数Kp＝eq \f(27,p\\al(2,2))
10．在容积恒为2 L的密闭容器中充入2 ml CH3OH(g)和2 ml CO(g)，在一定温度下发生反应：CH3OH(g)＋CO(g)HCOOCH3(g)，测得容器内的压强随时间的变化如下表所示。
在此条件，0～4 min的v(CH3OH)＝______kPa·min－1，该反应的平衡常数Kp＝______kPa－1(以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。
11．1 ml CH3CH2OH和1 ml H2O充入恒容密闭容器中发生反应：2CO(g)＋4H2(g)CH3CH2OH(g)＋H2O(g)，在550 K时，气体混合物中H2的物质的量分数x(H2)与反应时间t的关系如表所示。
上述反应中，正反应速率v正＝k正·x2(CO)·x4(H2)，逆反应速率v逆＝k逆·x(CH3CH2OH)·x(H2O)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆＝________________________________________(以Kx和k正表示，其中Kx为用物质的量分数表示的平衡常数)，若k逆＝75 ml·L－1·min－1，在t＝80 min时，v逆＝________________。
12．乙烷在一定条件下可脱氢制得乙烯：C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g) ΔH＞0。
(1)提高乙烷平衡转化率的措施有__________________________、________。
(2)一定温度下，向恒容密闭容器中通入等物质的量的C2H6和H2，初始压强为100 kPa，发生上述反应，乙烷的平衡转化率为20%。平衡时体系的压强为________kPa，该反应的平衡常数Kp＝________kPa (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
13．已知：N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0。298 K时，将一定量N2O4气体充入恒容的密闭容器中发生反应。t1时刻反应达到平衡，混合气体平衡总压强为p，N2O4气体的平衡转化率为25%，则NO2的分压为________(分压＝总压×物质的量分数)，反应N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数Kx＝________[对于气相反应，用某组分B的物质的量分数x(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数，记作Kx]。
14．亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，可由NO和Cl2反应得到，化学方程式为2NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g)。
(1)在1 L恒容密闭容器中充入2 ml NO(g)和1 ml Cl2(g)，在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系如图A所示：
①反应开始到10 min时NO的平均反应速率v(NO)＝________ ml·L－1·min－1。
②T2时该反应的平衡常数K＝________。
③T2时Cl2的平衡转化率为__________。
(2)若按投料比n(NO)∶n(Cl2)＝2∶1把NO和Cl2加入一恒压的密闭容器中发生反应，平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图B所示：
①该反应的ΔH____(填“>”“<”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点的压强平衡常数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)。
第45练 化学平衡常数及相关计算
1．D 2.A 3.C 4.C 5.D 6.D 7.D 8.D
9．C [从图像上可以看出温度越高，甲醇的体积分数越小，说明升温，平衡逆向移动，该反应的ΔH<0，A项正确；B点与C点温度相同，平衡常数相等，B项正确；C点时，甲醇的体积分数是50%，假设起始n(CO)＝1 ml，n(H2)＝2 ml，消耗的CO的物质的量为x ml，则列三段式：
2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)
初始/ml 2 1 0
转化/ml 2x x x
平衡/ml 2－2x 1－x x
甲醇的体积分数为eq \f(x,2－2x＋1－x＋x)＝50% ，x＝0.75，平衡常数Kp＝eq \f(\f(0.75,1.5)×p2,\f(0.5,1.5)×p22×\f(0.25,1.5)×p2)＝eq \f(27,p\\al(2,2))，D项正确。]
10．0.05p0 eq \f(7.5,p0)
解析 在此条件，0～4 min的v(CH3OH)＝eq \f(p0－0.8p0kPa,4 min)＝0.05p0 kPa·min－1；设平衡时CH3OH反应了x ml，列出三段式：
CH3OH(g)＋CO(g)HCOOCH3(g)
起始/ml 2 2 0
转化/ml x x x
平衡/ml 2－x 2－x x
反应后总物质的量为(4－x)ml，T、V一定时，n和p成正比，所以eq \f(4,4－x)＝eq \f(p0,0.7p0)，解得x＝1.2，则反应后总物质的量为2.8 ml，CH3OH的物质的量分数为eq \f(2－x,4－x)＝eq \f(0.8,2.8)＝eq \f(2,7)，CO的物质的量分数为eq \f(2－x,4－x)＝eq \f(0.8,2.8)＝eq \f(2,7)，HCOOCH3的物质的量分数为eq \f(x,4－x)＝eq \f(1.2,2.8)＝eq \f(3,7)，则Kp＝eq \f(pHCOOCH3,pCH3OH·pCO)＝eq \f(\f(3,7)×0.7p0,\f(2,7)×0.7p0×\f(2,7)×0.7p0) kPa－1＝eq \f(7.5,p0) kPa－1。
11.eq \f(k正,Kx) 1.47 ml·L－1·min－1
解析 平衡时v正＝v逆，可得k正·x2(CO)·x4(H2)＝k逆·x(CH3CH2OH)·x(H2O)，Kx＝eq \f(xCH3CH2OH·xH2O,x2CO·x4H2)，k逆＝eq \f(k正,Kx)；t＝80 min时，H2的物质的量分数为48%，则CO的物质的量分数为24%，CH3CH2OH、H2O的物质的量分数均为14%。v逆＝k逆·x(CH3CH2OH)·x(H2O)＝75 ml·L－1·min－1×0.14×0.14＝1.47 ml·L－1·min－1。
12．(1)升高温度 降低压强 (或及时移出生成物) (2)110 15
解析 (1)C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g) ΔH>0，该反应是气体体积增大的吸热反应，提高乙烷平衡转化率的措施有减小压强、升高温度或及时移出生成物等。
(2)一定温度下，向恒容密闭容器中通入等物质的量的C2H6和H2，初始压强为100 kPa，发生上述反应，假设起始物质的量为1 ml，乙烷的平衡转化率为20%，可得三段式：
C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)
起始/ml 1 0 1
转化/ml 0.2 0.2 0.2
平衡/ml 0.8 0.2 1.2
根据压强之比等于物质的量之比得到eq \f(2 ml,100 kPa)＝eq \f(2.2 ml,x)，解得x＝110 kPa，即平衡时体系的压强为110 kPa，该反应的平衡常数Kp＝eq \f(110 kPa×\f(0.2 ml,2.2 ml)×110 kPa×\f(1.2 ml,2.2 ml),110 kPa×\f(0.8 ml,2.2 ml))＝15 kPa。
13．0.4p eq \f(4,15)
解析 N2O4(g)2NO2(g)，N2O4气体的平衡转化率为25%，设起始N2O4的物质的量为x，则平衡时剩余的N2O4的物质的量为0.75x，生成的NO2的物质的量为0.5x，混合气体平衡总压强为p，则NO2的分压为eq \f(p×0.5x,0.5x＋0.75x)＝0.4p；N2O4分压为eq \f(p×0.75x,0.5x＋0.75x)＝0.6p；反应N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数Kx＝eq \f(0.42,0.6)＝eq \f(4,15)。
14．(1)①0.1 ②2 ③50%
(2)①< ②40% ③eq \f(5,p)
解析 (1)①10 min时，c(NOCl)＝1 ml·L－1，则转化的NO的物质的量为1 ml，则v(NO)＝eq \f(1 ml·L－1,10 min)＝0.1 ml·L－1·min－1。②平衡常数K＝eq \f(12,12×0.5)＝2。③Cl2的平衡转化率为eq \f(0.5 ml·L－1,1 ml·L－1)×100%＝50%。
(2)①根据图像，升高温度，平衡时NO的转化率减小，平衡逆向移动，说明该反应的正反应属于放热反应，ΔH＜0。②根据图像，在p压强条件下，M点NO的转化率为50%，根据2NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g)可知，气体减小的体积为反应的NO的体积的一半，因此NO的体积分数为eq \f(2－2×50%,2＋1－\f(2×50%,2))×100%＝40%。③设NO的物质的量为2 ml，则Cl2的物质的量为1 ml
2NO(g) ＋ Cl2(g)2NOCl(g)
起始/ml 2 1 0
反应/ml 1 0.5 1
平衡/ml 1 0.5 1
平衡分压 p×eq \f(1,2.5) p×eq \f(0.5,2.5) p×eq \f(1,2.5)
M点的压强平衡常数Kp＝eq \f(p×\f(1,2.5)2,p×\f(1,2.5)2×p×\f(0.5,2.5))＝eq \f(5,p)。
容器
反应条件
起始物质的量/ml
达到平衡所用时间/min
达到平衡过程中的能量变化
X2
Y2
XY3
①
恒容
1
3
0
10
放热0.1a kJ
②
恒压
1
3
0
t
放热b kJ
t/min
0
2
4
6
8
10
12
14
p/kPa
p0
－
0.8p0
－
－
0.7p0
0.7p0
0.7p0
t/min
0
20
40
60
80
100
x(H2)/%
0
15
29
40
48
48
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