命题角度1　化学平衡常数的有关计算

1．(2020·江西高三月考)一定温度下，在3个容积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应：PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)。下列说法错误的是(　　)

A.反应达到平衡时，容器Ⅰ中比容器Ⅱ中的小

B．反应达到平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为34

C．反应达到平衡时，容器Ⅲ中Cl2的体积分数小于

D．反应达到平衡时，容器Ⅲ中0.4 mol·L－1<c(PCl5)<0.8 mol·L－1

2．(2020·开鲁县第一中学高三月考)已知某化学反应的平衡常数表达式为K＝，在不同的温度下该反应的平衡常数值分别为

下列有关叙述不正确的是(　　)

A．该反应的化学方程式是CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)

B．上述反应的正反应是放热反应

C．如果在一定体积的密闭容器中加入CO2和H2各1 mol，5 min后温度升高到830 ℃，此时测得CO为0.4 mol时，该反应为平衡状态

D．某温度下，如果平衡浓度符合下列关系式：＝，判断此时的温度是1 000 ℃

3．(2020·济南大学城实验高级中学高三月考)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：(g) (g)＋H2(g)。

(1)维持体系总压强p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α，则在该温度下反应的平衡常数Kc＝____或Kp＝________(用α等符号表示，Kc为用浓度表示的平衡常数，Kp为用压强表示的平衡常数)。

(2)某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯­二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸气工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度；该工艺中还能够发生反应：CO2＋H2===CO＋H2O，CO2＋C===2CO。新工艺的特点有________(填序号)。

①CO2与H2反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移

②不用高温水蒸气，可降低能量消耗

③有利于减少积炭

④有利于CO2资源利用

(3)综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。

①Li4SiO4可用于富集得到高浓度CO2。原理是：在500 ℃，低浓度CO2与Li4SiO4接触后生成两种锂盐；平衡后加热至700 ℃，反应逆向进行，放出高浓度CO2，Li4SiO4再生。700 ℃时反应的化学方程式为
___________________________________________________________

_______________________________________________________________________________。

②工业电解生成的合成气CO和H2在催化剂作用下发生如下反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。对此反应进行如下研究：某温度下在一恒压容器中分别充入1.2 mol CO和1.0 mol H2，达到平衡时容器体积为2 L，且含有0.4 mol CH3OH(g)。此时向容器中再通入0.35 mol CO气体，则此平衡将________(选填“正向”“不”或“逆向”)移动。

命题角度2　转化率的相关计算

4．(2020·四川省绵阳第一中学高三开学考试)在4 L密闭容器中充入6 mol A气体和5 mol B气体，在一定条件下发生反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋xD(g)，达到平衡时，生成了2 mol C，经测定，D的浓度为0.5 mol·L－1，下列判断正确的是(　　)

A．x＝1

B．B的转化率为20%

C．平衡时A的浓度为1.50 mol·L－1

D．达到平衡时，在相同温度下容器内混合气体的压强是反应前的85%

5．(2020·天津耀华中学高三月考)在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)＋Y(g)M(g)＋N(g)，所得实验数据如下表：

下列说法正确的是(　　)

A．实验①中，若5 min时测得n(M)＝0.050 mol，则0～5 min时间内，用N表示的平均反应速率v(N)＝1.0×10－2 mol·L－1·min－1

B．实验②中，该反应的平衡常数K＝2.0

C．实验③中，达到平衡时，X的转化率为60%

D．实验④中，达到平衡时，b＞0.060

6．(2020·安徽高三开学考试)在一定温度下，反应H2(g)＋X2(g)HX(g)的平衡常数为10，若将1.0 mol的HX(g)通入体积为1.0 L的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于(　　)

A．5% B．17% C．25% D．33%

命题角度3　化学平衡题中基于图表数据的相关计算

7．(2020·黑龙江双鸭山一中高三月考)向密闭容器中充入物质的量浓度均为0.1 mol·L－1的CH4和CO2，在一定条件下发生反应CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图，下列说法不正确的是(　　)

A．平衡时CO与H2的物质的量之比为1∶1

B．p1、p2、p3、p4由小到大的顺序为p1<p2<p3<p4

C．1 100 ℃，p4条件下，该反应10 min时达到平衡点X，则v(CO2)＝0.008 mol·L－1·min－1

D．随着温度升高，CH4的转化率减小

8．(2020·江苏如皋高三月考)消除含氮化合物的污染是环境保护的重要研究课题。

(1)一定条件下，某反应过程中的物质和能量变化如图所示(a、b均大于0)。

①该反应的热化学方程式为
______________________________________________________。

②2 000 ℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入10 mol N2与5 mol O2，达到平衡后NO的物质的量为2 mol。该温度下，若开始时向上述容器中充入的N2与O2均为1 mol，则达到平衡后N2的转化率为________。

(2)NO2与CO在催化剂条件下的反应为4CO(g)＋2NO2(g)4CO2(g)＋N2(g)，下列能说明该反应已达到化学平衡状态的是________(填字母)。

A．CO2(g)和N2(g)的比例保持不变

B．恒温恒容，混合气体的颜色不再变化

C．恒温恒压，气体的体积不再变化

D．v正(NO2)＝2v正(N2)

9．(2020·天津耀华中学高三月考)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，工业合成氨的简式流程图如下：

(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，写出足量的H2S与氨水反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。

(2)步骤Ⅱ中制氢气的原理如下：

①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋206.4 kJ· mol－1

②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)

ΔH＝－41.2 kJ· mol－1

对于反应①，一定可以提高平衡体系中H2的百分含量，又能加快反应速率的措施是
________________________________________________________________________。

a．升高温度 b．增大水蒸气浓度

c．加入催化剂 d．降低压强

利用反应②，将CO进一步转化，可提高H2的产量。若1 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应，得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体，则CO的转化率为________。

(3)下图表示500 ℃、60.0 MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算H2的平衡体积分数________。

(4)依据温度对合成氨反应的影响，在下图坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图：

(5)上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是________(填序号)。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法