平衡常数计算

3月18日化学课后作业

每空4分姓名分数

1．298K 时，将20mL 3x mol•L ﹣1Na 3AsO 3、20mL 3x mol•L ﹣1

I 2和20mL NaOH 溶液混合，发生反应：AsO 33﹣

(aq)+I 2(aq)+2OH

﹣

AsO 43﹣

(aq)+2I ﹣

(aq)+H 2O(l)。溶液

中c (AsO 43﹣

)与反应时间（t ）的关系如图所示。

若平衡时溶液的pH=14，则该反应的平衡常数K 为

。

2．苯乙烯是一种重要的化工原料，可采用乙苯催化脱氢法制备，反应如下：

(g)＋H 2(g)

ΔH ＝＋17.6kJ·mol

－1

实际生产中往刚性容器中同时通入乙苯和水蒸气，测得容器总压和乙苯转化率随时间变化结果如图所示。

平衡时，p (H 2O)＝________kPa ，平衡常数K p ＝________(K p 为以分压表示的平衡常数)。3．容积均为1L 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0.2mol 的NO

2，发生反应：2NO 2(g)N 2O 4(g)

ΔH <0，甲中NO 2的相关量随时间

变化如下图所示。

(1)甲达平衡时，温度若为T ℃，此温度下的平衡常数K ＝________。

(2)平衡时，K 甲________(填“>”“<”或“＝”，下同)K 乙，p 甲________p 乙。

4．肌肉中的肌红蛋白(Mb)与O 2结合生成MbO 2，其反应原理可表示为：Mb(aq)＋O

2(g)

MbO 2(aq)，该反应的平衡常数可表示为：K ＝

c (MbO 2)

c (Mb )·p (O 2)

。在37℃条件下达到平衡

时，测得肌红蛋白的结合度(α)与p (O 2)的关系如图所示[α＝

生成的c (MbO 2)

初始的c (Mb )

×100%]。研究表

明正反应速率v 正＝k 正·c (Mb)·p (O 2)，逆反应速率v 逆＝k 逆·c (MbO 2)(其中k 正和k 逆分别表示正

反应和逆反应的速率常数)。

(1)试写出平衡常数K 与速率常数k 正、k 逆之间的关系式为K ＝________(用含有k 正、k 逆的式子表示)。

(2)试求出图中c 点时，上述反应的平衡常数K ＝____________。已知k 逆＝60s －1，则速率常数k 正＝________s －1·kPa －1。

5．(2019·江西省萍乡市高三下学期第一次模拟)大气中CO 2含量的增加会加剧温室效应，为减少其排放，需将工业生产中产生的CO 2分离出来进行储存和利用。(1)CO 2与NH 3反应可合成尿素[化学式为CO(NH 2)2]，反应2NH 3(g)＋CO 2(g)

CO(NH 2)2(l)

＋H 2O(g)在合成塔中进行，图1中Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ三条曲线分别表示温度为T ℃时，按不同氨碳比n (NH 3)n (CO 2)和水碳比n (H 2O )n (CO 2)

投料时，二氧化碳平衡转化率的情况。

若曲线Ⅱ中水碳比为1，初始时CO 2的浓度为1mol·L －

1，则T ℃时该反应的平衡常数K ＝

________(保留有效数字至小数点后两位)。

6．研究处理NO x 、SO 2对环境保护有着重要的意义。回答下列问题：

(1)SO 2的排放主要来自于煤的燃烧，工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO 2。已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下：①SO 2(g)＋NH 3·H 2O(aq)===NH 4HSO 3(aq)

ΔH 1＝a kJ·mol －1

②NH 3·H 2O(aq)＋NH 4HSO 3(aq)===(NH 4)2SO 3(aq)＋H 2O(l)

ΔH 2＝b kJ·mol

－1

③2(NH 4)2SO 3(aq)＋O 2(g)===2(NH 4)2SO 4(aq)ΔH 3＝c kJ·mol

－1

则反应2SO 2(g)＋4NH 3·H 2O(aq)＋O 2(g)===2(NH 4)2SO 4(aq)＋2H 2O(l)ΔH ＝________。(2)NO

x 的排放主要来自于汽车尾气，有人利用反应C(s)＋2NO(g)

N 2(g)＋CO 2(g)

ΔH ＝

－34.0kJ·mol －

1，用活性炭对NO 进行吸附。在恒压密闭容器中加入足量的活性炭和一定量

的NO 气体，测得NO 的转化率α(NO)随温度的变化如图1所示：

①由图可知，1050K 前反应中NO 的转化率随温度升高而增大，原因是____________________________________________________;在1100K 时，CO 2的体积分数为________。②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作K p )。在1050K 、1.1×106Pa 时，该反应的化学平衡常数K p ＝______(已知：气体分压＝气体总压×体积分数【物质的量分数】)。

(3)在高效催化剂的作用下，用CH 4还原NO 2也可消除氮氧化物的污染。在相同条件下，选用A 、B 、C 三种不同催化剂进行反应，生成N 2的物质的量与时间变化关系如图2所示，其中活化能最小的是________(填字母)。

(4)在汽车尾气的净化装置中CO 和NO 发生反应：2NO(g)＋2CO(g)N

2(g)＋2CO 2(g)ΔH

＝－746.8kJ·mol －1。实验测得，v 正＝k 正·c 2(NO)·c 2(CO)，v 逆＝k 逆·c (N 2)·c 2(CO 2)(k 正、k 逆为速率常数，只与温度有关)。

①达到平衡后，仅升高温度，k 正增大的倍数____(填“>”“<”或“＝”)k 逆增大的倍数。②若在1L 的密闭容器中充入1mol CO 和1mol NO ，在一定温度下达到平衡时，CO 的转化率为40%，则

k 正

k 逆

＝________(保留2位有效数字)。7．T 1温度时在容积为2L 的恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)＋O 2(g)

2NO 2(g)

ΔH <0。

实验测得：v 正＝v (NO)消耗＝2v (O 2)消耗＝k 正c 2(NO)·c (O 2)，v 逆＝v (NO 2)消耗＝k 逆c 2(NO 2)，k 正、k 逆为速率常数只受温度影响。不同时刻测得容器中n (NO)、n (O 2)如表：

时间/s 012345n (NO)/mol 0.200.100.080.070.060.06n (O 2)/mol

0.10

0.05

0.04

0.035

0.03

0.03

(1)从0～2s 内该反应的平均速率v (NO)＝________mol·L －1·s －1。