2024届高考化学二轮专项分层特训卷第二部分常考热点特训8各种平衡常数的计算

热点特训8　各种平衡常数的计算 1．[2023·全国乙卷，节选]硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病，制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题： (3)将FeSO4置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应：2FeSO4(s)⇌Fe2O3(s)＋SO2(g)＋SO3(g)(Ⅰ)。平衡时p­T的关系如下图所示。660K时，该反应的平衡总压p总＝________kPa、平衡常数Kp(Ⅰ)===________(kPa)2。Kp(Ⅰ)随反应温度升高而________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)提高温度，上述容器中进一步发生反应2SO3(g)⇌2SO2(g)＋O2(g)(Ⅱ)，平衡时p＝________(用p、p表示)。在929K时，p总＝84.6kPa，p＝35.7kPa，则p＝________kPa，Kp(Ⅱ)＝________kPa(列出计算式)。 2．[2023·全国甲卷，节选]甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题： (1)已知下列反应的热化学方程式： ①3O2(g)===2O3(g)　K1　ΔH1＝285kJ·mol－1 ②2CH4(g)＋O2(g)===2CH3OH(l)　K2　ΔH2＝－329kJ·mol－1 反应③CH4(g)＋O3(g)===CH3OH(l)＋O2(g)的ΔH3＝________kJ·mol－1，平衡常数K3＝________(用K1、K2表示)。 (2)电喷雾电离等方法得到的M＋(Fe＋、Co＋、Ni＋等)与O3反应可得MO＋。MO＋与CH4反应能高选择性地生成甲醇。分别在300K和310K下(其他反应条件相同)进行反应MO＋＋CH4===M＋＋CH3OH，结果如下图所示。图中300K的曲线是________(填“a”或“b”)。300K、60s时MO＋的转化率为____________(列出算式)。 3．[2023·新课标卷，节选]氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题： (4)在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为xH2＝0.75、xN2＝0.25，另一种为xH2＝0.675、xN2＝0.225、xAr＝0.10。(物质i的摩尔分数：xi＝) ①图中压强由小到大的顺序为________，判断的依据是__________________________________。 ②进料组成中含有惰性气体Ar的图是________。 ③图3中，当p2＝20MPa、xNH3＝0.20时，氮气的转化率α＝________。该温度时，反应N2(g)＋H2(g)⇌NH3(g)的平衡常数Kp＝________(MPa)－1(化为最简式)。 4．[2023·山东卷，节选]一定条件下，水气变换反应CO＋H2O⇌CO2＋H2的中间产物是HCOOH。为探究该反应过程，研究HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应： Ⅰ.HCOOH⇌CO＋H2O(快) Ⅱ.HCOOH⇌CO2＋H2(慢) 研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，H＋仅对反应Ⅰ有催化加速作用；反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水的电离，其浓度视为常数。 回答下列问题： (2)反应Ⅰ正反应速率方程为：v＝kc(H＋)·c(HCOOH)，k为反应速率常数。T1温度下，HCOOH电离平衡常数为Ka，当HCOOH平衡浓度为xmol·L－1时，H＋浓度为__________mol·L－1，此时反应Ⅰ正反应速率v＝________mol·L－1·h－1(用含Ka、x和k的代数式表示)。 (3)T3温度下，在密封石英管内完全充满1.0mol·L－1HCOOH水溶液，使HCOOH分解，分解产物均完全溶于水。含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。t1时刻测得CO、CO2的浓度分别为0.70mol·L－1、0.16mol·L－1，反应Ⅱ达平衡时，测得H2的浓度为ymol·L－1。体系达平衡后＝____________(用含y的代数式表示，下同)，反应Ⅱ的平衡常数为____________。 5．[2023·全国乙卷，节选]LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备LiMn2O4的流程如下： 已知：Ksp[Fe(OH)3]＝2.8×10－39， Ksp[Al(OH)3]＝1.3×10－33， Ksp[Ni(OH)2]＝5.5×10－16。 回答下列问题： (2)加入少量MnO2的作用是________。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是 _____________________________