2025版高考化学一轮总复习第7章化学反应速率和化学平衡第25讲化学平衡常数及转化率的计算提能训练

这是一份2025版高考化学一轮总复习第7章化学反应速率和化学平衡第25讲化学平衡常数及转化率的计算提能训练，共12页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1．(2024·辽宁朝阳月考)已知下列反应在某温度下的平衡常数：
H2(g)＋S(s)H2S(g) K1
S(s)＋O2(g)SO2(g) K2
则在该温度下反应H2(g)＋SO2(g)O2(g)＋H2S(g)的平衡常数为( D )
A．K1＋K2 B.K1－K2
C．K1×K2 D.eq \f(K1,K2)
[解析] 由平衡常数的定义可知，K1＝eq \f(cH2S,cH2)，K2＝eq \f(cSO2,cO2)，反应H2(g)＋SO2(g)O2(g)＋H2S(g)的平衡常数K＝eq \f(cO2·cH2S,cH2·cSO2)，即K＝eq \f(K1,K2)。
2．(2023·山东济南联考)一定温度下，反应MgCl2(l)Mg(l)＋Cl2(g)达到平衡时，下列说法错误的是( B )
A．该反应的平衡常数K＝c(Cl2)
B．将容器容积压缩为原来一半，当体系再次达到平衡时，Cl2的浓度增大
C．减小氯气浓度，平衡正向移动，平衡常数不变
D．温度升高该反应的平衡常数K增大
[解析] MgCl2和Mg为液态，其浓度视为常数，不写入平衡常数的表达式中，所以题给反应的平衡常数K＝c(Cl2)，A项正确；该反应的平衡常数表达式为K＝c(Cl2)，温度不变，K不变，所以c(Cl2)也不变，B项错误；反应的平衡常数只与温度有关，减小产物浓度，平衡正向移动，但平衡常数不变，C项正确；Mg在氯气中燃烧为放热反应，则MgCl2(l)分解生成Cl2(g)和Mg(l)为吸热反应，ΔH>0，温度升高平衡正向移动，反应的平衡常数K增大，D项正确。
3．(2024·贵州铜仁模拟)反应：Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)，700 ℃时平衡常数为1.47,900 ℃时平衡常数为2.15。下列说法正确的是( C )
A．升高温度，该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小
B．该反应的化学平衡常数表达式为K＝eq \f(cFeO·cCO,cCO2·cFe)
C．该反应的正反应是吸热反应
D．增大CO2浓度，平衡常数增大
[解析] 升高温度，正、逆反应速率均增大，A项错误；固体物质浓度视为常数，不列入平衡常数的表达式，该反应的化学平衡常数表达式为K＝eq \f(cCO,cCO2)，B项错误；温度升高，K增大，则该反应的正反应为吸热反应，C项正确；平衡常数只与温度有关，故增大反应物浓度，平衡常数不变，D项错误。
4．(2024·广东茂名模拟)将2 ml CH4(g)和5 ml H2O(g)通入一密闭容器中，发生反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。CH4(g)的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，下列有关平衡常数的判断正确的是( B )
A．KA>KB＝KC>KD B.KAC．KA＝KB>KC＝KD D.KA＝KB[解析] 由图可知B、C点温度相同，则平衡常数相同，即KB＝KC，压强为p1时，A点到C点随着温度升高，CH4的平衡转化率增大，则说明平衡正向移动，平衡常数也增大，所以KA5．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)是工业制硫酸的主要反应之一。一定温度下，在甲、乙、丙三个容积均为2 L的恒容密闭容器中投入SO2(g)和O2(g)，其起始物质的量及SO2的平衡转化率如下表所示。下列判断正确的是( B )
A.甲中反应的平衡常数小于乙
B．该温度下，平衡常数为400
C．平衡时，丙中c(SO3)是甲中的2倍
D．平衡时，甲中O2的转化率大于乙中O2的转化率
[解析] 温度相同时，该反应的平衡常数不变，则甲、乙中反应的平衡常数相等，A错误；根据题意列三段式
2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
开始/ml 0.4 0.24 0
转化/ml 0.32 0.16 0.32
平衡/ml 0.08 0.08 0.32
则SO2、O2、SO3的平衡浓度分别为0.04 ml/L、0.04 ml/L、0.16 ml/L，所以该温度下，平衡常数为eq \f(0.162,0.04×0.042)＝400，B正确；容器容积相同，丙中的起始浓度为甲的2倍，压强增大，平衡正向移动，则丙中转化率增大，即丙中c(SO3)大于甲中c(SO3)的2倍，C错误；由甲、乙可知，氧气的浓度相同，二氧化硫的浓度增大会促进氧气的转化，则乙中O2的转化率大于甲中O2的转化率，D错误。
6．(2023·北大附中三模)某同学设计实验方案，利用沉淀滴定法测定“Ag＋＋Fe2＋Fe3＋＋Ag↓”的平衡常数K。一定温度下，先将0.010 0 ml·L－1 Ag2SO4溶液与0.040 0 ml·L－1 FeSO4溶液(pH＝1)等体积混合，待反应达到平衡时，过滤，取V mL滤液用c1 ml·L－1 KSCN标准溶液滴定Ag＋，至出现稳定的浅红色时消耗KSCN标准溶液V1 mL。
已知：Ag＋＋SCN－AgSCN↓(白色) K1
Fe3＋＋SCN－[Fe(SCN)]2＋(红色) K2
下列说法正确的是( B )
A．Ag2SO4溶液和FeSO4溶液(pH＝1)可替换为AgNO3溶液和Fe(NO3)2溶液(pH＝1)
B．K1≫K2，Fe3＋是滴定终点的指示剂
C．若不过滤，直接用浊液做滴定实验测定c(Ag＋)，则所测K偏大
D．若改为测定滤液中c(Fe3＋)，选择合适的滴定方法直接滴定滤液，也能达到目的
[解析] 由于硝酸根离子在酸性环境下具有强氧化性，能将亚铁离子氧化为铁离子，会干扰实验，故不可用AgNO3溶液和Fe(NO3)2溶液(pH＝1)替换原试剂，A错误；用KSCN标准溶液滴定Ag＋，至出现稳定的浅红色时实验达到终点，说明SCN－先与Ag＋反应完全后再与Fe3＋反应，故K1≫K2，出现稳定的浅红色时实验达到终点，说明Fe3＋是滴定终点的指示剂，B正确；若不过滤，直接用浊液做滴定实验测定c(Ag＋)，滴入KSCN溶液时发生反应Ag＋＋SCN－AgSCN↓，使Ag＋＋Fe2＋Fe3＋＋Ag↓逆向移动，银离子浓度增大，K＝eq \f(cFe3＋,cFe2＋·cAg＋)，K偏小，C错误；若改为测定滤液中c(Fe3＋)，Fe2＋容易被空气中的氧气氧化为Fe3＋，滴定结果不准确，D错误。
7．(2023·湖南雅礼中学阶段练习)T ℃时，向容积为2 L的刚性容器中充入1 ml CO2和一定量的H2，发生反应CO2(g)＋2H2(g)HCHO(g)＋H2O(g)，达到平衡时，HCHO的分压(分压＝总压×物质的量分数)与起始eq \f(nH2,nCO2)的关系如图所示。已知：初始加入2 ml H2时，容器内混合气体的总压强为1.2p kPa。下列说法不正确的是( B )
A．5 min时反应到达c点，v(H2)＝0.1 ml·L－1·min－1
B．随eq \f(nH2,nCO2)增大，HCHO(g)的平衡分压不断增大
C．b点时反应的平衡常数Kp＝eq \f(1.25,p) kPa－1
D．由图像可得到：Kp(a)＝＝Kp(b)＝Kp(c)
[解析] 设反应的CO2的物质的量为x ml，根据c点的三段式分析
CO2(g)＋2H2(g)HCHO(g)＋H2O(g)
开始/ml 1 2 0 0
变化/ml x 2x x x
平衡/ml 1－x 2－2x x x
平衡时容器内混合气体的总压强为p(平衡)＝eq \f(3－x,3)×1.2p kPa，故有p(HCHO)＝eq \f(x,3－x)×p(平衡)＝eq \f(x,3－x)×eq \f(3－x,3)×1.2p kPa＝0.2p kPa，解得x＝0.5，故p(平衡)＝p kPa。起始时容器内气体总压强为1.2p kPa，若5 min时反应到达c点，由分析可知，v(H2)＝eq \f(2×0.5 ml,2 L×5 min)＝0.1 ml·L－1·min－1，A正确；随eq \f(nH2,nCO2)增大，平衡正向移动，CO2的转化率增大，但增大的H2的分压会越来越大，当按照化学计量数之比投料，即eq \f(nH2,nCO2)＝2时，HCHO的平衡分压最大，因此继续增大eq \f(nH2,nCO2)时，HCHO的平衡分压将减小，故不是eq \f(nH2,nCO2)越大，HCHO的分压越大，B错误；温度不变，化学平衡常数不变，故b点时反应的化学平衡常数与c点对应的平衡常数相等，由分析可知，c点平衡下，p(CO2)＝eq \f(0.5,3－0.5)×p kPa＝0.2p kPa，同理p(H2)＝0.4p kPa，p(HCHO)＝p(H2O)＝0.2p kPa，故Kp＝eq \f(pH2O·pHCHO,pCO2·p2H2)＝eq \f(0.2p×0.2p,0.2p×0.4p2) kPa－1＝eq \f(1.25,p) kPa－1，C正确；平衡常数只与温度有关，因此温度不变，平衡常数不变，Kp(a)＝Kp(b)＝Kp(c)，D正确。
8．(2024·湖北武汉期中)用焦炭还原NO2反应的化学方程式为2NO2(g)＋2C(s)N2(g)＋2CO2(g)，在恒温条件下，1 ml NO2和足量C发生反应，测得平衡时CO2和NO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示。下列说法正确的是( C )
A．A、C两点的浓度平衡常数关系：K(A)>K(C)
B．A、B、C三点中，C点NO2的转化率最低
C．B点时，该反应的压强平衡常数Kp(B)＝3.2
D．焦炭的用量越多，NO2的转化率越高
[解析] A、C两点温度相同，浓度平衡常数K(A)＝K(C)，A项错误；增大压强平衡逆向移动，则NO2的转化率降低，故A、B、C三点中，C点NO2的转化率最高，B项错误；由题图可知，B点时，c(NO2)＝c(CO2)，而由题给化学方程式可知c(N2)＝eq \f(1,2)c(CO2)，所以B点时，NO2、N2、CO2平衡分压分别为eq \f(2,5)×16 MPa、eq \f(1,5)×16 MPa、eq \f(2,5)×16 MPa，该反应的压强平衡常数Kp(B)＝eq \f(\f(1,5)×16×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,5)×16))2,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,5)×16))2)＝3.2，C项正确；焦炭是固体，改变其用量，对NO2的转化率无影响，D项错误。
9．(2023·辽宁辽阳二模)在500 ℃时，将2 ml M(g)通入2 L恒容密闭容器中，恒温条件下发生反应：2M(g)P(g)＋Q(g)，反应一段时间后，测得容器中部分组分的物质的量如表所示。下列有关描述正确的是( D )
A.0～20 s内，用P(g)表示的平均反应速率为0.025 ml·L－1·s－1
B．平衡后向容器中通入1 ml M(g)，再达到平衡时M(g)的转化率降低
C．该反应在30 s时，v分解(M)＝v生成(P)
D．若在600 ℃时反应，平衡常数K＝0.625，则该反应的正反应为吸热反应
[解析] 由题表中数据知，500 ℃时，30 s时，P的物质的量为0.6 ml，则消耗1.2 ml M、剩余0.8 ml M，则30 s时已处于平衡状态。
2M(g)P(g) ＋ Q(g)
起始/ml 2 0 0
转化/ml 1.2 0.6 0.6
平衡/ml 0.8 0.6 0.6
K＝eq \f(\f(0.6,2)×\f(0.6,2),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(0.8,2)))2)＝0.562 5。用不同物质表示的化学反应速率之比等于其化学计量数之比，0～20 s内，消耗1.0 ml M，则v(M)＝eq \f(ΔcM,Δt)＝eq \f(1.0 ml,2 L×20 s)＝0.025 ml·L－1·s－1，则用P(g)表示的平均反应速率为eq \f(1,2)v(M)＝0.012 5 ml·L－1·s－1，A错误；平衡后向容器中通入1 ml M(g)，相当于加压，平衡不移动，M(g)的转化率不变，B错误；由2M(g)P(g)＋Q(g)知，v分解(M)和v生成(P)均表示正反应方向的反应速率，用不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比，该反应在30 s时，v分解(M)＝2v生成(P)，C错误；若在600 ℃时反应，平衡常数K＝0.625>0.562 5，则升温平衡正向移动，该反应的正反应为吸热反应，D正确。
10．(2023·山东青岛期末)在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)在相同时间内测得不同温度下NO转化率如图中实线所示(虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法错误的是( B )
A．平衡常数：KM>KN>KP
B．M点条件下，反应恰好达到平衡状态
C．N点条件下，增加O2浓度能提高NO转化率
D．若P点条件下，O2起始浓度为a ml·L－1，则其平衡常数K>eq \f(1,a)
[解析] 根据题图可知，温度升高，NO的平衡转化率下降，所以正反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，平衡常数减小，温度：TMKN>KP，A正确；M点条件下NO的转化率低于相同温度下的平衡转化率，所以M点不是平衡点，B错误；N点条件下反应达到平衡，增加O2浓度，平衡正向移动，NO的转化率增大，C正确；设P点条件下NO的起始浓度为b ml·L－1，平衡时NO的转化率为50%，则平衡时NO的浓度为0.5b ml·L－1，O2的浓度为(a－0.25b)ml·L－1，NO2的浓度为0.5b ml·L－1，所以平衡常数K＝eq \f(0.5b2,0.5b2×a－0.25b)＝eq \f(1,a－0.25b)>eq \f(1,a)，D正确。
二、非选择题：本题共4小题。
11．(2024·山东青岛高三检测)氨催化氧化时会发生如下两个竞争反应Ⅰ、Ⅱ。
反应Ⅰ：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)
反应Ⅱ：4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g) ΔH<0
为分析某催化剂对该反应的选择性，在1 L密闭容器中充入1 ml NH3和2 ml O2，测得有关物质的物质的量与温度的关系如图所示。
(1)该催化剂在低温时选择反应 Ⅱ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(2)520 ℃时，4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)的平衡常数K＝ eq \f(0.22×0.96,0.44×1.453) (不要求得出计算结果，只需列出数字计算式)。
(3)C点NO的物质的量比B点少的主要原因是 反应Ⅰ为放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动 。
[解析] (1)由题图可知低温时，容器中主要产物为N2，则题给催化剂在低温时选择反应Ⅱ。
(2)两个反应同时进行，则有：
反应Ⅰ 4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)
eq \(\s\up7(起始/),\s\d5(ml·L－1)) 1 2 0 0
eq \(\s\up7(转化/),\s\d5(ml·L－1)) 0.2 0.25 0.2 0.3
反应Ⅱ 4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)
eq \(\s\up7(转化/),\s\d5(ml·L－1)) 0.4 0.3 0.2 0.6
eq \(\s\up7(平衡/),\s\d5(ml·L－1)) 0.4 1.45 0.2 0.9
故520 ℃时4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)的平衡常数K＝eq \f(0.22×0.96,0.44×1.453)。
(3)根据题图可知4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g) ΔH<0，当反应达到平衡后，温度升高，平衡向逆反应方向移动，导致NO的物质的量逐渐减小，故C点NO的物质的量比B点少。
12．(2024·广西南宁检测)亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂。亚硝酰氯可由NO与Cl2在通常条件下反应得到，化学方程式为2NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g)。
(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯，涉及如下反应：
①4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g) K1
②2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋NOCl(g) K2
③2NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g) K3
则K1、K2、K3之间的关系为K3＝ eq \f(K\\al(2,2),K1) 。
(2)在2 L的恒容密闭容器中充入4 ml NO(g)和2 ml Cl2(g)，在不同温度下测得c(NOCl)与时间的关系如图。
①反应开始到10 min时，Cl2的平均反应速率v(Cl2)＝ 0.05 ml·L－1·min－1 。
②温度为T2时，10 min时反应已经达到平衡，该反应的平衡常数K＝ 2 L·ml－1 。
[解析] (1)将化学方程式2×②－①得化学方程式③，K3＝eq \f(K\\al(2,2),K1)。
(2)①根据图像可知v(NOCl)＝eq \f(1 ml·L－1,10 min)＝0.1 ml·L－1·min－1，同一时间段内各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比，据此得v(Cl2)＝eq \f(1,2)v(NOCl)＝eq \f(1,2)×0.1 ml·L－1·min－1＝0.05 ml·L－1·min－1。
②开始c(NO)＝eq \f(4 ml,2 L)＝2 ml·L－1、c(Cl2)＝eq \f(2 ml,2 L)＝1 ml·L－1，根据三段式
2NO ＋ Cl22NOCl
起始浓度/(ml·L－1) 2 1 0
转化浓度/(ml·L－1) 1 0.5 1
平衡浓度/(ml·L－1) 1 0.5 1
化学平衡常数
K＝eq \f(c2NOCl,c2NO×cCl2)＝eq \f(12,12×0.5) L·ml－1＝2 L·ml－1。
13．在一定容积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表：
回答下列问题。
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝ eq \f(cCO·cH2O,cCO2·cH2) 。
(2)该反应的正反应为 吸热 (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)某温度下，各物质的平衡浓度符合关系式：3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为 700 ℃ 。
(4)若830 ℃时，向容器中充入1 ml CO、5 ml H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K 等于 (填“大于”“小于”或“等于”)1.0。
(5)830 ℃时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的容积，平衡 不 (填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。
(6)若1 200 ℃时，在某时刻反应体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2 ml·L－1、2 ml·L－1、4 ml·L－1、4 ml·L－1，则此时上述反应 向逆反应方向进行 (填“向正反应方向进行”“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。
[解析] (1)根据化学方程式CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)可知，该反应的平衡常数表达式为K＝eq \f(cCO·cH2O,cCO2·cH2)。
(2)根据题干中的表格可知，随着温度的升高，平衡常数逐渐增大，说明该反应的正反应为吸热反应。
(3)某温度下，各物质的平衡浓度符合关系式3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，根据平衡常数表达式K＝eq \f(cCO·cH2O,cCO2·cH2)可知，K＝eq \f(3,5)＝0.6，平衡常数只与温度有关，温度一定，平衡常数为定值，所以此时对应的温度为700 ℃。
(4)化学平衡常数只与温度有关，与反应物和生成物的浓度无关，所以只要在830 ℃条件下，该反应平衡常数的数值都为1.0。
(5)830 ℃时达到平衡，扩大容器容积的瞬间，反应物和生成物的浓度都减小相同的倍数，根据平衡常数表达式K＝eq \f(cCO·cH2O,cCO2·cH2)可知，反应物和生成物同时改变相同的倍数，Q＝K，平衡不移动。
(6)1 200 ℃时，Q＝eq \f(cCO·cH2O,cCO2·cH2)，将各物质的浓度代入可得Q＝4，而此温度下的平衡常数为2.6，即Q>K，所以该反应向逆反应方向进行。
14．(2024·河北石家庄质检)以CH3OH(g)和CO2(g)为原料在一定条件下可制备HCOOCH3(g)，发生的主要反应如下：
Ⅰ.CH3OH(g)＋CO2(g)HCOOH(g)＋HCHO(g) ΔH1＝＋756.83 kJ·ml－1 Kp1
Ⅱ.HCOOH(g)＋CH3OH(g)HCOOCH3(g)＋H2O(g) ΔH2＝＋316.12 kJ·ml－1 Kp2
Ⅲ.2HCHO(g)HCOOCH3(g) ΔH3＝－162.04 kJ·ml－1 Kp3
(1)反应4CH3OH(g)＋2CO2(g)3HCOOCH3(g)＋2H2O(g)的ΔH＝ ＋1 983.86 kJ·ml－1 ；该反应的压强平衡常数Kp＝ Keq \\al(2,p1)×Keq \\al(2,p2)×Kp3 (用含Kp1、Kp2、Kp3的代数式表示)。
(2)已知压强平衡常数(Kp)与温度(T)之间存在定量关系，且符合范特霍夫方程lg Kp＝－eq \f(ΔH,2.303R)×eq \f(1,T)＋C(其中R、C为常数，ΔH为反应热)。反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的lg Kp与eq \f(1,T)之间均为线性关系，如图1所示。其中反应Ⅰ对应的直线为 a (填“a”“b”或“c”)。
(3)260 ℃时，向容积为V L的密闭容器中充入2 ml CH3OH(g)和1 ml CO2(g)发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，达到平衡时测得容器中n(HCHO)、n(HCOOH)和n(HCOOCH3)分别为0.1 ml、0.2 ml和0.95 ml。
①CH3OH(g)的平衡转化率为 70% 。
②260 ℃时，反应Ⅱ的平衡常数K＝ 4.75 。
③当温度高于260 ℃时，CH3OH(g)的转化率随温度的升高而 增大 (填“增大”“减小”或“不变”)，HCOOCH3(g)的产率随温度的升高而下降的原因为 升高温度，反应Ⅲ逆向移动的程度大于反应Ⅱ正向移动的程度 。
(4)利用金属Ti的氧化物作催化剂也可实现由CH3OH(g)和CO2(g)合成HCOOCH3(g)，其反应机理如图2所示。
①260 ℃时，将eq \f(nCO2,nCH3OH)＝eq \f(1,3)的混合气体以10 L·h－1的流速通过装有催化剂的反应器，试计算当HCOOCH3(g)的产率为80%时，其生成速率v(HCOOCH3)＝ 2 L·h－1。
②若向反应体系中通入适量H2，可大大提高总反应速率，其原因可能为 增大了氢原子的浓度或提高催化剂的活性 。
[解析] (1)根据盖斯定律，反应4CH3OH(g)＋2CO2(g)3HCOOCH3(g)＋2H2O(g)可由已知反应“Ⅰ×2＋Ⅱ×2＋Ⅲ”得到，故ΔH＝2×ΔH1＋2×ΔH2＋ΔH3＝2×756.83 kJ·ml－1＋2×316.12 kJ·ml－1－162.04 kJ·ml－1＝＋1 983.86 kJ·ml－1；则该反应的压强平衡常数Kp＝Keq \\al(2,p1)×Keq \\al(2,p2)×Kp3。
(2)由于lg Kp＝－eq \f(ΔH,2.303R)×eq \f(1,T)＋C，反应Ⅰ、Ⅱ的反应热ΔH均是正值，则其在题图1所示直线中为a、b，直线c是ΔH为负值的反应Ⅲ，又因为ΔH1>ΔH2，其线“更陡”，故反应Ⅰ对应的直线为a。
(3)根据题意，设达到平衡时反应Ⅰ中CH3OH转化了a ml，反应Ⅱ中HCOOH转化了b ml，反应Ⅲ中生成c ml HCOOCH3，则有：
CH3OH(g)＋CO2(g)HCOOH(g)＋HCHO(g)
eq \(\s\up7(起始/),\s\d5(ml)) 2 1 0 0
eq \(\s\up7(转化/),\s\d5(ml)) a a a a
eq \(\s\up7(平衡/),\s\d5(ml)) 2－a 1－a a a
HCOOH(g)＋CH3OH(g)HCOOCH3(g)＋H2O(g)
eq \(\s\up7(起始/),\s\d5(ml)) a 2－a 0 0
eq \(\s\up7(转化/),\s\d5(ml)) b b b b
eq \(\s\up7(平衡/),\s\d5(ml)) a－b 2－a－b b b
2HCHO(g)HCOOCH3(g)
起始/ml a b
转化/ml 2c c
平衡/ml a－2c b＋c
有(a－2c)ml＝0.1 ml，(b＋c)ml＝0.95 ml，(a－b)ml＝0.2 ml，联立解得a＝0.8，b＝0.6，c＝0.35。①CH3OH(g)的平衡转化率为eq \f(a＋bml,2 ml)×100%＝70%。②260 ℃时，反应Ⅱ的平衡常数K＝eq \f(cHCOOCH3·cH2O,cHCOOH·cCH3OH)＝eq \f(\f(0.95,V)×\f(0.6,V),\f(0.2,V)×\f(0.6,V))＝4.75。③当温度高于260 ℃时，反应Ⅰ正向吸热，CH3OH(g)的转化率随温度的升高而增大；升高温度，反应Ⅲ逆向移动的程度大于反应Ⅱ正向移动的程度，故HCOOCH3(g)的产率随温度的升高而下降。
(4)①根据题图2所示，CH3OH(g)和CO2(g)合成HCOOCH3(g)反应方程式为2CH3OH(g)＋CO2(g)HCOOCH3(g)＋HCHO(g)＋H2O(g)，当HCOOCH3(g)的产率为80%时，eq \f(nCO2,nCH3OH)＝eq \f(1,3)的混合气体中CO2(g)的体积占比为eq \f(1,4)，HCOOCH3(g)与CO2(g)化学计量数之比为1∶1，其生成速率v(HCOOCH3)＝10 L·h－1×80%×eq \f(1,4)＝2 L·h－1。②根据题图2所示，H原子在反应Ⅲ中起到促进作用，若向反应体系中通入适量H2，可大大提高总反应速率。
项目
甲
乙
丙
起始物
质的量
n(SO2)/ml
0.4
0.8
0.8
n(O2)/ml
0.24
0.24
0.48
SO2的平衡转化率/%
80
α1
α2
时间/s
20
30
40
n(M)/ml
1.0
0.8
n(P)/ml
0.6
t/℃
700
800
830
1 000
1 200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6