《2025年资源库高中化学人教版》

例379 [福建新高考]异丙醇(C₃H₈O)可由生物质转化得到，催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯(C₃H₆)的工业化技术已引起人们的关注，其主要反应如下：
Ⅰ. C₃H₈O(g)⇌C₃H₆(g)+H₂O(g) ΔH₁=+52kJ·mol⁻¹
Ⅱ. 2C₆H₆(g)⇌C₁₂H₁₂(g) ΔH₂=-97kJ·mol⁻¹
在恒温刚性密闭容器中，反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡的判据是_______（填序号）。
a. H₂O(g)的分压不变
b. 混合气体密度不变
c. n(C₃H₆)=2n(C₁₂H₁₂)
d. v₊(H₂O)=v₋(C₃H₈O)

答案： ad
解析：刚性容器中H₂O(g)的分压不变，则各组分分压不变，反应Ⅰ、Ⅱ均达平衡，a正确；气体总质量和体积不变，密度始终不变，b错误；n(C₃H₆)=2n(C₁₂H₁₂)与平衡无关，c错误；v₊(H₂O)=v₋(C₃H₈O)说明反应Ⅰ达平衡，进而反应Ⅱ达平衡，d正确。

例380 [安徽2024·17节选]一定温度和压强下，反应ⅰ C₂H₆(g)⇌C₂H₄(g)+H₂(g) Kₐ₁
反应ⅱ C₂H₆(g)+H₂(g)⇌2CH₄(g) Kₐ₂（Kₐ₂远大于Kₐ₁）
（Kₐ是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数）
①仅发生反应ⅰ时，C₂H₆的平衡转化率为25.0%，计算Kₐ₁=_______。
②同时发生反应ⅰ和ⅱ时，与仅发生反应ⅰ相比，C₂H₆的平衡产率_______（填“增大”“减小”或“不变”）。

答案： ①$\frac{1}{15}$
②增大
解析：①设起始充入n mol C₂H₆，平衡时C₂H₆、C₂H₄、H₂的物质的量分别为0.75n、0.25n、0.25n，总物质的量为1.25n。物质的量分数：x(C₂H₆)=0.6，x(C₂H₄)=0.2，x(H₂)=0.2。Kₐ₁=$\frac{x(C₂H₄)·x(H₂)}{x(C₂H₆)}=\frac{0.2×0.2}{0.6}=\frac{1}{15}$。
②反应ⅰ生成的H₂促进反应ⅱ正向进行，同时H₂的消耗促进反应ⅰ正向进行，故C₂H₆的平衡产率增大。

例381 [北京新高考]一定温度下，反应I₂(g)+H₂(g)⇌2HI(g)在密闭容器中达到平衡时，测得c(I₂)=0.11mmol·L⁻¹、c(H₂)=0.11mmol·L⁻¹、c(HI)=0.78mmol·L⁻¹。相同温度下，按下列4组初始浓度进行实验，反应逆向进行的是_______（填序号）。
A. c(I₂)=1.00mmol·L⁻¹，c(H₂)=1.00mmol·L⁻¹，c(HI)=1.00mmol·L⁻¹
B. c(I₂)=0.22mmol·L⁻¹，c(H₂)=0.22mmol·L⁻¹，c(HI)=1.56mmol·L⁻¹
C. c(I₂)=0.44mmol·L⁻¹，c(H₂)=0.44mmol·L⁻¹，c(HI)=4.00mmol·L⁻¹
D. c(I₂)=0.11mmol·L⁻¹，c(H₂)=0.44mmol·L⁻¹，c(HI)=1.56mmol·L⁻¹

答案： C
解析：平衡常数K=$\frac{c²(HI)}{c(H₂)·c(I₂)}=\frac{(0.78)²}{0.11×0.11}≈50.28$。计算各实验Q值：Q(A)=$\frac{1²}{1×1}=1＜K$，Q(B)=$\frac{(1.56)²}{0.22×0.22}=K$，Q(C)=$\frac{4²}{0.44×0.44}≈82.64＞K$，Q(D)=$\frac{(1.56)²}{0.44×0.11}=K$。Q(C)＞K，反应逆向进行。