
【題型一】 化學平衡常數(shù)…………………………………………………………………………………1
【題型二】 反應物的轉化率或產(chǎn)率………………………………………………………………………3
【題型三】 平衡時混合物中某一組分的質量分數(shù)(或體積分數(shù))……………………………………8
二、最新模考題組練……………………………………………………………………………………………13
【題型一】 化學平衡常數(shù)
【典例分析】
1.加熱N2O5,依次發(fā)生分解反應:①,②。在容積為2 L的密閉容器中充入8 ml N2O5,加熱到t℃,達到平衡狀態(tài)后O2為9 ml,N2O3為3.4 ml,則t℃時反應①的平衡常數(shù)為
A.4.25B.8.5C.17D.22.5
【答案】B
【解析】
假設發(fā)生反應①的N2O5的物質的量為x ml,反應產(chǎn)生N2O3為x ml,反應產(chǎn)生O2為x ml,反應產(chǎn)生的N2O3中有y ml發(fā)生反應②。則根據(jù)題目已知數(shù)據(jù)可知:x-y=3.4 ml,x+y=9 ml,解得x=6.2 ml,則平衡時c(N2O5)=;c(N2O3)=;c(O2)=,則反應 的化學平衡常數(shù)K=,故合理選項是B。
【提分秘籍】
(1)一個模式——“三段式”。
如反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),令A、B起始物質的量濃度分別為aml·L-1、bml·L-1,達到平衡后消耗A的物質的量濃度為mxml·L-1。
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
起始/(ml·L-1) a b 0 0
變化/(ml·L-1) mx nx px qx
平衡/(ml·L-1) a-mx b-nx px qx
K=(px)p·(qx)q(a-mx)m·(b-nx)n。
【變式演練】
1.某溫度下,反應的平衡常數(shù)為,則相同溫度下,反應的平衡常數(shù)為
A.B.C.D.
2.二甲醚是一種重要的清潔燃料,可以通過CH3OH分子間脫水制得:2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-23.5 kJ·ml-1。在T1℃,恒容密閉容器中建立上述平衡,體系中各組分濃度隨時間變化如圖所示。
(1)該條件下反應平衡常數(shù)表達式K=___________。在T1 ℃時,反應的平衡常數(shù)為___________。
(2)相同條件下,若改變起始濃度,某時刻各組分濃度依次為c(CH3OH)=0.4 ml·L-1、c(H2O)=0.6 ml·L-1、c(CH3OCH3)=1.2 ml·L-1,此時正、逆反應速率的大?。簐正___________v逆(填“>”、“<”或“=”)。
【題型二】 反應物的轉化率或產(chǎn)率
【典例分析】
1.在密閉容器中,給一氧化碳和水蒸氣的氣體混合物加熱,在催化劑存在下發(fā)生反應:CO(g)+(g)(g)+(g)。在500℃時,平衡常數(shù)K=9,若反應開始時,一氧化碳和水蒸氣的濃度都是0.02ml/L,則在此條件下CO的轉化率為
A.25%B.50%C.75%D.80%
【答案】C
【解析】
由題意可以得到三段式:
已知,則x=0.015ml/L,CO的轉化率,故答案為:C。
2.在容積不變的密閉容器中,和發(fā)生反應:。溫度分別為和時,的體積分數(shù)隨時間的變化如圖,下列說法正確的是
A.該反應的
B.在時的平衡轉化率為
C.加入適當?shù)拇呋瘎?,目的是加快反應速率,提高的產(chǎn)率
D.時的化學平衡常數(shù)大于時的
【答案】D
【解析】
A.根據(jù)圖像上曲線“先拐先平”可得知大于,從至,升高溫度,的體積分數(shù)減少,說明平衡逆向移動,逆反應為吸熱反應,則正反應為放熱反應,,故A錯誤;
B.時的體積分數(shù)為0.8,根據(jù)“三段式法”,,解得,則平衡時的轉化率為,故B錯誤;
C.加入適當?shù)拇呋瘎?,可以加快反應速率,但不能使平衡移動,故不能提高的產(chǎn)率,故C錯誤;
D.根據(jù)A選項得到該反應是放熱反應,升高溫度,平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小,因此時的化學平衡常數(shù)大于時的,故D正確。
【提分秘籍】
(1)一個模式——“三段式”。
如反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),令A、B起始物質的量濃度分別為aml·L-1、bml·L-1,達到平衡后消耗A的物質的量濃度為mxml·L-1。
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
起始/(ml·L-1) a b 0 0
變化/(ml·L-1) mx nx px qx
平衡/(ml·L-1) a-mx b-nx px qx
K=(px)p·(qx)q(a-mx)m·(b-nx)n。
(2)明確三個量的關系。
①三個量:即起始量、變化量、平衡量。
②關系。
a.對于同一反應物,起始量-變化量=平衡量。
b.對于同一生成物,起始量+變化量=平衡量。
c.各反應物轉化量之比等于各反應物的化學計量數(shù)之比。
①反應物的轉化率=n(轉化)n(起始)×100%=c(轉化)c(起始)×100%。
②生成物的產(chǎn)率:實際產(chǎn)量(指生成物)占理論產(chǎn)量的百分數(shù)。一般來講,轉化率越大,原料利用率越高,產(chǎn)率越大。
產(chǎn)率=實際產(chǎn)量理論產(chǎn)量×100%。
【變式演練】
1.某溫度下,在密閉容器中發(fā)生如下反應:,若開始時充入2ml C氣體,達到平衡時,混合氣體的壓強比起始時增大了10%;若開始時只充入2ml A和1ml B的混合氣體,達到平衡時A的轉化率為
A.20%B.40%C.60%D.80%
2.在某密閉容器中把CO和H2O的混合物加熱到800℃,存在平衡,且平衡常數(shù)K=4。若在2L的密閉容器中充入1mlCO和1mlH2O的混合物并加熱到800℃,則平衡時CO的轉化率為
A.40%B.50%C.66.7%D.83.3%
3.Burns和Daintn研究發(fā)現(xiàn)Cl2與CO合成COCl2的反應機理如下:
①Cl2(g)2Cl·(g)快
②CO(g)+Cl·(g)COCl·(g)快
③COCl·(g)+Cl2(g)COCl2(g)+Cl·(g)慢
其中反應②存在v正=k正c(CO)c(Cl·);v逆=k逆c(COCl·),下列說法正確的是
A.反應②的平衡常數(shù)K=
B.反應①、②的活化能均大于反應③
C.要提高合成COCl2的速率,關鍵是提高反應①的速率
D.選擇合適的催化劑能加快該反應的速率,并提高COCl2的平衡產(chǎn)率
【題型三】 平衡時混合物中某一組分的質量分數(shù)(或體積分數(shù))
【典例分析】
1.在容積可變的密閉容器中,2mlN2和8mlH2在一定條件下發(fā)生反應,達到平衡時,H2的轉化率為25%,則平衡時氮氣的體積分數(shù)接近于
A.5%B.10%C.15%D.20%
【答案】C
【解析】
根據(jù)題意可知,發(fā)生反應的氫氣的物質的量為8ml×25%=2ml,因此可得下列“三段式”:
在同溫同壓下,氣體的體積之比等于物質的量之比,因此平衡時氮氣的體積分數(shù)等于其物質的量分數(shù),即為≈15%。
答案選C。
【提分秘籍】
(1)一個模式——“三段式”。
如反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),令A、B起始物質的量濃度分別為aml·L-1、bml·L-1,達到平衡后消耗A的物質的量濃度為mxml·L-1。
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
起始/(ml·L-1) a b 0 0
變化/(ml·L-1) mx nx px qx
平衡/(ml·L-1) a-mx b-nx px qx
K=(px)p·(qx)q(a-mx)m·(b-nx)n。
(2)明確三個量的關系。
①三個量:即起始量、變化量、平衡量。
②關系。
a.對于同一反應物,起始量-變化量=平衡量。
b.對于同一生成物,起始量+變化量=平衡量。
c.各反應物轉化量之比等于各反應物的化學計量數(shù)之比。
①某組分的體積分數(shù)=某一組分的物質的量混合氣體總的物質的量×100%。
②平衡時混合物中某一組分的質量分數(shù)=某一組分平衡時的質量平衡時各物質的總質量×100%。
【變式演練】
1.亞硝酰氯(NOCl)常用于合成清潔劑、觸媒劑及有機合成中間體等??赏ㄟ^以下反應制得。按投料比把NO和Cl2加入一恒壓的密閉容器中發(fā)生。上述反應,平衡時NO的轉化率與溫度T、壓強p(總壓)的關系如圖所示,實驗測得,,(、分別為正、逆速率常數(shù),只與溫度有關)。下列說法錯誤的是
A.該反應的
B.壓強為p時,M點時容器內(nèi)NO的體積分數(shù)為40%
C.達平衡后,升高溫度,k正增大的倍數(shù)大于k逆增大的倍數(shù)
D.若反應一直保持,M點的壓強平衡常數(shù)
2.T0時,向容積為5L的恒容密閉容器中充入一定量的A(g)和B(g),發(fā)生反應:。測得反應過程中的部分數(shù)據(jù)如表所示,下列說法錯誤的是
A.其他條件不變,溫度變?yōu)門1時,平衡時測得C的濃度為0.8ml/L,則T1>T0
B.8min時,該反應的v(正)=v(逆)
C.5min時,該反應達到平衡狀態(tài),且A、B的轉化率相等
D.平衡時,C的體積分數(shù)約為42.9%
1.溫度時,向容積為2L的密閉容器中加入活性炭(足量)和A,發(fā)生反應,第15min時,溫度調整到,測得下列各時刻A的物質的量如下表所示。反應中沒有使用催化劑,下列說法不正確的是
A.0~5min,生成B的平均速率為
B.由表中數(shù)據(jù)可知,且該反應的
C.其他條件不變,30min時加入B、C各,達到新平衡后,A的體積分數(shù)不變
D.、溫度下,該反應對應的平衡常數(shù)為、,其大小順序為
2.溫度為T時,將(s)置于抽成真空的容器中,當達到平衡時,測得體系總壓強為6kpa,則此條件下該反應的平衡常數(shù)Kp為
A.6B.9C.12D.36
3.在容積不變的密閉容器中發(fā)生反應:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH
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