(新高考)高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義第7章第42講化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率的計(jì)算(含解析)-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

考點(diǎn)一三段式計(jì)算模式
“三段式法”是有效解答化學(xué)平衡計(jì)算題的“萬能鑰匙”。解題時(shí)，要注意準(zhǔn)確地列出起始量、變化量、平衡量，按題目要求進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)還要注意單位的統(tǒng)一。
(1)分析三個(gè)量：起始量、變化量、平衡量。
(2)明確三個(gè)關(guān)系
①對于同一反應(yīng)物，起始量－變化量＝平衡量。
②對于同一生成物，起始量＋變化量＝平衡量。
③各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量之比等于各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。
(3)計(jì)算模式
對以下反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A(yù)、B起始物質(zhì)的量(ml)分別為a、b，達(dá)到平衡后，A的消耗量為mx ml，容器容積為V L。
mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)
起始/ml a b 0 0
變化/ml mx nx px qx
平衡/ml a－mx b－nx px qx
則有①平衡常數(shù)：
K＝eq \f(?\f(px,V)?p·?\f(qx,V)?q,?\f(a－mx,V)?m·?\f(b－nx,V)?n)。
②A的平衡濃度：c(A)＝eq \f(a－mx,V) ml·L－1。
③A的轉(zhuǎn)化率：α(A)＝eq \f(mx,a)×100%，α(A)∶α(B)＝eq \f(mx,a)∶eq \f(nx,b)＝eq \f(mb,na)。
④A的體積分?jǐn)?shù)：φ(A)＝eq \f(a－mx,a＋b＋?p＋q－m－n?x)×100%。
⑤平衡壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比：eq \f(p?平?,p?始?)＝eq \f(a＋b＋?p＋q－m－n?x,a＋b)。
⑥混合氣體的平均密度eq \x\t(ρ)(混)＝eq \f(a·M?A?＋b·M?B?,V) g·L－1。
⑦混合氣體的平均摩爾質(zhì)量eq \x\t(M)＝eq \f(a·M?A?＋b·M?B?,a＋b＋?p＋q－m－n?x) g·ml－1。
⑧生成物的產(chǎn)率：實(shí)際產(chǎn)量(指生成物)占理論產(chǎn)量的百分?jǐn)?shù)。一般來講，轉(zhuǎn)化率越大，原料利用率越高，產(chǎn)率越大。
產(chǎn)率＝eq \f(實(shí)際產(chǎn)量,理論產(chǎn)量)×100%。
一、平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率的相互計(jì)算
1．已知在密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g) ΔH>0。某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)＝1 ml·L－1，c(N)＝2.4 ml·L－1。
思考并解答下列問題：
(1)若達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為60%，列出“三段式”，計(jì)算此時(shí)N的平衡濃度是多少？平衡常數(shù)K是多少？
(2)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)＝4 ml·L－1，c(N)＝a ml·L－1；達(dá)到平衡后，c(P)＝2 ml·L－1，則M的轉(zhuǎn)化率為____________，N的起始濃度為________。
答案 (1) M(g) ＋ N(g) P(g) ＋ Q(g)
起始/?ml·L－1) 1 2.4 0 0
轉(zhuǎn)化/?ml·L－1) 1×60% 1×60% 1×60% 1×60%
平衡/?ml·L－1) 0.4 1.8 0.6 0.6
由三段式得N的平衡濃度為1.8 ml·L－1。K＝eq \f(0.6×0.6,0.4×1.8)＝eq \f(1,2)。
(2)50% 6 ml·L－1
解析 (2) M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g)
起始/?ml·L－1? 4 a 0 0
轉(zhuǎn)化/?ml·L－1? 2 2 2 2
平衡/?ml·L－1) 4－2 a－2 2 2
α(M)＝eq \f(2,4)×100%＝50%，溫度不變，平衡常數(shù)不變，K＝eq \f(2×2,?4－2?×?a－2?)＝eq \f(1,2)，解得a＝6，即反應(yīng)物N的起始濃度為6 ml·L－1。
二、提取信息計(jì)算平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率
2．對于反應(yīng)2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)，采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑在323 K和343 K時(shí)SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的結(jié)果如圖所示。下列說法不正確的是( )
A．該反應(yīng)的ΔH＞0
B．a(chǎn)、b處反應(yīng)速率大小關(guān)系：va大于vb
C．在343 K下，要提高SiHCl3的轉(zhuǎn)化率，可以及時(shí)移去產(chǎn)物或增加反應(yīng)物濃度
D．343 K時(shí)，SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率為22%，可以求得該溫度下的平衡常數(shù)約為0.02
答案 C
解析曲線a代表343 K時(shí)的反應(yīng)，曲線b代表323 K時(shí)的反應(yīng)，由圖像可知，溫度越高，SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率越大，所以該反應(yīng)的ΔH＞0，A項(xiàng)正確；a、b兩點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率相等，可以認(rèn)為各物質(zhì)的濃度對應(yīng)相等，而a點(diǎn)的溫度更高，所以反應(yīng)速率更快，即va＞vb，B項(xiàng)正確；設(shè)初始加入的SiHCl3的濃度為1 ml·L－1，
2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)
起始/?ml·L－1) 1 0 0
轉(zhuǎn)化/?ml·L－1) 0.22 0.11 0.11
平衡/?ml·L－1? 0.78 0.11 0.11
所以平衡常數(shù)K＝eq \f(0.112,0.782)≈0.02，D項(xiàng)正確。
3．CO2經(jīng)催化加氫可以生成低碳烴，主要有以下兩個(gè)競爭反應(yīng)：
反應(yīng)Ⅰ：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)
反應(yīng)Ⅱ：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)
為分析催化劑對反應(yīng)的選擇性，在1 L密閉容器中充入2 ml CO2和4 ml H2，測得有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量隨溫度變化如圖所示：
該催化劑在較低溫度時(shí)主要選擇______(填“反應(yīng)Ⅰ”或“反應(yīng)Ⅱ”)。520 ℃時(shí)，反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K＝________(只列算式不計(jì)算)。
答案反應(yīng)Ⅰ eq \f(0.2×1.22,1.4×24)
解析溫度較低時(shí)，CH4的物質(zhì)的量多，所以該催化劑在較低溫度時(shí)主要選擇反應(yīng)Ⅰ。
CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)
轉(zhuǎn)化/?ml·L－1? 0.2 0.8 0.2 0.4
2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)
轉(zhuǎn)化/?ml·L－1? 0.4 1.2 0.2 0.8
c(CO2)＝(2－0.2－0.4)ml·L－1＝1.4 ml·L－1，
c(H2)＝(4－0.8－1.2)ml·L－1＝2 ml·L－1，
c(H2O)＝(0.4＋0.8)ml·L－1＝1.2 ml·L－1，
所以K＝eq \f(0.2×1.22,1.4×24)。
考點(diǎn)二壓強(qiáng)平衡常數(shù)(Kp)
提醒混合氣體的總壓等于相同溫度下各組分氣體的分壓之和。
1．SO2與Cl2反應(yīng)可制得磺酰氯(SO2Cl2)，反應(yīng)為SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(g)。按投料比1∶1把SO2與Cl2充入一恒壓的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，SO2的轉(zhuǎn)化率與溫度T的關(guān)系如下圖所示：
若反應(yīng)一直保持在p壓強(qiáng)條件下進(jìn)行，則M點(diǎn)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp＝________(用含p的表達(dá)式表示，用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓＝總壓×體積分?jǐn)?shù))。
答案 eq \f(3,p)
解析據(jù)圖可知M點(diǎn)SO2的轉(zhuǎn)化率為50%，設(shè)初始投料為2 ml SO2和2 ml Cl2，列三段式有
SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(g)
起始/ml 2 2 0
轉(zhuǎn)化/ml 1 1 1
平衡/ml 1 1 1
所以p(SO2)＝p(Cl2)＝p(SO2Cl2)＝eq \f(1,3)p，所以Kp＝eq \f(\f(1,3)p,\f(1,3)p×\f(1,3)p)＝eq \f(3,p)。
2．丙烷無氧脫氫法制備丙烯反應(yīng)如下：
C3H8(g)C3H6(g)＋H2(g) ΔH＝＋124 kJ·ml－1
(1)總壓分別為100 kPa、10 kPa 時(shí)發(fā)生該反應(yīng)，平衡體系中C3H8和C3H6的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化關(guān)系如圖所示：
100 kPa時(shí)，C3H8和C3H6的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化關(guān)系的曲線分別是______、______。
(2)某溫度下，在剛性容器中充入C3H8，起始壓強(qiáng)為10 kPa，平衡時(shí)總壓為13.3 kPa，C3H8的平衡轉(zhuǎn)化率為________。該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝______kPa(保留1位小數(shù))。
答案 (1)a d (2)33% 1.6
解析 (1)C3H8(g)  C3H6(g)＋H2(g) ΔH＝＋124 kJ·ml－1，正反應(yīng)吸熱，升高溫度，平衡正向移動(dòng)，C3H8(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小，C3H6(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大；該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，因此表示100 kPa時(shí)，C3H8的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化關(guān)系的曲線是a，C3H6的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化關(guān)系的曲線是d。(2)同溫同體積條件下，氣體的壓強(qiáng)之比等于氣體的物質(zhì)的量之比，設(shè)C3H8的平衡轉(zhuǎn)化率為x，
C3H8(g)C3H6(g)＋H2(g)
起始/kPa 10 0 0
反應(yīng)/kPa 10x 10x 10x
平衡/kPa 10(1－x) 10x 10x
則10(1－x)＋10x＋10x＝13.3，解得：x＝0.33，
Kp＝eq \f(3.3 kPa×3.3 kPa,?10－3.3?kPa)≈1.6 kPa。
1．[2021·廣東，19(4)]我國力爭于2030年前做到碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。CH4與CO2重整是CO2利用的研究熱點(diǎn)之一。該重整反應(yīng)體系主要涉及以下反應(yīng)：
(a)CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) ΔH1
(b)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2
(c)CH4(g)C(s)＋2H2(g) ΔH3
(d)2CO(g)CO2(g)＋C(s) ΔH4
(e)CO(g)＋H2(g)H2O(g)＋C(s) ΔH5
設(shè)Keq \\al(r,p)為相對壓力平衡常數(shù)，其表達(dá)式寫法：在濃度平衡常數(shù)表達(dá)式中，用相對分壓代替濃度。氣體的相對分壓等于其分壓(單位為kPa)除以p0(p0 ＝100 kPa)。
反應(yīng)a、c、e的ln Keq \\al(r,p)隨eq \f(1,T)(溫度的倒數(shù))的變化如圖所示。
①反應(yīng)a、c、e中，屬于吸熱反應(yīng)的有__________________(填字母)。
②反應(yīng)c的相對壓力平衡常數(shù)表達(dá)式為Keq \\al(r ,p)＝______________。
③在圖中A點(diǎn)對應(yīng)溫度下、原料組成為n(CO2)∶n(CH4)＝1∶1、初始總壓為100 kPa的恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，體系達(dá)到平衡時(shí)H2的分壓為40 kPa。計(jì)算CH4的平衡轉(zhuǎn)化率，寫出計(jì)算過程。
答案 ①ac ②eq \f(p2?H2?,p0·p?CH4?)
③由圖可知，A處對應(yīng)反應(yīng)c的ln Keq \\al(r,p)＝0，即Keq \\al(r,p)＝eq \f(p2?H2?,p0·p?CH4?)＝1，解得eq \f(p2?H2?,p0)＝p(CH4)，已知反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)p(H2)＝40 kPa，則p(CH4)＝16 kPa，且初始狀態(tài)時(shí)p(CH4)＝eq \f(1,1＋1)×100 kPa＝50 kPa，故CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為eq \f(50 kPa－16 kPa,50 kPa)×100%＝68%。
解析 ①隨著溫度的升高，反應(yīng)a和c的ln Keq \\al(r,p)增大，說明Keq \\al(r,p)的數(shù)值增大，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，反應(yīng)a和c為吸熱反應(yīng)，同理反應(yīng)e的ln Keq \\al(r,p)減小，說明Keq \\al(r,p)的數(shù)值減小，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，反應(yīng)e為放熱反應(yīng)。②用相對分壓代替濃度，則反應(yīng)c的平衡常數(shù)表達(dá)式Keq \\al(r,p)＝eq \f([\f(p?H2?,p0)]2,\f(p?CH4?,p0))＝eq \f(p2?H2?,p0·p?CH4?)。
2．[2021·全國乙卷，28(2)(3)(4)]一氯化碘(ICl)是一種鹵素互化物，具有強(qiáng)氧化性，可與金屬直接反應(yīng)，也可用作有機(jī)合成中的碘化劑?；卮鹣铝袉栴}：
(2)氯鉑酸鋇(BaPtCl6)固體加熱時(shí)部分分解為BaCl2、Pt和Cl2, 376.8 ℃時(shí)平衡常數(shù)Kp＝1.0×
104 Pa2，在一硬質(zhì)玻璃燒瓶中加入過量BaPtCl6，抽真空后，通過一支管通入碘蒸氣(然后將支管封閉)。在376.8 ℃，碘蒸氣初始壓強(qiáng)為20.0 kPa。376.8 ℃平衡時(shí)，測得燒瓶中壓強(qiáng)為32.5 kPa，則pICl＝_______kPa, 反應(yīng)2ICl(g)===Cl2(g)＋I(xiàn)2(g)的平衡常數(shù)K＝_________( 列出計(jì)算式即可)。
(3) McMrris測定和計(jì)算了在136～180 ℃范圍內(nèi)下列反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp。
2NO(g)＋2ICl(g)2NOCl(g)＋I(xiàn)2(g) Kp1
2NOCl(g)2NO(g)＋Cl2(g) Kp2
得到lg Kp1～eq \f(1,T)和lg Kp2～eq \f(1,T)均為線性關(guān)系，如下圖所示：
①由圖可知，NOCl分解為NO和Cl2，反應(yīng)的ΔH______0(填“大于”或“小于”)。
②反應(yīng)2ICl(g)===Cl2(g)＋I(xiàn)2(g)的K＝____________(用Kp1、Kp2表示)；
該反應(yīng)的ΔH____0(填“大于”或“小于”), 寫出推理過程：______________________。
(4)Kistiakwsky曾研究了NOCl光化學(xué)分解反應(yīng)，在一定頻率(ν)光的照射下機(jī)理為：
NOCl＋hν―→NOCl*
NOCl＋NOCl*―→2NO＋Cl2
其中hν表示一個(gè)光子能量，NOCl*表示NOCl的激發(fā)態(tài)?？芍?，分解1 ml的NOCl需要吸收_____________ml 的光子。
答案 (2)24.8 eq \f(100×?20×103－12.4×103?,?24.8×103?2) (3)①大于 ②Kp1·Kp2 大于設(shè)T′>T，即eq \f(1,T′)|lg Kp1(T′)－lg Kp1(T)|＝lg Kp1(T)－lg Kp1(T′)，則：lg[Kp2(T′)·Kp1(T′)]>lg[Kp2(T)·Kp1(T)]，即K(T′)>K(T)，因此該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即ΔH大于0 (4)0.5
解析 (2)由題意可知，376.8 ℃時(shí)玻璃燒瓶中發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)：BaPtCl6(s)BaCl2(s)＋Pt(s)＋2Cl2(g)、Cl2(g)＋I(xiàn)2(g)2ICl(g)。BaPtCl6(s)BaCl2(s)＋Pt(s)＋2Cl2(g)的平衡常數(shù)Kp＝1.0×104 Pa2，則平衡時(shí)p2(Cl2)＝1.0×104 Pa2，p(Cl2)＝100 Pa，設(shè)到達(dá)平衡時(shí)I2(g)的分壓減小p kPa，則
Cl2(g)＋I(xiàn)2(g)2ICl(g)
開始/kPa 20.0 0
變化/kPa p 2p
平衡/kPa 0.1 20.0－p 2p
376．8 ℃平衡時(shí)，測得燒瓶中壓強(qiáng)為32.5 kPa，則0.1＋20.0＋p＝32.5，解得p＝12.4，則平衡時(shí)pICl＝2p kPa＝2×12.4 kPa＝24.8 kPa；則平衡時(shí)，I2(g)的分壓為(20.0－p)kPa＝(20×103－12.4×103)Pa，pICl＝24.8 kPa＝24.8×103Pa，p(Cl2)＝0.1 kPa＝100 Pa，因此反應(yīng)2ICl(g)=== Cl2(g)＋I(xiàn)2(g)的平衡常數(shù)K＝eq \f(100×?20×103－12.4×103?,?24.8×103?2)。
(3)①結(jié)合圖可知，溫度越高，eq \f(1,T)越小，lg Kp2越大，即Kp2越大，說明升高溫度平衡2NOCl(g)2NO(g)＋Cl2(g)正向移動(dòng)，則NOCl分解為NO和Cl2反應(yīng)的ΔH大于0。
②Ⅰ.2NO(g)＋2ICl(g)2NOCl(g)＋I(xiàn)2(g) Kp1
Ⅱ.2NOCl(g)2NO(g)＋Cl2(g) Kp2
Ⅰ＋Ⅱ得2ICl(g)===Cl2(g)＋I(xiàn)2(g)，則2ICl(g)===Cl2(g)＋I(xiàn)2(g)的K＝Kp1·Kp2；該反應(yīng)的ΔH大于0；推理過程如下：設(shè)T′>T，即eq \f(1,T′)|lg Kp1(T′)－lg Kp1(T)|＝lg Kp1(T)－lgKp1(T′)，則：lg[Kp2(T′)·Kp1(T′)]>lg[Kp2(T)·Kp1(T)]，即K(T′)>K(T)，因此該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即ΔH大于0。
(4)Ⅰ.NOCl＋hν―→NOCl*
Ⅱ.NOCl＋NOCl*―→2NO＋Cl2
Ⅰ＋Ⅱ得總反應(yīng)為2NOCl＋hν===2NO＋Cl2，因此2 ml NOCl分解需要吸收1 ml光子能量，則分解1 ml的NOCl需要吸收0.5 ml光子。
3．[2021·湖南，16(3)]氨氣中氫含量高，是一種優(yōu)良的小分子儲(chǔ)氫載體，且安全、易儲(chǔ)運(yùn)。
在一定溫度下，利用催化劑將NH3分解為N2和H2?；卮鹣铝袉栴}：
某興趣小組對該反應(yīng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。在一定溫度和催化劑的條件下，將0.1 ml NH3通入
3 L的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)(此時(shí)容器內(nèi)總壓為200 kPa)，各物質(zhì)的分壓隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。
①若保持容器體積不變，t1時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，用H2的濃度變化表示0～t1時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)速率v(H2)＝______ml·L－1·min－1(用含t1的代數(shù)式表示)；
②t2時(shí)將容器體積迅速縮小至原來的一半并保持不變，圖中能正確表示壓縮后N2分壓變化趨勢的曲線是____(用圖中a、b、c、d表示)，理由是___________________________________；
③在該溫度下，反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)Kθ＝______________________________________。
(已知：分壓＝總壓×該組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，對于反應(yīng)dD(g)＋eE(g)gG(g)＋hH(g) Kθ＝eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(pG,pθ)))g·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(pH,pθ)))h,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(pD,pθ)))d·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(pE,pθ)))e)，其中pθ＝100 kPa，pG、pH、pD、pE為各組分的平衡分壓)。
答案 ①eq \f(0.02,t1) ②b 開始體積減半，N2分壓變?yōu)樵瓉淼?倍，隨后由于加壓平衡逆向移動(dòng)，N2分壓比原來的2倍要小 ③0.48
解析 ①設(shè)t1時(shí)達(dá)到平衡，轉(zhuǎn)化的NH3的物質(zhì)的量為2x，列出三段式：
2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)
起始/ml 0.1 0 0
轉(zhuǎn)化/ml 2x x 3x
平衡/ml 0.1－2x x 3x
根據(jù)同溫同體積下，混合氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比，eq \f(0.1,0.1＋2x)＝eq \f(200,120＋120＋40)，解得x＝0.02 ml，v(H2)＝eq \f(0.02×3 ml,3 L×t1 min)＝eq \f(0.02,t1) ml·L－1·min－1。
②t2時(shí)將容器體積壓縮到原來的一半，開始N2分壓變?yōu)樵瓉淼?倍，隨后由于加壓平衡逆向移動(dòng)，N2分壓比原來的2倍要小，故b曲線符合。
③由圖可知，平衡時(shí)，NH3、N2、H2的分壓分別為120 kPa、40 kPa、120 kPa，反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)Kθ＝eq \f(0.4×?1.2?3,?1.2?2)＝0.48。
課時(shí)精練
1．800 ℃時(shí)，向容積為2 L的密閉容器中充入一定量的 CH4和H2O，發(fā)生反應(yīng)：CH4 (g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)，t2時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表(表中時(shí)間t2>t1)：
下列說法正確的是( )
A．反應(yīng)在t1 min內(nèi)的平均速率為v(H2)＝eq \f(0.40,t1) ml·L－1·min－1
B．t2時(shí)，c(H2O)＝0.60 ml·L－1
C．t2時(shí)，H2O(g)的轉(zhuǎn)化率為70.0%
D．保持其他條件不變，t3時(shí)(t3>t2)向容器中再通入0.20 ml H2O(g)，正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率減小
答案 C
解析 A項(xiàng)，v(H2)＝eq \f(3×?2.00－1.60?ml,2 L×t1 min)＝eq \f(0.60,t1) ml·L－1·min－1，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，容積為2 L的密閉容器中，t2時(shí)，c(H2O)＝0.30 ml·L－1，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，t2時(shí)，H2O(g)剩余0.6 ml，轉(zhuǎn)化率為70.0%，正確；D項(xiàng)，向容器中再通入0.20 ml H2O(g)，正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率也加快，錯(cuò)誤。
2．羰基硫(COS)可作為一種糧食熏蒸劑，能防止某些昆蟲、線蟲和真菌的危害。在恒容密閉容器中，將CO和H2S混合加熱并達(dá)到下列平衡：
CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g) K＝0.1
反應(yīng)前CO的物質(zhì)的量為10 ml，平衡后CO的物質(zhì)的量為8 ml。下列說法正確的是( )
A．升高溫度，H2S濃度增大，表明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
B．通入CO后，正反應(yīng)速率逐漸增大
C．反應(yīng)前H2S物質(zhì)的量為7 ml
D．CO的平衡轉(zhuǎn)化率為80%
答案 C
解析 A項(xiàng)，升高溫度，H2S濃度增大，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，逆反應(yīng)吸熱，正反應(yīng)放熱，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，通入CO氣體瞬間正反應(yīng)速率增大，達(dá)到最大值，向正反應(yīng)方向建立新的平衡，正反應(yīng)速率逐漸減小，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，設(shè)反應(yīng)前H2S的物質(zhì)的量為n ml，容器的容積為V L，則
CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)
n?始?/ml 10 n 0 0
n?轉(zhuǎn)?/ml 2 2 2 2
n?平?/ml 8 n－2 2 2
K＝eq \f(\f(2,V)·\f(2,V),\f(8,V)·\f(n－2,V))＝0.1，解得n＝7，正確；D項(xiàng)，根據(jù)上述計(jì)算可知，CO的轉(zhuǎn)化率為20%，錯(cuò)誤。
3．恒溫、恒壓下，將1 ml O2和2 ml SO2氣體充入一體積可變的容器中(狀態(tài)Ⅰ)，發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，狀態(tài)Ⅱ時(shí)達(dá)平衡，則O2的轉(zhuǎn)化率為( )
A．60% B．40% C．80% D．90%
答案 A
解析恒溫、恒壓下，氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比。設(shè)O2的轉(zhuǎn)化率為x。
2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
n(始)/ml 2 1 0
n(變)/ml 2x x 2x
n(平)/ml 2－2x 1－x 2x
有(2－2x)＋(1－x)＋2x＝3×eq \f(1.6,2)，解得x＝0.6。
4．(2022·湖北黃岡調(diào)研)已知反應(yīng)：CH2==CHCH3(g)＋Cl2(g)CH2==CHCH2Cl(g)＋HCl(g)。在一定壓強(qiáng)下，按w＝eq \f(n?Cl2?,n?CH2==CHCH3?)向密閉容器中充入氯氣與丙烯。圖甲表示平衡時(shí)，丙烯的體積分?jǐn)?shù)(φ)與溫度(T)、w的關(guān)系，圖乙表示正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系。則下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．圖甲中w2＞1
B．圖乙中，A線表示逆反應(yīng)的平衡常數(shù)
C．溫度為T1、w＝2時(shí)，Cl2的轉(zhuǎn)化率為50%
D．若在恒容絕熱裝置中進(jìn)行上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，裝置內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增大
答案 C
解析根據(jù)題中信息可知，增大n(Cl2)，w增大，平衡正向移動(dòng)，丙烯的體積分?jǐn)?shù)(φ)減小，故w2＞1，A項(xiàng)正確；根據(jù)圖甲可知，升高溫度，丙烯的體積分?jǐn)?shù)增大，說明平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則升高溫度，正反應(yīng)的平衡常數(shù)減小，逆反應(yīng)的平衡常數(shù)增大，圖乙中A線表示逆反應(yīng)的平衡常數(shù)，B項(xiàng)正確；由圖乙知，溫度為T1時(shí)，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)相等，又因兩者互為倒數(shù)，則平衡常數(shù)K＝1，當(dāng)w＝2時(shí)，設(shè)CH2==CHCH3和Cl2的物質(zhì)的量分別為a ml、2a ml，參加反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的量為b ml，利用三段式可列關(guān)系式eq \f(b2,?a－b?×?2a－b?)＝1，解得eq \f(b,2a)＝eq \f(1,3)，則Cl2的轉(zhuǎn)化率約為33.3%，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體體積不變的放熱反應(yīng)，反應(yīng)正向進(jìn)行，體系溫度升高，氣體膨脹，達(dá)到平衡時(shí)，裝置內(nèi)的氣體壓強(qiáng)將增大，D項(xiàng)正確。
5．加熱N2O5依次發(fā)生的分解反應(yīng)為①N2O5(g)N2O3(g)＋O2(g)，②N2O3(g)N2O(g)＋O2(g)。在容積為2 L的密閉容器中充入8 ml N2O5，加熱到t ℃，達(dá)到平衡狀態(tài)后O2為9 ml，N2O3為3.4 ml。則t ℃時(shí)反應(yīng)①的平衡常數(shù)為( )
A．10.7 B．8.5
C．9.6 D．10.2
答案 B
解析設(shè)N2O5的轉(zhuǎn)化濃度為x ml·L－1，N2O3的轉(zhuǎn)化濃度為y ml·L－1。
N2O5(g)N2O3(g)＋O2(g)
開始/(ml·L－1) 4 0 0
轉(zhuǎn)化/(ml·L－1) x x x
平衡/(ml·L－1) 4－x x x
N2O3(g)N2O(g)＋O2(g)
開始/(ml·L－1) x 0 x
轉(zhuǎn)化/(ml·L－1) y y y
平衡/(ml·L－1) x－y y x＋y
根據(jù)題意得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x＋y＝4.5,x－y＝1.7，))
解得x＝3.1，y＝1.4，所以反應(yīng)①的平衡常數(shù)為K＝eq \f(c?O2?·c?N2O3?,c?N2O5?)＝eq \f(4.5×1.7,4－3.1)＝8.5。
6．溫度恒定的條件下，在2 L容積不變的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。開始充入4 ml的SO2和2 ml的O2，10 s后達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)c(SO3)＝0.5 ml·L－1，下列說法不正確的是( )
A．v(SO2)∶v(O2)＝2∶1
B．10 s內(nèi)，v(SO3)＝0.05 ml·L－1·s－1
C．SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為25%
D．平衡時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的eq \f(5,6)倍
答案 D
解析根據(jù)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，任何時(shí)刻都存在v(SO2)∶v(O2)＝2∶1，故A正確；10 s內(nèi)，v(SO3)＝eq \f(0.5 ml·L－1,10 s)＝0.05 ml·L－1·s－1，故B正確；達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)c(SO3)＝0.5 ml·
L－1，則生成的三氧化硫?yàn)? ml，反應(yīng)的二氧化硫也是1 ml，則SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為eq \f(1 ml,4 ml)×100%＝25%，故C正確；同溫同體積時(shí)，氣體的壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，平衡時(shí)容器內(nèi)二氧化硫?yàn)? ml，氧氣為1.5 ml，三氧化硫?yàn)? ml，平衡時(shí)壓強(qiáng)是反應(yīng)前的eq \f(3 ml＋1.5 ml＋1 ml,4 ml＋2 ml)＝eq \f(11,12)倍，故D錯(cuò)誤。
7．在一個(gè)容積為2 L的密閉容器中，加入0.8 ml A2氣體和0.6 ml B2氣體，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：A2(g)＋B2(g)2AB(g) ΔH

相關(guān)試卷

相關(guān)試卷更多

相關(guān)試卷

相關(guān)試卷 更多

相關(guān)試卷更多