2019版高考化學大二輪優(yōu)選習題 考前強化練17 平衡轉化率、平衡常數(shù)有關計算

1、考前強化練17平衡轉化率、平衡常數(shù)有關計算1.(2018河南六市第一次聯(lián)考)為有效控制霧霾,各地積極采取措施改善大氣質(zhì)量。在此過程中有效控制空氣中的氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物顯得尤為重要。將0.20molNO和0.10molCO充入一個容積為1L的密閉容器中,反應過程中各物質(zhì)濃度變化如圖所示。(1)CO在09min內(nèi)的平均反應速率v(CO)=molL-1min-1(保留兩位有效數(shù)字);第12min時改變的反應條件可能為。A.升高溫度B.加入NOC.加催化劑D.降低溫度(2)該反應在第18min時又達到平衡狀態(tài),此時CO2的體積分數(shù)為(保留三位有效數(shù)字),化學平衡常數(shù)K=(保留兩位有效數(shù)字)。

2、答案(1)4.410-3D(2)22.2%3.4解析(1)由圖像可知09min內(nèi)的平均反應速率v(CO)=4.410-3molL-1min-1。根據(jù)圖像9min時反應達到平衡狀態(tài),912min保持平衡狀態(tài),12min時改變條件,18min重新達到新平衡,此過程中v(CO)=3.310-3molL-1min-1,1218min內(nèi)NO、CO濃度減小,N2濃度增大,12min時改變條件化學反應速率減慢,平衡向正反應方向移動。升高溫度,化學反應速率加快,A項錯誤;加入NO,NO的濃度應突然增大,化學反應速率加快,平衡向正反應方向移動,B項錯誤;加入催化劑,化學反應速率都加快,平衡不移動,C項錯誤;降低

3、溫度,化學反應速率減慢,D項正確。(2)根據(jù)圖像寫出到18min時的三段式2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)c(起始)/molL-10.2c(轉化)/molL-10.06c(平衡)/molL-10.140.10.060.0400.030.0300.060.061此時CO2的體積分數(shù)為100%22.2%?；瘜W平衡常數(shù)K=3.4。2.(2018江西重點中學協(xié)作體第一次聯(lián)考)研究發(fā)現(xiàn),NOx和SO2是霧霾的主要成分。(1)向絕熱恒容密閉容器中充入等量的NO和CO進行反應,能判斷反應已達到化學平衡狀態(tài)的是(填序號)。a.容器中的壓強不變b.2v正(CO)=v逆(N2)c.氣體的平均相

4、對分子質(zhì)量保持34.2不變d.該反應平衡常數(shù)保持不變e.NO和CO的體積比保持不變(2)將一定量的SO3放入恒容密閉容器中,發(fā)生反應2SO3(g)率隨溫度的變化如圖所示。2SO2(g)+O2(g),測得SO3的平衡轉化圖中a點對應溫度下,已知SO3的起始壓強為p0kPa,該溫度下反應的平衡常數(shù)Kp=(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓物質(zhì)的量分數(shù))。在該溫度下達到平衡后,再向容器中按=1加入SO2和SO3,平衡將(填“向正反應方向移動”“向逆反應方向移動”或“不移動”)。答案(1)acd(2)向逆反應方向移動解析(1)該反應為反應前后氣體的物質(zhì)的量有變化的反應,當容器中的壓強不變,反應達到

5、化學平衡狀態(tài),a正確;反應速率和計量數(shù)成正比,平衡時v正(CO)=2v逆(N2),b錯誤;反應前后氣體的總質(zhì)量不變,氣體的總物質(zhì)的量在發(fā)生變化,當氣體的總物質(zhì)的量不再發(fā)生變化時,氣體的平均相對分子質(zhì)量為定值,反應達到化學平衡狀態(tài),c正確;該反應為放熱反應,當溫度不再發(fā)生改變時,平衡常數(shù)保持不變,達到平衡狀態(tài),d正確;NO和CO兩種反應物是按照11投料、11反應,任何時候兩者的物質(zhì)的量之比都是11,無法判定反應是否達到化學平衡狀態(tài),e錯誤;正確選項為acd。(2)設起始SO3為xmol,根據(jù)題給信息有22SO3(g)起始量/mol變化量/mol平衡量/mol2SO2(g)+O2(g)x0.4x0

6、.6x00.4x0.4x00.2x0.2x反應達到平衡后,氣體的壓強為,p(平衡)=1.2p0;SO3物質(zhì)的量分數(shù):;SO2物質(zhì)的量分數(shù):;O2物質(zhì)的量分數(shù):;該溫度下反應的平衡常數(shù)Kp=;設容器的體積為1L,設起始SO3為1mol,反應達平衡時平衡常數(shù)為0.09;假設再向容器中按=1加入SO2和SO3,分別為1mol時,n(SO3)=1.6mol,n(SO2)=1.4mol,n(O2)=0.2mol,反應的濃度商為Qc=左移,即向逆反應方向移動。3.(2018江淮十校高三聯(lián)考)已知CO2催化加氫合成乙醇的反應原理為:2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)H=-173.

7、6kJmol-1=0.150.09;平衡向已知m為起始時的投料比,即m=。上圖表示在總壓為5MPa的恒壓條件下,且m=3時,不同溫度時各物質(zhì)的物質(zhì)的量分數(shù)與溫度的關系。(1)曲線b代表的物質(zhì)為(填化學式)。(2)圖中P點時,CO2的轉化率為。(3)T1溫度時,該反應的平衡常數(shù)Kp=。(提示:用平衡分壓代替平衡濃度來計算,某組分平衡分壓=總壓該組分的物質(zhì)的量分數(shù),結果保留小數(shù)點后三位)3答案(1)CO2(2)66.7%(3)0.250(MPa)-4解析(1)溫度升高,平衡左移,CO2、H2增多,CO2增多的程度較小,所以曲線b代表的物質(zhì)為CO2。(2)圖中p點時,H2與H2O的物質(zhì)的量分數(shù)相等,

8、CO2的轉化率等于H2的轉化率都為66.7%。(3)T1溫度時,CO2、H2、C2H5OH、H2O的分壓p分別是10%5MPa、40%5MPa、10%5MPa、40%5MPa,該反應的平衡常數(shù)Kp=0.250(MPa)-4。4.(2018山東棗莊第八中學東校區(qū)高三月考)苯乙烯()是合成樹脂、離子交換樹脂及合成橡膠等的重要單體。工業(yè)中用乙苯(C6H5CH2CH3)為原料,采用催化脫氫的方法制取苯乙烯(C6H5CHCH2)的反應方程式為C6H5CH2CH3(g)C6H5CHCH2(g)+H2(g)H1。向體積為VL的密閉容器中充入amol乙苯,反應達到平衡狀態(tài)時,平衡體系組成(物質(zhì)的量分數(shù))與溫度的關系如圖所示:其中a、b、c、d分別是在600時虛線與曲線(或橫坐標)的交點,且線段abbccd=112,則:(1)該溫度下乙苯的平衡轉化率為;(2)該溫度下反應的平衡常數(shù)為,降溫時該平衡常數(shù)(填“變大”“不變”或“變小”)。答案(1)33%(2)變小解析(1)設平衡時乙苯轉化的物質(zhì)的量為xmolC6H5CH2CH3(g)C6H5CHCH2(g)+H2(g)起始量/mola00變化量/mol平衡量/molx(a-x)xxxx由題可以知道:100%=25%,則x=a,4乙苯的平衡轉化率為(2)C6H5