第22讲 化学平衡常数及转化率的计算（练）-2022年高考化学一轮复习讲练测

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第七章  化学反应速率和化学平衡第22讲  化学平衡常数及转化率的计算（练）完卷时间：50分钟一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12*5分）1．（2021·湖北高三二模）萘()与浓硫酸发生取代反应可以生成2种取代产物，反应进程中能量变化如图所示。其中相同投料，经历相同时间，不同反应温度时产物的比例不同，在40 ℃和160 ℃时，得到1－取代产物与2－取代产物的比例分别为96：4和15：85，下列说法正确的是A．1－取代产物比2－取代产物更稳定B．升温时，1－取代反应的正反应速率减小，2－取代反应的正反应速率增大C．选择合适的催化剂同样可以提高2－取代产物比率D．升温时，2－取代产物比率提高是因为2－取代反应平衡正向移动2．（2021·江苏高三二模）CO、分别与反应均能制得粮食熏蒸剂COS，反应如下：反应Ⅰ： 平衡常数反应Ⅱ： 平衡常数已知：在相同条件下，。向两个容积相同的密闭容器中按下表投料(不参与反应)，在催化剂作用下分别发生上述反应，在相同的时间内COS的物质的量随温度的变化关系如下图中实线所示。图中虚线c、d表示两反应的平衡曲线。 反应Ⅰ反应Ⅱ起始投料CO起始物质的量(mol)113113下列有关说法正确的是A．，曲线d为反应Ⅱ的平衡曲线B．900℃时，平衡常数C．相同条件下，延长反应时间能使反应体系中Y点COS的量达到W点D．恒温恒容下，向W点表示的反应体系中增大的物质的量，能提高的转化率3．（2021·合肥市第十中学高三月考）COCl2 的分解反应为: COCl2(g)＝Cl2(g)+CO(g) △H＝+108 kJ•mol-1。某科研小组研究反应体系达到平衡后改变外界条件，各物质的浓度在不同条件下的变化状况，结果如图所示。下列有关判断不正确的是A．第 4min 时，改变的反应条件是升高温度B．第 6min 时，V 正(COCl2)＞V 逆(COCl2)C．第 8min 时的平衡常数 K＝2.34D．第 10min 到 14min 未标出 COCl2 的浓度变化曲线4．（2021·全国高三专题练习）高炉炼铁过程中发生的反应：，已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表，下列说法不正确的是温度/℃100011501300平衡常数4.03.73.5A．B．该反应的平衡常数表达式是C．其他条件不变，向平衡体系充入气体，K值减小D．其他条件不变，升高温度时，的平衡转化率降低5．（2021·辽宁高三三模）反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，在起始温度(T1℃)、体积相同(2L)的两个密闭容器中，改变条件，其对应反应过程中的部分数据见表： 反应时间CO2/molH2/molCH3OH/molH2O/mol反应Ⅰ：恒温恒容0min260010min 4.5  20min1   30min  1 反应Ⅱ：绝热恒容0min0022下列说法正确的是A．若该反应能自发进行，则该反应的△H>0B．反应Ⅰ，在0～20min时的平均反应速率v(H2)=0.15mol•L-1•min-1C．反应Ⅰ达到平衡时，加入1molCO2和1molCH3OH，此时平衡不移动D．起始温度相同的反应Ⅰ、Ⅱ，平衡时平衡常数K也相同6．（2021·北京高三二模）某温度下，H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)的平衡常数K=。该温度下，在①、②两个恒容密闭容器中投入H2(g)和CO2(g)，起始浓度如下表。下列说法正确的是容器编号 起始浓度/mol·L−1 H2CO2H2OCO①0.10.100②0.20.10.20.1A．反应开始时，②中反应向逆反应方向进行B．平衡时，①中c(CO2)=0.04mol·L−1C．①中H2的平衡转化率为40%D．①、②均达平衡时，①中各组分浓度与②相同7．（2021·山东高三专题练习）燃煤和工业生产中产生的过量排放会形成酸雨。是重要的化工原料，可作漂白剂。在接触法制硫酸的工业中，发生的反应为：    。下图表示在有、无催化剂条件下氧化成过程中能量的变化。450℃、催化时，该反应机理为：反应①      反应②      下列说法正确的是A．催化时，反应②的速率大于反应①B．C．升高温度，反应的化学平衡常数增大D．增大压强或选择更高效的催化剂，可提高的平衡转化率8．（2021·北京高三一模）900℃时，向2.0L恒容密闭容器中充入0.40mol乙苯，发生反应：(g)(g)，经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见表：时间/物质010203040n(乙苯)/0.400.300.24n(苯乙稀)/0.000.100.200.20下列说法正确的是A．保持其他条件不变，向容器中充入不参与反应的水蒸气，则乙苯的转化率大于50%B．反应在前20min的平均速率为C．保持其他条件不变，升高温度，平衡时，c(乙苯)，则a<0D．相同温度下，起始时向容器中充入0.10mol乙苯、0.10mol苯乙烯和，反应向正反应方向进行9．（2021·湖南长沙市·长沙一中高三一模）正戊烷异构化为异戊烷是油品升级的一项重要技术。在合适催化剂和一定压强下，正戊烷的平衡转化率(α)随温度变化如图所示。名称熔点/℃沸点/℃燃烧热∆H /kJ•mol-1正戊烷-13036–3506.1异戊烷-159.427.8–3504.1下列说法不正确的是A．25 ℃，101 kPa时，正戊烷异构化成异戊烷的热化学反应方程式为：CH3CH2CH2CH2CH3(l) = (CH3)2CHCH2CH3(l)  ∆H = –2.0 kJ/molB．28~36 ℃时，随温度升高，正戊烷的平衡转化率增大，原因是异戊烷气化离开体系，产物浓度降低，平衡正向移动C．36~150 ℃时，随温度升高，正戊烷异构化反应的平衡常数增大D．150 ℃时，体系压强从100 kPa升高到500 kPa，正戊烷的平衡转化率基本不变10．（2021·江苏南京市·高三二模）乙苯(C8H10)与二氧化碳生成苯乙烯(C8H8)的反应为 C8H10(g)+CO2(g)C8H8(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=akJ·mol-1，0.3MPa时，向密闭容器中充入1molC8H10和1molCO2.不同温度下，达到平衡时各物种体积分数如图所示。下列说法不正确的是A．a>0B．该反应的化学平衡常数表达式为 C．若起始时向密闭容器中充入少量水蒸气，则可减少积碳，防止催化剂中毒D．800~1300K时，随着温度升高，CO2与乙苯体积分数变化差异的原因可能时发生反应CO+H2O⇌CO2+H211．（2021·广东汕头市·高三一模）二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用 CO2的热点研究领域，对节能减排有重要意义。已知反应：6H2(g)＋2CO2(g) CH2=CH2(g)＋4H2O(g)，温度对 CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示，下列说法不正确的是A．正反应为放热反应B．化学平衡常数：KM＞KNC．当温度高于 250 ℃时，催化剂的催化效率降低是因为平衡逆向移动引起的D．若初始投料比 n(H2)∶n(CO2)=3∶1，则图中 M 点的乙烯体积分数约为 7.7%12．（2020·山东省青岛第十七中学高三月考）甲胺是合成太阳能敏化剂的原料。一定温度下，在三个体积均为的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应，测得有关实验数据如表,下列说法正确的是容器编号温度起始物质的量平衡时物质的量CH3NH2(g)Ⅰ53000 Ⅱ53000  Ⅲ50000 A．达到平衡时，体系中关系：，Ⅰ，ⅡB．达到平衡时，转化率：，ⅢC．正反应的平衡常数ⅠⅡⅢD．530K时，若起始向容器Ⅰ中充入、、、，则反应将向逆反应方向进行二、主观题（共3小题，共40分）13．（2021·上海高三一模）（14分）燃料电池和锂离子电池在生产生活中占据重要地位，甲醇是常见的燃料电池原料，CO2催化氢化可合成甲醇。反应为：CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) +48.9kJ，完成下列填空：(1)反应的平衡常数 K=_________。(2)在 2L 容器中充入 4 mol CO2和 H2的混合气体，反应 10 min 后，气体的总物质的量变为原来的75 %，则 0～10 min 内，H2的平均反应速率为_________，前 5min 内的 v 逆(CH3OH)________前 10min 内的 v 逆(CH3OH) (选填“大于” “等于”或“小于”)，原因是________。(3)在恒容密闭容器发生上述反应，下图是反应过程中两个物理量变化关系图像，曲线上各点均已达到平衡状态。若 x 轴表示温度，则 y 轴可表示_____，(任写一个)，一定温度下，若 x 轴为原料投料比[n(H2)/n(CO2)]，则 y 轴是______的转化率。(4)工业生产或实验室制备中，通常加大某一反应物的用量，以提高另一反应物的转化率，举一例说明________________________。14．（2020·北京高三一模）（10分）甲醇是重要的化工原料，可用于制备丙烯、氢气等。（1）MTO法由甲醇制备丙烯时的反应原理是：甲醇先脱水生成二甲醚，然后二甲醚与甲醇的平衡混合物脱水转化为含丙烯较多的低聚烯烃。某温度下，在密闭容器中加入CH3OH气体，发生脱水反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)，一段时间后测得各组分的浓度如表所示。物质CH3OHCH3OCH3H2O5min浓度(mol·L-1)0.440.60.610min浓度mol·L-1)0.040.80.815min浓度(mol•L-1)0.040.80.8该温度下，反应的平衡常数数值是___，CH3OH的平衡转化率是___。（2）利用甲醇水蒸气重整制氢法是获得氢气的重要方法。反应原理如下：反应i（主反应）：CH3OH（g）+H2O（g）CO2(g)+3H2(g)△H=+49kJ•mol-1反应ii（副反应）：H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)△H=+41kJ•mol-1①温度高于300℃则会同时发生CH3OH转化为CO和H2的副反应，该反应的热化学方程式是___。②反应中，经常使用催化剂提高化学反应速率，但催化剂对反应具有选择性。一定条件下，测得CH3OH转化率及CO、CO2选择性随温度变化情况分别如图所示（CO、CO2的选择性：转化的CH3OH中生成CO、CO2的百分比）。从图中可知，反应的适宜温度为___，随着温度的升高，催化剂对___（填“反应i”或“反应ii”）的选择性越低。15．（2011·上海高三零模）（16分）一定温度下，有容积相等的甲、乙两个容器中，甲容器中加入0.1mol A和0.2mol B，乙容器中加入0.2mol A和0.2 mol B，两容器中均发生反应：A(s)+2B(g) ⇌2C(g)+D(g)。（1）甲容器与乙容器中，平衡常数(K)：甲__________乙（填 “＞”、“=” 或“＜”，下同），物质B的转化率：甲___________乙。（2）如果甲的容积为2L，分别在三种不同实验条件下进行反应，反应物B的浓度随时间的变化如图所示。a.实验②，0～4 min 平均反应速度率：v（D）=_____________________。 b.与实验①相比，实验②和③分别改变了一种反应条件。请分析判断并填写下表：实验改变条件判断理由②_____________________③________________（3）该反应为________反应（填“放热”或“吸热”）。（4）不能说明该反应已达到平衡状态的是_______________A．v正(B)= 2v逆(D)　　　　　　　    B．A的浓度保持不变C．气体的平均摩尔质量不变　              D．气体的密度保持不变