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    (新高考)高考化学一轮复习讲义第7章第42讲化学平衡常数及转化率的计算(含解析)

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    (新高考)高考化学一轮复习讲义第7章第42讲化学平衡常数及转化率的计算(含解析)

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    这是一份(新高考)高考化学一轮复习讲义第7章第42讲化学平衡常数及转化率的计算(含解析),共21页。试卷主要包含了4 ml·L-1,4 1,8 ℃时平衡常数Kp=1,6 D.10,0%,0 ml O2,p2为7等内容,欢迎下载使用。
    考点一 三段式计算模式
    “三段式法”是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时,要注意准确地列出起始量、变化量、平衡量,按题目要求进行计算,同时还要注意单位的统一。
    (1)分析三个量:起始量、变化量、平衡量。
    (2)明确三个关系
    ①对于同一反应物,起始量-变化量=平衡量。
    ②对于同一生成物,起始量+变化量=平衡量。
    ③各物质的转化量之比等于各物质的化学计量数之比。
    (3)计算模式
    对以下反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),令A、B起始物质的量(ml)分别为a、b,达到平衡后,A的消耗量为mx ml,容器容积为V L。
    mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
    起始/ml a b 0 0
    变化/ml mx nx px qx
    平衡/ml a-mx b-nx px qx
    则有①平衡常数:
    K=eq \f(\f(px,V)p·\f(qx,V)q,\f(a-mx,V)m·\f(b-nx,V)n)。
    ②A的平衡浓度:c(A)=eq \f(a-mx,V) ml·L-1。
    ③A的转化率:α(A)=eq \f(mx,a)×100%,α(A)∶α(B)=eq \f(mx,a)∶eq \f(nx,b)=eq \f(mb,na)。
    ④A的体积分数:φ(A)=eq \f(a-mx,a+b+p+q-m-nx)×100%。
    ⑤平衡压强与起始压强之比:eq \f(p平,p始)=eq \f(a+b+p+q-m-nx,a+b)。
    ⑥混合气体的平均密度eq \x\t(ρ)(混)=eq \f(a·MA+b·MB,V) g·L-1。
    ⑦混合气体的平均摩尔质量eq \x\t(M)=eq \f(a·MA+b·MB,a+b+p+q-m-nx) g·ml-1。
    ⑧生成物的产率:实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲,转化率越大,原料利用率越高,产率越大。
    产率=eq \f(实际产量,理论产量)×100%。
    一、平衡常数与转化率的相互计算
    1.已知在密闭容器中发生可逆反应:M(g)+N(g)P(g)+Q(g) ΔH>0。某温度下,反应物的起始浓度分别为c(M)=1 ml·L-1,c(N)=2.4 ml·L-1。
    思考并解答下列问题:
    (1)若达到平衡后,M的转化率为60%,列出“三段式”,计算此时N的平衡浓度是多少?平衡常数K是多少?
    (2)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为c(M)=4 ml·L-1,c(N)=a ml·L-1;达到平衡后,c(P)=2 ml·L-1,则M的转化率为____________,N的起始浓度为________。
    答案 (1) M(g) + N(g) P(g) + Q(g)
    起始/ml·L-1) 1 2.4 0 0
    转化/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的平衡浓度为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
    转化/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%,温度不变,平衡常数不变,K=eq \f(2×2,4-2×a-2)=eq \f(1,2),解得a=6,即反应物N的起始浓度为6 ml·L-1。
    二、提取信息计算平衡常数及转化率
    2.对于反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。下列说法不正确的是( )
    A.该反应的ΔH>0
    B.a、b处反应速率大小关系:va大于vb
    C.在343 K下,要提高SiHCl3的转化率,可以及时移去产物或增加反应物浓度
    D.343 K时,SiHCl3的平衡转化率为22%,可以求得该温度下的平衡常数约为0.02
    答案 C
    解析 曲线a代表343 K时的反应,曲线b代表323 K时的反应,由图像可知,温度越高,SiHCl3的平衡转化率越大,所以该反应的ΔH>0,A项正确;a、b两点的转化率相等,可以认为各物质的浓度对应相等,而a点的温度更高,所以反应速率更快,即va>vb,B项正确;设初始加入的SiHCl3的浓度为1 ml·L-1,
    2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)
    起始/ml·L-1) 1 0 0
    转化/ml·L-1) 0.22 0.11 0.11
    平衡/ml·L-1 0.78 0.11 0.11
    所以平衡常数K=eq \f(0.112,0.782)≈0.02,D项正确。
    3.CO2经催化加氢可以生成低碳烃,主要有以下两个竞争反应:
    反应Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
    反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)
    为分析催化剂对反应的选择性,在1 L密闭容器中充入2 ml CO2和4 ml H2,测得有关物质的物质的量随温度变化如图所示:
    该催化剂在较低温度时主要选择______(填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”)。520 ℃时,反应Ⅰ的平衡常数K=________(只列算式不计算)。
    答案 反应Ⅰ eq \f(0.2×1.22,1.4×24)
    解析 温度较低时,CH4的物质的量多,所以该催化剂在较低温度时主要选择反应Ⅰ。
    CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
    转化/ml·L-1 0.2 0.8 0.2 0.4
    2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)
    转化/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)。
    考点二 压强平衡常数(Kp)
    提醒 混合气体的总压等于相同温度下各组分气体的分压之和。
    1.SO2与Cl2反应可制得磺酰氯(SO2Cl2),反应为SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(g)。按投料比1∶1把SO2与Cl2充入一恒压的密闭容器中发生上述反应,SO2的转化率与温度T的关系如下图所示:
    若反应一直保持在p压强条件下进行,则M点的压强平衡常数Kp=________(用含p的表达式表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数)。
    答案 eq \f(3,p)
    解析 据图可知M点SO2的转化率为50%,设初始投料为2 ml SO2和2 ml Cl2,列三段式有
    SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(g)
    起始/ml 2 2 0
    转化/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.丙烷无氧脱氢法制备丙烯反应如下:
    C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH=+124 kJ·ml-1
    (1)总压分别为100 kPa、10 kPa 时发生该反应,平衡体系中C3H8和C3H6的物质的量分数随温度变化关系如图所示:
    100 kPa时,C3H8和C3H6的物质的量分数随温度变化关系的曲线分别是______、______。
    (2)某温度下,在刚性容器中充入C3H8,起始压强为10 kPa,平衡时总压为13.3 kPa,C3H8的平衡转化率为________。该反应的平衡常数Kp=______kPa(保留1位小数)。
    答案 (1)a d (2)33% 1.6
    解析 (1)C3H8(g)  C3H6(g)+H2(g) ΔH=+124 kJ·ml-1,正反应吸热,升高温度,平衡正向移动,C3H8(g)的物质的量分数减小,C3H6(g)的物质的量分数增大;该反应为气体体积增大的反应,增大压强,化学平衡逆向移动,因此表示100 kPa时,C3H8的物质的量分数随温度变化关系的曲线是a,C3H6的物质的量分数随温度变化关系的曲线是d。(2)同温同体积条件下,气体的压强之比等于气体的物质的量之比,设C3H8的平衡转化率为x,
    C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)
    起始/kPa 10 0 0
    反应/kPa 10x 10x 10x
    平衡/kPa 10(1-x) 10x 10x
    则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·广东,19(4)]我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应:
    (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
    设Keq \\al(r,p)为相对压力平衡常数,其表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0(p0 =100 kPa)。
    反应a、c、e的ln Keq \\al(r,p)随eq \f(1,T)(温度的倒数)的变化如图所示。
    ①反应a、c、e中,属于吸热反应的有__________________(填字母)。
    ②反应c的相对压力平衡常数表达式为Keq \\al(r ,p)=______________。
    ③在图中A点对应温度下、原料组成为n(CO2)∶n(CH4)=1∶1、初始总压为100 kPa的恒容密闭容器中进行反应,体系达到平衡时H2的分压为40 kPa。计算CH4的平衡转化率,写出计算过程。
    答案 ①ac ②eq \f(p2H2,p0·pCH4)
    ③由图可知,A处对应反应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),已知反应达到平衡时p(H2)=40 kPa,则p(CH4)=16 kPa,且初始状态时p(CH4)=eq \f(1,1+1)×100 kPa=50 kPa,故CH4的平衡转化率为eq \f(50 kPa-16 kPa,50 kPa)×100%=68%。
    解析 ①随着温度的升高,反应a和c的ln Keq \\al(r,p)增大,说明Keq \\al(r,p)的数值增大,反应向正反应方向进行,反应a和c为吸热反应,同理反应e的ln Keq \\al(r,p)减小,说明Keq \\al(r,p)的数值减小,反应向逆反应方向进行,反应e为放热反应。②用相对分压代替浓度,则反应c的平衡常数表达式Keq \\al(r,p)=eq \f([\f(pH2,p0)]2,\f(pCH4,p0))=eq \f(p2H2,p0·pCH4)。
    2.[2021·全国乙卷,28(2)(3)(4)]一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物,具有强氧化性,可与金属直接反应,也可用作有机合成中的碘化剂。回答下列问题:
    (2)氯铂酸钡(BaPtCl6)固体加热时部分分解为BaCl2、Pt和Cl2, 376.8 ℃时平衡常数Kp=1.0×
    104 Pa2,在一硬质玻璃烧瓶中加入过量BaPtCl6,抽真空后,通过一支管通入碘蒸气(然后将支管封闭)。在376.8 ℃,碘蒸气初始压强为20.0 kPa。376.8 ℃平衡时,测得烧瓶中压强为32.5 kPa,则pICl=_______kPa, 反应2ICl(g)===Cl2(g)+I2(g)的平衡常数K=_________( 列出计算式即可)。
    (3) McMrris测定和计算了在136~180 ℃范围内下列反应的平衡常数Kp。
    2NO(g)+2ICl(g)2NOCl(g)+I2(g) Kp1
    2NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g) Kp2
    得到lg Kp1~eq \f(1,T)和lg Kp2~eq \f(1,T)均为线性关系,如下图所示:
    ①由图可知,NOCl分解为NO和Cl2,反应的ΔH______0(填“大于”或“小于”)。
    ②反应2ICl(g)===Cl2(g)+I2(g)的K=____________(用Kp1、Kp2表示);
    该反应的ΔH____0(填“大于”或“小于”), 写出推理过程:______________________。
    (4)Kistiakwsky曾研究了NOCl光化学分解反应,在一定频率(ν)光的照射下机理为:
    NOCl+hν―→NOCl*
    NOCl+NOCl*―→2NO+Cl2
    其中hν表示一个光子能量,NOCl*表示NOCl的激发态。可知,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 设T′>T,即eq \f(1,T′)|lg Kp1(T′)-lg Kp1(T)|=lg Kp1(T)-lg Kp1(T′),则:lg[Kp2(T′)·Kp1(T′)]>lg[Kp2(T)·Kp1(T)],即K(T′)>K(T),因此该反应正反应为吸热反应,即ΔH大于0 (4)0.5
    解析 (2)由题意可知,376.8 ℃时玻璃烧瓶中发生两个反应:BaPtCl6(s)BaCl2(s)+Pt(s)+2Cl2(g)、Cl2(g)+I2(g)2ICl(g)。BaPtCl6(s)BaCl2(s)+Pt(s)+2Cl2(g)的平衡常数Kp=1.0×104 Pa2,则平衡时p2(Cl2)=1.0×104 Pa2,p(Cl2)=100 Pa,设到达平衡时I2(g)的分压减小p kPa,则
    Cl2(g)+I2(g)2ICl(g)
    开始/kPa 20.0 0
    变化/kPa p 2p
    平衡/kPa 0.1 20.0-p 2p
    376.8 ℃平衡时,测得烧瓶中压强为32.5 kPa,则0.1+20.0+p=32.5,解得p=12.4,则平衡时pICl=2p kPa=2×12.4 kPa=24.8 kPa;则平衡时,I2(g)的分压为(20.0-p)kPa=(20×103-12.4×103)Pa,pICl=24.8 kPa=24.8×103Pa,p(Cl2)=0.1 kPa=100 Pa,因此反应2ICl(g)=== Cl2(g)+I2(g)的平衡常数K=eq \f(100×20×103-12.4×103,24.8×1032)。
    (3)①结合图可知,温度越高,eq \f(1,T)越小,lg Kp2越大,即Kp2越大,说明升高温度平衡2NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g)正向移动,则NOCl分解为NO和Cl2反应的ΔH大于0。
    ②Ⅰ.2NO(g)+2ICl(g)2NOCl(g)+I2(g) Kp1
    Ⅱ.2NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g) Kp2
    Ⅰ+Ⅱ得2ICl(g)===Cl2(g)+I2(g),则2ICl(g)===Cl2(g)+I2(g)的K=Kp1·Kp2;该反应的ΔH大于0;推理过程如下:设T′>T,即eq \f(1,T′)|lg Kp1(T′)-lg Kp1(T)|=lg Kp1(T)-lgKp1(T′),则:lg[Kp2(T′)·Kp1(T′)]>lg[Kp2(T)·Kp1(T)],即K(T′)>K(T),因此该反应的正反应为吸热反应,即ΔH大于0。
    (4)Ⅰ.NOCl+hν―→NOCl*
    Ⅱ.NOCl+NOCl*―→2NO+Cl2
    Ⅰ+Ⅱ得总反应为2NOCl+hν===2NO+Cl2,因此2 ml NOCl分解需要吸收1 ml光子能量,则分解1 ml的NOCl需要吸收0.5 ml光子。
    3.[2021·湖南,16(3)]氨气中氢含量高,是一种优良的小分子储氢载体,且安全、易储运。
    在一定温度下,利用催化剂将NH3分解为N2和H2。回答下列问题:
    某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下,将0.1 ml NH3通入
    3 L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200 kPa),各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。
    ①若保持容器体积不变,t1时反应达到平衡,用H2的浓度变化表示0~t1时间内的反应速率v(H2)=______ml·L-1·min-1(用含t1的代数式表示);
    ②t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变,图中能正确表示压缩后N2分压变化趋势的曲线是____(用图中a、b、c、d表示),理由是___________________________________;
    ③在该温度下,反应的标准平衡常数Kθ=______________________________________。
    (已知:分压=总压×该组分物质的量分数,对于反应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为各组分的平衡分压)。
    答案 ①eq \f(0.02,t1) ②b 开始体积减半,N2分压变为原来的2倍,随后由于加压平衡逆向移动,N2分压比原来的2倍要小 ③0.48
    解析 ①设t1时达到平衡,转化的NH3的物质的量为2x,列出三段式:
    2NH3(g)N2(g)+3H2(g)
    起始/ml 0.1 0 0
    转化/ml 2x x 3x
    平衡/ml 0.1-2x x 3x
    根据同温同体积下,混合气体的物质的量之比等于压强之比,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时将容器体积压缩到原来的一半,开始N2分压变为原来的2倍,随后由于加压平衡逆向移动,N2分压比原来的2倍要小,故b曲线符合。
    ③由图可知,平衡时,NH3、N2、H2的分压分别为120 kPa、40 kPa、120 kPa,反应的标准平衡常数Kθ=eq \f(0.4×1.23,1.22)=0.48。
    课时精练
    1.800 ℃时,向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的 CH4和H2O,发生反应:CH4 (g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),t2时达到平衡状态,反应过程中测定的部分数据见下表(表中时间t2>t1):
    下列说法正确的是( )
    A.反应在t1 min内的平均速率为v(H2)=eq \f(0.40,t1) ml·L-1·min-1
    B.t2时,c(H2O)=0.60 ml·L-1
    C.t2时,H2O(g)的转化率为70.0%
    D.保持其他条件不变,t3时(t3>t2)向容器中再通入0.20 ml H2O(g),正反应速率加快,逆反应速率减小
    答案 C
    解析 A项,v(H2)=eq \f(3×2.00-1.60ml,2 L×t1 min)=eq \f(0.60,t1) ml·L-1·min-1,错误;B项,容积为2 L的密闭容器中,t2时,c(H2O)=0.30 ml·L-1,错误;C项,t2时,H2O(g)剩余0.6 ml,转化率为70.0%,正确;D项,向容器中再通入0.20 ml H2O(g),正反应速率加快,逆反应速率也加快,错误。
    2.羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中,将CO和H2S混合加热并达到下列平衡:
    CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g) K=0.1
    反应前CO的物质的量为10 ml,平衡后CO的物质的量为8 ml。下列说法正确的是( )
    A.升高温度,H2S浓度增大,表明该反应是吸热反应
    B.通入CO后,正反应速率逐渐增大
    C.反应前H2S物质的量为7 ml
    D.CO的平衡转化率为80%
    答案 C
    解析 A项,升高温度,H2S浓度增大,说明平衡向逆反应方向移动,逆反应吸热,正反应放热,错误;B项,通入CO气体瞬间正反应速率增大,达到最大值,向正反应方向建立新的平衡,正反应速率逐渐减小,错误;C项,设反应前H2S的物质的量为n ml,容器的容积为V L,则
    CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)
    n始/ml 10 n 0 0
    n转/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,正确;D项,根据上述计算可知,CO的转化率为20%,错误。
    3.恒温、恒压下,将1 ml O2和2 ml SO2气体充入一体积可变的容器中(状态Ⅰ),发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),状态Ⅱ时达平衡,则O2的转化率为( )
    A.60% B.40% C.80% D.90%
    答案 A
    解析 恒温、恒压下,气体的体积之比等于物质的量之比。设O2的转化率为x。
    2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
    n(始)/ml 2 1 0
    n(变)/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·湖北黄冈调研)已知反应:CH2==CHCH3(g)+Cl2(g)CH2==CHCH2Cl(g)+HCl(g)。在一定压强下,按w=eq \f(nCl2,nCH2==CHCH3)向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时,丙烯的体积分数(φ)与温度(T)、w的关系,图乙表示正、逆反应的平衡常数与温度的关系。则下列说法错误的是( )
    A.图甲中w2>1
    B.图乙中,A线表示逆反应的平衡常数
    C.温度为T1、w=2时,Cl2的转化率为50%
    D.若在恒容绝热装置中进行上述反应,达到平衡时,装置内的气体压强增大
    答案 C
    解析 根据题中信息可知,增大n(Cl2),w增大,平衡正向移动,丙烯的体积分数(φ)减小,故w2>1,A项正确;根据图甲可知,升高温度,丙烯的体积分数增大,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应,则升高温度,正反应的平衡常数减小,逆反应的平衡常数增大,图乙中A线表示逆反应的平衡常数,B项正确;由图乙知,温度为T1时,正、逆反应的平衡常数相等,又因两者互为倒数,则平衡常数K=1,当w=2时,设CH2==CHCH3和Cl2的物质的量分别为a ml、2a ml,参加反应的Cl2的物质的量为b ml,利用三段式可列关系式eq \f(b2,a-b×2a-b)=1,解得eq \f(b,2a)=eq \f(1,3),则Cl2的转化率约为33.3%,C项错误;该反应为反应前后气体体积不变的放热反应,反应正向进行,体系温度升高,气体膨胀,达到平衡时,装置内的气体压强将增大,D项正确。
    5.加热N2O5依次发生的分解反应为①N2O5(g)N2O3(g)+O2(g),②N2O3(g)N2O(g)+O2(g)。在容积为2 L的密闭容器中充入8 ml N2O5,加热到t ℃,达到平衡状态后O2为9 ml,N2O3为3.4 ml。则t ℃时反应①的平衡常数为( )
    A.10.7 B.8.5
    C.9.6 D.10.2
    答案 B
    解析 设N2O5的转化浓度为x ml·L-1,N2O3的转化浓度为y ml·L-1。
    N2O5(g)N2O3(g)+O2(g)
    开始/(ml·L-1) 4 0 0
    转化/(ml·L-1) x x x
    平衡/(ml·L-1) 4-x x x
    N2O3(g)N2O(g)+O2(g)
    开始/(ml·L-1) x 0 x
    转化/(ml·L-1) y y y
    平衡/(ml·L-1) x-y y x+y
    根据题意得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x+y=4.5,x-y=1.7,))
    解得x=3.1,y=1.4,所以反应①的平衡常数为K=eq \f(cO2·cN2O3,cN2O5)=eq \f(4.5×1.7,4-3.1)=8.5。
    6.温度恒定的条件下,在2 L容积不变的密闭容器中,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。开始充入4 ml的SO2和2 ml的O2,10 s后达到平衡状态时c(SO3)=0.5 ml·L-1,下列说法不正确的是( )
    A.v(SO2)∶v(O2)=2∶1
    B.10 s内,v(SO3)=0.05 ml·L-1·s-1
    C.SO2的平衡转化率为25%
    D.平衡时容器内的压强是反应前的eq \f(5,6)倍
    答案 D
    解析 根据2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),任何时刻都存在v(SO2)∶v(O2)=2∶1,故A正确;10 s内,v(SO3)=eq \f(0.5 ml·L-1,10 s)=0.05 ml·L-1·s-1,故B正确;达到平衡状态时c(SO3)=0.5 ml·
    L-1,则生成的三氧化硫为1 ml,反应的二氧化硫也是1 ml,则SO2的平衡转化率为eq \f(1 ml,4 ml)×100%=25%,故C正确;同温同体积时,气体的压强之比等于物质的量之比,平衡时容器内二氧化硫为3 ml,氧气为1.5 ml,三氧化硫为1 ml,平衡时压强是反应前的eq \f(3 ml+1.5 ml+1 ml,4 ml+2 ml)=eq \f(11,12)倍,故D错误。
    7.在一个容积为2 L的密闭容器中,加入0.8 ml A2气体和0.6 ml B2气体,一定条件下发生反应:A2(g)+B2(g)2AB(g) ΔH

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