1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。题组训练过关平衡常数的计算1.(2020吉安模拟)某温度下在2 L密闭容器中加入一定量A,发生以下化学反应:2A(g)B(g)+C(g)H=-48.25 kJmol-1,反应过程中B、A的浓度比与时间t有如图所示关系,若测得第15 min时c(B)=1.6 molL-1,下列结论正确的是()A.该温度下此反应的平衡常数为3.2B.A的初始物质的量为4 molC.反应到达平衡时,放出的热量是193 kJD.反应达平衡时,A的转化率为80%【解析】选D。根据c(B)=1.6
2、molL-1,n(B)=3.2 mol,看图可推知n(A)=1.6 mol,根据三步法计算可知2A(g)B(g)+C(g)开始/mol x00变化/mol 6.43.23.2平衡/mol1.63.23.2可以计算出x=8 mol,B错误;K=4,A错误;A的转化率为100%=80%,D正确;到达平衡时生成B为3.2 mol,放出的热量是3.2 mol48.25 kJmol-1=154.4 kJ,C错误。2.(2019全国卷节选)近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题:Deacon发明的直接氧化法
3、为4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)。下图为刚性容器中,进料浓度比c(HCl) c(O2)分别等于11、41、71时HCl平衡转化率随温度变化的关系:可知反应平衡常数K(300 )_K(400 )(填“大于”或“小于”)。设HCl初始浓度为c0,根据进料浓度比c(HCl)c(O2)=11的数据计算K(400 )=_(列出计算式)。【解析】根据题中示意图可以看出随着温度的升高,HCl的转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,所以温度越高,反应进行的程度越小,K值越小,即K(300 )大于K(400 )。相同条件下进料浓度比c(HCl)c(O2)越大,HCl的
4、转化率越低;进料浓度比c(HCl)c(O2)越小,HCl的转化率越高。即三条曲线中,最上面一条是c(HCl)c(O2)=11的变化曲线。将400 时的数据代入可得: K=。答案:大于【加固训练】(改编)加热N2O5,依次发生的分解反应为N2O5(g)N2O3(g)+O2(g),N2O3(g)N2O(g)+O2(g)。在容积为2 L的密闭容器中充入8 mol N2O5,加热到t ,达到平衡状态后O2为9 mol,N2O3为3.4 mol,则t 时反应的平衡常数为()A.10.7B.8.5C.9.6D.10.2【解析】选B。N2O5(g)N2O3(g)+O2(g)起始/mol800平衡/mol8-
5、xxxN2O3(g)N2O(g)+O2(g)起始/molx00平衡/molx-yyy,则所以K()=8.5,B正确。【归纳提升】有关化学平衡计算的三点注意事项(1)注意反应物和生成物的浓度关系:反应物:c(平)=c(始)-c(变);生成物:c(平)=c(始)+c(变)。(2)利用=和=计算时要注意m总应为气体的质量,V应为反应容器的体积,n总应为气体的物质的量。(3)起始浓度、平衡浓度不一定呈现化学计量数之比,但物质之间是按化学计量数之比反应和生成的,故各物质的浓度变化之比一定等于化学计量数之比,这是计算的关键。转化率的判断与计算3.(2020成都模拟)在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y
6、(g),发生反应X(g)+Y(g)M(g)+N(g),所得实验数据如下表:实验编号温度/起始时物质的量/mol平衡时物质的量/moln(X)n(Y)n(M)7000.400.100.0908000.100.400.0808000.200.30a9000.100.15b下列说法正确的是()A.实验中,若5 min时测得n(M)=0.050 mol,则0至5 min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.010-2 molL-1min-1 B.实验中,该反应的平衡常数K=2.0C.实验中,达到平衡时,X的转化率为60%D.实验中,达到平衡时,b0.060【解析】选C。该反应是气体分子数相等的反
7、应,由实验数据知:温度升高,M的产率减小,所以该反应的正反应是放热反应。实验中,05 min内,v(N)=v(M)=110-3 molL-1min-1,A项错误;实验中,达到平衡时,c(X)=0.002 molL-1,c(Y)=0.032 molL-1,c(M)=c(N)=0.008 molL-1,K=1,B项错误;实验温度与实验相同,所以平衡常数相同,K=1,解得a=0.12,所以反应转化的X也是0.12 mol,X的平衡转化率为100%=60%,C项正确;实验中反应物起始浓度均为实验的一半,两实验中反应物比值相等,因该反应是气体分子数不变的反应,所以若在恒温恒容条件下两实验所达平衡是等效的
8、,即实验若在800 达平衡时,n(M)=0.06 mol,现在温度是900 ,升高温度,平衡逆向移动,故b0.060,D项错误。【加固训练】1.(2020无锡模拟)在一个容积为2 L的密闭容器中,加入0.8 mol A2气体和0.6 mol B2气体,一定条件下发生反应:A2(g)+B2(g)2AB(g)H0,反应中各物质的浓度随时间的变化情况如图所示,下列说法不正确的是()A.图中a点的值为0.15B.该反应的平衡常数K=0.03C.温度升高,平衡常数K值减小D.平衡时A2的转化率为62.5%【解析】选B。A项,c(AB)=0.5 molL-1,c(A2)=(0.4-a) molL-1,由化
9、学方程式可知,0.5(0.4-a)=21,a=0.15,正确;B项,当c(AB)=0.5 molL-1时,c(B2)=0.25 molL-1,平衡时c(B2)=(0.3-0.25)molL-1=0.05 molL-1,K=,错误;C项,H0,反应为放热反应,升高温度,K减小,正确;D项,c(AB)=0.5 molL-1时,c(A2)=0.25 molL-1,(A2)=100%=62.5%,正确。2.(2020太原模拟)在1.0 L密闭容器中充入0.10 mol A(g),一定温度下发生反应A(g)B(g)+C(g)H2t1,A项错误;由阿伏加德罗定律的推论可知,=,解得n=0.18,设反应达到
10、平衡时A变化的物质的量为x mol,根据“三段式”可得:A(g)B(g)+C(g)起始量(mol)0.1 00变化量(mol)x xx平衡量(mol)0.1-x xx故(0.1-x)+x+x=0.18,解得x=0.08,则平衡时c(A)=0.02 molL-1,c(B)=0.08 molL-1,c(C)=0.08 molL-1,则K=0.32,B项正确;因反应是放热反应,且反应前后气体分子数增大,故要增大平衡体系中B的含量,可以采用降低温度、减小压强、减少C的量等方法,C项错误;再充入0.1 mol A,平衡正向移动,但A的转化率减小,D项错误。3.(2020宜春模拟)N2O5是一种新型硝化剂
11、,一定温度下发生2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)H0,T1温度下的部分实验数据如表,则下列说法错误的是()t/s05001 0001 500c(N2O5)/(molL-1)5.003.522.502.50A.500 s内N2O5的分解速率为2.9610-3 molL-1s-1B.T1温度下的平衡常数为K1=125,1 000 s时转化率为50%C.其他条件不变时,T2温度下反应到1 000 s时测得N2O5(g)浓度为2.98 molL-1,则T1T2,则K1K2【解析】选C。2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)5.00001.482.960.743.52500 s内N2O5的
12、分解速率为=2.9610-3 molL-1s-1,A项正确;T1温度下1 000 s时:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)5.00002.505.001.252.505.001.25则转化率为50%,K1=125,B项正确;因正反应方向为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,且能较快达到平衡,其他条件不变时,T2温度下反应到1 000 s时测得N2O5(g)浓度为2.98 molL-1,比T1温度下浓度高,说明平衡向逆反应方向移动,则T20.10【解析】选D。实验中,若5 min时测得n(B)=0.050 mol,则05 min时间内消耗B 0.150 mol,平均反应速率v(A)=v(B
13、)=0.015 molL-1min-1,故A正确;该反应前后气体物质的量不变,实验中达到平衡后,增大压强,平衡不移动,A的转化率不变,平衡常数不变,故B正确;700 时各物质平衡浓度:c(A)=0.04 molL-1、c(B)=0.09 molL-1、c(C)=0.12 molL-1,该反应的平衡常数K=4.0,故C正确;实验平衡时n(C)大于实验平衡时n(C),表明升温平衡左移,平衡常数随温度升高而减小,实验中,达到平衡时,若a0.10,则c(A)0.025 molL-1、c(B)0.05 molL-1,该反应的平衡常数K4.0,故D不正确。5.(2020天水模拟)已知可逆反应:M(g)+N
14、(g)P(g)+Q(g)H0。请回答下列问题:(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为c(M)=1 molL-1,c(N)=2.4 molL-1;达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为_。(2)若反应温度升高,M的转化率_(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为c(M)=4 molL-1,c(N)=a molL-1;达到平衡后,c(P)=2 molL-1,a=_。(4)若反应温度不变,反应物的起始浓度为:c(M)=c(N)=b molL-1,达到平衡后,M的转化率为_。【解析】(1)由化学方程式知反应消耗的N与M的物质的量相等,则N的转化率为10
15、0%=25%。(2)因为正反应是吸热反应,温度升高,平衡右移,所以M的转化率增大。(3)反应温度不变,平衡常数不变,由(1)中数据M(g)+N(g)P(g)+Q(g)起始/(molL-1)1 2.4 0 0变化/(molL-1)0.60.60.60.6平衡/(molL-1)1-0.62.4-0.60.60.6K=,根据(3)中数据,M(g)+N(g)P(g)+Q(g)起始/(molL-1) 4 a 0 0变化/(molL-1) 2 2 2 2平衡/(molL-1) 4-2a-222则K=,解得a=6。(4)同(3)的方法,解得M的转化率为41%。答案:(1)25%(2)增大(3)6(4)41% 【归纳提升】平衡转化率的分析与判断方法(1)反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)的转化率分析若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比,达到平衡后,它们的转化率相等。若只增加A的量,平衡正向移动,B的转化率提高,A的转化率降低。若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度,等效于压缩(或扩大)容器体积,气体反应物的转化率与化学计量数有关。同倍增大c(A)和c(B)(2)反应mA(g)nB(g)+qC(g)的转化率分析在T、V不变时,增加A的量,等效于压缩容器体积,A的转化率与化学计量数有关。关闭Word文档返回原板块
