考点3 题组训练过关 73.docx
《考点3 题组训练过关 73.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《考点3 题组训练过关 73.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
考点3题组训练过关73
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.（双选）（2020·吉安模拟改编）某温度下在2L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） ΔH=-48.25kJ·mol-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15min时c（B）=1.6mol·L-1，下列结论正确的是（ ）
A.该温度下此反应的平衡常数为3.2
B.A的初始物质的量为8mol
C.反应到达平衡时，放出的热量是193kJ
D.反应达平衡时，A的转化率为80%
【解析】选B、D。
根据c（B）=1.6mol·L-1，n（B）=3.2mol，看图可推知n（A）=
1.6mol，根据三步法计算可知
2A（g）
B（g）+C（g）
开始/molx00
变化/mol6.43.23.2
平衡/mol1.63.23.2
可以计算出x=8mol，B正确；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3.2mol，放出的热量是
3.2mol×48.25kJ·mol-1=154.4kJ，C错误。
2.（2019·全国卷Ⅲ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1∶1、4∶1、7∶1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）=1∶1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）=1∶1的变化曲线。
将400℃时的数据代入可得：
K=
。
答案：
大于
【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·南京模拟）在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示（图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化）。
下列说法正确的是（ ）
A.反应2NO（g）+O2（g）
2NO2（g）的ΔH>0
B.图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率
C.图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO转化率
D.380℃下，c起始（O2）=5.0×10-4mol·L-1，NO平衡转化率为50%，则平衡常数
K=2000
【解析】选B。
随温度升高NO的转化率先升高后降低，说明温度升高平衡向逆方向移动，ΔH<0，A错误；根据上述分析，X点时，反应还未到达平衡状态，延长反应时间能提高NO的转化率，B正确；Y点，反应已经达到平衡状态，增加O2的浓度，平衡向正反应方向移动，提高NO的转化率，C错误；设NO起始浓度为amol·L-1，NO的转化率为50%，则平衡时NO、O2和NO2的浓度分别为
0.5amol·L-1、（5×10-4-0.25a）mol·L-1、0.5amol·L-1，根据平衡常数表达式K=
=
>
=2000，D错误。
4.（2020·成都模拟）在10L恒容密闭容器中充入X（g）和Y（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/mol
n（X）
n（Y）
n（M）
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.10
0.40
0.080
③
800
0.20
0.30
a
④
900
0.10
0.15
b
下列说法正确的是（ ）
A.实验①中，若5min时测得n（M）=0.050mol，则0至5min时间内，用N表示的平均反应速率v（N）=1.0×10-2mol·L-1·min-1
B.实验②中，该反应的平衡常数K=2.0
C.实验③中，达到平衡时，X的转化率为60%
D.实验④中，达到平衡时，b>0.060
【解析】选C。
该反应是气体分子数相等的反应，由实验①②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①中，0～5min内，v（N）=v（M）=
=1×10-3mol·L-1·min-1，A项错误；实验②中，达到平衡时，c（X）=
=0.002mol·L-1，c（Y）=
=0.032mol·L-1，c（M）=c（N）=
=0.008mol·L-1，K=
=1，B项错误；实验③温度与实验②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0.12mol，X的平衡转化率为
×100%=60%，C项正确；实验④中反应物起始浓度均为实验③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，即实验④若在800℃达平衡时，n（M）=0.06mol，现在温度是900℃，升高温度，平衡逆向移动，故b<0.060，D项错误。
5.（2020·宜春模拟）N2O5是一种新型硝化剂，一定温度下发生2N2O5（g）
4NO2（g）+O2（g） ΔH>0，T1温度下的部分实验数据如表，则下列说法错误的是（ ）
t/s
0
500
1000
1500
c（N2O5）/（mol·L-1）
5.00
3.52
2.50
2.50
A.500s内N2O5的分解速率为2.96×10-3mol·L-1·s-1
B.T1温度下的平衡常数为K1=125，1000s时转化率为50%
C.其他条件不变时，T2温度下反应到1000s时测得N2O5（g）浓度为2.98mol·L-1，则T1D.T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若T1>T2，则K1>K2
【解析】选C。
2N2O5（g）
4NO2（g）+O2（g）
5.0000
1.482.960.74
3.52
500s内N2O5的分解速率为
=2.96×10-3mol·L-1·s-1，A项正确；T1温度下1000s时：
2N2O5（g）
4NO2（g）+O2（g）
5.0000
2.505.001.25
2.505.001.25
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1000s时测得N2O5（g）浓度为2.98mol·L-1，比T1温度下浓度高，说明平衡向逆反应方向移动，则T2【加固训练】
1.（2020·沈阳模拟）研究发现，液态苯是优质储氢材料：
C6H6（l）+3H2（g）
C6H12（l）。
一定温度下，在密闭容器中充入一定量液态苯（足量）和适量氢气，经反应达到平衡后，测得c（H2）=2mol·L-1。
保持温度不变，将容积体积压缩至原来一半，达到新平衡时c（H2）为（ ）
A.1mol·L-1 B.2mol·L-1
C.3mol·L-1 D.4mol·L-1
【解析】选B。
该可逆反应只有一种气体，平衡常数K=
，温度不变，则平衡常数K不变，氢气浓度不变。
2.（2020·太原模拟）在1.0L密闭容器中充入0.10molA（g），一定温度下发生反应A（g）
B（g）+C（g） ΔH<0，反应时间（t）与容器内气体总压强（p）的关系如图所示。
则下列分析正确的是（ ）
A.t2时反应达到平衡，且t2=2t1
B.该温度下此反应的平衡常数K=0.32
C.欲提高平衡体系中B的含量，可采取加入气体A或降低体系温度等措施
D.若平衡时再充入0.1molA，则A的转化率增大
【解析】选B。
由图可知，O～t1与t1～t2时间段，反应体系总压强均增大0.2kPa，即消耗等量的A，随着反应的进行，平均反应速率降低，故t2>2t1，A项错误；由阿伏加德罗定律的推论可知，
=
，解得n=0.18，设反应达到平衡时A变化的物质的量为xmol，根据“三段式”可得：
A（g）
B（g）+C（g）
起始量（mol）0.100
变化量（mol）xxx
平衡量（mol）0.1-xxx
故（0.1-x）+x+x=0.18，解得x=0.08，则平衡时c（A）=0.02mol·L-1，c（B）=
0.08mol·L-1，c（C）=0.08mol·L-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0.1molA，平衡正向移动，但A的转化率减小，D项错误。
3.（2020·资阳模拟）在2L恒容密闭容器中充入A（g）和B（g），发生反应A（g）+B（g）
2C（g）+D（s），所得实验数据如表：
实验
编号
温度/℃
起始时物
质的量/mol
平衡时物
质的量/mol
n（A）
n（B）
n（C）
①
600
0.30
0.20
0.30
②
700
0.20
0.30
0.24
③
800
0.10
0.10
a
下列说法不正确的是（ ）
A.实验①中，若5min时测得n（B）=0.050mol，则0～5min时间内平均反应速率v（A）=0.015mol·L-1·min-1
B.实验②中达到平衡后，增大压强，A的转化率不变，平衡常数不变
C.700℃时该反应的平衡常数K=4.0
D.实验③中，达到平衡时，a>0.10
【解析】选D。
实验①中，若5min时测得n（B）=0.050mol，则0～5min时间内消耗B0.150mol，平均反应速率v（A）=v（B）=
=0.015mol·L-1·min-1，故A正确；该反应前后气体物质的量不变，实验②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）=0.04mol·L-1、c（B）=0.09mol·L-1、c（C）=0.12mol·L-1，该反应的平衡常数K=
=4.0，故C正确；实验①平衡时n（C）大于实验②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③中，达到平衡时，若a>0.10，则c（A）<0.025mol·L-1、c（B）<0.025mol·L-1、c（C）>0.05mol·L-1，该反应的平衡常数K>4.0，故D不正确。
4.（2020·天水模拟）已知可逆反应：
M（g）+N（g）
P（g）+Q（g） ΔH>0。
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）=1mol·L-1，c（N）=2.4mol·L-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）=4mol·L-1，c（N）=amol·L-1；达到平衡后，c（P）=2mol·L-1，a=________。
（4）若反应温度不变，反应物的起始浓度为：
c（M）=c（N）=bmol·L-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
×100%=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/（mol·L-1）12.400
变化/（mol·L-1）0.60.60.60.6
平衡/（mol·L-1）1-0.62.4-0.60.60.6
K=
=
=
，
根据（3）中数据，
M（g）+N（g）
P（g）+Q（g）
起始/（mol·L-1）4a00
变化/（mol·L-1）2222
平衡/（mol·L-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
①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。
②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。
③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。
增大c（A）
关闭Word文档返回原板块
升级会员 