新教材鲁科版选择性必修一2.2.2平衡转化率作业.docx

平衡转化率1.在一密闭容器中，等物质的量的X和丫发生如下反应：X(g)+2Y(g)=2Z<g),反应达到平衡时，混合气体中X和丫的物质的量之和与Z的物质的量相等，则X的转化率为A. 40%B. 50%C. 60%D. 70%【答案】A【解析】设起始时X和丫的物质的量分别为n,反应达到平衡时X转化了 mmol：=2Z(g)02八 ,n m + n2m=2m, ni=一，X 的转化率为2/52%X(g)+ 2Y(g) 起始(mol) n n 转化(mol) 42n平衡(mol) n-n n-2n2.xl00%=40%' A项正确0 n2 .在温度压强不变时，ImolNCh高温分解，生成NO和02,达到平衡时容器内气体的物质的量变为L2moL这时NO?的转化率为A. 10%B. 20%C. 40%D. 50%【答案】C【解析】NO?分解的反应方程式为2NO2U2NO+O2,设生成的为xmol,则生成NO为2xmol,平衡时容器中NO2为(l-2x)moL得到(l-2x)+x+2x=L2,解得x=0.2,所以NCh的转化率为0.2X2/1 x 100%=40%,故 C 项正确 o.某温度卜，在一容积不变的密闭容器中充入2moiSO2和ImolOz，一段时间后反应达到平衡状态，测得平衡时的压强为反应前的0.8倍，则SO2的转化率为A. 20% B. 40%C. 60% D. 80%【答案】C【解析】由反应2sO2(g)+O2(g)= 2SO3(g)起始(mol)2I0转化(mol)2xx2x平衡时(mol)2-2x1-x2x由同温同体积条件下，气体压强之比等于气体物质的量之比可知芽=0.8,解得x=0.6。故SO2的转化率为等 x 100%=60%,答案为C。3 .在一固定容积的密闭容器中加入2LX和3LY气体，发生如下反应：nX(g)+3Y(g)= 2R(g)+Q(g) 反应达平衡时，测知X和丫的转化率分别为30%和60%,则化学方程式中的n值为A. 1B. 2C. 3D. 4【答案】A【解析】根据三段式：nX(g)+3Y(g) n 2R(g)+Q(g)开始物质的量2 3变化的物质的量0.6 1.8物质的量的变化量等于化学计量数之比，0.6： 1.8=n： 3,解得n=1,选A。5.在一定温度下,向2L体积固定的密闭容器中加入ImolHL发生反应：2HI#H2(g)+I2(g) AH>0, 测得H2的物质的量随时间变化如表，下列说法正确的是A. 2 min内的HI的分解速度为0.05 mol - U1 - min-1t/niin123n（H2）/mol0.060.10.1B.该温度下，平衡时HI的转化率为1 0%C.该温度下的平衡常数为K1,温度升高10C后平衡常数为K?,则KAK2D.达平衡后其他条件不变，压缩容器体积，平衡不移动，c(HI)不变【答案】A【解析】由表格中数据可知2min时，反应达到平衡状态，可列出三段式：2HI(g) = H2(g) + k(g)起始(mol/L)0.500变化(mol/L)0.10.05 0.052min 量(mol/L) 0.4().05().05A. 2min内的HI的分解速度v=生二。/m°" =0.05mol. L" - min 1, A项正确；At 2minB.依据上述分析可知，平衡时HI的转化率为兴xl00%=20%, B项错误；C.反应是吸热反应，升温平衡正向进行，平衡常数增大，温度升高IOC后，平衡常数为K2,则Ki<K2,C项错误；D.压缩容器体积压强增大，反应前后气体体积不变，平衡不动，但体积减小，物质的浓度增大，D 项错误。6.某温度下，在容积为2L的密闭容器中投入一定品的A、B发生反应3A(g)+bB(g)UcC(g)H=-QkJ/mol(Q>0), 12s时反应达到平衡，生成C的物质的量为0.8mol,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法不正确的是A.前12s内，A的平均反应速率为0.05mol/(Ls)B.化学计量数之比b： c=l： 412s后，A的消耗速率是B的生成速率的3倍C. 12s内，A和B反应放出的热量为0.4QkJ【答案】B 【解析】某温度下，在2L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A(g)+bB(g)UcC(g) H=-QkJ-mol '(Q>0)o 12s时达到平衡，生成C的物质的量为0.8moLA.图象分析可知A的浓度变化=0.8mol/L-0.2moi/L=0.6mol/L,反应速率=0.05mol/ (L?)A正确;Ac 0.6mol/L u = Frt 12sB. C.图象分析B的浓度变化=0.5mol/L-0.3moi/L=0.2mol/L,计算B的反应速率B) = =()2mO1/L = mol/(L?,速率之比等于化学方程式计量数之比，3： b=0.05：,212s6060b=l, 3： c=0.05：, c=2,化学计量数之比 b： c=l： 2, B 错误；2Lx2sC.由B项的解析可知，该反应方程式为：3A(g)+B(g)U2c(g),故根据反应速率之比等于化学计量系数比，可知。(4)正=3 JB)正，又知A的消耗速率是B的生成速率的3倍，”A)正=3伏B)逆，故有双8)正二双13)逆，12s后化学反应达到平衡，C正确；D.由反应可知3molA参加反应时放热QKJ, 12s内反应A的物质的量=(0.8mol/L-0.2mol/L)x2L= 1.2mol,结合化学方程式定量关系计算，3A(g)+B(g)U2c(g) /=-QkJmoH,】.2molA反应放出热量0.4QkJ, D正确。7 .我国科研人员提出了由CO?和CH,转化为高附加值产品CFhCOOH的催化反应历程。该历程示 意图如下。下列说法不氐耐的是A. CHjCH3coOH过程中，有C-H键发生断裂8 .一放出能量并形成了 C-C键C.生成CH3coOH总反应的原子利用率为100%D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率【答案】D【解析】A.根据图示，CK-CH3coOH过程中，二氧化碳夺走了甲烷分子中的一个氢原子，有C-H 键发生断裂，故A正确；B.据图可知一，反应物的总能最大于生成物的总能累，过程为放热过程，二氧化碳中的碳原子 与甲烷中的碳原子结合形成乙酸，有CC键形成，故B正确；C.图中分析，linol甲烷和Imol二氧化碳反应生成Imol乙酸，该反应只有CHxCOOH 一种生成物， 原子利用率为100%，故c正确；D.催化剂只能改变反应速率，不影响化学平衡，不影响转化率，故D错误。8.已知N2(g)+3H2(g) =.2NH3(g)AH = -92.4 kJ/moU在一恒温恒压的密闭容器里充入2mol N2和 8mol H2达到平衡时生成Imol NFh。现在相同条件下的同一容器中充入x mol N2, y mol H2和2 mol NH3,达到平衡时，NH3的质量分数与原来相同，且放出热量46.2kJ。则x、y的值为1.5, 6.5B, 2, 8C. 5, 21D. 3, 13【答案】C【解析】N2(g)+3H2(g)=2NHKg)开始280转化 0.51.51平衡 1.56.51氮气的转化率为0.5mol/2mol=25%,放出热量为46.2kJ；相同条件卜的同一容器中充入xmol N2, ymol H2和2mol NH3,达到平衡时，NH?的质量分数与原来相同，且放出热量46.2kJ,则二者为等效平衡，所以N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)开始xy2等效x+1y+3则:(x+ l)/(y+3)=2mol/8mol=l/4,解得 4x+l=y,A. 4x1.54-1/6.5,故 A 错误；A. 4x24-18,故 B 错误；5x4+1=21,由放出的热量设氮气转化nmol,则9241-92.4=46.2,所以n=1.5mol,氮气的转化率 为25%,故C正确；B. 3x4+1=13,由放出的热量设氮气转化nmol,则92.4n-92.4=46.2,所以n=L5moL氮气的转化率 为37.5%,故D错误。9.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生下列反应：3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g),经 2min 后测得 D 的浓度为 0.5mol/L, c(A)： c(B)=3： 5,以 C 表示的平均速率 v(C)=0.25mol*L 'min'1, 下列说法正确的是A.反应速率 v（B）= 0.25mol-L，minTB.该反应方程式中，x = 12min时，A的物质的量为1.5molC. 2min时，A的转化率为60%【答案】C【解析】A.根据题意得v(D)=0.5mol/L+2min=0.25molL/ minL则根据化学反应速率之比等于方程 式中化学计量数之比可知v(B)= 1 /2v(D)=0.125mol L-1 min-1, A错误;B.根据题意得 v(D尸0.5mol/L：2min=0.25mo|.L-Lmin/，以 C 表示的平均速率 v(C)=0.25mol L" min”, 根据化学反应速率之比等于方程式中化学计量数之比可知x=2, B错误；C. 2min时，D的物质的量是0.5mol/Lx2L=lmoL所以消耗A、B的物质的量分别是1.5mol、0.5mol, 设A、B起始物质的量均为y,则剩余A、B的物质的量分别是y-l.5moRy-0.5mol,根据c(A)：c(B)=3： 5,解得(yL5moi)/(y0.5mol)=3： 5,解得 y=3mol。所以 2min 时,A 的物质的量为 3mol-1.5mol= 1.5mol, C正确；A 的转化率为3moixl()0%=50%, D 错误。10.在容积为I0L的恒容密闭容器中发生反应：2A(g)+B(g)=xC(g)+D(s), A、B、C物质的量 随时间的变化关系如图所示，下列说法正确的是x=2B.达平衡时，A的转化率为50%C. 0-10s内B的平均反应速率为0.01 mol/(L s)D.当混合气体的总压强保持不变时，可逆反应达到平衡状态【答案】B【解析】A.分析图像可知A、B、C的物质的量的变化量之比为2： 1： 3,故x=3, A说法错误；10s反应达到平衡，A的物质的量减少一半，转化率为50%, B说法正确：A. 0-10s内B的平均反应速率=o.oo mol/(L-s), C说法错误； lOLxKlyD.该反应是反应前后气体计量数不变的反应，反应过程中压强未发生变化，故不能用压强判断该 可逆反应是否达到平衡，D说法错误。11.亚硝酸氯(C1N0)是有机合成中的重要试剂。可由NO与Ch在通常条件下反应得到，化学方程 式为 2NO(g)+C12(g)=2ClNO(g),(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酸氯，涉及如下反应： 2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) Ki 4NO2(g)+2NaCl(s):=2NaNO3(s)+2NO(g)+CL(g) K2 2NO(g)+C12(g)=2ClNO(g) K3则K” K2, K3之间的关系为K3=。(2)已知儿种化学键的键能数据如下表(亚硝酸氯的结构为C1N=O)：则 2NO(g)+Cb(g)=2ClNO(g)反应的 AH 和。的关系为 AH=kJ/moU在IL的恒容密闭容器中充入2moi NO(g)和Imol Ch(g),在不同温度下测得c(CINO)与时间的关 系如图A：由图A可判断T)T2,该反应的AH 0 (填或“=")。反应开始到lOmin时NO的平均反应速率v(NO)=mol/(L min)oT2时该反应的平衡常数K=o(4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO(g)和Ch(g),平衡时CINO的体积分数随n(N0)/n(C12)的变化图象如图B,则A、B、C三状态中，NO的转化率最大的是点。K 2【答案】1-289-2««0.12AK2【解析】(1)已知：©2NO2(g)+NaCl(s)=NaNO3(s)+ClNO(g), 4NO2(g)+2NaQ(s)±2NaNO3 +2N0(g)+CL(g),K 2根据盖斯定律可知将X2可得：2NO(g)+Cb(g)=2ClNO(g),因此该反应的平衡常数K3=；K2(2)2NO(g)+C12(g)F=2ClNO(g)反应的AH=反应物的键能之和-生成物的键能之和为(2x630+243) kJ/mol-(2a+2x607) kJ/mol=(289-2)kJ/mol；根据图像可知T2>Ti,降低温度c(QNO)增大，说明平衡向正反应方向移动，说明正反应是放 热反应，AHV0：反应开始到 lOmin 时,c(C!NO)=lmol/L,则 v(C1NO)= lmol/L+10min=0.1mol/(L-min),则 NO 的 平均反应速率 v(NO)=v(ClNO)=0.1mol/(L-min)。 2NO(g)+C12(g)±2ClNO(g)起始(mol/L)210反应(mol/L)10.51平衡(mol/L)10.51c (CINO) i2所以T2时该反应的平衡常数K= 2/J /二 =/ 二2； c2(NO)<C12) 12x0.5(4)n(N0)/n(Cb)的比值越小，说明若n(NO)不变，n(Ch)越大，所以NO的转化率越大，NO的转化 率最大的是A点。12. (1)把0.2molX气体和0.4molY气体混合于2L密闭容器中，使它们发生如下反应：4X(g)+5Y(g)=nZ(g)+6W(g)； 2min末生成0.3mol W。若测知Z的浓度变化表示的反应速率为0.05 mol/(L-min)o 计算:2min内用丫的浓度变化表示的反应速率为 mol/(L min)；化学方程式中n的值是 o(2)在一定温度下，将4moi SO?与2moi 02放入4L的密闭容器中，在一定条件下反应，2so2+O4Q2so3。lOmin时达到平衡状态。此时容器内压强比反应前减少20%,计算SO2的转化率为(3)某温度时在2L容器中A、B、C三种气态物质的物质的量(n)随时间变化的曲线如图所示，由 图中数据分析：该反应的化学方程式为；下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是。A.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化B.相同时间内消耗2n mol的A的同时生成4nmol的CC.混合气体的总质量不随时间的变化而变化D.容器内压强不再发生变化【答案】0.0625460%A(g)+ 3B(g) = 2C(g)AD【解析】把0.2molX气体和0.4molY气体混合于2L密闭容器中,使它们发生如下反应，2min末生成0.3mol W；4X(g)+5Y(g)=nZ(g)+6W(g)起始量(mol)0.20.400变化量(mol)0.20.250.05n0.32min 末量(mol)00.150.05n0.3前2niin内用丫0.25 加。/的浓度变化表示的反应速率=2L =0.0625mol/ (L-min)；2min0.05/。/若测知Z的浓度变化表示的反应速率为0.05molLmin/，2Z =0.05mol/ (L-min) , n=4；2min(2)2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)物质的量减少 An起始物质的量4mol2mol Omol改变物质的最2xmol xmol 2xmol平衡物质的晶4-2xmol 2-xmol 2xmol(4 2x + 2x + 2 丫)1 2x2根据题意可知xl()0%=80% , x=1.2mol ,二氧化硫的转化率=-(4 + 2)4xl00%=60%； (3)2 分钟内，A 减少了 2.0-1.8=0.2moL B 减少了 2.01.4=0.6mol, C 增力)了 0.4moL 则 AB 为反应物，C为生成物，三者物质的量的改变量的比等于系数比，故方程式为：A(g)+ 3B(g) = 2C(g)oA.反应前后物质的量不同，所以总物质的量不随时间变化而变化说明反应到平衡，故正确；B.消耗A和同时生成C都为正反应速率，故不能说明反应到平衡，故错误；C.混合气体总质量不变，不能说明反应到平衡，故错误；D.反应前后物质的量不同，故压强不变可以说明反应到平衡，故正确。13 .利用水煤气合成二甲醛的三步反应如下： 2H2(g)+CO(g) KH30H(g)AH = -90.8 kJ mol-12cH.QH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)AH =-23.5 kj-mol 1CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)AH =-41.3 kJ mol 1总反应：3H2(g)+3CO(g) =CH30cH3(g)+CO2 (g)的 AH=；一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是 (填字母代号)。A.高温高压B.加入催化剂C.减少CO2的浓度D.增加CO的浓度E.分离出二甲酸【答案】-246.4 kJ- mol 'cs e【解析】观察目标方程式，应是x2+，故AH=2AHi+&+&=-246.4正反应是放热反应，升高温度平衡左移，CO转化率减小；加入催化剂，平衡不移动，转化率不变；减少 CO2的浓度、分离出二甲隧，平衡右移，CO转化率增大；增大CO浓度，平衡右移，但CO转化率 降低；故选c、e。14 .铁和铝是两种重要的金属，它们的单质及化合物有着各自的性质。(1)在一定温度下，氟.化铁可以与一氧化碳发生下列反应：Fe2O3(s)+3CO(g) =2Fe(s)+382(g)。该反应的平衡常数表达式为K=；该温度下，在2 L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体，10 min后，生成了单质铁11.2 g。则10 min内CO的平均反应速率为。(2)请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态:；O【答案】(1)=：票)-0.015 mol/(L min)(2)CO(或CO?)的生成速率与消耗速率相等CO(或CO2)的质晟不再改变【解析】(1)中书写表达式时固体不需写入。八O 1n(Fe)为 0.2 mol, n(CO)为 0.3 moL v(CO)=° i ；1、二,、=。015 mol/(L min)o z lx 1 u inin(2)这是一个等体积反应，不能从压强考虑，Fe> FezOa为固体，也不影响平衡，所以应从CO、CO2浓度、反应速率去考虑。