高考化学一轮每天小练-化学平衡常数与转化率的计算.docx

高三化学每天练习20分钟化学平衡常数与转化率的计算（有答案和详细解析）一、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。1(2019·河北邢台模拟)将1 mol N2O5置于2 L密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：2N2O5(g)2N2O4(g)O2(g)；N2O4(g)2NO2(g)。达到平衡时，c(O2)0.2 mol·L1，c(NO2)0.6 mol·L1，则此温度下反应的平衡常数为()A3.2 B0.2 C. D. 2(2019·潍坊质检)某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol X和2 mol Y进行如下反应：3X(g)2Y(g)4Z(s)2W(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol Z，则下列说法正确的是()A该反应的平衡常数表达式是KB此时Y的平衡转化率是40%C增大该体系的压强，平衡常数增大D增加Y，Y的平衡转化率增大3某温度下，H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)的平衡常数K。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2(g)和 CO2(g)，其起始浓度如表所示：起始浓度甲乙丙c(H2)/mol·L10.0100.0200.020c(CO2)/mol·L10.0100.0100.020下列判断不正确的是()A平衡时，乙中CO2的转化率大于60%B平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60%C平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012 mol·L1D反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢4(2020·重庆调研)已知：3CH4(g)2N2(g)3C(s)4NH3(g)H0，在700 ，CH4与N2在不同物质的量之比时CH4的平衡转化率如图所示。下列说法正确的是()A. 越大，CH4的平衡转化率越高B. 不变时，若升温，NH3的体积分数会增大Cb点对应的平衡常数比a点的大Da点对应的NH3的体积分数约为13%二、非选择题5已知可逆反应：M(g)N(g)P(g)Q(g)H0，请回答下列问题。(1)某温度下，反应物的起始浓度分别为c(M)1 mol·L1，c(N)2.4 mol·L1；达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为_。(2)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(M)4 mol·L1，c(N)a mol·L1；达到平衡后，c(P)2 mol·L1，a_。(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度为c(M)c(N)b mol·L1，达到平衡后，M的转化率为_。6(2019·南昌模拟)二氧化碳催化加氢合成低碳烯烃是目前研究的热门课题。在一个1 L密闭恒容容器中分别投入1.5 mol CO2、5.0 mol H2，发生反应：2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g)H；在不同温度下，用传感技术测出平衡时H2的物质的量变化情况如图所示。(1)该反应的H_0(填“>”“<”或“不能确定”)。(2)在TA温度下的平衡常数K_。(3)为提高CO2的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是_(列举一项)。(4)在TA温度下，其他条件不变，起始时若按1 mol CO2、2 mol H2、1 mol C2H4(g)、2 mol H2O(g)进行投料，此时v正_ v逆(填“>”“<”或“”)。7工业上还可通过CO和Cl2化合制取光气(COCl2)：Cl2(g)CO(g)COCl2(g)H。向密闭容器中充入1 mol Cl2(g)和1 mol CO(g)，反应速率随温度的变化如图所示。(1)图中Q点的含义是_，H_(填“>”或“<”)0。(2)某温度下，该反应达到平衡时，c(COCl2)0.80 mol·L1，c(Cl2)0.20 mol·L1，则平衡体系中CO的体积分数为_；在该温度下，反应的平衡常数K_。8汽车尾气是造成雾霾天气的重要原因之一，尾气中的主要污染物为CxHy、NO、CO、SO2及固体颗粒物等。活性炭可用于处理汽车尾气中的NO，在1 L恒容密闭容器中加入0.100 0 mol NO和2.030 mol固体活性炭，生成A、B两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强如下表：活性炭/molNO/molA/molB/molp/MPa200 2.0000.040 00.030 00.030 03.93335 2.0050.050 00.025 00.025 0p根据上表数据，写出容器中发生反应的化学方程式：_，判断p_(填“”“”或“”)3.93 MPa。计算反应体系在200 时的平衡常数Kp_(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压×体积分数)。9(2019·武汉模拟)无色气体N2O4是一种强氧化剂，为重要的火箭推进剂之一。N2O4与NO2转换的热化学方程式为：N2O4(g)2NO2(g)H24.4 kJ·mol1。(1)平衡常数K可用反应体系中气体物质的分压表示，即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度，分压总压×物质的量分数例如：p(NO2)p总×x(NO2)。写出上述反应平衡常数Kp的表达式_(用p总、各气体物质的量分数x表示)；影响Kp的因素为_。(2)上述反应中，正反应速率v正k正·p(N2O4)，逆反应速率v逆k逆·p2(NO2)，其中k正、k逆为速率常数，则Kp为_(以k正、k逆表示)。若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度为298 K、压强为100 kPa)，已知该条件下，k正4.8×104 s1，当N2O4分解10%时，v正_ kPa·s1。(3)真空密闭容器中放入一定量N2O4，维持总压强p0恒定，在温度为T 时，平衡时N2O4分解百分率为。保持温度不变，向密闭容器中充入等量N2O4，维持总压强在2p0条件下分解，则N2O4的平衡分解率的表达式为_。答案精析1BN2O5分解得到的N2O4部分转化为NO2(g)，平衡时c(O2)0.2 mol·L1，c(NO2)0.6 mol·L1，则平衡时c(N2O4)2c(O2)c(NO2)0.2 mol·L1×2×0.6 mol·L10.1 mol·L1，平衡时c(N2O5)2c(O2)0.5 mol·L10.2 mol·L1×20.1 mol·L1，故反应的平衡常数K0.2。2B3C设平衡时甲中CO2的转化浓度为x mol·L1， H2(g) CO2(g)H2O(g)CO(g)起始/mol·L1 0.010 0.010 0 0转化/mol·L1 x x x x平衡/mol·L1 0.010x 0.010x x x根据平衡常数表达式：K，解得x0.006，则甲中CO2的转化率为×100%60%，由于乙相对甲增大了c(H2)，因此CO2的转化率增大，A项正确；丙与甲为等效平衡，转化率相等，B项正确；平衡时甲中c(CO2)0.010 mol·L10.006 mol·L10.004 mol·L1，丙中CO2的平衡浓度是甲中的两倍为0.008 mol·L1，C项错误；丙中反应物浓度最大，反应速率最快，甲中反应物浓度最小，反应速率最慢，D项正确。4BD5(1)25%(2)6(3)41%6(1)<(2)0.5(3)增大压强(或增大H2浓度、移走产物等)(4)>解析(2)2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g)起始/mol·L1 1.5 500转化/mol·L1 1 3 0.5 2平衡/mol·L1 0.52 0.5 2K0.5。(3)增大压强或增大H2(g)浓度，可以使平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大。(4)Q0.25<K，所以反应向正反应方向进行，v正>v逆。7(1)化学平衡状态(答案合理即可)<(2)16.67%20解析(1)根据图像可知在Q点之前为建立平衡的过程，而Q点之后为平衡移动的过程，且随着温度的升高平衡逆向移动，所以Q点为化学平衡状态，H<0。(2)根据方程式Cl2(g)CO(g)COCl2(g)和题中已知数据可知，平衡时c(COCl2)0.80 mol·L1，c(CO)c(Cl2)0.20 mol·L1，CO的体积分数为×100%16.67%；在该温度下，反应的平衡常数K20。8C2NON2CO2解析1 L恒容密闭容器中加入0.100 0 mol NO和2.030 mol固体活性炭，生成A、B两种气体，从不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强数据可以看出：n(C)n(NO)n(A)n(B)1211，所以可以推断出生成的A、B两种气体分别为N2和CO2，反应的化学方程式为C2NON2CO2。该反应的平衡常数Kp，容器的体积为1 L，平衡分压之比等于平衡浓度之比，带入表中数据计算得Kp。9(1)(其他合理答案亦可)温度(2)3.9×106(3) 解析(1)Kp，与化学平衡常数K一样，影响Kp的因素为温度。(2)Kp，达到平衡时，v正v逆，即k正·p(N2O4)k逆·p2(NO2)，故Kp。设起始时N2O4为a mol，当N2O4分解10%时，N2O4为0.9a mol，NO2为0.2a mol，则x(N2O4)。故v正k正·p(N2O4)4.8×104 s1×100 kPa×3.9×106 kPa·s1。(3)设充入的N2O4的量为n mol，维持总压强p0恒定，达到平衡时，N2O4的分解百分率为，则N2O4为n(1)mol，NO2为2n mol，Kpp0×。维持总压强2p0恒定，达到平衡时，设N2O4的分解百分率为，则N2O4为n(1)mol，NO2为2n mol，Kp2p0×。根据Kp不变，知p0×2p0×，解得。