2022年高考化学二轮复习专题微题型化学平衡常数的转化率的计算 .pdf

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1、安徽 20XX届高考化学二轮复习专题微题型 9 题型专练 1(2014 佛山模拟 )已知 N2(g)3H2(g)2NH3(g)H 92.4 kJ mol1，下列结论正确的是() A在密闭容器中加入1 mol N2 和 3 mol H2 充分反应放热92.4 kJ B N2(g)3H2(g)2NH3(l)H Q kJ mol1，则 Q92.4 C增大压强，平衡向右移动，平衡常数增大D若一定条件下反应达到平衡，N2 的转化率为20%，则 H2 的转化率一定为60% 解析A 项，该反应是可逆反应不能进行到底，反应放热小于92.4 kJ；B项，氨气变为液氨放热，则 Q92.4；C项，平衡常数只与温度有

2、关；D 项；若 N2、H2 的起始浓度之比是13，则H2 的转化率为20%，一般情况下H2 与 N2 的转化率无必然联系。答案B 2已知反应：CO(g)CuO(s)CO2(g)Cu(s)和反应： H2(g)CuO(s)Cu(s)H2O(g)在相同温度下的平衡常数分别为K1 和 K2，该温度下反应： CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是() A反应的平衡常数K1cCO2 cCucCO cCuOB反应的平衡常数KK1/K2 C对于反应，恒容时，若温度升高，H2 的浓度减小，则该反应的焓变为正值D对于反应，恒温恒容时，若增大压强，H2 的浓度一定减小解析在书

3、写平衡常数表达式时，纯固体不能代入平衡常数表达式中，A 错误。由于反应反应反应，因此平衡常数KK1 /K2，B正确。反应中，若温度升高，H2 的浓度减小，说明平衡向逆反应方向移动，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，因此 H0，C错误。对于反应，反应前后气体体积不变，则在恒温恒容条件下，若充入与反应无关的稀有气体增大压强，平衡不移动，H2 的浓度不变，D 错误。答案B 3室温下，体积为2 L的密闭容器中A、B、C三种气体的起始浓度和平衡浓度如下表：物质A B C 初始浓度 /mol L1 0.1 0.2 0 平衡浓度 /mol L1 0.05 0.05 0.1 下列说法中正确的是() A发生

4、的反应可表示为AB2C B反应达到平衡时B的转化率为25% C若起始时密闭容器中有0.1 mol A、0.1 mol B、0.2 mol C 时，反应达平衡时， c(A)0.05 molL1 D改变起始时容器中各气体的物质的量，可以改变此反应的平衡常数解析根据表格中数据，可知发生的反应为A 3B2C，A 项错误；反应达平衡时，B 的转化率0.2 molL 10.05 molL10.2 molL175%，B 项错误；起始时密闭容器中有0.1 mol A、0.1 mol B、0.2 mol C 时，与原平衡是等效平衡，达平衡时各物质浓度相同，C 正确；温度不变，反应的平衡常数不变，D 错误。名师资

5、料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - 答案C 4(2014 清远模拟 )某温度时， N23H22NH3 的平衡常数Ka，则此温度下， NH332H212N2 的平衡常数为() A.1aB. a C.12a D.1a2解析Kc2NH3cN2 c3H2a， 而 NH332H212N2 的平衡常数Kc12N2 c32H2cNH3a12。答案A 5(2014 肇庆模拟 )将固体 NH4I 置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：N

6、H4I(s)NH3(g)HI(g)；2HI(g)H2(g)I2(g) 达到平衡时，c(H2)0.5 mol L1，c(HI)4 mol L1，则此温度下反应的平衡常数为() A 9 B16 C20 D25 解析求反应的平衡常数的关键是求氨气的平衡浓度，若碘化氢不分解，NH3(g)和 HI(g)的平衡浓度是相等的， 因此 c(NH3)平衡 2c(H2)平衡 c(HI)平衡 20.5 mol L14 mol L15 mol L1，故此温度下反应的平衡常数为20。答案C 6某温度下2 L密闭容器中，3 种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(n)如下表所示。下列说法正确的是() X Y W n(起始状

7、态 )/mol 2 1 0 n(平衡状态 )/mol 1 0.5 1.5 A.该温度下，此反应的平衡常数K 6.75 B升高温度，若W 的体积分数减小，则此反应H 0 C增大压强、正、逆反应速率均增大，平衡向正反应方向移动D该温度下，此反应的平衡常数表达式是Kc2X cYc3W解析在化学反应中，化学反应速率之比等于物质的化学计量数之比，从表中数据看，X、Y是反应物， W 是生成物， 化学计量数之比为(21)(10.5)1.5213。平衡时各物质的浓度： c(X)0.5 mol L1，c(Y)0.25 mol L1，c(W)0.75 mol L1，可逆反应方程式为2X(g)Y(g)3W(g)。A

8、 项， K0.7530.52 0.256.75，正确； B 项， W 是生成物，升高温度，W 的体积分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，错误；C 项，该反应为等气体分子数反应，增大压强，平衡不移动，错误；D 项，该可逆反应的平衡常数表达式为Kc3Wc2X cY，错误。答案A 7. (2014揭阳模拟 )某温度下， 对于反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1。N2名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - -

9、- - - - - - 的平衡转化率( )与体系总压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是() A将 1 mol N2、3 mol H2 置于 1 L 密闭容器中发生反应，放出的热量为92.4 kJ B平衡状态由A变到 B时，平衡常数K(A)K(B) C上述反应在达到平衡后，增大压强(减小体积 )，H2 的转化率增大D升高温度，平衡向逆反应方向移动，说明逆反应速率增大，正反应速率减小解析因为该反应为可逆反应，加入 1 mol N2、 3 mol H2， 两者不可能完全反应生成2 mol NH3，所以放出的热量小于92.4 kJ，A错； 从状态 A 到状态 B 的过程中， 改变的是压强，温度没

10、有改变，所以平衡常数不变，B 错；因为该反应的正反应是气体体积减小的反应，增大压强(减小体积 )平衡向正反应方向移动，H2 的转化率增大，C对；升高温度，正、逆反应速率都增大，D 错。答案C 8.恒温、恒压下，将1 mol O2 和 2 mol SO2 气体充入一体积可变的容器中(状态 )，发生反应2SO2(g) O2(g)2SO3(g) ，状态时达平衡，则O2 的转化率为 () A 60%B40% C80% D90% 解析恒温、恒压下，气体的体积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)/mol 2 1 0 n(变)/mol 2x x 2x n(

11、平)/mol 22x 1x 2x 有(22x) (1x) 2x31.62，解得 x0.6。答案A 9(2014 汕头调研 )N2O5 是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：2N2O5(g)4NO2(g) O2(g) H0 T1 温度下的部分实验数据如表所示：t/s 0 500 1 000 1 500 c(N2O5)/molL1 5.00 3.52 2.50 2.50 下列说法不正确的是(双选 )() A 500 s 内 N2O5 的分解速率为2.96 103 mol L1 s1 B T1温度下的平衡常数K1125,1 000 s 时 N2O5 的转化率为50% C其他条件不变时，T2

12、温度下反应到1 000 s 时测得 N2O5(g)的浓度为2.98 mol L1，则 T1T2 D T1温度下的平衡常数为K1，T3温度下的平衡常数为K3，若 K1K3，则 T1T3 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - 解析由 vct5.00 molL 13.52 molL1500 s0.002 96 mol L1 s12.9610 3 mol L1 s1，A 项正确； T1 温度下的平衡常数K1125,1 000

13、s 时 c(N2O5)2.50 molL1，转化率为 50%，B项正确；其他条件不变时，T2温度下反应到1 000 s 时测得 N2O5(g)的物质的量浓度为 2.98 mol L1，T1 温度下反应到1 000 s 时测得 N2O5(g)的物质的量浓度为2.50 mol L1，正反应是吸热反应，综合所有信息，T2 低于 T1， C 项错误；由于该反应为吸热反应，温度升高平衡向正反应方向移动，K增大，故若K1K3，则 T1T3，D 项错误。答案CD 10(2014 东莞调研 )利用醋酸二氨合铜Cu(NH3)2Ac溶液吸收 CO，能达到保护环境和能源再利用的目的，反应方程式为Cu(NH3)2Ac

14、CONH3Cu(NH3)3AcCO。已知该反应的化学平衡常数与温度的关系如表所示：温度 /15 50 100 化学平衡常数5104 2 1.9 10 5 下列说法正确的是(双选 )() A上述正反应为放热反应B15时，反应 Cu(NH3)AcCOCu(NH3)2AcCO NH3 的平衡常数为0.5 C保持其他条件不变，减小压强，CO的转化率减小D醋酸二氨合铜溶液的浓度大小对CO的吸收没有影响解析A 项，据表可知温度升高，化学平衡常数减小，说明正反应是放热反应，正确；B 项，15时，Cu(NH3)2AcCO NH3Cu(NH3)3AcCO的化学平衡常数为5104 ，则其逆反应的化学平衡常数为21

15、0 5，错误； C项，该反应的正反应是气体体积缩小的反应，减小压强，平衡逆向移动，CO 的转化率减小，正确；D 项，增大醋酸二氨合铜溶液的浓度，平衡正向移动，有利于CO的吸收，错误。答案AC 11(2014 信阳模拟， 31)已知 A(g)B(g)C(g)D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：温度 /700 800 830 1 000 1 200 平衡常数1.7 1.1 1.0 0.6 0.4 回答下列问题：(1)该反应的平衡常数表达式K_，H_0( 填“ ” 、“ ” 或“ ”)；(2)830时，向一个5 L 的密闭容器中充入0.20 mol 的 A 和 0.80 mol 的 B，如反应初

16、始6 s内 A的平均反应速率v(A)0.003 mol L1 s1，则 6 s时 c(A)_ mol L1，C的物质的量为_mol；反应经一段时间，达到平衡时A的转化率为 _，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol 氩气，平衡时A 的转化率为 _；(3)判断该反应是否达到平衡的依据为_(填正确选项前的字母)；a压强不随时间改变b气体的密度不随时间改变cc(A)不随时间改变d单位时间里生成C 和 D 的物质的量相等(4)1 200时反应 C(g)D(g)A(g)B(g)的平衡常数的值为_。解析(1)根据反应A(g)B(g)C(g)D(g)， 可写出平衡常数KcC cDcA cB，随着温度升高，K

17、值减小， 即升温平衡逆向移动，正反应为放热反应，即 H0。(2)6 s内消耗的A 为 0.003 mol L1 s16 s 5 L0.09 mol，则此时 A 的物质的量浓度为0.20 mol0.09 mol5 L0.022 mol L名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - 1；生成 C的物质的量与消耗A 的物质的量相等，均为0.09 mol。设平衡时参与反应的A 为x mol，则平衡时A、B、C、 D 的物质的量分别为

18、(0.20 x) mol，(0.80 x) mol、x mol、x mol，根据平衡常数的表达式和此时K1.0，求得 x0.16，即平衡时A 的转化率为80%；向该平衡体系中充入氩气等稀有气体，对该平衡无影响，即平衡时A 的转化率依然为80%。答案(1)cC cDcA cB(2)0.0220.0980%80%(3)c(4)2.5 12高考题组合 (1)2014北京理综， 26(2)2NO(g) O2(g)2NO2(g) 。在其他条件相同时，分别测得NO 的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线(如图 )。比较 p1、p2 的大小关系 _。随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是_。

19、(2)2014广东理综， 31(2)(3)(4) 用 CaSO4代替 O2 与燃料 CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯 CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应为主反应，反应和为副反应。 1/4CaSO4(s) CO(g)1/4CaS(s) CO2(g) H1 47.3 kJ mol1 CaSO4(s) CO(g)CaO(s) CO2(g) SO2(g) H2 210.5 kJ mol1 CO(g)1/2C(s) 1/2CO2(g)H3 86.2 kJ mol1 反应的平衡常数的对数lgK 随反应温度T 的变化曲线见下图，结合各反应的H，归纳 lgKT 曲线变化规律：a_ ；b

20、_ 。向盛有 CaSO4的真空恒容密闭容器中充入CO， 反应于 900 达到平衡，c平衡 (CO)8.0 105 mol L1，计算 CO的转化率 (忽略副反应，结果保留两位有效数字)。为减少副产物，获得更纯净的CO2，可在初始燃料中适量加入_。解析(1) 2NO(g)O2(g)2NO2(g)的正反应方向是气体物质的量减小的反应，压强增大，平衡正向移动，在同温度下，p2 时 NO的转化率较大，故p1p2，压强相同时，温度升高，NO 的转化率减小，平衡逆向移动，NO、O2 的浓度增大， NO2 浓度减少，结合化学平衡常数表达式 Kc2NO2c2NO cO2可知， K将减小。(2)结合图像和反应特

21、点可知，a.反应为放热反应，随温度升高，lgK 降低；反应为吸热反应，随温度升高，lgK 增大； b.放出或吸收热量越多的反应，其lgK受温度影响越大。由图像可知，当反应在900 时， lgK2，即平衡常数K100。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - 设起始时CO的浓度为a mol L1，转化量为x mol L1。14CaSO4(s) CO2(g)14CaS(s) CO2(g) 起始量mol L1a 0 转化量mol

22、 L1x x 平衡量mol L18.0 105 x 根据： Kx8.0 105100，解得 x8.0 10 3。根据： ax8.0 10 5，解得 a8.0810 3。所以 CO的转化率8.0 1038.08 103 100% 99%要获得更纯净的二氧化碳，必须减少二氧化硫的量，通过反应的分析可知，当二氧化碳浓度增大时，可使平衡向左移动，所以可在初始燃料(CO)中加入适量二氧化碳，减少二氧化硫的产生，获得更纯净的二氧化碳。答案(1) p1p2减小(2)a.放热反应的lgK 随温度升高而下降(或 “ 吸热反应的lgK 随温度升高而升高”)b放出或吸收热量越多的反应，其lgK 受温度影响越大99%

23、二氧化碳 (或 CO2) 13(2014 天津理综， 10)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：N2 (g)3H2 (g)2NH3 (g)H 92.4 kJmol1 一种工业合成氨的简易流程图如下：(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收， 产物为 NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到 单质硫 并 使 吸 收 液 再 生 ， 写 出再生反 应的化学 方 程式：_ 。(2)步骤中制氢气原理如下：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)H 206.4 kJ mol1 CO(g)H2O(g)CO2(g) H2(g)H 41.2 kJ mol1 对于反应，一定可以

24、提高平衡体系中H2 百分含量，又能加快反应速率的措施是_。a升高温度b增大水蒸气浓度c加入催化剂d降低压强利用反应， 将 CO进一步转化， 可提高 H2 产量。 若 1 mol CO 和 H2 的混合气体 (CO的体积分数为 20%)与 H2O 反应，得到1.18 mol CO、CO2和 H2 的混合气体，则CO转化率为 _。(3)图 1 表示 500 、60.0 MPa 条件下，原料气投料比与平衡时NH3 体积分数的关系。根据图中 a 点数据计算N2 的平衡体积分数：_。(4)依据温度对合成氨反应的影响，在图2 坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3

25、物质的量变化的曲线示意图。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - (5)上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号 )_。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：_ _ 。解析(1)依据题意， NH4HS被空气中氧气氧化，将 2 价 S元素氧化成S，同时生成一水合氨，其反应方程式为2NH4HSO2=一定条件2NH3 H2O2S。(2)结合反应特点，正反应方向是气体物质的量增大的吸热反应，若要加快反

26、应速率又增加H2 的百分含量，可升高温度，a 项正确；增加水蒸气浓度，能加快反应速率，使平衡正向移动，但H2增加的量没有水蒸气增加的量多， H2 的百分含量减少，b 项错误；加入催化剂平衡不移动，H2 的百分含量不变，c 项错误；降低压强反应速率减慢，d 项错误。根据 “ 三段式 ” 法有：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) 开始 (mol) 0.2 0 0.8 转化 (mol) x x x 一定时间 (mol) 0.2 x x 0.8x 则 0.2xx0.8x1.18，解得 x0.18，故 CO转化率为0.18 mol0.2 mol100% 90%。(3)根据 “ 三段式 ” 法有

27、N23H22NH3 开始 (mol) 1 3 0 转化 (mol) x 3x 2x 平衡 (mol) 1x 33x 2x 2x42x 100% 42%，解之， x4271，所以 N2 的平衡体积分数14271424271 100% 14.5%。(4)由于 N2(g)3H2(g)2NH3(g) H0 ，反应开始时，温度大于零，随着反应进行，达到平衡前 NH3 的物质的量增加，达到平衡后，温度升高，平衡逆向移动，NH3 的物质的量将减少，图示见答案。(5)根据流程图可知，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤见(热交换 )，用合成氨放出热量对N2 和 H2 进行预热。合成氨的正反应是气体物质的量

28、减少的放热反应，为提高合成氨原料总转化率，又不降低反应速率，可采取对原料加压、分离液氨，使化学平衡正向移动，同时对未反应的N2、H2 循环使用，提高原料转化率。答案(1)2NH4HS O2 =一定条件2NH3 H2O2S名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - (2)a90% (3)14.5% (4) (5)对原料气加压，分离液氨未反应的N2、H2 循环使用对点回扣1化学反应速率和化学平衡计算的常用基本关系式对于可逆反应：

29、mA(g)nB(g)pC(g)qD(g) (1)各物质表示的反应速率之比等于相应的化学计量数之比，即v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq。(2)各物质的变化量之比相应的化学计量数之比(3)反应物的平衡量起始量消耗量生成物的平衡量起始量增加量(4)达到平衡时，反应物A(或 B)的平衡转化率 ： (A)( 或 B)A或B的消耗浓度mol L1A或B的起始浓度mol L1 100% 2使用化学平衡常数时的注意要点(1)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。(2)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看做“ 1”而不代入公式。(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数

30、。若反应方向改变，则平衡常数改变。若方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，化学平衡常数也不一样。3化学平衡常数的三种应用(1)化学平衡常数数值的大小是可逆反应进行程度的标志。(2)可以利用平衡常数的值作标准判断：正在进行的可逆反应是否平衡。化学平衡移动的方向。(3)利用 K可判断反应的热效应若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。纠错 易错点一：易错点二：4化学平衡计算常用技巧：(1)三步法三步法是化学平衡计算的一般格式，根据题意和恰当的假设列出起始量、转化量、平衡量。但要注意计算的单位必须保持统一，可用mol、 mol L1，也

31、可用L。(2)差量法差量法用于化学平衡计算时，可以是体积差量、压强差量、物质的量差量等等。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - (3)极端假设法化学平衡研究的对象是可逆反应，这类反应的特点是不能进行到底。据此，若假定某物质完全转化 (或完全不转化 )，可求出其他物质的物质的量(或物质的量浓度、气体体积)的范围。(4)其他方法讨论法、等效平衡法、虚拟状态法、赋值法、估算法、守恒法等。5图像类试题解题关键解答图像类试题的关

32、键在于分析图像中已存在的文字和数据信息，理解图像中纵、横坐标意义及题中设问，然后根据信息，结合学过的有关化学概念、原理、规律和性质分析问题、解决问题、得出答案。纠错 易错点一：易错点二：6两 “ 会” 速解化学图像题解答化学图像问题时需要两“ 会” ：(1)会识图：一看面、二看线、三看点(弄清纵、横坐标的意义；弄清起点、拐点、终点的意义；看清曲线的变化趋势)。(2)会分析：分析图像中隐含的信息，找出数据之间的关联点。将其加工成化学语言，同时联系化学概念、化学原理，从而快速解决问题。纠错 易错点一：易错点二：总结 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - -