人教版新高考化学一轮复习训练-　化学平衡常数及转化率　化学反应的调控

这是一份人教版新高考化学一轮复习训练-　化学平衡常数及转化率　化学反应的调控，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.把6 ml A气体和5 ml B气体混合放入4 L密闭容器中,在一定条件下发生反应:3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g),5 min末该反应达到平衡,此时生成C的物质的量为2 ml,测定D的平均反应速率为0.1 ml·L-1·min-1,下列说法中错误的是( )。
A.x=2
B.B的转化率为20%
C.平衡时A的浓度为0.75 ml·L-1
D.反应在恒温达平衡时,容器内压强为开始时的85%
2.某温度下,将3 ml A和2 ml B充入一密闭容器中,发生反应:aA(g)+B(g)C(g)+D(g),5 min末反应达平衡,各物质的平衡浓度的关系为ca(A)·c(B)=c(C)·c(D)。若在温度不变的情况下将容器的容积扩大为原来的10倍,B的转化率不发生变化,则B的转化率为( )。
A.60%B.40%C.24%D.4%
3.(双选)温度为T时,向容积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和1 ml NO2,发生反应:2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g),反应相同时间,测得各容器中NO2的转化率与容器容积的关系如图所示。下列说法正确的是( )。
A.T时,该反应的化学平衡常数为445
B.图中C点所示条件下,v正>v逆
C.向A点平衡体系中充入一定量的NO2,达到平衡时,NO2的转化率比原平衡大
D.容器内的压强:pA∶pB>6∶7
4.温度为T1时,在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g)(正反应吸热)。实验测得:v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2),v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)·c(O2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。下列说法正确的是( )。
A.达平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为4∶5
B.达平衡时,容器Ⅱ中c(O2)c(NO2)比容器Ⅰ中的大
C.达平衡时,容器Ⅲ中NO的体积分数小于50%
D.当温度改变为T2时,若k正=k逆,则T20
B.压强p1>p2
C.升高温度,该反应的平衡常数增大
D.将体系中O2分离出去,能提高Fe3O4的转化率
7.在两个固定容积均为1 L的密闭容器中以不同的氢碳比n(H2)n(CO2)充入H2和CO2,在一定条件下发生反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH。CO2的平衡转化率α(CO2)与温度的关系如图所示。下列说法正确的是( )。
A.该反应在常温下不可能自发进行
B.氢碳比,X”“v逆,故B项正确。向A点平衡体系中充入一定量的NO2,等效于加压,平衡逆向移动,NO2的转化率降低,C项错误。由A项分析可知,A点时容器内气体的物质的量为1.2 ml;B点时,则有
2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)
开始/ml1 00
变化/ml0.8 0.40.8
平衡/ml0.2 0.40.8
则B点容器内气体的物质的量为1.4 ml,由于V16∶7,故D项正确。
4.C 解析:根据反应的化学方程式和容器Ⅰ中O2的平衡浓度可知,平衡时,c(NO)=0.4 ml·L-1,c(NO2)=0.2 ml·L-1,c(O2)=0.2 ml·L-1,则T1温度下,该反应的平衡常数K=c2(NO)·c(O2)c2(NO2)=0.42×。A项,平衡时,容器Ⅰ中气体总物质的量为0.8 ml,容器Ⅱ中,气体起始总物质的量为1 ml,此时c2(NO)·c(O2)c2(NO2)=59K,反应应逆向进行,则c(O2)c(NO2)K,反应逆向进行,则NO的体积分数减小,因此反应达到平衡时,NO的体积分数小于50%,故正确;D项,平衡时,正、逆反应速率相等,则有k正c2(NO2)=k逆c2(NO)·c(O2),若k正=k逆,则c2(NO)·c(O2)c2(NO2)=1>0.8,由于该反应正反应是吸热反应,且T2时平衡常数增大,因此温度:T2>T1,故错误。
5.D 解析:平衡时,X的转化率=(0.1-0.05)ml·L-10.1ml·L-1×100%=50%,A项错误;温度为T时,该反应的平衡常数K=c2(Z)c(X)·c3(Y)=×0.053=1 600,B项错误;该反应是气体分子数减小的反应,达平衡后,增大体系压强,v正、v逆均增大,平衡向正反应方向移动,C项错误;前2 min内,用Y的浓度变化量表示的平均反应速率v(Y)=3v(X)=3×0.02ml·L-12min=0.03 ml·L-1·min-1,D项正确。
6.B 解析:根据图像分析,压强一定,温度升高,Fe3O4的平衡转化率升高,该反应为吸热反应,ΔH>0,即a>0,A项正确;温度一定时,压强增大,平衡逆向移动,Fe3O4的平衡转化率降低,故p1KB
解析:(1)反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.6 kJ·ml-1
反应Ⅱ:CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) ΔH2=+23.4 kJ·ml-1
反应Ⅲ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH3
根据盖斯定律,由反应Ⅰ×2-反应Ⅱ得ΔH3=2ΔH1-ΔH2=-49.6 kJ·ml-1×2-23.4 kJ·ml-1 =-122.6 kJ·ml-1。
(2)反应Ⅰ是反应前后气体的物质的量变化的反应,所以压强不变说明反应达到平衡状态,故A项正确。恒温恒容条件下,由于各物质均为气体,故反应前后质量与体积都不变,混合气体的密度始终不变,故B项错误。水分子中断裂2NA个H—O,同时氢分子中断裂3NA个H—H,说明v正=v逆,故C项正确。CH3OH和H2O的浓度之比保持不变,相当于两者之比等于1∶1,不能说明反应达到平衡状态,故D项错误。
(3)在反应CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) 中,根据Q=c2(CH3OH)c(CH3OCH3)·c(H2O)=0.421.8×1.8v逆。
设CH3OCH3转化了x ml·L-1,则
CH3OCH3(g)+ H2O(g) 2CH3OH(g)
起始浓度(ml·L-1)1.81.80.4
变化浓度(ml·L-1)xx2x
平衡浓度(ml·L-1)1.8-x1.8-x0.4+2x
根据K=(0.4+2x)(0.4+2x)(1.8-x)( 1.8-x)=0.25,解得x=0.2,
混合气体中CH3OH的体积分数为0.8ml·L-11.6ml·L-1+1.6 ml·L-1+0.8 ml·L-1×100%=20%。
(4)设反应生成了x ml CH3OCH3,则
2CO2(g)+ 6H2(g) CH3OCH3(g)+ 3H2O(g)
起始/ml61200
变化/ml2x6xx3x
平衡/ml6-2x12-6xx3x
已知n(H2)n(CO2)=12ml6ml=2,根据CO2的平衡转化率,T1温度下CO2的转化率为60% ,
所以有2x6=0.6,解得x=1.8,
故0~5 min内的平均反应速率v(CH3OCH3)=1.8ml2 L×5min=0.18 ml·L-1·min-1 。
已知反应为放热反应,投料比一定时,T2对应的CO2的平衡转化率小于T1对应的CO2的平衡转化率,说明T2下平衡逆向移动,K变小,化学平衡常数只与温度有关,所以KA、KB、KC三者之间的大小关系为KA=KC>KB。容器
编号
物质的起始浓度/(ml·L-1)
物质的平衡浓度(ml·L-1)
c(NO2)
c(NO)
c(O2)
c(O2)
Ⅰ
0.6
0
0
0.2
Ⅱ
0.3
0.5
0.2
Ⅲ
0
0.5
0.35
物质
X
Y
Z
初始浓度/(ml·L-1)
0.1
0.2
0
2 min时浓度/(ml·L-1)
0.08
a
b
平衡浓度/(ml·L-1)
0.05
0.05
0.1
时间t/h
0
1
2
4
8
16
20
25
30
总压强p100 kPa
4.91
5.58
6.32
7.31
8.54
9.50
9.52
9.53
9.53
反应时间t/h
0
4
8
16
c(A)/(ml·L-1)
0.10
a
0.026
0.006 5
物质
CH3OCH3(g)
H2O(g)
CH3OH(g)
浓度/(ml·L-1)
1.8
1.8
0.4