2020届高三化学一轮复习平衡常数及平衡计算(专题训练)

1、2020届高三化学一轮复习平衡常数及平衡计算1 . (2019烟台调研)一定温度下有可逆反应：A(g) + 2B(g)2c(g) + D(g)。现将5 molA和10 molB加入体积为2L的密闭容器中，反应至 10min时改变某一条件，C的物质的量 浓度随时间变化关系如图所示。下列有关说法中正确的是()451015 MkninA.在05min内，正反应速率逐渐增大B.反应从起始至 5min时，B的转化率为50%C. 5min时的平衡常数与10min时的平衡常数不相等D.第15min时，B的体积分数为25%2. (2018福建高三三模)如图，甲容器有一个移动活塞，能使容器保持恒压。 起始时向甲

2、中充 入2molSO2、1molO2,向乙中充入 4molSO2、2mo1。2。甲、乙的体积都为 1L(连通管体积忽略不计)。保持相同温度和催化剂存在的条件下，关闭活塞K,使两容器中各自发生下述反应:2SO2（g）+O2（g）2SO3(g)。达平衡时，甲的体积为0.8L。下列说法正确的是()甲A.乙容器中SO2的转化率小于60%B.平衡时SO3的体积分数：甲乙C.打开K后一段时间，再次达到平衡，甲的体积为1.4LD,平衡后向甲中再充入2molSO2、1molO23molSO3,平衡向正反应方向移动3 .将4molCO(g)和amolH 2(g)混合于容积为4L的恒容密闭容器中，发生反应：CO(

3、g) + 2H2(g) 二 CH30H(g),10 min后反应达到平衡状态，测得 H2为0.5 mol L 经测定 v(Hz) = 0.1mol L 1 min 1。下列说法正确的是()A.平衡常数K = 2B , H2起始投入量为 a= 6C. CO的平衡转化率为 66.7%1D.平衡时 c(CH 3OH) = 0.4mol L-4,合成氨工业涉及固体燃料的气化，需要研究CO2与CO之间的转化。为了弄清其规律，让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应C(s)+CO2(g)2CO(g) AH, 测得压强、温度对 CO、CO2的平衡组成的影响如图所示: 回答下列问题：(1)pi、P2

4、、P3的大小关系是 ,欲提高C与CO2反应中CO2的平衡转化率，应采 取的措施为 。图中a、b、c三点对应的平衡常数大小关系是 (2)900 C、1.013MPa时，1molCO2与足量碳反应达平衡后容器的体积为V, CO2的转化率为 将(2)中平衡体系温度降至 640 C,压强降至0.1013MPa ,重新达到平衡后 CO2的体积分数 为50%。条件改变时，正反应和逆反应速率如何变化？ , 二者之间有何关系？ 。5甲醇水蒸气重整制氢(SRM)系统简单，产物中 H2含量高、CO含量低(CO会损坏燃料电池 的交换膜)，是电动汽车氢氧燃料电池理想的氢源。反应如下：反应I (主)：CH 30H(g)

5、 + H2O(g)CO2(g)+3H2(g) AH1 = + 49kJ mol 1反应 n (副)：”(g)+CO2(g)CO(g) + H2O(g) AH2=+ 41kJ mol1温度高于300 c则会同时发生反应出：CH30H(g)CO(g) + 2H2(g) AH3(1)计算反应出的 由3=。(2)反应能够自发进行的原因是 升温有利于提高CH30H转化率，但也存在一个明显的缺点是 (3)如图为某催化剂条件下，CH30H转化率、CO生成率与温度的变化关系。2 HP 234125(1270 F/T实际反应一平面状态随着温度的升高，CO的实际反应生成率没有不断接近平衡状态生成率的原因是（填字母

6、）。A.反应n逆向移动B.部分CO转化为CH 30HC.催化剂对反应n的选择性低D.催化剂对反应出的选择性低随着温度的升高，CH30H实际反应转化率不断接近平衡状态转化率的原因是 写出一条能提高 CH3OH实际反应转化率而降低 CO生成率的措施 ， （4）250 C, 一定压强和催化剂条件下， 1.00molCH 30H和1.32molH 2O充分反应（已知此条件下 可忽略反应出），平衡时测得 出为2.70mol, CO为0.030mol,试求反应I中 CH30H的转化 率为,反应H的平衡常数为 （结果保留两位有效数字）。7、（2020届北京海淀高三期中）化工原料异丁烯（C4H8）可由异丁烷（

7、C4Hio）直接催化脱氢制备：C4H10（g）C4H 8（g） + H2（g） AH = +139 kJ/mol（1）该反应的化学平衡常数的表达式为 （2） 一定条件下，以异丁烷为原料生产异丁烯。温度、压强改变对异丁烷平衡转化率的影响如下图所示。判断3、P2的大小关系：P1 （填 ”或” “” =”或“ ”)v 逆。答案精析1 . B 2.C3. B 用三段式法计算：CO(g) + 2H2(g) 1 CH3OH(g)起始物质的量/mo14 a0转化物质的量/mo1x2xx平衡物质的量/mol4xa2xx2xmol = 0.1mol L 1 min 1 x 10min x 4L =4mol ,

8、x= 2, a-2x=0.5X4, a = 6。平衡时，c(CO)=0.5mol L 1, c(H 2) = 0.5mol L- 1, c(CH3OH) = 0.5mol L, 1。平衡常数 K= c(CH 3gH J_ =CCO )c(H2)0 5一一 ，一 一 ， 一一 一2: 4, A项错误；经上述计算，B项正确；CO的平衡转化率为 50%, C项错误；平0.5X0.5衡时 c(CH3OH) =0.5mol L- D 项错误。4. (1)P1P2Vp3升高温度、减小压强Ka= KbKc16(2)66.7% 3 V(3)正反应和逆反应速率均减小v正v v逆解析(1)该反应是正反应体积增大的

9、可逆反应，增大压强 CO的含量降低，根据图像可知在温度相等时P1对应的CO含量最高，则P1、P2、P3的大小关系是P1P2Vp3。升高温度CO含量升高，说明正反应是吸热反应， 所以欲提高C与CO2反应中CO2的平衡转化率，应采取的措施为升高温度、 减小压强。平衡常数只与温度有关， 升高温度平衡右移，平衡常数增大,则图中a、b、c三点对应的平衡常数大小关系是Ka= KbKco(2)900 C、1.013MPa 时 CO 的含量是 80%,则C(s)+CO2(g)2CO(g)起始里/mol10转化量/molx2x平衡量/mol1 -x2x2x因此=0.81 x+ 2x2解得x=- 3则CO2的转化

10、率为23 mol-X 100% = 66.7%。1mol反应的平衡常数A 23V 16k = H=3V3V(3)降低温度，正、逆反应速率均减小，CO2体积分数增大，平衡向逆反应方向移动，则 v正0,所以反应自发进行的原因是AS0,即反应为嫡增反应；升温会促进反应出的发生，提高CO的含量，而CO会破坏该电池的交换膜。(3)随着反应温度的升高，速率加快，但是CO的生成率并没有接近反应的平衡态，说明该反应使用的催化剂对于反应n选择性低，C项正确、D项错误；三个反应都吸热，所以升温都正向移动，不会促进 CO转化为甲醇，A、B项错误。由的叙述可以得到答案：升温，反应速率加快。加入水蒸气，可以提高甲醇的转化率，同时使反应n的平衡向逆反应方向移动，从而降低了CO的生成率；加入更合适的催化剂，最好只催化反应I ,不催化反应n ,也能达到目的。(4)达平衡时CO为0.03 0 mol,根据反应n得到参与反应的氢 气为0.03 0 mol ,所以反应I生成的氢气为2.73 mol(平衡剩余氢气2.70 mol),根据反应I , 消耗的甲醇为0.91 mol,所以甲醇的转化率为 91%。根据反应I的数据，消耗的水为0.91 mol, 生成的CO2为0.91 mol,则剩余0.41 mol水，在反应n中消耗0.03 mol CO2,生成0.03 mol CO 和0.03 mol水，所以