2014-2015学年高中化学 2.2.2 平衡转化率 同步讲练(鲁科版选修4)
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本章复习课练基础落实1.下列事实能说明醋酸是弱电解质的是()①醋酸与水以任意比例互溶②醋酸溶液能导电③醋酸溶液中存在醋酸分子④0.1 mol·L-1醋酸的pH比盐酸pH大⑤在漂白剂溶液中滴加醋酸能增强漂白效果⑥0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH=2⑦大小相同的锌粒与相同物质的量浓度的盐酸和醋酸反应,醋酸产生氢气速率慢⑧CH3COOK溶液能使酚酞试液变红色A.②④⑥⑧B.③④⑥⑦C.④⑤⑥⑧D.③⑥⑦⑧2.某种一元强碱MOH溶液加入一种一元酸HA反应后,溶液呈中性,下列判断一定正确的是()A.加入的酸过量B.生成的盐不水解C.酸和碱等物质的量混合D.反应后溶液中[A-]=[M+]3.下列叙述正确的是()A.溶度积大的化合物溶解度肯定大B.向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解又达到平衡时,AgCl的溶度积不变,其溶解度也不变C.将难溶电解质放入纯水中,溶解达到平衡时,电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积D.AgCl水溶液的导电性很弱,所以AgCl为弱电解质4.下列叙述正确的是()A.95℃纯水的pH<7,说明加热可导致水呈酸性B.pH=3的醋酸溶液,稀释至10倍后pH=4C.0.2 mol·L-1的盐酸与等体积水混合后pH=1D.pH=3的醋酸溶液与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH=75.下列各组离子一定能大量共存的是()A.在含有大量[Al(OH)4]-的溶液中:NH+4、Na+、Cl-、H+B.在强碱溶液中:Na+、K+、CO2-3、NO-3C.在pH=12的溶液中:NH+4、Na+、SO2-4、Cl-D.在[H+]=0.1 mol·L-1的溶液中:K+、I-、Cl-、NO-36.某酸性溶液中只有Na+、CH3COO-、H+、OH-四种离子。
则下列描述正确的是()A.该溶液由pH=3的CH3COOH与pH=11的NaOH溶液等体积混合而成B.该溶液由等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成C.加入适量NaOH,溶液中离子浓度为[CH3COO-]>[Na+]>[OH-]>[H+] D.加入适量氨水,[CH3COO-]一定大于[Na+]、[NH+4]之和练方法技巧7.pH=5的氯化镁溶液中含有杂质氯化铁,为除去该杂质,可加入的试剂是()①MgO ②MgCO3③NaOH ④Na2CO3A.①②B.②③C.③④D.①③8.盐酸、醋酸和碳酸氢钠是生活中常见的物质。
第2章化学反应的方向、限度与速率第2节化学反应的限度第1课时化学平衡常数、平衡转化率1.对于可逆反应M+N Q达到平衡时,下列说法正确的是()A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等B.M、N全部变成了QC.反应混合物各成分的百分组成不再变化D.反应已经停止解析:可逆反应达到平衡时,平衡体系中各组成成分的百分比保持不变。
答案:C2.可逆反应N2+3H22NH3,在容积为10 L的密闭容器中进行,开始时加入2 mol N2和3 mol H2,达平衡时,NH3的浓度不可能达到()A.0.1 mol·L-1B.0.2 mol·L-1C.0.05 mol·L-1D.0.15 mol·L-1解析:2 mol N2和3 mol H2反应,假设反应能够进行到底,则3 mol H2完全反应,生成2 mol NH3,此时NH3浓度为0.2 mol·L-1,但由于反应是可逆反应,不能完全反应,所以NH3浓度达不到0.2 mol·L-1。
答案:B3.在一定条件下,有下列分子数之比相同的可逆反应,其平衡常数K 值分别是①H 2+F22HF K =1047;②H 2+Cl22HCl K =1017;③H 2+Br 22HBr K =109;④H 2+I 22HI K =1。
比较K 值大小,可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是( )A .①②③④B .④②③①C .①④③②D .无法确定解析:化学平衡常数越大,表示该反应的正反应进行的程度越大,故A 正确。
答案:A4.已知下列反应的平衡常数:①H 2(g)+S(s)H 2S(g),K 1;②S(s)+O 2(g)SO 2(g),K 2;则反应H 2(g)+SO 2(g)O 2(g)+H 2S(g)的平衡常数是( )A .K 1+K 2B .K 1-K 2C .K 1×K 2 D.K 1K 2解析:K 1=[H 2S][H 2],K 2=[SO 2][O 2],第三个反应的平衡常数K 3=[H 2S]·[O 2][H 2]·[SO 2]=[H 2S][H 2]×1[SO 2][O 2]=K 1×1K 2=K 1K 2。
6 全面解读外界条件对化学反应速率的影响规律影响化学反应速率的因素包括内因和外因。
内因是指反应物本身的性质;外因包括浓度、温度、压强、催化剂、反应物颗粒大小等。
这些外界条件对化学反应速率影响的规律和原理如下: 1.浓度(1)浓度增大,单位体积内活化分子数增多(活化分子百分数不变),有效碰撞的几率增加,化学反应速率增大。
(2)浓度改变,可使气体间或溶液中的化学反应速率发生改变。
固体或纯液体的浓度可视为常数,它们的物质的量的变化不会引起反应速率的变化,但固体颗粒的大小会导致接触面积的变化,故影响化学反应速率。
2.压强改变压强,对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度的改变。
对于有气体参加的反应体系,有以下几种情况:(1)恒温时:增大压强――→引起体积缩小――→引起浓度增大――→引起反应速率增大。
(2)恒容时:①充入气体反应物――→引起反应物浓度增大――→引起总压增大――→引起反应速率增大。
②充入“稀有气体”――→引起总压增大,但各物质的浓度不变,反应速率不变。
(3)恒压时:充入“稀有气体”――→引起体积增大――→引起各物质浓度减小――→引起反应速率减小。
3.温度(1)温度升高,活化分子百分数提高,分子间的碰撞频率提高,化学反应速率增大。
(2)温度升高,吸热反应和放热反应的速率都增大。
实验测得,温度每升高10 ℃,化学反应速率通常增大为原来的2~4倍。
4.催化剂(1)催化剂对反应历程的影响通常可用图表示(加入催化剂,B 点降低)。
催化剂能改变反应路径、降低活化能、增大活化分子百分数、加快反应速率,但不影响反应的ΔH 。
(2)催化剂只有在适宜的温度下活性最大,反应速率才达到最大。
(3)对于可逆反应,催化剂能够同等程度地改变正、逆反应速率,对化学平衡状态无影响,生产过程中使用催化剂主要是为了提高生产效率。
[特别提示]在分析多个因素(如浓度、温度、反应物颗粒大小、催化剂、压强等)对反应速率的影响规律时,逐一改变一个因素而保证其他因素相同,通过实验分析得出该因素影响反应速率的结论,这种方法叫控制变量法。
章末检测卷(时间100分钟满分100分)一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分;每小题只有一个选项符合题意)1.下列说法正确的是()A.强电解质溶液一定比弱电解质溶液的导电性强B.强电解质的稀溶液中不存在溶质分子C.强电解质都是离子化合物,而弱电解质都是共价化合物D.不同的弱电解质只要物质的量的浓度相同,电离程度也相同2.下列各组离子在给定条件下能大量共存的是()A.在pH=1的溶液中:NH+4、K+、ClO-、Cl-B.有SO2-4存在的溶液中:Na+、Mg2+、Ca2+、I-C.有NO-3存在的强酸性溶液中:NH+4、Ba2+、Fe2+、Br-D.在[H+]=1.0×10-13 mol·L-1的溶液中:Na+、S2-、[Al(OH)4]-、SO2-33.醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH++CH3COO-,下列叙述不正确的是()A.CH3COOH溶液中离子浓度的关系满足:[H+]=[OH-]+[CH3COO-] B.0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释,溶液中[OH-]增大C.CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,平衡逆向移动D.常温下,pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH<74.在常温下,pH=9的NaOH溶液和CH3COONa溶液中,假设由水电离产生的OH-浓度分别为a和b,则a与b的关系为()A.a>b B.a=10-4b C.b=10-4a D.a =b5.对于某些离子的检验及结论一定正确的是()A.加入硝酸银溶液产生白色沉淀,则一定有Cl-B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有SO2-4 C.加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,一定有NH+4D.通入氯气,然后加入硫氰化钾溶液,溶液变为红色,一定含有Fe2+6.下列离子方程式书写正确的是()A.向FeCl2溶液中通入Cl2:Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-B.澄清石灰水与少量的小苏打溶液混合:Ca2++OH-+HCO-3===CaCO3↓+H2OC.FeS固体放入稀硝酸溶液中:FeS+2H+===Fe2++H2S↑D.AlCl3溶液中加过量氨水:Al3++4OH-===[Al(OH)4]-7.下列叙述正确的是()A.将稀氨水逐滴加入稀硫酸中,当溶液pH=7时,[SO2-4]>[NH+4]B.两种醋酸溶液的物质的量浓度分别为c1和c2,pH分别为a和a+1,则c1=10c2C.pH=11的NaOH溶液与pH=3的醋酸溶液等体积混合,滴入石蕊溶液呈红色D.向0.1 mol·L-1的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中[OH-][NH3·H2O]增大8.根据下表提供的数据,判断在等浓度的NaClO、NaHCO3混合溶液中,各种离子浓度关系正确的是()3B.[ClO-]>[HCO-3]>[H+]C.[HClO]+[ClO-]=[HCO-3]+[H2CO3]D.[Na+]+[H+]=[HCO-3]+[ClO-]+[OH-]9.常温下,某溶液中由水电离的[H+]=1×10-13 mol·L-1,该溶液可能是()①三氧化硫水溶液②氯化铵水溶液③硝酸钠水溶液④氢氧化钠水溶液A.①④B.①②C.②③D.③④10.对于难溶盐MX,其饱和溶液中M+和X-的物质的量浓度之间的关系类似于[H+][OH-]=K W,存在着[M+]·[X-]=K sp的关系。
1.(对应考点一)(2018·厦门高二质检)反应C(s)+H 2O(g)CO(g)+H 2(g)的平衡常数表达式为 ( )A .K =[CO][H 2][C][H 2O] B .K =[C][H 2O][CO][H 2] C .K =[CO][H 2][H 2O] D .K =[H 2O][CO][H 2]解析:该反应的平衡常数表达式为生成物平衡浓度的系数次幂之积与反应物平衡浓度的系数次幂之积的比值,固体物质不代入表达式中。
答案:C2.(对应考点一)2 000 K 时,反应CO(g)+12O 2(g) CO 2(g)的平衡常数为K ,则该温度下反应2CO 2(g)2CO(g)+O 2(g)的平衡常数K′ ( )A .KB.1K C .K 2 D.1K 2 解析:由CO(g)+12O 2(g) CO 2(g)的平衡常数为K ,可知CO 2(g) CO(g)+12O 2(g)的平衡常数为1K 。
由表达式得:1K =[CO][O 2]12[CO 2]① K′=[CO]2[O 2][CO 2]②, 将①式进行平方即得②式,则K′=1K 2。
答案:D3.(对应考点一)在某温度下,将H 2和I 2各0.10 mol 的气态混合物充入10 L 的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得[H 2]=0.008 0 mol·L -1。
则该反应的平衡常数K 为( )A .1B .0.75C .0.5D .0.25 解析:根据题意知:H 2(g) + I 2(g)2HI(g) 起始量(mol·L -1) 0.010 0.010 0变化量(mol·L -1) 0.002 0 0.002 0 0.004 0平衡量(mol·L -1) 0.008 0 0.008 0 0.004 0K =[HI]2[H 2][I 2]=20.008 0×0.008 0=0.25。
答案:D4.(对应考点一、二)已知某温度下可逆反应:M(g)+N(g)P(g)+Q(g),反应物的初始浓度分别为:c 0(M)=1 mol·L -1,c 0(N)=2.4 mol·L -1;达到平衡后,M 的平衡转化率为60%,则此时平衡常数K 的数值为( )A .0.25B .0.5C .1D .2解析:据“三段式”分析法:M(g)+N(g)P(g)+Q(g) 起始(mol·L -1) 1 2.4 0 0转化(mol·L -1) 0.6 0.6 0.6 0.6平衡(mol·L -1) 0.4 1.8 0.6 0.6K =[P][Q][M][N]=0.6 mol·L -1×0.6 mol·L -10.4 mol·L -1×1.8 mol·L-1=0.5。
鲁科版高中化学选修一 2.2平衡膳食同步测试一、单选题(共8题;共16分)1.下列做法有害人体健康的是()A. 食盐中添加适量碘B. 牛奶中添加三聚氰胺C. 食品中添加维生素D. 牛奶中添加适量的钙2.研究表明:多种海产品如虾、蟹、牡蛎等,体内含有+5价的砷(As)元素,但它对人体是无毒的,砒霜的成分是As2O3,属剧毒物质,专家忠告:吃饭时不要同时大量食用海鲜和青菜,否则容易中毒,并给出了一个公式:大量海鲜+大量维生素C=砒霜.下面有关解释不正确的应该是()A. 青菜中含有维生素CB. 维生素C具有还原性C. 致人中毒过程中砷发生还原反应D. 砒霜是氧化产物3.关于合理饮食有利于健康的下列说法正确的是()A. 为防止变胖,炒菜时不放油B. 饮用水越纯净越好C. 调味剂和营养剂加得越多越好D. 养成良好的饮食习惯,多吃蔬菜、水果等碱性食物4.下列关于食物的酸碱性说法,错误的是()A. 柠檬吃起来是酸的,故它属于酸性食物B. 正常人体内各体液的pH总保持一定范围C. 通常富含蛋白质、脂肪和糖类的食物多为酸性食物D. 食物的酸碱性与化学上所指溶液的酸碱性是不同的概念5.关于食物的酸碱性,下列说法正确的是()A. 食物溶于水后的溶液pH小于7,则为成酸性食物B. 由碳、氮、硫、磷等元素组成的蛋白质是成酸性食物C. 蔬菜、水果多含钾、钠、钙、镁等盐类,习惯称为酸性食物D. 柠檬酸是酸性食物6.化学与环境、生活、材料密切相关.下列说法正确的是()A. 安装煤炭燃烧过程的“固硫”装置,主要是为了提高煤的利用率B. 二氧化氯和三氯化铁都常用于自来水的处理,二者的作用原理是不相同的C. 煤经气化和液化两个物理变化过程,可变为清洁能源D. 乙醇、糖类和蛋白质都是人体必需的营养物质7.微量元素摄入不当也会导致代谢疾病,下列做法的主要目的与补充微量元素有关的是()A. 咖啡加糖B. 炒菜加味精C. 酱油加铁强化剂D. 加工食品加防腐剂8.维生素D有利于对钙的吸收.下列补钙的途径不正确的是()A. 经常晒太阳B. 适量饮用葡萄糖酸钙口服液C. 经常饮用牛奶、豆奶D. 经常饮用Ca2+含量高的硬水二、填空题(共4题;共22分)9.材料是经济和生态文明建设的重要物质基础.①生产硅酸盐水泥和普通玻璃都需用到的共同原料是 ________.②橡胶可以制造汽车轮胎.橡胶属于 ________(填字母).A.金属材料B.无机非金属材料C.有机高分子材料③下列对金属制品采取的防护方法不正确的是 ________(填字母).A.在电线的外面包上一层塑料层B.在自行车钢圈上镀上一层金属铬C.在海轮的铁制外壳上焊上铜块.(2)新年伊始,全国许多城市启用新的环境空气质量指数来评价空气质量,环境质量的好坏和身体的健康指数越来越引起全社会的关注.①人体内蛋白质在蛋白酶作用下,水解为 ________,在蛋清溶液中加入饱和硫酸铵溶液有沉淀析出的过程称为 ________②自来水厂常用漂白粉、液氯、二氧化氯、臭氧等作为消毒剂,杀灭水中的细菌.液氯注入水中后,能杀死水中细菌的物质是 ________(填化学式).③过敏是使用青霉素的主要不良反应,在用药前使用者一定要进行 ________.(3)化学与生活关系密切.现有下列两种物质:油脂、维生素,请根据题意,选择恰当的选项填空.①重要的体内能源是 ________②广泛存在于新鲜水果和绿色蔬菜中,又称为抗坏血酸的是 ________(4)我们在大药房里买药时,会发现有处方药和非处方药的标志牌,表示非处方药的是 ________(填字母)A.R B.OTC.10.保证食品安全、保持营养均衡,是人体健康的基础.①餐饮业产生的“地沟油”的主要成分是油脂.一定条件下,油脂水解可以生成高级脂肪酸和________.②市场上销售的食用盐的品种很多.下列食用盐中,所添加的元素不属于人体必需微量元素的是________(填字母).a.加锌盐b.加碘盐c.加钙盐③下列营养素中,不能对人体提供能量的是________.(填字母)A.维生素B.糖类C.蛋白质④市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒细小的还原铁粉,这些铁粉在人体胃酸的作用下转化成亚铁盐.此反应的离子方程式为________.11.①膳食合理、营养均衡是健康的基本保证,今年中国学生营养目的主题是“全面、均衡、适量”.下列食物中,富含糖类的是________(填字母序号,下同),能提供大量油脂的是________.A.橄榄油B.蔬菜C.米饭②下列日常生活中的做法,符合“低碳生活”理念的是________.A.节约使用纸张B.分类回收处理垃圾C.减少使用塑料袋D.减少使用一次性纸杯③上海世博会使用的很多LED灯,为其提供电的装置接受阳光照射后,便可将________转化为电能.12.人体健康与营养均衡关系密切.如图为某品牌高钙饼干包装上的配料信息.①小麦含淀粉约70%,淀粉在人体内水解的最终产物是________(填化学式),该物质在人体内被氧化生成CO2和H20,此过程对生命活动的意义是________②维生素D的作用是促进Ca2+的吸收,维生素D属于________(填“水溶”或“脂溶”)性维生素.配料中的碳酸钙能够与胃酸反应而起到一定的补钙作用,写出该反应的离子方程式:________.三、综合题(共2题;共13分)13.若将有机物分子中碳、氢元素符号省略,而只表示分子中键的连接情况,每个拐点或终点均表示一个碳原子,称为键线式,如丙烷的键线式为.人体对维生素的需要量虽少,但一旦缺乏,人体就不能正常发育,还会引起疾病,下面是维生素A的结构简式:(1)维生素A的化学式为________,从结构上看,它应属于________(填选项字母).A.酚类B.不饱和醇类C.饱和一元醇D.芳香族化合物(2)下列物质在一定条件下能与维生素A反应的是.A. 溴水B. KMnO4酸性溶液C. 乙酸D. CuO(3)维生素A在一定条件与足量的氢气充分反应,生成物按碳骨架分类属于________,按官能团分类属于________.14.某种食品的配料标签如图所示:①其中,富含蛋白质的物质是________,富含油脂的物质是________,有防腐作用的是________.②用于包装该食品的聚乙烯塑料包装属于________(填字母).A.有机高分子材料B.无机非金属材料C.金属材料③大量使用塑料包装,会造成“________污染”,这种包装袋属于________(可回收资源/不可回收资源).四、实验探究题(共1题;共9分)15.为了科学饮食,了解一些与食品相关的化学知识是必要的。
第2节 化学反应的限度第1课时 化学平衡常数 平衡转化率[经典基础题]1.下列关于平衡常数的说法中,正确的是( )A .在平衡常数表达式中,反应物浓度用起始浓度表示,生成物浓度用平衡浓度表示B .平衡常数越大,表示化学反应速率越大C .可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度D .平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂有关 答案 C解析 平衡常数中的浓度都是平衡浓度,平衡常数仅受温度影响,其大小可以描述反应的限度大小,A 、D 错误,C 正确。
K 值大,反应速率不一定大,对于放热反应,温度越低,K 值越大,反应速率越小。
2.2 000 K 时,反应CO(g)+12O 2(g)CO 2(g)的平衡常数为K ,则相同温度下反应2CO 2(g)2CO(g)+O 2(g)的平衡常数K′为( )A.1KB .K 2C.1K2D. 1K 12答案 C解析 平衡常数与化学方程式的写法有关,对于以上两个反应: K =[CO 2][CO]·[O 2]12,K ′=[CO]2·[O 2][CO 2]2,所以K ′=1K2。
3.下列叙述中,不正确的是( )A .某特定反应的平衡常数仅与温度有关B .平衡常数发生变化,化学平衡必定发生移动C .化学平衡发生移动,平衡常数必定发生变化D .焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的 答案 C解析 决定平衡常数的外界因素是温度,温度一定时,K 一定,温度改变,K 一定改变,K 变,则平衡一定移动,A 、B 正确,C 不正确;根据反应自发的判据,当ΔH -T ΔS <0时反应自发,因此,焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的,D 正确。
4.对于可逆反应:C(s)+CO 2(g)2CO(g),在一定温度下,其平衡常数为K ,下列条件的变化中,能使K 发生变化的是( )A .将C(s)的表面积增大B .增大体系的压强C .升高体系的温度D .使用合适的催化剂 答案 C解析 K 只与体系的温度有关,与其他因素无关。
第3课时化学平衡图像、等效平衡[学习目标定位] 1.认识化学反应速率、化学平衡典型图像,学会化学平衡图像题的分析解答方法。
2.知道等效平衡的含义,学会等效平衡的分析判断方法。
1.对于已达平衡的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0(1)增大[N2],平衡向正反应方向移动,N2的转化率减小,H2的转化率增大。
(2)增大压强,体积缩小,平衡向正反应方向移动,N2、H2的转化率增大,N2、H2的百分含量减小,NH3的百分含量增大。
(3)升高温度,平衡向逆反应方向移动,N2、H2的转化率减小,N2、H2的百分含量增大,NH3的百分含量减小。
2.密闭容器中的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。
在温度为500 K、压强为30 MPa 情况下,n(NH3)、n(H2)和n(N2)随时间变化的关系如右图所示:读图回答问题:(1)图像中属于氢气物质的量随时间变化的曲线是________(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(2)关于t2时刻的说法正确的是__________。
A.t2时该反应达到平衡状态B.t2时Ⅱ和Ⅲ代表的物质反应速率相同C.t2时氢气、氮气与氨气的反应速率之比为3∶1∶2D.t2时氨气与氢气的物质的量相同(3)其他条件不变,只改变温度,在改变的这个温度下反应达到平衡,此时n(H2)比图像中平衡时的值稍大,那么该温度最可能是________。
A.673 K B.273 K C.373 K D.1 073 K答案(1)Ⅲ(2)CD(3)A探究点一化学平衡图像1.在2 L刚性密闭容器中,某一反应有关物质A(g)、B(g)、C(g)的物质的量变化如图所示。
根据图像回答下列问题:(1)横坐标表示反应过程中时间变化,纵坐标表示反应过程中各物质的物质的量的变化。
(2)该反应的化学方程式是3A(g)+B(g)2C(g)。
(3)在反应进行到2 min时,正反应速率与逆反应速率之间的关系是相等。
第2课时 平衡转化率[目标要求] 1.了解转化率的含义。
2.了解平衡常数与平衡转化率之间的联系及计算。
平衡转化率1.用平衡常数表示反应限度有时不够直观,因此在实际应用中,常用__________________来表示反应限度。
对于化学反应:a A +bB cC +dD 。
反应物A 的平衡转化率α可以表示为:α(A)=_____________________________。
也可以用同样的方法表示反应物B 的平衡转化率。
2.一个已标明化学方程式的化学反应,在________一定时虽然只有一个平衡常数,但不同反应物的平衡转化率可以因反应物的不同而不同。
因此,脱离具体的反应物谈化学反应的平衡转化率是没有意义的。
反应的平衡转化率能表示在____________和____________下反应进行的限度。
知识点一 平衡转化率的概念 1.下列说法中正确的是( )A .平衡常数的大小不能反映化学反应可能进行的程度B .K 值越小,反应物的转化率越大C .K 值越大,反应物的转化率越大D .温度越高,K 值越大2.在容积为1 L 的密闭容器中,加入5 mol A 物质,在一定条件下同时发生下列两个反应:(1)2A(g)2B(g)+C(g);(2)A(g)C(g)+D(g)。
当达到平衡时,测得[A]=2.5 mol·L -1,[C]=2.0 mol·L-1。
则下列说法中正确的是( ) A .达到平衡时A 的总转化率为40% B .达到平衡时[B]为1.0 mol·L -1C .达到平衡时[B]=2[D]D .达到平衡时[D]=2[B] 知识点二 平衡转化率的计算3.一定条件下,合成氨反应达到平衡时,测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%,与反应前的体积相比,反应后体积缩小的百分率是( )A .16.7%B .20.0%C .80.0%D .83.3%4.在常压和500℃时把O2和SO2按1∶2体积比混合,如果混合前O2为10 mol,平衡混合气体中SO3占总体积的91%。
求:(1)平衡时有多少摩尔O2?(2)混合气体中SO2占总体积的体积分数是多少?(3)SO2的转化率是多少?练基础落实1.在密闭容器中,充入SO2和18O原子组成的氧气,在一定条件下开始反应,在达到平衡后,18O存在于( )A.只存在于氧气中 B.只存在于SO3中C.只存在于SO2和SO3中 D.SO2、SO3、O2中都存在2.3 mol H2和1 mol N2放入密闭容器中,使用催化剂发生反应:N2(g)+3H2(g)3(g),从反应开始到平衡过程中,不可能出现的是( )A.2 mol NH3 B.0.5 mol NH3C.0.9 mol N2 D.H2和NH3物质的量相等3.已知在一定条件下2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-Q kJ·mol-1。
向一密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2,达平衡时SO2的转化率为90%,放出的热量为Q1;向另一相同容器中加入2 mol SO3,在相同条件下,达平衡时吸收的热量为Q2,则下列关系中正确的是( )A.Q>Q1>Q2 B.Q1>Q2>Q C.Q1>Q>Q2 D.Q1=Q2>Q练方法技巧4.已知可逆反应:M(g)+N(g)P(g)+Q(g) ΔH>0,请回答下列问题:(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c0(M)=1 mol·L-1,c0(N)=2.4 mol·L-1;达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为________;(2)若反应温度升高,M的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”);(3)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:c0(M)=4 mol·L-1,c0(N)=a mol·L-1;达到平衡后,[P]=2 mol·L-1,a=________;(4)若反应温度不变,反应物的起始浓度为:c0(M)=c0(N)=b mol·L-1,达到平衡后,M的转化率为________。
5.在一个容积为500 mL的密闭容器中,充入5 mol H2和2 mol CO。
在一定温度和一定压强下,发生如下反应:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g),经过5 min后达到平衡状态。
若此时测得CH3OH蒸气的浓度为2 mol·L-1,求:(1)达平衡时CO的转化率;(2)该温度下的K。
6.(1)反应a A(g)b B(g)+c C(g)在一容积不变的容器内进行,反应达到平衡后(以下填“增大”、“减小”或“不变”):①若a=b+c,增大A的浓度,A的转化率________。
②若a>b+c,增大A的浓度,A的转化率________。
(2)若反应a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g),容器体积固定不变,且起始时A与B的物质的量之比为a∶b。
①平衡时A与B的转化率之比是________。
②若增大A的浓度,则A的转化率________。
③若同时同等倍数地增大A、B的浓度,则a+b与c+d满足什么关系时,A与B的转化率同时增大?a+b______c+d(填“>”、“=”或“<”)。
练综合拓展7.在密闭容器中给CO(g)和H2O(g)的混合物加热到800℃时,有下列平衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)且K=1。
若用2 mol CO(g)和10 mol H2O(g)相互混合并加热至800 °C,则CO的转化率为________。
8.已知在800 K时,反应:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),若初始浓度c0(CO)=2 mol·L-1,c0(H2O)=3 mol·L-1,则反应达到平衡时,CO转化成CO2的转化率为60%,如果将H2O的初始浓度加大为6 mol·L -1,试求此时CO转化为CO的转化率。
2基础落实1.平衡转化率αA 的初始浓度-A 的平衡浓度A 的初始浓度×100%=c 0 A -[A]c 0 A×100%2.温度 一定温度 一定起始浓度 对点训练 1.C2.B [设反应(1)有a mol 的A 转化,反应(2)中有b mol 的A 转化,有 2A(g) 2B(g)+C(g)转化(mol) a a a2 A(g) C(g)+D(g)转化(mol) b b b则由题意可知,5 mol -(a +b ) mol =2.5 mol·L -1×1 L,即a +b =2.5 mol ;a2+b =2.0 mol·L -1×1L ,即a 2+b =2.0 mol ,联立两式解得a =1.0 mol ,b =1.5 mol 。
对A 选项,达平衡时A 的总转化率=2.55×100%=50%,故A 不正确;[B]=1.0 mol 1 L =1.0 mol·L -1,故B 选项正确;[B]=1.0 mol·L -1,[D]=1.5 mol 1 L=1.5 mol·L -1,故C 、D 选项均不正确。
]3.A [假设反应起始状态,N 2、H 2物质的量分别为a 、b ,生成NH 3物质的量为xN 2 + 3H 2 2NH 3起始点 a b 0 转化 0.5x 1.5x x 平衡 a -0.5x b -1.5x xxa -0.5x +b -1.5x +x ×100%=20%x =a +b 6平衡后n (总)=a +b -x =5 a +b 6反应后体积缩小百分率a +b6a +b×100%=16.7%。
] 4.(1)0.62 mol (2)6.0% (3)93.8% 解析 设有物质的量为x 的 O 2转化2SO 2(g) + O 2(g) 2SO 3(g)高温、高压 催化剂起始 20 mol 10 mol 0转化 2x x 2x平衡 20 mol-2x 10 mol-x 2x则2x20 mol-2x+10 mol-x+2x×100%=91%,x=9.38 mol(1)n(O2)平=10 mol-9.38 mol=0.62 mol(2)20 mol-2x20 mol-2x+10 mol-x+2x×100%=6.0%(3)α(SO2)=2x20 mol×100%=93.8%。
课时作业1.D [该反应是可逆反应,正反应、逆反应同时存在;化学平衡是动态平衡,正反应发生时,18O存在于SO3中,逆反应发生时,SO3中的18O又可以转化到SO2中。
]2.A [可逆反应不可能进行到底。
当生成2 mol NH3时,N2和H2的物质的量均为0,这种情况不可能出现。
]3.A [两平衡等效。
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-Q kJ·mol-1起始: 2 mol 1 mol 0变化: 1.8 mol 0.9 mol 1.8 mol平衡: 0.2 mol 0.1 mol 1.8 molQ1=0.9Q2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) ΔH=Q kJ·mol-1起始: 2 mol 0 0平衡: 1.8 mol 0.2 mol 0.1 mol变化: 0.2 mol 0.2 mol 0.1 molQ2=0.1Q所以Q>Q1>Q2]4.(1)25% (2)增大(3)6 (4)41%解析解答本题要把握以下两点:①运用三段式求出平衡转化率。
②温度不变平衡常数不变。
(1) M(g) +N(g) P(g)+Q(g)初始浓度mol·L-11 2.4 0 0反应浓度mol·L-11×60% 1×60% 1×60% 1×60%平衡浓度mol·L -10.4 1.8 0.6 0.6 因此N 的转化率为:1 mol·L -1×60%2.4 mol·L-1×100%=25%(2)由于该反应的ΔH >0,即该反应为吸热反应,因此升高温度,平衡右移,M 的转化率增大。
(3)根据(1)可求出各平衡浓度: [M]=0.4 mol·L -1[N]=1.8 mol·L -1[P]=0.6 mol·L -1[Q]=0.6 mol·L -1因此化学平衡常数K =[P]·[Q][M]·[N]=0.6 mol·L -1×0.6 mol·L -10.4 mol·L -1×1.8 mol·L -1=12 由于温度不变,因此K 不变,达到平衡后 [P]=2 mol·L -1[Q]=2 mol·L -1[M]=2 mol·L -1[N]=(a -2)mol·L -1K =[P]·[Q][M]·[N]= 2 mol·L -1×2 mol·L -12 mol·L -1× a -2 mol·L -1=12 解得a =6(4)设M 的转化率为x ,则达到平衡后各物质的平衡浓度分别为: [M]=b (1-x )mol·L -1[N]=b (1-x )mol·L -1[P]=bx mol·L -1[Q]=bx mol·L -1K =[P]·[Q][M]·[N]=bx mol·L -1·bx mol·L -1b 1-x mol·L -1·b 1-x mol·L -1=12解得x =41%5.(1)50% (2)0.028 mol -2·L 2解析 设CO 反应的浓度为x ,则H 2反应的浓度为2x ,由题意可得:c 0(H 2)=5 mol 0.5 L=10 mol·L -1, c 0(CO)=2 mol/0.5 L =4 mol·L -1,2H 2(g)+CO(g) CH 3OH(g)起始浓度mol·L-1 10 4 0 反应浓度mol·L-1 2x x 2平衡浓度mol·L-1 10-2x 4-x 2 解得:x =2 mol·L -110-2x =6 mol·L -14-x =2 mol·L -1(1)α(CO)=c 反应(CO)/c 0(CO)×100%=2 mol·L -1/4 mol·L -1×100%=50% (2)K =[CH 3OH][CO]·[H 2]2= 2 mol·L -12 mol·L -1× 6 mol·L -1 2=0.028 mol -2·L 2。