2017高考化学10《化学反应速率及化学平衡》考点3《化学平衡常数和转化率》

2017高考化学10《化学反应速率及化学平衡》考点3《化学平衡常数和转化率》 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 2017高考化学10《化学反应速率及化学平衡》考点3《化学 平衡常数和转化率》 化学复习学习 考点3《化学平衡常数和转化率》(含解析) 1((2016?重庆巴蜀中学模拟)某温度下在2 L密闭容器中加入一定量A，发生以下化学反应:2A(g) B(g)，C(g) ΔH,,48.25 kJ?mol1，反应过程中B、A的浓度比与时间t , 有下图所示关系，若测得第15 min时c(B),1.6 mol?L1，下列结论正确的是( ) , A(该温度下此反应的平衡常数为3.2 B(A的初始物质的量为4 mol C(反应达到平衡时，放出的热量是193 kJ D(反应达平衡时，A的转化率为80% 解析:根据c(B),1.6 mol?L1，n(B),3.2 mol，看图可推知n(A),1.6 mol，根据三步法 , 计算:设A的起始物质的量为x mol，2A(g) ,B(g)，,C(g),开始(mol),x,0,0,变化(mol),x,1.6,3.2,3.2,平衡(mol),1.6,3.2,3.2) —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 1.6×1.6 可以计算出x,8，B错误;K,4，A错误;A的转化率为(8,1.6)/8,80%，D 0.8正确;达到平衡时生成B 3.2 mol，放出的热量是3.2 mol×48.25 kJ?mol1,154.4 kJ，C错误。 , :D 2((2016?山东济宁模拟)N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生以下反应: 2N2O5(g) 4NO2(g)，O2(g) ΔH>0 T1温度时，向密闭容器中通入N2O5，部分实验数据见下表: A(T1温度下，500 s时O2的浓度为0.74 mol?L1 , B(平衡后其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的1/2，则再平衡时c(N2O5)>5.00 mol?L1 , C(T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若T1>T2，则K1<K2 化学学习资料 化学复习学习资料 D(T1温度下的平衡常数K1,125，平衡时N2O5的转化率为0.5 解析:500 s内N2O5的浓度变化量为5.0 mol?L1,3.52 mol?L1,1.48 mol?L1，O2的浓,,, —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 度为0.74 mol?L1，A正确;达平衡后其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的1/2，相, 当于增加压强，平衡左移，则c(N2O5)>5.0 mol?L1，B正确;该反应正反应方向为吸热反应，, 若T1>T2，由T1?T2，相当于是降低温度，平衡向逆反应方向进行，平衡常数K2减小，应为K1>K2，C错误; 2N2O5(g) 4NO2(g)， O2(g) 起始浓度(mol?L1) 5.00 0 0 , 转化浓度(mol?L1) 2.50 5.00 1.25 , 平衡浓度(mol?L1) 2.50 5.00 1.25 , K1,c4(NO2)×c(O2)/c2(N2O5),(5.00)4×1.25/(2.50)2,125 平衡时N2O5的转化率α,2.50/5.00×100%,50%，D正确。 答案:C 3((2016?苏北四市模拟)下列说法正确的是( ) A(氨水加水稀释后，溶液中c(NH3?H2O)/c(NH4)的值增大 B(一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率 C(常温下，2NO(g)，O2(g)===2NO2(g)能够自发进行，则该反应的ΔH<0 D(相同条件下Na2CO3溶液的碱性强于C6H5ONa，说明C6H5OH的酸性强于H2CO3 c?NHHO??，,解析:氨水加水稀释后，c(H)增大，c(OH)A项错;—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ ，c?NH4? 催化剂不能改变平衡转化率，B项错;Na2CO3对应的弱电解质为碳酸氢根离子，D项错。 答案:C 4((2016?山东德州一练)在一定温度下，固定体积为2 L的密闭容器中，发生反应:2SO2(g)，O2(g) 2SO3(g) ΔH<0，n(SO2)随时间的变化如下表: ， A(当v(SO2),v(SO3)时，说明该反应已达到平衡状态 B(用O2表示0,4 min内该反应的平均速率为0.005 mol/(L?min) C(若升高温度，则SO2的反应速率会变大，平衡常数K值会增大 D(平衡时再通入O2，平衡右移，O2转化率减小，SO2转化率增大 解析:A选项，需要有正逆两个方向的反应速率才能判断;B选项，用O2表示的该反应的平均速率为0.007 5 mol/(L?min);C选项，该反应为放热反应，温度升高K值会减小。 答案:D 化学学习资料 化学复习学习资料 5((2016?安徽合肥八中联考)已知反应:2D，E 3F，2G，用传感器测得该反应在不同pH条件下，物质D的浓度(用每升溶液所—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 含溶质的质量表示，单位为mg/L)变化如图所示，下列有关说法正确的是( ) A(pH,6.8时，D的浓度(mg/L)一定最大 B(调节pH到8.8，可使该反应正、逆反应速率都为0 C(在pH相同的条件下，增大压强，D的浓度(mg/L)增大 D(温度相同时，不同pH条件下，该反应的平衡常数相同 解析:D的浓度除了与pH有关，还与温度等因素有关，A项错;调节pH到8.8，D的浓度基本不变，反应达到平衡，正逆反应速率相等但不为0，B项错;该反应中各物质的状态未知，无法判断压强改变后平衡移动方向，C项错;对于确定的反应，平衡常数只与温度有关，温度相同，平衡常数相同，D项正确。 答案:D 6((2016?山东烟台期末)天然气的主要成分是甲烷，它是一种重要的燃料和基础化工原料。 (1)以甲烷和水为原料可制取甲醇。 ?CH4(g)，H2 O(g) ΔH,，206.0 kJ?mol1 ,CO(g)，3H2(g) ?CO(g)，2H2 (g) ΔH,,129.0 kJ?mol1 ,CH3OH(g) —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 则CH4(g)，H2 O(g) ΔH,________ kJ?mol1 ,CH3OH(g)，H2(g) (2)用甲烷催化还原NOx为N2可消除氮氧化物的污染，写出反应的化学方程式:____________________________________。 (3)一定条件下，反应CH4(g)，H2 O(g) CO(g)，3H2(g)可以制取合成氨的原料气H2。将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容积为100 L的反应室，CH4的平衡转化率与温度的关系如图。已知100 ?时达到平衡所需的时间是5 min，则用H2表示的反应速率v(H2),________;该温度时的平衡常数K,________，该反应的ΔH________0(填“<”、“>”或“,”)。 化学学习资料 化学复习学习资料 (4)某化学小组设计如图装置进行饱和NaCl溶液电解实验。 请回答下列问题: 已知每个甲烷燃料电池中盛有1.0 L 2.0 mol?L,1的KOH溶液。标准状况下，每个燃料电池的负极通入甲烷的体积均为33.6 L，且反应完全，则理论上电池溶液中c(K2CO3)________c(KHCO3)(填“<”、“>”或“,”);最多能产生标准状况下氯气的体积为________L。 解析:(1)根据盖斯定律，反应?，反应?:CH4(g)，H2O(g) CH3OH(g)，H2(g) ΔH,，77.0 kJ?mol1。(2)利用电子守恒、原子守恒可知反应的化学方程式:xCH4(g)，4NOx(g) , —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ xCO2(g)，2N2(g)，2xH2O(g)。 (3) CH4(g)， H2O(g) CO(g)， 3H2(g) 起始浓度(mol?L1) 0.01 0.02 0 0 , 转化浓度(mol?L1) 0.005 0.005 0.005 0.015 , 平衡浓度(mol?L1) 0.005 0.015 0.005 0.015 , Δc,,5 min时氢气的浓度变化了0.015 mol?L1，根据v其反应速率为0.003 mol?L1?minΔt ,1。所以该温度下平衡常数K,[c(CO)c3(H2)]/[c(CH4)c(H2O)],2.25×104;从图象可知，升, 温CH4的平衡转化率增大，说明正反应是吸热反应，ΔH>0。(4)甲烷燃料电池中电解质溶液为KOH，生成的CO2与KOH反应，n(CO2),1.5 mol，n(KOH),2.0 mol，则n(K2CO3),0.5 mol，n(KHCO3),1.0 mol，故c(K2CO3)<c(KHCO3);根据电子守恒，CH4,8e,4Cl2，通入化学学习资料 , 化学复习学习资料 甲烷33.6 L(即1.5 mol)生成氯气6 mol，标准状况下生成134.4 L Cl2。 答案:(1)，77.0 (2)xCH4(g)，4NOx (g) —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ ,,xCO2(g)，2N2(g)，2xH2O(g) ,(3)0.003 mol?L1?min1 2.25 ×104 > (4)< 134.4 化学学习资料 ——————————————————————————————————————