【江苏专用】2019届高考化学二轮复习压轴题热点练3化学平衡常数平衡转化率的计算

1、1 热点热点 3 3 化学平衡常数、平衡转化率的计算化学平衡常数、平衡转化率的计算 1CuCl2溶液中的铜主要以 Cu(H2O)、CuCl形式存在，将 CuCl2溶于浓盐酸中，存在下列平衡： 2424 Cu(H2O)(aq)4Cl(aq)CuCl(aq)4H2O(l) H0。 2424 (1)该反应的平衡常数表达式为_。 (2)常温下，测定平衡体系中：Cu(H2O)浓度为a molL1、Cl浓度为b molL1、CuCl浓度 2424 为c molL1，Cl的转化率为_(用含a、b、c的字母表示)。 答案 (1) (2) 4c b4c 解析 (2)已知 Cu(H2O)(aq)4Cl(aq)CuCl(aq)4H2O(l)平衡体系中：Cu(H2O)浓度为 242424 a molL1、Cl浓度为b molL1、CuCl浓度为c molL1，则 Cl变化的浓度为 4c 24 molL1，Cl起始的浓度为(b4c) molL1，Cl的转化率为。 4c b4c 2T温度时，向 10 L 恒容密闭容器中充入 2 mol NO 和 2 mol CO 发生反应 2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO

2、2(g)H746.5 kJmol1 5 min 时达到平衡，测得 05 min 内该反应速率v(N2)0.016 molL1min1。 (1)T温度时，该反应的平衡常数K_。 (2)平衡时容器内压强与起始时容器内压强之比为_。 答案 (1)800 (2)45 解析 (1)T温度时，05 min 内该反应速率v(N2)0.016 molL1min1，则平衡时c(N2)0.016 molL1min15 min0.08 molL1，根据方程式 2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)，平衡时c(CO2) 0.16 molL1，c(CO)0.04 molL1，c(NO)0.04 molL1，该反应的平衡常数K 800。 0.162 0.08 0.042 0.042 (2)平衡时容器内压强与起始时容器内压强之比等于物质的量之比 。 （0.160.080.040.04） 10 22 4 5 3850 时在体积为 5 L 的反应器中发生反应： CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) H41 kJmol1，CO 和 H2O(g)浓度变化如图所示，请列式计 算此条件下的平衡常数_ _。 2

3、 答案 K1 c（CO2）c（H2） c（CO）c（H2O） 0.12 0.12 0.18 0.08 解析 CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) 0.20 0.30 0 0 起始浓度/ molL1 0.12 0.12 0.12 0.12 变化浓度/ molL1 0.08 0.18 0.12 0.12 平衡浓度/ molL1 平衡常数K1。 c（CO2）c（H2） c（CO）c（H2O） 0.12 0.12 0.18 0.08 4.甲醇是重要的化工原料，利用煤化工中生产的 CO 和 H2可制取甲醇，发生的反应为 CO(g)2H2(g) CH3OH(g) H99 kJmol1。在某温度时，将 1.0 mol CO 与 2.0 mol H2充入 2 L 的空钢瓶中，发 生上述反应，在第 5 min 时达到化学平衡状态，此时甲醇的物质的量分数为 10%。甲醇浓度的变化状况如图 所示： (1)从反应开始到 5 min 时，生成甲醇的平均速率为_。 (2)5 min 时达到平衡，H2的平衡转化率 _%，化学平衡常数K_。(保留两位小数) 答案 (1)0.025 molL1min1 (2)2

4、5 0.59 解析 根据题目数据计算如下： 设平衡时甲醇的物质的量浓度为x， CO(g) 2H2(g)CH3OH(g) 起始 0.5 1 0 反应 x 2x x 平衡 0.5x 12x x (以上单位为 molL1)甲醇的物质的量分数为 10%，所以10%，x0.125 x 0.5x12xx molL1。 (1)甲醇的平均速率为 0.12550.025 molL1min1。 (2)由上述计算，反应的氢气为 20.1250.25 mol，转化率为100%25%。达到平衡时 CO、H2和 CH3OH 的物质的量浓度分别为： 0.25 1 3 0.375 molL1、0.75 molL1和 0.125 molL1，所以平衡常数K0.59。 0.125 0.375 0.752 5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/ 70080083010001200 平衡常数 1.71.11.00.60.4 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

5、 0.80 mol 的 B，如反应初始 6 s 内 A 的 平均反应速率v(A)0.003 molL1s1，则 6 s 时c(A)_molL1，C 的物质的量为 _mol；反应经过一段时间，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_。 答案 (1) c（C）c（D） c（A）c（B） (2)0.022 0.09 80% 80% 解析 (1)根据反应 A(g)B(g)C(g)D(g)，可写出平衡常数K，随着温度升高， c（C）c（D） c（A）c（B） K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 molL1s16 s5 L0.09 mol，则此时 A 的物质的量浓度为 0.022 molL1；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 0.20 mol0.09 mol 5 L 参与反应的 A 的物质的量为x mol，则平衡时 A、B、C、D 的物质的量分别为(0.20x) mol，(0.80x) mol、x mol、x mol，根据平衡常

6、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，对该平衡无影响，即平衡时 A 的转化率依然为 80%。 6研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应： 2NO2(g)NaCl(s)NaNO3(s)ClNO(g) K1 H0() 2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g) K2 H0() (1)4NO2(g)2NaCl(s)2NaNO3(s)2NO(g)Cl2(g)的平衡常数K_(用K1、K2表示)。 (2)为研究不同条件对反应()的影响，在恒温条件下，向 2 L 恒容密闭容器中加入 0.2 mol NO 和 0.1 mol Cl2，10 min 时反应()达到平衡。测得 10 min 内v(ClNO)7.5103 molL1min1，回答下列 问题： 平衡后n(Cl2)_ mol。 NO 的转化率 1_。 其他条件保持不变，反应()在恒压条件下进行，平衡时 NO 的转化率 2_1(填“” “”或“”)，平衡常数K2_(填“增大” “减小”或“不变”)。 若要使K2减小，可采用的措施是_。 答案 (1) (2)2.51

7、02 75% 不变 升高温度 解析 (1)反应的化学平衡常数，反应的平衡常数，反应平衡 c（ClNO） c2（NO2） c2（ClNO） c2（NO）c（Cl2） 常数，所以计算K。 c（Cl2）c2（NO） c4（NO2） (2) 2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g) 起始量/mol 0.2 0.1 0 变化量/mol 0.15 0.075 0.15 4 平衡量/mol 0.05 0.025 0.15 则平衡后氯气的物质的量为 2.5102 mol；一氧化氮的转化率75%；其他条件保持不变，反 0.15 0.2 应()在恒压条件下进行，随反应进行，气体体积减小，为保持恒压所以容器的体积减小，压强比恒容容器 大，平衡正向移动，平衡时一氧化氮的转化率增大，平衡常数随温度变化，不随浓度或压强变化，若要使平 衡常数减小，平衡逆向移动，正反应是放热的，所以可以选择升高温度。 72NO(g)O2(g)2NO2(g) H0 是制造硝酸的重要反应之一。在 800 时，向容积为 1 L 的密 闭容器中充入 0.010 mol NO 和 0.005 mol O2，反应过程中 NO 的浓度随时间变化如图所示： 请回答下列问题： (1)2 min 内，v(O2)_ molL1min1。 (2)升高温度，平衡向_(填“正”或“逆”)反应方向移动。 (3)平衡时，NO 的转化率是_。 (4)800 时，该反应的化学平衡常数为_。 答案 (1)1.25103 (2)逆 (3)50% (4)400 解析 (1)v(NO) 0.010 molL10.005 molL1 2 min 0.0025 molL1min1，则v(O2)v(NO)1.25103 molL1min1。 1 2 (2)正反应放热，则升高温度平衡逆向移动。 (3)起始时c(NO)0.010 molL1，平衡时c(NO)0.005 molL1，可知转化率为 100%50%。 0.005 0.010 (4) 2NO(g)O2(g) 2NO2(g) 0.010 0.005 0 起始/molL1 0.005 0.0025 0.005 平衡/molL1 则K400。 c2（NO2） c2（NO）c（O2） 0.0052 0.0052 0.0025

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