第2章 微专题6 转化率-【优化探究】2025-2026学年高中化学选择性必修1同步导学案配套课件 鲁科版（2019）单选

微专题6　转化率 优化探究 第2章　化学反应的方向、限度与速率 1.分析转化率的问题,首先应明确所分析的转化率是平衡转化率还是非平衡转化率,平衡转化率的变化与平衡移动有关,而非平衡转化率与速率有关。 2.当可逆反应达到平衡后,反应物的初始浓度不变,只改变体系的温度、压强或减小反应产物的量可使平衡正向移动,这时反应物的转化率一定增大。 3.反应物用量的改变对转化率的影响 (1)若反应物一侧只有一种气体,如aA(g)⥫⥬bB(g)+cC(g)或C(s)+H2O(g)⥫⥬CO(g)+H2(g)等,在恒温恒容条件时,增大A的浓度,平衡正向移动,但A的转化率变化等效为增大压强对平衡的影响。 气体计量数关系 A的转化率 a=b+c 不变 a>b+c 增大 a<b+c 减小 (2)若反应物不止有一种物质,如aA(g)+bB(g)⥫⥬cC(g)+dD(g),在恒温恒容条件下,若按原比例(或投料比)同倍数增加A和B,平衡正向移动,但反应物(A或B)的转化率等效为增大压强对平衡的影响。 气体计量数关系 A(或B)的转化率 a+b=c+d 不变 a+b>c+d 增大 a+b<c+d 减小 [例]　(1)可逆反应2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g),在一定条件下达到平衡后,只增大O2的浓度,平衡　　　　移动,则SO2的转化率　　　　(填“增大”“减小”或“不变”,下同),O2的转化率　　　　。  (2)某温度下,在2 L的密闭容器中,加入3 mol X(g)和1 mol Y(g),发生反应: 3X(g)+Y(g)⥫⥬2Z(g)+2R(g)　ΔH<0。平衡时,X、Y、Z、R的体积分数分别为60%、20%、10%、10%。X与Y的转化率之比为　　　　。  正向 增大 减小 1∶1 1.反应C2H6(g)⥫⥬C2H4(g)+H2(g)　ΔH>0,在一定条件下于密闭容器中达到平衡。下列各项措施不能提高乙烷平衡转化率的是(　　) A.增大容器容积 B.升高反应温度 C.分离出部分氢气 D.等容下通入惰性气体 D 2.在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是(　　) A.反应2NO(g)+O2(g)===2NO2(g)的ΔH>0 B.图中X点所示条件下,延长反应时间能提高NO转化率 C.图中Y点所示条件下,增大O2的浓度不能提高NO转化率 D.380 ℃下,c起始(O2)=5.0×10-4 mol·L-1,NO平衡转化率为50%,则平衡常数K<2 000 答案:B 从虚线可知,随温度升高NO平衡转化率逐渐降低,说明平衡逆向移动,则NO与O2反应生成NO2的反应为放热反应,ΔH<0,A项错误;图像中实线的最高点为恰好平衡点,X点未达到平衡,延长反应时间,反应继续向右进行,NO转化率增大,B项正确;Y点为平衡点,增大O2浓度,平衡正向移动,可以提高NO转化率,C项错误;该反应的平衡常数表达式为K=,因该温度下NO转化率为50%,则K=>=2 000 mol-1·L,D项错 误。 3.在一定条件下,反应A(g)+B(g)⥫⥬C(g)　ΔH<0达到平衡后,改变条件, 正、逆反应速率随时间的变化如图,下列说法正确的是(　　) A.图①改变的条件可能是增大A的浓度,达到新平衡后A的转化率增大 B.图②改变的条件是加压,达到新平衡后A的转化率不变 C.图③改变的条件可能是减小A的浓度,达到新平衡后A的转化率减小 D.图④改变的条件是升温,达到新平衡后A的转化率减小 答案:D 增大A的浓度,达到新平衡后A的转化率减小,A项错误;加压后v正'、v逆'均增大,且v正'>v逆',平衡正向移动,B项错误;减小A的浓度,逆反应速率瞬时不变,C项错误。 4.(2024·山东威海高二检测)在一恒容密闭容器中,充入物质的量之和为6 mol的NO和Cl2,发生反应2NO(g)+Cl2(g)⥫⥬2NOCl(g)　ΔH<0。平衡时某反应物的平衡转化率与氯氮比及温度的关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A.图中纵坐标表示NO的平衡转化率 B.T1>T2 C.a、b、c三点Cl2的平衡转化率:b>a>c D.若容器容积为2 L,b点的平衡常数K为2 答案:C 根据图中信息可知,随着氯氮比的增大,平衡转化率增大,故图中纵坐标表示NO的平衡转化率,选项A正确;反应2NO(g)+Cl2(g)⥫⥬2NOCl(g)　ΔH<0为放热反应,升高温度平衡逆向移动,NO的平衡转化率减小,故T1>T2,选项B正确;a、b氯氮比不同,比值越大,氯气的平衡转化率越小,故b<a;b、c氯氮比相同,NO的平衡转化率越大,氯气的平衡转化率也增大,故b>c,选项C错误;若容器容积为2 L,b点时=1,则一开始充入的NO和Cl2各为3 mol,a、b两点温度相同,平衡常数相同,a点NO的平衡转化率为50%,=0.5,则NO和Cl2分别为4 mol和2 mol,根据三段式: 　　　　　　　　 2NO(g)+Cl2(g)⥫⥬2NOCl(g) 起始/(mol/L) 2 1 0 变化/(mol/L) 1 0.5 1 平衡/(mol/L) 1 0.5 1 平衡常数为K= mol-1·L=2 mol-1·L,选项D正确。 5.以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下: Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)⥫⥬CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1=-49.5 kJ·mol-1 Ⅱ.CO(g)+2H2(g)⥫⥬CH3OH(g)　ΔH2=-90.4 kJ·mol-1 Ⅲ.CO2(g)+H2(g)⥫⥬CO(g)+H2O(g)　ΔH3=+40.9 kJ·mol-1 不同压强下,按照n(CO2)∶n(H2)=1∶1投料,实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如图所示。 下列说法正确的是(　　) A.图甲表示的是CO2的平衡转化率随温度的变化关系 B.图乙中压强大小关系:p1<p2<p3 C.图乙T1时,三条曲线几乎交于一点,原因可能是此时以反应Ⅲ为主,压强改变对其平衡几乎没有影响 D.为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择高温高压的反应条件 C 图甲表示CH3OH的平衡产率随温度的变化关系,A项错误;相同温度下,压强越大,CH3OH的平衡产率越高,因此p1>p2>p3,B项错误;反应Ⅲ气体体积不变,改变压强不影响CO2的平衡转化率,C项正确;由图甲、乙可知,为了同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择低温、高压的条件,D项错误。 6.汽车尾气(用N2O表示)是空气污染源之一。回答下列问题: (1)用CO还原N2O的能量变化如图甲所示,则该反应的热化学方程式为  　 。  N2O(g)+CO(g)⥫⥬N2(g)+CO2(g)　ΔH=-362.8 kJ·mol-1 在相同温度和压强下,1 mol N2O和1 mol CO经过相同反应时间测得如下实验数据: 实验 温度/℃ 催化剂 N2O转化率/% 实验1 400 催化剂1 9.5 400 催化剂2 10.6 实验2 500 催化剂1 12.3 500 催化剂2 13.5 试分析在相同温度时,在催化剂2的催化下N2O转化率更高的原因是 _____________________________________________________________  　 。  在催化剂2的催化下,反应的活化能更低,反应速率更快,经过相同反应时间,N2O转化率更高 (1)由图甲可知,使用催化剂2时反应活化能降低程度比使用催化剂1时 大。由题表中数据可知,相同温度时,催化剂2催化时N2O转化率比催化剂1催化时高,说明在催化剂2催化下,反应的活化能更低,反应速率快,经过相同反应时间,N2O转化率更高。 (2)在体积均为1 L的密闭容器A(500 ℃,恒温)、B(起始500 ℃,绝热)两个容器中分别加入0.1 mol N2O、0.4 mol CO和相同催化剂。实验测得A、B容器中N2O的转化率随时间的变化关系如图乙所示。 ①B容器中N2O的转化率随时间的变化关系是图乙中的　　　　曲线(填字母)。  ②要缩短b曲线对应容器达到平衡的时间,但不改变N2O的平衡转化率,在催化剂一定的情况下可采取的措施是____________________________　　　　　　 　　　　 (答出1项即可)。  ③500 ℃时该反应的化学平衡常数K=　　　　(用分数表示)。  a 缩小容器容积(其他合理答案均可) (2)①反应N2O(g)+CO(g)⥫⥬N2(g)+CO2(g)的ΔH<0,容器B(绝热)的起始温度为500 ℃,反应正向进行放出热量,体系的温度升高,反应速率加快,达到平衡的时间缩短,故B容器中N2O的转化率随时间的变化关系是图乙中的a曲线。 ②该反应的正反应是气体总分子数不变的放热反应,缩短b曲线对应容器达到平衡的时间,但不改变N2O的平衡转化率,在催化剂一定的情况下可采取的措施是缩小容器容积或增大压强。 ③图中b曲线对应A容器中N2O的转化率,达到平衡时N2O转化率为25%,则有 　 　　　　　　　　　 N2O(g)+CO(g)⥫⥬N2(g)+CO2(g) 起始浓度/(mol·L-1) 0.1 0.4 0 0 转化浓度/(mol·L-1) 0.025 0.025 0.025 0.025 平衡浓度/(mol·L-1) 0.075 0.375 0.025 0.025 则500 ℃该反应的化学平衡常数K===。 $$