专题04 化学反应的方向与限度(考题猜想)(6大题型)-2024-2025学年高二化学上学期期中考点大串讲(苏教版2019选择性必修1)
2024-10-10
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学苏教版选择性必修1 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第二单元 化学反应的方向与限度 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 化学平衡 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 813 KB |
| 发布时间 | 2024-10-10 |
| 更新时间 | 2024-11-25 |
| 作者 | 专心致志 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2024-10-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47860245.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题04 化学反应的方向与限度
题型1自发过程和自发反应
题型2化学反应进行方向的判据
题型3可逆反应
题型4化学平衡状态
题型5化学平衡常数
题型6平衡转化率
▉题型1 自发过程与自发反应
【例1】下列过程属非自发的是
A.水由高处向低处流 B.室温下水结成冰
C.气体从高密度处向低密度处扩散 D.煤气的燃烧
【变式1-1】下列过程是非自发的是
A.加热铁棒一端,热量传向另一端
B.使铁棒上的铁锈转化成单质铁
C.气体从高密度处向低密度处扩散
D.煤气的燃烧
【变式1-2】下列不属于自发进行的变化是
A.红墨水加到清水使整杯水变红 B.冰在室温下融化成水
C.电解饱和食盐水 D.铁器在潮湿的空气中生锈
【变式1-3】下列说法正确的是
A.食物在常温下腐败是自发进行 B.凡是放热反应都是自发的
C.自发反应都是熵增大的反应 D.原电池的反应是属于不是自发反应
▉题型2 化学反应进行方向的判据
【例2】下列说法正确的是
A.放热反应无需加热即可进行,而吸热反应则必须在加热条件下才能进行
B.若反应物的总能量低于生成物的总能量,则该反应放热
C.冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程
D.能够自发进行的反应一定是熵增的过程
【变式2-1】关于反应: ,下列说法正确的是
A.该反应的 B.该反应在任何温度下都能自发进行
C.正反应的活化能大于逆反应的活化能 D.降低温度,反应物中活化分子百分数不变
【变式2-2】对于化学反应方向,下列说法错误的是
A.非自发的反应不能通过改变条件使其成为自发反应
B.一定温度下,反应的,
C.自发进行的化学反应的方向,应由焓判据和熵判据的复合判据来判断
D.常温下反应能自发进行,则该反应的
【变式2-3】下列说法正确的是
A.反应N2+3H22NH3的△H<0,△S>0
B.反应2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H>0在常温下能自发进行
C.反应2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s)的△H<0,则该反应能在高温自发进行
D.反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)常温下不能自发进行,则该反应的△H>0
【变式2-4】下列对熵的理解错误的是
A.等质量的同种物质气态时熵值最大,固态时熵值最小
B.体系越有序,熵值越小;越混乱,熵值越大
C.从焓判据来看,△H<0有利于反应的自发进行
D.25℃、 1.01×105Pa时,2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)是熵减反应
▉题型3 可逆反应
【例3】对于反应,下列四个图中可以表示该反应在一定条件下为可逆反应的是
A. B. C. D.
【变式3-1】对于放热反应,下列说法正确的是
A.反应物的总能量小于生成物的总能量 B.该反应的逆反应是吸热反应
C.升高温度可以使反应速率减小 D.增大的浓度能使完全转化
【变式3-2】密闭容器中,一定量的和在一定条件下发生反应生成,经过足够长的时间,反应“停止”了。可以说明该反应是可逆反应的判断是
A.反应生成了 B.和消耗完了
C.只有和共同存在 D.、和共同存在
【变式3-3】在密闭容器中进行如下反应:X2(g)+Y2(g) 2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是
A.Z为0.3 mol·L-1 B.X2为0.2 mol·L-1
C.Y2为0.4 mol·L-1 D.c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.55 mol·L-1
▉题型4 化学平衡状态
【例4】一定条件下,在体积为2L的密闭容器中,充入和,发生反应:。能说明该反应达到平衡状态的是
A.反应中与的物质的量浓度相等时
B.
C.单位时间内每消耗,同时消耗
D.混合气体的密度保持不变
【变式4-1】在一定条件下,某容器内充入N2和H2合成氨,以下叙述中错误的是
A.开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零
B.随着反应的进行,正反应速率减小,最后降为零
C.随着反应的进行,正反应速率减小,逆反应速率增大,最后相等
D.在反应过程中,正反应速率的减小等于逆反应速率的增加
【变式4-2】在恒温恒容密闭容器中,投入一定量X,发生反应:,下列叙述中能说明该反应达到平衡状态的是
①单位时间内生成n mol Z的同时消耗2n mol Y
②Y的浓度不再改变
③Y与Z的物质的量之比为2:1
④2v(Y)正=v(Z)逆
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑥容器内密度不再改变
A.①②③ B.①②⑤ C.②③⑤ D.②④⑥
【变式4-3】一定条件下,将与以体积比置于密闭容器中发生反应: ,下列能说明反应达到平衡状态的是
A.体系压强保持不变
B.混合气体颜色保持不变
C.和的体积比保持不变
D.每消耗的同时生成
▉题型5 化学平衡常数
【例5】一定条件下,将NO和O2按比例充入反应容器,发生反应。温度、压强对平衡转化率的影响如图所示。下列分析正确的是
A.压强大小:
B.温度升高,该反应的平衡常数增大
C.条件下,该反应的平衡常数一定为
D.条件下,的平衡转化率为
【变式5-1】某温度下,CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数K1=20,在同一温度下,反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数K2为
A.2500 B.50 C.0.02 D.0.05
【变式5-2】在时,密闭容器中、、三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表所示:
物质
初始浓度
平衡浓度
下列说法错误的是
A.增大压强使平衡向生成的方向移动,平衡常数增大
B.反应可表示为,其平衡常数为
C.反应达平衡时,的转化率为
D.改变温度可以改变此反应的平衡常数
【变式5-3】把2.5 mol A和2.5 mol B混合,装入容积为2 L的密闭容器里,发生反应:3 A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经5s反应达平衡,在此5s内C的平均反应速率为0.2 mol/(L·s),同时生成1 mol D,下列叙述错误的是
A.x=4
B.达到平衡时容器内气体的压强与起始时的压强比为6:5
C.达到平衡时B的体积分数约为33%
D.该反应的平衡常数Kc=8
▉题型6 平衡转化率
【例6】将催化加氢转化为高附加值的化学品及燃料,有助于减少人们对化石燃料的依赖,并可缓解带来的环境压力。刚性容器中反应达到平衡后,若其他条件不变,充入,下列关系正确的是
A. B.
C. D.
【变式6-1】体积完全相同的两个容器A和B,已知A装有SO2和O2各1g,B只装有SO2和O2各2g,在相同温度下两个容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),达到平衡时A中SO2的转化率为a%,B中SO2的转化率为b%,则A、B两容器中SO2转化率的关系正确的是
A.a%>b% B.a%=b% C.2a%=b% D.a%<b%
【变式6-2】一定条件下,在密闭容器中发生反应: ,当达到平衡时,下列各项措施不能提高乙烯转化率的是
A.减小容器的容积 B.等压下通入Ar气
C.分离出部分乙烷 D.降低反应温度
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专题04 化学反应的方向与限度
题型1自发过程和自发反应
题型2化学反应进行方向的判据
题型3可逆反应
题型4化学平衡状态
题型5化学平衡常数
题型6平衡转化率
▉题型1 自发过程与自发反应
【例1】下列过程属非自发的是
A.水由高处向低处流 B.室温下水结成冰
C.气体从高密度处向低密度处扩散 D.煤气的燃烧
【答案】B
【解析】A. 自然界中水由高处向低处流是自发过程,故A不符合;
B. 室温下冰的融化是自发过程,其逆向室温下水结成冰是非自发的,故B符合;
C. 气体从高密度处向低密度处扩散是自发过程,故C不符合;
D. 煤气的燃烧是自发过程,故D不符合;
故选B。
【变式1-1】下列过程是非自发的是
A.加热铁棒一端,热量传向另一端
B.使铁棒上的铁锈转化成单质铁
C.气体从高密度处向低密度处扩散
D.煤气的燃烧
【答案】B
【解析】根据自发过程的定义来进行判断。热量从高温处传向低温处、金属的腐蚀、气体从高密度处向低密度处扩散、煤气的燃烧都是自发的,其逆向过程都是非自发的,答案选B。
【变式1-2】下列不属于自发进行的变化是
A.红墨水加到清水使整杯水变红 B.冰在室温下融化成水
C.电解饱和食盐水 D.铁器在潮湿的空气中生锈
【答案】C
【解析】A.扩散现象,是熵增加的自发过程,A不符合题意;
B.冰的熔点为0℃,水常温是液体,冰在室温下融化成水,是熵增加的自发过程,B不符合题意;
C.电解饱和食盐水,是在外电场的作用下强制发生的氧化还原反应,不是自发过程,C符合题意;
D.铁在潮湿的空气中生锈是发生了自发的氧化还原反应,属于电化学腐蚀,是自发进行的化学过程,D不符合题意;
综上所述答案为C。
【变式1-3】下列说法正确的是
A.食物在常温下腐败是自发进行 B.凡是放热反应都是自发的
C.自发反应都是熵增大的反应 D.原电池的反应是属于不是自发反应
【答案】A
【分析】反应能否自发进行取决于焓变和熵变的综合判据,当△G=△H-T•△S<0时,反应可自发进行,以此解答该题。
【解析】A. 食物可在常温下腐败,为自发进行的氧化还原反应,故A正确;
B. 反应能否自发进行取决于焓变和熵变的综合判据,放热反应不一定能自发进行,如铝热反应应在高温下进行,故B错误;
C. 自发进行的反应熵不一定增大,如氨气和HCl反应生成氯化铵,故C错误;
D. 原电池的反应属于自发的氧化还原反应,故D错误;
故选A。
▉题型2 化学反应进行方向的判据
【例2】下列说法正确的是
A.放热反应无需加热即可进行,而吸热反应则必须在加热条件下才能进行
B.若反应物的总能量低于生成物的总能量,则该反应放热
C.冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程
D.能够自发进行的反应一定是熵增的过程
【答案】C
【解析】A.放热反应是指反应物的总能量高于生成物的总能量的化学反应,有些放热反应也需要加热,如燃烧反应,吸热反应是指反应物的总能量低于生成物的总能量的化学反应,有些吸热反应不需要加热就能进行,故A错误;
B.若反应物的总能量低于生成物的总能量,则该反应吸热,故B错误;
C.冰在室温下自动熔化成水的过程是混乱度增加的过程,ΔS>0,是熵增过程,故C正确;
D.低温条件下,放热且熵减的反应也能自发进行,则能够自发进行的反应不一定是熵增的过程,故D错误;
答案选C。
【变式2-1】关于反应: ,下列说法正确的是
A.该反应的 B.该反应在任何温度下都能自发进行
C.正反应的活化能大于逆反应的活化能 D.降低温度,反应物中活化分子百分数不变
【答案】A
【解析】A.该反应为气体分子数减小的反应,ΔS<0,A正确;
B.反应为放热的熵减反应,高温不利于反应自发进行,B错误;
C.反应为放热反应,则正反应的活化能小于逆反应的活化能,C错误;
D.降低温度,分子能量降低,反应物中活化分子百分数减小,D错误;
故选A。
【变式2-2】对于化学反应方向,下列说法错误的是
A.非自发的反应不能通过改变条件使其成为自发反应
B.一定温度下,反应的,
C.自发进行的化学反应的方向,应由焓判据和熵判据的复合判据来判断
D.常温下反应能自发进行,则该反应的
【答案】A
【解析】A.根据△G=△H-T△S,△G<0反应自发,因此某些非自发的反应能通过改变条件使其成为自发反应,故A错误;
B.反应是熔融氯化钠的电解,是吸热反应,,反应后气体分子数增多,是熵增加的过程,故B正确;
C.根据△G=△H-T△S<0可以自发进行,自发进行的化学反应的方向,应由焓判据和熵判据的复合判据来判断,故C正确;
D.根据△G=△H-T△S<0常温可以自发进行,该反应,则,故D正确;
故选A。
【变式2-3】下列说法正确的是
A.反应N2+3H22NH3的△H<0,△S>0
B.反应2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H>0在常温下能自发进行
C.反应2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s)的△H<0,则该反应能在高温自发进行
D.反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)常温下不能自发进行,则该反应的△H>0
【答案】D
【分析】ΔH-TΔS<0反应能够自发进行;
【解析】A.反应为放热的熵减反应,则△H<0,△S<0,A错误;
B.反应为吸热的熵减反应,不能自发进行,B错误;
C.反应为放热的熵减反应,则反应能在低温自发进行,C错误;
D.ΔH-TΔS<0反应能够自发进行,该反应为熵增反应,常温下不能自发进行,则该反应为吸热反应,△H>0,D正确;
故选D。
【变式2-4】下列对熵的理解错误的是
A.等质量的同种物质气态时熵值最大,固态时熵值最小
B.体系越有序,熵值越小;越混乱,熵值越大
C.从焓判据来看,△H<0有利于反应的自发进行
D.25℃、 1.01×105Pa时,2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)是熵减反应
【答案】D
【解析】A.熵是指体系的混乱度,同物质气体熵大于液体大于固体,故A正确;
B.熵是指体系的混乱度,熵越大越混乱,体系越有序,熵值越小;越混乱,熵值越大,故B正确;
C.若△H<0,表示反应放热,有利于自发进行,故C正确;
D.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)反应是气体体积增大的反应,也是熵增大的反应,故D错误;
故选D。
▉题型3 可逆反应
【例3】对于反应,下列四个图中可以表示该反应在一定条件下为可逆反应的是
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】可逆反应中反应物和生成物共存,HI、和都是双原子分子,则体系中应含有3种双原子分子。
【解析】A.图中只含有1种双原子分子,故A不符合题意;
B.图中含有2种双原子分子,故B不符合题意;
C.图中含有3种双原子分子,故C符合题意;
D.图中含有3种双原子分子和2种单原子分子,故D不符合题意;
故答案选C。
【变式3-1】对于放热反应,下列说法正确的是
A.反应物的总能量小于生成物的总能量 B.该反应的逆反应是吸热反应
C.升高温度可以使反应速率减小 D.增大的浓度能使完全转化
【答案】B
【解析】A.反应为放热反应,因此反应物的总能量大于生成物的总能量,A错误;
B.反应为放热反应,因此该反应的逆反应是吸热反应,B正确;
C.温度越高,反应速率越快,因此升高温度可以使反应速率加快,C错误;
D.反应为可逆反应,因此增大的浓度,平衡正向移动,可以提高SO2的转化率,但不能使完全转化,D错误;
答案选B。
【变式3-2】密闭容器中,一定量的和在一定条件下发生反应生成,经过足够长的时间,反应“停止”了。可以说明该反应是可逆反应的判断是
A.反应生成了 B.和消耗完了
C.只有和共同存在 D.、和共同存在
【答案】D
【解析】可逆反应是指在同一条件下,正反应和逆反应同时进行的反应,反应物不能完全转化为生成物,故可以说明该反应是可逆反应的判断是、和共同存在,故D正确;
故选D。
【变式3-3】在密闭容器中进行如下反应:X2(g)+Y2(g) 2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是
A.Z为0.3 mol·L-1 B.X2为0.2 mol·L-1
C.Y2为0.4 mol·L-1 D.c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.55 mol·L-1
【答案】A
【解析】可逆反应是指在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。可逆反应中,反应体系中各物质一定共存,如果B、C选项中的数据存在,则Z的浓度为0,这是不可能的,A选项符合题意;又因为该反应是总体积不变的反应,达到平衡时,不论X2、Y2、Z怎么变化,总物质的量不会改变,总浓度也不会改变,即:c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.6 mol·L-1。
▉题型4 化学平衡状态
【例4】一定条件下,在体积为2L的密闭容器中,充入和,发生反应:。能说明该反应达到平衡状态的是
A.反应中与的物质的量浓度相等时
B.
C.单位时间内每消耗,同时消耗
D.混合气体的密度保持不变
【答案】C
【解析】A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度相等时,不能说明二者浓度保持不变,就不能判断是否达到平衡,故A错误;
B.没有说明是哪个方向的速率,反应速率方向未知,就不能判断是否达到平衡状态,故B错误;
C.单位时间内每消耗3molH2,同时消耗1molH2O,说明正逆反应速率相同,反应达到平衡状态,故C正确;
D.因气体的质量不变,容器的体积不变,则无论是否达到平衡状态,都存在混合气体的密度不随时间的变化而变化,不能判断是否达到平衡状态,故D错误;
故本题选C。
【变式4-1】在一定条件下,某容器内充入N2和H2合成氨,以下叙述中错误的是
A.开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零
B.随着反应的进行,正反应速率减小,最后降为零
C.随着反应的进行,正反应速率减小,逆反应速率增大,最后相等
D.在反应过程中,正反应速率的减小等于逆反应速率的增加
【答案】B
【分析】氮气与氢气反应可逆,在一定条件下,某容器内充入N2和H2合成氨,随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,正反应速率逐渐减小,生成物浓度逐渐增加,逆反应速率逐渐增大,直至正反应速率等于逆反应速率,但不为0时,反应达到限度,据此分析解答。
【解析】根据上述分析可知,
A.开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零,A正确;
B.随着反应的进行,正反应速率减小,但最终形成动态平衡,速率不会为0,B错误;
C.随着反应的进行,正反应速率减小,逆反应速率增大,最后两者相等,达到平衡状态,C正确;
D.在反应过程中,正反应速率不断减小,正反应速率的减小等于逆反应速率的增加,D正确;
故选B。
【变式4-2】在恒温恒容密闭容器中,投入一定量X,发生反应:,下列叙述中能说明该反应达到平衡状态的是
①单位时间内生成n mol Z的同时消耗2n mol Y
②Y的浓度不再改变
③Y与Z的物质的量之比为2:1
④2v(Y)正=v(Z)逆
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑥容器内密度不再改变
A.①②③ B.①②⑤ C.②③⑤ D.②④⑥
【答案】B
【解析】①单位时间内生成nmolZ的同时消耗2nmolY,即正、逆反应速率相等,说明反应已达平衡,①符合题意;
②Y的浓度不再改变,说明正、逆反应速率相等,反应已达平衡,②符合题意;
③反应开始后Y与Z的物质的量之比一直为2:1,所以Y与Z的物质的量之比为2:1 不能说明反应是否达到平衡,③不符合题意;
④2v(Y)正=v(Z)逆不能说明正逆反应速率相等,根据反应速率之比等于计量数之比,v(Y)正=2v(Z)逆才能说明反应达到平衡状态,④不符合题意;
⑤该反应前后为物质的量改变的反应,因此混合气体的平均相对分子质量不再改变说明反应已达平衡,⑤符合题意;
⑥气体总质量不变,体积不变,容器内密度始终不变,因此容器内密度不再改变,不能说明反应已达平衡,⑥不符合题意;
综上所述,①②⑤能说明反应已达平衡,B符合题意。
【变式4-3】一定条件下,将与以体积比置于密闭容器中发生反应: ,下列能说明反应达到平衡状态的是
A.体系压强保持不变
B.混合气体颜色保持不变
C.和的体积比保持不变
D.每消耗的同时生成
【答案】B
【解析】A.该反应为反应前后气体化学计量数不变的可逆反应,在反应过程中,气体的总物质的量始终不变,又因为容器恒容,所以容器内压强始终不变,所以体系压强保持不变不能说明反应达到了化学平衡状态,故A错误;
B.该反应中NO2为红棕色气体,在恒容容器中,混合气体颜色保持不变说明NO2的浓度已不再变化,则NO2的正逆反应速率相等,即化学反应达到了平衡状态,故B正确;
C.将体积比为1:2的NO2和SO2的混合气体置于密闭容器中发生反应,SO3与NO以1:1体积比生成,所以在反应过程中和平衡状态时SO3与NO体积比都是1:1,因此SO3与NO的体积比保持不变不能说明化学反应达到了平衡状态,故C错误;
D.消耗SO3和生成NO2为同一方向的反应,不能说明化学反应达到了平衡状态,故D错误;
故选B。
▉题型5 化学平衡常数
【例5】一定条件下,将NO和O2按比例充入反应容器,发生反应。温度、压强对平衡转化率的影响如图所示。下列分析正确的是
A.压强大小:
B.温度升高,该反应的平衡常数增大
C.条件下,该反应的平衡常数一定为
D.条件下,的平衡转化率为
【答案】D
【解析】A.由方程式可知,该反应为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,NO转化率增大,因此,故A错误;
B.由图可知,升高温度,NO转化率减小,平衡逆向移动,反应的平衡常数减小,故B错误;
C.反应前后气体的化学计量数不相等,平衡常数与体积有关,由于体积未知、物质的浓度未知,不能计算平衡常数,故C错误;
D.条件下,平衡时NO转化率为20%,NO和按物质的量之比2∶1充入反应容器,且按2∶1反应,二者转化率相等,即的平衡转化率为20%,故D正确;
故选D。
【变式5-1】某温度下,CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数K1=20,在同一温度下,反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数K2为
A.2500 B.50 C.0.02 D.0.05
【答案】D
【解析】互为可逆反应,化学平衡常数互为倒数,所以的平衡常数。
故答案选D。
【变式5-2】在时,密闭容器中、、三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表所示:
物质
初始浓度
平衡浓度
下列说法错误的是
A.增大压强使平衡向生成的方向移动,平衡常数增大
B.反应可表示为,其平衡常数为
C.反应达平衡时,的转化率为
D.改变温度可以改变此反应的平衡常数
【答案】A
【分析】转化浓度,A为0.05mol·L-1,B为0.15 mol·L-1,C为0.1 mol·L-1,所以该反应可以表示为X(g)+3Y(g)⇌2Z(g);
【解析】A.三个物质都是气体,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,则平衡向正反应方向移动;但是平衡常数只和温度有关,温度不变,平衡常数也不变,故A错误;
B.由分析可知,该反应可表示为,平衡常数K===,故B正确;
C.平衡时,X的转化率为,故C正确;
D.平衡常数只和温度有关,改变温度可以改变此反应的平衡常数,故D正确;
故选A。
【变式5-3】把2.5 mol A和2.5 mol B混合,装入容积为2 L的密闭容器里,发生反应:3 A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经5s反应达平衡,在此5s内C的平均反应速率为0.2 mol/(L·s),同时生成1 mol D,下列叙述错误的是
A.x=4
B.达到平衡时容器内气体的压强与起始时的压强比为6:5
C.达到平衡时B的体积分数约为33%
D.该反应的平衡常数Kc=8
【答案】D
【解析】A.5s内D的平均反应速率为,,所以x=4,故A正确;
B.平衡时容器内,所以,根据反应方程式可知,、,容器内气体总物质的量为:,反应前气体总物质的量为:,恒容密闭容器中气体压强之比等于物质的量之比,所以达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强比为压强比为6:5,故B正确;
C.达到平衡时,容器内气体总物质的量为6mol,则体积分数,故C正确;
D.该反应的平衡常数,故D错误;
故选D。
▉题型6 平衡转化率
【例6】将催化加氢转化为高附加值的化学品及燃料,有助于减少人们对化石燃料的依赖,并可缓解带来的环境压力。刚性容器中反应达到平衡后,若其他条件不变,充入,下列关系正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】达到平衡后,若其他条件不变,充入反应物,平衡正向移动,另一种反应物氢气的平衡转化率会升高,但可逆反应的平衡转化率达不到100%,受氢气物质的量的限制,后面太多二氧化碳的通入对氢气的平衡转化率影响不大,C正确;
故选C。
【变式6-1】体积完全相同的两个容器A和B,已知A装有SO2和O2各1g,B只装有SO2和O2各2g,在相同温度下两个容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),达到平衡时A中SO2的转化率为a%,B中SO2的转化率为b%,则A、B两容器中SO2转化率的关系正确的是
A.a%>b% B.a%=b% C.2a%=b% D.a%<b%
【答案】D
【分析】
根据题意知,A、B两个容器是同温同体积的,而B中各气体的量是A的2倍,则B中压强较大,增大压强平衡正向移动,故SO2转化率增大。
【解析】根据分析可知b%>a%,故答案选D。
【变式6-2】一定条件下,在密闭容器中发生反应: ,当达到平衡时,下列各项措施不能提高乙烯转化率的是
A.减小容器的容积 B.等压下通入Ar气
C.分离出部分乙烷 D.降低反应温度
【答案】B
【分析】根据反应方程式可知,该反应是正反应是一个气体体积减小的放热反应。
【解析】A.缩小容器的容积,即增大压强,平衡正向移动,乙烯转化率提高,故A不符合题意;
B.等压下通入Ar气,相当于各物质的分压减小,平衡逆向移动,乙烯转化率降低,故B符合题意;
C.分离出部分乙烷,减小生成物浓度,平衡正向移动,乙烯转化率提高,故C不符合题意;
D.降低反应温度,平衡正向移动,乙烯转化率提高,故D不符合题意;
故选B。
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