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
一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)
1.体积相同的甲、乙两个容器中,分别充有等物质的量的SO2和O2,在相同温度下发生反应2SO2+O22SO3,并达到平衡。在该过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO2的转化率为p%,则乙容器中SO2的转化率()
A.等于p% B.大于p% C.小于p% D.无法判断
【答案】B
【解析】乙容器保持压强不变,可看做先在保持体积不变反应达到平衡的基础上再减小体积(即增加各物质的浓度但反应物增加的程度大于产物),则乙容器的化学平衡可看作甲容器的化学平衡向右移动的结果。
2. 一定温度下,在容积恒定的密闭容器中,进行如下可逆反应:A(s)+2B(g)C(g)+D(g),当下列物理量不发生变化时,能表明该反应已达到平衡状态的是①混合气体的密度②容器内气体的压强③混合气体的总物质的量④B物质的量浓度( )
A.①④ B.②③ C.②③④ D.只有④
【答案】A
【解析】物质的量浓度不变是达到化学平衡的标志之一,密度等于总质量比总体积,而总质量不会变化,达到平衡时体积不变也可以表示达到了平衡。
3. 对可逆反应 4N3(g )+5O2 ( g)4NO(g)+ 6H2O ( g ) ,下列叙述正确的是
A.反应达到平衡时,若两种反应物的转化率相等,则起始投入的
n (NH3 ) : n (O 2 ) = 4:5
B.反应达到平衡后,对体系一直进行加压,平衡总是向逆向移动
C.反应达到平衡时,若向压强固定的密闭容器中充入稀有气体,平衡不移动
D.当v正(NH3 ) : v正(NO)= l : 1 时,说明该化学反应已经达到平衡
【答案】A
【解析】平衡时,反应物的转化率相等,则起始投人量之比应该等于化学计量数之比,故 A 正确;当加压到一定压强时,气态水变为非气态,平衡会向正向移动,故 B 也错;充入稀有气体而压强不变,相当于增大容积,平衡向体积增大方向移动, C 错; NH3、NO的正反应速率都是向右方向的速率,平衡与否其反应速率之比都等于化学计量数之比,故 D 错。
4. 一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2,发生下列反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),达到平衡后改变下述条件,SO3气体平衡浓度不改变的是( )
A.保持温度和容器体积不变,充入1 mol SO3(g)
B.保持温度和容器内压强不变,充入1 mol SO3(g)
C.保持温度和容器内压强不变,充入1 mol O2(g)
D.保持温度和容器内压强不变,充入1 mol Ar(g)
【答案】B
【解析】考查的是等效平衡。B中只充入SO3且保持压强不变,属于等效平衡;而A中体积不变则体系的压强会增大,在等效平衡后会再向右移动,所以SO2浓度变大;C中单独充入一种反应物,会使平衡向右移动,SO2的浓度变小;D中在压强不变的情况下充入惰性气体,会使反应物的分压减小,平衡向左移动,SO2的浓度变大。
5. 对于可逆反应,2AB3(g) A2(g) +3B2(g) ΔH > 0,下列图像正确的是( )
【答案】BD
【解析】A 中升高温度,正、逆反应速率都增大,由于该反应是吸热反应,正反应速率比逆反应速率增大得要快,因此,v(正)> v(逆),A错。B 在其他条件不变的情况下,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,本反应的正反应为吸热反应,故平衡向正反应方向移动,AB3%降低,温度高的反应速度快,达到平衡需要的时间短,所以图像中的拐点正确。所以B对。C增大压强,平衡朝气体体积缩小的反应方向移动,即向逆反应方向移动,AB3%增大,但C中压强大的曲线走向在下,故C错。D中压强一定时,温度越高,AB3%含量越小,当温度一定时,曲线走向向上,说明AB3%含量增大,故D正确
6.
7. 在5 L的密闭容器中充入2 mol A气体和1 mol B气体,在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g)2C(g),达平衡时,在相同温度下测得容器内混合气体的压强是反应前的,则A的转化率为
A.67% B.50% C.25% D.5%
【答案】B
【解析】同温度同体积时,气体的物质的量之比等于压强之比,故反应后的物质的量为
(2+1) mol×=2.5 mol,再由差量法可知反应掉的A为1 mol,即A转化率为×
100%=50%
二、非选择题(本题包括4个大题,共58分)
8. 已知反应N2(g)+O2(g)2NO(g),在2216 K时的Kp=1.1010-3。
(1) 求反应NO(g)N2(g)+O2(g)在2216 K下的Kp值。
(2) 在2216 K下,若反应开始时只有氮气和氧气,且其物质的量之比为1:1,求氮气的平衡转化率。
答案:(1)30.15(2)1.63%
解析:NO(g)N2(g)+O2(g)Kp’=
N2(g)+O2(g)2NO(g)
起始物质的量 1 1 0
转化物质的量 x x 2x
平衡物质的量 1-x 1-x 2x
x=0.0163
故氮气的转化率为
9.在一定条件下,二氧化硫和氧气发生反应:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH