《有关反应限度的计算方法》有关反应限度的计算方法 - 人教版高考化学复习化学知识点练习 - 读趣百科

《有关反应限度的计算方法》有关反应限度的计算方法

1单选题

在容积可变的密闭容器中,2mol N$_2$和8mol H$_2$在一定条件下发生反应,达到平衡时,H$_2$的转化率为25%,则平衡时氮气的体积分数接近于(  )

A
5%
B
10%
C
15%
D
20%

题目答案

C

答案解析

分析:

容积可变的密闭容器中,发生N$_2$+3H$_2$$\underset{}{\overset{一定条件}{\rightleftarrows}}$2NH$_3$,

开始 2 8 0

转化 $\frac {2}{3}$ 2 $\frac {4}{3}$

平衡 (2-$\frac {2}{3}$) 6 $\frac {4}{3}$

根据同温同压下物质的量之比等于体积之比来计算平衡时的氮气的体积分数.

解答:

解:达到平衡时,H$_2$的转化率为25%,则转化的氢气的物质的量为8mol×25%=2mol,则

容积可变的密闭容器中,发生N$_2$+3H$_2$$\underset{}{\overset{一定条件}{\rightleftarrows}}$2NH$_3$,

开始 2 8 0

转化 $\frac {2}{3}$ 2 $\frac {4}{3}$

平衡 (2-$\frac {2}{3}$) 6  $\frac {4}{3}$

则平衡时的氮气的体积分数为$\frac {2-$\frac {2}{3}$}{(2-$\frac {2}{3}$)+6+$\frac {4}{3}$}$×100%≈15%,

故选C.

点评:

本题考查化学平衡的计算,明确三段法计算及物质的量之比等于体积之比的关系即可解答,题目难度不大.

2单选题

在一定温度下,向一个容积为2L的密闭容器内(预先加入催化剂)通入2mol NH$_3$,经过一段时间后,测得容器内的压强为起始时的1.2倍.则NH$_3$的转化率为(  )

A
25%
B
80%
C
10%
D
20%

题目答案

D

答案解析

分析:

令平衡时参加反应NH$_3$的物质的量为xmol,利用三段式表示出平衡时各组分的物质的量,利用压强之比等于物质的量之比,结合平衡时容器内气体压强为起始时的1.2倍列方程计算x的值,进而计算NH$_3$的转化率.

解答:

解:令平衡时参加反应N$_2$的物质的量为xmol,利用三段式表示出平衡时各组分的物质的量:

2NH$_3$ (g)N$_2$(g)+3H$_2$(g)

开始(mol):2 0 0

变化(mol):x 0.5x 1.5x

平衡(mol):2-x   0.5x 1.5x

所以2-x+0.5x+1.5x=2×1.2

解得x=0.4,所以NH$_3$的转化率为$\frac {0.4}{2}$×100%=20%

故选D.

点评:

本题考查化学平衡转化率的计算,难度中等,解决此类问题时可以利用化学平衡的三段式进行计算,抓住压强之比等于物质的量之比;

3单选题

在一定条件下,将3mol A和1mol B两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g).2min末该反应达到平衡,生成0.8mol D,并测得C的浓度为0.2mol•L_.下列判断正确的是(  )

A
A的转化率为40%
B
2 min内B的反应速率 为0.2 mol•(L•min)_
C
x=2
D
若混合气体的密度不变,则表明该反应已达到平衡状态

题目答案

A

答案解析

分析:

A、根据生成的D的物质的量,利用物质的量之比等于化学计量数之比计算参加反应的A的物质的量,再利用转化率定义计算;

B、根据v=$\frac {$\frac {△n}{V}$}{△t}$计算v(D),再利用速率之比等于化学计量数之比计算v(B);

C、根据n=cV计算生成C的物质的量,结合D的物质的量,利用物质的量之比等于化学计量数之比计算x的值;

D、容器的容积不变,混合气体的质量不变,密度为定值,始终不变.

解答:

解:A、2min末该反应达到平衡,生成0.8mol D,由方程式3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g)可知,参加反应的A的物质的量为:0.8mol×$\frac {3}{2}$=1.2mol,故A的转化率为$\frac {1.2mol}{3mol}$×100%=40%,故A正确;

B、2min内生成0.8mol D,故2 min内D的反应速率v(D)=$\frac {$\frac {0.8mol}{2L}$}{2min}$=0.2 mol•(L•min)_,速率之比等于化学计量数之比,故v(B)=$\frac {1}{2}$v(D)=$\frac {1}{2}$×0.2 mol•(L•min)_=0.1 mol•(L•min)_,故B错误;

C、平衡时生成的C的物质的量为0.2mol•L_×2L=0.4mol,物质的量之比等于化学计量数之比,故0.4mol:0.8mol=x:2,解得x=1,故C错误;

D、容器的容积不变,混合气体的质量不变,密度为定值,始终不变,故混合气体的密度不变,不能说明反应达到平衡状态,故D错误;

故选A.

点评:

考查化学平衡的有关计算、反应速率的有关计算、平衡状态的判断等,难度中等,注意平衡状态的判断,选择判断的物理量应随反应发生变化,该物理量不再变化,说明到达平衡.

4单选题

把2.5mol A和2.5mol B混合盛入容积为2L的密闭容器里,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌x C(g)+2D(g),经5s反应达平衡,在此5s内C的平均反应速率为0.2mol•L_•s_,同时生成1mol D,下列叙述中错误的是(  )

A
达到平衡状态时A的转化率为50%
B
x=4
C
达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强比为6:5
D
5s内B的反应速率v(B)=0.05 mol/(L•s)

题目答案

A

答案解析

分析:

根据三段式解题法,求出混合气体各组分物质的量的变化量、平衡时各组分的物质的量.

平衡时,生成的C的物质的量为 0.2mol/(L•s)×5s×2L=2mol,

3A(g)+B(g)⇌XC(g)+2D(g),

开始(mol):2.5 2.5 0 0

变化(mol):1.5 0.5 0.5X 1

平衡(mol):1 2 2 1

X=4,

根据相关计算公式计算相关物理量.

解答:

解:根据三段式解题法,求出混合气体各组分物质的量的变化量、平衡时各组分的物质的量.

平衡时,生成的C的物质的量为 0.2mol/(L•s)×5s×2L=2mol,

3A(g)+B(g)⇌XC(g)+2D(g),

开始(mol):2.5 2.5 0 0

变化(mol):1.5 0.5 0.5X 1

平衡(mol):1 2 2 1

x=4

A、(2)平衡时A的转化率为$\frac {1.5mol}{2.5mol}$×100%=60%,故A错误;

B、反应速率之比等于化学计量数之比,则$\frac {v(C)}{v(D)}$=$\frac {0.2}{0.1}$=$\frac {x}{2}$,X=4,故B正确;

C、达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强比=(1+2+2+1):(2.5+2.5)=6:5,故C正确;

D、v(B)=$\frac {$\frac {0.5mol}{2L}$}{5s}$=0.05mol/(L•s),故D正确;

故选A.

点评:

本题考查化学平衡的计算,题目难度中等,注意根据三段式法计算平衡时各物质的物质的量是解答该题的关键.

5单选题

在合成氨反应中,开始充入a mol N$_2$和b mol H$_2$,在一定条件下,反应达平衡,测得NH$_3$占混合气体的25%,则平衡时N$_2$的转化率是(  )

A
$\frac {0.1+10b}{a}$%
B
0.1(a+b)%
C
33.3%
D
$\frac {10a+10b}{a}$%

题目答案

D

答案解析

分析:

N$_2$ (g)+3H$_2$(g)⇌2NH$_3$(g)

起始(mol) a b 0

反应(mol) x 3x 2x

平衡(mol) a-x b-3x 2x

达平衡,测得NH$_3$占混合气体的25%,则$\frac {2x}{a+b-2x}$=25%,

则x=0.1(a+b)mol,以此计算转化率.

解答:

解:设转化的氮气为xmol,则

N$_2$ (g)+3H$_2$(g)⇌2NH$_3$(g)

起始(mol) a b 0

反应(mol) x 3x 2x

平衡(mol) a-x b-3x 2x

达平衡,测得NH$_3$占混合气体的25%,则$\frac {2x}{a+b-2x}$=25%,

则x=0.1(a+b)mol,

所以氮气的转化率为$\frac {0.1(a+b)mol}{amol}$×100%=$\frac {10a+10b}{a}$%,

故选D.

点评:

本题考查化学平衡的计算,明确化学平衡三段法计算方法是解答本题的关键,注意体积分数及转化率的计算,题目难度中等.

6多选题

(多选)将4mol A气体和2mol B气体置于1L的恒容密闭容器中发生反应:2A(g)+B(g)=2C(g).在反应到2s时测得C的浓度为1.2mol/L,下列说法正确的是(  )

A
2 s时物质A的浓度为2.8 mol/L
B
2 s时物质B的浓度为1.4 mol/L
C
用物质A表示的反应速率为1.2 mol/(L•s)
D
用物质B表示的反应速率为0.6 mol/(L•s)

题目答案

AB

答案解析

分析:

根据化学反应速率等于单位时间内浓度的变化量及根据反应2A(g)+B(g)2C(g),并利用三段式法计算,据此解答.

解答:

解:利用三段式法计算:起始A的浓度为4mol/L,B的浓度为2mol/L,经2s后侧得C的浓度为1.2mol•L_,

2A(g)+B(g)2C(g),

起始:4mol/L 2mol/L 0

变化:1.2mol/L 0.6mol/L 1.2mol/L

2S时:2.8mol/L 1.4mol/L 1.2mol/L

A、2s时物质A的浓度为2.8 mol/L,故A正确

B、2s时物质B的浓度为1.4 mol/L,故B正确;

C、物质A表示的反应速率为v(A)=$\frac {1.2mol/L}{2s}$=0.6mol•L_•s_,故C错误;

D、2s内,用物质B表示的反应的平均速率$\frac {0.6mol/L}{2s}$=0.3mol•L_•s_,故D错误;

故选AB.

点评:

本题考查化学反应速率有关计算,难度不大,学生应学会利用三段式计算方法来表示各个量,并进行相关的计算.

7单选题

在容积恒定的密闭容器中放入2 mol A和1 mol B在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g),当达到平衡时测得压强减小$\frac {1}{6}$,则B的转化率为(  )

A
60%
B
50%
C
40%
D
30%

题目答案

B

答案解析

分析:

体积恒定,在相同温度下,气体的物质的量之比等于压强之比,设B转化了xmol,则根据反应的方程式利用差量法计算.

解答:

解:设B转化了xmol

2A(g)+B(g)⇌2C(g)△n

2mol 1mol 0mol 1mol

2xmol xmol 2xmol xmol

则有$\frac {x}{3}$=$\frac {1}{6}$

x=0.5,

则B转化了0.5mol,

B的转化率为$\frac {0.5}{1}$×100%=50%,

故选:B.

点评:

本题考查化学平衡的计算,题目难度不大,注意根据压强变化利用差量法计算.

8单选题

在容积可变的密闭容器中,2mol A和8mol B在一定条件下发生反应:A+3B⇌2C,达到平衡时,B的转化率为25%,则平衡时A的体积分数接近于(  )

A
5%
B
10%
C
15%
D
20%

题目答案

C

答案解析

分析:

根据B的转化率计算参加反应的B的物质的量,利用三段式计算平衡时各组分的物质的量,根据物质的量之比等于体积之比来计算平衡时的A的体积分数.

解答:

解:达到平衡时,B的转化率为25%,则转化的B的物质的量为8mol×25%=2mol,则:

A+3B⇌2C

开始(mol):2 8 0

变化(mol):$\frac {2}{3}$ 2 $\frac {4}{3}$

平衡(mol):$\frac {4}{3}$ 6 $\frac {4}{3}$



则平衡时A的体积分数为$\frac {$\frac {4}{3}$mol}{$\frac {4}{3}$mol+6mol+$\frac {4}{3}$mol}$×100%≈15%,

故选C.

点评:

本题考查化学平衡的计算,明确三段法计算及物质的量之比等于体积之比的关系即可解答,题目难度不大.

9单选题

在一定条件下,向5L密闭容器中充入2mol A气体和1mol B气体,发生可逆反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g),达到平衡时容器内B的物质的量浓度为0.1mol/L,则A的转化率为(  )

A
67%
B
50%
C
25%
D
5%

题目答案

B

答案解析

分析:

依据题干条件,结合化学平衡的三段式列式计算,依据转化率=$\frac {转化的物质的量}{起始物质的量}$×100%计算.

解答:

解:平衡时B的物质的量为0.1mol/L×5L=0.5mol,则

2A(g)+B(g)⇌2C(g)

起始量(mol) 2 1 0

变化量(mol) 1 0.5 1

平衡量(mol) 1 0.5 1

则A的转化率=$\frac {1mol}{2mol}$×100%=50%,

故选B.

点评:

本题考查了化学平衡的计算应用,反应物转化率的计算应用,掌握三段式计算方法是解题关键,注意单位的统一,题目较简单.