55化学平衡常数、平衡转化率的计算及应用

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1、化学平衡常数、平衡转化率的计算及应用题型一　“三段式”计算平衡常数及平衡转化率1．(2019·烟台调研)一定温度下有可逆反应：A(g)＋2B(g)⇌2C(g)＋D(g)。现将5molA和10molB加入体积为2L的密闭容器中，反应至10min时改变某一条件，C的物质的量浓度随时间变化关系如图所示。下列有关说法中正确的是(　　)A．在0～5min内，正反应速率逐渐增大B．反应从起始至5min时，B的转化率为50%C．5min时的平衡常数与10min时的平衡常数不相等D．第15min时，B的体积分数为25%2．(2018·福建

2、高三三模)如图，甲容器有一个移动活塞，能使容器保持恒压。起始时向甲中充入2molSO2、1molO2，向乙中充入4molSO2、2molO2。甲、乙的体积都为1L(连通管体积忽略不计)。保持相同温度和催化剂存在的条件下，关闭活塞K，使两容器中各自发生下述反应：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)。达平衡时，甲的体积为0.8L。下列说法正确的是(　　)A．乙容器中SO2的转化率小于60%B．平衡时SO3的体积分数：甲＞乙C．打开K后一段时间，再次达到平衡，甲的体积为1.4LD．平衡后向甲中再充入2molSO2、1mol

3、O2和3molSO3，平衡向正反应方向移动3．将4molCO(g)和amolH2(g)混合于容积为4L的恒容密闭容器中，发生反应：CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g),10min后反应达到平衡状态，测得H2为0.5mol·L－1。经测定v(H2)＝0.1mol·L－1·min－1。下列说法正确的是(　　)A．平衡常数K＝2B．H2起始投入量为a＝6C．CO的平衡转化率为66.7%D．平衡时c(CH3OH)＝0.4mol·L－1题型二　化学平衡常数及平衡转化率的综合应用4．(2018·太原诊断)合成氨工业涉及固体燃料的

4、气化，需要研究CO2与CO之间的转化。为了弄清其规律，让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应C(s)＋CO2(g)⇌2CO(g)　ΔH，测得压强、温度对CO、CO2的平衡组成的影响如图所示：回答下列问题：(1)p1、p2、p3的大小关系是____________，欲提高C与CO2反应中CO2的平衡转化率，应采取的措施为_______________________。图中a、b、c三点对应的平衡常数大小关系是__________________________________。(2)900℃、1.013MPa时，

5、1molCO2与足量碳反应达平衡后容器的体积为V，CO2的转化率为__________，该反应的平衡常数K＝________________。(3)将(2)中平衡体系温度降至640℃，压强降至0.1013MPa，重新达到平衡后CO2的体积分数为50%。条件改变时，正反应和逆反应速率如何变化？___________________________，二者之间有何关系？__________________。5．(2018·广东佛山质检)甲醇水蒸气重整制氢(SRM)系统简单，产物中H2含量高、CO含量低(CO会损坏燃料电池的交换膜

6、)，是电动汽车氢氧燃料电池理想的氢源。反应如下：反应Ⅰ(主)：CH3OH(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋3H2(g)　ΔH1＝＋49kJ·mol－1反应Ⅱ(副)：H2(g)＋CO2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＝＋41kJ·mol－1温度高于300℃则会同时发生反应Ⅲ：CH3OH(g)⇌CO(g)＋2H2(g)　ΔH3(1)计算反应Ⅲ的ΔH3＝________。(2)反应Ⅰ能够自发进行的原因是_______________________________________________，升温有利于提高CH3O

7、H转化率，但也存在一个明显的缺点是_____________________。(3)如图为某催化剂条件下，CH3OH转化率、CO生成率与温度的变化关系。①随着温度的升高，CO的实际反应生成率没有不断接近平衡状态生成率的原因是______________(填字母)。A．反应Ⅱ逆向移动B．部分CO转化为CH3OHC．催化剂对反应Ⅱ的选择性低D．催化剂对反应Ⅲ的选择性低②随着温度的升高，CH3OH实际反应转化率不断接近平衡状态转化率的原因是_____________________________________________

8、_______________________________________________③写出一条能提高CH3OH实际反应转化率而降低CO生成率的措施__________________________________________________________________________