高中化学每日一题(14)

14. 恒容密闭容器中，

等物质的量的C₃H₈和SO₂发生的总反应如下：

达到平衡时，相关物质平衡组成随温度变化关系如图。下列说法正确的是

A. 该反应的ΔH < 0，ΔS > 0

B. L点C₃H₈的消耗速率大于a物质的生成速率

C. M点该反应的Kx=0.135（用物质的量分数代替浓度计算）

D. N点C₃H₈的平衡转化率为75%

先尝试作答

答案在后面...... 

答案：D    此题考查的是化学平衡及相关计算

A.

根据图中曲线可知：

①温度升高，C₃H₈物质的量分数持续减小，

平衡正向移动，依据勒夏特列原理，

正反应吸热，ΔH > 0；

②反应前气体总计量数为4，

  反应后气体总计量数为6，

正向气体分子数增多，混乱度增大，ΔS > 0。

判断熵变时，

优先看反应前后‌气体计量数总和‌的变化。

‌气体分子数增多‌ → 混乱度增大，ΔS > 0，熵增。

‌气体分子数减少‌ → 混乱度减小，ΔS < 0，熵减。

B.

随温度升高，

C₃H₈曲线下降，物质的量分数减小，

因此上升曲线a、b、c分别对应

C₃H₆、H₂O、H₂S的物质的量分数变化。

a为生成物C₃H₆，

C₃H₈的消耗速率、C₃H₆的生成速率

均为正反应速率，

二者化学计量数均为3，化学计量数之比为 1:1，

反应速率之比等于计量数之比，也是 1:1，

所以任意时刻二者速率都相等，

因此L点二者速率相等。

C.

第一种解法：

设初始时C₃H₈和SO₂均为n mol，

SO₂ 转化了x mol，列三段式：

平衡时总物质的量 

=[(n−3x)+(n−x)+3x+x+2x]mol=(2n+2x)mol，

M点时，C₃H₈与H₂O的物质的量分数相等，

因此可求出

n(C₃H₈)=1/6 , n(SO₂)=1/3 ,

 n(C₃H₆)=1/4 , n(H₂S)=1/12 , 

n(H₂O)=1/6 

N点时，C₃H₈(g)与H₂S(g)的物质的量分数相等

解得n=4x，

则C₃H₈的平衡转化率=3x/n=3x/4x =75%

第二种解法：

设初始时n(C₃H₈)=n(SO₂)=1 mol，

M点C₃H₈和H₂O的物质的量相等，

设此时n(H₂O)=y mol，

则反应的C₃H₈=3/2y mol，

剩余C₃H₈=(1−3/2y) mol，

列等式1−3/2y = y，解得y=0.4。

此时各物质的量：

C₃H₈=0.4 mol、SO₂=0.8 mol、

C₃H₆=0.6 mol、H₂S=0.2 mol、

H₂O=0.4 mol，

总物质的量=2.4 mol。代入Kx表达式：

设N点n(H₂S)=z mol，

此时C₃H₈和H₂S的物质的量相等，

剩余C₃H₈为(1−3z) mol，

列等式1−3z=z，解得z=0.25。

则C₃H₈的转化率:

（3×0.25 mol）/1 mol×100%=75%

一定要认真分析逐步的解析！！！