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专题28 化学平衡常数及转化率的计算
(建议完成时间:45 分钟 实际完成时间:_______分钟)
目 录
考点一 化学平衡常数的含义与应用
考点二 化学平衡常数及转化率的计算
考点一 化学平衡常数的含义与应用
1.(2023·安徽·校联考模拟预测)向一个
的绝热刚性容器中通入
和
,在一定条件下
发生反应
,正反应速率随时间变化的示意图如下,下列结论正确的是
A.升高温度,该反应的平衡常数将增大
B.从反应开始到达到平衡,逆反应速率先增大后减小
C.体系压强不再变化,说明反应达到平衡
D.从容器中分离出少量
后,
增加,
减小,平衡正向移动
【答案】C
【分析】向一个
的绝热刚性容器中通入
和
,因此和外界没有热交换,随着反应进行,
容器的温度会发生改变。从图像可以看出,随反应进行,反应物浓度减小,但是正反应速率增大,说明反
应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响,该反应为放热反应,即生成
物的总能量低于反应物的总能量。
【解析】A.由分析可知,该反应为放热反应,升高温度,该反应的平衡常数将减小,错误;B.在达到平
衡之前,逆反应速率始终增大,错误;C.反应
是气体体积不变的反
应,反应过程中气体总物质的量不变,根据理想气体状态方程
,可以看出,压强与温度成正比,
只要反应还在向右进行,容器的温度就会持续升高,压强就会一直增大。因此,压强不变可以说明达到了
平衡状态,正确;D.从容器中分离出少量
后,平衡正向移动,
都减小,错误;故选C。
2.(2023·广东惠州·统考一模)氨气在工业上应用广泛,已知反应
,反应相同时间,
的体积百分数随温度的变化情况如图所示,下列相关描述正确的是
1
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A.线上的点均代表平衡时刻的点
B.逆反应速率:
C.b 点时
D.平衡常数值:
【答案】D
【分析】由图可知,c 点氨气的体积百分数最大,说明反应达到平衡,则c 点以前为平衡的形成过程,c 点
以后为平衡的移动过程。
【解析】A.由分析可知,c 点以前均未达到平衡,故A 错误;B.温度越高,反应速率越快,则d 点逆反
应速率大于a 点,故B 错误;C.由分析可知,b 点反应未达到平衡,正反应速率大于逆反应速率,故C 错
误;D.该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,由分析可知,c 点以后为
平衡的移动过程,则c 点平衡常数大于d 点,故D 正确;故选D。
3.(2023·江苏·统考一模)硫及其化合物有着广泛的作用。硫元素具有多种化合价,在一定条件下能发生
相互转化。不同温度下硫单质的状态和分子结构不同,
环状分子的结构为
。合理应
用和处理含硫的化合物,在生产生活中有重要意义。利用甲烷可以除去
,反应为
。下列说法正确的是
A.上述反应的
B.上述反应的化学平衡常数
C.及时分离出
(g),正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
D.上述反应中生成1mol
,转移电子的数目约为
【答案】D
【解析】A.反应为气体分子数增大的反应,熵变大于零;A 错误;B.由方程式可知,上述反应的化学平
衡常数
,B 错误;C.及时分离出
(g),平衡向正反应方向移动,但是物质
浓度减小,正反应速率减小, C 错误;D.反应中硫元素化合价由+6 变为0,
,则上述反应中生
成1mol
,转移电子的数目约为
,D 正确;故选D。
4.(2023·辽宁葫芦岛·统考一模)活性炭基材料烟气脱硝技术备受当前研究者关注,其反应原理为
。下列说法不正确的是
2
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A.增大压强,平衡向脱硝方向移动
B.上述脱硝反应平衡常数
C.若恒容体系内密度恒定不变,反应达到了平衡
D.每处理标准状况下2.24LNO,转移电子0.2 mol
【答案】A
【解析】A.该反应反应前后气体体积不变,改变压强,不影响平衡状态,A 错误;B.上述脱硝反应平衡
常数
,B 正确;C.因C(s)是固体,反应未平衡时,气体的总质量会发生改变,达到平
衡后,气体总质量保持不变,因此若恒容体系内密度恒定不变,反应达到了平衡,C 正确;D.处理NO
时,N 元素从+2 价降至0 价,标准状况下2.24LNO 的物质的量为0.1mol,因此每处理标准状况下
2.24LNO,转移电子0.2 mol,D 正确;故选A。
5.(2023·北京朝阳·统考一模)向体积为1L 的密闭容器中充入一定量
,发生反应:
编号
温度(℃)
起始物质的量(mol)
平衡物质的量(mol)
I
0.40
0.16
0.16
II
0.20
0.09
0.09
下列说法不正确的是
A.
B.
℃,该反应的平衡常数K=4
C.II 中存在:
D.
℃时,向该容器中充入物质的量均为0.2mol 的3 种气体,反应将逆向进行
【答案】D
【解析】A.结合已知数据列
温度时三段式:
该温度下平衡常数K1=
温度时三段式:
3
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该温度下平衡常数K2=
该反应
,温度升高平衡逆向移动减小, 由K2> K1可知,
,故A 正确;B.由A 中分析可知,
℃,该反应的平衡常数K=4,故B 正确;C.II 中存在
的起始物质的量为0.2mol。则其起始
浓度=0.2mol/L,结合物料守恒可知:存在反应
,故C 正确;D.
℃时,向该容器中充入物质的量均为0.2mol 的3 种气体,则此时Qc=
<K1,反应将正向进行,故D 错误;故选:D。
6.(2023·江苏·统考二模)用粗硅制备多晶硅,主要发生的反应有:①
;
。下列说法正确的是
A.反应①的
B.反应②的化学平衡常数
C.制备多晶硅的过程中应设法循环使用
和HCl
D.1mol 晶体硅中含有4mol Si—Si 键
【答案】C
【解析】A.由方程式可知,反应①是熵减的反应,反应ΔS<0,故A 错误;B.由方程式可知,反应②的
化学平衡常数K=
,故B 错误;C.由方程式可知,反应①的反应物氯化氢是反应②的生
成物,反应①的生成物氢气是反应②的反应物,所以为了提高原料的利用率,制备多晶硅的过程中应设法
循环使用氢气和氯化氢,故C 正确;D.晶体硅中每个硅原子与4 个硅原子形成硅硅键,每个硅硅键为2
个硅原子所共有,则每个硅原子形成硅硅键的数目为4×
=2,则1mol 晶体硅中含有2mol 硅硅键,故D 错
误;故选C。
7.(2023·江西·江西师大附中校联考模拟预测)已知恒容密闭容器中发生反应:
,平衡体系中气体的平均相对分子质量(M)在不同温度下随压强的变化曲线如图所示,下列叙述
正确的是
4
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A.温度:
B.平衡常数:
C.反应速率:
D.当M 为200.25 时转化率约为33%
【答案】D
【分析】该反应为气体体积增大的吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,气体的物质的量增大,
由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,则气体的平均相对分子质量减小,由图可知,T1条件下
气体的平均相对分子质量大于T2条件下气体的平均相对分子质量,则温度T1大于T2。
【解析】A.由分析可知,反应温度T1大于T2,故A 错误;B.平衡常数为温度函数,温度不变,平衡常
数不变,该反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,平衡常数增大,则平衡常数的大小关系
为
,故B 错误;C.温度越高,反应速率越快,压强越大,反应速率越快,由图可知,b
点压强大于a 点,由分析可知,b 点反应温度高于a 点,则b 点反应速率快于b 点,故C 错误;D.设起始
时双聚氯化铝的物质的量为1mol,平衡时氯化铝的物质的量为2amol,由气体的平均相对分子质量为200.5
可得:267×(1—a)+133.5×2a=200.5×(1+a),解得a=
,则双聚氯化铝的转化率为
×100%≈33.3%,故D
正确;故选D。
8.(2023·江苏南京·南京市中华中学校联考一模) 含氯化合物在生产生活中应用广泛。舍勒发现将软锰
矿和浓盐酸混合加热可产生氯气,该方法仍是当今实验室制备氯气的主要方法之一,工业上以
为原
料可制得
、
、
、
和
等。在催化剂
作用下,通过氧气直接氧化氯化氢制备氯
气。该反应为可逆反应,热化学方程式为
。对于反应
,下列说法正确的是
A.上述反应
B.上述反应平衡常数
C.其他条件相同,增大
,
的转化率减小
D.上述反应中消耗
,转移电子的数目为
【答案】C
5
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【解析】A.反应后气体的物质的量减小,则△S<0,A 错误;B.根据平衡常数定义,该平衡反应的平衡
常数为
,B 错误;C.增大
,相当于增大HCl 的量,则HCl 的转化率降低,C
正确;D.1molO2反应转移电子数目为4×6.02×1023,D 错误;故选:C。
9.(2023·北京西城·北师大实验中学校考三模)一定温度下,在容积恒为1L 的容器中通入一定量
,
发生反应
,体系中各组分浓度随时间(t)的变化如下表。
t/s
0
20
40
60
80
/
(mol/L)
0.100
0.062
0.048
0.040
0.040
/
(mol/L)
0
0.076
0.104
0.120
0.120
下列说法正确的是
A.0~60s,
的平均反应速率为
B.升高温度,反应的化学平衡常数值减小
C.80s 时,再充入
、
各0.12mol,平衡不移动
D.若压缩容器使压强增大,达新平衡后混合气颜色比原平衡时浅
【答案】C
【分析】该反应为分子数增大且为吸热反应,可利用勒夏特列原理解题。
【解析】A.0~60s,
的浓度变化量为0.100-0.040=0.060mol/L,根据
,得
mol/(L·s)=0.06mol/(L·min),故A 错误;B.该反应吸热,升高温度平衡常数
增大,故B 错误;C.该温度下,平衡常数
,再充入
、
各0.12mol,
,K=Qc,平衡不移动,故C 正确;D.该反应为气体系数之和增大的反应,压缩
体积压强增大,平衡逆向进行,但是各组分浓度增加,颜色加深,故D 错误;故选C。
10.(2023·江西·校联考模拟预测)工业上,常用氨气脱硝。向恒容密闭容器中充入NO2和NH3,发生反
应:
△H,测得NO2的平衡转化率与温度投料比x【
6
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】的关系如图所示。净反应速率
。下列叙述错误的是
A.△H<0
B.投料比:x2>x1
C.平衡常数K:a>b=c
D.净反应速率:a=b<c
【答案】D
【解析】A.根据图示,其他条件相同,升高温度,NO2的平衡转化率降低,平衡逆向移动,正反应是放
热反应,故A 正确;B.增大氨气的浓度,平衡正向移动,NO2的平衡转化率增大,NH3与NO2的投料比
越大,NO2的平衡转化率越大,即x2>x1,故B 正确;C.平衡常数只与温度有关,a 点对应温度较低,K
较大;b、c 点对应温度相等,K 也相等,故C 正确;D.a、b、c 都是平衡点,正、逆反应速率相等,净
反应速率等于0,即a、b、c 的净反应速率相等,故D 错误;选D。
考点二 化学平衡常数及转化率的计算
1.(2023·辽宁沈阳·辽宁实验中学校考模拟预测)
可以和
发生反应:
。一定温度下,向某恒容密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的
气
体,反应过程中
气体和
气体的浓度与时间的关系如图所示。下列说法正确的是
A.
时该化学反应达到平衡状态
B.平衡后向容器内充入
,重新达到平衡时
增大
C.4 min 时,
的转化率约为71.4%
D.4 min 内,
的平均反应速率
7
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【答案】C
【解析】A.由图可知,t1min 时c(CO2)=c(CO),相同条件下t1min 后c(CO2)仍在减小,c(CO)仍在增大,则
t1min 时该化学反应没有达到平衡状态,故A 错误;B.该反应的平衡常数K=
,只与温度有关,温
度不变则K 不变,所以重新达到平衡时
不变,故B 错误;C.由图可知,4min 时,CO2的转化率
为
×100%≈71.4%,故C 正确;D.由图可知,4min 内CO 的平均反应速率v(CO)=
=0.125mol L
⋅
-1 min
⋅
-1,故D 错误;故选:C。
2.(2023·广东·统考二模)某温度下,向恒温、恒压容器中充入3molH2和1molCO2,在催化剂作用下发
生反应:3H2(g)+CO2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)
H
△<0,平衡时体系中H2、CO2和H2O 的物质的量分数(x)
与平衡总压的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.曲线a 表示x(H2O)随压强的变化情况
B.其他条件不变,降低温度会使x(b)和x(c)减小
C.Q 点CO2的转化率为75%
D.若起始压强为106Pa,将容器改为恒容容器,平衡时x(a)>x1
【答案】D
【解析】A.由图可知,随着平衡总压的增大,平衡正向移动,水的物质的量分数增大,则曲线a 表示
x(H2O)随压强的变化情况,A 正确;B.由选项A 分析可知,a 表示x(H2O),则x(b)和x(c)应该表示反应物,
该反应物为放热反应,其他条件不变,降低温度,平衡正向移动,则会使x(b)和x(c)减小,B 正确;C.随
着压强增大,反应平衡是正向移动,H2O 物质的量分数逐渐增大,故a 是表示H2O (g),H2初始物质的量更
大,故其平衡体系中物质的量分数更大(相比CO2),可得b 是表示H2(g),c 是表示CO2(g) ,假设Q 点时,
转化的CO2是a mol,列三段式,
Q 点平衡时H2O(g) 、H2(g)物质的量分数相等,即物质的量相等,可得3-3a=a,a=0.75,则Q 点CO2的转
8
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化率为
75%,C 正确;D.该反应为气体计量系数减小的反应,若起始压强为106Pa,将
容器改为恒容容器,则随着反应进行,压强减小,平衡逆向移动,水的含量减小,即平衡时x(a)<x1,D 错
误;故选D。
3.(2023 秋·浙江·高三校联考开学考试)某2L 密闭容器中投入NO、O2分别为2mol、1mol,只发生反应:
2NO+O2
2NO2,在不同温度下、相同时间(t min)内NO 的转化率如下表所示。则下列说法正确的是
温度/℃
5
30
70
80
转化率/%
10
80
80
50
A.该反应是吸热反应
B.若温度为50℃,NO 的转化率>80%,
C.30℃、70℃温度下,t min 时的
生成速率相等
D.80℃温度下,该反应的平衡常数为2
【答案】B
【解析】A.根据表格数据可知,随着温度升高,速率加快,50℃、30℃ t min 未达平衡,70℃、80℃温度
下t min 时反应已经达到平衡,为平衡转化率,平衡转化率随升高温度而减小,根据勒夏特列原理知该反
应为放热反应,A 错误;A.由选项A 中分析和表格数据可知,50℃时NO 的转化率大于80%,B 正确;
A.30℃、70℃转化率相同,但温度不同,t min 时的NO2生成速率不一定相等,C 错误;A.80℃温度反
应t min 时已建立该条件下的平衡,NO、O2的起始浓度分别为1 mol/L,0.5 mol/L,NO 的转化率为50%,
则NO、O2、NO2的平衡浓度分别为0.5 mol/L、0.25mol/L、0.5mol/L,故
,
D 错误;故答案为:B。
4.(2023·河南郑州·统考一模)已知反应
,在716K 时向密闭容器中
充入一定量的HI 气体,平衡时气体混合物中碘化氢的物质的量分数
为78%。测得
和
的关系如图所示。
下列结论不正确的是
9
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A.该反应的压力平衡常数
约为0.02
B.增大体系压强,平衡不发生移动,平衡常数
不变
C.温度降低,
、
均减小,平衡向逆反应方向移动
D.温度升高,反应重新达到平衡时,图中表示平衡的点可能是A 和D
【答案】D
【解析】A.平衡时气体混合物中碘化氢的物质的量分数
为78%,则
=11%,故HI 的
平衡分压为:0.78p 总,H2、I2的平衡分压为:0.11p 总,该反应的压力平衡常数
=
约为0.02,A 正确;B.由反应方程式
可知,反应前
后气体的体积不变,故增大体系压强,平衡不发生移动,平衡常数仅仅是温度的函数,温度不变,平衡常
数
不变,B 正确;C.由题干可知,该反应正反应是一个吸热反应,故温度降低,
、
均减小,平
衡向逆反应方向移动,C 正确;D.该反应是吸热反应,升高到某一温度时,反应速率加快,平衡向正向
向移动,x(HI)减小,x(H2)增大,当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,v 正~x(HI)和v 逆~x
(H2)相对应的点可能分别为A、E,D 错误;故答案为:D。
5.(2023·辽宁葫芦岛·统考模拟预测)在容积均为1L 的密闭容器M(500℃,恒温)、N(起始500℃,绝热)
中分别加入
、
和相同催化剂,发生反应:
。
实验测得M、N 容器中
的转化率随时间的变化关系如图。下列说法错误的是
A.该反应的ΔH>0
B.500℃该反应的化学平衡常数K 约为0.022
C.M 容器中
的转化率随时间的变化关系是图中的曲线b
D.反应平衡后,向N 容器中再加入
、
,
的平衡转化率减小
【答案】A
【解析】A.两容器的起始温度相同,如图所示,0~100s 内,曲线a 的N2O 的平衡转化率较高,则曲线a
的反应速率较快,说明曲线a 的温度较高,则该反应是放热反应,
,A 错误;B.根据曲线b,达到
10
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平衡时N2O 的转化率为25%,则
,500℃该反
应的化学平衡常数K 约为
0.022,B 正确;C.反应为放热反应,则N(起始500℃,
绝热)容器的温度会升高,反应速率加快,故N 容器中N2O 的转化率随时间的变化关系是图中的曲线a,M
(500 容器℃,恒温)容器中N2O 的转化率随时间的变化关系是图中的曲线b,且温度升高,N2O 的平衡转化
率降低,C 正确;D.反应为气体分子数不变的反应,若为恒温容器,平衡不移动,但N 容器为绝热容器,
再加入
、
,反应放热,平衡逆向移动,
的平衡转化率减小,D 正确;答案选A。
6.(2023·广东汕头·金山中学校考一模)还原CoO 制备Co 可通过下列两个反应实现:
I.CoO(s)+H2(g)
Co(s)+H2O(g)
II.CoO(s)+CO(g)
Co(s)+CO2(g)
723K 下,在初始压强相同(均为12.0kPa)的甲、乙两密闭容器中分别发生反应I、反应II,得到部分气体的
分压随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.甲容器中,10~40min 内用H2表示的平均反应速率v(H2)=0.15kPa·min-l
B.增大起始时容器的压强,CoO 的平衡转化率增大
C.此条件下,选择CO 还原CoO 的效率更高
D.723K 时,反应Ⅱ的平衡常数Kp=119
【答案】B
【解析】A.甲容器中,10~40min 内,氢气分压变化为(7.5-3.0)kPa=4.5kPa,用氢气表示的平均反应速
率为
=0.15kPa/min,故A 说法正确;B.根据题所给反应方程式,反应前后气体系数之和相等,增
大起始时压强,平衡不移动,CoO 的平衡转化率不变,故B 说法错误;C.根据两个图像可知,CO 还原
CoO 的速率更快,达到平衡时间更短,CO 还原CoO 达到平衡时,CO2分压为11.9kPa,起始压强为
12.0kPa,说明CO 还原CoO 转化更彻底,因此选择CO 还原CoO 的效率更高,故C 说法正确;D.达到平
衡时,CO2分压为11.9kPa,该反应前后气体系数相等,总压强不变,即CO 的分压为0.1kPa,Kp=
=119,故D 说法正确;答案为B。
11
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7.(2023·广东·统考二模)乙酸甲酯催化醇解反应方程式为:
,已知
,
,其中
、
为速率常数,
为物质的量分数。己醇和乙酸甲酯按物质的量之比1 1∶投料,测得348K、338K 两个温度下乙酸甲酯转化
率
随时间
的变化关系如图所示,下列说法中错误的是
A.曲线①②中,曲线①对应的
更大
B.升高温度,该醇解平衡向正反应方向移动
C.a、b、c、d 四点中,
与
差值最大的是b 点
D.338K 时,该反应的化学平衡常数为1
【答案】C
【分析】根据图像可知,①曲线的反应速率最快,说明温度高,即曲线①对应温度为348K,曲线②对应
温度为338K;
【解析】A.温度越高,反应速率越快,
值越大,根据分析以及图像可知,曲线①对应的
更大,故A
说法正确;B.由图可知,温度越高,乙酸甲酯转化率越高,反应正向进行程度变大,说明反应为吸热反
应,故升高温度,该醇解平衡向正反应方向移动,故B 说法正确;C.
、
是温度的函数,该反应为吸
热反应,升高温度,平衡向正反应方向进行,
受温度的影响较大,因此升高温度,
增大程度大于
,
即
-
的值最大的是曲线①;据图像可知,a 点是反应向正方向进行,c 点为平衡点,随着反应进行,v
正逐渐减小,v 逆逐渐增大,因此四点中,
与
差值最大的是a 点,故C 说法错误;D.338K 时,令乙酸
甲酯的物质的量为1mol,C6H13OH 的物质的量为1mol,则达到平衡时,消耗乙酸甲酯、C6H13OH 的物质的
量均为1mol×50%=0.5mol,则生成CH3COOC6H13和甲醇的物质的量为0.5mol,K=
,故D 说法
正确;故选C。
8.(2023·浙江金华·浙江省丽水中学校联考一模)用CH4还原SO2不仅可以消除污染,而且可以得到单质
S,反应如下:
t℃时,在容积为2L 的恒容密闭容器
中测的反应在不同时刻各物质的物质的量如下表:
物质的量(mol)时间(min)
0
2
4
6
8
10
12
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物质
SO2
4.8
2.64
1.8
1.8
2.1
2.1
CO2
0
1.08
1.5
1.5
1.75
1.75
下列说法不正确的是
A.前2min 的平均反应速率v(CH4)=0.27mol·L-1·min-1
B.6min 时SO2的转化率等于10min 时SO2的转化率
C.其它条件不变,在第10min 后降低温度,可使容器中的CO2的浓度升高到1.4mol·L-1
D.向容器内通入适量的H2S,会使平衡逆向移动
【答案】C
【解析】A.根据
可知,前2min 甲烷物质的量变化
1.08mol,则
,故A 正确;B.根据表中数据可知6min 时SO2的
转化量为4.8mol-1.8mol=3mol,SO2转化率为
=62.5%;6min 后向反应体系中加入二氧化硫,导
致平衡发生移动,10min 时处于新的平衡,根据硫原子守恒,加入的SO2的物质的量为
0.3mol+(1.75mol-1.5mol) 2=0.8mol,则SO2的转化率为
=62.5%;所以转化率相等,故B 正
确;C.10min 时,二氧化硫浓度1.05mol/L,二氧化碳浓度0.875mol/L,若不改变容器体积,结合方程式,
当二氧化硫全部转化为二氧化碳的浓度1.2mol/L,但该反应为可逆反应,低温平衡正向移动,二氧化碳浓
度不能达到1.4mol/L,故C 错误;D.H2S 会与二氧化硫发生氧化还原反应,导致平衡逆向移动,故D 正
确;答案选C。
9.(2023·重庆沙坪坝·重庆八中校考二模)一定条件下,在容积为2 L 的恒容密闭容器中通入2 mol
发生反应
,一定温度下,测得
的转化率随时间的变化曲线如图所示,在
60 min 时反应达到平衡状态。
下列说法错误的是
A.a 点处的逆反应速率小于b 点处的正反应速率
B.0~10 min 内,
的平均反应速率
C.其他条件不变,若在恒压条件下发生反应,平衡时
的转化率大于50%
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D.60 min 后,保持温度不变,向该容器中再通入0.5 mol
和1 mol
,则反应逆向进行
【答案】D
【分析】据图,
,则
;
【解析】A.b 点仍处于从正反应建立平衡的途中,则b 点处的逆反应速率小于b 点处的正反应速率,b 点
处NO 和O2的浓度大于a 点处的,则a 点处的逆反应速率小于b 点处的逆反应速率,更小于b 点处的正反
应速率,A 正确;B. 0~10 min 内,
的平均反应速率
,B 正确;C. 其他条件不变,若在恒压条件
下发生反应,等效于减压平衡右移,则平衡时
的转化率大于50%,C 正确;D. 60 min 后,保持温度
不变,向该容器中再通入0.5 mol
和1 mol
,则
,反应正向进行,D 错误;答案选D。
10.(2023·湖南·校联考一模)利用反应
可实现从燃煤烟气中
回收硫。向三个体积相同的恒容密闭容器中通入
和
发生反应,反应体系的总压强
随时间的变化如图所示。下列说法错误的是
A.实验b 中,40min 内CO 的平均反应速率
B.与实验a 相比,实验b 改变的条件是加入催化剂
C.实验b 中
的平衡转化率是75%
D.实验abc 相应条件下的平衡常数:
【答案】D
【分析】反应为放热反应,三个反应容器体积相同且恒容,反应物起始量相同,实验a、b 起始压强相同,
说明反应温度相同,实验b 达到平衡快,反应速率大,但两者平衡状态相同,说明实验b 使用了催化剂;
与实验a 相比,实验c 达到平衡快,反应速率大,且平衡时体系压强大,说明实验c 的反应温度更高。
【解析】A.对反应
,反应时混合气体减小的物质的量相同于消耗SO2
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的物质的量,根据压强之比等于物质的量之比,实验b 中, 40min 内体系压强减小了
,相当于二氧
化硫的分压强减小了40kPa,则CO 的分压强减小了80kPa,故CO 的平均反应速率为
,A 正确;B.根据分析知实验b 改变的条件是加入催化剂,B 正确;C.设
达到平衡状态时,SO2消耗了
,列三段式得:
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