化学转化率怎么计算(全国通用版2019高考化学总复习优编增分练一化学反应速率平衡图像)

alan

2022-04-20 22:40:43

(一)化学反应速率、平衡图像、图表简答、计算专题训练

1.氮氧化物是大气中的主要污染物，可被强氧化剂氧化去除。已知的反应是noeqoal (-，2)+s2oeqoal (2-，8)+2oh-((noeqoal (-，3)+2soeqoal (2-，4)+H2O。在不同的温度下，Noeqoal (-，2)的去除率与平衡时过硫酸钠(Na2S2O8)的初始浓度之间的关系如下图所示。

(1)比较a点和b点的反应速率:va与________vb成反比vb(填" > " " & lt或者“=”)

(2)随着温度的升高，化学平衡常数k _______________(填“升高”、“不变”或“降低”)。

答案(1) < (2)增加

分析(1)B点的初始浓度和温度大于a点，浓度和温度越高，反应速度越快，即va的倒数

2.N2O在金粉表面热分解:2N2O (g) = = 2N2 (g)+O2 (g)

δH .回答以下问题:在一定温度下，测得的c(N2O)与时间T的关系如图。

给定瞬时反应速率V与c(N2O)的关系式为V = KCN (N2O) (K为反应速率常数)，则K = ______ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _时，则K = _ _ _ _ _ _

答案是0.001 0摩尔·升-1分钟-1 0

根据图像分析，在同一时间间隔内，化学反应速率相等，时间分别为20和40，即有k× 0.08n = k× 0.06n，n = 0，0-20min时，用N2O表示的化学反应速率为(0.10-0.08)/20mol。

l-1·min-1 = 0.0010摩尔·l-1·min-1。代入上式，我们得到k = 0.0010mol·l-1·min-1。

3.碳酸钠作为固硫剂，氢气还原辉钼矿的原理是mos 2(s)+4h 2(g)+2 a2co 3(s)((Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)δh，实验测得的相关平衡变化曲线如图所示。

(1)图1中A点对应的平衡常数KP = KP = _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(已知A点压力为0.1 MPa，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压力×物质的量分数)。

(2)根据以上分析可以得出，在图2中，表示逆反应的平衡常数(k逆)的曲线是______________(填“A”或“B”)，T1对应的平衡常数是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _的

答案(1) 4× 10-4 (2) B1.0

解析(1)在图1中的A点，氢气和水蒸气的体积分数等于40%，所以CO的体积分数为20%，说明氢气、一氧化碳和水蒸气的摩尔比为2: 1: 2，所以对应的平衡常数KP = (2)温度升高，氢气的体积分数降低，说明平衡正在向正反应进行，该反应是吸热的，所以温度升高，正反应的平衡常数增大。在T1时，正负反应速率的平衡常数相等，因此对应的平衡常数为1.0。

4.一个研究小组研究了臭氧氧化-碱吸收同时脱除SO2和NO的过程。氧化过程的反应原理、反应热和活化能数据如下:

反应ⅰ: NO (g)+O3 (g) ((NO2 (g)+O2 (g))

δH1 =-200.9千焦·摩尔-1

反应ⅱ: SO2(克)+O3(克)((SO3(克)+O2(克))

δH2 =-241.6千焦·摩尔-1 Ea2=58千焦·摩尔-1

已知臭氧在该体系中分解:2O3(g)((3O2(g))。请回答:

在其他条件不变的情况下，每次在2 L的反应器中充入含有2.0mol NO、2.0mol SO2和4.0 mol O3的模拟烟气，改变温度，经过相同的反应时间t后，系统中NO和SO2的转化率如下:

(1)图像显示，在相同温度下，NO的转化率远高于SO2的转化率。结合题目中的数据，分析了可能的原因:_____________各种原因:_______各种原因\

________________________________________________________________________。

(2)下列说法正确的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(用字母填写)。

A.q点一定是平衡点。

B.当温度高于200℃时，NO和SO2的转化率随着温度的升高而显著降低，最终几乎为零。

C.在其他条件不变的情况下，如果扩大反应器的容积，可以提高NO和SO2的转化率。

D.臭氧氧化工艺不能有效脱除SO2，但后续步骤中的碱吸收可以有效脱除SO2。

(3)假设P和Q为100℃时的平衡点，反应时间为5 min，发生分解反应的臭氧占充入臭氧总量的10%，则系统中剩余的O3量为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ mol二氧化硫的平均反应速率为______________反应速率，此时反应ⅰ的平衡常数为______________。

答案(1)反应ⅰ的活化能小于反应ⅱ，在相同条件下更容易反应。

(2)BD

(3)1.4±0.06摩尔·升-1分钟-1 8

分析(1)反应I的活化能小于反应II，在相同条件下更容易反应，所以在相同温度下NO的转化率远高于SO2。

(2)A项，随着反应的进行，反应物的转化率逐渐增加，所以Q点不一定是平衡点，而可能是建立平衡过程中的一个点，这是错误的；B项，根据图像，当温度高于200℃时，NO和SO2的转化率随着温度的升高而显著下降，最后几乎为零，是正确的；C项，其他条件不变按2O3(g)((3O2(g))。如果反应器容积扩大，压力降低，平衡前移，使得臭氧浓度降低，氧气浓度升高，反应I和反应II的平衡后移，NO和SO2的转化率降低。错误；d项，根据图像可知，臭氧氧化过程中二氧化硫转化率低，不能有效地去除SO2。二氧化硫是酸性氧化物，可以被碱吸收，这是正确的。

(3)假设P和Q都是100℃的平衡点，反应时间为5 min，发生分解反应的臭氧占总臭氧充入量的10%，发生分解反应的臭氧为4.0 mol× 10% = 0.4 mol。根据反应ⅰ:NO(g)+O3(g)((NO2(g)+O2(g)，)反应ⅱ: SO2 (g)+O3 (g) ((SO3 (g)+O2 (g))，平衡时SO2转化率为30%，反应中臭氧为2.0mol×30% = 0.6mol；最终残留臭氧为4.0摩尔-0.4摩尔-1.6摩尔-0.6摩尔= 1.4摩尔；5 min内SO2的平均反应速率= = 0.06mol·L-1·min-1；平衡时，NO、O3、NO2和O2的量分别为0.4摩尔、1.4摩尔、1.6摩尔和2.8摩尔，此时反应I的平衡常数= = 8。

5.在汽车排气管上安装催化转换器。而NO和CO气体是汽车尾气的成分，在催化转化器中反应:2co(g)+2no(g)((N2(g)+2co 2(g)δh =-746.5 kj·mol-1)。

(1)某兴趣小组分析了汽车冷启动时尾气催化处理过程中CO和NO百分含量随时间的变化，如图1所示。CO和NO百分含量在前0 ~ 10 s期间变化不明显的原因是_ _____________个

________________________________________________________________________。

同时，该小组将2摩尔NO和2摩尔CO引入固定体积为2 L的密闭容器中进行反应。n(CO2)随温度(t)、压力(p)和时间(t)的变化曲线如图2所示。图中的曲线I、II和III对应于由CO2表示的从开始到平衡的平均反应速率，分别为V (I)、V (II)和V (III)。

(2)活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO。将0.100摩尔的NO和2.030摩尔的固体活性炭加入到1升的定容密闭容器中，产生两种气体A和b。在不同温度下测量平衡系统中每种物质的量和容器中的压力，如下所示:

根据上表中的数据，写出容器中反应的化学方程式:__________反应的化学方程式

________________________________________________________________________,

并判断x _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 200℃(填写“>”)

答案(1)未达到催化剂工作温度(或反应温度)v(ⅰ)>:v(ⅲ)>五(二)

(2)碳+二氧化氮((N2+二氧化碳> 0.562 5

分析(1)从图1可以看出，CO和NO百分含量没有明显变化的原因是催化剂工作温度(或反应温度)尚未达到。根据图像可知，反应速率为V (ⅰ) > V (ⅲ) > V (ⅱ)。

根据题目信息和表中数据可知，C、NO、A、B反应的化学计量比为0.03 ∶ 0.06 ∶ 0.03 ∶ 0.03 = 1 ∶ 2 ∶ 1 ∶ 1，C被氧化。结合原子守恒，可以推导出产物为N2和CO2，那么反应方程式为C+2NO((N2+CO2；反应前后，气体量不变，压力随温度升高而增加。

6.将一定量的CO2(g)和CH4(g)引入一个密闭的定容容器中进行反应:CO2(g)+CH4(g)((2co(g)+2 H2(g)δh =+248 kj·mol-1)

转化率怎么计算

(1)在其他条件相同的情况下，在不同催化剂(ⅰ、ⅱ)的作用下，反应相同时间后，体系中CO含量随反应温度的变化如图1所示。

①在A点和C点对应的反应条件下，反应持续一段时间后达到平衡，平衡常数K(A点)_ _ _ _ _ _ _ _ K(C点)(填“>”& lt或者“=”。

②B点的CO含量比C点低的原因是______________点的CO含量比C点的CO含量低

________________________________________________________________________。

(2)为了探索CO2 (g)+CH4 (g) ((2co (g)+2h2 (g))的反应速率和浓度之间的关系，开始时，将CO2和CH4引入到定容密封容器中，使物质的量和浓度都为1.0mol·L-1。平衡时，根据相关数据绘制了两条反应速率与浓度的关系曲线(图2)。那么，对应曲线V正~ C (CH4)的是图中的曲线____________ _ _(填“A”或“B”)；当反应达到平衡时，在某一时刻温度降低，反应再次达到平衡，那么曲线A对应的平衡点可能是_ _ ___ _ _ _(用字母填写)。

答案(1)①=②C点的温度比B点的温度高，反应速度快，相同时间内生成的CO多。

(2)商务英语

分析(1)因为CO2 (g)+CH4 (g) ((2co (g)+2h2 (g))的δ h为+248 kj·mol-1。(1)平衡常数只受温度影响，与其他因素无关，而A点和C点对应的反应温度是相同的，只是使用的催化剂不同。催化剂只是改变反应速率，不影响平衡移动，所以当反应达到平衡时，k(A点)= k(C点)。②由于C点的温度比B点高，反应速度快，同时生成更多的CO，所以B点的CO含量比C点低。

(2)二氧化碳(克)+甲烷(克)((2CO(克)+2H2(克)

初始量(摩尔每升)1.01.000

随着反应的进行，CO2(g)和CH4(g)的浓度都降低，所以图B是对应于V加C (CH4)的曲线。因为CO2(g)+CH4(g) ((2co (g)+2h2 (g))的δ h等于+248 kj·mol-1，反应达到平衡后，在一定时间温度降低，平衡向相反方向移动，co (g)和h2 (g)减少，CO2(g)和CH4(g

7.已知:A. 2nh3(克)+CO2(克)((nh2coonh4 (l))

δH =-123千焦·摩尔-1

B.碳酸氢铵((NH2)2CO(g)+H2O(g)

δH =+50kj·mol-1

(1)在工业生产中，尿素是通过上述A、B两步合成的，那么工业中氨和二氧化碳合成尿素的热化学反应方程式如下

________________________________________________________________________。

(2)在尿素合成过程中，可以通过控制温度、NH3与CO2的摩尔比(氨碳比A)等因素来提高CO2的转化率。该图显示了在其他因素不变的情况下，不同氨/碳比下CO2平衡转化率与温度之间的关系。从图中可以看出，在温度不变的情况下，A的值越高，CO2的转化率越高，这是由于___________

________________________________________________________________________;

当a不变时，CO2的平衡转化率先增大后减小，这是由于__________的原因

________________________________________________________________________。

答案(1) 2nh3(克)+CO2(克)((NH2) 2co(克)+H2O(克)

δH =-73kj·mol-1