12.转化率计算

（十二）转化率计算与比较专题1（十二）转化率计算与比较专题某指定反应物的转化率＝Δnn始×100%＝Δcc始×100%。其Δn表示已转化的物质的量。n始表示该物质起始时的物质的量Δc表示消耗的该物质的浓度c始表示起始时该物质的浓度。解题技巧：改变反应物用量对转化率(用α表示)的影响(1)反应物不止一种时，如：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)①只增大一种反应物的浓度，该物质本身转化率减小，其他反应物转化率增大。如增大c(A)，则平衡正向移动，α(A)减小，α(B)增大。②若同等比例同倍数增大c(A)、c(B)，或按平衡时的比例同比例的增加c(A)、c(B)，c(C)、c(D)，其影响结果相当于增大压强。当m＋n＝p＋q时，α(A)，α(B)不变当m＋np＋q时，α(A)，α(B)增大当m＋np＋q时，α(A)，α(B)减小(2)反应物只有一种时，如aA(g)bB(g)＋cC(g)，增大c(A)其影响结果相当于增大压强若a＝b＋c，α(A)不变若ab＋c，α(A)增大若ab＋c，α(A)减小1．在容积相同的A、B两个密闭容器中，分别充入2molSO2和1molO2，使它们在相同温度下发生反应：2SO2＋O2⇌2SO3并达到平衡。在反应过程中，若A容器保持体积不变，B容器保持压强不变，当A中的SO2的转化率为25%时，则B容器中SO2的转化率应是()A．25%B．25%C．25%D．12.5%2．已知反应CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH＝QkJ·mol－1，在三个不同容积的容器中分别充入1molCO与2molH2，恒温恒容条件下反应，测得平衡时CO的转化率如下表：温度/℃容器体积CO转化率平衡压强/po①200V150%p1②200V270%p2③350zV350%p2下列说法正确的是()A．反应速率：③①②B．平衡时体系压强：p1∶p2＝5∶4C．若容器体积V1V3，则Q0D．若实验②中CO和H2的用量均加倍，则CO转化率小于70%3．已知反应X(g)＋Y(g)⇌R(g)＋Q(g)的平衡常数与温度的关系如下表。830℃时，向一个2L的密闭容器中充入0.2molX和0.8molY，反应初始4s内v(X)＝0.005mol·L－1·s－1。下列说法正确的是()温度/℃W70080083010001200平衡常数1.71.11.00.6Zim0.4A.4s时容器内c(Y)＝0.76mol·L－1B．830℃达平衡时，X的转化率为80%C．反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动D．1200℃时反应R(g)＋Q(g)⇌X(g)＋Y(g)的平衡常数K＝0.44．温度为T℃时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5，反应PCl5(g)⇌PCl3(g)＋Cl2(g)经一段时间后达到平衡，反应过程中测定的部分数据见下表。下列说法正确的是()t/s050150250350n(PCl3)/mol00.160.190.200.20A.反应在前50s的平均速率为v(PCl3)＝0.0032mol·L－1·s－1B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl3)＝0.11mol·L－1，则反应的ΔH＜0（十二）转化率计算与比较专题2C．相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2，达到平衡前v正v逆D．相同温度下，起始时向容器中充入2.0molPCl5，达到平衡时，PCl5的转化率大于20%5．80℃时，在2L密闭容器中充入0.40molN2O4，发生反应N2O4(g)⇌2NO2(g)ΔH＝＋QkJ·mol－1(Q0)，获得如下数据：时间/s0$20406080100c(NO2)/mol·L－10.000.120.200.260.300.30下列判断正确的是()A．升高温度该反应的平衡常数K减小B．20～40s内，v(N2O4)＝0.004mol·L－1·s－1C．反应达平衡时，吸收的热量为0.30QkJD．100s时再通入0.40molN2O4，达新平衡时N2O4的转化率增大6．一定温度下，在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中，充入一定量的H2和SO2发生下列反应：3H2(g)＋SO2(g)⇌2H2O(g)＋H2S(g)。容器编号温度/℃起始物质的量/mol平衡物质的量/molH2SO2H2SO2容器Ⅰ3000.30.1/0.02容器Ⅱ3000.60.2//容器Ⅲ2400.30.1/0.01下列说法正确的是()A．该反应正反应为吸热反应B．容器Ⅱ达到平衡时SO2的转化率比容器Ⅰ小C．容器Ⅲ达到平衡的时间比容器Ⅰ短D．240℃时，该反应的平衡常数为1.08×1047．已知：CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41kJ·mol－1，相同温度下，在体积相同的两个恒温密闭容器中，加入一定量的反应物发生反应。相关数据如下：容器编号起始时各物质物质的量/mol达平衡过程体系能量的变化COH2OCO2H2①1400放出热量：32.8kJ②0014热量变化：Q下列说法中不正确的是()A．容器①中反应达平衡时，CO的转化率为80%B．容器①中CO的转化率等于容器②中CO2的转化率C．平衡时，两容器中CO2的浓度相等D．容器①中CO反应速率等于H2O的反应速率8．在密闭容器中，5molH2与2molCO2发生反应：3H2(g)＋CO2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)。达到平衡时改变温度(T)和压强(p)，反应混合物中甲醇(CH3OH)的物质的量分数变化情况如下图所示。下列说法错误的是()A．p1p2p3p4B．甲醇的物质的量分数越高，反应的平衡常数越大C．若T1T2T3T4，则该反应为放热反应D．T4、p4时，H2的平衡转化率为60%9．可逆反应：A(g)＋2B(g)2C(g)ΔH＝－QkJ·mol－1。现有甲、乙两个容积相等且不变的密闭容器，向甲容器中充入1molA和2molB，在一定条件下达到平衡时放出的（十二）转化率计算与比较专题3热量为Q1kJ；在相同条件下向乙容器中充入2molC，达到平衡后吸收的热量为Q2kJ。已知Q1＝9Q2，下列叙述中正确的是()A．Q1＝QB．平衡时甲中C的体积分数比乙中小C．达到平衡时，甲中A的转化率为90%D．Q1＋Q2＞Q10．某温度下反应2A(g)2⇌B(g)＋C(g)ΔH＜0的平衡常数K＝4。此温度下，在1L的密闭容器中加入A，反应到某时刻测得A、B、C的物质的量浓度(mol·L－1)分别为0.4、0.6、0.6，下列说法正确的是()A．温度升高，该反应反应速率加快，平衡常数增大B．题目所述的某时刻正、逆反应速率的大小为v(正)＞v(逆)C．经10min反应达到平衡，则该时间内反应速率v(A)为0.064mol·L－1·min－1D．平衡时，再加入与起始等量的A，达新平衡后A的转化率增大11．N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生如下反应：2N2O5(g)2⇌4NO2(g)＋O2(g)ΔH＞0。T1温度时，向密闭容器中通入N2O5气体，部分实验数据见下表：时间/s050010001500c(N2O5)/mol·L－15.003.522.502.50下列说法正确的是()A．500s内NO2的生成速率为2.96×10－3mol·L－1·s－1B．T1温度下该反应平衡时N2O5的转化率为29.6%C．达到平衡后，其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的1/2,则c(N2O5)5.00mol·L－1D．T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若T1＞T2，则K1＞K212．在100℃时，将0.100molN2O4气体充入1L恒容抽空的密闭容器中，隔一定时间对该容器内物质的浓度进行分析得到如下表数据：时间(s)020406080c(N2O4)/mol·L－10.100c10.050c3c4c(NO2)/mol·L－10.0000.060c20.1200.120(1)该反应的平衡常数表达式为____________________；从表中分析：c1________c2(填“”、“”或“＝”，下同)，c3________c4。(2)在上述条件下，从反应开始直至达到化学平衡时，N2O4的平均反应速率为________mol·L－1·s－1。(3)达平衡后下列条件的改变可使NO2气体浓度增大的是________(填字母)。A．扩大容器的容积B．再充入一定量的N2O4C．分离出一定量的NO2D．再充入一定量的He(4)若在相同条件下，起始时只充入0.080molNO2气体，则达到平衡时NO2气体的转化率为________。13．对于以下三个反应，从正反应开始进行达到平衡后，保持温度、体积不变，按要求回答下列问题。(1)PCl5(g)⇌PCl3(g)＋Cl2(g)再充入PCl5(g)平衡向________方向移动，达到平衡后，PCl5(g)的转化率________，PCl5(g)的百分含量________。(2)2HI(g)⇌I2(g)＋H2(g)再充入HI(g)平衡向________方向移动，达到平衡后，HI的分解率________，HI的百分含量________。(3)2NO2(g)⇌N2O4(g)再充入NO2(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，NO2(g)的转化率________，NO2(g)的百分含量________。14．向体积为2L的固定密闭容器中通入3molX气体，在一定温度下发生如下反应：2X(g)⇌Y(g)＋3Z(g)。经5min后反应达到平衡，此时测得容器内的压强为起始时的1.2倍，则用（十二）转化率计算与比较专题4Y表示的化学反应速率为______________，X的转化率为_____________。（十二）转化率计算与比较专题答案解析1．B[2SO2＋O2⇌2SO3反应为气体物质的量减小的反应，若A容器保持体积不变，B容器保持压强不变，则随着反应的进行，A的压强逐渐减小，B容器压强大于A容器压强，增大压强，平衡向正反应方向移动，当A中的SO2的转化率为25%时，则B容器中SO2的转化率应大于25%。]2．C[由已知可知，反应初始物质的量相同，实验②比实验①CO的转化率更高，说明V2V1，压强p2p1，达到平衡的化学反应速率：③②①，A、B均错误；由实验①和实验③CO转化率相等，实验③平衡时压强比实验①大，反应温度比实验①高，说明增大压强和升高温度对化学平衡的移动作用相反，且温度升高，平衡向吸热方向移动，说明正反应为放热反应，Q0，C正确；由于是恒容容器，增大反应物的用量，相当于增大压强，反应正向移动，反应物转化率增大，D错误。]3．B[830℃时，反应初始4s内v(X)＝0.005mol·L－1·s－1，则消耗X的物质的量浓度是0.005mol·L－1·s－1×4s＝0.02mol·L－1，根据化学方程式可知，消耗Y的浓度也是0.02mol·L－1，则4s时容器内c(Y)＝0.8mol2L－0.02mol·L－1＝0.38mol·L－1，A错误；830℃平衡常数为1.0，设平衡时消耗X的物质的量是amol，因为方程式中各物质的计量数均是1，则生成R、Q的物质的量是amol，余X、Y的物质的量是(0.2－a)mol、(0.8－a)mol，K＝a220.2－a2×0.8－a2＝1.0，解得a＝0.16，所以平衡时X的转化率是0.16mol0.2mol×100%＝80%，B正确；根据表中数据，温度升高，平衡常数减小，说明正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，C错误；互为可逆的两个反应的平衡常数互为倒数，所以1200℃时反应R(g)＋Q(g)⇌X(g)＋Y(g)的平衡常数K＝10.4＝2.5，D错误。]4．C[由表中数据可知50s内，Δn(PCl3)＝0.16mol，v(PCl3)＝0.16mol2L×50s＝0.0016mol·L－1·s－1，A错误；升高温度，平衡时，n′(PCl3)＝0.11mol·L