高中 | 转化率、产率 题目答案及解析

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选修四

第二章 化学反应速率和化学平衡

第三节 化学平衡

转化率、产率

$2.5\ \rm mol\text{ }A$$2.5\ \rm mol\text{ B}$混合装入容积为$\text{2}\ \text{L}$的密闭容器里,发生如下反应:$3\text{A(g})+\text{B(g)}\rightleftharpoons x\text{C(g)}+2\text{D(g)}$,经$\text{5s}$反应达平衡,在此$\text{5}\ \text{s}$$\rm C$的平均反应速率为$0.2\rm mol\cdot {{L}^{-1}}\cdot {{s}^{-1}}$,同时生成$1\rm mol\text{ }D$,下列叙述中错误的是$(\quad\ \ \ \ )$

["

$x=4$

","

达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强比为$\\rm 6$$\\rm 5$

","

达到平衡状态时$\\rm B$的转化率为$\\rm 50\\%$

","

$\\text{5}\\,\\text{s}$$\\rm B$的反应速率$v(\\text{B})=0.05\\ \\text{mol}\\cdot {{\\text{L}}^{-1}}\\cdot {{\\text{s}}^{-1}}$

"]
[["C"]]

分析:根据$\rm 5$ $\rm s$$\rm C$的平均反应速率为$\rm 0.2$ $\rm mol/(L·s)$可知,反应后$\rm C$的物质的量为$\rm 0.2$ $\rm mol/(L·s)\times 5$ $\rm s\times 2$ $\rm L=2$ $\rm mol$,生成$\rm 1$ $\rm mol$ $\rm D$,根据方程式系数之比等于变化量之比可得$x:2=2:1$,解得$x=4$,根据题意可得:

$\begin{matrix} {} & 3\text{A}(\text{g}) & + & \text{B}(\text{g}) & \rightleftharpoons & 4\text{C}(\text{g}) & + & 2\text{D}(\text{g}) \\ 起始(\text{mol}) & 2.5 & {} & 2.5 & {} & 0 & {} & 0 \\变化 (\text{mol}) & 1.5 & {} & 0.5 & {} & 2 & {} & 1 \\ 平衡(\text{mol}) & 1 & {} & 2 & {} & 2 & {} & 1 \\ \end{matrix}$

$\rm A$.根据分析可知,$x=4$$\rm A$正确;

$\rm B$.根据阿伏伽德罗定律,其它条件相同时,压强之比等于物质的量之比,反应达到平衡状态时,相同条件下容器内气体的压强与起始时压强比为$\rm (1+2+2+1)$$\rm (2.5+2.5)=6$$\rm 5$$\rm B$正确;

$\rm C$.反应达到平衡状态时$\rm B$的转化率为$\dfrac{0.5\,\text{mol}}{2.5\,\text{mol}}\times 100\%=20\%$$\rm C$错误;

$\rm D$$\rm B$的反应速率$\rm =\dfrac{\dfrac{0.5\,\text{mol}}{2\,\text{L}}}{\text{5}\,\text{s}}=0.05\,\text{mol}/\left( \text{L}\cdot \text{s} \right)$$\rm D$正确;

故选:$\rm C$

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