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

某温度时,在$\rm 2\;\rm L$恒容密闭容器中$\rm X$$\rm Y$$\rm Z$三种气体的物质的量随时间的变化关系如图所示。

由图中的数据分析可知,该反应的化学方程式为                

[["

$\\rm 3X(g)+Y(g)\\rightleftharpoons \\rm 2Z(g)$

"]]

随着反应的进行,$\rm X$$\rm Y$物质的量减小直至$\rm 5\;\rm min$不变,$\rm Z$物质的量增大直至$\rm 5\;\rm min$不变,则$\rm X$$\rm Y$为反应物,$\rm Z$为生成物,反应为可逆反应,$\rm 5\;\rm min$后达到平衡,$\rm X$$\rm Y$$\rm Z$的化学计量数之比等于物质的量的变化量之比,为:$\rm 0.6:0.2:0.4=3: 1: 2$,则反应的化学方程式为$\rm 3X(g)+Y(g)\rightleftharpoons \rm 2Z(g)$

$\rm 0\sim 2\;\rm min$$\rm X$的平均反应速率为                ,平衡时$\rm Y$的转化率为                ,反应前的压强与平衡时的压强之比为                

[["

$\\rm 0.075\\;\\rm mol\\cdot \\rm L^{-1}\\cdot \\rm min^{-1}$$\\rm 20\\%$$\\rm 21: 17$

"]]

容器的体积为$\rm 2\;\rm L$$\rm 0\sim 2\;\rm min$$\rm X$的平均反应速率为$ v\rm(X)=\dfrac{\dfrac{{(1}{.0-0}{.7)\;mol}}{{2\;\rm L}}}{{2\;\rm min}}\rm ={0}{.075\;\rm mol}\cdot {{{L}}^{{-1}}}\cdot {mi}{{{n}}^{{-1}}}$;平衡时$\rm Y$的转化率为$\dfrac{{(1}{.0-0}{.8)\rm\;mol}}{{1\;\rm mol}}\times 100\%=20\%$,同温同压下,$\dfrac{{{p}_始{}}}{{{p}_平{}}}=\dfrac{{{n}_始{}}}{{{n}_平{}}}=\dfrac{1+1{+0}.1}{{0}.8{+0}.5+0.4}=\dfrac{2.1}{1.7}$,即反应前的压强与平衡时的压强之比$\rm 21: 17$

该反应是一个放热反应,说明该反应中破坏$\rm 3\;\rm mol\;\rm X$$\rm 1\;\rm mol\;\rm Y$的化学键吸收的能量                $\rm ($填“$\rm \lt $”“$\rm =$”或“$\rm \gt $$\rm )$形成$\rm 2\;\rm mol\;\rm Z$的化学键释放的能量。

[["

$\\rm \\lt $

"]]

该反应是一个放热反应,说明该反应中破坏$\rm 3\;\rm mol\;\rm X$$\rm 1\;\rm mol\;\rm Y$的化学键吸收的能量$\rm \lt $形成$\rm 2\;\rm mol\;\rm Z$的化学键释放的能量。

对于该反应,改变其中一个条件,则生成$\rm Z$的速率增大的是$(\quad\ \ \ \ )$

["

适当升高温度

","

保持温度不变,增大容器体积

","

保持容器体积不变,通入氦气

","

保持容器体积不变,充入$\\rm X$气体

"]
[["AD"]]

$\rm A\rm .$ 适当升高温度,反应速率增大,则生成$\rm Z$的速率增大,$\rm A$选;    

$\rm B\rm .$ 保持温度不变,增大容器体积,气体物质的量浓度减小,反应速率减小,则生成$\rm Z$的速率减小,$\rm B$不选;

$\rm C\rm .$ 保持容器体积不变,通入氦气,气体物质的量浓度不变,反应速率不变,则生成$\rm Z$的速率不变, $\rm C$不选;

$\rm D\rm .$ 保持容器体积不变,充入$\rm X$气体,$\rm X$的浓度增大,反应物浓度增大,则生成$\rm Z$的速率增大,$\rm D$选;

在恒温、恒容的密闭容器中进行上述可逆反应,若平衡后改变温度,容器中气体的平均摩尔质量变大,则反应向                $\rm ($填正或逆$\rm )$反应方向进行。

[["

"]]

在恒温、恒容的密闭容器中进行上述可逆反应,由于气体总质量不变,若平衡后改变温度,容器中气体的平均摩尔质量变大,则气体的总物质的量减小, 则反应$\rm 3X(g)+Y(g)\rightleftharpoons \rm 2Z(g)$向正反应方向进行。

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