化学转化率怎么求 化学三段式转化率公式

命题角度1 化学平衡常数的有关计算

1.(2020·江西高三月考)一定温度下,在3个容积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)。下列说法错误的是(  )

容器编号物质的起始浓度/(mol·L-1)物质的平衡浓度/(mol·L-1)
c(PCl5)c(PCl3)c(Cl2)c(Cl2)
0.4000.2
0.600.2
0.800

A.反应达到平衡时,容器Ⅰ中比容器Ⅱ中的小

B.反应达到平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为34

C.反应达到平衡时,容器Ⅲ中Cl2的体积分数小于

D.反应达到平衡时,容器Ⅲ中0.4 mol·L-1<c(PCl5)<0.8 mol·L-1

2.(2020·开鲁县第一中学高三月考)已知某化学反应的平衡常数表达式为K=,在不同的温度下该反应的平衡常数值分别为

T/℃7008008301 0001 200
K1.671.111.000.600.38

下列有关叙述不正确的是(  )

A.该反应的化学方程式是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

B.上述反应的正反应是放热反应

C.如果在一定体积的密闭容器中加入CO2和H2各1 mol,5 min后温度升高到830 ℃,此时测得CO为0.4 mol时,该反应为平衡状态

D.某温度下,如果平衡浓度符合下列关系式:=,判断此时的温度是1 000 ℃

3.(2020·济南大学城实验高级中学高三月考)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:(g) (g)+H2(g)。

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(1)维持体系总压强p恒定,在温度T时,物质的量为n、体积为V的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数Kc=____或Kp=________(用α等符号表示,Kc为用浓度表示的平衡常数,Kp为用压强表示的平衡常数)。

(2)某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯­二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变,与掺水蒸气工艺相比,在相同的生产效率下,可降低操作温度;该工艺中还能够发生反应:CO2+H2===CO+H2O,CO2+C===2CO。新工艺的特点有________(填序号)。

①CO2与H2反应,使乙苯脱氢反应的化学平衡右移

②不用高温水蒸气,可降低能量消耗

③有利于减少积炭

④有利于CO2资源利用

(3)综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。

①Li4SiO4可用于富集得到高浓度CO2。原理是:在500 ℃,低浓度CO2与Li4SiO4接触后生成两种锂盐;平衡后加热至700 ℃,反应逆向进行,放出高浓度CO2,Li4SiO4再生。700 ℃时反应的化学方程式为
___________________________________________________________

_______________________________________________________________________________。

②工业电解生成的合成气CO和H2在催化剂作用下发生如下反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。对此反应进行如下研究:某温度下在一恒压容器中分别充入1.2 mol CO和1.0 mol H2,达到平衡时容器体积为2 L,且含有0.4 mol CH3OH(g)。此时向容器中再通入0.35 mol CO气体,则此平衡将________(选填“正向”“不”或“逆向”)移动。

命题角度2 转化率的相关计算

4.(2020·四川省绵阳第一中学高三开学考试)在4 L密闭容器中充入6 mol A气体和5 mol B气体,在一定条件下发生反应:3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g),达到平衡时,生成了2 mol C,经测定,D的浓度为0.5 mol·L-1,下列判断正确的是(  )

A.x=1

B.B的转化率为20%

C.平衡时A的浓度为1.50 mol·L-1

D.达到平衡时,在相同温度下容器内混合气体的压强是反应前的85%

5.(2020·天津耀华中学高三月考)在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)M(g)+N(g),所得实验数据如下表:

实验编号温度/℃起始时物质的量/mol平衡时物质的量/mol
n(X)n(Y)n(M)
7000.400.100.090
8000.100.400.080
8000.200.30a
9000.100.15b

下列说法正确的是(  )

A.实验①中,若5 min时测得n(M)=0.050 mol,则0~5 min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.0×10-2 mol·L-1·min-1

B.实验②中,该反应的平衡常数K=2.0

C.实验③中,达到平衡时,X的转化率为60%

D.实验④中,达到平衡时,b>0.060

6.(2020·安徽高三开学考试)在一定温度下,反应H2(g)+X2(g)HX(g)的平衡常数为10,若将1.0 mol的HX(g)通入体积为1.0 L的密闭容器中,在该温度时HX(g)的最大分解率接近于(  )

A.5% B.17% C.25% D.33%

命题角度3 化学平衡题中基于图表数据的相关计算

7.(2020·黑龙江双鸭山一中高三月考)向密闭容器中充入物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的CH4和CO2,在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图,下列说法不正确的是(  )

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A.平衡时CO与H2的物质的量之比为1∶1

B.p1、p2、p3、p4由小到大的顺序为p1<p2<p3<p4

C.1 100 ℃,p4条件下,该反应10 min时达到平衡点X,则v(CO2)=0.008 mol·L-1·min-1

D.随着温度升高,CH4的转化率减小

8.(2020·江苏如皋高三月考)消除含氮化合物的污染是环境保护的重要研究课题。

(1)一定条件下,某反应过程中的物质和能量变化如图所示(ab均大于0)。

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①该反应的热化学方程式为
______________________________________________________。

②2 000 ℃时,向容积为2 L的密闭容器中充入10 mol N2与5 mol O2,达到平衡后NO的物质的量为2 mol。该温度下,若开始时向上述容器中充入的N2与O2均为1 mol,则达到平衡后N2的转化率为________。

(2)NO2与CO在催化剂条件下的反应为4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g),下列能说明该反应已达到化学平衡状态的是________(填字母)。

A.CO2(g)和N2(g)的比例保持不变

B.恒温恒容,混合气体的颜色不再变化

C.恒温恒压,气体的体积不再变化

D.v正(NO2)=2v正(N2)

9.(2020·天津耀华中学高三月考)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,工业合成氨的简式流程图如下:

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(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,写出足量的H2S与氨水反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。

(2)步骤Ⅱ中制氢气的原理如下:

①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.4 kJ· mol-1

②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

ΔH=-41.2 kJ· mol-1

对于反应①,一定可以提高平衡体系中H2的百分含量,又能加快反应速率的措施是
________________________________________________________________________。

a.升高温度 b.增大水蒸气浓度

c.加入催化剂 d.降低压强

利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2的产量。若1 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO的转化率为________。

(3)下图表示500 ℃、60.0 MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算H2的平衡体积分数________。

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(4)依据温度对合成氨反应的影响,在下图坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图:

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(5)上述流程图中,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是________(填序号)。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法

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