化学平衡常数计算.docxVIP

1．[2014·海南卷] 硝基苯甲酸乙酯在OH－存在下发生水解反应： O2NC6H4COOC2H5＋OH－O2NC6H4COO－＋C2H5OH 两种反应物的初始浓度均为0.050 mol·L－1，15 ℃时测得O2NC6H4COOC2H5的转化率α随时间变化的数据如表所示。回答下列问题： t/s 0 120 180 240 330 530 600 700 800 α/% 0 33.0 41.8 48.8 58.0 69.0 70.4 71.0 71.0 (1)列式计算该反应在120～180 s与180～240 s 区间的平均反应速率________、________；比较两者大小可得出的结论是____________________。 (2)列式计算15 ℃时该反应的平衡常数________。 (3)为提高O2NC6H4COOC2H5的平衡转化率，除可适当控制反应温度外，还可采取的措施有________(要求写出两条)。 答案：(1)v＝eq \f(0.050 mol·L－1×（41.8%－33.0%）,（180－120）s)＝7.3×10－5 mol·L－1·s－1 v＝eq \f(0.050 mol·L－1×（48.8%－41.8%）,（240－180）s)＝5.8×10－5mol·L－1·s－1 随着反应的进行，反应物浓度降低，反应速率减慢 (2)K＝eq \f(（0.050 mol·L－1×71.0%）2,[0.050 mol·L－1×（1－71.0%）]2)＝6.0或K＝eq \f(（71.0%）2,（1－71.0%）2)＝6.0 (3)增加OH－的浓度、移去产物 [解析] (1)反应过程中硝基苯甲酸乙酯浓度的变化量等于其起始浓度与转化率的乘积，再利用求反应速率的计算公式可求出两个时间段内的平均反应速率分别为7.3×10－5 mol·L－1·s－1、5.8×10－5 mol·L－1·s－1，由此可得出的结论是随着反应的进行，反应物浓度减小导致反应速率降低。(2)反应时间达到700 s时，硝基苯甲酸乙酯的转化率不再随时间的变化而发生变化，即反应在700 s时达到平衡。此时体系内两种产物浓度为0.05 mol/L×71%，反应物浓度为0.05 mol/L×29%，由此可求出该反应的平衡常数。(3)根据可逆反应的特点可知增加OH－的浓度、及时地移去产物均可以增大硝基苯甲酸乙酯的转化率。 2．【2017新课标1卷】近期发现，H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题： ⑶H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)+CO2(g)COS(g) +H2O(g)。在610 K时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。 ①H2S的平衡转化率α1=_______%，反应平衡常数K=________。 ②在620 K重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率α2_____α1，该反应的H_____0。（填“”“”或“=”） ③向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S转化率增大的是________（填标号） A．H2S B．CO2 C．COS D．N2 【答案】（3）①2.5 2.8×10–3 ② ③B 【解析】 由于该反应是反应前后气体体积相等的反应，所以在该条件下反应达到平衡时化学平衡常数 ； ②根据题目提供的数据可知温度由610K升高到620K时，化学反应达到平衡，水的物质的量分数由0.02变为0.03，所以H2S的转化率增大。α2α1；根据题意可知：升高温度，化学平衡向正反应方向移动，根据平衡移动原理：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，所以该反应的正反应为吸热反应，故△H0；③A．增大H2S的浓度，平衡正向移动，但加入量远远大于平衡移动转化消耗量，所以H2S转化率降低，A错误；B．增大CO2的浓度，平衡正向移动，使更多的H2S反应，所以H2S转化率增大，B正确；C．COS是生成物，增大生成物的浓度，平衡逆向移动，H2S转化率降低，C错误；D．N2是与反应体系无关的气体，充入N2，不能使化学平衡发生移动，所以对H2S转化率无影响，D错误。答案选B。 3．【2017新课标3卷】砷（As）是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题： ⑷298 K时，将20 mL 3x mol·L?1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L?1 I2和20 mL NaOH溶液混合，发生反应：(aq)+I2(aq)+2OH?(aq)(a