微考点54基于“三段式”法的化学反应速率和平衡的计算1.(2020·苏州调研)NH3和纯净的O2在一定条件下发生反应:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)现向一容积不变的2L密闭容器中充入4molNH3和3molO2,4min后,测得生成的H2O占混合气体体积的40%,则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是()A.v(N2)=0.125mol·L-1·min-1B.v(H2O)=0.375mol·L-1·min-1C.v(O2)=0.225mol·L-1·min-1D.v(NH3)=0.250mol·L-1·min-12.将2molX和2molY充入2L密闭容器中发生如下反应:X(g)+3Y(g)2Z(g)+aQ(g),2min后达到平衡时生成0.8molZ,测得Q的浓度为0.4mol·L-1,下列叙述错误的是()A.a的值为2B.平衡时X的浓度为0.2mol·L-1C.Y的转化率为60%D.反应速率v(Y)=0.3mol·L-1·min-13.在一定温度下,向一个2L的真空密闭容器中(预先装入催化剂)通入1molN2和3molH2,发生反应:N2+3H22NH3。经过一段时间后,测得容器内压强是起始的0.9倍,在此时间内,H2平均反应速率为0.1mol·L-1·min-1,则所经过的时间为()A.2minB.3minC.4minD.5min4.(2019·烟台调研)一定温度下有可逆反应:A(g)+2B(g)2C(g)+D(g)。现将5molA和10molB加入体积为2L的密闭容器中,反应至10min时改变某一条件,C的物质的量浓度随时间变化关系如图所示。下列有关说法中正确的是()A.在0~5min内,正反应速率逐渐增大B.反应从起始至5min时,B的转化率为50%C.5min时的平衡常数与10min时的平衡常数不相等D.第15min时,B的体积分数为25%5.将4molCO(g)和amolH2(g)混合于容积为4L的恒容密闭容器中,发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),10min后反应达到平衡状态,测得H2为0.5mol·L-1。经测定v(H2)=0.1mol·L-1·min-1。下列说法正确的是()A.平衡常数K=2B.H2起始投入量为a=6C.CO的平衡转化率为66.7%D.平衡时c(CH3OH)=0.4mol·L-16.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Y表示的化学反应速率为____________,X的转化率为________________,Z的平衡浓度为________________。7.[2017·全国卷Ⅰ,28(3)①]H2S与CO2在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)。在610K时,将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02。H2S的平衡转化率α1=________%,反应平衡常数K=________。8.[2018·全国卷Ⅱ,27(1)节选]CH4—CO2催化重整反应为CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。某温度下,在体积为2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为____________mol2·L-2。9.[2018·全国卷Ⅰ,28(2)④]F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应:2N2O5(g)―→4NO2(g)+O2(g)2N2O4(g)其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如表所示[t=∞时,N2O5(g)完全分解]:t/min0408016026013001700∞p/kPa35.840.342.545.949.261.262.363.125℃时N2O4(g)2NO2(g)反应的平衡常数Kp=________kPa(Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。答案精析1.C[设4min后,生成6xmolH2O(g)4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)n(总)起始量/mol43007变化量/mol4x3x2x6xx4min末量/mol4-4x3-3x2x6x7+x据题意,则有:×100%=40%,解得:x=0.5,则4min内H2O的变化浓度为Δc(H2O)==1.5mol·L-1,v(H2O)==0.375mol·L-1·min-1。再由各物质表示的速率之比等于各物质的化学计量数之比,可得各物质表示的反应速率分别为v(N2)=0.125mol·L-1·min-1,v(NH3)=0.250mol·L-1·min-1,v(O2)=0.1875mol·L-1·min-1。]2.B3.B[设参加反应的N2的物质的量为x,根据化学方程式:N2+3H22NH3起始物质的量/mol130反应的物质的量/molx3x2x测定时物质的量/mol1-x3-3x2x反应后总物质的量为:1-x+3-3x+2x=4-2x根据阿伏加德罗定律的推论:物质的量之比等于压强之比,列式可得:=,解得:x=0.2...