第40讲转化率的计算-高三化学一轮复习

第40讲转化率的计算1.明确三个量的关系(1)对于同一反应物,起始量-变化量=平衡量。(2)对于同一生成物,起始量+变化量=平衡量。(3)各物质的转化量之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。一、计算模板

考点二

平衡移动方向与转化率的判断

A.①②④B.

①④⑥C.②③⑤D.

③⑤⑥

A.增大压强，

v

正＞

v

逆，平衡常数增大B.加入催化剂，平衡时CH3CH2OH（g）的浓度增大C.恒容下，再充入一定量的H2O（g），平衡向正反应方向移动D.恒容下，再充入一定量的CH2

CH2（g），

【例3】对于以下反应，从反应开始进行到达到平衡后，保持温度、容积不变。

再充入PCl5（g），平衡向

方向移动，达到平衡后，

PCl5（g）的转化率

，PCl5（g）的百分含量_______

⁠。正反应减小增大

再充入HI（g），平衡向

方向移动，达到平衡后，HI（g）的转化率

，HI（g）的百分含量

⁠。正反应不变不变

再充入NO2（g），平衡向

方向移动，达到平衡后，NO2（g）的转化率

，NO2（g）的百分含量

同等倍数的加入A（g）和B（g），平衡

移动，达到平衡后，正反应增大减小正向①m＋n＞p，A、B的转化率都

，体积分数都

⁠

⁠；②m＋n＝p，A、B的转化率、体积分数都

⁠；③m＋n＜p，A、B的转化率都

，体积分数都

⁠。增大减小

不变减小增大

【例4】投料比与转化率或产率相关图像

＞＞

通过图像可获取最佳投料比。减小【例5】(2022·江苏卷)乙醇-水催化重整可获得H2。其主要反应为C2H5OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g)

ΔH=+173.3kJ·mol-1,CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

ΔH=+41.2kJ·mol-1,在1.0×105Pa、n始(C2H5OH)∶n始(H2O)=1∶3时,若仅考虑上述反应,平衡时CO2和CO的选择性及H2的产率随温度的变化如图所示。

B1、（2025·甘肃卷，4，3分）CO2加氢转化成甲烷，是综合利用CO2实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525℃，101kPa下，CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(g)ΔH=-185kJ·mol−1。反应达到平衡时，能使平衡向正反应方向移动的是()CA．减小体系压强 B．升高温度C．增大H2浓度 D．恒容下充入惰性气体二、课后练习2．(2025•陕晋宁青卷，17)MgCO3/MgO循环在CO2捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用MgCO3与H2反应生成CH4的路线，主要反应如下：I．MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)ΔH1＝+101kJ·mol−1II．CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(g)ΔH2=-166kJ·mol−1III．CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH3＝+41kJ·mol−1回答下列问题，(1)计算MgCO3(s)＋4H2(g)=MgO(s)+CH4(g)＋2H2O(g)ΔH4＝

kJ·mol−1(2)提高CH4平衡产率的条件是_______。A．高温高压B．低温高压C．高温低压D．低温低压-65B3．(2025•浙江1月卷，18)二甲胺[(CH3)2NH]、N，N-二甲基甲酰胺[HCON(CH3)2]均是用途广泛的化工原料。请回答：(1)用氨和甲醇在闭容器中合成二甲胺，反应方程式如下：Ⅰ．NH3(g)＋CH3OH(g)⇌CH3NH2(g)＋H2O(g)Ⅱ．CH3NH2(g)＋CH3OH(g)⇌(CH3)2NH(g)＋H2O(g)Ⅲ．(CH3)2NH(g)＋CH3OH(g)⇌(CH3)3N(g)＋H2O(g)可改变甲醇平衡转化率的因素是____________________。A．温度B．投料比[n(NH3)：n(CH3OH)]C．压强D．催化剂AB真题溯源·考向感知4．(2025•浙江1月卷，18)二甲胺[(CH3)2NH]、N，N-二甲基甲酰胺[HCON(CH3)2]均是用途广泛的化工原料。请回答：(1)用氨和甲醇在闭容器中合成二甲胺，反应方程式如下：Ⅰ．NH3(g)＋CH3OH(g)⇌CH3NH2(g)＋H2O(g)Ⅱ．CH3NH2(g)＋CH3OH(g)⇌(CH3)2NH(g)＋H2O(g)Ⅲ．(CH3)2NH(g)＋CH3OH(g)⇌(CH3)3N(g)＋H2O(g)可改变甲醇平衡转化率的因素是____________________。A．温度B．投料比[n(NH3)：n(CH3OH)]C．压强D．催化剂AB5．(2025•云南卷，17)(3)恒压100kPa下，向密闭容器中按n(H2O)：n(C2H5OH)=9：1投料，产氢速率和产物的选择性随温度变化关系如图1，关键步骤中间体的能量变化如图2。[比如：乙酸选择性]①、由图1可知，反应Ⅰ最适宜的温度为270℃，原因为___________________________________。②、由图中信息可知，乙酸可能是_______(填“产物1”“产物2”或“产物3”)。③、270℃时，若该密闭容器中只发生反应Ⅰ、Ⅱ，平衡时乙醇的转化率为90%，乙酸的选择性为80%，则p(CH3COOH):p(C2H5OH)_______，平衡常数Kp1=_________________kPa(；用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。乙酸选择性最大且反应速率较快

产物136：56.(2024·河北卷节选)氯气是一种重要的基础化工原料,广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及1,4-二(氯甲基)苯等可通过氯化反应制备。硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂,工业上制备原理如下:SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(g)

ΔH=-67.59kJ·mol-1。恒容密闭容器中按不同进料比充入SO2(g)和Cl2(g),测定T1、T2、T3温度下体系达平衡时的Δp(Δp=p0-p,p0为体系初始压强,p0=240kPa,p为体系平衡压强),结果如图甲。(1)图甲中温度由高到低的顺序为__________,判断依据为__________。

M点Cl2的转化率为__________,T1温度下用分压表示的平衡常数Kp=__________(kPa)-1。(2)图乙曲线中能准确表示T1温度下Δp随进料比变化的是______(填字母)。T3>T2>T1该反应正反应放热,且气体分子数减小,反应正向进行时,容器内压强减小,从T3到T1,平衡时Δp增大,说明反应正向进行程度逐渐增大,对应温度逐渐降低75%0.03D

(2)由题图甲中M点可知,进料比为2时,Δp=60kPa,结合“三段式”以及T1时化学平衡常数可知,进料比为0.5时,Δp也为60kPa,曲线D上存在(0.5,60)。本题也可以根据“等效平衡”原理分析,该反应中SO2和Cl2的化学计量数之比为1∶1,则SO2和Cl2的进料比互为倒数(如2与0.5)时,Δp相等。7.(2022·全国甲卷节选)(1)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下:(ⅰ)直接氯化:TiO2(s)+2Cl2(g)═TiCl4(g)+O2(g)

ΔH1=+172kJ·mol-1,Kp1=1.0×10-2(ⅱ)碳氯化:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)═TiCl4(g)+2CO(g)

ΔH2=-51kJ·mol-1,Kp2=1.2×1012

Pa反应2C(s)+O2(g)═2CO(g)的ΔH