化学平衡专题练习.pdf

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1、化化学学平平衡衡专专题题练练习习（1 1）1、已知合成氨反应 N2(g)3H2下列说法正确的是（）A曲线 a 对应的反应温度最高NH3(g)HbaDN 点时 c(NH3)0.2 mol/L，则 N 点的 c(N2)：c(NH3)1:12、(15 分)氮、碳都是重要的非金属元素，含氮、碳元素的物质在工业生产中有重要的应用。请写出工业上由 NH3制取 NO 的化学方程式数 K 与温度 T 的关系如图所示。K2n/molCOCO2。一定条件下，铁可以和 CO2发生反应：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)，已知该反应的平衡常0T1T甲该反应的逆反应是。0 t1t2t3t/min乙(填“吸

2、热”或“放热”)反应。T、P pa 压强下，在体积为 VL 的容器中进行反应，下列能说明反应达到平衡状态的是A、混合气体的平均相对分子质量不再变化；B、容器内压强不再变化；C、v正(CO2)=v逆(FeO)T1温度下，向体积为V L的密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的 CO2，反应过程中CO和CO2物质的量与时间的关系如图乙所示。则 CO2的平衡转化率为始时气体的密度之比为行反应：N2+3H2容器甲乙2 mol N2a mol N2。，平衡时混合气体的密度与起在恒温条件下，起始时容积均为5L的甲、乙两密闭容器中(甲为恒容容器、乙为恒压容器)，均进2NH3，有关数据及平衡状态特定见下表。起始投

3、入3 mol H2b mol H20mol NH30mol NH3倍。达平衡时1.5mol NH31.2mol NH3同种物质的体积分数相同起始时乙容器中的压强是甲容器的一定条件下，2.24L(折算为标准状况)N2O 和 CO 的混合气体在点燃条件恰好完全反应，放出 bkJ6热量。生成的 3 种产物均为大气组成气体，并测得反应后气体的密度是反应前气体密度的倍。7请写出该反应的热化学方程式。3、（15 分）科学家利用“组合转化”等技术对 CO2进行综合利用。如用 H2和 CO2在一定条件下可以合成乙烯：6H2（g）2CO2（g）CH2CH2（g）4H2O（g）H=a kJ/mol（1）已知：H2

4、和CH2CH2的燃烧热分别为 285.8kJ/mol 和 1411kJ/molH2O（g）=H2O（l）H=-44 kJ/mol则 akJ/mol。（2）不同温度对 CO2的转化率及催化剂的效率影响如图所示，下列有关说法不正确的是（填序号）。M 点的速率最大温度低于 250时，随温度升高乙烯的产率增大M 点时平衡常数比 N 点时平衡常数大为提高 CO2的转化率应在尽可能低的温度下进行反应（3）若在密闭容器中充入体积比为 31 的 H2和CO2，则图中 M 点时，产物 CH2CH2的体积分数为；若要进一步提高乙烯的体积分数，可采取的措施有。（4）科学家开发了一种新型陶瓷（主要成分为 Li4SiO

5、4），在 500时可高效吸收 CO2，同时生成 Li2CO3；该材料在 700时可再生循环。请写出表示该过程的化学方程式_。（5）利用高温电解技术可将 CO2转化为高热值的燃料 CO:电极 a 发生（填“氧化”或“还原”）反应。高温电解的总反应的化学方程式为_。4、（14 分）淮南是我国重要的煤炭生产基地，通过煤的气化和液化，能使煤炭得以更广泛的应用。I工业上先将煤转化为 CO，再利用 CO 和水蒸气反应制 H2时，存在以下平衡：CO（g）+H2O（g）t/minn（H2O）/moln（CO）/molCO2（g）+H2（g）01.200.8011.040.6420.900.5030.700.3

6、040.700.30（1）向 2L 恒容密闭容器中充入 CO 和 H2O（g），800时测得部分数据如下表。则从反应开始到 2min 时，用H2 表示的反应速率为；该温度下反应的平衡常数 K=（小数点后保留 1 位有效数字）。（2）相同条件下，向2L 恒容密闭容器中充入 1molCO、3mol H2O（g）、2molCO2（g）、2mo1 H2（g），此时 v 正v 逆（填“”“”或“=”）。II已知 CO（g）、H2（g）、CH3OH（l）的燃烧热分别为 283 kJmol-1、286 kJmol-1、726 kJmol-1。（3）利用 CO、H2合成液态甲醇的热化学方程式为。（4）依据化学

7、反应原理，分析升高温度对制备甲醇反应的影响。III为摆脱对石油的过度依赖，科研人员将煤液化制备汽油，并设计了汽油燃料电池，电池工作原理如右图所示：一个电极通入氧气，另一电极通入汽油蒸气，电是掺杂了 Y2O3的 ZrO2晶体，它在高温下能传导 O2。（5）以己烷（C6H14）代表汽油，写出该电池工作时的负极方程式。（6）已知一个电子的电量是 1.60210的体积为L。5、N2、NO、NO2、等是中学课本中重要的物质，有着重要的用途：19解质反应饱和氢气C，用该电池电解食盐水，当电路中通过 1.929104C 的电量时，生成标况下（1）已知 N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJ/m

8、ol2H2(g)O2(g)2H2O(1)H571.6 kJ/mol写出常温、常压下，N2在催化剂条件下与水反应的热化学反应方程式。(2)汽车排气管上安装催化转化器，发生如下反应：2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)H0，若在一定温度下，将1.4mol NO、1.2molCO 充入 2L 固定容积的容器中，反应过程中各物质的浓度变化如图 1 所示。能说明该反应已达到平衡状态的是_（填字母）；a2v正(NO)=v逆(N2)bc(CO2)=c(CO)c气体总压不变d混合气体的相对分子质量该反应的化学平衡常数K=；从反应开始到 5min，生成了N20.05mol，则5min 内 v(

9、CO2)=_，若保持温度不变，20min 时再向容器中充入 CO、N2各 0.8mol，平衡将_?移动(填“向左”、“向右”或“不”)；20min 时，若改变反应条件，导致CO 浓度发生如图 1 所示的变化，则改变的条件可能是_(填序号)。a.缩小容器体积?b.增加 NO 的浓度?c.升高温度?d.加入催化剂（3）利用NO2可制备N2O5，原理如图2所示。N2O5在电解（填“阴”或“阳”）极区生成，其电极反应式为。6、.（14 分）锰的化合物是优良的催化剂，可用于干电池产等。(1)锌锰干电池的反应为 2MnO2+Zn+2NH4Cl=2 MnO(OH)+Zn(NH3)2Cl2，MnO(OH)中锰

10、元素的化合价为。(2)向废电池还原后的废液（含有 Mn2+、Fe2+、Zn2+_等）中逐滴滴加 Na2S 溶液，最先生成的沉淀为（填化学式）。已知 Ksp(MnS)=1.410-1 5，Ksp(ZnS)=2.910-25，Ksp(FeS)=6010-18(3)Mn2+催化 H202分解：2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)H1，其反应机理如下：已知反应为 MnO2(s)+H2O2(1)+2H+(aq)=Mn2+(aq)+O2(g)+2H2O(1)H2。写出反应I 的热化学方程式（焓变用H1和H2表示）：。某温度时，向 10 mL0.4 molL-1H2O2液中滴入 1 滴 MnSO4

11、发生分解：2H2O2=2H2O+O2，测得不同时刻生成 O2的体积(已折算为标准状况下的体积)如下表：02 min 时反应速率比 24 min 时的快，其原因是06 min 的平均反应速率 v(H2O2)=（忽略溶液体积的变化）。(4)锰基催化剂是合成甲醇、二甲醚的催化剂。已知：反应 I 的正反应是（填“放热”或“吸热”）反应。反应的平衡常数表达式为。7、（14 分）化学反应与能量以及化学平衡原理是中学化学学习的重要内容。请回答下列问题：（1）己知：CH4、H2的燃烧热（H）分别为8903 kJmol、2858kJmol，则 CO2和 H2反应生成 CH4和 H2O（l）的热化学方程式是。（2

12、）设想以 N2和 H2为反应物，以溶有 A 的原料生池的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如右图所示。电池正极的电极反应式是，A 是_。甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用合成气制备甲醇，反应方程式为 CO（g）2H2（g）CH3OH（g）（1）下列各项中，不能够说明该反应已达到平衡的是_（填序号）。A一定条件下，单位时间内消耗 1 mol CO，同时生成 1 mol CH3OHB一定条件下，CH3OH 分解的速率和 CH3OH 生成的速率相等C一定条件下，CO、H2和 CH3OH 的浓度保持不变D恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变

13、化（2）右下图是该反应在不同温度下 CO 的转化率随时间变化的曲线。该反应的焓变H_0（填“”、“”或“”）。T1和 T2温度下的平衡常数大小关系是 K1_K2（填“”、“”或“”）。若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是_。A升高温度B将 CH3OH（g）从体系中分离C使用合适的催化剂D充入 He，使体系总压强增大答案2、(15 分)答案：4NH3+5O2=4NO+6H2O(2 分)放热(2 分)A(2 分)0.8(2 分)4N2O(g)+2CO(g)=4N2(g)+2CO2(g)+O2(g)H=60b kJmol1(3 分)催化剂2253(2 分)，33(2 分)3、4、（1）0.07

14、5mol?L-1?min-1（2 分）1.2（2 分）（2）（2 分）（3）CO（g）+2H2（g）CH3OH（l）H=129 kJmol-1（2 分）（4）升高温度使反应速率加快，平衡左移，CH3OH 产率减小（2 分）（5）C6H1438e+19O26CO2+7H2O（2 分）；（6）2.24（2 分）5、（1）2N2(g)6H2O(1)4NH3(g)3O2(g)H+1530.0kJ/mol（2）cd0.10.01 molL-1min-1向左c(3)阳（1 分）NO2 e-+HNO3=N2O5+H+6、7、（14 分，每空 2 分）（1）CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(l)H252.9 kJ/mol（2）N2+8H+6e2NH4+氯化铵（或 NH4Cl）（1）A（2）?B