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最新整理高考化学热点专题化学平衡
1、在一定温度下,向体积恒定为2L的密闭容器里充入2molM和一定量的N,发生如下反应:
M(g)+N(g)E(g);当反应进行到4min时达到平衡,测知M的浓度为0.2mol·L-1。
下列说法不正确的是
A.2min时,M的物质的量浓度为0.6mol·L-1
B.4min时,用M表示的反应速率为0.2mol·L-1·min-1
C.4min后,向容器中充入不参与反应的稀有气体,M的物质的量不变
D.4min时,M的转化率为80%
2、
(1)已知可逆反应:
M(g)+N(g)
P(g)+Q(g);△H>0,请回答下列问题:
①若要增大M的转化率,在其它条件不变的情况下可以采取的措施为
A、加入一定量MB、加入一定量NC、反应温度升高
D、缩小容器体积E、加入某物质作催化剂F、分离出一定量P
②在某温度下,反应物的起始浓度分别为:
c(M)=1mol·L-1,c(N)=2.4mol·L-1,达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为。
③若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:
c(M)=4mol·L-1,c(N)=amol·L-1;达到平衡后,c(P)=2mol·L-1,a=mol·L-1。
(2)随着科学技术的进步,人们研制出了多种类型的甲醇质子交换膜燃料电池,以满足不同的需求。
①有一类甲醇质子交换膜燃料电池,需将甲醇蒸气转化为氢气,两种反应原理是
A、CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH=+49.0kJ/mol
B、CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-192.9kJ/mol
由上述方程式可知,CH3OH的燃烧热(填“大于”、“等于”或“小于”)192.9kJ/mol。
已知水的气化热为44kJ/mol,则氢气燃烧热的热化学方程式为
。
②下图是某笔记本电脑用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图。
甲醇在催化剂作用下提供质子和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,电池总反应为:
2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。
则c电极是(填“正极”或“负极”),c电极上发生的电极反应是。
17、(每空2分,共14分)
(1)①BCF。
②25%。
③6。
(2)①大于;H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.9kJ/mol
②负极;CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
3、一定温度下可逆反应:
A(s)+2B(g)2C(g)+D(g)△H<0。
现将1molA和2molB加入甲容器中,将4molC和2molD加入乙容器中,此时控制活塞P,使乙的容积为甲的2倍,t1时两容器内均达到平衡状态(如图1所示,隔板K不能移动)。
下列说法正确的是
A.保持温度不变,移动活塞P,使乙的容积和甲相等,达到新的平衡后,乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍
B.保持温度和乙中的压强不变,t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后,甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示(t1前的反应速率变化已省略)
C.保持温度和活塞位置不变,在甲中再加入1molA和2molB,达到新的平衡后,甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍
D.保持活塞位置不变,升高温度,达到新的平衡后,甲、乙中B的体积分数均减小
4、可逆反应aA(s)+bB(g)
cC(g)+dD(g),
反应过程中
,当其它条件不变时,C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(P)的关系如右图,下列叙述正确的是
A、达到平衡后,加入催化剂则C%增大
B、达到平衡后,若升高温度,平衡向左移动
C、化学方程式中b>c+d
D、达平衡后,增加A的量,有利于平衡向右移动
5、(10分)黄铁矿(主要成分为FeS2)是工业制取硫酸的重要原料,其煅烧产物为SO2和Fe3O4。
(1)将0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容积为1L的密闭容器中,反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.040mol/L。
计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化率(写出计算过程)。
(2)已知上述反应是放热反应,当该反应处于平衡状态时,在体积不变的条件下,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有(填字母)
(A)升高温度(B)降低温度(C)增大压强
(D)减小压强(E)加入催化剂(G)移出氧气
(3)SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到重要的化工原料,反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(4)将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后,加入铁粉,可制备FeSO4。
酸溶过程中需保持溶液足够酸性,其原因是__________________________________________________。
20.(共10分)
(1)解:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)
起始浓度/mol·L-10.0500.0300
平衡浓度/mol·L-1(0.050-0.040)(0.030-0.040/2)0.040
=0.010=0.010
所以,K=
=
=1.6×103mol·L-1。
(不带单位计算也得分)
(SO2)=
×100%=80%。
(2)B、C。
(3)SO2+H2O+Na2SO3=2NaHSO3。
(4)抑制Fe2+、Fe3+的水解,防止Fe2+被氧化成Fe3+。
6、一定条件下,在体积为10L的密闭容器中,1molX和1molY进行反应:
2X(g)+Y(g)Z(g),经60s达到平衡,生成0.3molZ,下列说法正确的是
A.以X浓度变化表示的反应速率为0.001mol·L—1·s—1
B.其它条件不变,将容器体积变为20L,Z的平衡浓度变为原来的1/2
C.其它条件不变,若增大压强,则物质Y的转化率减小
D.其它条件不变,若升高温度,X的体积分数增大,则该反应的△H>0
7、已知热化学方程式:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-QkJ·mol—1(Q>0)。
下列说法正确的是()
A.相同条件下,2molSO2和1molO2所具有的能量小于2molSO3所具有的能量
B.将2molSO2(g)和1molO2(g)置于一密闭容器中充分反应后,放出热量为QkJ
C.增大压强或升高温度,该平衡都向逆反应方向移动
D.如将一定量SO2(g)和O2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热QkJ,则此过程中有2molSO2(g)被氧化
8、I.某温度下,在一个容积可变的密闭容器中,反应2A(g)+B(g)2C(g)达到平衡时,A、B、C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol,此时容器容积为4L。
则此温度下该反应的平衡常数K=。
保持温度和压强不变,将各组分的物质的量都减少1mol,此时,容器的容积为,该反应的浓度商Q=。
此时,平衡移动(填“向左”、“向右”或“不”)
II.2007年度中国国家科学技术最高奖授予了石油化工催化专家闵恩泽,以表彰他在催化剂研究方面作出的突出贡献。
氯化汞(HgCl2)和氯化铝(AlCl3)都有有机化工生产中常用的催化剂。
(1)氯化汞是一种能溶于水的白色固体,熔点276℃,是一种弱电解质,在水溶液中分步电离,写出其第一步电离的方程式。
氯化汞可以被氯化亚铁在溶液中还原为氯化亚汞(Hg2Cl2,白色沉淀),写出该反应的离子方程式。
若该反应是一个可逆反应,写出在常温下该反应的平衡常数表达式。
(2)无水氯化铝用作石油裂解及催化重整的催化剂。
能否直接加热蒸干氯化铝水溶液获得无水氯化铝?
为什么?
(用简要的文字叙述和必要的化学方程式说明)
19、Ⅰ.2L·mol—12.8L2.8L·mol—1向左(每空1分)
Ⅱ.
(1)HgCl2HgCl++Cl—(1分);
2Fe2++2HgCl2=Hg2Cl2↓+2Fe3++2Cl—(2分);
K=[Fe3+]2—[Cl—]2/[Fe2+]2[HgCl2]2(2分)
(2)不能。
因为加热能促进氯化铝水解,且氯化氢逸出也使平衡
△
AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl向正反应方向移动,得不到无水氯化铝。
(3分)
或者说,当加热溶液时发生反应AlCl3+3H2OAl(OH)3↓+3HCl↑,得不到无水氯化铝
9、在一容积为2L的密闭容器中加入1molA和3molB,保持温度为20℃,在催化剂存在的条件下进行下列反应:
A(g)+2B(g)3C(g),达平衡后生成0.5molC,平衡混合气中C的体积分数为ω;若将温度升高到50℃后,其他条件均不变,当反应重新达到平衡时,C的物质的量为1.2mol。
问:
(1)20℃时,平衡混合气中C的体积分数ω= ,
该反应的平衡常数K= (保留三位有效数字);
(2)该反应的平衡常数K随温度升高而 (填“增大”、“减少”或“不变”),
该反应的焓变△H 0(填“>”、“<”或“=”);
(3)20℃时,若在同一容器中加入2molA和6molB,达平衡后,C的物质的量为mol,
此时平衡混合气中C的体积分数(填“增大”、“减少”或“不变”);
(4)20℃时,若在同一容器中加入1molA、5molB和molC,则平衡混合气中C的体积分数仍为ω,平衡时体系中A的物质的量浓度为 mol·L-1。
17.(10分)⑴0.1254.69 ⑵增大 >⑶0.25不变 (以上每空1分)
(4)6 1.25(每空2分)
10、(8分)随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视.
⑴.目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g);△H=-49.0kJ/mol
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示.
①.从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=___________mol/(L·min).
②.该反应的平衡常数表达式为__________________.
③.下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是___________.
A.升高温度B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离D.再充入1molCO2和3molH2
⑵.在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2.某种电化学装置可实现如下转化:
2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料.已知该反应的阳极反应为:
4OH――4e―=O2↑+2H2O,则阴极反应式为________________________________.
有人提出,可以设计反应2CO=2C+O2(△H>0、△S<0)来消除CO的污染.请你判断是否可行并说出理由______________________________________________.
17.⑴.①.0.225②.
③.C、D
⑵.2CO2+4e―+2H2O=2CO+4OH―
不可行,该反应是一个焓增、熵减的反应,任何情况下不能自发进行
(前两空每空各1分,其余每空各2分)
11、在C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)△H>0反应中,可使正反应速率增大的措施是
①增大压强②升高温度③降低温度④增加碳的质量⑤降低压强
A.①②④B.③④⑤C.只有②⑤D.只有①②
12、对于密闭容器中的可逆反应:
mX(g)+nY(s)
pZ(g);ΔH<0,达化学平衡后,改变条件,下列表述不正确的是()
A.增大压强,化学平衡不一定发生移动
B.通入氦气,化学平衡不一定发生移动
C.增加X或Y的物质的量,化学平衡一定发生移动
D.2N5=5N2是化学变化
13、合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。
对于密闭容器中的反应:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),673K,30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。
下列叙述正确的是
A.点a的正反应速率比点b的大
B.点c处反应达到平衡
C.点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样
D.其他条件不变,773K下反应至t1时刻,n(H2)比上图中d点的值大
14、(7分)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备收到人们的关注。
(1)一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应:
2N2O5(g)
4NO2(g)+O2(g);⊿H>0
反应达到平衡后,若再通入一定量氮气,则N2O5的转化率将______(填“增大”、“减小”、“不变”)。
下表为反应在T1温度下的部分实验数据:
t/s
0
500
1000
c(N2O5)/mol·L—1
5.00
3.52
2.48
则500s内N2O5的分解速率为______________。
在T2温度下,反应1000s时测得NO2的浓度为4.98mol/L,则T2________T1.
(2)如图所示装置可用于制备N2O5,则N2O5在电解池的__________区生成,其电极反应式为
18.
(1)
不变
0.00296mol·L—1·s—1
“<”或“小于”
(2)阳极N2O4+2HNO3—2e—=2N2O5+2H+
15、一定条件下在体积为10L的密闭容器中,1molX和1molY进行反应:
2X(g)+Y(g)
Z(g),经60s达到平衡,生成0.3molZ,下列说法正确的是()
A.以X浓度变化表示的反应速率为0.001mol·L—1·s—1
B.其它条件不变,将容器体积变为20L,Z的平衡浓度变为原来的1/2
C.其它条件不变,若增大压强,则物质Y的转化率减小
D.其它条件不变,若升高温度,X的体积分数增大,则该反应的△H>0
16、一定条件下进行反应2X(g)+Y(g)Z(s)+3W(g);△H<0。
达到平衡后,t1时刻改变某一条件所得V-t图像如图,则改变的条件为()
A.增大压强B.升高温度
C.加催化剂D.增加生成物浓度
17、已知热化学方程式:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)△H=-QkJ·mol—1(Q>0)。
下列说法正确的是()
A.相同条件下,2molSO2和1molO2所具有的能量小于2molSO3所具有的能量
B.将2molSO2(g)和1molO2(g)置于一密闭容器中充分反应后,放出热量为QkJ
C.增大压强或升高温度,该平衡都向逆反应方向移动
D.如将一定量SO2(g)和O2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热QkJ,则此过程中有2molSO2(g)被氧化
18、在一定温度条件下,甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器中均发生如下反应:
3A(g)+B(g)
xC(g)+D(s),向甲中通入6molA和2molB,向乙中通入1.5molA、0.5molB和3molC和2molD,反应一段时间后都达到平衡,此时测得甲、乙两容器中C的体积分数都为0.2,下列叙述中正确的是()
A.若平衡时,甲、乙两容器中A的物质的量不相等,则x=4
B.平衡时,甲、乙两容器中A、B的物质的量之比不相等
C.平衡时甲中A的体积分数为40%
D.若平衡时两容器中的压强不相等,则两容器中压强之比为8∶5
19、(10分)800℃时,在2L密闭容器内充入0.50molNO和0.25molO2,发生如下反应:
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H<0。
体系中,n(NO)随时间的变化如表:
t(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)(mol)
0.50
0.35
0.28
0.25
0.25
0.25
(1)能说明该反应已达到平衡状态的是。
A、v(NO2)正=v(O2)逆B、容器内压强保持不变
C、v(NO)逆=2v(O2)正D、容器内气体颜色不变
(2)能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的措施是。
A、适当升高温度B、缩小反应容器的体积
C、增大O2的浓度D、选择高效催化剂
(3)计算800℃时该反应的平衡常数K。
(4)将上述反应进行到4s时的混合气体用足量的水吸收,为保证混合气体中NO、NO2全部转化为HNO3,计算还需通入的O2的体积(折算成标准状况)。
20.(共10分)
(1)BCD(3分)
(2)BC(2分)(3)K=16(2分)(4)2.8L
20、500℃、20MPa时,将H2和N2置于一容积为2L的密闭
容器中发生反应。
反应过程中H2、N2和NH3物质的量变化
如右图所示,下列说法不正确的是
A.反应开始到第一次平衡时,N2的平均反应速率为0.0075mol/(L·min)学科
B.从曲线变化可以看出,反应进行到10min至20min时可能是使用了催化剂C.从曲线变化可以看出,反应进行至25min时,分离出0.1mol的氨气D.在25min时平衡正向移动,且达到新平衡后NH3的体积分数比原平衡大
21、(8分)汽车内燃机工作时产生的高温会引起N2和O2的反应:
N2(g)+O2(g)
2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。
某同学为控制污染,对该反应进行研究。
(1)右图表示在T1、T2两种不同温度下,一定量的NO发生分解过程中N2的体积分数随时间变化的图像,根据图像判断反应N2(g)+O2(g)
2NO(g)为(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)2000℃时,向容积为2L的密闭容器中充入10molN2与5molO2,达到平衡后NO的物质的量为2mol,则2000℃时该反应的平衡常数K=①。
该温度下,若开始时向上述容器中充入N2与O2均为1mol,则达到平衡后N2的转化率为②。
(3)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,给汽车安装尾气净化装置。
净化装置里装有含Pd等过渡元素的催化剂,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如下图所示。
写出上述变化中的总化学反应方程式:
。
21.(8分)
(1)吸热
(2)1/9,1/7(3)2NO+O2+4CO=4CO2+N2
22、某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应:
X(g)+Y(g)Z(g)+W(g)—Q;(Q>0)下列叙述正确的是()
(A)升高温度,平衡逆向移动
(B)当容器中气体压强不变时,反应达到平衡
(C)平衡后加入X,上述平衡正向移动,X的平衡转化率增大
(D)平衡后加入少量W,逆反应速率增大
23、如图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图,下列叙述与示意图不相符合的是
A.反应达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等
B.若反应为A(g)+B(g)
C(s),则平衡移动的原因是增大压强
C.由图像关系可以判断,正反应为放热反应
D.由平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ的平衡常数的大小关系为K1=K2
24、某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对A2(g)+3B2(g)
2AB3(g)化学平衡状态的影响,得到如下图所示的变化规律(图中T表示温度,n表示物质的量),根据如图可得出的判断结论正确的是
A.反应速率a>b>c
B.达到平衡时A2的转化率大小为:
b>a>c
C.若T2>T1,则正反应一定是吸热反应
D.达到平衡时,AB3的物质的量大小为:
c>b>a
25、(10分)甲醇(CH3OH)是一种重要的化工原料,合成甲醇的主要反应为:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)ΔH<0。
Ⅰ.在一定条件下,上述反应在一密闭容器中达到平衡。
(1)体积不变的条件下,下列措施中有利于提高CO的转化率的是(填字母)。
A.升高温度B.增大压强C.通入COD.通入H2
(2)在保证H2浓度不变的情况下,增大容器的体积,平衡(填字母)。
A.向正反应方向移动B.向逆反应方向移动C.不移动
作出此判断的理由是。
Ⅱ.原料气的加工过程中常常混有一定量CO2,为了研究不同温度下CO2对该反应的影响,以CO2、CO和H2的混合气体为原料在一定条件下进行实验,结果表明,原料气各组分含量不同时,反应生成甲醇和副产物甲烷的碳转化率是不相同的。
实验数据见表下:
CO2%-CO%-H2%
(体积分数)
0–30–70
2–28–70
4–26–70
8–22–70
20–10–70
反应温度/℃
225
235
250
225
235
250
225
235
250
225
235
250
225
235
250
碳转化率(%)
CH3OH
4.9
8.8
11.0
36.5
50.7
68.3
19.0
33.1
56.5
17.7
33.4
54.4
8.0
12.0
22.6
CH4
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2.8
2.8
2.8
(3)由上表数据可得出多个结论。
结论一:
在一定条件下,反应温度越高,碳转化率__________。
结论二:
_____________________________________________
17.(10分)
(1)BD(2分)
(2)C(2分)该反应达到平衡时,平衡常数K=
,增大容器体积时,c(CH3OH)和c(CO)等比例减小,由于H2浓度不变,此时
的值仍然等于K,所以平衡不移动。
(2分)
(3)越高(2分)原料气含少量CO2有利于提高生成甲醇的碳转化率,CO2含量过高碳转化率又降低且有甲烷生成。
(2分)
26、在一固定体积的密闭容器中,有下列化学反应:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其化学平衡常数K和温度T的关系如下表:
T(℃)
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
则下列说法错误的是
A、其他条件不变,升高温度,CO的转化率变大
B、温度升高,正、逆反应速率都增大,在平衡移动的过程中气体压强始终保持不变。
C、反应达平衡时,混合气体的平均摩尔质量M:
18 D、若在某平衡状态时,c(CO2)×c(H2)=c(CO)×c(H2O),则此时的温度为830℃ 27、一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g) 2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c 、c 、c (均不为零),到达平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.08mol/
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