化学平衡专题练习.docx

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1、化学平衡专题练习（ 1）1、已知合成氨反应 N2(g) 3H2 NH3(g) HbaD N 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。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数K 与温度T 的关系如图所示。Kn/molCO2CO20T1T0 t1 t2 t 3t/min甲乙该反应的逆反应是( 填“吸热”或“放热”) 反应。 T、 P pa 压强

2、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，平衡时混合气体的密度与起始时气体的密度之比为。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 行反应： N2+3H22NH3，有关数据及平衡状态特定见下表。容器起始投入达平衡时甲2 mol N23 mo

3、l H20mol NH31.5mol NH3同种物质的体a molb mol积分数相同 来N2 来乙H2 来源 :0mol NH31.2mol NH3源 : 学科网源 :Zxxk.C学 . 科. 网 ZXXKom起始时乙容器中的压强是甲容器的倍。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 bkJ 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6。倍。请写出该反应的热化学方程式73、（ 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（

4、 g） 2CO2（ g）CH2 CH2（g） 4H2O（g） H=a kJ/mol（1）已知：H2 和 CH2 CH2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考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3 1 的 H2和CO2， 则 图 中 M 点 时 ， 产 物 C

5、H2 CH2 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Li4SiO4 ），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

6、气反应制H2 时，存在以下平衡：CO（ g） +H2O（ g）CO2（ g） +H2（ g）（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。t/min01234n（ H2O） /mol1.201.040.900.700.70n（ CO） /mol0.800.640.500.300.30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）、 2mo1II 已知 CO（ g）、 H2

7、（ g）、 CH3OH（ l ）的燃烧热分别为283 kJ mol -1 、286 kJ mol -1 、726 kJ mol -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，电解质是掺杂了 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反应方程式（6）已知一个电子的电量是电解饱和食盐水，当电路中通过L。1.602

8、 10 19C，用该电池1.929 10 4C 的电量时，生成标况下氢气的体积为5、 N2 、 NO、 NO2、等是中学课本中重要的物质，有着重要的用途：（1）已知 N2(g) 3H2(g)2NH3(g)H 92.4 kJ/mol2H2(g) O2(g)2H2O(1)H 571.6 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

9、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）；a 2v 正 (NO)= v 逆 (N2)b c(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(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

10、. 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在电解池的（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，可用于干电池原料生产等。(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)=2.9 10-25 ，Ksp(Fe

11、S)=6 0 10-18(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)I的热化学方程式（焓变用H1 和 H2表示）： H2。写出反应。某温度时，向10 mL0.4 mol L-1 H2O2液中滴入1 滴MnSO4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：0 2 min0 6 min时反应速率比的平均反应速率2 4 min 时的快，其原因是v(H2O2)=（忽略溶

12、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 的正反应是反应的平衡常数表达式为（填“放热”或“吸热”）反应。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 890 3 kJ mol 、 285 8kJ mol ，则 CO2和 H2 反应生成 CH4和 H2O（l ）的热化学方程式是。（ 2）设想以 N2和 H2 为反应物，以溶有 A 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

13、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 K

14、1_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：催化剂分)放热 (2 分)2254NH3+5O2 =4NO+6H2O(2 A (2 分 ) (2分 ) ，333(2 分 )0.8(2 分)4N2O(g)+2CO(g)=4N2(g)+2CO2(g) + O2(g) H=60b kJ mol 1(3 分)3、4、（ 1） 0.075mol ?L-1 ?min-1 （ 2 分） 1.2（ 2 分）（ 2） （ 2 分）（ 3） CO（ g）

15、 + 2H2 （ g） CH3OH（ l ） H = 129 kJ mol -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） C6H14 38e +19O2 6CO2 + 7H2O（ 2 分）； （ 6） 2.24 （ 2 分）5、（ 1） 2N2(g) 6H2O(1)4NH3(g) 3O2(g)H +1530.0kJ/mol（2） cd 0.10.01 molL-1 min -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)H 252.9 kJ/mol（2） N2 + 8H+ + 6e 2NH4+氯化铵（或NH4Cl）（ 1） A（ 2）B