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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) 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。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。0 T1 T 甲K20 t1t2 t3 t/min 乙n/molCOCO2该反应的逆反应是(填“吸热”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
2、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 mol H20mol NH31.5mol NH3同种物质的体积分数相同来源:学科网ZX
3、XK乙a mol N2来源:Zxxk.Comb mol H2来源:学.科.网0mol NH31.2mol NH3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 倍。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和CH2CH2的燃烧热分别为285.8
4、kJ/mol和1411kJ/molH2O（g）= H2O（l）H=- 44 kJ/mol则a kJ/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 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Li4SiO4），在500时可高效吸收CO2，同时生成 Li2C
5、O3；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） 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）/mol0.80
6、0.640.500.300.30 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）、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
7、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1.6021019C，用该电池电解饱和食盐水，当电路中通过1.929104C的电量时，生成标况下氢气的体积为 L。5、 N2、NO、NO2、等是中学课本中重要的物质，有着重要的用途：（1）已知N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJ/mol2H2(g)O2(g)2H2O(1) H571.6 kJ/mol写出常温、常压下，N2在催
8、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N2 0.05mol，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
9、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Na
10、2S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-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
11、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）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，
12、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 CH3OH B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
13、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)(2分)，(2分)0.8(2分)4N2O(g)+2CO(g)=4N2(g)+2CO2(g) + O2(g) H=60b kJmol1(3分)3、4、（1）0.075molL-1min-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）cd 0.1 0.01 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