2019高考化學(xué) 難點(diǎn)剖析 專題40 化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算練習(xí).doc
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專題40 化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算 1．（2018屆黑龍江省哈爾濱市第三中學(xué)高三第三次驗(yàn)收考試）在一定溫度下，將H2和I2(g)各0.16mol充入10L恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g) △H<0，一段時(shí)間后達(dá)到平衡，反應(yīng)過程中測定的數(shù)據(jù)如下: t/min 2 4 7 9 N(I2)/mol 0.12 0.11 0.10 0.10 下列說法不正確的是 A. 反應(yīng)前4min的平均速率v(HI)=2.510-3mol/(L?min) B. 當(dāng)體系壓強(qiáng)不再改變時(shí)可以判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) C. 該溫度下此反應(yīng)的書衡常數(shù)K=1.44 D. 再充入0.05molH2、0 .05molI2(g)和0.06molHI,平衡不移動(dòng) 【答案】B 2．（2018屆山西省呂梁市高三上學(xué)期第一次階段性測試）已知NO和O2轉(zhuǎn)化為NO2的反應(yīng)機(jī)理如下： ①2NO(g)N2O2(g)(快) △H1<0平衡常數(shù)K1 ②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢) △H2<0平衡常數(shù)K2 下列說法正確的是（ ） A. 2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的△H=-(△H1+△H2) B. 2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常數(shù)K= K1/K2 C. 反應(yīng)②的速率大小決定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反應(yīng)速率 D. 反應(yīng)過程中的能量變化可用圖a表示 【答案】C 3．（2018屆黑龍江省牡丹江市第一高級(jí)中學(xué)高三上學(xué)期期中考試）某溫度下，在甲、乙、丙、丁四個(gè)恒容密閉容器中投入H2和I2，發(fā)生反應(yīng)：H2 (g) +I2 (g)2HI(g) 。反應(yīng)體系中各物質(zhì)濃度的有關(guān)數(shù)據(jù)如下。 容器 起始濃度 平衡濃度 c（H2）/molL-1 c（I2）/molL-1 c（HI）/molL-1 甲 0.01 0.01 0.004 乙 0.01 0.02 a 丙 0.02 0.01 b 丁 0.02 0.02 —— 下列判斷正確的是 A. 平衡時(shí)，H2的轉(zhuǎn)化率：丁>甲 B. 平衡時(shí)，乙中H2的轉(zhuǎn)化率等于20% C. HI的平衡濃度：a=b>0.004 D. 丙中條件下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K = 4 【答案】C 【解析】A、恒溫恒容，丁與甲相比，各物質(zhì)濃度增大一倍，為等效平衡，轉(zhuǎn)化率相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、甲容器中氫氣的轉(zhuǎn)化率為： 100%=20%，乙中增大碘的濃度，氫氣的轉(zhuǎn)化率增大，大于20%，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C、對(duì)比甲容器，乙容器中增大碘的濃度，平衡正向移動(dòng)，碘化氫的濃度增大，丙容器中氫氣的濃度增大，平衡正向移動(dòng)，碘化氫的濃度增大，且兩者轉(zhuǎn)化率相同，故：HI的平衡濃度：a=b>0.004，選項(xiàng)C正確；D、平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，故可以根據(jù)甲容器計(jì)算丙中條件下的平衡常數(shù)。 H2 (g) +I2 (g)2HI(g) 起始濃度（mol/L） 0.01 0.01 0 改變濃度（mol/L） 0.002 0.002 0.004 平衡濃度（mol/L） 0.008 0.008 0.004 K==0.25，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案選C。 4．（2018屆北京市朝陽區(qū)第一學(xué)期高三年級(jí)期末）將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入體積為2 L的恒容密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)：CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)，得到如下三組數(shù)據(jù)： 實(shí)驗(yàn)組 溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達(dá)到平衡所需時(shí)間/min CO H2O CO2 1 650 4 2 1.6 5 2 900 2 1 0.4 3 3 2 1 0.4 1 下列說法不正確的是 A. 該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng) B. 實(shí)驗(yàn)1中，前5min用CO表示的速率為0.16 mol/(Lmin) C. 實(shí)驗(yàn)2中，平衡常數(shù)K=1/6 D. 實(shí)驗(yàn)3跟實(shí)驗(yàn)2相比，改變的條件可能是溫度 【答案】D 【解析】A. 由表中數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)1中CO的轉(zhuǎn)化率為40%，而實(shí)驗(yàn)2中CO的轉(zhuǎn)化率為20%，壓強(qiáng)不能使該化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，由于溫度升高使得CO的轉(zhuǎn)化率減小，所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A正確；B. 實(shí)驗(yàn)1中，前5min用CO表示的速率為0.16 mol/(Lmin)，B正確；C. 實(shí)驗(yàn)2中，平衡混合物中各組分CO、H2O、CO2、H2的濃度分別為0.8mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L、0.2 mol/L，所以平衡常數(shù)K=1/6，C正確；D. 實(shí)驗(yàn)3跟實(shí)驗(yàn)2相比，各組分的平衡量沒有改變，所以改變的條件不可能是溫度，可能是加入了合適的催化劑，D不正確。本題選D。 5．（2018屆北京市西城區(qū)高三上學(xué)期期末）在10 L密閉容器中充入氣體X和Y，發(fā)生反應(yīng)X(g) + Y(g)M(g) + N(g) ΔH，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表： 實(shí)驗(yàn) 編號(hào) 溫度/℃ 起始時(shí)物質(zhì)的量/mol 平衡時(shí)物質(zhì)的量/mol n(X) n(Y) n(M) ① 700 0.40 0.10 0.090 ② 800 0.40 0.10 0.080 ③ 800 0.20 0.05 a 下列說法正確的是 A. ①中，若5 min末測得n (M)＝0.050 mol，則0至5 min內(nèi)，用N表示的平均反應(yīng)速率υ (N)＝1.010? 2 mol/(Lmin) B. 800 ℃，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝2.0 C. ③中，達(dá)到平衡時(shí)，Y的轉(zhuǎn)化率為80% D. ΔH＞0 【答案】C 6．（2018屆甘肅省民樂縣第一中學(xué)高三上學(xué)期期中考試）鐵及碳的化合物在社會(huì)生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用．請(qǐng)回答下列問題： （1）磁鐵礦是工業(yè)上冶煉鐵的原料之一． 已知：①Fe3O4（s）+ 4C（s）3Fe（s）+ 4CO（g） △H=+646.0kJmol﹣1 ②C（s）+ CO2（g）2CO（g） △H=+172.5kJmol﹣1 則Fe3O4（s）+ 4CO（g）3Fe（s）+ 4CO2（g） △H=________________． （2）反應(yīng)Fe（s）+ CO2（g）FeO（s）+ CO（g） △H的平衡常數(shù)為K，在不同溫度下，K值如下： 溫度/K 973 1173 1373 1573 K 1.47 2.15 3.36 8.92 ①從表中數(shù)據(jù)可推斷，該反應(yīng)是___________（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)． ②溫度為973K時(shí)，在某恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)．下列有關(guān)說法能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____________（填字母）． A．c（CO2）= c（CO） B．v正（CO2）= v逆（CO） C．體系壓強(qiáng)不變 D．混合氣體中c（CO）不變 （3）如圖圖1、2表示反應(yīng)：H2（g）+ CO2（g）CO（g）+ H2O（g）△H＞0有關(guān)量與反應(yīng)時(shí)間之間的關(guān)系： ①圖2中,若t1=0.5min，則0～t1時(shí)間段內(nèi)，H2O的平均反應(yīng)速率v（H2O）=____molL﹣1min ﹣1。 ②圖1中t2時(shí)刻改變的條件是________________________________（任寫兩種，下同）；圖2中t2時(shí)刻改變的條件是_________________________________． （4）水煤氣中的CO和H2均可作為燃料電池的燃料．若在某燃料電池一極通入CO，另一極通入O2和CO2，熔融碳酸鈉作為電解質(zhì)，工作時(shí)負(fù)極反應(yīng)式為_______________________；若使用該電池電解熔融Al2O3制取10.8g Al，則理論上需要氧氣的體積為__________L.（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。 【答案】 ﹣44.0kJ/mol 吸熱 BD 0.06molL﹣1min﹣1 加入催化劑或增大壓強(qiáng) 降低溫度或增大水蒸氣濃度或減小氫氣濃度 CO+CO32﹣﹣2e﹣=2CO2 6.72 （3）①圖2中若t1=0.5min，則0～t1時(shí)間段內(nèi)，v（CO）=，同一化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比，所以v（H2O）=v（CO）=0.06molL﹣1min﹣1 ， 故答案為：0.06molL﹣1min﹣1； ②圖1中t2時(shí)刻，改變條件時(shí)正逆反應(yīng)速率都增大且正逆反應(yīng)速率相等，所以改變的條件是催化劑或壓強(qiáng)；圖2中t2時(shí)刻改變條件，CO2逐漸濃度增大、CO濃度逐漸降低，平衡逆向移動(dòng)，所以改變的條件是降低溫度或增大水蒸氣濃度或減小氫氣濃度。 故答案為：加入催化劑或增大壓強(qiáng)；降低溫度或增大水蒸氣濃度或減小氫氣濃度； （4）以CO為燃料制作燃料電池，負(fù)極上CO失去電子，負(fù)極反應(yīng)式為CO+CO32﹣﹣2e﹣=2CO2；電解熔融Al2O3，由電子守恒可知，4Al～12e﹣～3O2，理論上需要氧氣的體積為。 故答案為：CO+CO32﹣﹣2e﹣=2CO2；6.72。 7．（2018屆黑龍江省牡丹江市第一高級(jí)中學(xué)高三上學(xué)期期中考試）運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究化學(xué)反應(yīng)有重要意義。 （1）將1 mol SO2和0.5 mol O2充入一密閉容器，發(fā)生如下反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，混合體系中SO3的平衡百分含量和溫度的關(guān)系如圖1所示。 ①若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，平衡_____(填“向左”、“向右”或“不”)移動(dòng)。 ②若在恒溫、體積不變的容器中向上述平衡體系中通入SO3氣體，平衡_______填“向左”、“向右”或“不”)移動(dòng)，再次平衡后SO3的百分含量_______ （填“增大”、“不變”或“減小”) ③若反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí)，v正________(填“>”“<”或“＝”)v逆。 （2）課本里介紹的合成氨技術(shù)叫哈伯法：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0，應(yīng)用此法反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不高。 ①能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的措施是________(填編號(hào))。 A．使用更高效的催化劑 B．升高溫度 C．及時(shí)分離出氨氣 D．充入氮?dú)?，增大氮?dú)獾臐舛?保持容器體積不變) ②若在某溫度下，2 L的密閉容器中發(fā)生合成氨的反應(yīng)，圖2表示N2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線。用H2表示0～10 min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(H2)＝________。從第11 min起，壓縮容器的體積為1 L，則n(N2)的變化曲線為________(填編號(hào))。 ③該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為_______ 【答案】 向左 向左 增大 > D 0.06 molL－1min－1 d K= 【解析】（1）①若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，該反應(yīng)體系的壓強(qiáng)減小，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)，所以平衡向左移動(dòng)；②若在恒溫、體積不變的容器中向上述平衡體系中通入SO3氣體，生成物濃度增大，平衡向左移動(dòng)，加入SO3的量遠(yuǎn)大于平衡移動(dòng)減少的量，故再次平衡后SO3的百分含量增大；③D狀態(tài)相對(duì)于A狀態(tài)，三氧化硫的含量較小，要使該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，該反應(yīng)必須向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以v正>v逆；（2）①A．使用更高效的催化劑能使反應(yīng)速率增大，但不能使平衡移動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．升高溫度反應(yīng)速率增大，該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．及時(shí)分離出氨氣，生成物的濃度降低，反應(yīng)速率減小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．充入氮?dú)猓龃蟮獨(dú)獾臐舛?保持容器體積不變)，反應(yīng)物的濃度增大，反應(yīng)速率增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，選項(xiàng)D正確。答案選D；②0～10 min時(shí)N2從0.6 mol減少到0.2 mol，變化量為0.4 mol，則H2的變化量為1.2 mol，v(H2)＝＝0.06 molL－1min－1；平衡時(shí)壓縮容器的體積，氣體的壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)，N2的物質(zhì)的量在原有基礎(chǔ)上減小，圖線d符合題意；③該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為K=。 8．（2018屆云南省玉溪市民族中學(xué)高三上學(xué)期期中考試）煤氣化和液化是現(xiàn)代能源工業(yè)中重點(diǎn)考慮的能源綜合利用方案。最常見的氣化方法為用煤生產(chǎn)水煤氣，而當(dāng)前比較流行的液化方法為用煤生產(chǎn)CH3OH。 （1）已知：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH2 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH3 則反應(yīng)CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)的ΔH＝______。 （2）如圖是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線。 ①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1________K2(填“＞”、“＜”或“＝”)。 ②由CO合成甲醇時(shí)，CO在250 ℃、300 ℃、350 ℃下達(dá)到平衡時(shí)轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系曲線如下圖所示，則曲線c所表示的溫度為________ ℃。實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250 ℃、1.3104 kPa左右，選擇此壓強(qiáng)的理由是____________。 ③以下有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是________(填序號(hào))。 A．恒溫、恒容條件下，若容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化，則可逆反應(yīng)達(dá)到平衡 B．一定條件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時(shí)，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡 C．使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時(shí)間并提高CH3OH的產(chǎn)率 D．某溫度下，將2 mol CO和6 mol H2充入2 L密閉容器中，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后，測得c(CO)＝0.2 molL－1，則CO的轉(zhuǎn)化率為80% （3）一定溫度下，向2 L固定體積的密閉容器中加入1 mol CH3OH(g)，發(fā)生反應(yīng)：CH3OH(g) CO(g)＋2H2(g)，H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。 0～2 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CH3OH)＝__________。該溫度下，反應(yīng)CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)的平衡常數(shù)K＝__________。相同溫度下，在一個(gè)恒容容器中加入一定量的CO(g)和H2發(fā)生：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)的反應(yīng)，某時(shí)刻測得體系中各物質(zhì)的量濃度如下：C（CO）=0.25 molL－1，C（H2）=1.0 molL－1，C（CH3OH）=0.75 molL－1，則此時(shí)該反應(yīng)_____進(jìn)行（填“向正反應(yīng)方向”“向逆反應(yīng)方向”或“處于平衡狀態(tài)”）。 【答案】 ΔH1＋ΔH2－ΔH3 ＞ 350 1.3104 kPa下CO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，如果增大壓強(qiáng)，CO的轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn)成本增加很多，得不償失 AD 0.125 molL－1min－1 4 向正反應(yīng)方向 ②. 根據(jù)上述分析可知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度CO的轉(zhuǎn)化率降低，由圖象可知，曲線c對(duì)應(yīng)的CO轉(zhuǎn)化率最低，溫度應(yīng)最高，即為350℃；根據(jù)CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系圖可知在1.3104kPa下，CO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，如果增加壓強(qiáng)，CO的轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn)成本增加，得不償失，故答案為：350；1.3104kPa下CO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，如果增大壓強(qiáng)，CO的轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn)成本增加很多，得不償失； (3).平衡時(shí)氫氣的濃度為0.5mol/L，則v(H2)=0.5mol/L2min=0.25mol?L?1?min?1，則 v(CH3OH)=0.125mol?L?1?min?1； CH3OH(g)?CO(g)+2H2(g) 起始濃度(mol/L) 0.5 0 0 轉(zhuǎn)化濃度(mol/L) 0.25 0.25 0.5 平衡濃度(mol/L) 0.25 0.25 0.5 則K1=0.25mol/L(0.5mol/L)20.25mol/L=0.25，求得該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為0.25(mol/L)2，CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)是該反應(yīng)的逆反應(yīng)，所以K＝1K1＝10.25＝4； 某時(shí)刻測得體系中各物質(zhì)的量濃度如下：C（CO）=0.25 molL－1，C（H2）=1.0 molL－1，C（CH3OH）=0.75 molL－1，則此時(shí)Qc＝0.75mol/L0.25mol/L(1.0mol/L)2＝3＜K＝4，則平衡向正反應(yīng)向移動(dòng)；故答案為： 0.125 molL－1min－1；4；向正反應(yīng)方向。 9．（2018屆黑龍江省大慶中學(xué)高三上學(xué)期期中考試）氨是一種重要的化工產(chǎn)品，是氮肥工業(yè)、有機(jī)合成工業(yè)以及制造硝酸、銨鹽和純堿等的原料． （1）在一定溫度下，在固定體積的密閉容器中進(jìn)行可逆反應(yīng)：N2+3H2?2NH3 該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是__． A．3v（H2）正=2v（NH3）逆 B．單位時(shí)間生成m mol N2的同時(shí)消耗3m mol H2 C．容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不再隨時(shí)間而變化 D．混合氣體的密度不再隨時(shí)間而變化 E．a(chǎn) mol N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有6a mol N﹣H鍵斷裂 F．N2、H2、NH3的分子數(shù)之比為1：3：2 （2）某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)合成氨的反應(yīng)．在容積固定為2L的密閉容器內(nèi)充入1mol N2和3mol H2，加入合適催化劑（體積可以忽略不計(jì)）后在一定溫度壓強(qiáng)下開始反應(yīng)，并用壓力計(jì)監(jiān)測容器內(nèi)壓強(qiáng)的變化如表： 反應(yīng)時(shí)間/min 0 5 10 15 20 25 30 壓強(qiáng)/MPa 16.80 14.78 13.86 13.27 12.85 12.60 12.60 則從反應(yīng)開始到25min時(shí)，以N2表示的平均反應(yīng)速率=__；該溫度下平衡常數(shù)K=__． 【答案】 BCE 0.01 mol/（L?min） 2.37 （2）恒溫恒容條件下，反應(yīng)過程中，氣體的物質(zhì)的量與容器內(nèi)壓強(qiáng)成正比，可以根據(jù)此等量關(guān)系列式子計(jì)算。設(shè)參加反應(yīng)的N2物質(zhì)的量為 x，列三段式： N2 + 3H22NH3 起始物質(zhì)的量（mol） 1 3 0 轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量（mol） x 3x 2x 平衡物質(zhì)的量（mol） 1－x 3－3x 2x 反應(yīng)前后，壓強(qiáng)之比等于氣體的物質(zhì)的量之比，所以有：n（起始)n(平衡)=p(起始）p(平衡) 。 根據(jù)已知表格數(shù)據(jù)，及三段式可列式：1+3(1-x)+(3-3x)+2x=16.812.60 解得x＝0.5。 所以從反應(yīng)開始到25min時(shí)，以N2表示的平均反應(yīng)速率v=v=0.5mol/2L25min=0.01mol/（L?min） 平衡時(shí)，n（N2）=1-x= 0.5mol；n（H2）=3-3x=1.5mol；n（NH3）=2x=1mol； 平衡時(shí)，c（N2）= 0.25mol/L；c（H2）=0.25mol/L；c（NH3）=0.5mol/L 所以，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為：K=c2NH3cN2?c3H2=0.520.250.253=2.37 。 10．（2018屆云南省玉溪市玉溪一中高三上學(xué)期第三次月考）碳及其化合物在工農(nóng)業(yè)上有重要作用。 Ⅰ、在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2（g）＋H2（g） CO（g）＋H2O（g），其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度T的關(guān)系如表所示： T/℃ 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列問題： （1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝___________。該反應(yīng)為__________（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。 （2）某溫度下平衡濃度符合下式： c（CO2）c（H2）＝c（CO）c（H2O），該溫度下加入1 mol CO2（g）和1 mol H2（g），充分反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，CO2的轉(zhuǎn)化率為______________。 （3）在800 ℃時(shí)發(fā)生上述反應(yīng)，某時(shí)刻測得容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度分別為c（CO2）為2 mol/L，c（H2）為1.5 mol/L，c（CO）為1 mol/L，c（H2O）為3 mol/L，則正、逆反應(yīng)速率的比較為：v正___________v逆（填“＞”“＜”或“＝”）。 Ⅱ、工業(yè)上用CO2和H2反應(yīng)合成甲醚。已知： CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H1=-53.7kJ?mol-1 CH3OCH3（g）+H2O（g）═2CH3OH（g）△H2=+23.4kJ?mol-1 則2CO2（g）+6H2（g）CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H3=_______________kJmol-1。 Ⅲ、常溫下用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液，在該溶液中，c（NH4+）________（填“>”、“<”或“＝”）c（HCO3—）；反應(yīng)NH4+＋HCO3—＋H2ONH3H2O＋H2CO3的平衡常數(shù)K＝__________。（已知常溫下NH3H2O的電離平衡常數(shù)Kb＝210－5，H2CO3的電離平衡常數(shù)K1＝410－7，K2＝410－11） 【答案】 吸熱 50% ＜ －130.8 ＞ 1.2510-3 【解析】Ⅰ、(1)CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=，由表中數(shù)據(jù)可知，升高溫度，平衡常數(shù)增大，說明升高溫度，平衡正向移動(dòng)，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故答案為： ；吸熱； (3)此時(shí)濃度商Qc==1＞800℃時(shí)平衡常數(shù)K=0.9，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則v(正)＜v(逆)，故答案為：＜； Ⅱ、已知：①CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ?mol-1，②CH3OCH3(g)+H2O(g) ═2CH3OH(g)△H2=+23.4kJ?mol-1，根據(jù)蓋斯定律，①2-②可得：2CO2(g)+6H2(g)? CH3OCH3(g) +3H2O(g)，△H3=2△H1-△H2=2(-53.7kJ?mol-1)-23.4kJ?mol-1 =-130.8kJ?mol-1，故答案為：-130.8； Ⅲ、根據(jù)鹽類水解規(guī)律，已知NH3H2O的電離平衡常數(shù)K=210-5，H2CO3的電離平衡常數(shù)K1=410-7，K2=410-11，所以碳酸氫根的水解程度更大，所以NH4HCO3顯堿性；在NH4HCO3溶液中，c(NH4+)＞c(HCO3-)；反應(yīng)NH4++HCO3-+H2ONH3H2O+H2CO3的平衡常數(shù) K=====1.2510-3，故答案為：＞； 1.2510-3。 11．（2018屆四川省綿陽市高三一診模擬四）Ⅰ．甲醇燃料電池被認(rèn)為是21世紀(jì)電動(dòng)汽車最佳候選動(dòng)力源。 （1）101 kPa時(shí)，1 mol CH3OH液體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放出熱量726.51 kJ，則表示甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為_______________________________。 （2）甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是： ①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H1=+49.0 kJmol-1 ②CH3OH(g)+ O2(g)= CO2(g)+2H2(g) △H2 已知H2(g)+ O2(g)===H2O(g) △H = —241.8kJmol-1，則反應(yīng)②的△H2=_____________。 （3）工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室模擬該反應(yīng)并進(jìn)行分析。下圖是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線如右圖。 ①該反應(yīng)的焓變?chǔ)______0(填“＞”、“＜”或“＝”)。 ②T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1_______K2(填“＞”、“＜”或“＝”)。 （4）H2 和CO合成甲醇反應(yīng)為：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）（正反應(yīng)是放熱反應(yīng)）。在恒溫，體積為2L的密閉容器中分別充入1.2mol CO和1mol H2，10min后達(dá)到平衡，測得含有0.4mol CH3OH（g）。則達(dá)到平衡時(shí)CO的濃度為_______；10min內(nèi)用H2表示的化學(xué)反應(yīng)速率為_______；若要加快CH3OH的生成速率并提高CO的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有________________（填一種合理的措施）。 （5） 二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向，將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為： CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) △H 。 ①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=___________。 ②在恒容密閉容器中使CO2和H2（物質(zhì)的量之比為1∶3）發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)過程中測得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系如下圖所示，則△H _________0（填“大于”或“小于”） 【答案】 CH3OH(l) + 3/2O2(g) =CO2(g) + 2H2O(l) △H = -726.51 kJ/mol -192.8kJ/mol ＜ ＞ 0.4mol/L 0.04mol/（Lmin） 增大壓強(qiáng)（增加H2的量） 小于 【解析】Ⅰ．（1）101 kPa時(shí)，1 mol CH3OH液體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放出熱量726.51 kJ，則表示甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為CH3OH(l) + 3/2O2(g) =CO2(g) + 2H2O(l) △H = -726.51 kJ/mol。 （2）①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H1=+49.0 kJmol-1 ②CH3OH(g)+ O2(g)= CO2(g)+2H2(g) △H2 ③H2(g)+ O2(g)===H2O(g) △H = —241.8kJmol-1，由①+③可得到②，則反應(yīng)②的△H2= +49.0 kJmol-1 —241.8kJmol-1= -192.8 kJmol-1 。 （3）由圖像可知，T2先達(dá)平衡，所以T2>T1，溫度升高后，CO的平衡轉(zhuǎn)化率降低了，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，其平衡常數(shù)隨溫度升高而減小。 ①該反應(yīng)的焓變?chǔ)＜0。 ②T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1＞K2。 （5）①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=。 ②由圖可知，反應(yīng)過程中甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)在達(dá)到最高后隨反應(yīng)溫度升高而減小，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H小于0 。 12．（2018屆湖南省武岡二中高三上學(xué)期第二次月考）用NH3催化還原氮的氧化物，可以消除氮的氧化物的污染。已知： 反應(yīng)①：4NH3（g）+ 6NO(g)5N2(g) + 6H2O(l) 反應(yīng)②：2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) ( < 0且＝2 ) 反應(yīng)③：4NH3(g) + 6NO2(g) 5N2(g)+ 3O2 + 6H2O(l) 反應(yīng)①和反應(yīng)②在不同溫度時(shí)的平衡常數(shù)及其大小關(guān)心如下表： （1）試推測反應(yīng)③是______ 反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。 （2）相同條件下反應(yīng)①在2L的密閉容器中選用不同的催化劑，反應(yīng)產(chǎn)生N2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示。 則：①計(jì)算0～4min時(shí)在A催化劑作用下，反應(yīng)速率v(NO)=_______________ ②下列說法正確的是：________________________ A.該反應(yīng)的活化能大小順序是：Ea（A）＞Ea(B) ＞Ea(C) B.增大壓強(qiáng)能使反應(yīng)速率加快的原因，是因?yàn)樵黾踊罨肿拥陌俜謹(jǐn)?shù) C.單位時(shí)間內(nèi)H-O鍵與N-H斷裂的數(shù)目相等時(shí)，說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài) D.若在恒容絕熱的密閉容器中進(jìn)行，當(dāng)溫度不變時(shí)，說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài) （3）對(duì)于反應(yīng)②，若在某溫度下，在容積為2L的剛性密閉容器中起始加入2 molNO 和2 molO2，反應(yīng)一段時(shí)間后，測的生成NO21.6mol,則該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)？_________（填“是”或“不是”已知該溫度下該反應(yīng)的K約為147.3）.達(dá)平衡后，在同一溫度下向大小相同的另一剛性容器中加入1.2mol的NO2和1.5mol的O2,則還要加入NO______mol、O2_____mol，達(dá)平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度才能跟前平衡的相等。 【答案】 吸熱 v(NO) = 0.375mol//(L?min) C D 不是 0.8mol 0.5mol 【解析】（1）由蓋斯定律可知： H3=H1-3H2，又因?yàn)閨H1|=2|H2|，又由表中不同溫度下的K值可知K2>K1>>，故反應(yīng)①、②溫度升高平衡逆向移動(dòng)，故H1下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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