北京市高三化學期末試題匯編 化學反應速率和化學平衡
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1、精品文檔精品文檔 精品文檔精品文檔 化學反應速率和化學平衡 一、選擇題(每題分,計分) 1.(2013屆北京房山區(qū))2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是工業(yè)制硫酸的主要反應之一.一定溫度下,在甲、乙、丙三個容積均為2L的恒容密閉容器中投入SO2(g)和O2(g),其起始物質(zhì)的量及SO2的平衡轉(zhuǎn)化率如下表所示. 甲 乙 丙 起始物質(zhì)的量 n(SO2)/mol 0.4 0.8 0.8 n(O2)/mol 0.24 0.24 0.48 SO2的平衡轉(zhuǎn)化率/% 80 α1 α2 下列判斷中,正確的是 ( ) A. 甲中反應的
2、平衡常數(shù)小于乙 B. 該溫度下,平衡常數(shù)值為400 C. 平衡時,丙中c(SO3)是甲中的2倍 D. 平衡時,甲中O2的轉(zhuǎn)化率大于乙中O2的轉(zhuǎn)化率 2.(2013屆北京石景山)容積均為1L的甲、乙兩個恒容容器中,分別充入2mol A. 2molB和1mol A. 1molB,相同條件下,發(fā)生下列反應:A(g)+B(g)?xC(g)△H<0.測得兩容器中c(A)隨時間t的變化如圖所示,下列說法不正確的是 ( ) A. x=1 B. 此條件下,該反應的平衡常數(shù)K=4 C. 給乙容器升溫可縮短反應達平衡的時間但不能提高平衡轉(zhuǎn)化率 D. 甲和乙的平衡轉(zhuǎn)化率相等
3、 3.(2015屆北京西城區(qū))在不同溫度下,向2L密閉容器中加入1mol NO和1mol活性炭,發(fā)生反應:2NO(g)+C(s)═N2(g)+CO2(g)△H=﹣213.5kJ/mol,達到平衡時的數(shù)據(jù)如下:下列說法不正確的是 ( ) 溫度/℃ n(活性炭)/mol n(CO2)/mol T1 0.70 T2 0.25 A. 上述信息可推知:T1<T2 B. T1℃時,該反應的平衡常數(shù)K= C. T2℃時,若反應達平衡后再縮小容器的體積,c (N2):c (NO)不變 D. T1℃時,若開始時反應物的用量均減小一半,平衡后NO的轉(zhuǎn)化率減小 4.(2
4、013屆北京通州區(qū))兩體積相同的密閉容器中均充入1mol X和1mol Y,分別在300℃和500℃下發(fā)生如下反應:X(g)+Y(g)3Z(g),得到Z的含量隨時間t變化的a,b兩條曲線(如圖所示).已知在t3時刻改變了某一實驗條件,相關(guān)判斷正確的是 ( ) A. 曲線a是500℃時的圖象 B. 正反應是吸熱反應 C. t3時刻可能是增大了壓強 D. t3時刻可能是降低了溫度 5.(2015屆北京西城區(qū))向AgCl濁液中滴加氨水后可得到澄清溶液,繼續(xù)滴加濃硝酸后又有沉淀生成.經(jīng)查資料得知:Ag++2NH3?H2O?Ag(NH3)2++2H2O.下列分析不正確的是 ( )
5、 A. 濁液中存在沉淀溶解平衡:AgCl (s)?Ag+(aq)+Cl﹣(aq) B. 實驗可以證明NH3結(jié)合Ag+能力比Cl﹣強 C. 實驗表明實驗室可用氨水洗滌銀鏡反應后的試管 D. 由資料信息可推知:加濃硝酸后生成的沉淀為AgCl 6.(2013屆北京房山區(qū))在恒溫恒容條件下,將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入密閉容器中,發(fā)生反應.反應中各組分濃度隨時間變化關(guān)系如圖.下列說法中,正確的是 ( ) A. a、b、c、d四個點中,只有b點的化學反應處于平衡狀態(tài) B. 前10min內(nèi)用υ(NO2)表示的化學反應速率為0.04mol/(L?min)
6、C. 25min時,導致平衡移動的原因是升高溫度 D. a點,用υ(NO2)表示的化學反應速率等于用υ(N2O4)表示的化學反應速率 7.(2015屆北京海淀區(qū))N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0.當反應達到平衡時,下列措施能提高N2轉(zhuǎn)化率的是 ( ) ①降溫②恒壓通入惰性氣體③增加N2的濃度④加壓. A. ①④ B. ①② C. ②③ D. ③④ 8.(2014屆北京通州區(qū))某溫度下2L密閉容器中加入4mol X和2mol Y反應:3X(g)+2Y(g)?4Z(l)+2M(g),平衡時n(Z)=1.6mol,下列說法正確的是 ( ) A. 該反應
7、的平衡常數(shù) B. 增大壓強平衡右移,K平衡增大 C. Y的平衡轉(zhuǎn)化率是40% D. 其他條件不變,向平衡體系中加少量Z,v正、v逆均增大 9.(2014屆北京西城區(qū))一定溫度下的密閉容器中,反應2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)達到平衡.縮小容器容積,對反應產(chǎn)生影響的敘述不正確的是 ( ) A. 使平衡常數(shù)K增大 B. 使平衡向正反應方向移動 C. 使SO3的濃度增大 D. 使正反應速率大于逆反應速率 10.(2014屆北京海淀區(qū))t℃時,在體積不變的密閉容器中發(fā)生反應:X(g)+3Y(g)?2Z(g),各組分在不同時刻的濃度如下表:下列說法正確的
8、是 ( ) 物質(zhì) X Y Z 初始濃度/mol?L﹣1 0.1 0.2 0 2min末濃度/mol?L﹣1 0.08 a b 平衡濃度/mol?L﹣1 0.05 0.05 0.1 A. 平衡時,X的轉(zhuǎn)化率為20% B. t℃時,該反應的平衡常數(shù)為40 C. 增大平衡后的體系壓強,v正增大,v逆減小,平衡向正反應方向移動 D. 前2min內(nèi),用Y的變化量表示的平均反應速率v(Y)=0.03mol?L﹣1?min﹣1 11.(2015屆北京東城區(qū))下列措施能明顯增大原反應的化學反應速率的是 ( ) A. Na與水反應時增大水的用量
9、 B. 將稀H2SO4改為98%的濃H2SO4與Zn反應制取H2 C. 在H2SO4與NaOH兩溶液反應時,增大壓強 D. 恒溫恒容條件下,在工業(yè)合成氨反應中,增加氮氣的量 12.(2013屆北京朝陽)將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的原理為CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H<0.500℃時,在體積為1L 的固定容積的密閉容器中充入1mol CO2、3mol H2,測得CO2濃度與CH3OH 濃度隨時間的變化如圖所示,從中得出的結(jié)論錯誤的是 ( ) A. 曲線X可以表示CH3OH(g)或H2O(g)的濃度變化 B. 從反應開始到10min時,H2的反
10、應速率v(H2)=0.225mol/(L﹒min) C. 平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為75% D. 500℃時該反應的平衡常數(shù)K=3 13.(2013屆北京豐臺區(qū))在恒容密閉容器中,由CO合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),在其他條件不變的情況下,研究溫度對反應的影響,實驗結(jié)果如圖所示,下列說法正確的是 ( ) A. 平衡常數(shù)K= B. 該反應在T1時的平衡常數(shù)比T2時的小 C. 任意時刻,T2溫度下的反應速率均大于T1溫度下的速率 D. 處于A點的反應體系從T1變到T2,達到平衡時增大 14.(2014屆北京房山區(qū))已知:CO2(g)+3H2(
11、g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣49.0kJ/mol.一定條件下,向體積為1L的密閉容器中充入1mol CO2和3mol H2,測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化曲線如下圖所示.下列敘述中,正確的是 ( ) A. 升高溫度能使平衡向正反應方向移動 B. 從反應開始到平衡,v(H2)=0.075mol?L﹣1?min﹣1 C. 3min時,V(CO2)正=V(CH3OH)逆 D. 反應達到平衡狀態(tài)時,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為75% 二、填空題(每題分,計分) 15.(2013屆北京通州區(qū))開發(fā)、使用清潔能源發(fā)展“低碳經(jīng)濟”,正成為科學家研究的主
12、要課題.氫氣、甲醇是優(yōu)質(zhì)的清潔燃料,可制作燃料電池. (1)已知:①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H1=﹣1275.6kJ/mol ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=﹣566.0kJ/mol ③H2O(g)=H2O(1)△H3=﹣44.0kJ/mol 寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式: . (2)生產(chǎn)甲醇的原料CO和H2來源于:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H>0 ①一定條件下CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖a.則Tl T2(填“<”、“>”、“=”,下同);
13、 A. B. C三點處對應平衡常數(shù)(K A. K B. KC)的大小關(guān)系為 ?。? ②100℃時,將1mol CH4和2mol H2O通入容積為1L的定容密封容器中,發(fā)生反應,能說明該反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是 . a.容器內(nèi)氣體密度恒定 b.單位時間內(nèi)消耗0.1mol CH4同時生成0.3mol H2 c.容器的壓強恒定 d.3v正(CH4)=v逆(H2) 如果達到平衡時CH4的轉(zhuǎn)化率為0.5,則100℃時該反應的平衡常數(shù)K= ?。? (3)某實驗小組利用CO(g)、O2(g)、KOH(aq)設計成如圖b所示的電池裝置,則該電池負極的電極反應式為
14、 . 16.(2014屆北京石景山)利用催化氧化反應將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的關(guān)鍵步驟. 已知:SO2(g)+1/2O2(g)?SO3(g)△H=﹣98kJ?mol﹣1. (1)某溫度下該反應的平衡常數(shù)K=,若在此溫度下,向100L的恒容密閉容器中,充入3.0mol SO2(g)、16.0mol O2(g)和3.0mol SO3(g),則反應開始時v(正) v(逆)(填“<”、“>”或“=”). (2)一定溫度下,向一帶活塞的體積為2L的密閉容器中充入2.0mol SO2和1.0mol O2,達到平衡后體積變?yōu)?.6L,則SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為 ?。?
15、(3)在(2)中的反應達到平衡后,改變下列條件,能使SO2(g)平衡濃度比原來減小的是 (填字母). A. 保持溫度和容器體積不變,充入1.0mol O2 B. 保持溫度和容器內(nèi)壓強不變,充入1.0mol SO3 C. 降低溫度 D. 移動活塞壓縮氣體 (4)若以如圖所示裝置,用電化學原理生產(chǎn)硫酸,寫出通入O2電極的電極反應式為 ?。? (5)為穩(wěn)定持續(xù)生產(chǎn),硫酸溶液的濃度應維持不變,則通入SO2和水的質(zhì)量比為 ?。? 三、解答題(每題分,計分) 17.(2015屆北京東城區(qū))“C1化學”是指以碳單質(zhì)或分子中含1個碳原子的物質(zhì)(如CO、
16、CO2、CH4、CH3OH等)為原料合成工業(yè)產(chǎn)品的化學工藝,對開發(fā)新能源和控制環(huán)境污染有重要意義. (1)一定溫度下,在兩個容積均為2L的密閉容器中,分別發(fā)生反應:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣49.0kJ/mol.相關(guān)數(shù)據(jù)如下: 容器 甲 乙 反應物投入量 1mol CO2(g)和3mol H2(g) 1mol CH3OH(g)和1mol H2O(g) 平衡時c(CH3OH) c1 c2 平衡時能量變化 放出29.4kJ 吸收a kJ 請回答:①c1 c2(填“>”、“<”或“=”);a= ?。? ②若甲中反應
17、10s時達到平衡,則用CO2來表示甲中反應從開始到平衡過程中的平均反應速率是 mol/(L?s). (2)壓強為p1時,向體積為1L的密閉容器中充入b mol CO和2b mol H2,發(fā)生反應CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).平衡時CO的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖所示.請回答: ①該反應屬于 (填“吸”或“放”)熱反應;p1 p2(填“>”、“<”或“=”). ②100℃時,該反應的平衡常數(shù)K= (用含b的代數(shù)式表示). (3)治理汽車尾氣的反應是2NO(g)+2CO(g)?2CO2(g)+N2(g)△H<0.在恒溫恒容的密閉容
18、器中通入n(NO):n(CO)=1:2的混合氣體,發(fā)生上述反應.圖2中正確且能說明反應在進行到t1時刻一定達到平衡狀態(tài)的是 (選填字母). 18.(2015屆北京東城區(qū))鈷(Co)及其化合物在工業(yè)上有廣泛應用.為從某工業(yè)廢料中回收鈷,某學生設計流程如下(廢料中含有Al、Li、Co2O3和Fe2O3等物質(zhì)). 已知:①物質(zhì)溶解性:LiF難溶于水,Li2CO3微溶于水; ②部分金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH見下表: Fe3+ Co2+ Co3+ Al3+ pH(開始沉淀) 1.9 7.15 ﹣0.23 3.4 pH(完全沉淀) 3.2 9.15
19、 1.09 4.7 請回答: (1)步驟Ⅰ中得到含鋁溶液的反應的離子方程式是 . (2)將步驟Ⅱ中Co2O3與鹽酸反應的離子方程式補充完整(填化學式):Co2O3+6H++2Cl﹣=2 + ↑+3H2O (3)步驟Ⅲ中Na2CO3溶液的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH,應使溶液的pH不超過 ??;廢渣中的主要成分除了LiF外,還有 ?。? (4)NaF與溶液中的Li+形成LiF沉淀,此反應對步驟Ⅳ所起的作用是 ?。? (5)在空氣中加熱5.49g草酸鈷晶體(CoC2O4?2H2O)樣品,受熱過程中不同溫度范圍內(nèi)分別得到一種固體物質(zhì),其質(zhì)量如下表
20、. 溫度范圍/℃ 固體質(zhì)量/g 150~210 4.41 290~320 2.41 890~920 2.25 經(jīng)測定,210~290℃過程中產(chǎn)生的氣體只有CO2,此過程發(fā)生反應的化學方程式是 ?。甗M (CoC2O4?2H2O)=183g/mol]. 2014-2015學年北京市東城區(qū)高三(上)期末化學試卷 19.(2015屆北京朝陽區(qū))甲醇汽油是一種新能源清潔燃料,可以作為汽油的替代物.工業(yè)上可用CO和H2制取甲醇,化學方程式為: CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H=a kJ/mol為研究平衡時CO的轉(zhuǎn)化率與反應物投料比()及溫度的關(guān)系,研究小
21、組在10L的密閉容器中進行模擬反應,并繪出如圖: (1)反應熱a 0(填“>”或“<”),判斷依據(jù)是 ?。? (2)若其它條件相同,Ⅰ、Ⅱ曲線分別表示投料比不同時的反應過程. ①投料比:Ⅰ Ⅱ(填“>”或“<”). ②若Ⅱ反應的n(CO)起始=10mol、投料比為0.5,A點的平衡常數(shù)KA= ,B點的平衡常數(shù)KB KA(填“>”或“<”或“=”). (3)為提高CO轉(zhuǎn)化率可采取的措施是 (至少答出兩條). 20.(2015屆北京東城區(qū))工、農(nóng)業(yè)廢水以及生活污水中濃度較高的NO3﹣會造成氮污染.工業(yè)上處理水體中NO3﹣的一種
22、方法是零價鐵化學還原法.某化學小組用廢鐵屑和硝酸鹽溶液模擬此過程,實驗如下. (1)先用稀硫酸洗去廢鐵屑表面的鐵銹,然后用蒸餾水將鐵屑洗凈. ①除銹反應的離子方程式是 ?。? ②判斷鐵屑洗凈的方法是 ?。? (2)將KNO3溶液的pH調(diào)至2.5.從氧化還原的角度分析調(diào)低溶液pH的原因是 ?。? (3)將上述處理過的足量鐵屑投入(2)的溶液中.右圖表示該反應過程中,體系內(nèi)相關(guān)離子濃度、pH隨時間變化的關(guān)系.請根據(jù)圖中信息回答: ①t1時刻前該反應的離子方程式是 ?。? ②t1時刻后,該反應仍在進行,溶液中NH4+的濃度在增大,F(xiàn)e2+的濃度卻沒有增大,可能的
23、原因是 ?。? (4)鐵屑與KNO3溶液反應過程中若向溶液中加入炭粉,可以增大該反應的速率,提高NO3﹣的去除效果,其原因是 ?。? 參考答案: 一、選擇題(每題分,計分) 1.(2013屆北京房山區(qū)){關(guān)鍵字:北京期末}2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是工業(yè)制硫酸的主要反應之一.一定溫度下,在甲、乙、丙三個容積均為2L的恒容密閉容器中投入SO2(g)和O2(g),其起始物質(zhì)的量及SO2的平衡轉(zhuǎn)化率如下表所示. 甲 乙 丙 起始物質(zhì)的量 n(SO2)/mol 0.4 0.8 0.8 n(O2)/mol 0.24 0.24 0.48
24、SO2的平衡轉(zhuǎn)化率/% 80 α1 α2 下列判斷中,正確的是 ( ) A. 甲中反應的平衡常數(shù)小于乙 B. 該溫度下,平衡常數(shù)值為400 C. 平衡時,丙中c(SO3)是甲中的2倍 D. 平衡時,甲中O2的轉(zhuǎn)化率大于乙中O2的轉(zhuǎn)化率 【考點】化學平衡的計算. 【專題】化學平衡專題. 【分析】 A. 溫度相同時,該反應的平衡常數(shù)不變; B. 根據(jù)甲中各物質(zhì)的平衡濃度計算平衡常數(shù); C. 體積相同,丙中的起始濃度為甲的2倍,壓強增大,平衡正向移動,則丙中轉(zhuǎn)化率增大; D. 由甲、乙可知,氧氣的濃度相同,二氧化硫的濃度增大會促進氧氣的轉(zhuǎn)化. 【解答
25、】解: A. 溫度相同時,該反應的平衡常數(shù)不變,則甲、乙中反應的平衡常數(shù)相等,故A錯誤; B. 根據(jù)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g), 開始0.40.240 轉(zhuǎn)化0.320.160.32 平衡0.080.080.32 平衡濃度0.040.040.16 所以該溫度下,平衡常數(shù)值為=400,故B正確; C. 體積相同,丙中的起始濃度為甲的2倍,壓強增大,平衡正向移動,則丙中轉(zhuǎn)化率增大,即丙中c(SO3)大于甲中c(SO3)的2倍,故C錯誤; D. 由甲、乙可知,氧氣的濃度相同,二氧化硫的濃度增大會促進氧氣的轉(zhuǎn)化,則乙中O2的轉(zhuǎn)化率大于甲中O2的轉(zhuǎn)化率,故D錯誤; 故
26、選 B. 【點評】本題考查化學平衡的計算,熟悉化學平衡的三段法計算及影響平衡移動的因素即可解答,注意平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),計算平衡常數(shù)應利用平衡濃度,題目難度中等. 2.(2013屆北京石景山){關(guān)鍵字:北京期末}容積均為1L的甲、乙兩個恒容容器中,分別充入2mol A. 2molB和1mol A. 1molB,相同條件下,發(fā)生下列反應:A(g)+B(g)?xC(g)△H<0.測得兩容器中c(A)隨時間t的變化如圖所示,下列說法不正確的是 ( ) A. x=1 B. 此條件下,該反應的平衡常數(shù)K=4 C. 給乙容器升溫可縮短反應達平衡的時間但不能提高平衡轉(zhuǎn)化率
27、D. 甲和乙的平衡轉(zhuǎn)化率相等 【考點】物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線. 【專題】化學平衡專題. 【分析】 A. 由圖象可知平衡時,甲容器平衡時,A的轉(zhuǎn)化率為=50%,乙容器內(nèi)A的轉(zhuǎn)化率為=50%,甲容器內(nèi)壓強比乙容器內(nèi)大,增大壓強平衡不移動,反應前后氣體的體積不變; B. 溫度相同,平衡常數(shù)相等,根據(jù)乙容器計算平衡常數(shù),由圖可知A的濃度變化量=0.5mol/L,根據(jù)三段式計算平衡時各組分的平衡濃度,代入平衡常數(shù)表達式計算; C. 升高溫度,反應速率加快,平衡向逆反應方向移動; D. 根據(jù)A中計算的轉(zhuǎn)化率判斷. 【解答】解: A. 由圖象可知平衡時,甲容器平衡時,A的轉(zhuǎn)化率為
28、=50%,乙容器內(nèi)A的轉(zhuǎn)化率為=50%,甲容器內(nèi)壓強比乙容器內(nèi)大,增大壓強平衡不移動,反應前后氣體的體積不變,則x=1+1=2,故A錯誤; B. 溫度相同,平衡常數(shù)相等,根據(jù)乙容器計算平衡常數(shù),由圖可知A的濃度變化量=0.5mol/L,則: A(g)+B(g)?2C(g) 開始(mol/L):110 變化(mol/L):0.50.51 變化(mol/L):0.50.51 故平衡常數(shù)k==4,故B正確; C. 升高溫度,反應速率加快,縮短到達平衡的時間,平衡向逆反應方向移動,反應物的轉(zhuǎn)化率降低,故C正確; D. 由A的計算可知,甲和乙的平衡轉(zhuǎn)化率相等,故D正確; 故選 A
29、. 【點評】本題考查化學平衡圖象、化學平衡的影響因素與計算,化學平衡常數(shù)等,難度中等,根據(jù)平衡時A的轉(zhuǎn)化率或平衡濃度判斷x的值是解題關(guān)鍵. 3.(2015屆北京西城區(qū)){關(guān)鍵字:北京期末}在不同溫度下,向2L密閉容器中加入1mol NO和1mol活性炭,發(fā)生反應:2NO(g)+C(s)═N2(g)+CO2(g)△H=﹣213.5kJ/mol,達到平衡時的數(shù)據(jù)如下:下列說法不正確的是 ( ) 溫度/℃ n(活性炭)/mol n(CO2)/mol T1 0.70 T2 0.25 A. 上述信息可推知:T1<T2 B. T1℃時,該反應的平衡常數(shù)K=
30、 C. T2℃時,若反應達平衡后再縮小容器的體積,c (N2):c (NO)不變 D. T1℃時,若開始時反應物的用量均減小一半,平衡后NO的轉(zhuǎn)化率減小 【考點】化學平衡的計算. 【專題】化學平衡專題. 【分析】 A. 根據(jù)T1時活性炭的平衡物質(zhì)的量計算出二氧化碳平衡物質(zhì)的量與T2℃時二氧化碳平衡物質(zhì)的量比較,平衡溫度對化學平衡的影響; B. 根據(jù)反應2NO(g)+C(s)═N2(g)+CO2(g)平衡常數(shù)K=計算判斷; C. 反應2NO(g)+C(s)═N2(g)+CO2是氣體體積不變的反應,平衡不受壓強的影響; D. 反應2NO(g)+C(s)═N2(g)+CO2是氣
31、體體積不變的反應,平衡不受壓強的影響. 【解答】解: A. 溫度T1時,活性炭的平衡物質(zhì)的量為0.70mol,則消耗的n(活性炭)=1mol﹣0.7mol=0.3mol,故消耗的n(NO)=0.6mol,平衡時n(NO)=1mol﹣0.6mol=0.4mol,生成的n(N2)=0.3mol,生成的n(CO2)=0.3mol,溫度T2時,生成的n(CO2)=0.25mol,反應2NO(g)+C(s)═N2(g)+CO2(g)△H=﹣213.5kJ/mol,正反應為放熱反應,升溫平衡逆向移動,所以T1<T2,故A正確; B. 溫度T1,平衡時n(NO)=0.4mol,(N2)=0.3mol,
32、n(CO2)=0.3mol,平衡常數(shù)K===,故B正確; C. 反應2NO(g)+C(s)═N2(g)+CO2(g)是一個氣體體積不變的反應,平衡后再縮小容器的體積,壓強增大,但平衡不移動,故c (N2):c (NO)不變,故C正確; D. 反應2NO(g)+C(s)═N2(g)+CO2(g)是一個氣體體積不變的反應,開始時反應物的用量均減小一半,壓強減小,但平衡不移動,平衡后NO的轉(zhuǎn)化率不變,故D錯誤. 故選: D. 【點評】本題考查了化學平衡影響因素和化學平衡常數(shù)的計算問題,難度不大,注意反應2NO(g)+C(s)═N2(g)+CO2是氣體體積不變的反應,平衡不受壓強的影響.
33、 4.(2013屆北京通州區(qū)){關(guān)鍵字:北京期末}兩體積相同的密閉容器中均充入1mol X和1mol Y,分別在300℃和500℃下發(fā)生如下反應:X(g)+Y(g)3Z(g),得到Z的含量隨時間t變化的a,b兩條曲線(如圖所示).已知在t3時刻改變了某一實驗條件,相關(guān)判斷正確的是 ( ) A. 曲線a是500℃時的圖象 B. 正反應是吸熱反應 C. t3時刻可能是增大了壓強 D. t3時刻可能是降低了溫度 【考點】物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線;化學平衡的影響因素. 【專題】化學平衡專題. 【分析】從以下角度分析該反應: (1)根據(jù)方程式的特點判斷,X(g)+Y(g
34、)3Z(g)中,反應物氣體的化學計量數(shù)之和小于生成物的,增大壓強,平衡向逆向移動; (2)根據(jù)圖象判斷,b曲線先到達平衡,反應速率大,溫度較高,而溫度升高,Z%的數(shù)值減小,說明升高溫度平衡向逆向移動,正反應放熱. 【解答】解: A. 圖象判斷,b曲線先到達平衡,反應速率大,說明b曲線的反應溫度高,應是500℃時的圖象,故A錯誤; B. 溫度升高,Z%的數(shù)值減小,說明升高溫度平衡向逆向移動,正反應放熱,故B錯誤; C. t3時刻時,Z%的數(shù)值減小,說明平衡向逆向移動,而方程式中反應物氣體的化學計量數(shù)之和小于生成物的,增大壓強,平衡向逆向移動,可能是增大了壓強,故C正確; D. 該
35、反應放熱,溫度升高平衡向逆向移動,也會導致Z%的數(shù)值減小,所以應是溫度升高的原因,不可能是降溫,故D錯誤. 故選 C. 【點評】本題考查化學平衡圖象題,做題時從兩個角度思考,一是化學方程式的特征,如前后計量數(shù)關(guān)系,反應熱問題,二是圖象的曲線變化特點,這兩點是作圖象題的關(guān)鍵. 5.(2015屆北京西城區(qū)){關(guān)鍵字:北京期末}向AgCl濁液中滴加氨水后可得到澄清溶液,繼續(xù)滴加濃硝酸后又有沉淀生成.經(jīng)查資料得知:Ag++2NH3?H2O?Ag(NH3)2++2H2O.下列分析不正確的是 ( ) A. 濁液中存在沉淀溶解平衡:AgCl (s)?Ag+(aq)+Cl﹣(aq) B.
36、 實驗可以證明NH3結(jié)合Ag+能力比Cl﹣強 C. 實驗表明實驗室可用氨水洗滌銀鏡反應后的試管 D. 由資料信息可推知:加濃硝酸后生成的沉淀為AgCl 【考點】難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì). 【專題】電離平衡與溶液的pH專題. 【分析】 A. AgCl濁液中存在AgCl的溶解平衡; B. Ag+與氨氣分子結(jié)合生成二氨合銀離子,導致銀離子濃度減小,促使AgCl (s)?Ag+(aq)+Cl﹣(aq)正向移動; C. 銀鏡反應后的試管壁上是銀單質(zhì),其不能和氨水反應; D. 濃硝酸能夠中和一水合氨,使反應Ag++2NH3?H2O?Ag(NH3)2++2H2O逆向移動
37、,二氨合銀離子生成銀離子,與溶液中的氯離子結(jié)合. 【解答】解: A. 因為是濁液,所以存在沉淀溶解平衡,故A正確; B. Ag+與氨氣分子結(jié)合生成二氨合銀離子,導致銀離子濃度減小,促使AgCl (s)?Ag+(aq)+Cl﹣(aq)正向移動,說明NH3結(jié)合Ag+能力比Cl﹣強,故B正確; C. 銀鏡反應后的試管壁上是銀單質(zhì),銀離子能夠與氨水反應,銀單質(zhì)不能,故C錯誤; D. 濃硝酸能夠中和一水合氨,使反應Ag++2NH3?H2O?Ag(NH3)2++2H2O逆向移動,二氨合銀離子生成銀離子,與溶液中的氯離子結(jié)合生成沉淀,所以加濃硝酸后生成的沉淀為AgCl,故D正確; 故選 C.
38、 【點評】本題考查了沉淀的溶解平衡的移動,注意銀離子能夠與氨水反應,銀單質(zhì)不能,題目難度中等. 6.(2013屆北京房山區(qū)){關(guān)鍵字:北京期末}在恒溫恒容條件下,將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入密閉容器中,發(fā)生反應.反應中各組分濃度隨時間變化關(guān)系如圖.下列說法中,正確的是 ( ) A. a、b、c、d四個點中,只有b點的化學反應處于平衡狀態(tài) B. 前10min內(nèi)用υ(NO2)表示的化學反應速率為0.04mol/(L?min) C. 25min時,導致平衡移動的原因是升高溫度 D. a點,用υ(NO2)表示的化學反應速率等于用υ(N2O4)表示的化學反應速率
39、 【考點】物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線. 【專題】化學平衡專題. 【分析】 A. 根據(jù)圖象及物質(zhì)的濃度不發(fā)生變化時表示化學反應處于平衡狀態(tài); B. 根據(jù)v=計算v(NO2); C. 25min時,生產(chǎn)物濃度增大,反應物濃度不變,只能是增大生產(chǎn)物的濃度; D. a點,縱坐標相同,即NO2和N2O4的濃度相同,化學反應速率取決于NO2和N2O4的濃度的變化量,據(jù)此判斷. 【解答】解: A. 由圖可知,10﹣25min及35min之后X、Y的物質(zhì)的量不發(fā)生變化,則相應時間段內(nèi)的點處于化學平衡狀態(tài),即b、d處于化學平衡狀態(tài),故A錯誤; B. X表示NO2濃度隨時間的變化曲線,
40、Y表示N2O4濃度隨時間的變化曲線,由圖可知,前10min內(nèi),NO2的濃度變化量為(0.6﹣0.2)mol/L=0.4mol/L,所以υ(NO2)==0.04mol?L﹣1?min﹣1,故B正確; C. 25min時,生產(chǎn)物濃度增大,反應物濃度不變,只能是增大生產(chǎn)物的濃度,由B項分析可知NO2是生成物,故為增大NO2的濃度,故C錯誤; D. a點,縱坐標相同,即NO2和N2O4的濃度相同,化學反應速率取決于NO2和N2O4的濃度的變化量,此時的變化量不同,故D錯誤; 故選 B. 【點評】本題考查化學反應速率及化學平衡圖象,注重對圖象的分析,明確圖象中縱橫坐標及點、線、面的意義是解
41、答本題的關(guān)鍵,難度不大. 7.(2015屆北京海淀區(qū)){關(guān)鍵字:北京期末}N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0.當反應達到平衡時,下列措施能提高N2轉(zhuǎn)化率的是 ( ) ①降溫②恒壓通入惰性氣體③增加N2的濃度④加壓. A. ①④ B. ①② C. ②③ D. ③④ 【考點】化學平衡的影響因素. 【專題】化學平衡專題. 【分析】N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,正反應是放熱反應,是氣體體積縮小的反應,結(jié)合外界條件對平衡的影響來綜合分析. 【解答】解:①降溫,平衡正向移動,氮氣的轉(zhuǎn)化率增大,故正確; ②恒壓通入惰性氣體,體積膨脹,相當于減小壓強,平衡
42、逆向移動,氮氣的轉(zhuǎn)化率降低,故錯誤; ③增加N2的濃度,平衡正向移動,氮氣的轉(zhuǎn)化率降低,故錯誤; ④加壓,平衡正向移動,氮氣的轉(zhuǎn)化率增大,故正確; 故選 A. 【點評】本題考查外界條件對化學平衡的移動的影響,為高考常見題型,側(cè)重于學生的分析能力的考查,注意把握相關(guān)知識的積累,難度不大. 8.(2014屆北京通州區(qū)){關(guān)鍵字:北京期末}某溫度下2L密閉容器中加入4mol X和2mol Y反應:3X(g)+2Y(g)?4Z(l)+2M(g),平衡時n(Z)=1.6mol,下列說法正確的是 ( ) A. 該反應的平衡常數(shù) B. 增大壓強平衡右移,K平衡增大 C. Y的平
43、衡轉(zhuǎn)化率是40% D. 其他條件不變,向平衡體系中加少量Z,v正、v逆均增大 【考點】化學平衡的計算. 【專題】化學平衡專題. 【分析】 A. Z為液體,不能列入平衡常數(shù)表達式中; B. 平衡常數(shù)只與溫度有關(guān); C. 根據(jù)方程式計算轉(zhuǎn)化率; D. Z為液體,增加Z的量對反應速率無影響. 【解答】解: A. Z為液體,不能列入平衡常數(shù)表達式中,k=,故A錯誤; B. 平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,平衡常數(shù)不變,故B錯誤; C. 由反應的方程式可知,生成n(Z)=1.6mol,則消耗Y為0.8mol,Y的平衡轉(zhuǎn)化率是×100%=40%,故C正確; D. Z為液
44、體,增加Z的量對反應速率無影響,故D錯誤. 故選 C. 【點評】本題考查化學平衡常數(shù),題目難度不大,注意Z為液體的特征,為解答該題的關(guān)鍵,也是易錯點. 9.(2014屆北京西城區(qū)){關(guān)鍵字:北京期末}一定溫度下的密閉容器中,反應2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)達到平衡.縮小容器容積,對反應產(chǎn)生影響的敘述不正確的是 ( ) A. 使平衡常數(shù)K增大 B. 使平衡向正反應方向移動 C. 使SO3的濃度增大 D. 使正反應速率大于逆反應速率 【考點】化學平衡的影響因素. 【專題】化學平衡專題. 【分析】 A. 化學平衡常數(shù)只與溫度有關(guān); B. 縮小容器
45、容積,體現(xiàn)壓強增大,平衡向氣體體積減小的方向移動; C. 縮小容器容積,體現(xiàn)壓強增大,平衡向氣體體積減小的方向移動,根據(jù)平衡移動方向確定三氧化硫濃度變化; D. 化學平衡向減弱相對反應速率大的方向移動. 【解答】解: A. 該反應體系溫度不變,則化學平衡常數(shù)不變,化學平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),故A錯誤; B. 縮小容器容積,體現(xiàn)壓強增大,平衡向氣體體積減小的方向移動,所以平衡向正反應方向移動,故B正確; C. 縮小容器容積,體現(xiàn)壓強增大,平衡向氣體體積減小的方向移動,平衡向正反應方向移動,則生成物三氧化硫濃度增大,故C正確; D. 化學平衡向減弱相對反應速率大的方向移動,縮小
46、容器容積,壓強增大,平衡向氣體體積縮小的方向移動,則正反應速率大于逆反應速率,故D正確; 故選 A. 【點評】本題考查了壓強對化學平衡的影響,注意壓強只對反應前后氣體體積改變的可逆反應平衡有影響,且化學平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與壓強、濃度無關(guān),為易錯點. 10.(2014屆北京海淀區(qū)){關(guān)鍵字:北京期末}t℃時,在體積不變的密閉容器中發(fā)生反應:X(g)+3Y(g)?2Z(g),各組分在不同時刻的濃度如下表:下列說法正確的是 ( ) 物質(zhì) X Y Z 初始濃度/mol?L﹣1 0.1 0.2 0 2min末濃度/mol?L﹣1 0.08 a b 平衡濃度/m
47、ol?L﹣1 0.05 0.05 0.1 A. 平衡時,X的轉(zhuǎn)化率為20% B. t℃時,該反應的平衡常數(shù)為40 C. 增大平衡后的體系壓強,v正增大,v逆減小,平衡向正反應方向移動 D. 前2min內(nèi),用Y的變化量表示的平均反應速率v(Y)=0.03mol?L﹣1?min﹣1 【考點】化學平衡建立的過程;化學平衡的影響因素. 【專題】化學平衡專題. 【分析】 A. 依據(jù)圖表數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)化率概念計算分析; B. 依據(jù)平衡濃度和平衡常數(shù)的概念計算分析判斷; C. 壓強增大,反應速率增大,正逆反應速率都增大; D. 依據(jù)反應速率的概念計算判斷; 【解答】解:
48、A. 平衡時,X的轉(zhuǎn)化率=×100%=50%,故A錯誤; B. 依據(jù)圖表數(shù)據(jù)得到平衡濃度,結(jié)合平衡常數(shù)概念計算得到反應的平衡常數(shù)==1600,故B錯誤; C. 反應是氣體體積減小的反應,增大平衡后的體系壓強,v正增大,v逆增大,平衡向正反應方向移動,故C錯誤; D. X(g)+3Y(g)?2Z(g), 起始量0.10.20 變化量0.020.060.04 2min量0.080.140.04 前2min內(nèi),用Y的變化量表示的平均反應速率v(Y)==0.03mol?L﹣1?min﹣1,故D正確; 故選 D. 【點評】本題考查了合成平衡影響因素分析,平衡計算應用,轉(zhuǎn)化率、平
49、衡常數(shù)概念的分析計算應用,掌握基礎是關(guān)鍵,題目難度中等. 11.(2015屆北京東城區(qū)){關(guān)鍵字:北京期末}下列措施能明顯增大原反應的化學反應速率的是 ( ) A. Na與水反應時增大水的用量 B. 將稀H2SO4改為98%的濃H2SO4與Zn反應制取H2 C. 在H2SO4與NaOH兩溶液反應時,增大壓強 D. 恒溫恒容條件下,在工業(yè)合成氨反應中,增加氮氣的量 【考點】化學反應速率的影響因素. 【專題】化學反應速率專題. 【分析】常見增大化學反應速率的措施有:增大濃度、壓強,升高溫度,使用催化劑等,增大單位體積的活化分子數(shù)目或增大活化分子百分數(shù),從而增大反應速率
50、,注意增大壓強只對有氣體參加的反應有影響,以此解答該題. 【解答】解: A. 水為純液體,增大水的用量,濃度不變,反應速率不變,故A錯誤; B. 將稀H2SO4改為98%的濃H2SO4與Zn反應生成二氧化硫氣體,不生成氫氣,故B錯誤; C. 反應在溶液中進行,沒有氣體生成,增大壓強,反應速率基本不變,故C錯誤; D. 恒溫恒容條件下,在工業(yè)合成氨反應中,增加氮氣的量,反應物濃度增大,則反應速率增大,故D正確. 故選 D. 【點評】本題考查化學反應速率的影響,側(cè)重于學生的分析能力的考查,為高頻考點,注意相關(guān)基礎知識的積累,易錯點為B,注意濃硫酸的性質(zhì),難度不大. 12.
51、(2013屆北京朝陽){關(guān)鍵字:北京期末}將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的原理為CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H<0.500℃時,在體積為1L 的固定容積的密閉容器中充入1mol CO2、3mol H2,測得CO2濃度與CH3OH 濃度隨時間的變化如圖所示,從中得出的結(jié)論錯誤的是 ( ) A. 曲線X可以表示CH3OH(g)或H2O(g)的濃度變化 B. 從反應開始到10min時,H2的反應速率v(H2)=0.225mol/(L﹒min) C. 平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為75% D. 500℃時該反應的平衡常數(shù)K=3 【考點】物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲
52、線. 【專題】化學平衡專題. 【分析】 A. 隨反應進行X的濃度增大,X表示生成物,由方程式可知CH3OH(g)、H2O(g)的濃度變化相等; B. Y的起始濃度為1mol/L,故Y表示二氧化碳,根據(jù)v=計算v(CO2),再利用速率之比等于化學計量數(shù)之比計算v(H2); C. 根據(jù)二氧化碳的濃度變化計算氫氣的濃度變化,氫氣的轉(zhuǎn)化率=×100%; D. 利用三段式計算平衡常數(shù)各組分的平衡濃度,代入平衡常數(shù)表達式計算. 【解答】解: A. 隨反應進行X的濃度增大,X表示生成物,由方程式可知CH3OH(g)、H2O(g)的濃度變化相等,曲線X可以表示CH3OH(g)或H2O(g)的
53、濃度變化,故A正確; B. Y的起始濃度為1mol/L,故Y表示二氧化碳,平衡時二氧化碳的濃度為0.25mol/L,故v(CO2)==0.075mol/(L﹒min),速率之比等于化學計量數(shù)之比,故v(H2)=3v(CO2)=3×0.075mol/(L﹒min)=0.225mol/(L﹒min),故B正確; C. 平衡時二氧化碳的濃度為0.25mol/L,二氧化碳的濃度變化量為1mol/L﹣0.25mol/L=0.75mol/L,由方程式可知氫氣的濃度變化為3×0.75mol/L=2.25mol/L,氫氣的轉(zhuǎn)化率=×100%=75%,故C正確; D. 平衡時二氧化碳的濃度為0.25
54、mol/L,則: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g), 開始(mol/L):1300 變化(mol/L):0.752.250.750.75 平衡(mol/L):0.250.750.750.75 故平衡常數(shù)k==5.33,故D錯誤; 故選 D. 【點評】本題考查化學圖象問題,涉及化學反應速率、化學平衡、平衡常數(shù)計算等,題目難度中等,注意根據(jù)圖象計算各物質(zhì)的平衡濃度為解答該題的關(guān)鍵. 13.(2013屆北京豐臺區(qū)){關(guān)鍵字:北京期末}在恒容密閉容器中,由CO合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),在其他條件不變的情況下,研究溫度對反應的影響
55、,實驗結(jié)果如圖所示,下列說法正確的是 ( ) A. 平衡常數(shù)K= B. 該反應在T1時的平衡常數(shù)比T2時的小 C. 任意時刻,T2溫度下的反應速率均大于T1溫度下的速率 D. 處于A點的反應體系從T1變到T2,達到平衡時增大 【考點】化學平衡建立的過程;化學平衡常數(shù)的含義. 【專題】化學平衡專題. 【分析】 A. 化學平衡常數(shù),是指在一定溫度下,可逆反應達到平衡時各生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值,據(jù)此書寫; B. 由圖可知,T2溫度下到達平衡所以時間較短,反應速率較快,故溫度T2>T1.溫度越高,平衡時甲醇的
56、物質(zhì)的量越小,說明升高溫度平衡向逆反應方向移動,據(jù)此判斷; C. 溫度高,即時速率不一定高,影響速率的因素還原壓強、濃度等,圖象中曲線斜率越大,即時速率越高; D. 由圖可知,處于A點的反應體系從T1變到T2,溫度增大,平衡向逆反應方向移動,據(jù)此分析. 【解答】解: A. CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的平衡常數(shù)表達式k=,故A錯誤; B. 由圖可知,T2溫度下到達平衡所以時間較短,反應速率較快,故溫度T2>T1.溫度越高,平衡時甲醇的物質(zhì)的量越小,說明升高溫度平衡向逆反應方向移動,化學平衡常數(shù)降低,在T1時的平衡常數(shù)比T2時的大,故B錯誤; C. 溫度高,即時速
57、率不一定高,曲線斜率越大,即時速率越高,故C錯誤; D. 由圖可知,處于A點的反應體系從T1變到T2,溫度增大,平衡向逆反應方向移動,氫氣物質(zhì)的量增大,甲醇的物質(zhì)的量減小,增大,故D正確; 故選 D. 【點評】本題考查化學平衡圖象、化學平衡影響因素、化學平衡常數(shù)等,難度中等,注意理解外界條件對化學平衡的影響,C選項為易錯點,學生容易忽略平均速率與即時速率的區(qū)別. 14.(2014屆北京房山區(qū)){關(guān)鍵字:北京期末}已知:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣49.0kJ/mol.一定條件下,向體積為1L的密閉容器中充入1mol CO2和3mol H2,
58、測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化曲線如下圖所示.下列敘述中,正確的是 ( ) A. 升高溫度能使平衡向正反應方向移動 B. 從反應開始到平衡,v(H2)=0.075mol?L﹣1?min﹣1 C. 3min時,V(CO2)正=V(CH3OH)逆 D. 反應達到平衡狀態(tài)時,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為75% 【考點】物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線. 【專題】化學平衡專題. 【分析】 A. 升高溫度平衡向吸熱的方向移動,據(jù)此可判斷; B. 根據(jù)v=計算其平均反應速率; C. 根據(jù)平衡狀態(tài)的標志可判斷; D. 根據(jù)反應達到平衡狀態(tài)時,二氧化碳反應的物質(zhì)
59、的量與二氧化碳的初始物質(zhì)的量的比值就是其轉(zhuǎn)化率. 【解答】解: A. 因為題中的反應為放熱反應,所以根據(jù)勒夏特列原理,平衡向逆反應方向移動,故A錯誤; B. 從反應開始到平衡,二氧化碳的平均反應速率==0.075mol?L﹣1?min﹣1,H2的平均反應速率,υ(H2)=0.225mol?L﹣1?min﹣1,故B錯誤; C. 根據(jù)圖象可知,在3min時,c(CO2)=c(CH3OH),隨著時間的推移這兩種物質(zhì)的濃度還在變化,即未達平衡,所以V(CO2)正≠V(CH3OH)逆,故C錯誤; D. 反應達到平衡狀態(tài)時,二氧化碳減少的物質(zhì)的量濃度為(1.00﹣0.25)mol/L,所以其
60、轉(zhuǎn)化率=×100%=75%,故D正確; 故選 D. 【點評】本題考查了學生根據(jù)圖象和勒夏特列原理判斷平衡移動方向的能力及轉(zhuǎn)化率的計算,難度不大,解題關(guān)鍵在于細心審題,仔細讀圖,尤其是圖中的交點,不能誤解. 二、填空題(每題分,計分) 15.(2013屆北京通州區(qū)){關(guān)鍵字:北京期末}開發(fā)、使用清潔能源發(fā)展“低碳經(jīng)濟”,正成為科學家研究的主要課題.氫氣、甲醇是優(yōu)質(zhì)的清潔燃料,可制作燃料電池. (1)已知:①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H1=﹣1275.6kJ/mol ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=﹣566.0kJ/mol
61、③H2O(g)=H2O(1)△H3=﹣44.0kJ/mol 寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式: CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=﹣442.8kJ?mol﹣1 . (2)生產(chǎn)甲醇的原料CO和H2來源于:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H>0 ①一定條件下CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖a.則Tl?。肌2(填“<”、“>”、“=”,下同); A. B. C三點處對應平衡常數(shù)(K A. K B. KC)的大小關(guān)系為 KC=KB>KA?。? ②100℃時,將1mol CH4和2mol H2O通入容積為1L的定容密
62、封容器中,發(fā)生反應,能說明該反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是 cd?。? a.容器內(nèi)氣體密度恒定 b.單位時間內(nèi)消耗0.1mol CH4同時生成0.3mol H2 c.容器的壓強恒定 d.3v正(CH4)=v逆(H2) 如果達到平衡時CH4的轉(zhuǎn)化率為0.5,則100℃時該反應的平衡常數(shù)K= 2.25?。? (3)某實驗小組利用CO(g)、O2(g)、KOH(aq)設計成如圖b所示的電池裝置,則該電池負極的電極反應式為 CO﹣2e﹣+4OH﹣=CO32﹣+2H2O?。? 【考點】化學平衡的影響因素;用蓋斯定律進行有關(guān)反應熱的計算;化學平衡狀態(tài)的判斷;化學平衡的計算. 【專題】化學反應中的能
63、量變化;化學平衡專題. 【分析】(1)根據(jù)蓋斯定律書寫目標熱化學方程式; (2)①正反應為吸熱反應,壓強一定時,升高溫度,平衡向正反應方向移動,甲烷的轉(zhuǎn)化率增大,據(jù)此判斷溫度大??; 平衡常數(shù)只受溫度影響,處于等溫線上各點平衡常數(shù)相等,由圖可知,壓強一定時,溫度T2條件下,甲烷的轉(zhuǎn)化率更大,則反應進行的程度更大; ②達到平衡狀態(tài)時,正逆反應速率相等,各物質(zhì)的濃度不變,百分含量不變,以及由此衍生其它一些物理量不變,據(jù)此結(jié)合選項判斷; 利用三段式計算平衡時各組分的物質(zhì)的量濃度,代入平衡常數(shù)表達式計算. (3)CO發(fā)生氧化反應,在負極失去電子,堿性條件下生成碳酸根與水. 【解答】解:(1
64、)已知:①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H1=﹣1275.6kJ/mol ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=﹣566.0kJ/mol ③H2O(g)=H2O(1)△H3=﹣44.0kJ/mol 根據(jù)蓋斯定律,①×﹣②×+③×2得:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=﹣442.8kJ?mol﹣1, 故答案為:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=﹣442.8kJ?mol﹣1; (2)①由圖開始,壓強一定時,溫度T2的轉(zhuǎn)化率較大,正反應為吸熱反應,升高溫度,平衡向正反應方向移動,甲烷的轉(zhuǎn)
65、化率增大,故溫度Tl<T2; 平衡常數(shù)只受溫度影響, B. C處于等溫線上,平衡常數(shù)相等,由圖可知,壓強一定時,溫度T2條件下,甲烷的轉(zhuǎn)化率更大,則反應進行的程度更大,比溫度T1時的平衡常數(shù)大,故平衡常數(shù)KC=KB>KA, 故答案為:<;KC=KB>KA; ②a.100℃時,反應混合物都是氣體,混合氣體總質(zhì)量不變,容器的容積不變,容器內(nèi)氣體密度始終不變,不能說明得到平衡,故a錯誤; b.單位時間內(nèi)消耗0.1mol CH4同時生成0.3molH2,反應始終按此比例進行,不能說明到達平衡,故b錯誤; c.隨反應進行混合氣體總物質(zhì)的量增大,容器容積不變,壓強增大,當容器的壓強恒定時,說明到
66、達平衡,故c正確; d.3v正(CH4)=v逆(H2),不同物質(zhì)的正逆速率之比等于化學計量數(shù)之比,反應到達平衡,故d正確, 故答案為:cd; 平衡時甲烷的轉(zhuǎn)化為0.5,則甲烷的濃度變化量=1mol/L×0.5=0.5mol/L, CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g) 開始(mol/L):1200 變化(mol/L):0.50.50.51.5 平衡(mol/L):0.51.50.51.5 故平衡常數(shù)k==2.25, 故答案為:cd;2.25; (3)CO發(fā)生氧化反應,在負極失去電子,堿性條件下生成碳酸根與水,負極電極反應式為:CO﹣2e﹣+4OH﹣=CO32﹣+2H2O, 故答案為:CO﹣2e﹣+4OH﹣=CO32﹣+2H2O. 【點評】本題比較綜合,難度中等,涉及熱化學方程式、化學平衡圖象及影響因素、平衡常數(shù)、平衡狀態(tài)判斷、原電池等,(3)可以用總反應式減去正極電極反應式得負極電極反應式. 16.(2014屆北京石景山){關(guān)鍵字:北京期末}利用催化氧化反應將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的關(guān)鍵步驟. 已知:SO2(g)+1/2O2(g)?
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