2013考前特训一：化学平衡理论综合题 提升篇.doc

考前特训一：化学平衡理论综合题 提升篇典例精讲1.（2011 北京）已知反应：2CH3COCH3（l）CH3COCH2COH（CH3）2（l）。取等量CH3COCH3，分别在0和20下，测得其转化分数随时间变化的关系曲线（Y-t）如图所示。下列说法正确的是Ab代表0下CH3COCH3的Y-t曲线B反应进行到20min末，H3COCH3的C升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率D从Y=0到Y=0.113，CH3COCH2COH(CH3)2的2.（2012 新课标）光气（COCl2）在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO与Cl2在活性碳催化下合成。（1）实验室中常用来制备氯气的化学方程式为_；（2）工业上利用天然气（主要成分为CH4）与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2、和CO的燃烧热（H）分别为-890.3kJmol-1、-285.8 kJmol-1和-283.0 kJmol-1，则生成1 m3（标准状况）CO所需热量为_；（3）实验室中可用氯仿（CHCl3）与双氧水直接反应制备光气，其反应的化学方程式为_；（4）COCl2的分解反应为COCl2(g)= Cl2(g)+ CO(g) H=+108 kJmol-1。反应体系平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示（第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出）：1、计算反应在地8min时的平衡常数K=_；2、比较第2min反应温度T(2)与第8min反应温度T(8)的高低：T(2)_ T(8)（填“”、“”或“=” ）；3、若12min时反应与温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2)=_ _molL-14、比较产物CO在2-3min、5-6min和12-13min时平均反应速率平均反应速率分别以v(2-3)、v(5-6)、v(12-13)表示的大小_；5、比较反应物COCl2在5-6min和15-16min时平均反应速率的大小：v(5-6)_ v(15-16)（填“”、“”或“=”），原因是_ _。2.(2012 北京)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HC1。利用反应A，可实现氯的循环利用。 (1) 已知:反应A中， CuCl2和CuO做催化剂，4mol HCI被1molO2氧化，放出115.6kJ的热量。反应A的热化学方程式是_。断开1 mol HO 键与断开 1 mol HCl 键所需能量相差约为_KJ，H2O中HO 键比HCl中HCl键（填“强”或“弱”）_。（2） 对于反应A，下图是4种投料比n（HCl）：n（O2），分别为1：1、2：1、4：1、6：1、下，反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。曲线b对应的投料比是_.当曲线b, c, d对应的投料比达到相同的HCI平衡转化率时，对应的反应温度与投料比的关系是_.投料比为2:1、温度为400时，平衡混合气中Cl2的物质的量分数是_.3.（2011 浙江）某研究小组在实验室探究氨基甲酸胺（NH2COONH4）分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。（1）将一定量纯净的氨基甲酸胺固体置于特制的密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4（s）2NH3(g)+CO2(g)实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：温度/15.020.025.030.035.0平衡总压强/kPa5.78.312.017.124.0平衡气体总浓度/molL-12.410-33.410-34.810-36.810-39.410-3可以判断该分解反应已经达到平衡的是A2v（NH3）=v（CO2） B密闭容器中总压强不变C密闭容器中混合气体的密度不变 D密闭容器中氨气的体积分数不变根据表中数据，列式计算250时的分解平衡常数： 。取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在250下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积、氨基甲酸固体的质量 （填“增加”、“减少”、或“不变”）氨基甲酸铵分解反应的焓变 0（填“”“=”或“”）熵变 0 （填“”“=”或“”）（2）已知：。该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率得到随时间的变化趋势如图所示。计算250时，0-6min氨基甲酸铵水解反应的平均速率： 。根据图中信息，如何说明该水解反应速率的变化趋势和原因 。4.（2012 广东）难溶性杂卤石(K2SO4MgSO42CaSO42H2O)属于“呆矿”，在水中存在如下平衡为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：(1)滤渣主要成分有 和 以及未溶杂卤石。(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因： 。(3)“除杂”环节中，先加入 溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入 溶液调滤液PH至中性。 (4)不同温度下，K+的浸出浓度与溶浸时间的关系是图14，由图可得，随着温度升高， (5)有人异可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：已知298K时， Ksp(CaCO3)=2.8010-9， Ksp(CaSO4)=4.9010-5 ，求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位有效数字)。5.(2012 浙江)甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有：反应过程化学方程式焓变H(kJ/mol)活化能Ea(kJ/mol)甲烷氧化CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(g)802.6125.6CH4(g)O2(g)CO2(g)2H2(g)322.0172.5蒸汽重整CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)206.2240.1CH4(g)2H2O(g)CO2(g)4H2(g)165.0243.9回答下列问题：（1）反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的H= kJ/mol。（2）在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率 甲烷氧化的反应速率（填大于、小于或等于）。（3）对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数（记作KP），则反应CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)的KP ；随着温度的升高，该平衡常数 （填“增大”、“减小”或“不变”）。（4）从能量角度分析，甲烷自热重整方法的先进之处在于 。（5）在某一给定进料比的情况下，温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图：温度 / 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200706050403020H2物质的量分数 / %CO物质的量分数 / %2520151050400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200温度 / 0.1 Mpa 0.9 Mpa 1.5 Mpa 0.1 Mpa 0.9 Mpa 1.5 Mpa若要达到H2物质的量分数65%、CO的物质的量分数10%，以下条件中最合适的是 。A600，0.9MpaB700，0.9MPaC800，1.5MpaD1000，1.5MPa画出600，0.1Mpa条件下，系统中H2物质的量分数随反应时间（从常温进料开始计时）的变化趋势示意图：时间H2物质的量分数 / %1009080706050403020100（6）如果进料中氧气量过大，最终导致H2物质的量分数降低，原因是 。课后练习：1.（2011 重庆）SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中存在S-F键。已知1molS（s）转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF-F S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ则S(s)+3F2(g)=SF6(g)的反应热为A-1780 B-1220C-450 D+4302.（2010 福建）化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如右图所示，计算反应48min间的平均反应速率和推测反应16min时反应物的浓度，结果应是AmolL-1min-1和molL-1BmolL-1min-1和molL-1CmolL-1min-1和molL-1DmolL-1min-1和molL-13.（2012 福建）一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如右图所示。下列判断正确的是 A.在0-50min之间， pH =2 和 PH= 7 时 R 的降解百分率相等 B.溶液酸性越强， R 的降解速率越小 C.R的起始浓度越小，降解速率越大 D.在 20-25min之间， pH = 10 时 R 的平均降解速率为 0.04molL-1min-14.（2011 天津）向绝热恒容密闭器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2（g）+NO2（g） SO3（g）+NO（g）达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如下所示。由图可得出的正确结论是A反应在c点达到平衡状态B反应物浓度：a点小于b点C反应物的总能量低于生成物的总能量D时，SO2的转化率：ab段小于bc段5.（2010 全国一）在溶液中,反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为c(A)=0.100mol/L、c(B)=0.200mol/L 及 c（C）=0mol/L。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。 请回答下列问题： （1）与比较，和分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是： _ _(2)实验平衡时B的转化率为_;实验平衡时C的浓度为_;(3)该反应的H_0，其判断理由是_(4)该反应进行到4.0min时的平均反应速率： 实验：=_ 实验：=_6（2012 重庆）尿素是首个由无机物人工合成的有机物。（1）工业上尿素CO2和NH3，在一定条件下合成，其反应方程式为 （2）当氨碳比的转化率随时间的变化关系如下图所示.A点的逆反应速率 点的正反应速率为（填“大于”、“小于”或“等于”）的平衡转化率为 。7.（2011 全国）反应aA（g）+bB（g）cC（g）（H0）在等容条件下进行。改变其他反应条件，在I、II、III阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示：回答问题：（1）反应的化学方程式中，a：b：c为 ；（2）A的平均反应速率（A）、（A）、（A）从大到小排列次序为 ；（3）B的平衡转化率中最小的是 ，其值是 ；（4）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是 ，采取的措施是 ；（5）比较第II阶段反应温度（）和第III阶段反应速度（）的高低： 填“、”判断的理由是 ；8.（2012 天津）金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯泡的灯丝。高温下，在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨，其总反应为：WO3 (s) + 3H2 (g) W (s) + 3H2O (g) 请回答下列问题： 某温度下反应达平衡时，H2与水蒸气的体积比为2:3，则H2的平衡转化率为_；随温度的升高，H2与水蒸气的体积比减小，则该反应为 反应（填“吸热”或“放热”）。 上述总反应过程大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下表所示：温度25 550 600 700主要成份WO3 W2O5 WO2 W第一阶段反应的化学方程式为_；580时，固体物质的主要成分为_；假设WO3完全转化为W，则三个阶段消耗H2物质的量之比为_。（3） 已知：温度过高时，WO2 (s)转变为WO2 (g)；WO2 (s) + 2H2 (g) W (s) + 2H2O (g)；H +66.0 kJmol1 K1=aWO2 (g) + 2H2 W (s) + 2H2O (g)；H 137.9 kJmol1 K2=b则WO2 (s) WO2 (g) 的H _，K= 。（4） 钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发，使灯丝变细，加入I2可延长灯管的使用寿命，其工作原理为：W (s) +2I2 (g) WI4 (g)。下列说法正确的有_。a灯管内的I2可循环使用bWI4在灯丝上分解，产生的W又沉积在灯丝上cWI4在灯管壁上分解，使灯管的寿命延长 d温度升高时，WI4的分解速率加快，W和I2的化合速率减慢9.（2012 山东）偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应： （CH3）2NNH2（l）+2N2O4（l）=2CO2（g）+3N2（g）+4H2O（g） （I） （1）反应（I）中氧化剂是 。 （2）火箭残骸中常现红棕色气体，原因为：N2O4(g)2NO2(g) （II） 当温度升高时，气体颜色变深，则反应（II）为 （填“吸热”或“放热”）反应。 （3）一定温度下，反应（II）的焓变为H。现将1mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 。 若在相同温度下，上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行，平衡常数 （填“增大”“不变”或“减小”），反应3s后NO2的物质的量为0.6mol，则03s内的平均反应速率v(N2O4)= molL-1s-1。10.（2011 北京）某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH4+和NH3H2O的形式存在，该废水的处理流程如下：（1） 过程：加NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30，通空气将氨赶出并回收。用离子方程式表示加NaOH溶液的作用： 。用化学平衡原理解释通空气的目的： 。（2） 过程：在微生物作用的条件下，NH4+经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如下：第一步反应是 反应（选题“放热”或“吸热”），判断依据是 。1mol NH4+(aq)全部氧化成的热化学方程式是 。（3） 过程：一定条件下，向废水中加入CH3OH，将HNO3还原成N2。若该反应消耗转移6mol电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是 。11.（2010 全国二）向2L密闭容器中通入a mol 气体 A和b mol 气体B，在一定条件下发生反应：已知：平均反应速率；反应2min 时，A的浓度减少了，B的物质的量减少了mol ，有a mol D生成。回答下列问题：（1）反应2min内，= ，=_（2）化学方程式中， 、 、 （3）反应平衡时，D为2a mol, 则B的转化率为 （4）如果只升高反应温度，其他反应条件不变，平衡时D为 1.5a mol 则该反应的H 0；（填“、