化学平衡常数的应用习题

化学平衡常数的应用1、关于化学平衡常数K的叙述正确的是 A、K越大，表示化学反应速率越大 B、对任一可逆反应，温度升高，则K值增大。C、对任一可逆反应，K越大；表示反应物的转化率越大D、加入催化剂或增大反应物的浓度时，K值就增大2、（10分）随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视。w.w.w.k.s.5.u. c.o.m目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g) H49.0kJ/mol测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)_mol/(Lmin)。c(mol/L)0.751.000.500.250310t(min)CO2CH3OH该反应的平衡常数表达式为_。下列措施中能使n(CH3OH)n(CO2)增大的是_。A升高温度 B充入He(g)，使体系压强增大C将H2O(g)从体系中分离 D再充入1mol CO2和3mol H2在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化：2 CO22 COO2，CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为：4OH4eO22H2O则阴极反应式为：_。有人提出，可以设计反应2CO2CO2（H0、S0）来消除CO的污染。请你判断是否可行并说出理由：_。3、(10分)工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：能量/kJ/mol反应过程1molCO2molH21molCH3OH(g)419510ab(图1)(图2)CO CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。(1)图1是反应时CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡，用CO浓度变化表示平均反应速率v(CO)=_ _；(2) 图2表示该反应进行过程中能量的变化。曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化，曲线b表示使用催化剂后的能量变化。该反应是_（选填“吸热”或“放热”）反应，写出反应的热化学方程式_；选择适宜的催化剂，_（填“能”或“不能”）改变该反应的反应热； (3) 该反应平衡常数K的表达式为_，温度升高，平衡常数K_(填“增大”、“不变”或“减小”)；(4)恒容条件下，下列措施中能使 增大的有_ 。 a升高温度； b充入He气 c再充入1molCO和2molH2 d使用催化剂4、在一容积为2L的密闭容器中，加入0.2mol的N2和0.6mol的H2，在一定条件下发生如下反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)；H0反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如右图所示，请回答下列问题：（1）根据右图，计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v(NH3)为 。（2）该反应到平衡时H2的转化率 。（3）反应达到平衡后，第5分钟末，保持其它条件不变，若改变反应温度，则NH3的物质的量浓度不可能为 。（填序号）。a 0.20molL-1 b 0.12 molL-1 c 0.10 molL-1 d 0.08 molL-1（4）反应达到平衡后，第5分钟末，保持其它条件不变，若只把容器的体积缩小一半，平衡向 移动（填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”），化学平衡常数 （填“增大”、“减少”或“不变”）。（5）在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，若在第8分钟末达到新的平衡（此时NH3的浓度约为0.25 molL-1 ），请在上图中画出第5分钟末到此平衡时NH3浓度的变化曲线。5（10分）控制、治理氮氧化物对大气的污染是改善大气质量的重要方面。（1）光化学烟雾白天生成，傍晚消失，其主要成分为RH（烃）、NO、NO2、O3、PAN（CH3COOONO2），某地早上至中午这些物质的相对浓度变化如右图所示，则下列叙述合理的是 。（填字母）a早上8时交通繁忙期，光化学烟雾的主要成分为RH、NOb14时，光化学烟雾的主要成分为O3、PANcPAN、O3由RH和NO直接反应生成dPAN直接由O3转化生成（2）火力发电厂的燃煤排烟中含大麓的氮氧化物（NO），可利用甲烷和NO在一定条件下反应消除其污染，则CH4与NO2反应的化学方程式为 。（3）在一密闭容器中发生反应2NO22NO+O2，反应过程中NO2的浓度随时间变化的情况如右下图所示。请回答： 依曲线A，反应在前3 min内氧气的平均反应速率为 。 若曲线A、B分别表示的是该反应在某不同条件下的反应情况，则此条件是 （填“浓度”、“压强”、“温度”或“催化剂”）。 曲线A、B分剐对应的反应平衡常数的大小关系是 。（填“”、“”或“=”）（4）一定温度下，在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应：2N2O5（g）4NO2（g）+O2（g） 2NO2（g）2NO（g）+O2（g） 则反应的平衡常数表达式为 。若达平衡时，（NO2）=04 molL，（O2）=13 molL，则反应中NO2的转化率为 ，N2O5（g）的起始浓度应不低于 mo1L。6（10分）汽车尾气治理的方法之一是在汽车的排气管上安装一个“催化转化器”。已知反应2NO(g) + 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g) H113kJmol1实验发现该反应在100400的温度范围内，温度每升高10，反应速率约为原来的3倍，在400450时，温度每升高10，反应速率却约为原来的10倍，而温度高于450时，温度每升高10，反应速率又约为原来的3倍。若其他反应条件不变，试分析造成这种现象的可能原因是 ；为了模拟催化转化器的工作原理，在t时，将2 molNO与1 mol CO充入1L反应容器中，反应过程中NO (g)、CO(g)、N2(g)的物质的量浓度变化如右下图所示，则反应进行到15min时，NO的平均反应速率为 ；请在图中画出20 min30 min内NO、CO发生变化的曲线，引起该变化的条件可能是 ；（填字母）a加入催化剂b降低温度c缩小容器体积d增加CO2的物质的量当25 min达到平衡后，若保持体系温度为t1，再向容器中充入NO、N2气体各1mol ，平衡将 移动（填“向左”、“向右”或“不”）。7、（10分）利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤。已知： SO2（g） 1/2O2（g） SO3（g） H98 kJmol1。（1）某温度下该反应的平衡常数K10/3，若在此温度下，向100 L的恒容密闭容器中，充入3.0 mol SO2(g)、16.0 mol O2(g)和3.0 mol SO3(g)，则反应开始时v（正） v（逆）（填“”、“”或“”）。（2）一定温度下，向一带活塞的体积为2 L的密闭容器中充入2.0 mol SO2和1.0 mol O2，达到平衡后体积变为1.6 L，则SO2的平衡转化率为 。气体隔膜(仅不允许气体通过)（3）在（2）中的反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的是 A保持温度和容器体积不变，充入1.0 mol O2B保持温度和容器内压强不变，充入1.0 mol SO3C降低温度D移动活塞压缩气体（4）若以右图所示装置，用电化学原理生产硫酸，写出通入O2电极的电极反应式为 。（4）汽车尾气中的一氧化碳是大气污染物，可通过如下反应降 低其浓度：CO(g)+1/2O2(g) CO2(g)。 某温度下，在两个容器中进行上述反应，容器中各物质的起始浓度及正逆反应速率关系如下表所示。请填写表中的空格。 容器编号c(CO)molL-1c (O2)molL-1c (CO2)molL-1v(正)和v (逆)比较I2.010-44.010-44.010-2v(正)=v(逆)3.010-44.010-45.010-2 相同温度下，某汽车尾气中CO、CO2的浓度分别为1.010-5molL-1和1.010-4molL-1。若在汽车的排气管上增加一个补燃器，不断补充O2并使其浓度保持为1.010-4molL-1，则最终尾气中CO的浓度为_molL-1。8、已知：I2能与I反应成I3，并在溶液中建立如下平衡：I2 +II3。通过测平衡体系中c(I2)、c(I)和c(I3)，就可求得该反应的平衡常数。I、某同学为测定上述平衡体系中c(I2)，采用如下方法：取V1 mL平衡混合溶液，用c molL1的Na2S2O3溶液进行滴定(反应为I22Na2S2O32NaINa2S4O6)，消耗V2 mL的Na2S2O3溶液。根据V1、V2和c可求得c(I2)。（1）上述滴定时，可采用_做指示剂，滴定终点的现象是_。（2）下列对该同学设计方案的分析，正确的是_（填字母）。A方案可行。能准确测定溶液中的c(I2) B不可行。因为I能与Na2S2O3发生反应C不可行。只能测得溶液中c(I2)与c(I3)之和一定质量I2(完全溶解)10.0mL0.1mol/LKI水溶液10.0mL溶液加入10.0mLCCl4，振荡，静置后，进行操作上层液体10.0mL一定条件下用0.1mol/L Na2S2O3溶液滴定，终点时消耗Na2S2O3溶液17.0mL。下层液体10.0mL用Na2S2O3溶液滴定、化学兴趣小组对上述方案进行改进，拟采用下述方法来测定该反应的平衡常数（室温条件下进行，溶液体积变化忽略不计）：已知：I和I3不溶于CCl4；一定温度下碘单质在四氯化碳和水混合液体中，碘单质的浓度比值即是一个常数(用Kd表示，称为分配系数)，且室温条件下Kd85。回答下列问题：（3）操作使用的玻璃仪器中，除烧杯、玻璃棒外，还需要的仪器是_(填名称)。试指出该操作中应注意的事项为 。（任写一条）（4）下层液体中碘单质的物质的量浓度是_。（5）实验测得上层溶液