桐庐中学2015学年第二学期高三化学作业——化学平衡

1、桐庐中学2015学年第二学期高三化学作业化学平衡（1）1.一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)CO2(g)2CO(g),平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如图所示:已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是A550时,若充入惰性气体,v正、v逆均减小,平衡不移动B650时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0%CT时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动D925时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总2在10L 恒容密闭容器中充入X（g）和Y(g)，发生反应X（g）+Y(g)M(g)+N(g)

2、，所得实验数据如下表：实验编号温度/起始时物质的量/mol平衡时物质的量/moln(X)n(Y)n(M)7000.400.100.0908000.100.400.0808000.200.30a9000.100.15b下列说法正确的是：A.实验中，若5min时测得n(M)=0.050mol，则0至5min时间内，用N表示的平均反应速率v（N）=1.0×10-2mol/(L·min)B.实验中，该反应的平衡常数K=2.0C.实验中，达到平衡时，X的转化率为60% D.实验中，达到平衡时，b>0.0603一定温度下，在三个体积约为1.0L的恒容密闭容器中发生反应：2CH3O

3、H(g)CH3OCH3(g)H2O(g)容器编号温度（）起始物质的量（mol）平衡物质的量（mol）CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)I3870.200.0800.0803870.402070.200.0900.090下列说法正确的是A该反应的正反应为吸热反应B达到平衡时，容器I中的CH3OH体积分数比容器中的小C容器I中反应达到平衡所需时间比容器中的长D若起始时向容器I中充入CH3OH 0.1mol、CH3OCH3 0.15mol和H2O 0.10mol，则反应将向正反应方向进行4某温度下,在2 L的密闭容器中,加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)发生反应:X(g)m

4、Y(g)3Z(g)平衡时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1 mol Z(g),再次达到平衡后,X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是Am=2 B两次平衡的平衡常数相同CX与Y的平衡转化率之比为11 D第二次平衡时,Z的浓度为0.4 mol·L-15在恒容密闭容器中通入X并发生反应:2X(g) Y(g)，温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示。下列叙述正确的是A该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量BT2下，在0 t1时间内，v(Y)mol·L-1·min-1CM点的正反应速率v正大

5、于N点的逆反应速率v逆DM点时再加入一定量X，平衡后X的转化率减小6已知反应：2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g) H0。将一定量的NO2与CO充入装有催化剂的注射器中后封口。右图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化（气体颜色越深，透光率越小）。下列说法不正确的是Ab点的操作是快速压缩注射器Bc点与a点相比，c(NO2)、c(N2)都增大Ce点：(正) <(逆)D若考虑体系温度变化，且没有能量损失，则平衡常数K(c)>K(f) 7（2013浙江高考）捕碳技术（主要指捕获CO2）在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用

6、作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应：反应：2NH3(l)H2O(l)CO2(g)(NH4)2CO3(aq) H1反应：NH3(l)H2O(l)CO2(g) NH4HCO3(aq)H2反应：(NH4)2CO3(aq)H2O(l)CO2(g)2 NH4HCO3 (aq)H3请回答下列问题： （1）H3与H1、H2之间的关系是：H3 。（2）为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响，在某温度T1下，将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO2气体（用氮气作为稀释剂），在t时刻，测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下，保持其它初

7、始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得CO2气体浓度，得到趋势图（见图1）。则：H3 0(填、或)。在T1T2及T4T5二个温度区间，容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势，其原因是 。反应在温度为T1时，溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t1时，将该反应体系温度上升到T2，并维持该温度。请在图中画出t1时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。 图1 图2（3）利用反应捕获CO2，在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下，提高CO2吸收量的措施有 （写出2个）。（4）下列物质中也可能作为CO2捕获剂的是 。ANH4ClBNa2CO3CHOCH2CH2OHDHOCH2

8、CH2NH28（2014浙江高考）煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：CaSO4(s)+CO(g) CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) H1=218.4kJ·mol-1(反应) CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s) + 4CO2(g) H2= -175.6kJ·mol1(反应)请回答下列问题：反应能自发进行的条件是 。对于气体参与的反应，表示平衡常数Kp时用气体

9、组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量浓度c(B)，则反应的Kp= (用表达式表示)。假设某温度下，反应的速率(v1)大于反应的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是 。A B C D通过监测反应体系中气体浓度的变化可判断反应和是否同时发生，理由是 。图1为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线。则降低该反应体系中SO2生成量的措施有 。A向该反应体系中投入石灰石B在合适的温度区间内控制较低的反应温度C提高CO的初始体积百分数D提高反应体系的温度恒温恒容条件下，假设反应和同时发生，且v1v2，请在图2中画出反应体系中c(S

10、O2)随时间t变化的总趋势图。桐庐中学2015学年第二学期高三化学作业化学平衡（2）命题人：胡樟洄 审核人：姜永良 班级 姓名 1(2015·浙江高考)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:(g)(g)H2(g)(1)已知:化学键CHCCCCHH键能/kJ·mol1412348612436计算上述反应的H=kJ·mol1。(2)维持体系总压p恒定,在温度T时,物质的量为n、体积为V的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为,则在该温度下反应的平衡常数K=2·1·c·n·j·y(用等符号表示)。(3)工业上,通常在乙苯蒸

11、气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为19),控制反应温度600,并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下:掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,解释说明该事实 。控制反应温度为600的理由是  。(4)某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺乙苯二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变,与掺水蒸气工艺相比,在相同的生产效率下,可降低操作温度;该工艺中还能够发生反应:CO2H2COH2O,CO2C2CO。新工艺的特点有(填编号)。CO

12、2与H2反应,使乙苯脱氢反应的化学平衡右移不用高温水蒸气,可降低能量消耗有利于减少积炭 有利于CO2资源利用2反应AX3(g)X2(g)AX5(g)在容积为10 L的密闭容器中进行。起始时AX3和X2均为0.2 mol。反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率 v(AX5) 。图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)由大到小的次序为 (填实验序号)；与实验a相比，其他两组改变的实验条件及判断依据是：b 、c 。用p0表示开始时总压强，p表示平衡时总压强，表示AX3的平衡转化率，则的表达式为 ；实验a和c的平衡转化率

13、：a为 、c为 。3中科院大连化学物理研究所的“煤基甲醇制取低碳烯烃技术（简称DMTO）”荣获2014年度国家技术发明一等奖。DMTO技术主要包括煤的气化、液化、烯烃化三个阶段，相关反应的热化学方程式如下：(i) 煤气化制合成气：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) (ii) 煤液化制甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) (iii)甲醇制取低碳烯烃：2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g) H= -11.72kJ·mol-1(a) 3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g) H= -30.98kJ·mol-1(b) 回答下列问题：（1）已知：

14、C(s)+CO2(g)=2CO(g) H= +172.5kJ·mol-1， CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H= -41.0kJ·mol-1 反应(i)能自发进行的条件是 （填“高温”、“低温”或“任何温度”）。（2） 反应(ii)中以氢碳n(H2)n(CO)投料比为2制取甲醇，温度、压强与CO的平衡转化率关系如下图1。来源:Z#xx#k.Com对于气体参与的反应，表示平衡常数Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量浓度c(B)，则A点时反应(ii)的Kp= （保留两位有效数字，分压=总压×物质的量分数）。比较P1 P2，Kp

15、(Q) Kp(R)（填“大于”、“小于”或“等于”）。工业上常以铜基催化剂，压强5MPa，温度275下发生反应(ii)，CO转化率可达到40%左右。为提高CO转化率除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有 （写出2个）。若反应(ii)在恒容密闭容器内进行，T1温度下甲醇浓度随时间变化曲线如图2所示；不改变其他条件，假定t2时刻迅速降温到T2，t3时刻体系重新达到平衡。试在图中画出t2时刻后甲醇浓度随时间变化趋势图(在图中标出t3)。（3） 烯烃化阶段：在常压和某催化剂作用下，甲醇的平衡转化率及乙烯、丙烯等物质的选择性（指除了水蒸气以外的产物中乙烯、丙烯等物质的物质的量分数）与反应温

16、度之间的关系如图3。为尽可能多地获得乙烯，控制反应温度为550的理由是 。4.新的研究表明二甲醚(DME)是符合中国能源结构特点的优良车用替代燃料。二甲醚催化重整制氢气的反应过程，主要包括以下几个反应(以下数据为200、1.01×105Pa测定，a、b、c、d都大于零)：CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) H= +a kJmol-1CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+ 3H2(g) H= +b kJmol-1CO(g)+H2O(g) CO2(g)+ H2(g) H= -c kJmol-1CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) H= +d kJmol-1请

17、回答下列问题。(1)写出用二甲醚制H2同时全部转化为CO2时反应的热化学方程式 。(2)写出反应的平衡常数表达式K= 。若温度升高，此反应的K值将 (增大、减小或不变)。(3)在200恒容的密闭容器中，放入一定量的甲醇如式建立平衡，以下可以作为该反应达到平衡状态的判断依据为 。 A.容器内气体密度保持不变 B.气体的平均相对分子质量保持不变C.CO的体积分数保持不变 D.CO与H2的物质的量之比保持1:2不变(4)工业生产中测得不同温度下各组分体积分数及二甲醚转化率的关系如下图所示。你认为工业生产中控制的最佳温度为。A.250300 B. 300350 C. 350400 D. 400450在

18、温度达到400以后，二甲醚与CO2以几乎相同的变化趋势降低，而CO、H2的体积分数也以几乎相同的变化趋势升高，用化学方程式表示可能的原因 。(5)某一体积固定的密闭容器中进行反应,200时达平衡。下述条件改变时,请在右图补充画出CO2的百分含量随时间变化的图像：t1时刻升温,在t1与t2之间某时刻达到平衡；t2时刻添加催化剂。5.以CO2为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点，下面为CO2加氢制取低碳醇的热力学数据：反应：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）H=-49.0kJmol-1反应：2CO2（g）+6H2（g）CH3CH2OH（g）+3H2O（g）H=-173.6kJmol-1（1）写出由CH3OH（g）合成CH3CH2OH（g）的热化学反应方程式：_。（2）对反应，在一定温度下反应达到平衡的标志是_（选填编号）。a反应物不再转化为生成物   b平衡常数K不再增大cCO2的转化率不再增大      d混合气体的平均相对分子质量不再改变（3）在密闭容器中，反应在一定条件达到平衡后，其它条件恒定，能提高CO2转化率的措施是_（选填编号）。A、降低温度    &#