化学平衡练习(综合题)

高二化学自编作业——化学平衡综合应用练习1．[2014·新课标全国卷Ⅰ，有删减]乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法生产或间接水合法生产。回答下列问题：(1)已知：甲醇的脱水反应：2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH1＝－23.9kJ·mol－1甲醇制烯烃的反应：2CH3OH(g)=C2H4(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－29.1kJ·mol－1乙醇的异构化反应：C2H5OH(g)=CH3OCH3(g)ΔH3＝＋50.7kJ·mol－1则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)＋H2O(g)=C2H5OH(g)的ΔH=____________________kJ·mol－1。(2)如图所示为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中n(H2O)∶n(C2H4)＝1∶1]。①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp＝________________________________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。②图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小顺序为______________，理由是____________________________________________________________________________________________。③气相直接水合法常采用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290℃、压强6.9MPa，n(H2O)∶n(C2H4)＝0.6∶1。乙烯的转化率为5%，若要进一步提高乙烯转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可采取的措施有__________2．[2012浙江卷]物质(t-BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应：(t-BuNO)22(t-BuNO)。(1）当(t-BuNO)2的起始浓度（c0）为0.50mol·L-1时，实验测得20℃时的平衡转化率（α）是65%。列式计算20℃时上述反应的平衡常数K=_________________(2）一定温度下，随着(t-BuNO)2的起始浓度增大，其平衡转化率__________(填“增大”、“不变”或“减小”）。已知20℃时该反应在CCl4溶剂中的平衡常数为1.9，若将反应溶剂正庚烷改成CCl4，并保持(t-BuNO)2起始浓度相同，则它在CCl4溶剂中的平衡转化率____________(3）实验测得该反应的ΔH=50.5kJ·mol-1，活化能Ea=90.4kJ·mol-1。下列能量关系图合理的是________。(4）该反应的ΔS___________0（填“＞”、“＜”或“＝”）。在___________(填“较高”或“较低”）温度下有利于该反应自发进行。(5）随着该反应的进行，溶液的颜色不断变化，分析溶液颜色与反应物（或生成物）浓度的关系（即比色分析），可以确定该化学反应的速率。用于比色分析的仪器是_______。A．pH计B．元素分析仪C．分光光度计D．原子吸收光谱仪(6）通过比色分析得到30℃时(t-BuNO)23．[2014·浙江卷]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)ΔH1＝218.4kJ·mol－1(反应Ⅰ)CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s)＋4CO2(g)ΔH2＝－175.6kJ·mol－1(反应Ⅱ)请回答下列问题：(1)反应Ⅰ能够自发进行的反应条件是______________。(2)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的浓度c(B)，则反应Ⅱ的Kp＝____________________________(用表达式表示)。(3)假设某温度下，反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是________。(4)通过监测反应体系中气体浓度的变化可判断反应Ⅰ和Ⅱ是否同时发生，理由是_______________。(5)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参考答案：1．(1)－45.5(2)①eq\f(p（C2H5OH）,p（C2H4）·p（H2O）)＝eq\f(\f(20%np,2n－20%n),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(80%np,2n－20%n)))\s\up12(2))＝eq\f(20×180,802×7.85MPa)＝0.07(MPa)－1②p1<p2<p3<p4反应分子数减少，相同温度下，压强升高乙烯转化率提高③将产物乙醇液化移去增加n(H2O)∶n(C2H4)比2．(1） (2）减小小于 (3）D (4）＞较高 (5）C (6）3．(1)高温(2(3)C(4)如果气相中SO2和CO2两种气体的浓度之比随时间发生变化，则表明两个反应同时发生(5)A、B、C(6)4．（1）2△H2-△H1（2）①<②T1-T2区间，化学反应未达到平衡，温度越高，化学反应的速率越快，所以CO2被捕获的量随温度升高而提高。T4-T5区间，化学反应已达到平衡，由于正反应是放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，所以不利于CO2的捕获。③（3）降低温度；增加CO2浓度（或分压）（4）B、D5．答案(1)①＞②增大反应物中C2H5OCOOC2H5的浓度(或比例)③由图