2019高考化學 難點剖析 專題38 化學平衡計算練習.doc

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專題38 化學平衡計算 1．（2018屆河南省漯河市高級中學高三上學期第三次模擬考試）在四個恒容密閉容器中按左下表相應(yīng)量充入氣體，發(fā)生2N2O(g) 2N2(g)+O2(g），容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中N2O平衡轉(zhuǎn)化率如右下圖所示： 容器 容積/L 起始物質(zhì)的量/mol N2O N2 O2 Ⅰ V1 0.1 0 0 Ⅱ 1.0 0.1 0 0 Ⅲ V3 0.1 0 0 Ⅳ 1.0 0.06 0.06 0.04 下列說法正確的是 A. 該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱 B. 相同溫度下反應(yīng)時，平均反應(yīng)速率：v(Ⅰ)＞v(Ⅲ) C. 圖中A、B、C三點處容器內(nèi)總壓強：P(Ⅰ)A＜P(Ⅱ)B＜P(Ⅲ)C D. 容器Ⅳ在470℃進行反應(yīng)時，起始速率：v(N2O)正＞v(N2O)逆 【答案】CD ，容器Ⅳ在470℃進行反應(yīng)時， ， ,反應(yīng)正向進行，v(N2O)正＞v(N2O)逆，故D正確。 2．（2018屆河北省邢臺市高三上學期第二次月考）對于化學反應(yīng)：2SO2+O22SO3，當分別用SO2、O2、SO3三種物質(zhì)表示該反應(yīng)的速率時，它們的速率之比為 A. 1：2：2 B. 2：1：2 C. 2：2：1 D. 1：1：2 【答案】B 【解析】根據(jù)化學反應(yīng)速率之比等于化學反應(yīng)計量數(shù)之比可知，當分別用SO2、O2、SO3三種物質(zhì)表示該反應(yīng)的速率時，它們的速率之比為2：1：2。答案選B。 3．（2018屆江蘇省常熟市高三上學期期中考試）在溫度T1和T2時，分別將0.50molCH4和1.2molNO2充入體積為1L的恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng):CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)，測得n(CH4)隨時間變化數(shù)據(jù)如下表，下列說法正確的是 溫度 時間/min 0 10 20 40 50 T1 n(CH4)/mol 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 T2 n(CH4)/mol 0.50 0.30 0.18 …… 0.15 A. 該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng) B. T1時，0~10minNO2的平均反應(yīng)速率為0.15molL-1min-1 C. 保持其他條件不變，T2時向平衡體系中再充入0.50molCH4和1.20molNO2，與原平衡相比，達新平衡時N2的濃度增大、體積分數(shù)減小 D. 保持其他條件不變，T1時向平衡體系中再充入0.30molCH4和0.80molH2O(g)，平衡向正反應(yīng)方向移動 【答案】AC 保持其他條件不變，T2時向平衡體系中再充入0.50molCH4和1.20molNO2，增大反應(yīng)物濃度平衡向正反應(yīng)方向移動，達新平衡時N2的濃度增大，相當于起始加入1.0molCH4和2.40molNO2，相當于增大壓強，平衡向逆反應(yīng)方向移動，N2的體積分數(shù)減小，正確；D項，T1時用三段式 CH4(g) + 2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) c（起始）（mol/L） 0.5 1.2 0 0 0 c（轉(zhuǎn)化）（mol/L） 0.5-0.1=0.4 0.8 0.4 0.4 0.8 c（平衡）（mol/L） 0.1 0.4 0.4 0.4 0.8 T1時平衡常數(shù)K==6.4，向平衡體系中再充入0.30molCH4和0.80molH2O(g)，此時的濃度商為=6.4=K，反應(yīng)仍處于平衡狀態(tài)，錯誤；答案選AC。 4．（2018屆河北省邢臺市高三上學期第二次月考）某溫度下的4 L密閉容器中，X、Y、W 3種氣體起始狀態(tài)和平衡狀態(tài)時的物質(zhì)的量如下表所示。下列說法正確的是 氣體 X Y W n(起始狀態(tài))/mol 2 1 0 n(平衡狀態(tài))/mol 1 0.5 1.5 A. 此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K= B. 達到平衡后，升高溫度，W的體積分數(shù)減小，則此反應(yīng)的△H>0 C. 達到平衡后，將容器體積壓縮為2 L，W的物質(zhì)的量濃度變?yōu)?.75molL-1 D. 達到平衡后，增大壓強，正、逆反應(yīng)速率均增大，平衡向正反應(yīng)方向移動 【答案】C 5．（2018屆河北省邢臺市高三上學期第二次月考）向恒溫恒容密閉容器中充入氣體A，發(fā)生反應(yīng)： xA(g)yB(g)+zC(g)，各物質(zhì)的濃度隨時間的變化如下表所示。 時間/s c(A)/mol ? L-1 c(B)/mol ? L-1 c(C)/mol ? L-1 0 0.540 0 0 5 0.530 0.015 0.020 15 0.514 0.039 0.052 30 0.496 0.066 0.088 下列說法正確的是 A. x+y=3 B. 若起始時在容器中通入氦氣，使容器壓強增大，各物質(zhì)反應(yīng)速率均加快 C. 隨著反應(yīng)的進行，A的反應(yīng)速率不斷減慢，是因為該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) D. 0～30 s內(nèi)B的平均生成速率為2.210-3 mol ? L-1 ? S-1 【答案】D 6．（2018屆河北省邢臺市高三上學期第二次月考）T℃時，在容積為2L的3個恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：3A(g)+B(g)xC(g)，按不同方式投入反應(yīng)物，測得反應(yīng)達到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下： 容器 甲 乙 丙 反應(yīng)物的投入量 3molA、2molB 6molA、4molB 2molC 還到平衡的時間/min 5 8 A的濃度/mol ? L-1 cl c2 O C的體積分數(shù)/% ω1 ω3 混合氣體的密度/gL-1 ρ1 ρ2 下列說法正確的是 A. 若x<4，則2c1 0。在 2 L 容器中充入一定量的H2S和CO2發(fā)生上述反應(yīng)，數(shù)據(jù)如下： 下列判斷不正確的是 A. K1=l/81 B. K2=K3 且n3=2n2 C. 初始反應(yīng)速率：實驗3 >實驗2 >實驗1 D. 實驗2中平衡時的c(COS)約為0.0286 molL-1 【答案】D 10．（2018屆山東省濰坊市高三上學期期中考）T℃時，將2.0molA(g)和2.0molB(g)充入體積為1L的密閉容器中，在一定條件發(fā)生下述反應(yīng):A(g)+B(g)2C(g)+D(s)△H<0；t時刻反應(yīng)達到平衡時，C(g)為2.0mol。下列說法正確的是 A. t時刻反應(yīng)達到平衡時，A(g)的體積分數(shù)為20% B. T℃時該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)Kc=2 C. t時刻反應(yīng)達到平衡后，縮小容器體積，平衡逆向移動 D. 相同條件下，若將1.0molA(g)和1.0molB(g)充入同樣容器，達到平衡后，A(g)的轉(zhuǎn)化率為50% 【答案】D 【解析】先列出三段式 A(g)+B(g)2C(g)+D(s) n始/mol 2 2 n變/mol 1 1 2 n平/mol 1 1 2 A、t時刻反應(yīng)達到平衡時，A(g)的體積分數(shù)為100%=25%,故A錯誤；B、T℃時該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)Kc==4,故B錯誤；C、本反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，縮小容器體積，加壓后平衡不移動，故C錯誤；D、溫度相同，平衡常數(shù)不變，令A(yù)的轉(zhuǎn)化率為x，Kc==4，x=0.5，故D正確；故選D。 11．（2018屆遼寧省實驗中學、大連八中、大連二十四中、鞍山一中、東北育才學校高三上學期期末）在體積恒定的密閉容器中，一定量的SO2與1.25molO2在催化劑作用下加熱到600℃發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)△H<0 。30s氣體的物質(zhì)的量減少0.45mol時反應(yīng)達到平衡，在相同的溫度下測得氣體壓強為反應(yīng)前的80%。下列有關(guān)敘述正確的是 A. 達到平衡時，氣體的密度是反應(yīng)前的80% B. 將平衡混合氣體通入過量BaCl2溶液中，得到沉淀的質(zhì)量為209.7g C. 該溫度下的平衡常數(shù)為101.25L/moL D. 0～30s時SO3生成速率為3.010-2mol/(L.s) 【答案】B 容器的體積不變，氣體的密度始終不變，故A錯誤；B、平衡混合氣體中三氧化硫的物質(zhì)的量為0.9mol，與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇的質(zhì)量為209.7g，故B正確；C、根據(jù)平衡常數(shù)K=，而該反應(yīng)中容器的體積未知，無法計算平衡常數(shù)，故C錯誤；D. 該反應(yīng)中容器的體積未知，無法計算SO3生成速率，故D錯誤；故選B。 12．（2018屆山西省實驗中學高三上學期第二次月考）（1）紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl3(g)和PCl5(g),反應(yīng)過程如下。 2P(s)+3Cl2(g)=2PCl3(g) ΔH=-612kJ/mol 2P(s)+5Cl2(g)=2PCl5(g) ΔH=-798kJ/mol 氣態(tài)PCl5生成氣態(tài)PCl3和Cl2的熱化學方程式為________. （2）不同溫度下反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH1的平衡常數(shù)如下表所示。 溫度/℃ 400 500 800 平衡常數(shù)K 9.94 9 1 則ΔH1______0(填“<”“>”)；在500℃時，把等物質(zhì)的量濃度的CO和H2O(g)充入反應(yīng)容器，達到平衡時c(CO)=0.005mol/L、c(H2)=0.015mol/L,則CO的平衡轉(zhuǎn)化率為______。 （3）在一定體積的絕熱密閉容器中，對于反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,判斷該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志是_____________。 A.SO2和SO3濃度相等 B.容器中混合氣體的密度保持不變 C.容器中氣體的溫度保持不變 D.SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等 當溫度為T1、T2時，平衡體系SO3的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如上圖所示。則T1____T2 (填“>”或“<")；理由是_____。如果想加快正反應(yīng)的速率，除了改變溫度，還可以用_______方法。 【答案】 PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) ΔH=+93kJ/mol ΔH1<0 CO的平衡轉(zhuǎn)化率為75% C T12 該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度低，有利于平衡往正方向移動，圖象中，等壓條件下，T1的SO3體積分數(shù)大于T2的SO3體積分數(shù)。所以T12 (2分)。 增大體系壓強，使用催化劑 【解析】⑴.①. 2P(s)+3Cl2(g)=2PCl3(g) ΔH=-612kJ/mol ②2P(s)+5Cl2(g)=2PCl5(g) ΔH=-798kJ/mol 由蓋斯定律可知(①?②)2得到PCl5(g)═PCl3(g)+Cl2(g) 則△H=+93kJ/mol，故答案為：PCl5(g)═PCl3(g)+Cl2(g) 則△H=+93kJ/mol； ⑵.由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高，K越小，說明升高溫度，平衡逆向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H1＜0； 根據(jù)反應(yīng)方程式中各物質(zhì)的關(guān)系式知，平衡時，c(CO)=0.005mol/L、c(H2)=0.015mo/L， 參加反應(yīng)的c(CO)=c(H2)=0.015mo/L，一氧化碳的轉(zhuǎn)化率=0.015mol/L(0.005mol/L+0.015mol/L)100%=75%， 故答案為：ΔH1<0；CO的平衡轉(zhuǎn)化率為75%； 故答案為：C；T1 ”） II 氧化法。 （4）首先利用ClO2 氧化氮氧化物，再利用還原劑還原為無毒的氮氣。其轉(zhuǎn)化流程如下： NONO2N2。 已知反應(yīng)Ⅰ的化學方程式為2NO+ ClO2 + H2O ＝NO2 + HNO3 + HCl，則反應(yīng)Ⅱ的化學方程式是 _____________________________；若生成11.2 L N2（標準狀況），則消耗ClO2____________g 。 【答案】 CH4（g）＋2NO2（g）==N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）△H＝－867 kJ/mol 增大NH3的濃度或減小反應(yīng)體系的壓強或降低反應(yīng)體系的溫度等（合理答案也計分） 0.02mol?L-1?min-1 ＝ 2NO2+ 4 Na2SO3==N2+ 4 Na2SO4 67.5 v(CO)=(1/1－0.6)/10mol/(Lmin)=0.04 mol/(Lmin)，利用化學反應(yīng)速率之比等于化學計量數(shù)之比，因此v(N2)=v(CO)/2=0.02 mol/(Lmin)； 2NO（g）+ 2CO（g）N2（g）+ 2CO2（g） 起始濃度： 2 1 0 0 變化濃度： 0.4 0.4 0.2 0.4 平衡濃度： 1.6 0.6 0.2 0.4 根據(jù)平衡常數(shù)的表達式，K==；②根據(jù)Qc與K的關(guān)系，此時Qc==K，即平衡不移動，v(正)=v(逆)；（4）本題考查氧化還原反應(yīng)方程式書寫以及化學計算，根據(jù)轉(zhuǎn)化流程圖，NO2→N2，化合價由＋4價→0價，化合價降低4價，Na2SO3中S的化合價由＋4價→＋6價，化合價升高2價，最小公倍數(shù)是4，因此反應(yīng)方程式為2NO2 + 4Na2SO3=N2 + 4 Na2SO4，建立關(guān)系式為2ClO2～2NO2～N2，因此ClO2的質(zhì)量為267.50.5g=67.5g。 14．（2018屆湖北省華中師范大學第一附屬中學高三上學期期中考試）納米級Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注，下表為制取Cu2O的四種方法: 方法a 用炭粉在高溫條件下還原CuO 方法b 用葡萄糖還原新制的Cu（OH）2制備Cu2O 方法c 電解法，反應(yīng)為2Cu + H2O Cu2O + H2↑ 方法d 用肼（N2H4）還原新制Cu（OH）2 （1）已知：2Cu（s）＋1/2O2（g）=Cu2O（s） △H =-169kJmol-1 C（s）＋1/2O2（g）=CO（g） △H =-110.5kJmol-1 Cu（s）＋1/2O2（g）=CuO（s） △H =-157kJmol-1 則方法a發(fā)生的熱化學方程式是：________________________。 （2）方法c采用離子交換膜控制電解液中OH-的濃度而制備納米Cu2O，裝置如下圖所示： 該離子交換膜為______離子交換膜（填“陰”或“陽”）,該電池的陽極反應(yīng)式為:_____________ 鈦極附近的pH值________ （增大、減小、不變）。 （3）方法d為加熱條件下用液態(tài)肼（N2H4）還原新制Cu（OH）2來制備納米級Cu2O，同時放出N2，該制法的化學方程式為：____________。 （4）在相同的密閉容器中，用以上兩種方法制得的Cu2O分別進行催化分解水的實驗： 2H2O2H2+O2 ΔH>0 水蒸氣的濃度隨時間t變化如下表所示。 序號 溫度 0 10 20 30 40 50 ① T1 0.0500 0.0492 0.0486 0.0482 0.0480 0.0480 ② T1 0.0500 0.0488 0.0484 0.0480 0.0480 0.0480 ③ T2 0.1000 0.0940 0.0900 0.0900 0.0900 0.0900 ①對比實驗的溫度T2_____ T1（填“>”“<”或“=”）。 ②實驗①前20 min的平均反應(yīng)速率v（O2）=______。 ③催化劑催化效率:實驗①______實驗② （填“>”、“<"）。 【答案】 C（s）+2CuO（s）=Cu2O（s）+CO（g） ΔH=+ 34.5kJ/mol 陰 2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O 增大 4Cu（OH）2+ N2H42Cu2O+N2↑+6H2O > 3.510-5mol/（Lmin） < ⑵．方法c采用離子交換膜控制電解液中OH－的濃度，則只有使用陰離子交換膜才能控制氫氧根離子濃度；在電解池中，當陽極是活潑電極時，該電極本身發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，在堿性環(huán)境下，金屬銅失去電子的電極反應(yīng)為2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O；鈦極是陰極，發(fā)生氫離子得電子的還原反應(yīng)，所以消耗氫離子，則PH值增大，故答案為：陰；2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O；增大； ⑶．根據(jù)題目信息：液態(tài)肼（N2H4）還原新制Cu（OH）2來制備納米級Cu2O，同時放出N2，得出化學方程式為：4Cu（OH）2+N2H42Cu2O+N2↑+6H2O， 故答案為：4Cu（OH）2+N2H42Cu2O+N2↑+6H2O； ⑷．①. 該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡正向移動，水蒸氣轉(zhuǎn)化率增大，②和③相比，③轉(zhuǎn)化率高，所以T2>T1，故答案為：>； ②前20min內(nèi)用水蒸氣表示的反應(yīng)速率=（0.050-0.0486）mol/L20min =710-5mol/（L?min），同一反應(yīng)中同一段時間內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其化學計量數(shù)之比，則用氧氣表示的反應(yīng)速率=3.510-5mol/（L?min），故答案為：3.510-5mol/（L?min）； ③.實驗①②對比，實驗②到達平衡時間短，反應(yīng)速率快，所以②中催化劑的催化效率高，故答案為：＜。 15．（2018屆廣東省珠海市珠海二中、斗門一中高三上學期期中聯(lián)考）丙烯腈（CH2=CHCN）是一種重要的化工原料，工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn)，主要副產(chǎn)物有丙烯醛（CH2=CHCHO）和乙腈CH3CN 等，回答下列問題： （1）以丙烯、氨、氧氣為原料，在催化劑存在下生成丙烯睛（C3H3N）和副產(chǎn)物丙烯醛（CH2=CHCHO）的熱化學方程式如下： ① C3H6(g)+NH3(g)＋O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g）△H=-515kJ/mol ② C3H6(g)+O2(g)=C3H4O(g)＋H2O(g) △H=-353kJ/mol 有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是______；提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是_____. （2）圖（a）為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線，最高產(chǎn)率對應(yīng)溫度為460℃。低于460℃時，丙烯腈的產(chǎn)率________（填“是”或者“不是”）對應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率，判斷理由是_____；高于460℃時，丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是________（雙選，填標號）。 A．催化劑活性降低 B.平衡常數(shù)變大 C．副反應(yīng)增多 D. 反應(yīng)活化能增大 （3）丙烯腈和丙烯醛的產(chǎn)率與n（氨）/n（丙烯）的關(guān)系如圖（b）所示。由圖可知，最佳n（氨）/n（丙烯）約為_________ ，理由是_______。進料氨、空氣、丙烯的理論體積約為____________。 【答案】 降低溫度、降低壓強 催化劑 不是 該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低 AC 1 該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高，而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低 1:7.5:1 （3）根據(jù)圖像可知，當n（氨）/n（丙烯）約為1時，該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高，而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低；根據(jù)化學反應(yīng)C3H6（g）+NH3（g）+ 3/2O2（g）=C3H3N（g）+3H2O（g），氨氣、氧氣、丙烯按1：1.5：1的體積比加入反應(yīng)達到最佳狀態(tài)，而空氣中氧氣約占20%，所以進料氨、空氣、丙烯的理論體積約為1：7.5：1。 16．（2018屆廣東省陽東廣雅學校高三10月月考）為實現(xiàn) “節(jié)能減排” 和“低碳經(jīng)濟”的一項課題是如何將CO2轉(zhuǎn)化為可利用資源。 （1）25℃，1.01105Pa時，32g液態(tài)甲醇（CH3OH）完全燃燒，當恢復(fù)到原狀態(tài)時，放出熱量726.6KJ，該反應(yīng)的熱化學方程式為______________________________________________。 （2）目前，工業(yè)上常用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇?，F(xiàn)進行如下實驗：在體積為l L的密閉恒容容器中，充入l mol CO2和3mol H2，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ/mol。測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。 ①從反應(yīng)開始到平衡時，CH3OH的平均反應(yīng)速率v(CH3OH)＝_______________（注明單位）； ②用三段式計算H2的轉(zhuǎn)化率____________； ③下列說法中，能說明上述反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是_____ A．每消耗1mol CO2的同時生成1mol CH3OH B. CO2、H2、CH3OH和H2O的物質(zhì)的量的比為1:3:1:1 C. 容器中氣體的壓強不再改變 D. 容器中氣體的密度不再改變 ④下列措施中，能使上述平衡狀態(tài)向正反應(yīng)方向移動的是______ A．升高溫度 B．將CH3OH(g)從體系中分離 C．使用高效催化劑 D．恒溫恒容再充入1 molCO2和3 mol H2 【答案】 CH3OH(l)+O 2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=－726.6KJ/mol 0.075 mol(Lmin)－1 H2的轉(zhuǎn)化率=2.25/3.0100% =75% C BD ③A．消耗CO2的同時生成CH3OH，都是指的正反應(yīng)，不能反映出正逆反應(yīng)速率的關(guān)系，故不能說明反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)；B．CO2、H2、CH3OH和H2O的物質(zhì)的量的比與起始加入的量有關(guān)與反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)無關(guān)，故不能說明反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)；C．該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，即壓強也減小的反應(yīng)，所以當容器中氣體的壓強不再改變時，就說明反應(yīng)已經(jīng)處于平衡狀態(tài)；D．該反應(yīng)容器體積不變，反應(yīng)前后氣體質(zhì)量守恒，所以容器中氣體的密度始終不變，所以不能根據(jù)密度的變化判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)；故選C； ④A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，故A錯誤；B．將CH3OH（g）從體系中分離，即減小生成物濃度，平衡正向移動，故B正確；C．使用高效催化劑對平衡移動沒有影響，所以平衡不移動，故C錯誤； D．恒溫恒容再充入1molCO2和3molH2，相當于加壓，由于反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，所以平衡正向移動，故D正確；故選BD； 17．（2018屆河北省邢臺市高三上學期第二次月考）煤燃燒后的主要產(chǎn)物是CO、CO2。 （1）以CO2為原料可制備甲醇：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0kJmol-1，向1L的恒容密閉容器中充入1mol CO2(g)和3mol H2(g)，測得CO2(g)和CH3OH(g)濃度隨時間的變化如圖所示。 ①圖1中N表示的是______（填化學式）；0~8min內(nèi)，以氫氣表示的平均反應(yīng)速率v(H2)=_______mol ? L-1 ? min-1。 ②在一定條件下，體系中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率(ɑ)與L和X的關(guān)系如圖2所示，L和X分別表示溫度和壓強。X表示的物理量是____________(填“溫度”或“壓強”)，L1________(填“>”或“<”)L2。 （2）向一體積為20L的恒容密閉容器中通入1molCO2發(fā)生反應(yīng)：2CO2(g)2CO(g)+O2(g)，在不同溫度下各物質(zhì)的體積分數(shù)變化如圖3所示。1600℃時反應(yīng)達到平衡，則此時反應(yīng)的平衡常數(shù)K_____________。 【答案】 CO2 0.28 (或 0.28125) 壓強 < 0. 0125 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 起始量（mol） 1 3 0 0 變化量（mol） 0.75 2.25 0.75 0.75 平衡量（mol） 0.25 0.75 0.75 0.75 反應(yīng)速率v(H2)= ==0.28 mol ? L-1 ? min-1; ②在一定條件下，體系中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率(ɑ)與L和X的關(guān)系如圖2所示，L和X分別表示溫度和壓強，反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng)，利用平衡影響原理分析，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，增大壓強平衡向氣體體積縮小的方向移動，圖象可知X增大CO2的平衡轉(zhuǎn)化率(ɑ)增大，說明平衡正向進行則X為增大壓強，則X表示的物理量是壓強，L為溫度變化；溫度升高平衡逆向移動，二氧化碳轉(zhuǎn)化率越大，溫度越低，則L1”、“=”“<”)。 （2）高濃度SO2和NO2在濃霧天氣下反應(yīng)生成了兩種物質(zhì)，其中一種為亞硝酸(HNO2),該過程發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為_________。 （3）洗滌含SO2的煙氣，可以減少SO2排放，以下物質(zhì)的溶液可作洗滌劑的是______。 a.氨氣 b.蘇打 c.氨氣 d.明礬 （4）汽車尾氣中含有NOx和CO,已知氣缸中生成NO的反應(yīng)為：N2(g)+O2(g) 2NO(g),則在恒容密閉容器中，下列說法中能說明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是________。 a.混合氣體的壓強保持不變 b.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變 c.NO質(zhì)量分數(shù)保持不變 d.氧氣的濃度保持不變 e.N2和NO正反應(yīng)速率之比為1：2 （5）SO2可以變廢為寶，利學家研究出了用電化學原理生產(chǎn)硫酸的新工藝(如下圖所示)，其陽極的電極反應(yīng)式為__________。 【答案】 11.25 < 2NO2+SO2+2H2O=H2SO4+2HNO2 bc cd SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+ 【解析】本題主要考查化學平衡的移動。 （1）各物質(zhì)的平衡濃度為：c(SO2)=0.4mol/L，c(O2)=0.2mol/L，c(SO3)=0.6mol/L，平衡常數(shù) =11.25。若升高溫度，平衡常數(shù)減小，說明升溫平衡左移，則該反應(yīng)的ΔH<0。 （2）高濃度SO2和NO2在濃霧天氣下反應(yīng)生成了兩種物質(zhì)，其中一種為亞硝酸(HNO2)，N的化合價降低，同時，S的化合價升高產(chǎn)生硫酸，該過程發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為2NO2+SO2+2H2O=H2SO4+2HNO2。 （5）SO2在陽極被氧化為硫酸，陽極的電極反應(yīng)式為SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+。