2019年高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 考點(diǎn)掃描 專(zhuān)題21 化學(xué)平衡計(jì)算與圖像學(xué)案.doc

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專(zhuān)題21 化學(xué)平衡計(jì)算與圖像 【復(fù)習(xí)目標(biāo)】 1. 能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。 2. 了解化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。 【考情分析】化學(xué)平衡是中學(xué)化學(xué)重要基礎(chǔ)理論之一，是中學(xué)化學(xué)所涉及的沉淀溶解平衡、電離平衡、等知識(shí)的核心，對(duì)很多知識(shí)的學(xué)習(xí)起著指導(dǎo)作用。而化學(xué)平衡是高考的熱點(diǎn)，也是重點(diǎn)和難點(diǎn)，化學(xué)平衡圖像問(wèn)題是高考化學(xué)試題中最常見(jiàn)的一種題型，是將化學(xué)知識(shí)(化學(xué)基本概念、化學(xué)原理)與數(shù)學(xué)的函數(shù)曲線相結(jié)合的一種題型。圖像和圖表分析能力是高中化學(xué)重點(diǎn)考查的能力之一，從近幾年的高考試題看，化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的圖像和圖表題屬于高頻考點(diǎn)，要求學(xué)生能夠分析圖像、圖表，結(jié)合化學(xué)平衡移動(dòng)原理答題。 【考點(diǎn)過(guò)關(guān)】 考點(diǎn)一化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算 相關(guān)量 起始量、變化量、平衡量 3H2 + N2 2NH3 △n 初始量 a b 0 a+b 變化量 3x x 2x -2x 平衡量 a-3x b-x 2x a+b-2x 對(duì)于同一反應(yīng)物，起始量－變化量＝平衡量 對(duì)于同一生成物，起始量＋變化量＝平衡量 各轉(zhuǎn)化量之比等于各反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比 公式 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率＝100%＝100% 生成物的產(chǎn)率＝100% 混合物組分的百分含量＝100% 平衡常數(shù)K= （a-3x）3（b-x）/（2x）2 【考點(diǎn)演練】 (1)霧霾天氣嚴(yán)重影響人們的生活，其中氮氧化物和硫氧化物是造成霧霾天氣的主要原因之一，用活性炭還原法處理氮氧化物是消除氮的氧化物的常用方法之一。某研究小組向某密閉容器中加入一定量的活性炭和NO，發(fā)生反應(yīng)：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=Q kJmol-1。在T1℃時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下表，則Tl℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 。 時(shí)間/min 濃度/molL-1 　 0 10 20 30 40 50 NO 1.00 0.58 0.40 0.40 0.48 0.48 N2 0 0. 21 0.30 0.30 0.36 0.36 CO2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36 (2)某研究小組在實(shí)驗(yàn)室探究氨基甲酸銨(NH2COONH4)分解反應(yīng)平衡常數(shù)的測(cè)定。將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計(jì))，使其達(dá)到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表： 溫度/℃ 15 20 25 30 35 平衡總壓強(qiáng)/kPa 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0 平衡氣體總濃度/10-3molL-1 2.4 3.4 4.8 6.8 9.4 根據(jù)表中數(shù)據(jù)，寫(xiě)出15 ℃時(shí)的分解平衡常數(shù)計(jì)算表達(dá)式及結(jié)果(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)： 。 (3)已知T ℃時(shí)，反應(yīng)FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常數(shù)K=0.25。 ①T ℃時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)n(CO)∶n(CO2)= 。 ②若在1 L密閉容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入x mol CO，T ℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡。此時(shí)FeO(s)的轉(zhuǎn)化率為50%，則x= 。 答案：(1) (2) K=c2(NH3)c(CO2)=0.810-3=2.0510-9(3) ①4∶1 ②0.05 考點(diǎn)二化學(xué)平衡圖像[mA(g)+nB(g)hC(g)+qD(g)ΔH] 轉(zhuǎn)化率-時(shí)間-溫度(壓強(qiáng))圖 （p一定時(shí)，ΔH<0） （T一定時(shí)，m+n>h+q） （T一定時(shí)，m+n0） （p一定時(shí)，ΔH>0） （T一定時(shí)，m+n>h+q） （T一定時(shí)，m+n>h+q） 轉(zhuǎn)化率-溫度-壓強(qiáng)圖 （m+n>h+q，ΔH>0） ( m+nh+q，ΔH>0) ( m+n0) ( m+n>h+q，ΔH<0) ( m+n>h+q，ΔH>0) 解題技巧 在含量(轉(zhuǎn)化率)—時(shí)間曲線中，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的先達(dá)到平衡，說(shuō)明該曲線反應(yīng)速率快，表示溫度較高、有催化劑、壓強(qiáng)較大等 當(dāng)圖像中有三個(gè)量時(shí)，先確定一個(gè)量不變，再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系，有時(shí)還需要作輔助線 一看反應(yīng)速率是增大還是減??；二看v正、v逆的相對(duì)大??；三看化學(xué)平衡移動(dòng)的方向 【考點(diǎn)演練】 (1) 可逆反應(yīng)：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g) ΔH=Q。根據(jù)下圖回答： ①p1 p2； ②a+b c+d； ③T1 T2； ④ΔH 0。 (2) 可逆反應(yīng)：2A(g)+B(g)2C(g) ΔH=Q，平衡時(shí)C的百分含量、B的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系滿足下圖，根據(jù)圖像回答： ①p1 p2； ②ΔH 0。③圖中標(biāo)出的1、2、3、4四個(gè)點(diǎn)表示v(正)>v(逆)的點(diǎn)是 。 (3) 某密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH<0。下圖表示該反應(yīng)的速率(v)隨時(shí)間(t)變化的關(guān)系，t2、t3、t5時(shí)刻外界條件有所改變，但都沒(méi)有改變各物質(zhì)的初始加入量。 ①t2、t3、t5時(shí)刻改變的條件依次是 、 、 。 ②Z的百分含量最低的時(shí)間是 。 (4) 將物質(zhì)的量均為3.00mol的物質(zhì)A、B混合于5L容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A+B2C。在反應(yīng)過(guò)程中C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化如右圖所示： ①T0對(duì)應(yīng)的反應(yīng)速率v(正) (填“>”、“<”或“=”)v(逆)。 ②此反應(yīng)的正反應(yīng)為 (填“吸”或“放”)熱反應(yīng)。 (5) 在一容積為2 L的恒容密閉容器內(nèi)加入0.4 mol A和0.6 mol B，一定條件下發(fā)生反應(yīng)2A(g)+B(g)2C(g)，反應(yīng)中C的物質(zhì)的量濃度變化情況如下圖。 在第5 min時(shí)，將容器的體積縮小一半后，若在第8 min達(dá)到新的平衡時(shí)A的總轉(zhuǎn)化率為75%，請(qǐng)?jiān)谏蠄D中畫(huà)出第5 min到新平衡時(shí)C的物質(zhì)的量濃度的變化曲線。 2A(g) + B(g) 2C(g) 起始/molL-1： 0.2 0.5 0.2 轉(zhuǎn)化/molL-1： 0.1 0.05 0.1 平衡/molL-1： 0.1 0.45 0.3 第8 min達(dá)到新的平衡時(shí)，c(C)=0.3 molL-1。 答案：(1) ①< ②< ③> ④> (2) ①< ②< ③3 (3) ①使用催化劑 減小壓強(qiáng) 升高溫度 ②t6 (4) ①= ②放(5) 【過(guò)關(guān)練習(xí)】 1.（烏魯木齊市2018屆高三下學(xué)期第二次診斷性測(cè)驗(yàn)）黨的十九大報(bào)告指出:要持續(xù)實(shí)施大氣污染防治行動(dòng)，打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)。當(dāng)前空氣質(zhì)量檢測(cè)的主要項(xiàng)目除了PM2.5外，還有CO、SO2、氮氧化物(NO和NO2)、O3等氣體。 （1）汽車(chē)尾氣中含有NO 和CO氣體，可利用催化劑對(duì)CO、NO進(jìn)行催化轉(zhuǎn)化反應(yīng): 2CO(g) +2NO(g) N2(g) +2CO2(g) △H ① 已知下列熱化學(xué)方程式:N2(g) +O2(g) =2NO(g) △H1 = + 180.5kJ/mol，2C(s) +O2(g) =2CO(g) △H2=-2210kJ/mol ，C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3=-393.5kJ/mol，則 △H=_________。 ②在一定溫度下,將2.0molNO、2.4molCO氣體通入到固定容積為2 L的密閉容器中，反應(yīng)過(guò)程中部分物質(zhì)的濃度變化如下圖所示。在0~15min,以N2 表示的該反應(yīng)的平均速度v(N2)=________。若保持反應(yīng)體系溫度不變，20min時(shí)再容器中充入NO、N2 各0.4mol，化學(xué)平衡將_____移動(dòng) (填“向左”“向右”或“不”)。 （2）在相同溫度下，兩個(gè)體積均為1L 的恒容密閉容器中，發(fā)生CO、NO催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)，有關(guān)物質(zhì)的量如下表: 容器編號(hào) 起始物質(zhì)的量/mol 平衡物質(zhì)的量/mol NO CO N2 CO2 CO2 I 0.2 0.2 0 0 a II 0.3 0.3 b 0.1 0.2 ①容器I中平衡后氣體的壓強(qiáng)為開(kāi)始時(shí)的0.875倍，則a=________。 ②容器II平衡時(shí)的氣體壓強(qiáng)為p，用平衡分壓代替平衡濃度表示的平衡常數(shù)K 為_(kāi)_______。 （3）汽車(chē)使用乙醇汽油并不能破少NOx的排放。某研究小組在實(shí)驗(yàn)室以耐高溫試劑Ag-ZSW-5對(duì)CO、NO 催化轉(zhuǎn)化進(jìn)行研究。測(cè)得NO 轉(zhuǎn)化為N 2的轉(zhuǎn)化率隨溫度CO 混存量的變化情況如圖所示。 ①在n(NO)/n(CO) =1條件下，最佳溫度應(yīng)控制在_______左右。 ②若不使用CO，溫度超過(guò)775 K，發(fā)現(xiàn)NO的分解率降低，其可能的原因?yàn)開(kāi)_______。 ③加入CO后NO轉(zhuǎn)化為N2 的轉(zhuǎn)化率增大的原因是_______ (用平衡移動(dòng)的原理解釋)。 （4）以NO2、O2、熔融NaNO3 組成的燃料電池裝置如右圖所示，在使用過(guò)程中石墨I(xiàn)電極反應(yīng)生成一種氧化物Y，則該電極反應(yīng)式為_(kāi)______。 答案： -746.5kJmol－ 1 0.013mol/（Lmin） 左 0.1 4/p 870K (860～880K 范圍都可以) NO直接分解成 N2的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度不利于反應(yīng)進(jìn)行 加入的 CO與NO分解生成的O2反應(yīng)，使 NO分解平衡向生成 N2的方向移動(dòng)，因此NO轉(zhuǎn)化率升高 NO2+NO3--e-=N2O5 （2）容器的體積為1L， 根據(jù)表格中容器I的數(shù)據(jù)，列出三段式： 2CO(g) +2NO(g) N2(g) +2CO2(g) 起始濃度： 0.2 0.2 0 0 變化濃度： a a 0.5 a a 平衡濃度： 0.2-a 0.2-a 0.5 a a 已知容器I中平衡后氣體的壓強(qiáng)為開(kāi)始時(shí)的0.875倍，恒溫條件下，氣體的壓強(qiáng)之比等于氣體的物質(zhì)的量之比：0.2-a+0.2-a+0.5a+a=0.875（0.2+0.2），a=0.1 mol；容器I與容器II溫度相同，平衡常數(shù)相等；容器的體積為1L，容器容器I中的化學(xué)平衡常數(shù)為K=c(N2)c(CO2)2/ c(NO)2 c(CO)2=0.50.1（0.1）2/(0.1)2(0.1)2=5；容器II中根據(jù)表格數(shù)據(jù)可三段式： 2CO(g) +2NO(g) N2(g) +2CO2(g) 起始濃度： 0.3 0.3 b 0.1 變化濃度： 0.1 0.1 0.05 0.1 平衡濃度： 0.2 0.2 b-0.05 0.2 則K=c(N2)c(CO2)2/ c(NO)2 c(CO)2= (b-0.05)(0.2)2/（0.2）2（0.2）2=5，解之得b=0.25，則平衡時(shí)氣體的總量為0.8mol，各組分氣體均為0.2 mol，各氣體的分壓均為p /4；用平衡分壓代替平衡濃度表示的平衡常數(shù)K= p/4（p/4）2/(p/4)2(p/4)2=4/p。（3）①由圖可知，在n(NO)/n(CO)=1條件下，溫度為870K左右時(shí)，一氧化氮還原為氮?dú)獾牡霓D(zhuǎn)化率最高。②升高溫度，發(fā)現(xiàn)一氧化氮的分解率降低，說(shuō)明反應(yīng)左移，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。③加入CO會(huì)與NO的分解的產(chǎn)物氧氣反應(yīng)，促進(jìn)了NO分解平衡向生成 N2的方向移動(dòng)，因此NO轉(zhuǎn)化率升高。（4）通入氧氣的一極發(fā)生還原反應(yīng)，為燃料電池的正極；通入NO2氣體的一極為燃料電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，且NO2被氧化為五氧化二氮；則該電極反應(yīng)式為：NO2+NO3--e- =N2O5。 2.（江西省九所重點(diǎn)中學(xué)2018屆高三聯(lián)合考試）研究發(fā)現(xiàn)，NOx和SO2是霧霾的主要成分。 Ⅰ. NOx主要來(lái)源于汽車(chē)尾氣，可以利用化學(xué)方法將二者轉(zhuǎn)化為無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)。 已知：N2(g)＋O2(g) 2NO(g) ΔH＝＋180 kJmol－1 2CO(g)＋O2(g) 2CO2(g) ΔH＝－564 kJmol－1 （1）2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g) ΔH＝_________，該反應(yīng)在_______下能自發(fā)進(jìn)行(填寫(xiě)：高溫或低溫或任意溫度) （2）T℃時(shí)，將等物質(zhì)的量的NO和CO充入容積為2 L的密閉容器中，保持溫度和體積不變，反應(yīng)過(guò)程(0～15 min)中NO的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如上圖所示。 ①已知：平衡時(shí)氣體的分壓＝氣體的體積分?jǐn)?shù)體系的總壓強(qiáng)，T℃時(shí)達(dá)到平衡，此時(shí)體系的總壓強(qiáng)為p=20MPa，則T℃時(shí)該反應(yīng)的壓力平衡常數(shù)Kp＝_______；平衡后，若保持溫度不變，再向容器中充入NO和CO2各0.3mol，平衡將_____(填“向左”、“向右”或“不”)移動(dòng)。 ②15 min時(shí)，若改變外界反應(yīng)條件，導(dǎo)致n(NO)發(fā)生如圖所示的變化，則改變的條件可能是__(填序號(hào)) A.增大CO濃度 B.升溫 C.減小容器體積 D.加入催化劑 Ⅱ. SO2主要來(lái)源于煤的燃燒。燃燒煙氣的脫硫減排是減少大氣中含硫化合物污染的關(guān)鍵。 已知：亞硫酸：Ka1=2.010-2 Ka2=6.010-7 （3）請(qǐng)通過(guò)計(jì)算證明，NaHSO3溶液顯酸性的原因：______________________________ （4）如上方圖示的電解裝置，可將霧霾中的NO、SO2轉(zhuǎn)化為硫酸銨，從而實(shí)現(xiàn)廢氣的回收再利用。通入NO的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________；若通入的NO體積為4.48L(標(biāo)況下)，則另外一個(gè)電極通入的SO2質(zhì)量至少為_(kāi)_______g。 答案：(1) －744 kJmol－1 低溫(2)0.0875(MPa)-1(或7/80(MPa)-1) 不 AC(3) HSO3-的水解常數(shù)K=Kw/Ka1=5.010-13”“ =” 或“<”)；720℃時(shí)反應(yīng)ⅲ的平衡常數(shù)Kp=_________________。 ③下列措施可提高反應(yīng)ii中甲烷平衡轉(zhuǎn)化率的是______________ 。 A.增加CaSO4固體的投入量 B.將水蒸氣冷凝 C.降溫 D.增大甲烷流量 (2)如圖2所示，該燃料反應(yīng)器最佳溫度范圍為850℃-900℃之間，從化學(xué)反應(yīng)原理的角度說(shuō)明原因：________________________。 (3)空氣反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)為：CaS(s) +2O2(g)=CaSO4(s) ΔH4=dkJ/mol，根據(jù)熱化學(xué)原理推測(cè)該反應(yīng)為 __________________(填“吸熱”或“放熱”) 反應(yīng)。 (4)該原理總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________。 (5)25℃時(shí)，用Na2S沉淀Cu2+、Sn2+兩種金屬離子（M2+)，所需S2-最低濃度的對(duì)數(shù)值lgc(S2-)與lgc(M2+)的關(guān)系如右圖所示，請(qǐng)回答： 25℃時(shí)向50mL的Sn2+、Cu2+濃度均為0.01 mol/L的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，當(dāng)Na2S溶液加到150mL時(shí)開(kāi)始生成SnS沉淀，則此時(shí)溶液中Cu2+濃度為_(kāi)__________mol/L。 答案： (1)ii > 1.010-18 B (2)溫度過(guò)低，反應(yīng)速率較慢；溫度較高，副反應(yīng)增多(3)放熱(4) CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=(b+d)kJ/mol或ΔH=(a-c+d)kI/mol(5) 2.510-13 CaS(s)+2O2(g)=CaSO4(s) ΔH4=dkJ/mol，兩個(gè)熱化學(xué)方程式相加可得甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為：CH4(g)+2O2(g) =CO2(g)+2H2O(g) ΔH=(b+d)kJ/mol，因?yàn)榉磻?yīng)ⅲ= 反應(yīng)i-反應(yīng)ii，所以焓變關(guān)系有c=a-b，故有b=a-c，故ΔH=(b+d)kJ/mol=(a-c+d)kI/mol。(5)兩條曲線均是溶解平衡曲線，lgc(Sn2+)+lgc(S2-)=-25，所以Ksp(SnS)=10-25，lgc(Cu2+)+lgc(S2-)=-35，所以Ksp(CuS)=10-35。向50mL的Sn2+、Cu2+濃度均為0.01 mol/L的混合溶液中逐滴加入150mL Na2S溶液時(shí)，Sn2+的濃度為0.01/4（mol/L），此時(shí)Sn2+開(kāi)始沉淀，則c(S2-)= Ksp(SnS)c(Sn2+)=10-250.01/4（mol/L）=410-23 mol/L，所以c(Cu2+)= Ksp(CuS)c(S2-)=10-35(410-23 )mol/L=2.510-13。 4.（南平市2018屆高三第一次綜合質(zhì)量檢查）利用H2S廢氣制取H2的方法有利于環(huán)保。 (l) H2S的電子式是____，H2S溶液中H2S、HS-，S2-的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)δ(X)隨pH的變化如圖所示，H2S的電離平衡常數(shù)ka1= ___________ (2)利用H2S廢氣制取H2的方法有多種。 ①熱化學(xué)硫碘循環(huán)法 已知循環(huán)反應(yīng)如下： H2S（g）+ H2SO4（aq）═S(s)+ SO2（g）+2 H2O（l）△H1=61 kJ/mol SO2（g）+I2（g）+2 H2O（l）=2HI（aq）+ H2SO4（aq）△H2=-151 kJ/mol 2HI（aq）= H2(g)+ I2（g）△H3=110kJ/mol 寫(xiě)出硫化氫氣體分解為氫氣和固體硫的熱化學(xué)方程式_____。 ②高溫?zé)岱纸夥? 已知：H2S (g) =H2(g)+l/2S2（g），在恒溫密閉容器中，控制不同溫度進(jìn)行H2S分解實(shí)驗(yàn)。以H2S起始濃度均為cmol/L，測(cè)定H2S的轉(zhuǎn)化率，H2S的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系如圖所示。據(jù)圖可知：溫度升高平衡常數(shù)K_______（填“增大”、“減小”或“不變”）。若985℃時(shí)平衡常數(shù)K=0.04，則起始濃度c= ______mol/L 。 ③電化學(xué)法 該法制氫過(guò)程的示意圖如上圖。循環(huán)利用的物質(zhì)是____。反應(yīng)池中化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)_____。電解池陽(yáng)極電極反應(yīng)式為_(kāi)___ 。 答案：(1) 10-7.24(2) H2S(g)==H2(g)+S(s) ΔH=20KJmol-1 增大 0.018 FeCl3 2FeCl3+H2S==2FeCl2+S↓+2HCl Fe2+－e－==Fe3+ ②據(jù)圖可知：溫度升高，H2S的平衡轉(zhuǎn)化率增大，平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)K增大。985℃時(shí)，H2S的平衡轉(zhuǎn)化率為40%，起始濃度H2S的濃度為c mol/L，則平衡時(shí)c(H2S)=0.6c mol/L，c(H2)=0.4c mol/L，c(S2)=0.2c mol/L，則K=0.04=，解得c=0.018；③根據(jù)裝置圖，硫化氫與氯化鐵在反應(yīng)池中發(fā)生2FeCl3+H2S=2FeCl2+S↓+2HCl，反應(yīng)生成的亞鐵離子在電解池中被氧化生成鐵離子，參與循環(huán)利用，電解池陽(yáng)極電極反應(yīng)式為Fe2+－e－=Fe3+。 5.（長(zhǎng)春外國(guó)語(yǔ)學(xué)校2018屆高三下學(xué)期期初考試）鐵及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有重要的作用。 （1）已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol； ②C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H2=+172.5kJ/mol ③4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H3=-1651.0kJ/mol CO還原Fe2O3的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________________。 （2）高爐煉鐵產(chǎn)生的高爐氣中含有CO、H2、CO2等氣體，用CO和H2在催化劑作用下合成甲醇，是減少污染、節(jié)約能源的新舉措，反應(yīng)原理：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H。在體積不同的兩個(gè)恒容密閉容器中分別充入1molCO和2mol H2，測(cè)得平衡混合物中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)在不同壓強(qiáng)下隨溫度的變化如圖。 ①在上圖A、B、C三點(diǎn)中，選出對(duì)應(yīng)下表物理量最小的點(diǎn)。 反應(yīng)速率 平衡常數(shù)K 平衡轉(zhuǎn)化率α _________ _________ _________ ②在300℃時(shí)，向C點(diǎn)平衡體系中再充入0. 5molCO、1.0molH2和0.5mol的CH3OH，該反應(yīng)向_________方向進(jìn)行（填“正反應(yīng)”、‘逆反應(yīng)”或“不移動(dòng)”）。 ③一定溫度下，CO的轉(zhuǎn)化率與起始投料比[n(H2)/n(CO)]的變化關(guān)系圖所示，測(cè)得D點(diǎn)氫氣的轉(zhuǎn)化率為40%，則x=_____________。 （3）三氯化鐵是一種重要的化合物，可以用來(lái)腐蝕電路板。某腐蝕廢液中含有0.5molL-1Fe3+和0.26molL-1的Cu2+，欲使Fe3+完全沉淀[c(Fe3+)≤4l0-5]而Cu2+不沉淀，則需控制溶液pH的范圍為_(kāi)________。[KspCu(OH)2=2.6l0-19；KspFe(OH)3=4l0-38] （4）莫爾鹽，即六水合硫酸亞鐵銨晶體，是一種重要的化工原料，在空氣中緩慢風(fēng)化及氧化，欲證明一瓶久置的莫爾鹽已經(jīng)部分氧化，需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作是：取少量樣品，加無(wú)氧水溶解，將溶液分成兩份，______________________________________，則證明該樣品已部分氧化。 答案：(1)Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g） △H=-23.5 kJ/mol-1 (2) B C B 正反應(yīng) 3(3) 3 ≤pH＜5(4)向一份溶液中加入KSCN溶液，溶液變?yōu)檠t色；向另一溶液中加入鐵氰化鉀溶液，產(chǎn)生特征藍(lán)色沉淀 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 起始量 1 2 0 變化量 x 2x x 平衡量 1- x 2-2x x 50%= x/(1- x+2-2x+x), x=0.75 mol;該反應(yīng)平衡常數(shù)為0.75/0.250.52=12;在300℃時(shí)，向C點(diǎn)平衡體系中再充入0. 5molCO、1.0molH2和0.5mol的CH3OH，該反應(yīng)的各物質(zhì)的量分別為0.75molCO、1.5 mol H2、1.25 molCH3OH，該反應(yīng)的濃度商為1.25/0.751.52=0.74<12,反應(yīng)正反應(yīng)方向進(jìn)行； 答案：向一份溶液中加入KSCN溶液，溶液變?yōu)檠t色；向另一溶液中加入鐵氰化鉀溶液，產(chǎn)生特征藍(lán)色沉淀。 6.（延邊州2018屆高三質(zhì)量檢測(cè)）碳氧化物、氮氧化物、二氧化硫的處理與利用是世界各國(guó)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。消除汽車(chē)尾氣中的NO、CO，有利于減少PM2.5 的排放。已知如下信息: ①2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) △H1=- 748kJ/mol ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2 =-565kJ/mol （1）在一定條件下N2和O2會(huì)轉(zhuǎn)化為NO，寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：______________。 （2）為研究不同條件對(duì)反應(yīng)的影響，在恒溫條件下，向2L恒容密閉容器中加入0.2moINO和0.3moICO，在催化劑存在的條件下發(fā)生反應(yīng)D，10min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得10min內(nèi)v(NO)=7.510-3mol/(L?min)，則平衡后CO的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)______________。 （3）其他條件相同，tmin時(shí)不同溫度下測(cè)得NO的轉(zhuǎn)化率如圖(I)所示。A點(diǎn)的反應(yīng)速率v正___(填“>”、“<”或“=”)v逆，A、B兩點(diǎn)反應(yīng)的平衡常數(shù)較大的是_______(填“A”或“B”)，理由是__________________。 （4）已知常溫下: Ka(HNO2)=7.110-4mol/L；Kb(NH3H2O)=1.710-5mol/L。0.1mol/LNH4NO2溶液中離子濃度由大到小的順序是_________，常溫下NO2-水解反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____。 （5）人工光合作用能夠借助太陽(yáng)能用CO2和水制備化學(xué)原料，圖(II)是通過(guò)人工光合作用制備HCOOH的原理示意圖，請(qǐng)寫(xiě)出催化劑b處的電極反應(yīng)式:______________。 答案：(1)N2(g)+O2(g)===2NO(g) △H=+183kJ/mol(2) 50%(3) > A 正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡向左移動(dòng)，K變小 (4) c(NO2-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) 1.410-11 (5) CO2+2e-+2H+ =HCOOH 平衡后CO的轉(zhuǎn)化率為:50%；（3）NO的轉(zhuǎn)化率開(kāi)始隨溫度升高增大，到B點(diǎn)后減小，說(shuō)明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，而且B點(diǎn)是平衡狀態(tài)，則A點(diǎn)是建立平衡的過(guò)程，則A點(diǎn)的反應(yīng)速率：v正＞v逆，平衡逆向進(jìn)行，平衡常數(shù)減小，平衡常數(shù)較大的是A點(diǎn)；（4）由于Ka(HNO2)>Kb(NH3H2O)，根據(jù)鹽類(lèi)水解規(guī)律，NH4NO2溶液水解顯酸性，因此NH4NO2溶液中離子濃度大小為：c(NO2-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)，依據(jù)NO2﹣+H2OHNO2+OH﹣，水解平衡常數(shù)表達(dá)式Kh=，分子和分母都乘以氫離子濃度得到水解平衡常數(shù)Kh====1.410﹣11；（5）催化劑b表面的反應(yīng)是通入二氧化碳，酸性條件下生成HCOOH，電極反應(yīng)為：CO2+2e-+2H+=HCOOH。