高考化学平衡大题训练

化学平衡大题训练1.甲醇是基本有机化工原料．甲醇及其可制得产品的沸点如下．名称甲醇二甲胺二甲基甲酰胺甲醚碳酸二甲酯结构简式CH3OH(CH3)2NH(CH3)2NCHOCH3OCH3(CH3O)2CO沸点(℃)64.77.4153℃﹣24.990℃（1）在425℃、A12O3作催化剂，甲醇与氨气反应可以制得二甲胺．二甲胺显弱碱性，与盐酸反应生成（CH3）2NH2Cl，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为．（2）甲醇合成二甲基甲酰胺的化学方程式为：2CH3OH+NH3+CO（CH3）2NCHO+2H2O△H若该反应在常温下能自发进行，则△H0（填“＞”、“＜”或“=“）．（3）甲醇制甲醚的化学方程式为：2CH3OHCH3OCH3+H2O△H．一定温度下，在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生该反应．容器编号温度/℃起始物质的量/mol平衡物质的量/molCH3OHCH3OCH3H2OⅠ3870.20xⅡ3870.40yⅢ2070.200.0900.090①x/y=．②已知387℃时该反应的化学平衡常数K=4．若起始时向容器I中充入0.1molCH3OH、0.15molCH3OCH3和0.10molH2O，则反应将向（填“正”或“逆”）反应方向进行．③容器Ⅱ中反应达到平衡后，若要进一步提高甲醚的产率，可以采取的措施为．（4）以甲醇为主要原料，电化学合成碳酸二甲酯工作原理如图所示．电源负极为（填“A”或“B“），写出阳极的电极反应式．若参加反应的O2为1.12m3（标准状况），则制得碳酸二甲酯的质量为kg．2.(16分)研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。(1)CO可用于炼铁，已知：Fe2O3(s)＋3C(s)＝2Fe(s)＋3CO(g)ΔH1＝＋489.0kJ·mol－1，C(s)＋CO2(g)＝2CO(g)ΔH2＝＋172.5kJ·mol－1，则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为。(2)CO与O2设计成燃料电池(以KOH溶液为电解液)。该电池的负极反应式为。(3)CO2和H2充入一定体积的恒容密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图5。①该反应的ΔH0(填“大于或小于”)，曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠKⅡ(填“＞、＝或＜”)。②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。容器甲乙化学平衡大题训练反应物投入量1molCO2、3molH2amolCO2、3amolH2、bmolCH3OH(g)、bmolH2O(g)若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则b的取值范围为。(4)利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时，在不同催化剂(I、II、III)作用下，CH4产量随光照时间的变化如图6。在0～15小时内，CH4的平均生成速率I、II和III从小到大的顺序为(填序号)。光照时间/h反应温度/℃图6图7(5)以TiO2／Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图7。①当温度在范围时，温度是乙酸生成速率的主要影响因素。②Cu2Al2O4可溶于稀硝酸，稀硝酸还原产物为NO，写出有关的离子方程式。3.（16分）甲醇是一种很好的燃料，工业上用CH4和H2O（g）为原料，通过反应Ⅰ和Ⅱ来制备甲醇．请回答下列问题：（1）将1.0molCH4和2.0molH2O（g）通入反应室（容积为100L）中，在一定条件下发生反应：CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）（Ⅰ）CH4的转化率与温度、压强的关系如图1所示．①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示的平均反应速率为．②图中的p1p2（填“＜”、“＞”或“=”），100℃时的平衡常数为．③该反应的△H0，△S0（填“＜”、“＞”或“=”）．（2）在压强为0.1MPa条件下，amolCO与3amolH2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO（g）+2H2（g）△H＜0（Ⅱ）①若容器的容积不变，下列措施可增大甲醇产率的是（填序号）．A．升高温度B．将CH3OH（g）从体系中分离出来C．恒容下充入He，使体系的总压强增大D．再充入amolCO和3amolH2②为了寻找合成甲醇的适宜温度和压强，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在了下面的实验设计表中．实验编号T（℃）n（CO）/n（H2）ρ（MPa）1150310.12n3153350m5a．表中剩余的实验数据：n=，m=．b．根据反应Ⅱ的特点，如图是在压强分别为0.1MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线，请指明图2中的压强px=MPa．化学平衡大题训练图1图24.（14分）氮可形成多种氧化物，如NO、NO2、N2O4等。（1）电解NO制备NH4NO3，其工作原理如右图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是_____，理由是：_____________________________。（2）实验室可用NaOH溶液吸收NO2，反应为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2molNaOH的水溶液与0.2molNO2恰好完全反应得1L溶液A，溶液B为0.1mol/L的CH3COONa溶液，则两溶液中c（NO3‾）、c（NO2‾）和c（CH3COO‾）由大到小的顺序为（已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol/L，CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5mol/L）。可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是。a．向溶液A中加适量水b．向溶液A中加适量NaOHc．向溶液B中加适量水d．向溶液B中加适量NaOH（3）100℃时，将0.400mol的NO2气体充入2L抽空的密闭容器中，发生反应2NO2(g)N2O4(g)∆H0。每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到如下表所示数据。时间/s020406080n(NO2)/mol0.40n10.26n3n4n(N2O4)/mol0.000.05n20.080.08①在上述条件下，从反应开始直至20s时，二氧化氮的平均反应速率为mol/(L．min)；n3n4（填“＞”、“＜”或“=”），该反应的平衡常数的值为。②若在相同条件下，最初向该容器充入的是N2O4气体，达到上述同样的平衡状态，则N2O4的起始浓度是mol/L；假设从放入N2O4到平衡时需要80s，则达到平衡时四氧化二氮的转化率为。5.（14分）我国是个钢铁大国，钢铁产量为世界第一，高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法．Ⅰ．已知：2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=﹣566kJ/mol2Fe（s）+23O2（g）=Fe2O3（s）△H=﹣825.5kJ/mol反应：Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g）△H=kJ/mol．Ⅱ．反应31Fe2O3（s）+CO（g）32Fe（s）+CO2（g）在1000℃的平衡常数等于4.0．在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，反应经过10min后达到平衡．（1）CO的平衡转化率=．（2）欲提高CO的平衡转化率，促进Fe2O3的转化，可采取的措施是a．提高反应温度b．增大反应体系的压强c．选取合适的催化剂d．及时吸收或移出部分CO2e．粉碎矿石，使其与平衡混合气体充分接触化学平衡大题训练Ⅲ．（1）高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收，使其在一定条件下和H2反应制备甲醇：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）．请根据图示回答下列问题：（1）从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示平均反应速率v（H2）=．（2）若在温度和容器相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡吋的有关数据如下表：容器反应物投入的量反应物的转化率CH3OH的浓度能量变化（Q1，Q2，Q3均大于0）甲1molCO和2molH2a1c1放出Q1kJ热量乙1molCH3OHa2c2吸收Q2kJ热量丙2molCO和4molH2a3c3放出Q3kJ热量则下列关系正确的是．Ac1=c2B.2Q1=Q3C.2a1=a3D．a1+a2=1E．该反应若生成1molCH3OH，则放出（Q1+Q2）kJ热量（3）若在一体积可变的密闭容器中充入1molCO、2molH2和1molCH3OH，达到平衡吋测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍，则该反应向（填“正”、“逆”）反应方向移动．（4）甲醇可与氧气构成燃料电池，该电池用多孔的惰性电极浸入浓氢氧化钾溶液，写出该电池的负极反应式CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣=CO32﹣+6H2O．6.偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应：（CH3）2NNH2（L）+2N2O4（L）=2CO2（g）+3N2（g）+4H2O（g）（Ⅰ）（1）该反应（Ⅰ）中还原剂是．（2）火箭残骸中常现红棕色气体，原因为：N2O4（g）2NO2（g）（Ⅱ）一定温度下，反应（Ⅱ）的焓变为△H．现将2molNO2充入一恒压密闭容器中，如图示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是ABCD若在相同温度下，上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行，平衡常数（填“增大”“不变”或“减小”），反应4s后N2O4的物质的量为0.9mol，则0～4s内的平均反应速率v（NO2）=（3）25℃时，将1molNH4NO3溶于水，溶液显酸性，原因是（用离子方程式表示）．向该溶液滴加50mL氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中的水的电离平衡将（填“正向”“不”或“逆向”）移动，所滴加氨水的浓度为mol•L﹣1．（NH3•H2O的电离平衡常数K=2×10﹣5mol•L﹣1）7.（15分）我国煤炭资源比石油和天然气资源丰富，煤的综合利用主要是指煤的气化和液化。回答下列问题：（1）煤的主要成分为碳氢化合物，若用CH代表煤的“分子式”，写出煤与水蒸气生成水煤气的化学方程式：_______________________________.（2）已知：煤炭在氧气氛围中气化2CH(s)+O2(g)=2CO(g)+H2(g)ΔH1气化后的气体合成甲醇CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH2化学平衡大题训练甲醇制备丙烯的反应3CH3OH(g)=C3H6(g)+3H2O(g)ΔH3则煤在氧气氛围中反应直接生成丙烯、水蒸气和CO的热化学方程式为______________.（3）科研小组利用某恒容密闭容器进行CO和H2合成甲醇的探究。若容器容积为VL，加入CO和H2的物质的量之比为1:2，在催化剂的作用下发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)下图为反应达到平衡时CO的转化率与温度、压强的关系：①上述CO和H2合成甲醇的反应为____________________(填“放热”或“吸热”)反应，图像中压强(pl,p2,p3)的大小顺序为____________________.②温度为100℃时，加入nmolCO与2nmo1H2，达到平衡时压强为pl，则该反应的平衡常数K=_________________（用含n、V的式子表示）；在温度不变的条件下，向该容器中再加人nmolCO与2nmo1H2，再次达到平衡时，CO的转化率(填“增大”、“减小”或“不变”)。③如果要提高CO的转化率，除改变温度、压强外，还可以采取的措施有_______、_________。8.（12分）低碳经济呼唤新能源和清洁环保能源．煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及热值等问题．已知：CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g）的平衡常数随温度的变化如下表：温度/℃400500850平衡常数9.9491请回答下列问题：（1）该反应逆反应的化学平衡常数表达式为K=．（2）上述正反应方向是反应（填“放热”或“吸