- 化学平衡的计算
- 共48题
氨的合成是最重要的化工生产之一。
Ⅰ．工业上合成氨用的H2有多种制取的方法：
① 用焦炭跟水反应：C(s) + H2O(g) 
② 用天然气跟水蒸气反应：CH4(g) + H2O(g) 
已知有关反应的能量变化如下图，且方法②的反应只能在高温下发生，
则方法②中反应的ΔH =___________ kJ/moL。
Ⅱ．在3个1L的密闭容器中，同温度下、使用相同催化剂分别进行反应：
3H2(g) + N2(g) 
(1) 下列能说明该反应已达到平衡状态的是
a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1︰3︰2 b．v(N2)正＝3v(H2)逆
c．容器内压强保持不变 d．混合气体的密度保持不变
(2) 甲容器中达到平衡所需要的时间t 5min (填>、< 或=)
(3) 乙中从反应开始到平衡时N2的平均反应速率 (注明单位)。
(4) 分析上表数据，下列关系正确的是________.
a．2c1 = 3mol/L b．ω1 = ω2 c． 2ρ1 = ρ2
(5) 该温度下，容器乙中，该反应的平衡常数K=__________（用分数表示）(mol/L)－2。
(6) 常温下NH4＋(aq) + H2O(l) 
Ⅲ．(1)有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图1所示。
电池正极的电极反应式是 ，A是 。
(2)用氨合成尿素的反应为2NH3(g) + CO2(g) 
①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比最大的是 。
②测得B点氨的转化率为40%，则x1 。
正确答案
Ⅰ．ΔH =+(a+3b-c)
Ⅱ．(1) c
(2) t > 5
(3) 0.2 mol·L-1·min-1
(4) c
(5) K= 4/81
(6) 1.80×10-5mol•L-1
C（NH4+）＞C（HC2O4-）＞C（H+）＞C（C2O42-）＞C（OH-）
Ⅲ．N2+8H++6e-=2NH4+；氯化铵
(2) Ⅲ；3
解析
略
知识点
以高纯H2为燃料的质子交换膜燃料电池具有能量效率高、无污染等优点，但燃料中若混有CO将显著缩短电池寿命。以甲醇为原料制取高纯H2是重要研究方向。
22.甲醇在催化剂作用下裂解可得到H2，氢元素利用率达100%，反应的化学方程式为________，该方法的缺点是________。
23.甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反应：
主反应：CH3OH(g)+H2O(g) 
副反应：H2(g)+CO2(g) 
①既能加快反应速率又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是________。
②分析适当增大水醇比（nH2O∶nCH3OH）对甲醇水蒸气重整制氢的好处________。
③某温度下，将nH2O∶nCH3OH=1:1的原料气充入恒容密闭容器中，初始压强为p1，反应达到平衡时总压强为p2，则平衡时甲醇的转化率为________。（忽略副反应）
④工业生产中，单位时间内，单位体积的催化剂所处理的气体体积叫做空速[单位为m3/(m3催化剂·h)，简化为h—1]。一定条件下，甲醇的转化率与温度、空速的关系如图。空速越大，甲醇的转化率受温度影响越________。其他条件相同，比较230℃时1200h—1和300h—1两种空速下相同时间内H2的产量，前者约为后者的________倍。（忽略副反应，保留2位有效数字）
24.甲醇水蒸气重整制氢消耗大量热能，科学家提出在原料气中掺入一定量氧气，理论上可实现甲醇水蒸气自热重整制氢。
已知：CH3OH(g) +
则5CH3OH(g) +4H2O(g) +
正确答案
①CH3OH =催化剂，加热= 2H2 + CO
②混合气体中CO含量较高，会严重缩短电池寿命
解析
认真审题，做出解答。
考查方向
①根据信息，写出相关化学方程式；
②认真审题，找到相关信息用于解答相关问题。
解题思路
①根据信息，写出相关化学方程式；
②认真审题，找到相关信息用于解答相关问题。
易错点
①反应条件容易遗漏或出错；
②没有理解信息，无法做出解答
教师点评
本小题难度不大，要求答题时要细心，不要遗漏。
正确答案
①升高温度、增大H2O(g)浓度等；
②有利于增大CH3OH的转化率、有利于抑制CO的生成；
③
④大；3.2
解析
①综合考虑两种影响因素；
②结合题意，利于提高原料的转化率；结合信息，利于抑制CO的生成；
③计算出原甲醇的分压是
④
考查方向
①考察影响化学平衡、化学反应速率的因素，需要将两者结合考虑。
②结合题意，考察实际采取的措施带来的优点。
③运用相关原理，进行化学平衡的相关计算。
④综合理解，进行相关计算。
解题思路
①综合考虑两种影响因素，需要将方法重叠考虑；
②结合题意，利于提高原料的转化率；结合信息，利于抑制CO的生成；
③运用三段式进行相关计算。
④理解信息，进行计算。
易错点
①容易遗漏相关信息，要从平衡和速率两个角度考虑问题。
②没有结合题意，漏写CO的不利影响
③④不理解信息，不会进行相关计算。
教师点评
本小题难度较大，前两空相对容易得分，后面计算难度很大，若不理解信息，则很难得出正确答案。
正确答案
+3
解析
将第1个热化学方程式乘4，加上第3个热化学方程式，得到结论。
考查方向
考察盖斯定律的综合运用。
解题思路
将第1个热化学方程式乘4，加上第3个热化学方程式，得到结论。
易错点
没有结合上述的相关热化学方程式，没有理解盖斯定律，就不能得到正确结果。
教师点评
盖斯定律的综合运用，难度不大。
13．固体碘化铵置于密闭容器中，加热至一定温度后恒温；容器中发生反应：
①NH4I（s）==NH3（g）+HI（g）②2HI（g）==H2（g）+I2（g），测得平衡时c（H2）=0.5mol/L，反应①的平衡常数为20，则下列结论正确的是 （ ）
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
13．如右图所示，隔板I固定不动，活塞Ⅱ可自由移动，M、N两个容器中均发生反应：
体，初始M、N容积相同，保持温度不变。下列说法正确的是 ( )
A
B
C
Dx不论为何值，起始时向N容器中充入任意值的C，平衡后N容器中A的浓度均相等
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
26.硅及其化合物对人类现代文明具有特殊贡献。请回答下列有关问题；
(1)硅原子的结构汞意图________
(2)下列物品或设备所用材料属于硅酸盐的是________;
①长江三峡水泥大坝②导纤维③陶瓷坩埚④普通玻璃⑤硅太阳能电池
A.①②③ B. ③④⑤ C.②③④D.③④
(3)常温下，SiCl4为液态，沸点为57.60C，在空气中冒白雾。制备高纯度硅的中间产物SiCl4中溶有液态杂质，若荽得到髙纯度SiCl4，应釆用的方法是________;
用化学方程式及必要文字解释SiCl4在空气中冒白雾的原因: ________
(4)工业上可用SiCl4(g)制备高温结构陶瓷氮化硅，其反应方程式为：
①该反应的平衡常数表达式K=________;
②在密闭恒容容器中，能表示上述反应达到平衡状态的是________
③在某条件下达到平衡时,H2与HCl物质的量之比为m: n;保持其他条件不变，降低温度 达到新平衡时,H2与HCl物质的量之比________m:n(填“>”“=”或“<”）0
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
12、X、Y、Z三种短周期元素，原子半径的大小关系为：
下列说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
11．如图所示，向A中充入1molX和1molY， 向B中充入2molX和2molY，起始VA＝VB＝aL，在相同温度和有催化剂的条件下，两容器内各自发生下列反应：X(g)+ Y(g) 2Z(g)+W(g)；△H＞0，达到平衡时，VA=1.2a L。则下列说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
铁、钴（Co）、镍（Ni）是同族元素，都是较活泼的金属，它们的化合物在工业上有重要的应用．
36.草酸钴（CoC₂O₄）是一种难溶于水的浅粉红色粉末，通常用硫酸钴溶液和草酸铵溶液反应制得，写出该反应的离子方程式：
37.现将含0.5mol FeCl3的溶液和含0.5mol KSCN的溶液混合，混合后溶液体积为1L，已知溶液存在平衡：Fe3++SCN- Fe（SCN）2+（忽略其它过程）。平衡浓度c[Fe(SCN)2+]与温度T的关系如图1所示：则该反应△H 0（填“>”或“<”），温度为T1时，反应在5秒钟时达到平衡，平衡c[Fe(SCN)2+]=0.45mol /L，求达到平衡时的平均反应速率v(SCN-)＝ mol·L－1·S－1 ，该温度下的Fe3+的平衡转化率为 ，该温度下反应的平衡常数为 。
38.已知某溶液中，Co2+、Ni2+的浓度分别为0.60mol/L和1.2mol/L，取一定量的该溶液，向其中滴加NaOH溶液，当Co（OH）2开始沉淀时，溶液中
（已知Ksp[Co（OH）2]=6.0×10﹣15，Ksp[Ni（OH）2]=2.0×10﹣15）
39.古代铁器(埋藏在地下)在严重缺氧的环境中，仍然锈蚀严重(电化学腐蚀)。原因是一种叫做硫酸盐还原菌的细菌，能提供正极反应的催化剂，每48g
①写出该电化学腐蚀的正极反应的电极反应式：
②文物出土前，铁器表面的腐蚀产物可能有(写化学式)
正确答案
C₂O₄2— + Co2+ = CoC₂O₄↓
解析
硫酸钴溶液和草酸铵溶液发生复分解反应生成难容的草酸钴，根据原子守恒和电荷守恒，有C₂O₄2— + Co2+ = CoC₂O₄↓；
故答案为：C₂O₄2— + Co2+ = CoC₂O₄↓；
考查方向
解题思路
硫酸钴溶液和草酸铵溶液发生复分解反应生成难容的草酸钴，根据原子守恒和电荷守恒书写离子方程式
易错点
复分解反应书写方法未掌握
正确答案
< 0.09 90% 180 L·mol －1
解析
根据平衡移动原理可知，升高温度平衡向吸热的方向移动，据此图可知，升高温度c(Fe（SCN）2+)的值减小，所以△H<0，反应在5S钟时达到平衡，平衡时c(Fe（SCN）2+)=0.45mol/L，则达到平衡时的平均反应速率v(SCN-)= v(Fe（SCN）2+)=
故答案为：< 0.09 90% 180 L·mol －1
考查方向
解题思路
根据平衡移动原理可知，升高温度平衡向吸热的方向移动，据此可判断反应的△H；根据
易错点
不会使用三短法进行基本计算
正确答案
3.0
解析
Ksp[Co（OH）2]=6.0×10﹣15，Ksp[Ni（OH）2]=2.0×10﹣15，对于同种类型的沉淀Ksp越小，越难溶，则在低价氢氧化钠溶液的过程中，二价镍离子先沉淀，Ni2++2OH-=Ni(OH)2↓,当Co2+开始沉淀是，溶液中存在两个溶解平衡：Co（OH）2= Co2++2OH-，Ni（OH）2= Ni2++2OH-，根据Ksp[Co（OH）2]计算出此时溶液中氢氧根离子浓度
故答案为：3.0
[来源:学+科39.古代铁器(埋藏在地下)在严重缺氧的环境中，仍然锈蚀严重(电化学腐蚀)。原因是一种叫做硫酸盐还原菌的细菌，能提供正极反应的催化剂，每48gSO放电转移电子数为2.408×1024，该反应放出的能量供给细菌生长、繁殖之需。
①写出该电化学腐蚀的正极反应的电极反应式： 。
②文物出土前，铁器表面的腐蚀产物可能有(写化学式) 。
根据题意可知，正极：SO42-+8e－+ 4H2O=S2-+8OH- ，负极：Fe－2e－＝Fe2+ ，两极产物相遇，生成Fe (OH)2 ； FeS。
故答案为：①SO＋8e－＋4H2O===S2－＋8OH－ ； ②Fe(OH)2，FeS
考查方向
解题思路
Ksp[Co（OH）2]=6.0×10﹣15，Ksp[Ni（OH）2]=2.0×10﹣15，对于同种类型的沉淀Ksp越小，越难溶，则在低价氢氧化钠溶液的过程中，二价镍离子先沉淀，Ni2++2OH-=Ni(OH)2↓,当Co2+开始沉淀是，溶液中存在两个溶解平衡：Co（OH）2= Co2++2OH-，Ni（OH）2= Ni2++2OH-，根据Ksp[Co（OH）2]计算出此时溶液中氢氧根离子浓度，则可计算出此时溶液中剩下的镍离子浓度，最终计算出
根据题意可知，正极：SO42-+8e－+ 4H2O=S2-+8OH- ，负极：Fe－2e－＝Fe2+ ，两极产物相遇，生成Fe (OH)2 ； FeS。
易错点
不会利用溶度积进行基本计算
电化学腐蚀原理不明确
正确答案
①
解析
根据题意可知，正极：SO42-+8e－+ 4H2O=S2-+8OH-，负极：Fe－2e－＝Fe2+，两极产物相遇，生成Fe(OH)2 ； FeS。
考查方向
原电池电极反应的书写
解题思路
根据题意可知，正极：SO42-+8e－+ 4H2O=S2-+8OH-，负极：Fe－2e－＝Fe2+，两极产物相遇，生成Fe(OH)2 ； FeS。
易错点
电化学腐蚀原理不明确
扫码查看完整答案与解析