- 化学平衡的计算
- 共48题
硼酸（H3BO3）在食品、医药领域应用广泛。
（1）请完成B2H6气体与水反应的化学方程式：B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +________。
（2）在其他条件相同时，反应H3BO3 +3CH3OHB(OCH3)3 +3H2O中，H3BO 3的转化率（
① 温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是_______.
② 该反应的
（3）H3BO 3溶液中存在如下反应：
H3BO 3（aq）+H2O（l）=[B(OH)4]-( aq)+H+（aq）.已知0.70 mol·L-1 H3BO 3溶液中，上述反应于298K达到平衡时，c平衡（H+）=2. 0 × 10-5mol·L-1，c平衡（H3BO 3）
正确答案
（1）B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2
（2） ①升高温度，反应速率加快，平衡正向移动
② ＞
（3）解依题意 H3BO 3（aq）+H2O（l）= [B(OH)4]-( aq)+H+（aq）
解析
略
知识点
镍具有优良的物理和化学特性，是许多领域尤其是高技术产业的重要原料。羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为：
①Ni(S)+4CO(g)
完成下列填空：
（1）在温度不变的情况下，要提高反应（1）中Ni(CO4)的产率，可采取的措施有 、 。
（2）已知在一定条件下的2L密闭容器中制备Ni(CO)4，粗镍（纯度98.5%,所含杂质不与CO反应）剩余质量和反应时间的关系如下图所示。Ni(CO)4在0～10min的平均反应速率为 。
（3）若反应（2）达到平衡后，保持其他条件不变，降低温度，重新达到平衡时 。
A.平衡常数K增大
B.CO的浓度减小
C.Ni的质量减小
D.v逆[Ni(CO)4]增大
（4）简述羰基法提纯粗镍的操作过程。
正确答案
（1）增大CO浓度，加压。
（2）0.05
（3）bc。
（4）把粗镍和CO放于一个水平放置的密闭的玻璃容器中，然后在低温下反应，一段时间后在容器的一端加热。
解析
（1）反应（1）是正向气体体积缩小的放热反应，因此，根据平衡移动原理在温度不变的情况下采取可增大CO浓度，加压的方法提高产率；
（2）根据题意，反应的Ni为1mol，则生成
（3）反应（2）正向气体体积增大的吸热反应，降低温度平衡逆向移动，平衡常数K、CO的浓度、Ni的质量、v逆[
（4）根据反应①②的特点可提纯粗镍。
知识点
二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气（组成为H2、CO和少量CO2）直接制备二甲醚，其中主要过程包括下列四个反应：
甲醇合成反应：
（i）CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H1=－90.1 kJ/mol
（ii）CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O △H2=－40.9 kJ/mol
水煤气变换反应：
（iii）CO(g)+H2O(g)= CO2(g)+H2(g) △H3=－41.1 kJ/mol
二甲醚合成反应：
（iv）2CH3OH(g)= CH3OCH3(g)+H2O △H4=－24.5 kJ/mol
回答下列问题：
（1）Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂主要成分之一。工业上从铝土矿制备高纯Al2O的主要工艺流程是 。（用化学方程式表示）
（2）分析二甲醚合成反应（iv）对CO转化率的影响 。
（3）由H2和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为 。根据化学反应原理，增加压强对直接制备二甲醚的反应的影响 。
（4）有研究者在催化剂（含Cu－Zn－Al－O、Al2O3）、压强在5.0Mpa条件下，由H2和CO直接制备二甲醚，结果如图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是 。
（5）二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池（5.93 kW·h·kg－1）。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为 。一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生 个电子的电量：该电池理论输出电压为1.20V，能量密度E= （列式计算，能量密度=电池输出电能/燃料质量）。
正确答案
（1）Al2O3+2NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4
NaAl(OH)4+CO2=Al(OH)3+NaHCO3、2 Al(OH)3
（2）消耗甲醇，促进甲醇合成反应（i）平衡向右移，CO转化率增大：生成的水通过水煤气变换反应（iii）消耗部分CO。
（3）2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O △H=－204.7 kJ/mol；该反应分子数减小，压强升高使平衡右移，CO和H2转化率增大，CH3OCH3产率增加，压强升高使CO和H2浓度增大，反应速率加快。
（4）反应放热，温度升高，平衡左移。
（5）CH3OCH3+3H2O=2CO2+12H++12e－；12；
解析
略
知识点
在1.0 L密闭容器中放入0.10molA(g)，在一定温度进行如下反应:
反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：
回答下列问题:
（1）欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为 。
（2）由总压强P和起始压强P0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为 。
平衡时A的转化率为_ ，列式并计算反应的平衡常数K 。
（3）①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n（A），n总= mol，n（A）= mol。
②下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算a=
正确答案
答案：
（1）升高温度、降低压强
（2）
（3）
②0.051；每间隔4小时，A的浓度为原来的一半。0.013
解析
（1）根据反应是放热反应特征和是气体分子数增大的特征，要使A的转化率增大，平衡要正向移动，可以采用升高温度、降低压强的方法。
（2）反应前气体总物质的量为0.10mol，令A的转化率为α(A)，改变量为0.10α(A) mol,根据差量法，气体增加0.10α(A)mol，由阿伏加德罗定律列出关系：
平衡浓度C(C)=C(B)=0.1×94.1%=0.0941mol/L,C(A)=0.1-0.0941=0.0059mol/L,
（3）
每间隔4小时，A的浓度为原来的一半。
当反应12小时时，C(A)=0.026/2=0.013mol/L
知识点
在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)＋Y(g)
下列说法正确的是
正确答案
解析
略
知识点
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