热门试卷

（12分）在一固定容积为2 L的密闭容器中加入2 molA和3 molB，保持温度为30℃，在催化剂存在的条件下进行下列反应：2A(g)+3B(g) 3C(g)，2分钟达到平衡，生成1.5 mol C，此时，平衡混合气中C的体积分数为ω1；若将温度升高到70℃后，其他条件均不变，当反应重新达到平衡时，C的物质的量为2.1 mol，体积分数为ω2，请回答下列问题，

(1) 该反应在30℃时平衡常数K1=          ，焓变△H      0(填“>”、“<”或“=”)。

(2) 该反应在30℃时平衡混合气中C的体积分数为ω1=         ；从反应开始到达到化学平衡状态时v(A)＝____________mol/(L·min)

(3) 该反应在70℃时平衡常数为K2，则 K1      K2(填“＞”、“＝”或“＜”)

(4) 可以判断2A(g)+3B(g) 3C(g) 反应已经达到平衡的是(　　)

A．2v(B)＝3v(A)                    

B．密闭容器中总压强不变

C．n(A)∶n(B)∶n(C)＝2∶3∶3       

D．混合气体的平均相对分子质量不再改变

(14分)Ⅰ．2011年11月28日至12月9日，联合国气候变化框架公约第17次缔约方会议在南非德班召开，随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视。

（1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理，进行如下实验，在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3.25 mol H2，在一定条件下发生反应，测定CO2、CH3OH(g)和H2O (g)的浓度随时间变化如图所示：

①写出该工业方法制取甲醇的化学反应方程式　　　　　　　　。

②从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v (H2)＝　       。

③该条件下CO2的转化率为　              。当温度降低时CO2的转化率变大，则该反应     ０（填“＞”“＜”或“＝”）。

④下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是　　　　　　　。

（2）选用合适的合金作为电极，以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池，此燃料电池负极的电极方程式为　　　　　　　　　　　。

Ⅱ．研究NO2  、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。其中氮元素有着多变价态和种类多的化合物，它们在工农业生产、生活中发挥着重要的作用。完成下列问题：

（1）已知：2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)  ΔH=" —196.6" kJ·mol―1

2NO(g) + O2(g)2NO2(g)  ΔH= —113.0 kJ·mol―1

则反应NO2(g) + SO2(g)SO3(g) + NO(g) 的ΔH=                        。

（2）一定条件下，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，

①下列能说明反应达到平衡状态的是             (填序号) 。

a．体系压强保持不变               b．混合气体颜色保持不变

c．SO3和NO的体积比保持不变      d．相同时间内，每消耗1 molNO2的同时消耗1 mol SO3

②当测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1: 6，则平衡常数K＝           。

（14分）工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇：

CO(g) ＋ 2H2(g) CH3OH(g)         ΔH

（1）下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。

①由表中数据判断ΔH       0 （填“＞”、“＝”或“＜”）；    

②某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)＝ 0.2 mol／L，此时的温度为          。

（2）T℃时，在时间t0时刻，合成甲醇反应达到平衡，若在t1时刻将容器的体积缩小一倍，假定在t2时刻后又达到新的平衡，请在图中用曲线表示在t1～t2阶段氢气、甲醇物质的量浓度随时间变化的趋势示意图（其它条件不变，曲线上必须标明氢气、甲醇）。

（3）300℃、1.01×105Pa下，上述反应的ΔH数值为90.8 kJ/mol。在该温度下，在容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：

        请比较以下每组数据的大小（填“>”、“<”或“=”）：

①2c1    c3     ② x+y    90.8    ③Ф1+Ф3   1

（Ⅰ）（4分）自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下，N2与O2反应生成NO。

（1）反应需要在闪电或极高温条件下发生，说明该反应_________。（填字母）

A．所需的活化能很高　　　　　　 B．吸收的能量很多

（2）在不同温度下，反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)的平衡常数K如下表：

该反应的△H　　　　　0。（填“>”、“=”或“<”）

（3）2404℃时，在容积为1.0L的密闭容器中通入2.6mol N2和2.6mol O2，计算反应N2(g)＋O2(g) 2NO(g)达到平衡时NO的浓度为                。（此温度下不考虑O2与NO的反应。计算结果保留两位有效数字）

（Ⅱ）(5分)在容积为1L的密闭容器中，进行如下反应：A（g）+2B（g） C（g）+D（g），不同温度下，D的物质的量n（D）和时间t的关系如图。试回答下列问题：

(1)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是　　　　　　　　　　　　。

A．容器中压强不变　　　　　　　　　B．混合气体中c（A）不变

C．2v正（B）=v逆（D）　　　　　　　D．c（A）=c（C）

(2)若最初加入1.0molA和2.2molB，利用图中数据计算800℃时的平衡常数K=　　　　，该反应为　　　　　　　　　　　　　　反应（填吸热或放热） 

(3)700℃时，某时刻测得体系中各物质的量如下：n（A）=1.1mol，n（B）=2.6mol，n（C）=0.9mol，n（D）=0.9mol，则此时该反应　　　　　　　　进行（填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“处于平衡状态”）。

（12分）在一定条件下，存在如下反应：2SO2(g)+ O2 (g)  2SO3(g)；ΔH<0

(1)写出该反应的化学平衡常数表达式K=                              

(2)升高温度，该反应K值      ，SO2转化率       ，正反    

应速率     （填增大、减小或不变）

(3)600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间是                                  

(4)据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因  

是___________________（用文字表达），10min到15min的曲线变化的原因可能是            （填编号）。   

(5)在25℃下，将amol/L的氨水与0.01mol/L的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-)，则溶液显_______性（填“酸”“碱”或“中”）；用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=__            ____ 。

（15分）氨是最重要的氮肥，是产量最大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法，是德国人哈伯在1905年发明的，其合成原理为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；△H＜0他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。工业上合成氨的部分工艺流程如下：

反应体系中各组分的部分性质见上表：

（1）合成氨反应的平衡常数很小，所以在工业上采取气体循环的流程。即反应后通过把混合气体的温度降低到          ℃使混合气体分离出来产品；继续循环的气体是               。

（2）工业上采取用上述（1）操作的目的：                           

                                                                        。

（3）已知拆开1molH－H键，1molN－H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________________________      。

（4）合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应： N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，在673K，30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是

A．点a的正反应速率比点b的大

B．点 c处反应达到平衡

C．点d (t1时刻) 和点 e (t2时刻) 处n(N2)不一样

D．其他条件不变，773K下反应至t1时刻， n(H2)比上图中d点的值大   

（11分）某经济开发区将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链，大大地提高了资源利用率，减少了环境污染。其流程如下：

请回答下列问题：

（1）由CO和H2合成甲醇的化学方程式是CO（g）+2H2（g）CH3O（H（g）。若在恒容密 闭容器中充入一定量的CO和H2，在一定条件下反应，能说明该反应已达到平衡状态的是   

           （填字母）。

a．容器内压强保持不变    b．容器内气体密度保持不变

c．c（CO）=c（CH3OH）    d．V正（CO）=v逆（CH3OH）

（2）写出流程中氯化时发生反应的化学方程式：        。

（3）20℃时，电解饱和食盐水制得烧碱的混合液中，随着NaOH含量的变化，NaCl达到饱和状态时其溶质质量分数的变化曲线如图所示。现有20℃时，满足曲线上B点所示的溶液，要降低溶液中NaCl的含量，可采用的方法是         。若向B点所示溶液中通入Cl2至恰好呈中性，此时溶液中各离子浓度从大到小的顺序为       。

（4）在某次联合生产过程中，氯碱厂电解电路中通过了20mol电子，同时甲醇厂获得了147.2g甲醇，则理论上冶钛厂可得钛    g（精确到0.1，下同），甲醇厂CO的转化率为     。

（本题14分）工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：

（1）图l是反应时CO和CH3OH（g）的浓度随时问变化情况。从反应开始到平衡，用CO浓度变化表示平均反应速率        ；

（2）图2表示该反应进行过程中能量的变化。曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化，曲线b表使用催化剂后的能量变化。该反应的焓变是     （选填“△H<0”或“H>0”）反应，写出反应的热化学方程式     ；选择适宜的催化剂，     （填“能”或“不能”）改变该反应的反应热；

（3）该反应平衡常数K的表达式为      ，温度升高，平衡常数K     （填“增大”、“不变”或“减小”）；

（4）恒容条件下，下列措施中能使增大的          。 

a．升高温度；               b．充入He气

c．再充入1molCO和2mol H2        d．使用催化剂