- 化学平衡
- 共20016题
可逆反应3A(g)
（1）升高温度，用“变大”、“变小”、“不变”或“无法确定”填空。
①若B、C都是气体，气体的平均相对分子质量 ；
②若B、C都不是气体，气体的平均相对分子质量 ；
③若B是气体，C不是气体，气体的平均相对分子质量 ；
（2）如果平衡后保持温度不变，将容器体积增加一倍，新平衡时A的浓度是原来的60%，则B是 态，C是 态。
（3）如果B为气体，C为固体，取3molA恒温下在1L容器中充分反应，平衡时测得B的浓度为2.1mol/L。若使反应从逆反应开始，起始时在容器中加入3molB ，同样条件下，要使平衡时B的浓度仍为2.1mol/L，则C的取值范围应该是 。
正确答案
(1)变小 不变 变小 (2)固体或液体 固体或液体或气体 (3) C（C）>0.3mol
试题分析：（1）可逆反应3A(g)
点评：本题考查了影响化学平衡的因素，该考点是高考考查的重点和难点，本题综合性好，对学生的分析能量要求比较高，该题有一定的难度。
（8分）在一定条件下的下列可逆反应达到平衡时，试填出：xA＋yB
（1）若A、B、C都是气体，增大压强，平衡向正反应方向移动，则x+y与z关系是_____ __；
（2）若B、C是气体，A是固体，增大A的浓度，平衡 （填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”）；
（3）若升高温度后，C的百分含量减小，则正反应是 （填“吸热”或“放热”）反应。
（4）若该可逆反应达到平衡时加入催化剂，平衡 （填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”）；
正确答案
（1）x + y > z （2）不移动 （3）放热 （4）不移动
试题分析：（1）A、B、C都是气体，增大压强，平衡向气体分子数减少的方向移动，所以x + y > z。
（2）增大固体物质的量，化学反应速率不变，对平衡移动无影响。
（3）升高温度，C的百分含量减小，说明升高温度平衡向左移动，逆反应是吸热反应，正反应是放热反应。
（4）催化剂同等程度改变正、逆反应速率，对平衡移动无影响。
点评：增加固体或纯液体的量，对平衡移动无影响。
(14分)已知CO2(g)＋H2(g)
t/℃
700
800
850
1 000
1 200
K
2.6
1.7
1.0
0.9
0.6
请回答下列问题：
(1)上述正向反应是________反应(选填“放热”或“吸热”)。
(2)若达平衡后降温，则平衡向________移动，CO2转化率________，正反应速率________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)在850℃发生上述反应，以表中的物质的量投入恒容反应器中，其中向正反应方向移动的有________(选填A、B、C、D、E)
A
B
C
D
E
n(CO2)
3
1
0
1
1
n(H2)
2
1
0
1
2
n(CO)
1
2
3
0.5
3
n(H2O)
5
2
3
2
1
(4)在850℃时，可逆反应：CO2(g)＋H2(g)
时间/min
CO2
(mol/L)
H2
(mol/L)
CO
(mol/L)
H2O
(mol/L)
0
0.200
0.300
0
0
2
0.138
0.238
0.062
0.062
3
c1
c2
c3
c3
4
c1
c2
c3
c3
则3 min～4 min平衡后c3＝______________，CO2的转化率为____________。
正确答案
略
（6分）在一个固定容积的密闭容器中，保持一定温度进行以下反应：H2(g)＋Br2(g)
正确答案
略
（16分）化工工业中常用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯。
（1）已知某温度下：
反应①：CO2（g） +H2 （g）→CO（g） + H2O（g），ΔH＝ +41.2 kJ/mol
反应②： 
②的化学反应平衡常数分别为K1、K2。
请写出二氧化碳氧化乙苯制备苯乙烯的热化学反应方程式 。该反应的化学平衡常数K＝ （用K1、K2表示）。
（2）对于反应①，恒温恒容条件下，向密闭容器中加入2molCO2和2molH2，当反应达到平衡后，以下说法正确的是 。
（3）温恒容条件下，反应①达到平衡后；t1时刻通入少量CO2；请在下图中画出t1之后的正逆反应曲线，并作出标注。
（4）已知某温度下， Ag2SO4（M＝312g/mol）的溶解度为0.624g/100g H2O，该温度下Ksp（Ag2SO4）＝ ；（两位有效数字）
（5）电解法制备高铁酸钠（Na2FeO4），总反应式为：Fe+2H2O+2OH- ＝ FeO42-+3H2，电解质溶液选用NaOH溶液。该电解池阳极材料是 (写化学式) ；阳极的电极反应式为： 。
正确答案
（1）CO2（g）+
K＝K1×K；（2分） （2）B（2分） (3) 
（4）3.2×10-5 （3分） （5） Fe Fe-6e+8OH- ＝FeO42-+4H2O（各2分）
试题分析：（1）已知反应①：CO2（g） +H2 （g）→CO（g） + H2O（g），ΔH＝ +41.2 kJ/mol，反应②： 
（2）A、升高温度，正反应速率增大，逆反应速率也增大，A不正确；B、温度、体积不变，若继续加入1molCO2、1mol H2，反应物浓度增大，平衡向正反应方向移动，B正确；C、若继续通入1mol CO2，反应物浓度增大平衡向正反应方向移动，但CO2的转化率减小，C不正确；D、反应前后体积不变，压缩体积，平衡不移动，但反应物和产物的浓度都增大，D不正确，答案选B。
（3）温恒容条件下，反应①达到平衡后；t1时刻通入少量CO2，则反应物浓度增大，正反应速率增大，然后逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，平衡向正反应方向进行，所以t1之后的正逆反应曲线为（见答案）。
（4）已知某温度下，Ag2SO4（M＝312g/mol）的溶解度为0.624g/100g H2O，即100g水（溶液体积近似看做是100ml）中溶质的物质的量是0.624g÷312g/mol＝0.002mol，其浓度是0.02mol/L，则根据硫酸银的电离方程式可知溶液中银离子浓度和硫酸根浓度分别是0.04mol/L、0.02mol/L，所以该温度下Ksp（Ag2SO4）＝c2(Ag＋)·c(SO42－)＝0.042×0.02＝3.2×10-5。
（5）电解池中阳极失去电子，发生氧化反应，阴极得到电子发生还原反应，则根据总反应式为：Fe+2H2O+2OH- ＝FeO42-+3H2可知，如果电解质溶液选用NaOH溶液。该电解池阳极材料是Fe，铁失去电子，转化为FeO42-，因此阳极的电极反应式为Fe-6e+8OH- ＝FeO42-+4H2O。
（16分）雾霾天气严重影响人们的生活质量，其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。
（1）NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图31-1所示：
①由图31-1可知SCR技术中的氧化剂为： 。
②图31-2是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率，由图可知最佳的催化剂和相应的温度分别为： 、 。
③用Fe做催化剂时，在氨气足量的情况下，不同c(NO2)/c(NO)对应的脱氮率如图31-3所示，脱氮效果最佳的c(NO2)/c(NO)= 。已知生成1molN2反应放出的热量为QkJ，此时对应的脱氮反应的热化学方程式为 。
（2）利用喷雾干燥法脱硫工艺是除去SO2的常见方法，先将含SO2的废气溶于水，再用饱和石灰浆吸收，具体步骤如下：
SO2(g)+H2O(l)
HSO3—(aq)
Ca(OH)2(s)
Ca2+(aq)+SO32—(aq)
④步骤II的平衡常数K的表达式为 。
⑤该温度下，吸收液中c(Ca2+)一直保持为0.70mol/L，已知Ksp(CaSO3)＝1.4×10-7，则吸收后溶液中的SO32-的浓度。（写出计算过程，保留2位有效数字）
正确答案
（1）① NO、NO2 （2分） ② Mn （2分） 200-250℃或范围内间任意温度（2分）
③1:1 （2分） 2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)
(2) ④K＝
⑤c(SO32－)＝
试题分析：（1）①根据反应前后元素化合价变化可知，氨气中氮元素的化合价从－3价升高到0价，失去电子被氧化做还原剂；氮氧化合中氮元素的化合价降低，得到电子被还原做氧化剂，因此氧化剂是NO、NO2。
②根据图像可知，两种催化剂的脱氮率几乎是相同的，但Mn所在曲线的温度低，所以由图可知最佳的催化剂和相应的温度分别为Mn和200～250℃或范围内间任意温度。
③根据图像可知c(NO2)/c(NO)＝1:1是脱氮率最高，由于每生成1molN2反应放出的热量为QkJ，所以此时对应的脱氮反应的热化学方程式为2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)
(2) ④化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以根据化学方程式可知，该反应的平衡常数表达式K＝
⑤根据硫酸钙的溶度积常数表达式Ksp(CaSO3)＝c(Ca2+)·c(SO32－)可知，c(SO32－)＝
化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。
Ⅰ、如图装置所示，A、B中的电极为多孔的惰性电极；C、D为夹在浸有Na2SO4溶液的滤纸条上的铂夹；电源有a、b两极。若A、B中充满KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中。切断K1，闭合K2、K3通直流电。
回答下列问题：
（1） a是电源的 极，写出A中的电极反应式为_____。
（2）湿的Na2SO4滤纸条上能观察到的现象有____________。
（3）电解一段时间后，A、B中均有气体包围电极，若此时切断K2、K3，闭合K1，发现电流表的指针移动，写出此时B中的电极反应式为 。
Ⅱ、甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列反应合成甲醇：CO(g)＋2H2(g) 
（4）由表中数据判断ΔH 0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（5）其他条件不变，只改变其中一个条件，下列措施可提高甲醇产率的是 。
A．升高温度；B．使用合适的催化剂；C．缩小容器的容积；D．充入过量的H2；E．恒压时，充入He；F．从体系中分离出CH3OH
（6）某温度下，将2mol CO和6 mol H2充入2L密闭容器中，反应进行到4min末达到平衡，此时测得c(CO) ＝0.2 mol/L ，则0~4min内H2的反应速率为 ；若保持温度容积不变再向其中充入一定量的CH3OH，重新达到化学平衡状态，与原平衡状态相比，此时平衡混合气体中CH3OH的体积分数 （填“变大”、“变小”、或“不变”）。
正确答案
（1）负（2分），4OH――4e―=O2↑+2H2O（2分）
（2）紫色向D极移动，C、D两极附近均有气泡产生（2分）
（3）H2―2e―+2OH―=2H2O（2分）
（4）＜（2分）
（5）C、D、F（2分，少选1个扣1分，扣完为止；选错1个记0分）
（6）0.4mol/（L·min）（2分，无单位扣1分），变大（2分）
试题分析：（1）切断K1，闭合K2、K3通直流电，电解水槽中KOH溶液，产生氧气和氢气，所以B产生氢气，为阴极；A产生氧气，为阳极；a是电源的负极，写出A中的电极反应式为4OH――4e―=O2↑+2H2O；（2）在湿的Na2SO4滤纸条上电解水，D与电源的正极相连为阳极，阴离子高锰酸钾根离子向D极移动，两极分别产生氧气和氢气；（3）电解一段时间后，A、B中均有气体包围电极，若此时切断K2、K3，闭合K1，形成氢氧燃料电池，介质为碱性，故B中的电极反应式H2―2e―+2OH―=2H2O；
（4）该反应中温度高K值小，即温度升高平衡逆向移动，反应放热；（5）A．升高温度，平衡逆向移动，错误；B．使用合适的催化剂，平衡不移动，错误；C．缩小容器的容积增大压强，平衡正向移动，正确；D．充入过量的H2 E．恒压时，充入He，反应气体压强降低，平衡逆向移动，错误；F．从体系中分离出CH3OH，平衡正向移动，正确。
（6）0.4mol/（L·min），若保持温度容积不变再向其中充入一定量的CH3OH，导致容器中压强变大，平衡正向移动，CH3OH的体积分数变大。
（10分）在一固定容积为2L的密闭容器内加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2，在一定条件下发生如下反应： N2(g)＋3H2(g)
（1）该反应450℃的平衡常数 500℃时的平衡常数（填“>”、“<”或“=”）；
（2）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是
a．3v正（H2）＝2v逆（NH3） b．容器中气体的平均相对分子量不随时间而变化
c．容器中气体的密度
（3）上述反应若第5分钟时达到平衡，测得NH3的物质的量为0.2mol
计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v(N2)为 mol/(L·min)
（4）保持其他条件不变，若初始投入量为amolN2、bmolH2、cmolNH3，也可得到与上述相同的平衡，则a、b、c需满足关系式： ；
（5）第5分钟末，保持其它条件不变, 若继续通入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2，
则平衡 移动（填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”）。
正确答案
（每空2分,共10分）（1）＞ （2）b d
（3）0.01 （4）a+
略
工业废水中常含有一定量的Cr2O72－和CrO42－，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1：还原沉淀法
该法的工艺流程为：CrO42－
其中第①步存在平衡：2CrO42－(黄色)+2H＋
⑴若平衡体系的pH=2，该溶液显 色。
⑵能说明第①步反应达平衡状态的是 。
a. Cr2O72－和CrO42－的浓度相同 b.2v(Cr2O72－)=v(CrO42－) c.溶液的颜色不变
⑶第②步中，还原1molCr2O72－离子，需要 mol的FeSO4
方法2：电解法
该法用Fe做电极电解含Cr2O72－的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。
⑷用Fe做电极的原因为 。
⑸在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应解释） ，溶液中同时生成的沉淀还有 。
⑹写出Cr2O72--变为Cr3+的离子方程式___________________；
正确答案
略
(6分)可逆反应①X(g)＋2Y(g) 
则X(g)＋2Y(g)
正确答案
略
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