- 化学平衡
- 共20016题
CH4(g)+2NO2(g)
（1）开展实验1和实验2的目的是 。
（2）180℃时，反应到40min，体系 （填“是”或“否”）达到平衡状态，理由是 ；CH4的平衡转化率为 。
（3）已知130℃时该反应的化学平衡常数为6.4，试计算a的值。（写出计算过程）
（4）一定条件下，反应时间t与转化率μ（NO2）的关系如图所示，请在图像中画出180℃时，压强为P2（设压强P2＞P1）的变化曲线，并做必要的标注。
（5）根据已知求算：ΔH2= 。
CH4(g)+4NO2(g)
CH4(g)+4NO(g)
正确答案
（16分）有效数字错误或无单位运算或无作答，总扣1分
（1）研究温度对该化学平衡的影响（2分）
（2）是（1分） 温度升高，反应加快，对比实验1，高温下比低温下更快达到平衡状态。可确定40min时反应已经达平衡状态（2分） 70%（2分）
（3） CH4（g）+2NO2（g）
起始浓度（mol/L）： 0.5 n 0 0 0
变化浓度（mol/L）： 0.40 0.80 0.40 0.40 0.80
平衡浓度（mol/L）： 0.10 n-0.80 0.40 0.40 0.80 （2分）
则：
答：a的值为1.2 （2分）
（4）
（2分，无标注扣1分）
（5）−1160kJ/mol（3分）
试题分析：（1）控制变量进行探究才能尽快得出合理结论，依题意可知，实验1和2的研究目的是温度对化学平衡的影响，其他条件保持不变，仅仅反应温度分别为130℃、180℃；（2）130℃时，反应到40min时甲烷的物质的量保持不变，说明已达平衡，升高温度，反应速率增大，达到平衡的时间缩短，则180℃时，反应到40min，体系一定达到平衡状态；由于平衡时甲烷的物的量保持不变，读表可知平衡时甲烷为0.15mol，由于起始时甲烷为0.50mol，则甲烷的平衡转化率=(0.50—0.15)mol/0.50mol×100%=70%；（3）根据表中数据，130℃时：
CH4(g)+2NO2(g)
起始浓度（mol/L） 0.5 n 0 0 0
变化浓度（mol/L） 0.4 0.8 0.4 0.4 0.8
平衡浓度（mol/L） 0.1 n—0.8 0.4 0.4 0.8
则130℃时该反应的K=[c(N2)×c(CO2)×c2(H2O)]/[c(CH4)×c2(NO2)]=（0.4×0.4×0.82）/[0.1×(n—0.8）2]=6.4， 解得：n=1.2；
（4）180℃、P1变为180℃、P2，就是增大压强，则反应速率增大，平衡左移，二氧化氮的平衡转化率减小，因为正反应是气体体积增大的反应；画图要点为：①起点与180℃、P1时相同；②未达平衡前，180℃、P2时曲线位于180℃、P1时曲线的左边；③180℃、P2时达到平衡的时间小于180℃、P1时；④平衡时，180℃、P2时曲线位于180℃、P1时曲线的下边；
（5）CH4(g)+2NO2(g)
在2 L的密闭容器中，放入0.4 mol A和0.6 mol B，在一定温度下，压强为p，放入催化剂(体积忽略)，发生反应2A(g)＋3B(g)
正确答案
0.15/a mol·L－1·min－1 （3分）
0.1/a mol·L－1·min－1 （3分）
2 （4分）
试题分析：反应前，A的浓度为0.4mol÷2L=0.2mol/L，故v（A）=(0.2mol/L-0.1mol/L)÷amin=0.1/a mol/（L•min），速率之比等于化学计量数之比，故v（B）="3/2" v（A）=3/2×(0.1/a) mol/（L•min）=0.15/a mol·L－1·min－1；
一定温度下，容器的体积为定值，压强未改变，说明气体的物质的量不变，即反应前后气体的化学计量数之和相等，2+3=x+3，解得x=3；
故答案为：0.15/a mol·L－1·min－1；
（2）a min后，A的物质的量变化为0.4mol-0.1mol/L×2L=0.2mol，
2A（气）+3B（气）
2 （3-x）
0.2mol （0.4mol+0.6mol）×（1-0.9）=0.1mol
所以2：（3-x）=0.2mol：0.1mol，解得x=2
速率之比等于化学计量数之比，故v（C）=v（A）=0.1/a mol/（L•min），
故答案为：0.1/a mol/（L•min），2。
点评：考查化学反应速率、化学平衡的有关计算等，难度不大，注意（2）中差量法的利用，全面掌握基础知识。
（10分）硫酸是工业生产中最为重要的产品之一。在催化反应室里进行的反应为：
2SO2(g)+O2(g)
（1）该反应发生的条件通常是400~500℃、 和 。
（2）SO3在 （填设备名称）中用 （填试剂名称）吸收。
（3）研究SO2 、NO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
已知： 2NO(g)+O2(g)
则反应NO2(g)+SO2(g)
一定条件下，将NO2与SO2以物质的量之比1:2置于恒容密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 。
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．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2的物质的量之比为1:6，则平衡常数K＝ 。
正确答案
（10分）（1）常压 催化剂（每空1分）
（2）吸收塔 98%硫酸（每空1分）
（3）–41.8 b 2.67或8/3（每空2分）
略
(2分)在密闭容器中进行下列反应，CO
(1)增加C的用量,平衡___________移动（选填正向、逆向、不）；
(2)保持温度不变,减小容器体积，平衡___________移动（选填正向、逆向、不）。
正确答案
略
已知反应：CO(g)+H2O(g)
在427°C时的平衡常数是9．4．如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0．01mol·L-1，计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。
正确答案
75．4﹪
试题分析：CO(g)+H2O(g)
起始：0．01mol/L 0．01mol/L 0 0
转化： x x x x
平衡0．01-x 0．01-x x x
依题意有：
因此一氧化碳在此反应条件下的转化率为：
反应m A＋n B
①若A、B、C都是气体，减压后正反应速率小于逆反应速率，则m、n、p的关系是 。②若C为气体，且m + n = p，在加压时化学平衡发生移动，则平衡必定向______方向移动。
③如果在体系中增加或减少B的量，平衡均不发生移动，则B肯定不能为______态。
正确答案
m+n ＞ P； 逆反应； 气
试题分析：①反应m A＋n B
②若反应m A＋n B
③若反应m A＋n B
（14分）反应① Fe(s)+CO2(g)===FeO(s)+CO(g)；△H1=" a" kJmol-1反应② CO(g)+1/2O2(g)===CO2(g)；△H2=" b" kJmol-1测得在不同温度下，在密闭容器中进行的反应①的平衡常数K值随温度的变化如下：
(1)反应①的化学平衡常数表达式为 ，a 0（填“>”、“<”或“=”）。在 500℃2L 密闭容器中进行反应①，Fe 和 CO2的起始物质的量均为4mol，10min后达到平衡状态，平衡时CO2的转化率为 ，用CO表示的化学反应速率为 。
(2)700℃反应①到平衡，要使该平衡向右移动，其它条件不变时，可以采取的措施有__________（填序号）。
(3)由反应①和②可求得反应 2Fe(s)+O2(g)===2FeO(s) △H3中的△H3= （用含a、b的代数式表示）。
(4)如图是甲醇燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，则a处通入的是 （填“甲醇”或“氧气”），b处电极上发生的电极反应式：
正确答案
（1）K=c(CO)/c(CO2)（1分） >（1分） 50%（1分） 0.1mol/(L·min－1) （1分）
（2）BC（2分） （3）2（a+b）kJ·mol-1（3分）
（4）氧气（2分） CH3OH － 6e- + 8OH - ="=" CO3 2- + 6H2O (3分)
（1）平衡常数是指在一定条件下，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，所以根据反应式可知，K＝c(CO)/c(CO2)。根据表中数据可知，随着温度的升高，K增大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，说明正反应是吸热反应。设平衡时CO2的转化率为x，则生成CO设4x，剩余CO2是（4－4x），所以根据平衡常数的表达式可知
（2）由于反应是体积不变的、吸热的可逆反应。所以改变压强平衡不移动，催化剂只能改变反应速率，而不能影响平衡状态，AD不正确。增大反应物浓度或升高温度，平衡都向正反应方向移动，答案选BC。
（3）考查盖斯定律都应用。根据已知反应（①＋②）×2即得到2Fe(s)+O2(g)===2FeO(s)，所以反应热是2（a+b）kJ·mol-1。
（4）原电池中负极失去电子，正极得到电子，根据电子都流向可知右侧是负极，左侧是正极，所以b处通入甲醇，a处通入氧气。由于电解质是氢氧化钾，所以负极反应式为CH3OH － 6e- + 8OH - ="=" CO3 2- + 6H2O。
（10分）(1)常温下，某水溶液M中存在的离子有：Na+、A2-、HA-、H+、OH-，存在的分子有H2O、H2A。根据题意回答下列问题：
①写出酸H2A的电离方程式__________________________。
②若溶液M由2 mol·L-1NaHA溶液与2mol·L-1NaOH溶液等体积混合而得，则溶液M的pH ____7 （填“>”、“<”或“=”）；溶液M中各微粒的浓度关系正确的是 。
A.c(Na＋)＞c(A2－)＞c(OH－) ＞c(H＋)
B. c(HA－) ＋c(H2A) ＋c(H＋)＝c(OH－)
C.c(A2－)＋c(HA－) ＋c(H2A)＝1 mol·L-1
D. c(A2－)＋c(HA－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)
(2)室温时，氢氧化钙的溶度积KSP =4.7×10-6, 室温时将9 mL0.02 mol·L—1的氯化钙溶液与1 mL pH=13的氢氧化钠溶液混合后(溶液体积可直接加和),溶液中___ 沉淀析出(填“有”或“无”)。
(3) 某校课外活动小组为测定已部分脱水的生石膏的组成（xCaSO4·yH2O），做如下实验:将固体加热，经测量剩余固体质量随时间变化如图所示。
则x：y= 。t2~t3时间段固体的化学式为 。t5~t6时间段固体质量减轻的原因是产生了两种气体，其中一种能使品红溶液褪色。则该时间所发生反应的化学方程式为 。
正确答案
（10分）
(2)无(1分)
(3) 2:3（1分）
2CaSO4·H2O或CaSO4·
(1)①溶液中存在H2A则说明H2A为弱电解质，所以电离方程式为：
②溶液M由2 mol·L-1NaHA溶液与2mol·L-1NaOH溶液等体积混合，则混合后溶液中的溶质为Na2A，属于强碱弱酸盐，溶液呈碱性。溶液M中各微粒的浓度关系为：c(Na＋)＞c(A2－)＞c(OH－) ＞c(H＋)遵循电荷守恒；c(A2－)＋c(HA－) ＋c(H2A)＝1 mol·L-1 物料守恒；
（2）9 mL0.02 mol·L—1的氯化钙溶液与1 mL pH=13的氢氧化钠溶液混合后，反应前溶液中
（3）根据t5~t6时间段固体质量减轻的原因是产生了两种气体，其中一种能使品红溶液褪色，可知D点成分为CaSO4固体，由图数据可知
即x：y=2：3；t5~t6所发生反应的化学方程式为。
t2~t3时间段
2×136+3×18=326 18x
3.26 3.26-2.90=0.36g
解得X=2
即t2~t3时间段固体的化学式为2CaSO4·H2O或CaSO4·
(8分)（1）对于下列反应：2SO2(g) + O2(g)
（2）下图表示在密闭容器中反应：2SO2+O2
（3）以上反应达平衡后，若此时只将容器的体积扩大为原来的2倍，达新平衡时，容器内混合气体的平均相对分子质量比原平衡时___________（填“增大”、“减小”或“相等”）。
正确答案
略
在一定体积的密闭容器中，进行反应CO2(g)+ H2(g) 
回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=__________________
（2）该反应为______反应（填“吸热”或“放热”）
（3）能判断该反应达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(CO)不变
C:V(H2)正=V(H2O)逆 D:C(CO2)=C(CO)
（4）某温度下，平衡浓度符合下式：C(CO2) ·C(H2)=" C(CO)" ·C(H2O)试判断此时的温度__________________
（5）在800℃时，发生上述反应，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为C(CO2) 为2 mol/L ，C(H2)为1.5 mol/L ，C(CO) 为1mol/L， C(H2O)为3 mol/L，则此时刻反应向____（填“正向”或“逆向”）进行
正确答案
(1)
略
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