高三培优 - 等效平衡及其它

等效平衡及其它

1、将装有1molHI的容器密封并加热，部分HI分解成H2和I2（g）并达到化学平衡。此时I（的体积分数为x%，若在该容器中加入2molHI后密封，加热到相同温度使之达到平衡，2g）

设此时I2的体积分数为y%，则x与y的关系为（ ）。 A.

B.

C.

D.

2、高温高压和使用催化剂的条件下，在密闭容器中发生如下反应： CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），若开始时只充入amol CH3OH气体，达到平衡时，混合物的压强比起始时增大了70%；若开始时充入amol CO和2amol H2的混合气体，达到平衡时H2转化率为（ ） A．30% B.35% C.65% D.70%

3、将2molA和1molB充入某密闭容器中发生反应：2A(g)十B(g)xC(g)，达到化学平衡后，C的体积分数为a。假设该反应的条件分别和下列各选项的条件相同，下列判断正确的是（ ） A 若在恒温恒压下，当x＝1时，按1.5molA、1molC作为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为a；B 若在恒温恒容下，当x＝2时，将2molC作起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为a；C 若在恒温恒压下，当x＝3时，1molA、1molB、6molC作起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为a；D 若在恒温恒容下，按0.6molA、0.3molB、1.4molC作起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为a，则x为2或3

4、已知2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g)；ΔH ＝ －197 kJ·mol。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲) 2 mol SO2和1 mol O2；(乙) 1 mol SO2和0.5 mol O2 ；(丙) 2 mol SO3 。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是 A．容器内压强P：P甲＝P丙> 2P乙 B．SO3的质量m：m甲＝m丙> 2m乙

C．c(SO2)与c(O2)之比k：k甲＝k丙> k乙D．反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲＝G丙> 2Q乙 5、在温度、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

?1反应达到平衡时的有关数据如下（已知N2(g)?3H2(g)?2NH3(g)?H??92.4kJ·mol）

－1

容器 反应物投入量 NH3的浓度（mol·L） 反应的能量变化 体系压强（Pa） 反应物转化率 甲 1mol N2、3mol H2 乙 2mol NH3 丙 4mol NH3 c1 放出akJ c2 吸收bkJ c3 吸收ckJ p1 p2 p3 α1 α2 α3 下列说法正确的是A．2c1?c3 B．a?b?92.4 C．2p2?p3 D．α1?α3?1

6、如图所示，当关闭K时，向A中充入1mol X、1mol Y，向B中充入2mol X、2mol Y，起始时，V（A）＝V（B）＝aL。在相同温度和催化剂存在的条件下，两容器中各自发生下列反应：2X（g）＋2Y（g）Z（g）＋2W（g） ΔH＜0，达到平衡（Ⅰ）时，V（B）＝0.8aL。请回答：（1）B中X的转化率α(X)B为_______；（2）打开K，过一段时间重新达平衡（Ⅱ）时，B的体积为_______（用α的代数式表示，连通管中气体体积不计）。

1

1、在容积相同的密闭容器内，分别充入同量的N2和H2，在不同温度下，任其发生反应N2+3H2

2NH3，并分别在t秒时测定其中

NH3的体积分数，绘图如下：（1）A，B，C，D，E五点中，尚未达到化学平衡状态的点是_______。

（2）此可逆反应的正反应是______反应。（放热、吸热）

2、取五等份NO2 ，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应： 2NO2(g)

N2O4(g)，ΔH＜0 反应相同时间后，分别测定体系中NO2的百分量（NO2%），并

作出其随反应温度（T）变化的关系图。下列示意图中，可能与实验结果相符的是

3、已知可逆反应 aA＋bB下列说法正确的是

cC中，物质的含量R%(A%和C%)随温度的变化曲线如图所示，

( )

A．该反应在T1、T3温度时达到过化学平衡B．该反应在

T2温度时达到过化学平衡C．该反应的逆反应是吸热反应

D．升高温度，平衡会向正反应方向移动

4、催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和H2可

发生两个平行反应，分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下：

-1

CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）ΔH1= -53.7kJ·molI CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g） ΔH2 II

某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2，在相同压强下，经过相同反应时间测得如下实验数据：

【备注】Cat.1：Cu/ZnO纳米棒；Cat.2：Cu/ZnO纳米片；甲醇选择性：转化的CO2中生

-1-1

成甲醇的百分比已知：①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ·mol和-285.8kJ·mol

-1

②H2O（l）=H2O（g）ΔH3=44.0kJ·mol请回答（不考虑温度对ΔH的影响）： （1）反应I的平衡常数表达式K=_______；反应II的Δ

-1

H2=_______kJ·mol。 （2）有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有_______。A．使用催化剂Cat.1 B．使用催化剂Cat.2

C．降低反应温度 D．投料比不变，增加反应物的浓度

2

E．增大CO2和H2的初始投料比

（3）表中实验数据表明，在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著

的影响，其原因是_______。（4）在上图中分别画出反应I在无催化剂、有Cat.1和有Cat.2三种情况下“反应过程～能量”示意图。 ．．．5、在常压、Ru/TiO2催化下，CO2和H2混和气体(体积比1∶4，总物质的量a mol)进行反应，测得CO2转化率、CH4和CO选择性随温度变化情况分别如图1和图2所示(选择性：转化的CO2中生成CH4或CO的百分比)。反应Ⅰ CO2(g)＋4H2(g)反应Ⅱ CO2(g)＋H2(g)

CH4(g)＋2H2O(g)

ΔH4

CO(g)＋H2O(g)ΔH5①下列说法不正确的是________

A．ΔH 4小于零B．温度可影响产物的选择性C．CO2平衡转化率随温度升高先增大后减少D．其他条件不变，将CO2和H2的初始体积比改变为1∶3，可提高CO2平衡转化率

②350℃时，反应Ⅰ在t1时刻达到平衡，平衡时容器体积为V L，该温度下反应Ⅰ的平衡常数为________(用a、V表示)

③350℃下CH4物质的量随时间的变化曲线如图3所示。画出400℃下0～t1时刻CH4物质的量随时间的变化曲线。

3

6、丙烯腈（CH2=CHCN）是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛（CH2=CHCHO）和乙腈（CH3CN）等，回答下列问题：（1）以丙烯、氨、氧气

为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：C3H6(g)+NH3(g)+3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g)

ΔH=-515kJ/mol；C3H6(g)+ O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g) ΔH=-353kJ/mol。

两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是________；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是________；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是________。

（2）图（a）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应温度为460℃。低于460℃时，丙烯腈的产率_____（填“是”或者“不是”）对应温度下的平衡产率，判断理由是________； 7、已知一个可逆反应，若正反应为自发过程，则其逆反应为非自发过程，反之亦然。

(1)已知2CO(g)CO2(g)＋C(s)，T＝980 K时ΔH－TΔS＝0。当体系温度低于980 K时，估计ΔH－TΔS________0(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(2)电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应为SiO2(s)＋4HF(g)===SiF4(g)＋2H2O(g) ΔH(298.15 K)＝－94.0 kJ/mol，ΔS(298.15 K)＝－75.8 J/(mol·K)，设ΔH和ΔS不随温度而变化，则此反应自发进行的最低温度温度是________。

(3)反应2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)，已知：HCl(g)的S＝186.6 J/(K·mol)，H2(g)的S＝130 J/(K·mol)，Cl2(g)的S＝233 J/(K·mol)，则该反应的ΔS＝________。

8．一定温度下，将0.1 mol AgCl固体加入1 L 0.1 mol·LNa2CO3溶液中，充分搅拌(不

－10－11

考虑液体体积变化)，已知：Ksp(AgCl)＝2×10、Ksp(Ag2CO3)＝1×10，下列有关说法正确的是(请写出计算过程)：

2－－

A．沉淀转化反应2AgCl(s)＋CO3(aq)Ag2CO3(s)＋2Cl(aq)的平衡常数为20

－5

B．约有10 mol AgCl溶解；

＋2－－＋＋

C．反应后溶液中的：c(Na)＞c(CO3)＞c(Cl)＞c(Ag)＞c(H)；

－4－11

9．已知25 ℃时，Ka(HF)＝6.0×10，Ksp(MgF2)＝5.0×10。现向1 L 0.2 mol/L HF溶液中加入 1 L 0.2 mol/L MgCl2溶液。下列说法中正确的是(请写出计算过程):

4

－1

A．25 ℃时，0.1 mol/L HF溶液中pH＝1；

C．2HF(aq)＋Mg(aq)MgF2(s)＋2H(aq)，该反应的平衡常数K＝1.2×10； D．该反应体系中有MgF2沉淀生成

10．已知25℃时，AgI饱和溶液中c(Ag)为1.23×10 mol/L，AgCl的饱和溶液中c(Ag)为1.25×10 mol/L。若在5 mL含有KCl和KI各为0.01 mol/L的溶液中，加入8 mL 0.01 －5

＋

－8

＋

2＋

＋

7

mol/L AgNO3溶液，下列叙述正确的是(请写出计算过程)： A．混合溶液中c(K＋

)＞c(NO－

＋

－

－

3)＞c(Ag)＞c(Cl)＞c(I)； B．混合溶液中c(K＋

)＞c(NO－

3)＞c(Cl－

)＞c(Ag＋

)＞c(I－

)；

D．混合溶液中c?Cl－?c?I－

?

约为1.02×10－3

5

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