2019高考化學 難點剖析 專題36 化學平衡狀態(tài)的判斷練習.doc

專題36 化學平衡狀態(tài)的判斷1（2019屆山西省大同市第一中學高三8月開學檢測）定溫度下，將2molSO2和lmolO2充入10L恒容密閉容器中，發(fā)生反應 2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g) H=-196 kJmol-1，5min時達到平衡，測得反應放熱166.6 kJ。下列說法錯誤的是A 05 min內，用O2表示的平均反應速率v(O2)=0.017 molL-1 min-1B n(O2)n(SO3) 的值不變時，該反應達到平衡狀態(tài)C 若增大O2的濃度，SO2的轉化率增大D 條件不變，起始向容器中充入4 mol SO2和 2 mol O2，平衡時放熱小于333.2 kJ【答案】D2（2018屆江蘇省鹽城市高三第三次模擬考試）下列說法正確的是（ ）A 反應2N2O(g)=2N2 (g)+O2(g)的H<0，S<0B 電解法精煉粗銅時，粗銅作陽極，純銅作陰極C 反應KIO3+6HI=KI+3I2+3H2O,每消耗1molKIO3轉移的電子數(shù)目為66.021023D 恒溫恒容閉密容器中進行的反應C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，當壓強不再發(fā)生變化時，表明反應已達到平衡狀態(tài)【答案】B【解析】A. 反應2N2O(g)=2N2 (g)+O2(g)為氣體增多的反應，S>0，選項A錯誤；B、電解法精煉粗銅時，粗銅作陽極，純銅作陰極，電解質溶液為含銅離子的溶液，選項B正確；C、反應KIO3+6HI=KI+3I2+3H2O，碘由+5價變?yōu)?價和由-1價變?yōu)?，每消耗1molKIO3轉移的電子數(shù)目為56.021023，選項C錯誤；D、恒溫恒容密閉容器中進行的反應C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，反應為氣體體積不變的反應，壓強始終不變，故當壓強不再發(fā)生變化不能說明已達到平衡狀態(tài)，選項D錯誤。3（2018屆四川省樂山市第二次調查研究考試）甲醇是重要的化工原料，又可作為燃料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑的作用下合成甲醇，發(fā)生的主要反應如下:I.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H1II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2=+41.2kJ/molIII.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H3=-49.53kJ/mol某些物質的標準生成熱物質COCO2H2CH3OH(g)標準生成熱(kJ/mol)-110.52-393.510-201.25回答下列問題:(1)物質的標準生成熱是常用的化學熱力學數(shù)據(jù)，可以用來計算化學反應熱?；瘜W反應熱:H=生成物標準生成熱總和一反應物標準生成熱總和。計算 H1=_kJ/mol。(2)在一容積可變的密團容器中，1molCO與2molH2發(fā)生反應:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H1，CO在不同溫度下的平衡轉化率(a)與壓強的關系如圖所示。a、b兩點的反應速率:v(a)_v(b)(填“>”、“<”或“=”)T1_T2(填“>”、“<"或“=”)，原因是_。在c點條件下，下列敘述能說明上述反應達到化學平衡狀態(tài)的是_(填代號)。a.H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍 b.CH3OH的體積分數(shù)不再改變C混合氣體的密度不再改變 d.CO和CH3OH的物質的量之和保持不變計算圖中a點的平衡常數(shù)Kp_(kPa)-2(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓物質的量分數(shù))。(3)合成甲醇尾氣中CO的濃度常用電化學氣敏傳感器進行測量，其中CO傳感器可用下圖簡單表示，則陽極發(fā)生的電極反應為_?！敬鸢浮?0.73CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)是放熱反應，溫度升高，平衡逆向移動，CO的平衡轉化率減小，故T1<T2bc1.610-7(kPa)-2CO+H2O-2e-=CO2+2H+CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)起始量（mol/L） 1 2 0變化量（mol/L） 0.5 1 0.5平衡量（mol/L） 0.5 1 0.5用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓物質的量分數(shù)，平衡常數(shù)Kp=p(CH3OH)pCOp2(H2)=0.51060.50.5+1+0.50.51060.50.5+1+0.5(0.51060.50.5+1+0.5)2=1.610-11(kPa)-2；（3）陽極是失電子發(fā)生氧化反應的物質，結合圖示可知是一氧化碳失電子生成二氧化碳同時生成氫離子，電極反應為：CO+H2O-2e-=CO2+2H+。4（2018屆山東省七校聯(lián)合體高三第二次聯(lián)考）（1）2017年中科院某研究團隊通過設計一種新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能符合催化劑，成功實現(xiàn)了CO2直接加氫制取辛烷值汽油，該研究成果被評價為“CO2催化轉化領域的突破性進展”。已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H1 =aKJ/molC8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) H2=bKJ/mol試寫出25、101kPa條件下，CO2與H2反應生成汽油（以C8H18表示）的熱化學方程式_。（2）利用CO2及H2為原料，在合適的催化劑（如Cu/ZnO催化劑）作用下，也可合成CH3OH，涉及的反應有：甲：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H= 53.7kJmol-1 平衡常數(shù)K1乙：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H= + 41.2kJmol-1 平衡常數(shù)K2CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常數(shù)K=_(用含K1、K2的表達式表示)，該反應H_0（填“大于”或“小于”）。提高CO2轉化為CH3OH平衡轉化率的措施有_（填寫兩項）。催化劑和反應體系的關系就像鎖和鑰匙的關系一樣，具有高度的選擇性。下列四組實驗，控制CO2和H2初始投料比均為1：2.2，經過相同反應時間（t1min）。溫度（K）催化劑CO2轉化率（%）甲醇選擇性（%）綜合選項543Cu/ZnO納米棒材料12.342.3A543Cu/ZnO納米片材料11.972.7B553Cu/ZnO納米棒材料15.339.1C553Cu/ZnO納米片材料12.070.6D由表格中的數(shù)據(jù)可知，相同溫度下不同的催化劑對CO2的轉化為CH3OH的選擇性有顯著影響，根據(jù)上表所給數(shù)據(jù)結合反應原理，所得最優(yōu)選項為_（填字母符號）。（3）以CO、H2為原料合成甲醇的反應為：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在體積均為2L的三個恒容密閉容器、中，分別都充入1molCO和2molH2，三個容器的反應溫度分別為T1、T2、T3且恒定不變。下圖為三個容器中的反應均進行到5min時H2的體積分數(shù)示意圖，其中有一個容器反應一定達到平衡狀態(tài)。05min時間內容器中用CH3OH表示的化學反應速率為_。三個容器中一定達到平衡狀態(tài)的是容器_（填寫容器代號）?！敬鸢浮?8CO2(g)+25H2(g)=C8H18(1)+16H2O(1) H=（25a-b）KJ/mol K=K1K2 小于 降低溫度、減小產物濃度 B 0.0875mol/(Lmin) 【解析】 (1)已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H1 =aKJ/mol；C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) H2=bKJ/mol根據(jù)蓋斯定律，由25-得反應方程式：8CO2(g)+25H2(g)=C8H18(1) +16H2O(1) H=25H1-H2=H=（25a-b）KJ/mol； (3) CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)開始時的物質的量：1 2 0轉化的物質的量： a 2a a平衡時的物質的量：1-a 2-2a a容器中05 min內H2含量是20%，a=，v(CH3OH)= 0.0875mol/(Lmin)；中溫度高氫氣含量高，說明達到平衡升高溫度平衡逆向移動，氫氣含量增加。5（2019屆安徽省合肥市高三上學期調研性檢測）氨作為重要化工原料，被大量應用于工業(yè)生產。氨在不同催化劑條件下可發(fā)生下列兩個反應:反應I：4NH3(g) +5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) H=-905.0 kJmol1反應 II：4NH3(g)+3O2(g)2N2(g) +6H2O(g) H=-1266.6kJmol1(1)寫出NO分解生成N2與O2的熱化學方程式：_。(2)反應I在容積固定的密閉容器中進行，容器內部分物質的物質的量濃度如下表：時間 濃度c(NH3)/mol/Llc(O2)/mol/Lc(NO)/ mol/L第 0 min0.81.60第 2 min0.30.9750.5第 3 niin0.30.9750.5第4 min0.71.4750.1反應從開始到第2min時，v(H2O)=_。在第3min時，改變的反應條件可能是_(填選項字母)。A使用催化劑 B臧小壓強 C升高溫度 D增加O2的濃度該反應達到平衡狀態(tài)的標志是_(填選項字母)。A在恒溫恒容的容器中，混合氣體的密度不再變化B單位時間內消耗nmolNO的同時消耗nmolNH3C百分含量w(NH3)=w(NO)D反應速率v(NH3):v(O2):v(NO):v(H2O)=4:5:4:6(3)若在容積為2L的密閉容器中充入8molNH3(g)和6molO2(g),發(fā)生反應II。保持其他條件不變，在相同時間內測得c(N2)與溫度的關系如圖所示。則T1下，NH3的平衡轉化率為_。圖中a、c兩點對應的容器內部壓強Pa_Pc(填“>”、“<”或“=”)(4)氨氣可用于生成硝酸銨化肥。25時，已知NH3H2O的電離常數(shù)Kb=1.810-5，則硝酸銨在此溫度下發(fā)生水解反應的平衡常數(shù)Kh=_?！敬鸢浮?2NO(g) N2(g)+O2(g) H=-180.8kJ/mol 0.375mol/(Lmin) C B 60% > (5/9)10-9(或5.610-10)【解析】(1)已知：反應I：4NH3(g) +5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) H=-905.0 kJmol1，反應 II : 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g) +6H2O(g) H=-1266.6kJmol1，根據(jù)蓋斯定律可知（ II-I）2可得2NO(g) =O2+N2(g) ，H=(-1266.6 kJmol-1)-(-905.0 kJmol-1)2 = H= -180.8 kJmol-1，NO分解生成N2與O2的熱化學方程式為2NO(g) N2(g) +O2(g) H= -180.8 kJmol-1；(2) 反應從開始到第2min時，v(H2O)=32 v(NO)=320.5mol/L2min=0.375mol/(Lmin)；在第3min后到4min，根據(jù)數(shù)據(jù)可知反應按比例向逆方向移動，所以不能作為達到平衡狀態(tài)的標志，選項C錯誤；D、用NH3、O2、NO、H2O的物質的量濃度變化表示的反應速率的比為4:5:4:6的狀態(tài)，不一定是平衡狀態(tài)，所以不能作為達到平衡狀態(tài)的標志，選項D錯誤；答案選B；(3)T1下，c(N2)=1.2mol/L，則生成的氮氣為1.2mol/L2L=2.4mol，根據(jù)反應4NH3(g)+3O2(g)2N2(g) +6H2O(g)可知消耗的氨氣為4.8mol，故轉化率為4.8mol8mol100%=60%；c點溫度較高平衡逆向移動，氣體的總物質的量減少，壓強減小，故圖中a、c兩點對應的容器內部壓強Pa>Pc；(4) 25時，已知NH3H2O的電離常數(shù)Kb=1.810-5，則NH4+H2ONH3H2O+H+，Kh=cNH3H2Oc(H+)c(NH4+)=cNH3H2Oc(H+)c(OH-)c(NH4+)c(OH-)=KwKb=1.010-141.810-5=5910-9。6（2019屆四川省成都經濟技術開發(fā)區(qū)實驗中學校高三上學期入學考試）無色氣體N2O4是一種強氧化劑，為重要的火箭推進劑之一。N2O4與NO2轉換的熱化學方程式為N2O4(g)2NO2(g)H24.4 kJ/mol。（1）將一定量N2O4投入固定容積的真空容器中，下述現(xiàn)象能說明反應達到平衡的是 _。av正(N2O4)2v逆(NO2) b體系顏色不變c氣體平均相對分子質量不變 d氣體密度不變達到平衡后，保持體積不變升高溫度，再次到達平衡時，混合氣體顏色 _(填 “變深”“變淺”或“不變”)，判斷理由_。（2）平衡常數(shù)K可用反應體系中氣體物質分壓表示，即K表達式中用平衡分壓代替平衡濃度，分壓總壓物質的量分數(shù)例如：p(NO2)p總x(NO2)。寫出上述反應平衡常數(shù)Kp表達式 _(用p總、各氣體物質的量分數(shù)x表示)；影響Kp的因素_。（3）上述反應中，正反應速率v正k正p(N2O4)，逆反應速率v逆k逆p2(NO2)，其中k正、k逆為速率常數(shù)，則Kp為_(以k正、k逆表示)。若將一定量N2O4投入真空容器中恒溫恒壓分解(溫度298 K、壓強100 kPa)，已知該條件下k正4.8104 s1，當N2O4分解10%時，v正_kPas1。（4）真空密閉容器中放入一定量N2O4，維持總壓強p0恒定，在溫度為T時，平衡時N2O4分解百分率為。保持溫度不變，向密閉容器中充入等量N2O4，維持總壓強在2p0條件下分解，則N2O4的平衡分解率的表達式為_?！敬鸢浮縝c變深正反應是吸熱反應，其他條件不變，溫度升高平衡正向移動，c(NO2)增加，顏色加深p總x2(NO2)x(N2O4)溫度K正K逆3.9106a22-a2 (2)由題目信息可知，用某組分(B)的平衡壓強(PB)表示平衡常數(shù)為：生成物分壓的系數(shù)次冪乘積與反應物分壓系數(shù)次冪乘積的比，N2O4(g)2NO2(g)的平衡常數(shù)Kp=p總x(NO2)2p總x(N2O4)=p總x2(NO2)x(N2O4)，平衡常數(shù)只受溫度溫度影響，溫度不變，平衡常數(shù)不變；(3)平衡時正逆速率相等，由v正=k正p(N2O4)，v逆=k逆p2(NO2)，聯(lián)立可得Kp=K正K逆，當N2O4分解10%時，設投入的N2O4為1mol，轉化的N2O4為0.1mol，則：N2O4(g)2NO2(g) 物質的量增大n1 2-1=10.1mol 0.1mol故此時p(N2O4)=1mol-0.1mol1mol+0.1mol100kPa=911100kPa，則v正=4.8l04s-1911100kPa=3.9106 kPas-1； (4)在溫度為T時，平衡時N2O4分解百分率為a，設投入的N2O4為1mol，轉化的N2O4為amol，則： N2O4(g)2NO2(g) 起始量(mol)：1 0變化量(mol)：a 2a平衡量(mol)：1-a 2a故x(N2O4)=1-a1+a，x(NO2)=2a1+a，則平衡常數(shù)Kp=p總x(NO2)2p總x(N2O4)= p總x2(NO2)x(N2O4)=p0（2a1+a）21-a1+a，保持溫度不變，平衡常數(shù)不變，令N2O4的平衡分解率為y，則：p0（2a1+a）21-a1+a=2p0（2y1+y）21-y1+y，解得y=a22-a2。7（2018屆貴州省遵義航天高級中學高三第十一次模擬考試）硝酸是一種重要的化工原料，工業(yè)上采用氨的催化氧化法制備硝酸。(1) 已知反應N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)為放熱反應，在恒容容器中能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是（_）A容器內N2、H2、NH3的濃度之比為1:2:3 B v正(N2)=v逆(H2)C容器內壓強保持不變 D混合氣體的密度保持不變(2)理論上,為了增大平衡時的轉化率,可采取的措施是_(要求答出兩點)合成氨技術的創(chuàng)立開辟了人工固氮的重要途徑,合成氨反應的平衡常數(shù)K值和溫度的關系如下表，則400時,測得某時刻氮氣、氫氣、氨氣的物質的量濃度分別為1 molL-1、2 molL-1、3 molL-1時,此時刻該反應正反應速率_ 逆反應速率(填“大于”、“小于”或“等于”） 溫度/200300400K1.00.860.5(4)消除硝酸工廠尾氣的一種方法是用甲烷催化還原氮氧化物，已知： CH4 (g)2O2(g)CO2(g)2H2O(g) H890.3 kJmol-1 N2(g)2O2(g)2NO2(g) H67.0 kJmol-1 則CH4(g)將NO2(g)還原為N2(g)等的熱化學方程式為_(5)在25 下，向濃度均為0.1 molL-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_沉淀(填化學式)，當兩種沉淀共存時,溶液中C(Mg2+)/C(Cu2+)=_(已知25 時KspMg(OH)2=1.810-11，KspCu(OH)2=2.210-20)【答案】 C 降溫、加壓、分離氨氣 小于 CH4(g)+2NO2(g) 2N2 (g) +CO2(g)+ 2H2O(g) H=-823.3kJ/mol Cu(OH)2 8.2108 或9109 / 11 (3)QC=32122=2.25>K=0.5，說明反應向逆反應方向進行，因此v正(N2)=v逆(N2)，因此，本題正確答案是: 小于；（4） CH4 (g)2O2(g)CO2(g)2H2O(g) H890.3 kJmol-1 N2(g)2O2(g)2NO2(g) H67.0 kJmol-1 根據(jù)蓋斯定律：-得：CH4(g)+2NO2(g) 2N2 (g) +CO2(g)+ 2H2O(g) H=-823.3kJ/mol，因此，本題正確答案是: CH4(g)+2NO2(g) 2N2 (g)+CO2(g)+ 2H2O(g) H=-823.3kJ/mol；（5）由于KspCu(OH)2<KspMg(OH)2，所以先生成Cu(OH)2沉淀；當兩種沉淀共存時，溶液是Cu(OH)2、Mg(OH)2的飽和溶液，溶液中OH-離子濃度相同，根據(jù)溶度積常數(shù)計算，溶液中C(Mg2+)/C(Cu2+)=KspMgOH2KspCuOH2 =1.810-112.210-20=8.2108，故答案為：8.2108 或9109 / 11。8（2018屆甘肅省靖遠縣高三第四次聯(lián)考）碳熱還原法廣泛用于合金及材料的制備?；卮鹣铝袉栴}：(1)一種制備氮氧化鋁的反應原理為23Al2O3+15C+5N2=2Al23O27N5+15CO，產物Al23O27N5中氮的化合價為_。(2)真空碳熱冶鋁法包含很多反應，其中的三個反應如下：Al2O3 (s)+3C(s)=Al2OC(s)+2CO(g)H12Al2OC(s)+3C(s)=Al4C3(s)+2CO(g)H22Al2O3 (s)+9C(s)= Al4C3 (s)+6CO(g)H3H3=_(用H1、H2表示)。Al4C3可與足量鹽酸反應制備一種最簡單的烴，該反應的化學方程式為_。(3)下列是碳熱還原制錳合金的三個反應，CO與CO2平衡分壓比的自然對數(shù)值(1nK=2.303lgK)與溫度的關系如圖所示(已知Kp是用平衡分壓代替濃度計算所得的平衡常數(shù)。分壓=總壓氣體的物質的量分數(shù))。I.Mn3C(s)+4CO2(g) 3MnO(s)+5CO(g)Kp(I)II.Mn(s)+CO2(g) MnO(s)+CO(g) Kp(II)III.Mn3C(s)+CO2(g) 3Mn(s)+2CO(g)Kp(III)H>0的反應是_(填“I”“II”或“I”)。1200K時，在一體積為2L的恒容密閉容器中有17.7gMn3C(s)和0.4molCO2，只發(fā)生反應I，5min后達到平衡，此時CO的濃度為0.125mol/L，則05min內V(CO2)=_。在一體積可變的密閉容器中加入一定量的Mn(s)并充入一定量的CO2(g)，只發(fā)生反應II，下列能說明反應II達到平衡的是_(填字母)。A容器的體積不再改變 B固體的質量不再改變 C氣體的總質量不再改變向恒容密閉容器中加入Mn3C并充入0.1molCO2，若只發(fā)生反應III，則在A點反應達到平衡。當容器的總壓為akPa時，CO2的轉化率為_；A點對應溫度下的Kp(III)=_?！敬鸢浮? 2H1+H2 Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4 III 0.02molL-1min-1 BC 33.3% 0.5akPa (3)由圖中信息可知，反應III升高溫度，1nK增大，則K增大，平衡正向移動，正反應為吸熱反應，H>0；05min內V(CO2)=4/50.1255=0.02molL-1min-1 ； 反應II: Mn(s)+CO2(g) MnO(s)+CO(g)為氣體體積不變的放熱反應，根據(jù)變量不變達平衡進行判斷；A.反應為氣體不變的反應，反應中容器的體積不是變量，不能作為平衡狀態(tài)的依據(jù)，A錯誤；反應為固體質量增大的反應，固體的質量為變量，當固體的質量不再改變時，反應達到平衡狀態(tài)，B正確；反應是一個氣體質量減小的反應，氣體的總質量為變量，當氣體的總質量不再改變時，反應達到平衡狀態(tài)，C正確；正確選項BC 。 向恒容密閉容器中加入Mn3C并充入0.1molCO2，若只發(fā)生反應III，則在A點反應達到平衡，則c(CO)=1/2c(CO2),當容器的總壓為akPa時，CO2的轉化率為0.5/(1+0.5)100%=33.3% , A點對應溫度下的Kp(III)=P(CO)/p(CO2)=0.5akPa。9（2018屆山西省太原市第五中學高三第二次模擬考試）乙烯是合成食品外包裝材料聚乙烯的單體，可以由丁烷裂解制備。主反應：C4H10(g,正丁烷)C2H4(g)+C2H6(g) H1副反應：C4H10 (g,正丁烷)CH4(g)+C3H6(g) H2回答下列問題：（1）化學上，將穩(wěn)定單質的能量定為0，生成穩(wěn)定化合物時釋放或吸收的能量叫做生成熱，生成熱可表示該物質相對能量。下表為25、101kPa下幾種有機物的生成熱：物質曱烷乙烷乙烯丙烯正丁烷異丁烷生成熱/kJmol-1-75-855220-125-132書寫熱化學方程式時，要標明“同分異構體名稱”，其理由是_。上述反應中，H1=_kJ/mol。（2）一定溫度下，在恒容密閉容器中投入一定量正丁烷發(fā)生反應生成乙烯。下列情況表明該反應達到平衡狀態(tài)的是_（填代號）。A氣體密度保持不變 Bc(C2H4)c(C2H6)/ c(C4H10)保持不變C反應熱不變 D正丁烷分解速率和乙烷消耗速率相等為了同時提高反應速率和轉化率，可采用的措施是_。（3）向密閉容器中充入丁烷，在一定條件（濃度、催化劑及壓強等)下發(fā)生反應，測得乙烯產率與溫度關系如圖所示。溫度高于600時，隨若溫度升高，乙烯產率降低，可能的原因是_（填代號)。A平衡常數(shù)降低 B活化能降低 C催化劑活性降低 D副產物增多（4）在一定溫度下向1L恒容密閉容器中充入2mol正丁烷，反應生成乙烯和乙烷，經過10min達到平衡狀態(tài)，測得平衡時氣體壓強是原來的1.75倍。010min內乙烯的生成速率v(C2H4)為_molL-1min-1。上述條件下，該反應的平衡常數(shù)K為_。（5）丁烷-空氣燃料電池以熔融的K2CO3為電解質，以具有催化作用和導電性能的稀土金屬材料為電極。該燃料電池的負極反應式為_。（6）K2CO3可由二氧化碳和氫氧化鉀溶液反應制得。常溫下,向1 L pH=10的KOH溶液中持續(xù)通入CO2,通入CO2的體積(V)與溶液中水電離出的OH-濃度的關系如圖所示。C點溶液中各離子濃度大小關系為_?！敬鸢浮?同分異構體的能量不相等 +92 BD 升高溫度 CD 0.15 4.5 C4H10+13CO32-26e-=17CO2+5H2O c(K+)c(CO32-)c(OH-)c(HCO3-)c(H+)（2）A氣體的質量和體積均不變，故氣體密度保持不變； Bc(C2H4)c(C2H6)/ c(C4H10)保持不變時就是該反應的化學平衡常數(shù)；C反應熱與平衡狀態(tài)無關； D正丁烷分解速率和乙烷消耗速率相等，表明正反應速率和逆反應速率相等。綜上所述，表明該反應達到平衡狀態(tài)的是BD。由于該反應是一個吸熱反應，故升高溫度可以同時提高反應速率和轉化率。010min內乙烯的生成速率v(C2H4)=1.5mol1L10min=0.15molL-1min-1。上述條件下，該反應的平衡常數(shù)K=1.51.52-1.5=4.5。（5）丁烷-空氣燃料電池以熔融的K2CO3為電解質，以具有催化作用和導電性能的稀土金屬材料為電極，該燃料電池的負極上丁烷被氧化，電極反應式為C4H10+13CO32-26e-=17CO2+5H2O。（6）由圖可知，C點溶液中水電離出的OH-濃度最大，則C點對應的溶液為K2CO3溶液，因碳酸根離子可以發(fā)生水解而使溶液呈堿性，故其離子濃度大小關系為c(K+)c(CO32-)c(OH-)c(HCO3-)c(H+)。10（2018屆遼寧省沈陽市東北育才學校高三第八次模擬考試）CO、CO2是化石燃料燃燒的主要產物。（1）將含0.02 molCO2和0.01molCO的混合氣體通入有足量Na2O2 固體的密閉容器中，同時不斷地用電火花點燃，充分反應后，固體質量增加_g。（2）已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H=-566.0 kJmol-1，鍵能Eo=o為499.0kJmol-1。反應：CO(g)+O2(g)CO2(g)+O(g)的H=_kJmol-1。已知1500時，在密閉容器中發(fā)生反應：CO2(g)CO(g)+O(g)。反應過程中O(g)的物質的量濃度隨時間的變化如圖1 所示，則02 min 內，CO2 的平均反應速率 (CO2)=_。 （3）在某密閉容器中發(fā)生反應：2CO2(g)2CO(g)+O2(g)，1molCO2 在不同溫度下的平衡分解量如圖2 所示。恒溫恒容條件下，能表示該可逆反應達到平衡狀態(tài)的有_ (填字母)。 ACO 的體積分數(shù)保持不變 B容器內混合氣體的密度保持不變 C容器內混合氣體的平均摩爾質量保持不變 D單位時間內，消耗CO 的濃度等于生成CO2 的濃度 分析圖2，若1500時反應達到平衡狀態(tài)，且容器體積為1L，則此時反應的平衡常數(shù) K=_(計算結果保留1 位小數(shù))。 向恒容密閉容器中充入2molCO2(g)，發(fā)生反應：2CO2(g)2CO(g) +O2(g)，測得溫度為T時，容器內O2的物質的量濃度隨時間的變化如曲線II 所示。圖中曲線I 是相對于曲線II僅改變一種反應條件后c(O2)隨時間的變化，則改變的條件是_；a、 b兩點用CO濃度變化表示的凈反應速率關系為a(CO)_(填“>”“<”或“=”) b( CO)?！敬鸢浮?0.84g -33.5 310-7molL-1min-1 AC 3.210-8molL-1 升溫 <根據(jù)圖像（O）=c（O）t=0.610-6mol/L2min=310-7mol/（Lmin），根據(jù)同一反應中不同物質表示的速率之比等于化學計量數(shù)之比，則（CO2）=（O）=310-7mol/（Lmin）。（3）A項，CO的體積分數(shù)保持不變能說明反應達到平衡狀態(tài)；B項，根據(jù)質量守恒定律，容器中混合氣體的質量始終不變，該容器為恒容容器，混合氣體的密度始終不變，混合氣體的密度保持不變不能說明反應達到平衡狀態(tài)；C項，根據(jù)質量守恒定律，容器中混合氣體的質量始終不變，該反應的正反應為氣體分子數(shù)增加的反應，建立平衡的過程中，氣體分子物質的量增加，混合氣體的平均摩爾質量減小，達到平衡時氣體分子物質的量不變，混合氣體的平均摩爾質量不變，混合氣體的平均摩爾質量不變能說明反應達到平衡狀態(tài)；D項，單位時間內消耗CO的濃度等于生成CO2的濃度僅表示逆反應速率，不能說明反應達到平衡狀態(tài)；能表明反應達到平衡狀態(tài)的是AC，答案選AC。根據(jù)圖像1500，反應達到平衡時O2的體積分數(shù)為0.2%，設平衡時O2濃度為xmol/L，用三段式2CO2（g）2CO（g）+O2（g）c（起始）（mol/L） 1 0 0c（轉化）（mol/L） 2x 2x xc（平衡）（mol/L）1-2x 2x x則x1-2x+2x+x=0.2%，解得x=0.002，平衡時CO2、CO、O2的濃度依次為0.996mol/L、0.004mol/L、0.002mol/L，反應的平衡常數(shù)K=（0.004mol/L）20.002mol/L（0.996mol/L）2=3.210-8mol/L。該反應的正反應是氣體分子數(shù)增大的吸熱反應；曲線I相對于曲線II先出現(xiàn)拐點，曲線I的反應速率比曲線II快；曲線I達到平衡時O2的濃度比曲線II平衡時大；即改變的條件既能加快反應速率又能使平衡向正反應方向移動，曲線I 是相對于曲線II改變的條件為升高溫度。a點處于曲線II上，b點處于曲線I上，b點溫度高于a點，溫度越高化學反應速率越快，則a（CO）<b（CO）。11（2018屆湖北省武漢市高中畢業(yè)生五月訓練）乙二酸(H2C2O4)俗稱草酸，是二元弱酸。回答下列問題：（1）在恒溫、恒容密閉容器中發(fā)生反應：H2C2O4(s)H2O(g)+CO(g)+CO2(g)，下列描述能說明反應已經達到平衡狀態(tài)的是_(填標號)。A壓強不再變化 BCO2(g)的體積分數(shù)保持不變C混合氣體密度不再變化 D混合氣體平均摩爾質量保持不變（2）草酸溶液中各離子濃度分數(shù)(X)隨溶液pH變化的關系如圖所示：當溶液中含碳粒子的主要存在形態(tài)為C2O42-時，溶液的酸堿性為_(填標號)。A強酸性 B弱酸性 C中性 D堿性25時,反應C2O42-+H2C2O4-2HC2O4-的平衡常數(shù)的對數(shù)值1gK=_。（3）向10mL0.1molL-1H2C2O4溶液中逐滴加入0.1molL-1NaOH溶液，當溶液中c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)時,加入V(NaOH)_10mL(填“>”“=”或“<”)。（4）草酸晶體(H2C2O42H2O)為無色，某同學設計實驗測定其純度。實驗過程如下：稱取mg草酸晶體于試管中,加水完全溶解用cmolL-1酸性KMnO4標準溶液進行滴定，則達到滴定終點時的現(xiàn)象是_;該過程中發(fā)生反應的離子方程式為_；滴定過程中消耗VmLKMnO4標準溶液，草酸晶體純度為_?！敬鸢浮?AC BCD 3 > 當?shù)稳胱詈笠坏螛藴室簳r，溶液由無色變成紫紅色,且半分鐘內溶液顏色不再改變 2MnO4-+6H+5H2C2O4=2Mn2+10CO2+8H2O 0.315cV/m（2）根據(jù)圖示可知，第一條曲線代表草酸，第二條曲線代表草酸氫根離子，第三條曲線代表草酸根離子，所以當溶液中含碳粒子的主要存在形態(tài)為C2O42-時，溶液可能為弱酸性、中性、堿性；正確答案： BCD。根據(jù)圖示可知：當pH=1.2時，c(HC2O4-)= c(H2C2O4)，K1= c(HC2O4-)c(H+)/ c(H2C2O4)=10-1.2；當pH=4.2時，c(HC2O4-)= c(C2O42-)，K2= c(C2O42-)c(H+)/ c(HC2O4-) =10-4.2；反應C2O42-+H2C2O4-2HC2O4-的平衡常數(shù)K= c2(HC2O4-)/c(C2O42-)c(HC2O4-)= K1/ K2=10-1.2/10-4.2=103，平衡常數(shù)的對數(shù)值1gK=1g103=3，正確答案：3。（3）根據(jù)電荷守恒：c(H+)+c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)可知，當溶液中c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)時, c(H+)= c(OH-)，如果V(NaOH)=10mL，和10mL0.1molL-1H2C2O4溶液反應生成草酸氫鈉溶液，由圖示可知，草酸氫鈉溶液顯酸性，要想保持溶液為中性，氫氧化鈉溶液適當過量，因此V(NaOH) >10mL；正確答案：>。（4）草酸晶體(H2C2O42H2O)具有還原性，被酸性KMnO4溶液氧化為二氧化碳，導致KMnO4溶液褪色，當草酸反應完后，KMnO4溶液顏色不再褪色，達到滴定終點，現(xiàn)象為當?shù)稳胱詈笠坏螛藴室簳r，溶液由無色變成紫紅色,且半分鐘內溶液顏色不再改變；反應的離子方程式為2MnO4-+6H+5H2C2O4=2Mn2+10CO2+8H2O； 根據(jù)反應關系可知：2KMnO4-5H2C2O4，反應消耗KMnO4的量為cV10-3mol，則H2C2O4的量為2.5cV10-3mol，草酸晶體的質量為2.5cV10-3126g=0.315cV g；草酸晶體純度為 0.315cV/m；正確答案：當?shù)稳胱詈笠坏螛藴室簳r，溶液由無色變成紫紅色,且半分鐘內溶液顏色不再改變；2MnO4-+6H+5H2C2O4=2Mn2+10CO2+8H2O； 0.315cV/m。12（2018屆山東省濱州市高三下學期第二次模擬）碳的化合物在生產生活和環(huán)境保護中應用廣泛。.碳氧化合物的綜合利用（1）利用CO可有效降低柴油發(fā)動機在空氣過量條件下的NO 排放。 已知：反應：2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) H=-746 kJmol-1反應：4CO(B)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) H=-1200kJmol-1則反應NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)的H=_kJmol-1。 在一定條件下，將NO2與CO以體積比1：2置于恒容密閉容器中發(fā)生反應，下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是_。 a.體系壓強保持不變 b.容器中氣體密度保持不變 c.混合氣體顏色保持不變 d.NO2 與CO的體積比保持不變（2）工業(yè)上利用CO 與Cl2在活性炭催化下合成光(COCl2)，反應方程式為： CO(g) +Cl2(g) COCl2(g) H<0。某研究小組在恒溫條件下，向2L恒容容器中加入0.2molCO和0.2molCl2，10min時達到平衡，測得10min 內v(COCl2)=7.510-3molL-1min-1，則平衡時n(Cl2)=_ mol，設此時CO的轉化率為a1，若其它條件不變，上述反應在恒壓條件下進行，平衡時CO的轉化率為a2，則a1_a2 (填“>”“=”或“<”)（3）利用“組合轉化技術”可將CO2 轉化成乙烯，反應方程式為：6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)。實驗測得溫度對CO2 平衡轉化率、催化劑催化效率的影響如圖a所示。下列說法正確的是_a.N點正反應速率一定大于M 點正反應速率b.250時，催化劑的催化效率最大c.M點平衡常數(shù)比N點平衡常數(shù)大d.隨著溫度升高，乙烯的產率增大.碳氫化合物的綜合利用利用甲烷的裂解可以制得多種化工原料，甲烷裂解時發(fā)生的反應有：2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)，2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g) 。實驗測得平衡時氣體分壓(Pa)與溫度()之間的關系如圖b所示(氣體分壓=總壓氣體的物質的量分數(shù))。（4）1725 時，向1L恒容密閉容器中充入0.3 molCH4達到平衡，則反應2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)的平衡常數(shù)KP=_(用平衡分壓代替平衡濃度)，CH4生成C2H2 的平衡轉化率為_?！敬鸢浮?-227 ac 0.05 < bc 1.0107Pa 62.5%（2）根據(jù)反應： CO(g)+Cl2(g) COCl2(g) 在恒溫條件下反應起始濃度 0.1 0.1 0反應濃度 0.075 0.075 0.075平衡濃度 0.025 0.025 0.075則平衡時n(Cl2)=0.025mol/L2L=0.05mol；設此時CO的轉化率為a1，若其它條件不變，上述反應在恒壓條件下進行， 由于該反應是氣體分子數(shù)減小的反應，起始壓強最大，若恒壓條件下進行反應，相當于在反應過程中加壓，平衡正向移動，平衡時CO的轉化率為a2，則a1< a2；（3）根據(jù)圖像，CO2平衡轉化率隨溫度升高逐漸下降，。a.N點溫度高于M點，但催化效率低，故N點正反應速率不一定大于M點正反應速率，故a錯誤；b. 催化劑催化效率在M點時最大，即250時，催化劑的催化效率最大，故b正確；c.M點CO2平衡轉化率大于N點，M點相對于N點平衡正向移動，故M點平衡常數(shù)比N點平衡常數(shù)大，故c正確；d.隨著溫度升高，平衡逆向移動，乙烯的產率減小，故d錯誤；故選bc；（4）由圖可知，在1725時，CH4的lg p =2，C2H4的lg p =1，C2H2的lg p =2，H2的lg p =5，故CH4的分壓 p為100Pa，C2H4的分壓 p為10Pa，C2H2的分壓 p為100Pa，H2的分壓 p為105Pa，故反應2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)的平衡常數(shù)KP=10（105）21002=1.0107；在同溫同體積的條件下，氣體的壓強之比等于氣體的物質的量之比，故CH4 、C2H2、C2H4、的物質的量之比為10：10：1，根據(jù)C守恒，CH4生成C2H2的平衡轉化率為10210+102+12100%=62.5%。13（2018屆四川省內江市高三第三次模擬考試）鐵的化合物在生產生活和科學實驗中應用廣泛：（1）一定條件下Fe2O3與甲烷反應制取納米級鐵,同時生成CO和H2。已知：Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) H=-27.6kJ/molCH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H=+206.4kJ/molCO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H=-41.0kJ/mol反應Fe2O3(s)+3CH4(g)2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g)的H=_。若該反應在5L的密閉容器中進行,5min后達到平衡,測得體系中固體質量減少0.96g，則該段時間內CO的平均反應速率為_。若該反應在恒溫恒壓容器中進行,能表明該反應達到平衡狀態(tài)的是_(選填序號)。ac(CH2)=c(CO) b固體的總質量不變cv(CO)與v(H2)的比值不變 d混合氣體的平均相對分子質量不變該反應的化學平衡常數(shù)的負對數(shù)pK隨反應溫度T的變化曲線如下圖。試用平衡移動原理解釋該曲線的變化規(guī)律_。若700時測得平衡時,H2濃度為1.0molL-1,則CH4的平衡轉化率為_。（2）菱鐵礦的主要成分是FeCO3,實驗室中可以通過FeSO4與足量NaHCO3溶液混合制得FeCO3,有關反應的離子方程式為_。已知KspFeCO3=3.210-11,H2CO3的Ka1=4.3010-7,Ka2=5.6110-11。試通過以上數(shù)據(jù)簡要計算說明該反應能進行的原因_。（3）Na2FeO4是一種高效凈水劑,工業(yè)上以Fe為陽極,NaOH為電解質溶液進行電解制備,寫出陽極的電極反應式_?！敬鸢浮?+714.6kJ/mol 0.0024mol/(Lmin) bd 該反應為吸熱反應,溫度越高反應進行的程度越大,K越大,則pK越小 50% Fe2+2HCO3-=FeCO3+CO2+H2O(或Fe2+2HCO3-=FeCO3+H2CO3) K=c(H2CO3)/c(Fe2+)c2(HCO3-)=Ka2/(KspFeCO3Ka1)=4.08106>105,所以該反應易發(fā)生 Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O只是說明生成的CO濃度等于剩余CH4的濃度，但它們的速率關系如何不確定，故a不能表明反應已達平衡；b、固體的總質量不變，說明正逆反應速率相等，故b表明反應已達平衡；c、v(CO)與v(H2)的比值始終都不變，但沒有指明速率的正逆方向，所以c不能表明反應已達平衡；d、由于反應前后氣體的物質的量不相等，氣體的質量也在變化，所以氣體的質量和物質的量都不再變化時，即平均相對分子質量不變時，表明反應已達平衡，故d正確。因此本題答案是bd；由于該反應為吸熱反應，溫度越高反應進行的程度越大，K越大，則pK越小；若700時測得平衡時，c平衡(H2)=1.0molL-1，則c平衡 (CO)= 0.5molL-1，已知pK=0，即K=1，則有c3(CO)c6(H2)c3(CH4) =1，代入即得c平衡(CH4)=0.5molL-1，則c起始(CH4)=1.0molL-1，所以CH4的平衡轉化率為50%。(2)根據(jù)敘述可知，要生成FeCO3，HCO3-就要電離出H+，則H+與另一個HCO3-反應生成CO2和H2O，所以反應的離子方程式為Fe2+2HCO3-=FeCO3+CO2+H2O(或Fe2+2HCO3-=FeCO3+H2CO3)； 根據(jù)反應方程式可得K=c(H2CO3)/c(Fe2+)c2(HCO3-)= Ka2/Ksp(FeCO3)Ka1)=4.08106>105，所以該反應容易發(fā)生。(3)陽極為鐵，失去電子被氧化，生成FeO42-，電解質溶液中的OH-移向陽極，所以陽極反應式為Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O。14（2018屆湖南省岳陽市第一中學高三第一次模擬考試）氮及其化合物在工農業(yè)生產、生活中有著重要應用。霧霾天氣嚴重影響人們的生活，其中氮氧化物(NOx)是形成霧霾天氣的重要因素。（1）已知N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+181.5 kJmol-1