1、1化学平衡专题练习（1）1、已知合成氨反应 N2(g)3H 2 NH3(g) HbaDN 点时 c(NH3)0.2 mol/L ，则 N 点的 c(N2)：c(NH 3) 1:12、 (15 分)氮、碳都是重要的 非金属元素，含氮、碳元素的物质在工业生产中有重要的应用。请写出工业上由 NH3 制取 NO 的化学方程式 。一定条件下，铁可以和 CO2 发生反应：Fe(s)+ CO2(g) FeO(s)+ CO(g)，已知该反应的平衡常数 K 与温度 T 的关系如图所示。0 T1 T甲K20 t1 t2 t3 t/min乙n/mol COCO2该反应的逆反应是 (填“吸热” 或“放热”)反应。T、
2、P pa 压强下，在体积为 VL 的容器中进行反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 。A、混合气体的平均相对分子质量不再变化；B、容器内压强不再变化；C、v 正 (CO2)= v 逆 (FeO)T1 温度下，向体积为 V L 的密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的 CO2，反应过程中 CO 和 CO2 物质的量与时间的关系如图乙所示。则 CO2 的平衡转化率为 ，平衡时混合气体的密度与起始时气体的密度之比为 。在恒温条件下，起始时容积均为 5L 的甲、乙两密闭容器中(甲为恒容容器、乙为恒压容器)，均进 行反应：N 2+3H2 2NH3，有关数据及平衡状态特定见下表。容器 起始投入 达平衡时甲
3、2 mol N2 3 mol H2 0mol NH3 1.5mol NH3乙 a mol N2来源:Zxxk.Com b mol H2来源:学.科.网 0mol NH3 1.2mol NH3同种物质的体积分数相同来源:学科网ZXXK起始时乙容器中的压强是甲容器的 倍。一定条件下，2.24L(折算为标准状况)N 2O 和 CO 的混合气体在点燃条件恰好完全反应，放出 bkJ 热量。生成的 3 种产物均为大气组成气体，并测得反应后气体的密度是2反应前气体密度的 倍。请写出该反应的热化学方程式 67。3、 （15 分）科学家利用“组合转化”等技术对 CO2 进行综合利用。如用 H2 和 CO2 在一
4、定条件下可以合成乙烯：6H 2（g）2CO 2（g） CH2CH 2（g ）4H 2O（g ） H=a kJ/mol（1）已知：H 2 和 CH2CH 2 的燃烧热分别为 285.8kJ/mol 和 1411kJ/molH 2O（g）= H2O（l）H=- 44 kJ/mol则 a kJ/mol。（2 ）不同温度对 CO2 的转化率及催化剂的效率影响如图所示，下列有关说法不正确的是（填序号） 。M 点的速率最大温度低于 250时，随温度升高乙烯的产率增大考M 点时平衡常数比 N 点时平衡常数大为提高 CO2 的转化率应在尽可能低的温度下进行反应（3 ）若在密闭容器中充入体积比为 31 的 H2
5、 和CO2，则图中 M 点时，产物 CH2CH 2 的体积分数为 ；若要进一步提高乙烯的体积分数，可采取的措施有 。（4 ）科学家开发了一种新型陶瓷（主要成分为 Li4SiO4） ，在 500时可高效吸收 CO2，同时生成 Li2CO3；该材料在 700时可再生循环。请写出表示该过程的化学方程式_。（5 ）利用高温电解技术可将 CO2 转化为高热值的燃料 CO: 电极 a 发生 （填“氧化”或“还原” ）反应。 高温电解的总反应的化学方程式为_。4、 （14 分）淮南是我国重要的煤炭生产基地，通过煤的气化和液化，能使煤炭得以更广泛的应用。I工业上先将煤转化为 CO，再利用 CO 和水蒸气反应制
6、 H2 时，存在以下平衡：CO（g）+H 2O（g） CO2（g）+H 2（g）（1）向 2L 恒容密闭容器中充入 CO 和 H2O（g） ，800 时测得部分数据如下表。t/min 0 1 2 3 4n（H 2O）/mol 1.20 1.04 0.90 0.70 0.70n（CO）/mol 0.80 0.64 0.50 0.30 0.30则从反应开始到 2min 时，用 H2 表示的反应速率为 ；该温度下反应的平衡常数 K= （小数点后保留 1 位有效数字） 。（2）相同条件下，向 2L 恒容密闭容器中充入 1molCO、 3mol H2O（g） 、2molCO 2（g） 、2mo1 H2（
7、g） ，此时 v 正 v 逆（填“” “” 或 “=”） 。II已知 CO（ g） 、H 2（g） 、CH 3OH（l ）的燃烧热分别为 283 kJmol-1、286 kJmol-1、726 kJmol -1。（3）利用 CO、H 2 合成液态甲醇的热化学方程式为 3。（4）依据化学反应原理，分析升高温度对制备甲醇反应的影响 。III为摆脱对石油的过度依赖，科研人员将煤液化制备汽油，并设计了汽油燃料电池，电池工作原理如右图所示：一个电极通入氧气，另一电极通入汽油蒸气，电解质是掺杂了 Y2O3 的 ZrO2 晶体，它在高温下能传导 O2。（5）以己烷（C 6H14）代表汽油，写出该电池工作时的
8、负极反应方程式 。（6）已知一个电子的电量是 1.6021019C，用该电池电解饱和食盐水，当电路中通过1.929104C 的电量时，生成标况下氢气的体积为 L。5、 N2、NO、NO 2、等是中学课本中重要的物质，有着重要的用途：（1）已知 N2(g)3H 2(g) 2NH3(g) H92.4 kJ/mol2H2(g)O 2(g) 2H2O(1) H571.6 kJ/mol写出常温、常压下，N 2在催化剂条件下与水反应的热化学反应方程式 。(2)汽车排气管上安装催化转化器，发生如下反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) H0，若在一定温度下，将 1.4mol NO、1.2
9、molCO 充入 2L 固定容积的容器中，反应过程中各物质的浓度变化如图 1 所示。能说明该反应已达到平衡状态的是_（填字母） ；a2v 正 (NO)= v 逆 (N2) bc(CO 2)= c(CO) c气体总压不变 d混合气体的相对分子质量该反应的化学平衡常数 K= ；从反应开始到 5min，生成了 N2 0.05mol，则 5min 内 v(CO2)= _，若保持温度不变，20min 时再向容器中充入 CO、N 2 各 0.8mol，平衡将_ 移动(填“向左”、 “向右”或“不”)；20min 时，若改变反应条件，导致 CO 浓度发生如图 1所示的变化，则改变的条件可能是_(填序号)。a
10、.缩小容器体积 b.增加 NO 的浓度 c.升高温度 d.加入催化剂（3 ） 利用 NO2 可制备 N2O5，原理如图 2 所示。N 2O5 在电解池的 （填“ 阴”或“阳”）极区生成，其电极反应式为 。6、 .（14 分）锰的化合物是优良的催化剂，可用于干电池原料生产等。(1)锌锰干电池的反应为 2MnO2 +Zn+2NH4Cl =2 MnO(OH) +Zn(NH3)2Cl2，MnO(OH)中锰元素的化合价为 。(2)向废电池还原后的废液（含有 Mn2+、Fe 2+、Zn 2+_等）中逐滴滴加 Na2S 溶液，最先生成的沉淀为 （填化学式） 。已知 Ksp(MnS)=1.410-1 5，Ks
11、p(ZnS)=2.910 -25，Ksp(FeS)=6 010 -184(3) Mn2+催化 H202 分解：2H 2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) H 1，其反应机理如下：已知反应为 MnO2(s)+H2O2(1) +2H+( aq)=Mn2+(aq) +O2(g)+2H2O(1) H 2。写出反应I 的热化学方程式（焓变用H 1 和H 2 表示）： 。某温度时，向 10 mL0.4 molL -1 H2O2 液中滴入 1 滴 MnSO4 发生分解：2H 2O2 =2H2O+O2，测得不同时刻生成 O2 的体积(已折算为标准状况下的体积 )如下表：0 2 min 时反应速率比 24
12、min 时的快，其原因是 0 6 min 的平均反应速率 v(H2O2)= （忽略溶液体积的变化） 。(4)锰基催化剂是合成甲醇、二甲醚的催化剂。已知：反应 I 的正反应是 （填“放热”或“吸热” ）反应。反应的平衡常数表达式为 。7、 （ 14 分）化学反应与能量以及化学平衡原理是中学化学学习的重要内容。请回答下列问 题： （1）己知：CH 4、H 2 的燃烧热（H）分别为8903 kJmol、2858kJ mol，则 CO2 和 H2 反应生成 CH4 和 H2O（l）的热化学方程式是 。（2）设想以 N2 和 H2 为反应物，以溶有 A 的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固
13、氮的新型燃料电池，装置如右图所示。电池正极的电极反应式是 ，A 是_ 。甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用合成气制备甲醇，反应方程式为 CO（g）2H 2（g） CH3OH（g）（1）下列各项中，不能够说明该反应已达到平衡的是_ （填序号） 。A一定条件下，单位时间内消耗 1 mol CO，同时生成 1 mol CH3OHB一定条件下，CH 3OH 分解的速率和 CH3OH 生成的速率相等C一定条件下，CO、H 2 和 CH3OH 的浓度保持不变D恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化（2 ）右下图是该反应在不同温度下 CO 的转化率随时间变化的曲线。该反应的焓变H_
14、0 （填“” 、 “”或“” ） 。T 1 和 T2 温度下的平衡常数大小关系是 K1_K2 （填“” 、 “”或“” ） 。若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是_。5A升高温度B将 CH3OH（g）从体系中分离C使用合适的催化剂D充入 He，使体系总压强增大答案2、 (15 分)答案：4NH 3+5O2 4NO+6H2O(2 分) 放热(2 分) A(2 分) = = = = = = = = = =催 化 剂 (2 分)， (2 分)23 25330.8(2 分)4N 2O(g)+2CO(g)=4N2(g)+2CO2(g) + O2(g) H=60b kJmol1 (3 分)3、4、
15、（ 1） 0.075molL-1min-1（2 分） 1.2（2 分） （2）（2 分） （3 ） CO（g ）+ 2H2（g）CH3OH （l ）H = 129 kJmol-1（2 分）（4 ）升高温度使反应速率加快，平衡左移，CH3OH 产率减小（2 分）（5 ） C6H1438e +19O2 6CO2 + 7H2O（2 分） ； （6）2.24（2 分）5、 （ 1）2N 2(g)6H 2O(1) 4NH3(g)3O 2(g) H+1530.0kJ/mol（2 ） cd 0.1 0.01 molL-1min-1 向左 c(3) 阳（1 分） NO2 e- + HNO3 = N2O5 + H+6、7、 （ 14 分，每空 2 分）6 （1） CO2 (g) + 4H2(g)CH4(g) + 2H2O(l) H 252.9 kJ/mol （2 ） N2 + 8H+ + 6e2NH4+ 氯化铵（或 NH4Cl） （1）A （2） B
