1、 1.某温度下,对可逆反应 2X(g)+Y(g) 3Z(g)+W(s) H0 的叙述正确的是( )A.加入少量 W,逆反应速率增大, 平衡向左移动B.增大压强,正反应速率增大, 逆反应速率减小C.温度、体积不变,充入 He,反应速率会加快D.升高温度,混合气体的平均相对分子质量减小2.当 1,3-丁二烯和溴单质 11 加成时,其反应机理及能量变化如下:图 Z8-1不同反应条件下,经过相同时间测得生成物组成如下表:实验编号反应条件反应时间产物中 A 的物质的量分数产物中 B 的物质的量分数1 -15 t min 62% 38%2 25 t min 12% 88%下列分析不合理的是 ( )A.产物
2、 A、B 互为同分异构体,由活性中间体生成 A、B 的反应互相竞争B.相同条件下由活性中间体 C 生成产物 A 的速率更快C.实验 1 测定产物组成时, 体系已达平衡状态D.实验 1 在 t min 时,若升高温度至 25 , 部分产物 A 会经活性中间体 C 转化成产物 B3.在恒容密闭容器中将 CO2 与含少量 CO 的 H2 混合生成甲醇,反应为 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。图 Z8-2 中是按 分别为14(2)(2)+()和16 两种投料比时,CO 2 的平衡转化率随温度变化的曲线。图 Z8-2下列有关说法正确的是 ( )A.按投料比时,CO 2 的平衡
3、转化率随温度变化的曲线对应的是图中的曲线 B.图中 a 点对应的 H2 的转化率等于 30%C.图中 b 点对应的平衡常数 K 的值大于 c 点D. 的数值,a 点比 c 点小(2)()(3)4.在体积均为 1.0 L 的恒容密闭容器中加入足量的相同的炭粉,再分别加入 0.1 mol CO2 和 0.2 mol CO2,在不同温度下反应 CO2 (g)+C(s) 2CO(g)达到平衡,平衡时 CO2 的物质的量浓度 c(CO2)随温度的变化如图 Z8-3 所示(图中、点均处于曲线上)。下列说法正确的是 ( )图 Z8-3A.反应 CO2(g)+C(s) 2CO(g) Hv 正5.(1)碳酸钠作
4、固硫剂并用氢还原辉钼矿的原理为 MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s) H。实验测得平衡时的有关变化曲线如图 Z8-4 所示。(a)温度与平衡时气体成分的关系 (b)正、逆反应的平衡常数(K)与温度( T)的关系图 Z8-4一定温度下,在体积固定的密闭容器中进行上述反应,下列能说明反应达到了平衡状态的是 (填序号) 。 A.2v 正 (H2)=v 逆 (CO) B.CO 体积分数保持不变C.混合气体的平均相对分子质量不再变化 D.H 不再变化图 Z8-4(a)中 A 点对应的平衡常数 Kp= (已知 A 点总压强为 0.1
5、MPa,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压物质的量分数)。 综合上述分析得到,图 Z8-4(b)中, 其中表示逆反应的平衡常数 (K 逆 )的曲线是 (填“A”或“B”), T1 对应的平衡常数为 。 (2)在某密闭容器中发生反应 2CO2(g) 2CO(g)+O2(g),1 mol CO2 在不同温度下反应,平衡时各气体的体积分数如图 Z8-5 所示。图 Z8-5恒温恒容条件下,能表示该可逆反应达到平衡状态的有 (填字母)。 A.CO 的体积分数保持不变 B.容器内混合气体的密度保持不变C.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变D.单位时间内,消耗 CO 的浓度等于生成 CO2 的浓度分析
6、图 Z8-5,若 1500 时反应达到平衡状态, 且容器体积为 1 L,则此时反应的平衡常数 K= (计算结果保留 1 位小数)。 图 Z8-6向 2 L 的恒容密闭容器中充入 2 mol CO2(g),发生反应 2CO2(g) 2CO(g)+O2(g),测得温度为 T 时, 容器内 O2 的物质的量浓度随时间的变化如图 Z8-6中曲线所示。图中曲线表示相对于曲线仅改变一种反应条件后, c(O2)随时间的变化,则改变的条件是 。 (3)在体积固定为 1 L 的恒温密闭容器中 ,发生反应 2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g),有关物质的量如下表:起始物质的量/mol 平衡物质的
7、量/molNO CO N2 CO2 CO20.2 0.2 0 0 a上述反应的化学平衡常数表达式 K= 。 若达到平衡后气体的压强为开始时的 0.875 倍,则 a= 。 (4)汽车使用乙醇汽油并不能减少 NOx 的排放, 某研究小组在实验室以耐高温试剂 Ag-ZSW-5 催化,测得 NO 转化为 N2 的转化率随温度变化情况如图 Z8-7 所示。在 n(NO)/n(CO)=1 条件下,最佳温度应控制在 左右。 若不使用 CO,温度超过 775 K,发现 NO 的分解率降低, 其可能的原因为 。 用平衡移动原理解释为什么加入 CO 后 NO 转化为 N2 的转化率增大? 。 图 Z8-76.石
8、油产品含有多种含硫物质,如 H2S、COS 等。(1)一种脱硫工艺为真空 K2CO3-克劳斯法。K 2CO3 溶液吸收 H2S 的反应为 K2CO3+H2S KHS+KHCO3,该反应的平衡常数的对数值为 lg K= 。 (已知:H 2CO3 的 lg K1=-6.4, lg K2=-10.3;H2S 的 lg K1=-7,lg K2=-19)已知下列热化学方程式:2H2S(g)+3O2(g) 2SO2(g)+2H2O(l)H1 =-1172 kJmol-12H2S(g)+O2(g) 2S(s)+2H2O(l)H2 =-632 kJmol-1克劳斯法回收硫的反应为 SO2 气体和 H2S 气体
9、反应生成 S(s),则该反应的热化学方程式为 。同时,COS发生水解反应:COS(g)+H 2O(g) CO2(g)+H2S(g) H0,结合以上两个反应,克劳斯法选择反应温度为 300 ,温度低有利于 ,但温度过低会使硫析出,降低催化剂活性, 反应过慢, 以及不利于 。 (2)石灰石料浆作为脱硫剂可有效吸收废气中的 SO2,将 CO2 气体通入石灰石料浆罐对 CaCO3 脱硫剂进行活化处理可明显提高 CaCO3 脱硫的效率, 活化后的主要脱硫反应之一为 2Ca2+2SO2+O2+3H2O 2CaSO4 H2O+4H+。12废气经脱硫后,除水蒸气外, (填气体化学式)含量明显增多。 其他条件一
10、定,物料比为 1.2 时,脱硫反应的速率受 Ca2+浓度的影响。图 Z8-8中 a 点是 Ca(OH)2 为脱硫剂时的脱硫效率,曲线表示 CaCO3 活化时间对脱硫效率的影响。图 Z8-8.CaCO 3 与 SO2 反应的速率明显低于 Ca(OH)2 与 SO2 反应的速率, 其原因是 。 .a 点和 b 点脱硫效率接近的原因是 。 专题限时集训(八)1.D 解析 W 是固体,加入少量 W,反应速率不变,平衡不移动,A 错误;增大压强,正、逆反应速率均增大,B 错误; 温度、体积不变,充入 He,反应物浓度不变, 反应速率不变,C 错误; 正反应吸热,升高温度, 平衡向正反应方向移动, 混合气
11、体的质量减少,物质的量不变,因此混合气体的平均相对分子质量减小,D 正确。2.C 解析 产物 A、B 互为同分异构体,由活性中间体生成 A、B 的反应互相竞争,A 正确;由活性中间体生成 A 的活化能较低, 故相同条件下由活性中间体 C 生成产物 A 的速率更快,B 正确; 实验 1 测定产物组成时, 无法判断体系是否已达平衡状态,C 错误; 由图像可知 ,由 C 生成 A 和 B 的反应皆为放热反应, 由表中数据可知,在较高的温度下,C 转化为 B 有竞争优势, 故实验 1 在 t min 时, 若升高温度至 25 ,部分产物 A 会经活性中间体 C 转化成产物 B,D 正确。3.D 解析
12、同一温度下,两种物质参加反应, 增加氢气的浓度, 二氧化碳的转化率增大,因此从图中可知,按投料比时,CO 2 的平衡转化率随温度变化的曲线对应的是图中的曲线,A 错误。相同条件下, 二氧化碳的含量越高, 二氧化碳转化率越低,所以曲线的投料比 为 16,而一氧化碳与氢气的物质的量(2)(2)+()之比未知,无法计算氢气的转化率,B 错误。温度升高,二氧化碳的平衡转化率降低, 所以平衡逆向移动,则正反应是放热反应, 所以 b 点对应的平衡常数 K 的值小于 c点,C 错误。假设 CO 为 1 molL-1,则按 为 14 时, c(CO2)=1 (2)(2)+()molL-1,c(H2)=3 mo
13、lL-1,根据图像可知,500 时,CO 2 的平衡转化率约为 45%,所以反应剩余 c(CO2)=1 mol-1 mol45%=0.55 molL-1,生成甲醇的浓度为0.45 molL-1,代入并计算 = =1.22;假设 CO 为 1 molL-1,则(2)()(3)0.5510.45按 为 16 时, c(CO2)=1 molL-1,c(H2)=5 molL-1,根据图像可知,(2)(2)+()500 时,CO 2 的平衡转化率为 60%,所以反应剩余 c(CO2)=1 mol-1 mol60%=0.4 molL-1,生成甲醇的浓度为 0.6 molL-1,代入并计算= =0.67;综
14、上分析可知 的数值,a 点比 c 点小,D(2)()(3)0.410.6(2)()(3)正确。4.B 解析 根据图像,升高温度 c(CO2)减小, 平衡向正反应方向移动, 正反应为吸热反应, H0,A 错误;状态和状态温度和体积相同,点处于起始加入 0.2 mol CO2 的曲线上,点处于起始加入 0.1 mol CO2 的曲线上,状态起始加入的 CO2 物质的量是状态的两倍,状态相当于在状态达平衡后将体积缩小一半,若平衡不移动,状态总压强等于状态的两倍, 增大压强平衡逆向移动, p 总(状态) c(CO,状态),C错误;该反应为吸热反应,从状态到状态升温过程中 v 正 v 逆 ,D 错误。5
15、.(1)BC 410 -4 MPa2 B 1.0(2)AC 3.210 -8 升温(3) 0.1(2)2(2)2()2()(4)870 K(860880 K 范围都可以)NO 直接分解成 N2 的反应是放热反应,升高温度不利于反应进行加入的 CO 与 NO 分解生成的 O2 反应, 使 NO 分解平衡向生成 N2 的方向移动,因此 NO 的转化率升高解析 (1)2 v 正 (H2)=v 逆 (CO)不满足反应速率之比等于化学计量数之比, 反应没有达到平衡状态,A 错误;CO 体积分数保持不变说明正、逆反应速率相等 ,反应达到平衡状态,B 正确;反应前后混合气体的质量变化程度大于物质的量的变化,
16、因此混合气体的平均相对分子质量不再变化说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,C 正确;对于具体的化学反应, H 是不变的,D 错误。图(a)中 A 点氢气和水蒸气的体积分数相等,均是 40%,CO 的体积分数是 20%,这说明氢气、一氧化碳、水蒸气的物质的量之比是 212,所以对应的平衡常数 Kp=410-4 MPa2; 升高温度氢气的体积分数减(250.1 )4(150.1 )2(250.1 )4小,说明平衡向正反应方向进行, 正反应是吸热反应, 所以升高温度正、反应的平衡常数增大,则逆反应的平衡常数减小, 因此表示逆反应的平衡常数( K 逆 )的曲线是 B;T1 时正、逆反应的平衡常数
17、相等, 因此对应的平衡常数为 1.0。(2)CO 的体积分数保持不变是平衡标志,A 正确; 反应前后气体质量不变, 体积不变,容器内混合气体的密度始终保持不变,不能说明反应达到平衡状态,B 错误;反应前后气体物质的量变化,气体质量不变, 容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变说明反应达到平衡状态,C 正确;2CO 2(g) 2CO(g)+O2(g),单位时间内,消耗 CO 的浓度等于生成 CO2 的浓度,均表示逆反应方向,不能说明反应达到平衡状态,D 错误。设生成的氧气为 x mol,2CO 2(g) 2CO(g)+O2(g)起始量(mol): 1 0 0转化量(mol): 2x 2x x平衡量
18、(mol): 1-2x 2x x平衡时,氧气的体积分数为 0.2%, 100%=0.2%,x=0.002,则 c(CO2)1+=0.996 molL-1,c(CO)=0.004 molL-1,c(O2)=0.002 molL-1,则 K=3.210-8; 向 2 L 的恒容密闭容器中充入 2 mol CO2(g),发生0.00420.0020.9962反应 2CO2(g) 2CO(g)+O2(g),经分析,正反应为吸热反应,图中曲线表示相对于曲线仅改变一种反应条件后 c(O2)随时间的变化,曲线达到平衡所用的时间缩短,平衡状态下氧气浓度增大, 则改变的条件是升温。(3)根据化学方程式可写出化学
19、平衡常数表达式 K= 。(2)2(2)2()2()根据三段式:2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)n(起始)/mol 0.2 0.2 0 0n(转化)/mol a a a2n(平衡)/mol 0.2-a 0.2-a a2达到平衡后气体的压强为开始时的 0.875 倍,0.2- a+0.2-a+ +a=0.875(0.2+0.2),解得 a=0.1。(4) 根据图像 =1 条件下,反应温2 ()()度为 870 K 左右时 NO 还原为 N2 的转化率已经很大,继续升高温度 NO 还原为N2 的转化率增大不明显,最佳温度控制在 870 K 左右。温度超过 775 K 时NO 分
20、解率降低的原因可能是该反应为放热反应, 升高温度平衡向逆反应方向移动,不利于 NO 转化为 N2,NO 的分解率降低。加入的 CO 与 NO 分解生成的O2 反应,使 NO 分解平衡向生成 N2 的方向移动,NO 的转化率升高, 所以加入 CO后 NO 转化为 N2 的转化率增大。6.(1)3.3 2H 2S(g)+SO2(g) 3S(s)+2H2O(l) H=-362 kJmol-1 H 2S 与 SO2 反应平衡正向移动 COS 水解(2)CO 2 相同条件下,Ca(OH) 2 的溶解度大于 CaCO3,溶液中产生的 Ca2+浓度比 CaCO3 产生的 Ca2+浓度大 用 CaCO3 脱硫
21、时会产生CO2,CaCO3+CO2+H2O Ca2+2HC ,Ca2+浓度增大-3解析 (1)根据平衡常数的表达式和 H2CO3、H 2S 的电离平衡常数计算。应用盖斯定律写出 SO2 气体和 H2S 气体反应的热化学方程式。H 2S 与 SO2 的反应为放热反应,COS 的水解反应为吸热反应, 温度低有利于 H2S 与 SO2 的反应平衡正向移动,温度过低不利于 COS 的水解。(2)石灰石料浆吸收 SO2 的原理为2CaCO3+2SO2+O2+H2O 2CaSO4 H2O+2CO2;将 CO2 通入石灰石料浆进12行活化处理,脱硫的原理为 CO2+CaCO3+H2O Ca(HCO3)2,2Ca(HCO3)2+2SO2+O2 2CaSO4 H2O+4CO2+H2O;废气脱硫后,CO 2 含量明显增多。12.相同条件下,Ca(OH) 2 的溶解度大于 CaCO3,Ca(OH)2 溶液中产生 Ca2+浓度比 CaCO3 中产生的 Ca2+浓度大,Ca 2+浓度越大反应速率越快。.用 CaCO3 脱硫时会产生 CO2,CO2 与 CaCO3、H 2O 反应生成可溶性 Ca(HCO3)2,溶液中Ca2+浓度增大,使 a 点和 b 点的脱硫效率接近。
