原理1-平衡移动.docx

原理I-平衡移动化学反应原理(一)化学反应原理(一)平衡标记、平衡移动、平衡常数1.(2014年惠州一模第31题)(16分)氨的合成是最重要的化工生产之一。平衡标记、平衡移动、平衡常数1.工业上合成氨用的H2有多种制取的方法：用焦炭跟水反应：C(三)+H20(g)C0(g)+112(g)；用自然气跟水蒸气反应：CH4(g)+1120(g)=高温催化剂CO(g)+3112(g)已知有关反应的能量变更如下图，则方法中反应的H=。II.在3个I1.的密闭容器中，同温度卜.、运用相同催化剂分别进行反应：31I2(g)+N2(g)高温高压催化剂2NH3(g),按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，反应达到平衡时有美数据为：容器反应物投入量达到平衡的时间(min)平衡时N2的浓度(mo1.1.7)N2的体积分数混合气体密度(g1.T)甲乙丙3mo1.H2、2mo1.N2tc1.116mo1.H2、4mo1.N253222mo1.NH383(1)下列能说明该反应已达到平衡状态的是下列能说明该反应已达到平衡状态的是a.容器内.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为的浓度之比为1：3：2b.V(N2)正正=3v(H2)逆逆c.容器内压强保持不变.容器内压强保持不变d.混合气体的密度保持不变.混合气体的密度保持不变(2)甲容器中达到平衡所须要的时间t5min(填、或=)(3)乙中从反应起先到平衡时N2的平均反应速率(注明单位)。(4)分析上表数据，下列关系正确的是_.a.2c1.=3mo1.1.b.1=2c.21=2(5)该温度下，容器乙中，该反应的平衡常数该温度下，容器乙中，该反应的平衡常数K=_(用分数表示)(用分数表示)(mo1.1.)一2»2. (2014届珠海一模，31)(16分)甲醇是一种优质燃料，可制作燃料电池。(1)为探究用C02来生产燃料甲醉的反应原理，现进行如下试验：在体积为11.的密闭容器中，充入1mo1.C02和3mo1.H2,肯定条件下发生反应：C02(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H=-49.0kj/mo1.,测得C02和CH30H(g)的浓度随时间变更如右图。请回答：从反应起先到平衡，氢气的反应速率：V(H2)=.(2X2)能够说明该反应已达到平衡的是能够说明该反应已达到平衡的是A.恒温、恒容时，容器内的压强不再变更.恒温、恒容时，容器内的压强不再变更B.恒温、恒容时，容器内混合气体的密度不再变更.恒温、恒容时，容器内混合气体的密度不再变更C.肯定条件下，.肯定条件下，CO、H2和和CH3OH的浓度保持不变D.肯定条件下，单位时间内消耗.肯定条件下，单位时间内消耗3mo1.H2的同时生成的浓度保持不变的同时生成1mo1.CH3OH下列措施中能使平衡混合物中下列措施中能使平衡混合物中n（CH30H）n（C02）增大的是增大的是。OA.加入催化剂.加入催化剂B.充入.充入He（g）,使体系压强增大，使体系压强增大C.将.将H2O（g）从体系中分别从体系中分别【）降低温度.降低温度求此温度求此温度（U）下该反应的平衡常数下该反应的平衡常数K1.=（计第结果保留三位有效数字计算结果保留三位有效数字）。O另在温度另在温度（12）条件下测得平衡常数条件下测得平衡常数K2,已知，已知t2t1.则，则K2K1.（填填、=或或）（2）以CH30H为燃料（以KOH溶液作电解质溶液）可制成CH30H燃料电池,则充入CH30H的电极为极,充入02电极的反应式为。（3）已知在常温常压下:2CH3OH(1)÷302(g)=2C02(g)+4H20(g)H12C0(g)+02(g)=2CO2(g)H2则Imo1.甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和气态水时反应的AH=。(用含H2的式子表示)3.(2013年惠州一模第31题)(16分)工业上固定和利用C02能有效地减轻温室效应。有一种用C02生产甲醇燃料的方法：C02(g)+3H2(g)CH30H(g)+H20(g)H=-49.0kjmo1.-1.(1)在相同温度和容积不变时，能说明该反应已达平衡状态的是在相同温度和容积不变时，能说明该反应已达平衡状态的是A.n(C02)：n(H2)：n(CH30H)：n(H20)=1：3：1：1B.容器内压强保持不变容器内压强保持不变C.H2的消耗速率与的消耗速率与CH30H的消耗速率之比为的消耗速率之比为3：1D.容器内的密度保持不变容器内的密度保持不变(2)肯定温度时将6mo1.C02和8mo1.H2充入21.的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变更如图所示(实线)。图中数据a(1.,6)代表的意思是：在1min时H2的物质的量是6mo1.。a点正反应速率点正反应速率逆反应速率逆反应速率(填填大于大于、等于等于或或小于小于)。O仅变更某一试验条件时，测得仅变更某一试验条件时，测得H2的物质的量随时间变更如图中虚线所示，曲线I对应的试验条件变更的物质的量随时间变更如图中虚线所示，曲线1对应的试验条件变更是是，曲线H对应的试验条件变更是，曲线H对应的试验条件变更是°O在题给图中绘出加入催化剂对应的曲线。在题绘图中绘出加入催化剂对应的曲线。结合图给实线的数据，计算该温度时反应的化学平衡常数。(写出计第过程)结合图给实线的数据，计算该温度时反应的化学平衡常数。(写出计算过程)(3)甲醉可用以制燃料电池，常用KOH作电解质溶液，负极的电极反应式为：O4. (2014年梅州一模第31题)(16分)银具有优良的物理和化学特性，是很多领域尤其是高技术产业的重要原料。班基法提纯粗锲涉及的两步反应依次为：反应INi(三)+4C0(g)Ni(C0)4(g)H1.<0反应11Ni(CO)4(g)Ni(三)+4C0()H2(D在温度不变的状况下，要提高反应1中Ni(CO)(1)在温度不变的状况下，要提高反应1中Ni(CO)44的产率，可实行的措施有实行的措施有、的产率，可、（2）已知350K下的21.密闭容器中装有100g粗像（纯度98.5%,所含杂质不与Co反应），通入6moICO气体发生反应1制备Ni（CO）4,容器内剩余固体质量和反应时间的关系如右图所示，IOmin后剩余固体质量不再变更。反应I在010min的平均反应速率V（Ni（CO）4）二O若IOmin达到平衡时在右端得到29.5g纯锲，则反应I的平衡常数K1.为多少？（写出计算过程）（3）反应I1.中ZXH（3）反应11中NI220（填、V、=）：若反应11达到平衡后，保持其他条件不变，降低温0（填、=）：若反应11达到平衡后，保持其他条件不变，降低温度，重新达到平衡时度，重新达到平衡时。（双选）a.平衡常数K增大b.CO的浓度减小c.Ni的质量减小d.va.平衡常数K增大b.CO的浓度减小c.Ni的质量减小d.V逆。（双选）逆W（CO）Ni（CO）44增大增大（4）用汲取H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料（用MH）表示），NiO（OH）作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量，长寿命的银氢Iiitk-电池充放电时的总反应为：NiO（OH）+MHNi（OH）2+M电池充电时，阳极的电极反应式为O电池充电时阴极上发生(填氧化或还原)反应.5. (2013东莞市一模)(16分)I.高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应为：Fe203(三)+3C0(g)2Fe(三)+3C02(g)H(1)已知：Fe2O3(三)+3C(石墨)=2Fe(三)+3C0(g)H1.C(石墨)+C02(g)=2C0(g)H2则H=(用含H1.、H2代数式表示)(2)高炉炼铁反应的平衡常数表达式)高炉炼铁反应的平衡常数表达式K=O(3)在C时，该反应的平衡常数K=64,在21.恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡。甲容器中CO的平衡转化率为。下列说法正确的走下列说法正确的是(填编号)0,若容器压强恒定，反应达到平衡状态.若容器压强恒定，反应达到平衡状态B.若容器内气体密度恒定，反应达到平衡状态C.甲容器中.甲容器中CO的平衡转化率大于乙的的平衡转化率大于乙的D.增加II.纳米MgO可用尿素与氯化镁合成。某小组探讨该反应在温度为378398K时的反应(境编号)o.若容器内气体密度恒定，反应达到平衡状态.增加Fe203就能提高就能提高CO的转化率的转化率时间、反应物配比等因素对其产率的影响。请完成以下试验设计表：编号温度/K378378378398反应时间/h3434反应物物质的量配比3:14:14:1试验目的试验和探究试验和探究反应时间对产率的影响。右图为温度对纳米右图为温度对纳米MgO产率(曲线产率(曲线a)和粒径(曲线)和粒径(曲线b)的影响，请归纳出温度对纳米请归纳出温度对纳米MgO制备的影响(写出一条)：)的影响，制备的影响(写出一条)：6. (2012年肇庆二模第31题)(16分)探讨CO、NO、N02等气体的性质，以便消退污染或变废为宝，可以爱护环境、节约资源。试运用所学学问，解决下列问题：(1)生产水煤气过程中有以下反应：Q)C(三)+C02(g)2C0(g)?H1：C0(g)+H20(g)H2(g)+C02(g)?H2：C(三)+H20(g)C0(g)+H2(g)?H3；若平衡表达式为)O()H(220cC0cHcK,则它所对应的化学反应方程式是(填序号)；上述反应？H1.、？H2、?H3之间的关系为。«2)不同温度下反应的平衡常数如右表所示。则)不同温度下反应的平衡常数如右表所示。则？?H2O(填(填)；在)：在500C时，把等物质的量浓度的C时，把等物质的量浓度的CO和和H20(g)充入反应容器，达到)充入反应容器,达到平衡时平衡时c(C0)=0.005mo1.Uc(H2)=0.015mo1.,则,则CO的平衡转化率为的平衡转化率为。O(3)对反应)对反应2N02(g)N204(g)?HVV0,在温度为,在温度为T1.、T2时，时，平衡体系平衡体系N204的体积分数随压强变更曲线如图所示。则的体积分数随压强变更曲线如图所示。则T1.T2(填或V)；增大压强，平衡向(填或)；增大压强，平衡向反应方向移动：反应方向移动；B、C两点的平衡常数两点的平衡常数BC(填(填或V)O或V)。Fe2031.01.0CO1.01.5Fe1.01.0C021.01.0甲mo1.乙mo1.温度/400500800平衡常数K9.94910T1T2N2O4的体积分数PIP2压强/PABC7.(2012年汕头一模，31)(16分)现有三个反应：反应Fe(三)+H2O(g)FeO(三)+H2(g)H1平衡常数为K1.反应C0(g)+H20(g)H2(g)+C02(g)H2平衡常数为K2反应Fe(三)+C02(g)FeO(三)+CO(g)H3平衡常数为K3在不同温度下，部分KI、K2的值如右：(1)K1.的表达式为的表达式为_；依据反应、推导出：依据反应、推导出KI、K2、K3的关系式的关系式K3=_0(2)要使反应在肯定条件下建立的平衡右移，可实行的措施有要使反应在肯定条件下建立的平衡右移，可实行的措施有(填字母填字母)A.缩小容器体积.缩小容器体积B.降低温度.降低温度C.上升温度.上升温度D.运用合适的催化剂.运用合适的催化剂E.设法削减.设法削减H2的量的量F.设法削减.设法削减FeO的量的量(3)800C时，向容积为21.的恒容密闭容器中充入肯定量的CO和H20维持恒温，发生反应，反应过程中测定的部分数据见下表：反应时间minn(C0)mo1.n(H20)/mo1.02461.200.600.900.800.20反应在2min内的平均速率为v(H2O)=;800C时，K2的值为；保持其他条件不变，向平衡体系中再通入保持其他条件不变，向平衡体系中再通入020mo1.H20,与原平衡相比，达到新平衡时，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率转化率_(填增大或减小或不变填增大或减小或不变）。（4）由以上信息推断反应正反应方向为由以上信息推断反应正反应方向为（填放热或吸热填放热或吸热）反应。反应。（5）在恒温恒压密闭容器中通入CO和H20各1mo1.发生反应，当反应达到平衡后，维持温度与压强不变，I1.时再通入各1mo1.的CO和H20的混合气体，请在右图中画出正（V正）、逆（V逆）反应速率在U后随时间I变更的曲线图。8. （2011年汕头一模，31）（16分）由碳的氧化物干脆合成乙醇燃料已进入大规模生产。下图是由二氧化碳合成乙醇的技术流程：汲取池中盛有饱和碳酸钾溶液，把含有二氧化碳的空气吹入汲取池中，汲取池中反应液进入分解池后，向分解池中通入高温水蒸汽，把二氧化碳从溶液中提取出来，在合成塔中和氢气经化学反应使之变为可再生TC700800K12.382.56K20.80循环循环乙醇乙醇H2高温水蒸汽高温水蒸汽N2、02空气空气汲取池汲取池分解池分解池合成塔合成塔燃料乙醇。回答下列问题：（1）写出汲取池中反应的离子方程（2）从分解池中循环运用的物质是(3)工业上还实行以工业上还实行以Co和H和H22为原料合成乙醇，其化学反应方程式为：为原料合成乙醉，其化学反应方程式为：2CO(g)+4H2(g)CH3CH20H(g)+H2O(g),该反应的化学平衡常数表达式，该反应的化学平衡常数表达式K=。O(4)在相同条件下，由CO制取CH3CH20H的平衡常数远远大于由C02制取CH3CH20H的平衡常数。则由CO制取CH3CH20H的优点是使原料有较大的转化率,由C02制取CH3CH20H的优点是。(写出一点即可)(5)在肯定压强下,测得由82制取CH3CH20II的试验数据如下表：依据表中数据分析：温度上升，该反应的平衡常数温度上升，该反应的平衡常数K值值(选填增大、减小或不变增大、减小或不变)；选填；提高氢碳提高氢碳n(H2)n(CO2)比，对生成乙醇比，对生成乙醇(选填不利、有利或无影响堪不利、有利或无影响)。选。9. (2011揭阳二模).科学家始终致力于人工固氮的新方法探讨。最新人工固氮的探讨报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生下列反应：2N2(g)+6H20(1)4NH3(g)+302(g)H=akjmo1.-1.上述反应NH3生成员与温度的关系，常压下达到平衡时测得部分试验数据如下表：温度T/K303313323NH3生成量/(106mo1.)4.85.96.0(1)此合成反应的a0(填V或=)(2)用水稀释)用水稀释0.1mo1.1.一一1氨水，溶液中随着水量的增加而减小的是氨水，溶液中随着水量的增加而减小的是(填字母标号)(填字母标号).c(NH3H20)c(OH一一)B.c(NH4c(NH3H20)+)c(0H-)C.c(H+)c(0H-)D.c(0Hc(H+)一一)(3)城可用于工业制硝酸，其主反应为：)氨可用于工业制硝酸，其主反应为：4NH3(g)+502(g)4N0(g)+6H20(g)HVVO若此反应起始的物质的量相同，则下列关系图正确的是一(填序号)若此反应起始的物质的量相同，则下列关系图正确的是(填序号)在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的物质的量浓度如下表：5006007008001.52.03.0456083334362202837121522温度(K)C02转化率%n(H2)n(CO2)NH3的含量时间12001000,C时间NO的含量1105Pa10105Pa02的含量时间100Oc无催化剂100(Te有催化剂H20的含量时间12001000,CD)O()H(K22OcHcCOc时间/浓度起始第2min第4min第6min第8minC(NH3)(mo1./1.)0.80000.60000.30000.30000.7000c(02)(mo1./1.)1.600a0.97500.97501.475c(NO)(mo1./1.)0.0000.20000.50000.50000.1000反应在第2min到第4min时，02的平均反应速率为mo1.(1.min)反应在第反应在第2min时变更了条件，变更的条件可能是时变更了条件，变更的条件可能走在第在第6min时，变更了反应的条件，该平衡向时，变更了反应的条件，该平衡向移动移动(填填左左或或右右)。O10. (2011届珠海二模，31)(16分)肯定温度下在体积为51.的密闭容器中发生可逆反应。(II)若某可逆反应的化学平衡常数表达式为若某可逆反应的化学平衡常数表达式为(1)写出该反应的化学方程式：写出该反应的化学方程式：(2)能推断该反应肯定达到化学平衡状态的依据是能推断该反应肯定达到化学平衡状态的依据是(填选项编号填选项编号)OOA.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变更容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变更C.容湍中气体的密度不随时间而变更容器中气体的密度不随时间而变更E.消耗消耗nmo1.H2的同时消耗的同时消耗nmo1.COB.V正D.容器中总的物质的量不随时间而变更容器中总的物质的量不随时间而变更正（H20）=v逆逆（H2）（II）某高温下，若该51.密闭容器中加入的是2mo1.Fe（三）与1.OOmo1.H20（g）,t1.秒时，H2的物质的量为0.20mo1.,到第t2秒时恰好达到平衡,此时到的物质的量为0.50mo1.o（1） tt2这段时间内的化学反应速率v（H2）=（2）计算该可逆反应t2达到平衡时的K值。（要求写出计算过程）（3）该反应的逆反应速率随时间变更的关系如右图。该反应的逆反应速率随时间变更的关系如右图。H时变更了某种条件，变更的条件可能是是、时变更了某种条件，变更的条件可能、OO（填写填写2项项）参考答案参考答案1.（16分）I.H=（a+3b-c）（3分）II.（1）c（3分）：I5（2分）；3 3）0.2mo1.1.-1.min-1（2分，数据1分，单位1分）（4）c（3分）；K=4/81（3分）2.（每空2分）（1）0.225mo1.（1.min）ACCD5.33（2）负；302+12c3.（16分）（1）BC（3分，只选B或C得1分，全对得3分，凡其它有错答案不得分）（2）大于（1分）上升温度(2分)增大压强(2分)(2分)(4分)C02(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)c(起)(mo1./1.)34 00c(mo1./1.)1311c(平)(mo1./1.)2111K=c(CH30H)c(H20)/c(C02)c3(H2)-+6H20=120H-(02+4e一+2H2O=4OH一也算对)(H1H2)2)()0()(242223HcC0c0Hc0HCHCHc=1(mo1./1.)1(mo1./1.)/13(mo1./1.)2(mo1./1.)=0.51.2/mo1.2(三段式正确得1分，平衡常数表达式1分，带单位表达式1分，计算结果含单位1分)(3)CH30H+80H4.(16分)(1)增大CO浓度，加压。(各1分共2分)0.05mo1.1.-6e-=C032-+6H20(2分，未配平扣1分)Ni(三)+4C0(g)起始GnoD(1分)变更(mo1.)1平衡(InoI)2(mo1/1.)1-Imin-I(2分)6041(1分)1(1分)平衡0.5K=cNi(CO)4c4(CO)=0.5/14=0.5(2分)(2)>(2分)be(2分)(3)Ni(0H)2+0HNi(C0)4(g)e-=NiO(OH)+H20(2分)还原(1分)5.(16分)1.(1)H1-3H2(2分)(2)(3分)(3)60%(2分)B(2分)II.温度对产率的影响(2分)4:1(1分)(1分)在378398K(1分)，生成的纳米VgO的粒径大小无明显变更（合理则给分）（2分）或者：在378K398K（1分），随温度的上升，产率增大（2分）383K较低温度下有利于形成较小的颗粒（3分）6.（16分）（1）（4分）（2分）?H1+?H2=?H3（或？H2=?H3-?H1,或?H1=?H3-?H2（2分）（2）（5分）V（2分）75%（3分）（3）（7分）V（3分）正（2分）>（2分。平衡常数只与温度有关，与压强无关）o7.（1）K1.=c（H2）/c（H20）（2分）；K1/K2（2分）（3）0075InoI1.1（2分）放热（2分）（5）见右边图所示（2分，速率变更正确1分，平衡速率与原平衡速率相等1分）8、（1）C02+C03（2）K2C03（3分）（3分）（4）C02原料易得等（3分）（其它合理答案均可给分）（5）减小（2分）有利（2分）9.（16分）>（2分）（2）AD（3分）BD（3分）0.1875（3分）上升温度（或运用催化剂）（3分）左（2分）10.（I）（1）C（三）+H20（g）C0（g）+H2（g）（3分）（2）A、B、C（3分）（三）（1）0.06（t2-t1.）mo1.1.-1.s-1（2分）（2）K=1.OO;（4分）（过程略，答题不规范酌情扣分）（3）运用了催化剂、上升了温度、增大了H2的浓度（任答2条，各2分）（2）CE（2分）增大（2分）一Imin-I（2分）2-+H20=2HC03-（3分）