高中化学知识点总结《化学平衡》试题预测（2019年最新版） - 高考化学题库

高中化学知识点总结《化学平衡》试题预测（2019年最新版）(十)

2019-06-25 22:14:17 【大中小】

1、填空题  （16分）工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：

（1）工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。t℃时，往10L密闭容器中充入2mol CO和3mol水蒸气。反应建立平衡后，体系中c(H2)=0.12mol·L-1。则该温度下此反应的平衡常数K=    （填计算结果）。
（2）合成塔中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知，表中T1   300℃（填“>”、“<”或“=”）。

T/℃	T1	300	T2
K	1.00×107	2.45×105	1.88×103

（3）氨气在纯氧中燃烧生成一种单质和水，科学家利用此原理，设计成“氨气-氧气”燃料电池，则通入氨气的电极是         （填“正极”或“负极”）；碱性条件下，该电极发生反应的电极反应式为                      。
（4）用氨气氧化可以生产硝酸，但尾气中的NOx会污染空气。目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水，反应机理为：
CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H= －574kJ·mol－1
CH4(g)+4NO(g)＝2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H= －1160kJ·mol－1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为                                       。
（5）某研究小组在实验室以“Ag-ZSM-5”为催化剂，测得将NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图。据图分析，若不使用CO，温度超过775K，发现NO的转化率降低，其可能的原因为                                   ；在n(NO)/n(CO)=1的条件下，应控制的最佳温度在      左右。

参考答案：（1）（2分）1       （2）（2分）＜
（3）（4分）负极（2分）     2NH3 — 6e- + 6OH- =N2 +6H2O （2分。化学式1分、配平1分）
（4）（3分）CH4(g)+2NO2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g)+N2(g)  △H＝－867kJ/mol （方程式2分，
△H数值1分）
（5）（5分）该反应是放热反应（1分），当在775K反应达到平衡后继续升高温度（1分），平衡向逆（左）方向移动，NO转化率降低（1分）    870K（2分。写860-875K之间任意数值均给分）

本题解析：（1）根据“三段式”进行计算：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
初始浓度（mol?L?1） 0.2    0.3        0     0
转化浓度（mol?L?1） 0.12   0.12      0.12   0.12
平衡浓度（mol?L?1） 0.08   0.18      0.12   0.12
平衡常数K=0.12×0.12÷（0.08×0.18）=1。
（2）因为该反应△H<0，为放热反应，所以温度升高，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，T1的平衡常数大于300℃时平衡常数，所以T1 < 300℃。
（3）燃料电池中，O2为正极，燃料为负极，所以通入氨气的电极是负极；NH3失去电子生成的单质为N2，所以电极方程式为：2NH3 — 6e- + 6OH- =N2 +6H2O
（4）NO2被还原为N2，则CH4被氧化为CO2，写出化学方程式并配平，CH4(g)+2NO2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g)+N2(g)，根据盖斯定律求出焓变，△H=1/2△H1+1/2△H2=－867kJ?mol?1，可得热化学方程式。
（5）0~775K，为反应建立化学平衡的过程，775K时达到平衡，温度继续升高，NO的转化率减小，说明正反应为放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动。
考点：本题考查平衡常数的判断及计算、燃料电池原理、热化学方程式的书写、化学平衡移动。

本题难度：困难

2、填空题  T℃时在2L密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示，3分钟时达到平衡；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，Y的体积百分含量与时间的关系如图2所示。

（1）容器中发生的反应可表示为______ ________ ________ __
（2）反应进行的前3 min内，用X表示的反应速率 v(X)＝____________mol/(L·min)
（3）保持其他条件不变，升高温度，该反应的化学平衡将向________方向移动（填“正反应”或“逆反应”）
（4）①若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是____________
②一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高气体Y的转化率，可以采取的措施是__________（填字母代号）。
a．高温高压    b．加入催化剂    c．减少Z的浓度    d．增加气体Y的浓度

参考答案：

本题解析：略

本题难度：一般

3、选择题在1 L定容的密闭容器中，可以证明可逆反应N2 + 3H2 2NH3已达到平衡状态的是
A．c（N2）：c（H2）：c（NH3）= 1 : 3 : 2
B．一个N≡N 断裂的同时，有3个H—H生成
C．其他条件不变时，混合气体的密度不再改变
D．v正（N2）= 2 v逆（NH3）

参考答案：B

本题解析：A、当各物质的浓度之比符合化学计量数之比时不一定是平衡状态，错误；B、断裂1个N≡N代表正反应速率，同时有3个H—H生成，代表逆反应速率，且符合化学计量数之比，证明已达化学平衡状态，正确；C、在定容的容器中，气体的质量不变，体积不变，所以气体的密度一直不变，不能判断化学平衡是否到达，错误；D、逆反应氨气的反应速率是正反应氮气的反应速率的2倍，错误，答案选B。
考点：考查化学平衡状态的判断

本题难度：一般

4、填空题温度为T时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，反应PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据如图：

下列说法正确的是
A．反应在前50 s 的平均速率v(PCl3)＝0.0032 mol·L－1·s－1
B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl3)＝0.11mol·L－1，则反应的△H＜0
C．相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0mol Cl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%
D．相同温度下，起始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20mol PCl3和0.20 mol Cl2，反应达到平衡前v(正)＞v(逆)

参考答案：D

本题解析：A、反应在前50 s 的平均速率v(PCl3)＝0.16÷2÷50="0.0016" mol·L－1·s－1,错误；B、平衡时c(PCl3)＝0.20÷2=0.10mol·L－1，升高温度其浓度增大，平衡正向移动，反应吸热，错误；C、相同温度下，起始时向容器中充入1.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2时与元平衡为等效平衡， PCl3的转化率小于80% ，充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2，压强增大平衡向生成PCl5方向移动，PCl3的转化率增大，错误；
PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)
始量      1          0       0
转化量   0.2         0.2     0.2
平衡量   0.8         0.2     0.2
k=(0.2/2×0.2/2)÷0.8/2=0.025
此时浓度熵Q=(0.2/2×0.2/2)÷1.0/2=0.02＜0.025，平衡正向移动，v(正)＞v(逆)，正确。
考点：考查化学平衡有关问题。

本题难度：一般

5、选择题对达到平衡状态的可逆反应：A＋BC+D，若t1时增大压强，正、逆反应速率变化如图所示（ν代表反应速率，t代表时间），下列有关A、B、C、D的状态叙述中正确的是

[? ]
A．A、B、C是气体，D不是气体
B．A、B是气体，C、D有一种是气体
C．C、D是气体，A、B有一种是气体
D．C、D有一种是气体，A、B都不是气体

参考答案：C

本题解析：

本题难度：一般

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