高中化学知识点总结《化学平衡》考点巩固（2017年最新版） - 高考化学题库

高中化学知识点总结《化学平衡》考点巩固（2017年最新版）(八)

2017-03-02 22:59:11 来源:91考试网作者:www.91exam.org 【大中小】

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1、简答题硫酸生产主要有硫磺法和硫铁矿法等，这两种制法均经过催化氧化步骤．
（1）钒触媒（V2O5）能加快SO2的氧化速率，此过程中SO2先与V2O5反应生成V2O4．该过程的化学方程式可表示为______．
（2）为测定过程中混合气的SO2体积分数，选用0.0500mol/LI2的标准溶液、淀粉溶液进行测定．已知：V（耗用I2标准溶液）=10.00mL，V（采集烟气）=100.0mL（已折算为标准状况），则烟气中SO2的体积分数为______．
（3）一定温度时，SO2的平衡转化率（α）与体系总压强（p）的关系如图所示．试分析工业生产中采用常压的原因是______．
（4）在温度相同、体积均为1L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下．
已知：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）；△H=-98.3kJ?mol-1．

容器

甲

乙

丙
反应物投入量
2molSO2、1molO2
2molSO3
mmolSO2、nmolO2、pmolSO3
c（SO3）/mol?L-1
1.4
1.4
1.4
能量变化
放出akJ
吸收bkJ
吸收ckJ
SO2或SO3的转化率
α1
α2
12.5%

则α1+α2=______，p=______mol，b+c=______kJ． 91考试网

参考答案：（1）SO2先与V2O5反应生成V2O4，V2O5参与反应作氧化剂，本身被还原为V2O4则二氧化硫被氧化为三氧化硫，
故答案为：SO2+V2O5?V2O4+SO3；
（2）根据公式n=c×v，I2的物质的量为n=0.0500mol/L×0.01L=5×10-4mol，根据反应：
? SO2 +I2 +2H2O=H2SO4+2HI
?5×10-4mol?5×10-4mol
标准状况下的体积为5×10-4mol×22.4L/mol=1.12×10-2L．V（采集烟气）=100.0mL（已折算为标准状况），则烟气中SO2的体积分数为0.0112L0.1L=0.112．故答案为：0.112；
（3）当压强为0.1KPa时，SO2的转化率为0.90，SO2的转化率已很高，当压强为1.0KPa时，SO2的转化率为0.95；
此时，对设备、能源都有很高的要求，压强的增加引起SO2转化率的变化并不明显，经济上不划算，
故答案为：在常压时，SO2的转化率已很高，若加压，则对设备、能源等有较高的要求，经济上不划算；
（4）在温度相同、体积均为1L的三个密闭容器中，SO3的物质的量均为1mol．化学平衡状态的达到与化学反应途径无关．在相同的条件下，可逆反应，无论从正反应开始还是从逆反应开始，还是从既有反应物又有生成物开始，达到的化学平衡状态是相同的，平衡混合物中各组成物质的百分含量保持不变，就是等效平衡．三个密闭容器，保持恒温、恒容，最终c（SO3）=1.4?mol?L-1．三个容器中的反应为等效平衡．体积均为1L，最终n（SO3）=1.4?mol．
甲? ?2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）；△H=-98.3kJ?mol-1．
起始量（mol）? 2? ? 1? ? ? 0
变化量?（mol）? 1.4? 0.7? 1.4-98.3kJ×1.42=68.81KJ?
平衡量?（mol）? ?0.6? ? 0.3?
故a=68.81，α1=1.4?2=0.7，
乙容器保持恒温、恒容，和甲容器中反应为等效平衡．故b=98.3kJ×（2-1.4）/2=29.49kJ．该反应从三氧化硫开始，α2=2-1.42=0.3，α1+α2=0.7+0.3=1．
丙? 2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）；△H=-98.3kJ?mol-1．吸收ckJ说明反应从逆反应方向开始．
起始量（mol）?m?n? ?p
变化量?（mol）?0.2?0.1?1.4÷（1-12.5%）-1.4?
平衡量?（mol）?m+0.2?n+0.1? 1.4?
P=1.4÷（1-12.5%）=1.6，c=98.3kJ×（1.6-1.4）/2=9.83
b+c=29.49+9.83=39.32kJ，
故答案为：1；1.6；39.32．

本题解析：

本题难度：一般

2、填空题  （10分）1000℃时，硫酸钠可与氢气发生反应: Na2SO4(s)＋4H2(g) Na2S(s)＋4H2O(g)。请回答下列问题：

（1）上述反应的平衡常数表达式为：                           。
（2）上述反应在三个不同条件下进行，与曲线a比较，b和c分别仅改变一种反应条件，其中H2的浓度随时间的变化如图所示。

①则曲线b改变的条件为
②该反应的△H___0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（3）该温度下，向2 L盛有1.42 g Na2SO4的密闭恒容容器中通入H2，5 min
后测得固体质量为1.10 g。
①则该时间范围内的平均反应速率v(H2)＝          。
②能说明该反应已达到平衡状态的是        （填字母，下同）。
A．容器内压强保持不变
B．容器内气体密度保持不变
C．c(H2)＝c(H2O)
D．v正(H2)＝v逆(H2O)

参考答案：
（1）c 4(H2O)/ c 4(H2)
（2）①使用催化剂 ② ＞。
（3）①0.002 mol/(L．min) ； ②B、D 。

本题解析：：（1）根据题给化学方程式结合平衡常数表达式的书写原则写出上述反应的平衡常数表达式为：c4(H2O)/c4(H2)；（2）①根据题给图像分析，与曲线a比较，曲线b缩短了达平衡的时间，氢气的平衡浓度未发生变化，则曲线b改变的条件为使用催化剂；②与曲线a比较，曲线c缩短了达平衡的时间，氢气的平衡浓度减小，则曲线c改变的条件为升高温度；温度升高，达平衡时间缩短，平衡时H2浓度减少，说明升高温度平衡向正反应方向移动。该反应的△H＞0；（3）①该温度下，向2L盛有1.42g Na2SO4的密闭容器中通入H2,5min后测得固体质量为1.10g，固体质量减少0.32g，利用差量法计算，则该时间范围内参加反应氢气的物质的量0.02mol，根据v=△n/V△t计算，则该时间范围内的平均反应速率v(H2)=0.002mol/(L.min)；②A、该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，容器内压强不随反应的进行而变化，不能作为平衡标志，错误；B、容器内气体密度随反应的进行而变化，密度不变已达平衡，正确；C、达平衡后c(H2)和c(H2O)不一定相等，错误；D、v正(H2)=v逆(H2O)，说明反应已达平衡，正确；答案选B、D。
考点：化学平衡常数、反应速率

本题难度：一般

3、选择题 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是工业制硫酸的主要反应之一。一定温度下，在甲、乙、丙、丁四个容器体积均为2 L的恒容密闭容器中投料，其起始物质的量及含硫反应物的平衡转化率如下表所示：

		甲	乙	丙	丁
起始物质的量	n(SO2)/mol	0.40	0	0.80	0.02
	n(O2)/mol	0.24	0	0.48	0.04
	n(SO3)/mol	0	0.40	0	0.40
含硫反应物的平衡转化率%		80	1	2	3

下列判断中，正确的是
A．乙中SO3的平衡转化率为

1=20%
B．平衡时，丙中c(SO3)是甲中的2倍
C．平衡时，

1
D．该温度下，平衡常数的值为400

参考答案：CD

本题解析：对于甲，由于SO2的转化率是80%，所以平衡时各种物质的物质的量分别是：n(SO2)=0.08mol；n(O2)=0.08mol；n(SO3)=0.32mol；所以在该温度下的化学平衡产生K=。温度不变，化学平衡常数就不变。A．由于反应是在恒温恒容条件下进行的，对于相当于开始加入n(SO2)=0.4mol；n(O2)=0.2mol；n(SO3)="0" mol。由于氧气的浓度比甲小，所以SO2的转化率小于80%，即SO3的转化率1>20%,错误；B.对于丙由于开始加入的二氧化硫和氧气的物质的量是甲的二倍，增大了反应物的浓度，平衡正向移动，SO2的转化率增大，。但是平衡移动的趋势是微弱的，所以平衡时丙中c(SO3)比甲中的2倍要小的多，错误；C．由于丁中开始加入的各种物质的物质的量分别是：n(SO2)=0.02mol；n(O2)=0.04mol；n(SO3)="0.4" mol，可以等效转化，认为SO3是反应产生的，则其等效开始状态是n(SO2)=0.42mol；n(O2)=0.24mol；n(SO3)="0" mol，氧气的浓度不变，而增大了SO2的浓度。增大反应物的浓度，能够使其它反应物的转化率提高，而其本身的转化率反而降低，所以平衡时，3<1，正确；D．根据选项A的计算可知该温度下，平衡常数的值为400，正确。
考点：考查物质的量浓度对化学平衡移动的影响、等效平衡、物质的转化率的比较和平衡产生的计算。

本题难度：困难

4、填空题  （12分）在一定条件下，存在如下反应：2SO2(g)+ O2 (g) 2SO3(g)；ΔH<0
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式K=
(2)升高温度，该反应K值      ，SO2转化率       ，正反
应速率     （填增大、减小或不变）
(3)600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间是

(4)据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因
是___________________（用文字表达），10min到15min的曲线变化的原因可能是            （填编号）。
A．加了催化剂
B．缩小容器体积
C．降低温度
D．增加SO3物质的量

(5)在25℃下，将amol/L的氨水与0.01mol/L的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-)，则溶液显_______性（填“酸”“碱”或“中”）；用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=__ ____ 。

参考答案：（12分）
（1）（1分）

6.减小、减小、增大（各1分，共3分）（3）15-20min和25-30min （2分）
（4）增大O2浓度（通入O2)（1分） AB（2分）
(5)中（1分） Kb=10-9/(a-0.01)mol·L-1.（单位不算分，2分）

本题解析：略

本题难度：困难

5、选择题实验证明：若用电解熔融KCl制钾，发现钾熔于熔融KCl中难分离，且电解过程中容易发生爆炸事故等。因而工业不用电解熔融KCl制钾，而用金属钠与KCl共熔置换制钾：
Na(l)＋KCl(l)NaCl(l)＋K(g) △H＞0。下面是四种物质的熔沸点：

	K	Na	KCl	NaCl
熔点/℃	63.6	97.8	770	801
沸点/℃	774	882.9	1500	1413

根据平衡移动原理，可推知用Na与KCl反应制取金属钾的适宜温度是
A．低于770℃ B．约850℃ C．高于882.9℃ D．1413～1500℃

参考答案：

本题解析：

本题难度：一般

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