微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取公务员、事业编、教师等考试资料40G!
1、填空题 (11分)已知N2O4 (g)
?2NO2 (g)?ΔH<0,
(1)现将1 mol N2O4 充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________。

(2)若在相同温度下,上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行,平衡常数________(填“增大”、“不变”或“减小” )。反应3s后NO2的物质的量为0.6mol,则0~3s内的平均反应速率v(N2O4)=________mol·L-1·S-1。
(3)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25℃时,将amol NH4NO3溶于水,溶液显酸性,原因是?(用离子方程式表示)。向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中的水的电离平衡将______(填”正向”“不”或“逆向”)移动。
参考答案:(2分)(1)a、d
(4分)(2)不变? 0.1mol·L-1·s-1
(5分)(3)NH4++H2O
NH3·H2O+H+?逆向
本题解析:(1)化学反应平衡的判断可从以下几方面考虑:体系中所有反应物和生成物的质量(或浓度)保持不变,正反应速率等于逆反应速率。对于N2O4 (g)
?2NO2 (g),反应后体积变大,a密度不变,说明体积不变,故平衡;bΔH=E生-E反,ΔH不随时间的变化,但会随着化学计量数的变化而变化;c化学平衡应该是正逆反应速率相等,而图中表示的都是正反应速率;dN2O4的转化率不变,也说明了化学反应达到平衡。
(2)化学平衡常数只是温度的函数,故温度不变,平衡常数就不变。
N2O4 (g)
?2NO2 (g)
n前?1?0
n反?0.3 ?0.6
n后?0.7? 0.6
V(N2O4)=0.3molL_1/3s=0.1molL_1/s
(3)NH4NO3是强酸弱碱盐,故水溶液铵根会水解,使溶液显酸性,方程式为NH4++H2O
NH3·H2O+H+,氨水是弱碱,弱碱是抑制水的电离,故水的电离平衡将逆向进行。
点评:此题考核了化学反应平衡的判断,也考核了化学平衡常数的知识和电离水解知识,要牢记盐类的水解促进水的电离,弱酸弱碱的电离抑制水的电离。
本题难度:一般
2、填空题 甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上一般采用两种方法制备甲醇:
反应Ⅰ:CO(g) + 2H2 (g)
CH3OH (g)?DH1
反应Ⅱ:CO2(g)+ 3H2(g)?
?CH3OH (g)+H2O(g)?DH2
① 下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度
| 250℃
| 300℃
| 350℃
|
K
| 2.041
| 0.270
| 0.012
|
由表中数据判断DH1_______________0(填“<”、“=”或“>”)。
② 某温度下,将2molCO和6molH2充入2L密闭容器中充分反应,4分钟后反应达到平衡,测得CO的物质的量为0.4mol,则CO的反应速率为________________,此时的压强是反应前压强的___________倍。
(2)反应Ⅱ的平衡常数表达式为____________________,为了加快反应Ⅱ的反应速率,并且提高H2的转化率,采取的措施是_______________(填写正确选项的字母)。
a.增大CO2的浓度? b.增大H2的浓度
c.增大压强? d.加入催化剂
(3)工业上利用CO与水蒸气的反应,将有毒的CO转化为无毒的CO2,书写有关热化学反应方程式__________________________________。该反应在830K下进行时,初始浓度到达平衡的时间有如下的关系:
CO的初始浓度(mol/L)
| 2
| 4
| 1
| 3
|
H2的初始浓度(mol/L)
| 3
| 2
| 3
| 3
|
时间(min)
| 8
| 6
| 12
| n
|
?
则n 为________min。
(4)近年来,科研人员新开发出一种甲醇和氧气以强碱溶液为电解质溶液的新型手机电池。该电池中甲醇发生反应的一极为______极、其电极反应式为_________________。
(5)用该电池作电源,用惰性电极电解饱和NaCl溶液时,每消耗0.2mol CH3OH,阴极产生标况下气体的体积为?L。
参考答案:(1)①<(1分);?② 0.2mol/(L·min) (1分),? 0.6(2分);
(2)K= c(CH3OH ) ·c(H2O) / c(CO2) ·c3(H2) (1分),? a、c(1分);
(3)CO(g)+ H2O(g)
CO2(g)+H2(g)?DH = DH 1 - DH 2(2分)、? 4(2分);
(4)负(1分),? CH3OH – 6e- + 8OH-? = CO32- + 6H2O(2分);
(5)13.44(2分)。
本题解析:分析题意随温度升高,平衡常数K减小,所以反应放热;
CO(g) + 2H2 (g)
CH3OH (g)
初始(mol):? 2? 6? 0
变化量(mol):1.6? 3.2? 1.6
平衡量(mol):0.4? 2.8? 1.6
平衡时气体的总量为0.4+2.8+1.6=4.8mol;为原来的4.8/8=0.6倍,则压强为原来的0.6倍;(3)由盖斯定律可知反应Ⅰ-Ⅱ,可得反应CO(g)+ H2O(g)
CO2(g)+H2(g)?DH = DH 1 - DH 2,表中
CO的初始浓度(mol/L)
2
4
1
3
H2的初始浓度(mol/L)
3
2
3
3
时间(min)
8
6
12
n
?
H2的初始浓度相同,CO的浓度为2:1时,所用时间为2:3,则当CO的浓度为2:3时,所用时间为2:1,则n=4;(4)负? CH3OH – 6e- + 8OH-? = CO32- + 6H2O;(5)每消耗0.2mol CH3OH,转移的电子为1.2mol,电解池的阴极反应为2H++2e-=H2↑所以产生的气体为0.6mol,标况下的体积为13.44L.
本题难度:困难
3、选择题 在25℃时建立下列平衡:2NO2?N2O4△H<0,若把烧瓶置于100℃的沸水中,下列情况:
①颜色?②平均摩尔质量?③质量?④压强?⑤密度,
其中达到新平衡前不变的是( )
A.③⑤
B.③④
C.②④
D.①③
参考答案:升高温度,化学平衡向着吸热方向进行,所以化学平衡2NO2?N2O4向左进行.
①化学平衡2NO2?N2O4向左进行,生成二氧化氮浓度增大,颜色加深,发生改变,故①错误;
②化学平衡2NO2?N2O4向左进行,质量守恒,所以总的物质的量增大了,所以平均摩尔质量要减小,会发生改变,故②错误;
③化学平衡2NO2?N2O4向左进行,但是气体的总质量是守恒的,所以质量不变,故③正确;
④化学平衡2NO2?N2O4向左进行,质量守恒,所以总的物质的量增大了,所以压强会发生改变,故④错误;
⑤化学平衡2NO2?N2O4向左进行,气体的总质量是守恒的,烧瓶的体积也是不变的,所以密度不变,故⑤正确;
故选:A.
本题解析:
本题难度:简单
4、填空题 一定温度下,向如图所示带有可移动活塞的密闭容器中充入2 L SO2和1 L O2的混合气体,发生如下反应2 SO2 (g) + O2 (g)
2 SO3 (g) 。

(1)若活塞可自由移动,平衡后,活塞停止在“2.1”处,则该反应中SO2的转化率为____?____。
(2)若开始时,充入容器的起始物质分别是
①2 L SO2和1 L O2;
②2 L SO3 (g) 和 1 L N2 ;
③1 L SO2、1 L O2和 1 L SO3 (g),
使活塞固定在“3”处,达到平衡后,容器中SO3 (g)占反应混合物的体积分数的大小关系是:
?(用序号和“<”、“=”、“>”表示)。
(3)向(1)平衡后的容器中充入0.2 mol 的SO3,活塞移动后再次达到平衡时,测得此过程中从外界共吸收了1.96 kJ 的热量。
写出SO2发生氧化反应的热化学方程式:________?。
参考答案:(1)90%
(2)①=②>③
(3)2 SO2 (g) + O2 (g)
2 SO3 (g)?△H=-196 kJ?mol-1
本题解析:(1)2 SO2 (g) + O2 (g)
2 SO3 (g)
起始量? 2? 1? 0
变化量? 2x? x? 2x
平衡量? 2-2x? 1-x? 2x
(2-2x)+( 1-x)+2x=2.1;x=0.9
则该反应中SO2的转化率=
(2)反应为恒容条件下的可逆反应,2 L SO2和1 L O2的充入相当于2 L SO3 (g)的充入,为等效平衡;而2 L SO3 (g)充入在恒容条件下相当于2 L SO3 (g) 和 1 L N2 充入,所以①②为等效平衡,容器中SO3 (g)占反应混合物的体积分数相等;1 L SO2、1 L O2和 1 L SO3 (g)的充入方式相当于2L SO2、1.5 L O2的充入,相当于①达到平衡后再充入0.5L的O2平衡向正反应方向移动,容器中SO3 (g)占反应混合物的体积分数大于①②;
(3)恒温、恒压,可逆反应中投料量成比例关系的反应互为等效平衡,所以,(1)达到平衡后再投入0.2 mol 的SO3的反应为等效平衡,此过程SO3的转化率为10%,即0.02 mol 的SO3反应达到平衡,吸收热量1.96 kJ,固SO2发生氧化反应的热化学方程式:
2 SO2 (g) + O2 (g)
2 SO3 (g)?△H=-196 kJ?mol-1
本题难度:简单
5、填空题 (6分) 右图表示800℃时,一个反应体系内A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化的情况,t是反应时间。请回答:
(1)该反应的反应物是______。
(2)该反应的化学方程式为_?_____。
(3)达到平衡状态的所需时间是2min,则该2min内A物质的平均反应速率为___? ____。
参考答案:(1)A (2)2A
?B + 3C?(3)0.4 mol·mol-1·min-1
本题解析:略
本题难度:简单