高考化学平衡大题训练【复习准备】

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1、1.甲醇是基本有机化工原料甲醇及其可制得产品的沸点如下名称 甲醇 二甲胺二甲基甲酰胺 甲醚碳酸二甲酯结构简式CH3OH(CH3)2NH(CH3)2NCHOCH3OCH3(CH3O)2CO沸点() 64.7 7.4 15324.9 90（1）在425、A12O3作催化剂，甲醇与氨气反应可以制得二甲胺二甲胺显弱碱性，与盐酸反应生成（CH3）2NH2Cl，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 （2）甲醇合成二甲基甲酰胺的化学方程式为：2CH3OH+NH3+CO（CH3）2NCHO+2H2OH若该反应在常温下能自发进行，则H 0 （填“”、“”或“=“）（3）甲醇制甲醚的化学方程式为：2CH3OHCH3O

2、CH3+H2OH一定温度下，在三个体积均为1.0L 的恒容密闭容器中发生该反应容器编号温度/起始物质的量/mol平衡物质的量/molCH3OHCH3OCH3H2O3870.20x3870.40y2070.200.0900.090x/y=已知387时该反应的化学平衡常数K=4若起始时向容器I中充入0.1mol CH3OH、0.15mol CH3OCH3和0.10mol H2O，则反应将向 （填“正”或“逆”）反应方向进行容器中反应达到平衡后，若要进一步提高甲醚的产率，可以采取的措施为 （4）以甲醇为主要原料，电化学合成碳酸二甲酯工作原理如图所示电源负极为 （填“A”或“B“），写出阳极的电极反应

3、式 若参加反应的O2为 1.12m 3（标准状况），则制得碳酸二甲酯的质量为 kg2.(16分)研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。(1)CO可用于炼铁，已知：Fe2O3(s)3C(s)2Fe (s)3CO(g) H 1489.0 kJ mol1，C(s) CO2(g)2CO(g) H 2 172.5 kJmol1， 则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为 。 (2)CO与O2设计成燃料电池(以KOH溶液为电解液)。该电池的负极反应式为 。(3)CO2和H2充入一定体积的恒容密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO2(g) 3H2(g) CH3OH(g) H2O

4、(g) 测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图5。 该反应的H 0(填“大于或小于”)，曲线I、对应的平衡常数大小关系为K K (填“、或”)。一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。容 器甲乙反应物投入量1 mol CO2、3 mol H2a molCO2、3a molH2、b molCH3OH(g)、b molH2O(g)若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则b的取值范围为 。(4)利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时

5、，在不同催化剂(I、II、III)作用下，CH4产量随光照时间的变化如图6。在015小时内，CH4的平均生成速率I、II和III从小到大的顺序为 (填序号)。光照时间/h 反应温度/图6 图7(5)以TiO2Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图7。当温度在 范围时，温度是乙酸生成速率的主要影响因素。Cu2Al2O4可溶于稀硝酸，稀硝酸还原产物为NO，写出有关的离子方程式 。3.（16分）甲醇是一种很好的燃料，工业上用CH4和H2O（g）为原料，通过反应和来制备甲醇请回答下列问题：（1）将1.0mol CH4和2.0

6、mol H2O（g）通入反应室（容积为100L）中，在一定条件下发生反应：CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）（）CH4的转化率与温度、压强的关系如图1所示已知100时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示的平均反应速率为 图中的p1 p2（填“”、“”或“=”），100时的平衡常数为 该反应的H 0，S 0（填“”、“”或“=”）（2）在压强为0.1MPa条件下，a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO（g）+2H2（g）H0 （）若容器的容积不变，下列措施可增大甲醇产率的是 （填序号）A升高温度B将CH3OH（g）从体系中分离出

7、来C恒容下充入He，使体系的总压强增大D再充入a mol CO和3a mol H2为了寻找合成甲醇的适宜温度和压强，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在了下面的实验设计表中实验编号T（）n（CO）/n（H2）（MPa）11500.12n53350m5a表中剩余的实验数据：n= ，m=b根据反应的特点，如图是在压强分别为0.1MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线，请指明图2中的压强px= MPa 图1 图24.（14分）氮可形成多种氧化物，如NO、NO2、N2O4等。（1）电解NO制备NH4NO3，其工作原理如右图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是_，理

8、由是：_。（2）实验室可用NaOH溶液吸收NO2，反应为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2 mol NaOH的水溶液与0.2 mol NO2恰好完全反应得1L溶液A，溶液B为0.1mol/L的CH3COONa溶液，则两溶液中c（NO3）、c（NO2）和c（CH3COO）由大到小的顺序为 （已知HNO2的电离常数Ka=7.110-4 mol/L，CH3COOH的电离常数K a=1.710-5mol/L）。可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是 。a向溶液A中加适量水 b向溶液A中加适量NaOH c向溶液B中加适量水 d向溶液B中加适量NaOH（3）100时，将0.400

9、 mol 的NO2气体充入2L抽空的密闭容器中，发生反应2NO2(g)N2O4(g) H 0若反应在5L的密闭容器中进行，1min后达到平衡，测得Fe2O3在反应中质量减少3.2g。则该段时间内CO的平均反应速率为 _ 。 若该反应在恒温恒压容器中进行，能表明该反应达到平衡状态的是_(选填序号)aCH4的转化率等于CO的产率 b混合气体的平均相对分子质量不变cv（CO）与v（H2）的比值不变 d固体的总质量不变该反应达到平衡时某物理量随温度变化如右图所示，当温度由T1升高到T2时，平衡常数KA KB（填“”、“ a点从b点到c点，混合溶液中一直存在：c(Na+)c(NO)c(OH) c(H+)

10、15.I、用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：CH4(g)+4NO2（g）=4NO（g）+ CO2（g）+2H2O（g） H= -574 kJmol-l CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+ CO2（g）+ 2H2O（g） H= -1160 kJmol-lH2O（l）=H2O（g） H=+44kJmol-l写出CH4（g）与NO2（g）反应生成N2（g）、CO2（g）和H2O（1）的热化学方程式_ 。II、开发新能源和三废处理都是可持续发展的重要方面。CO在催化剂作用下可以与H2反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在密闭容器中充有10 mol CO

11、与20 mol H2，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示。（1）M、N两点平衡状态下，容器中物质的总物质的量之比为：n(M)总：n(N)总= 。（2）若M、N、Q三点的平衡常数KM、KN、KQ的大小关系为 ；P1 P2 (填“” 或“”、“”、“”或“=”)；用a、b表示NH3H2O的电离平衡常数=_。19.甲醇可作为燃料电池的原料以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇：CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g） H=+206.0kJmol1：CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g） H=129.0kJmol1（1）将1.0mol CH4和1.0mol H2O（g

12、）通入容积为100L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图假设100时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的平均反应速率为 （2）在压强为0.1MPa、温度为300条件下，将a mol CO与2a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是 （填字母序号）A平衡常数K增大 B正反应速率加快，逆反应速率减慢CCH3OH的物质的量增加 D重新平衡c减小（3）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2+氧化成Co3+，然

13、后以Co3+做氧化剂再把水中的甲醇氧化成CO2而净化若图2装置中的电源为甲醇一空气KOH溶液的燃料电池，则电池正极的电极反应式： ，该电池工作时，溶液中的OH向极移动净化合1mol甲醇的水，燃料电池转移电子 mol写出净化甲醇的离子方程式 20.目前低碳经济已成为科学家研究的主要课题之一,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起全世界的关注：（1）用电弧法合成的储氢材料常伴有大量的碳纳米颗粒（杂质），这些杂质颗粒通常用硫酸酸化的锰酸钾氧化除去，在反应中，杂质碳被氧化为无污染气体而除去，Mn元素转变为Mn2+，请写出对应的化学方程式并配平： ； （2）将不同量的CO（g）和H2O（

14、g）分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应 CO（g）H2O（g） CO2（g）H2（g），得到如下两组数据： 实验组 温度/ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所 需时间/min H2O CO H2 CO 1 650 2 4 1.6 2.4 5 2 900 1 2 0.4 1.6 3 实验2条件下的H2O 体积分数为 ； 下列方法中可以证明上述已达平衡状态的是 ； a .单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol CO b. 容器内压强不再变化 c.混合气体密度不再变化 d.混合气体的平均相对分子质量不再变化 e. CO2的质量分数不再变化 已知碳的气化反应在不同温度

15、下平衡常数的对数值（lgK）如下表 则反应CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）在900K时，该反应平衡常数的对数值（lgK）= _. （3）在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知：C（s）O2（g）CO2（g） H 1393.5kJmol1CO2（g）C（s） 2CO（g） H 2172.5kJmol1S（s）O2（g） SO2（g） H 3296.0kJmol1请写出CO除SO2的热化学方程式 。 （4）25时，在20 mL0.1 mol/L醋酸中加入V mL0.1 mol/LNaOH溶液，测得混合溶液的pH变化曲线如图所示，下列说法正确的是_。 ApH3的CH3COOH

16、溶液和pH11的CH3COONa溶液中，由水电离出的c（OH）相等 B点时pH6，此时溶液中，c（CH3COO）c（Na+）9.910-7mol/L C点时，溶液中的c（CH3COO）c（Na+） D点时V20mL，此时溶液中c（CH3COO） c（Na+）0.1mol/L （5）下图是一种新型燃料电池,它以CO为燃料，一定比例的Li2CO3和Na2CO3熔融混合物为电解质，图2是粗铜精炼的装置图，现用燃料电池为电进行粗铜的精炼实验。回答下列问题： 写出A极发生的电极反应式 ; 要用燃料电池为电进行粗铜的精炼实验，则B极应该与 极（填“C”或“D”）相连。 21.甲醇可作为燃料电池的原料以CH

17、4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇：CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g） H=+206.0kJmol1：CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g） H=129.0kJmol1（1）将1.0mol CH4和1.0mol H2O（g）通入容积为100L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图假设100时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的平均反应速率为 （2）在压强为0.1MPa、温度为300条件下，将a mol CO与2a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的，其他条

18、件不变，对平衡体系产生的影响是 （填字母序号）A平衡常数K增大 B正反应速率加快，逆反应速率减慢CCH3OH的物质的量增加 D重新平衡c减小（3）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化剂再把水中的甲醇氧化成CO2而净化若图2装置中的电源为甲醇一空气KOH溶液的燃料电池，则电池正极的电极反应式： ，该电池工作时，溶液中的OH向极移动净化合1mol甲醇的水，燃料电池转移电子 mol写出净化甲醇的离子方程式 22.碳和氮的化合物与人类生产、生活密切相关。（1）在一恒温、恒容密闭容器中发生反应： Ni (s)4CO(g

19、)Ni(CO)4(g)，H0。利用该反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。下列说法正确的是 （填字母编号）。A增加Ni的量可提高CO的转化率，Ni的转化率降低 B缩小容器容积，平衡右移，H减小C反应达到平衡后，充入CO再次达到平衡时， CO的体积分数降低 D当4v正Ni(CO)4= v正(CO)时或容器中混合气体密度不变时,都可说明反应已达化学平衡状态 （2）CO与镍反应会造成含镍催化剂的中毒。为防止镍催化剂中毒，工业上常用SO2将CO氧化，二氧化硫转化为单质硫。已知：CO (g)O2(g)CO2(g) HQ1 kJmol-1S(s)O2(g)SO2(g) HQ2 kJmol-1则SO

20、2(g)2CO (g)S(s)2CO2(g) H 。（3）对于反应：2NO（g）+O22NO2(g)，向某容器中充入10mol的NO和10mol的O2，在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强（P1、P2）下随温度变化的曲线（如图）。比较P1、P2的大小关系：_。700时，在压强为P2时，假设容器为1L，则在该条件平衡常数的数值为_（最简分数形式）（4）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理如图所示。该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应式为 。若该燃料电池使用一段时间后，共收集到20mol Y，则理论上需要消耗标准状况下氧气的体积为 L。23.在一个容

21、积不变的密闭容器中，发生反应：2NO（g）+O2（g）2NO2（g）（1）当n（NO）：n（O2）=4：1时，O2的转化率随时间的变化关系如图1所示图1A点的逆反应速率v逆 （O2） B点的正反应速率v正（O2）（填“大于”、“小于”或“等于”）NO的平衡转化率为 ；当达到B点后往容器中再以4：1加入些NO和 O2，当达到新平衡时，则NO的百分含量 B点NO的百分含量（填“大于”、“小于”或“等于”）到达B点后，下列关系正确的是 A容器内气体颜色不再变化 Bv正（NO）=2v正（O2）C气体平均摩尔质量在此条件下达到最大 D容器内气体密度不再变化（2）在图2中出现的所有物质都为气体，分析图2，

22、可推测：4NO（g）+3O2（g）2N2O5（g）H= 图2（3）降低温度，NO2（g）将转化为N2O4（g），以N2O4、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图3所示，在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，Y为 ，有关石墨I电极反应式可表示为： 图324.（16分）（1）氨催化氧化法是工业制硝酸的主要方法，可进行连续生产已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）H=+180.5kJ/molN2（g）+3H2（g）2NH3（g）H=92.4kJ/mol2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）H=483.6kJ/mol写出氨气经催化氧化生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式： （2）恒

23、容密闭容器中进行的合成氨反应，其化学平衡常数K与温度t的关系如下表：t/K298398498K4.1106K1K2写出合成氨反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g）的平衡常数表达式：上表中K1 K2（填“”、“=”或“”）（3）如果向氨合成塔中充入10molN2和40molH2进行氨的合成，图A和图B为一定温度下平衡混合物中氨气的体积分数与压强（p）的关系图 下列说法正确的是 （填序号）A图中曲线表明增大体系压强（p），有利于提高氨气在混合气体中体积分数B如果图B中T=500，则温度为450时对应的曲线是bC工业上采用500温度可有效提高反应速率和氮气的转化率D当 2v正（H2）=3v逆（N

24、H3）时，反应达到平衡状态E容器内混合气体密度保持不变时，反应达到平衡状态图A中氨气的体积分数为15%时，N2的转化率为 （4）在1998年希腊亚里斯多德大学的Marmellos和Stoukides采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+），实现了高温常压下高转化率的电化学合成氨，其实验装置如图C，则正极的电极反应式 （5）25时，KspMg（OH）2=5.611012，KspMgF2=7.421011下列说法正确的是 A25时，饱和Mg（OH）2溶液中c（OH）大于饱和MgF2溶液中c（F）B25时，某饱和Mg（OH）2溶液中c（Mg2+）=0.0561 molL1，则溶液的pH=9C 25时，在Mg（OH）2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，溶液变澄清，KspMg（O