速率平衡大题

速率平衡大题27. (2016年新疆) (14分)丙烯腈（CH2=CHCN）是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产。主要副产物有丙烯醛（CH2=CHCHO）和乙腈（CH3CN）等。回答下列问题：（1）以丙烯。氨、氧为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：①C3H6（g）+NH3（g）+O2（g）C3H3N（g）+3H2O（g）ΔH = −515 kJ·mol−1②C3H6（g）+O2（g）C3H4O（g）+H2O（g）   ΔH = −353 kJ·mol−1两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是__________；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是_____________；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是___________。（2）图（a）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为460℃。低于460℃时，丙烯腈的产率_______（填“是”或“不是”）对应温度下的平衡转化率，判断理由是_________；高于460℃时，丙烯腈产率降低的可能原因是____________（双选，填标号）。A.催化剂活性降低    B.平衡常数变大C.副反应增多        D.反应活化能增大 （3）丙烯腈和丙烯醛的产率与n（氨）/n（丙烯）的关系如图（b）所示。由图可知，最佳n（氨）/n（丙烯）约为__________，理由是____________。进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为______________。27. (2016)（15分）元素铬（Cr）在溶液中主要以Cr3+（蓝紫色）、Cr（OH）4−（绿色）、Cr2O72-（橙红色）、CrO42-（黄色）等形式存在，Cr（OH）3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：（1）Cr3+与Al3+的化学性质相似，在Cr2（SO4）3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，可观察到的现象是_________。（2）CrO42−和Cr2O72−在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0 mol·L−1的Na2CrO4溶液中c（Cr2O72−）随c（H+）的变化如图所示。①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应____________。②由图可知，溶液酸性增大，CrO42−的平衡转化率__________（填“增大“减小”或“不变”）。根据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为__________。③升高温度，溶液中CrO42−的平衡转化率减小，则该反应的ΔH_________0（填“大于”“小于”或“等于”）。（3）在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl−，利用Ag+与CrO42−生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中Cl−恰好完全沉淀（浓度等于1.0×10−5 mol· L−1）时，溶液中c（Ag+）为_______mol·L−1，此时溶液中c（CrO42−）等于______________mol· L−1。（已知Ag2 CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10−12和2.0×10−10）。（4）+6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O72−还原成Cr3+，反应的离子方程式为______________。 27．(2015年II)（14分）甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：    ①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)             △H1    ②CO2(g)+3H2(g)CH3OH（g）+H2O(g)    △H2    ③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)         △H3回答下列问题：化学键H-HC-OC OH-OC-HE/（kJ.mol-1）4363431076465413（1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：由此计算△H1=   kJ.mol-1，已知△H2=-58kJ.mol-1，则△H3=   kJ.mol-1（2）反应①的化学平衡常数K的表达式为     ；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为      （填曲线标记字母），其判断理由是                  。（3）合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时体系中的CO平衡转化率（a）与温度和压强的关系如图2所示。a（CO）值随温度升高而      （填“增大”或“减小”），其原因是        。图2中的压强由大到小为_____，其判断理由是_____。28．(2015年I卷)（15分）碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：（1）大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2，该反应的还原产物为____________。（2）上述浓缩液中含有I-、Cl-等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为：_____________，已知Ksp（AgCl）=1.8×10-10，Ksp（AgI）=8.5×10-17。（3）已知反应2HI（g）=H2(g) + I2(g)的ΔH= +11kJ·mol-1，1molH2（g）、1molI2（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ。（4）Bodensteins研究了下列反应：2HI（g）H2（g）+I2（g）在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950. 784x(HI)00.600.730.7730.7800.784① 根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为：___________。② 上述反应中，正反应速率为，逆反应速率为v逆=k逆·x(H2)·x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为________(以K和k正表示)。若k正 = 0.0027min-1，在t=40min时，v正=__________min-1③ 由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为_________________（填字母）28、(2014) (15分)乙醇是重要的有机化工原料.可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题:（1）间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯（C2H5OSO3H）,再水解生成乙醇写出相应反应的化学方程式             。（2）已知:甲醇脱水反应：2CH3OH（g）= CH3OCH3（g）+ H2O（g） △H1=-23.9KJ·mol-1甲醇制烯经反应：2CH3OH（g）= C2H4（g）+2 H2O（g） △H2=-29.19KJ·mol-1乙醇异构化反应： C2H5OH（g）= CH3OCH3（g）        △H3=+50.7KJ·mol-1则乙烯气相直接水合反应：C2H4（g）+ H2O（g）= C2H5OH（g）的△H=        KJ·mol-1与间接水合法相比，气相直接水合法的优点是_             （3）下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中N(H2O):N(C2H4)=l:1].   ①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp=        (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。②图中压强(P1、P2、P3、P4)的大小顺序为_        ，理由是_       .③气相直接水合法常采用的工艺条件为:磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290℃、压强69MPa:气。N(H2O):N(C2H4)=0.6 :1。乙烯的转化率为5％.若要进一步提高乙烯转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有        、          。26．(2014年II)（13分）在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题：（1）反应的△H       0（填“大于”“小于”）；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0~60s时段，反应速率v(N2O4)为            mol·L-1·s-1反应的平衡常数K1为            。（2）100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.0020 mol·L-1·s-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。①T        100℃（填“大于”“小于”），判断理由是      。②列式计算温度T是反应的平衡常数K2            （3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向            （填“正反应”或“逆反应”）方向移动，判断理由是            。28. (2013)（14号）在1.0 L密闭容器中放入0.10molA(g)，在一定温度进行如下反应应:              反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：时间t/h0124816202530总压强p/100kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列问题:(1)欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为              。(2)由总压强P和起始压强P0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为                    。平衡时A的转化率为_          ，列式并计算反应的平衡常数K                   。(3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n（A），n总=         mol，n（A）=       mol。②下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算a=            反应时间t/h04816C（A）/（mol·L-1）0.10a0.0260.0065分析该反应中反应反应物的浓度c（A）变化与时间间隔（△t）的规律，得出的结论是       ，由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c（A）为        mol·L-1 28. (2013  I)（15分）二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新能源。有合成气（组成为H2、CO和少量的CO2）直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：甲醇合成反应：(i)CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g)                 △H1=-90.1kJ·mol-1（ii）CO2(g)+3H2（g）=CH3OH(g)+H2O(g)    △H2=-49.0k·mol-1水煤气变换反应:(iii)  CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)       △H3=-41.1kJ·mol-1二甲醚合成反应：（iv）2CH3OH（g）=CH3OCH3（g）       △H4=-24.5kJ·mol-1回答下列问题：（1）           AI2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3主要流程是_________________________（以化学方程式表示）（2）           分析二甲醚合成反应((iv)对于Co转化率的影响____________________________。（3）           由H2和Co直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为_________________________________________。根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响____________________________________________________。（4）           有研究者在催化剂厂含（Cu一Zn一Al一O和A12O3)、压强为5.OMPa的条件下，由H2和CO直接制备二甲醚，结果如右图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是_________________________________________。 （1）二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kW ·h·kg-1)。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为__________________________________，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生___________个电子的电量:该电池的理论输出电压为1.20 V,能址密度E=_____________________________(列式计算。能盘密度=电池输出电能/燃料质盒，1kW·h=3.6x106J)。27．(2012)（15分）光气（COCl2）在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO与Cl2在活性碳催化下合成。（1）实验室中常用来制备氯气的化学方程式为_________；（2）工业上利用天然气（主要成分为CH4）与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2、和CO的燃烧热（△H）分别为-890.3kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1和-283.0 kJ·mol-1，则生成1 m3（标准状况）CO所需热量为___________；（3）实验室中可用氯仿（CHCl3）与双氧水直接反应制备光气，其反应的化学方程式为___________；（4）COCl2的分解反应为COCl2(g)= Cl2(g)+ CO(g)  △H=+108 kJ·mol-1。反应体系平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示（第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出）：计算反应在地8min时的平衡常数K=________；答案：0.234mol·L-1比较第2min反应温度T(2)与第8min反应温度T(8)的高低：T(2)___ T(8)（填“＜”、“＞”或“=” ）；若12min时反应与温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2)=__mol·L-1答案：0.031 比较产物CO在2-3min、5-6min和12-13min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2-3)、v(5-6)、v(12-13)表示]的大小________；比较反应物COCl2在5-6min和15-16min时平均反应速率的大小：v(5-6)___ v(15-16)（填“＜”、“＞”或“=”），原因是_______27．(2011)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-285．8kJ·mol-1、-283．0kJ·mol-1和-726．5kJ·mol-1。请回答下列问题：（1）用太阳能分解10mol水消耗的能量是_____________kJ；（2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_____________；（3）在溶积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变得情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T1、T2均大于300℃）；下列说法正确的是________（填序号）①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v（CH3OH）= mol·L-1·min-1②该反应在T时的平衡常数比T2时的小③该反应为放热反应④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时增大（4）在T1温度时，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为______；（5）在直接以甲醇为燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为________、正极的反应式为________。理想状态下，该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702．1kj,则该燃料电池的理论效率为________（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）26．(2010)（14分）    物质A～G有下图所示转化关系（部分反应物、生成物没有列出）。其中A为某金属矿的主要成分，经过一系列反应可得到B和C。单质C可与E的浓溶液发生反应，G为砖红色沉淀。请回答下列问题：    （1）写出下列物质的化学式：B           、E           、G           ；    （2）利用电解可提纯C物质，在该电解反应中阳极物质是             ，阴极物质是           ，电解质溶液是           ；    （3）反应②的化学方程式是           。[来源:Zxxk.Com]    （4）将0.23 mol B和0.11 mol氧气放入容积为1 L的密闭容器中，发生反应①，在一定温度下，反应达到平衡，得到0.12 mol D，则反应的平衡常数K=            。若温度不变，再加入0.50 mol氧气后重新达到平衡，则B的平衡浓度            （填“增大”、“不变”或“减小”），氧气的转化率            （填“升高”、“不变”或“降低”），D的体积分数            （填“增大”、“不变”或“减小”）。 28．(2010)（14分）    某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：  （1）上述实验中发生反应的化学方程式有           ；  （2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是           ；（3）实验室中现有、、、等4中溶液，可与实验中溶液起相似作用的是             ；  （4）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措旌有         （答两种）；  （5）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。    ①请完成此实验设计，其中：V1=       ，V6=       ，V9=       ；    ②反应一段时间后，实验A中的金属呈      色，实验E中的金属呈      色；    ③该同学最后得出的结论为：当加入少量溶液时，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因           。