2019届二轮复习 化学平衡 作业（全国通用） (2) 练习

化学平衡

一、单选题

1．根据描述判断下列反应不属于可逆反应的是

A. 1 mol N2和4 molH2在一定条件下充分反应，N2的转化率为13%

B. 将SO3加入一密闭容器中并在一定条件下充分反应，反应后容器中有SO3、SO2、O2

C. 将装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸入冰水中，最终气体颜色变浅

D. 2molH2在1 molO2中燃烧生成2 mol H2O，2 mol H2O电解生成2molH2和1 molO2

2．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是

A. 2v(NH3) ＝ v(CO2)

B. 密闭容器中总压强不变

C. 密闭容器中混合气体的平均摩尔质量不变

D. 密闭容器中二氧化碳的体积分数不变

3．对于反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)  △H<0，在其他条件不变的情况下，下列说法正确的是

A. 若在原电池中进行，反应放出的热量不变

B. 升高温度，反应速率加快，反应放出的热量不变

C. 改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变

D. 加入催化剂，改变了反应的途径，反应的△H也随之改变

4．碳酸二甲酯（CH3OCOOCH3，简称DMC）是一种应用前景广泛的新材料。在密闭容器中按n(CH3OH)∶n(CO2)=2∶1投料直接合成DMC，反应方程式为2CH3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)。一定条件下，平衡时CO2的转化率如图所示。下列说法中正确的是

A. 该反应的正反应为吸热反应

B. 压强p2＞p1

C. X点对应的平衡常数为0.5

D. X、Y、Z三点对应的初始反应速率的关系为Z>X>Y

5．设NA 为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是

A. 常温下，2.7 g铝片投入足量的浓硫酸中，铝失去的电子数为0.3 NA

B. 标准状况下，2.24 L SO3中所含原子数为0.4 NA

C. 常温常压下，16gO2 和O3的混合气体中所含原子数目为NA

D. 在一定条件下lmol N2 与3mol H2 反应生成的NH3分子数为2 NA

6．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。能判断该分解反应已经达到化学平衡的是

A. v(NH3)=2v(CO2)

B. 密闭容器中NH3体积分数不变

C. 密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变

D. 密闭容器中混合气体的密度不变

7．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应:N2(g) +3H2(g)2NH3(g)(正反应为放热反应)，673 K、30 MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间t变化的关系示意图如图所示。下列叙述中正确的是

A. C点处正反应速率和逆反应速率相等

B. 用同一物质表示，a 点处正反应速率比b点处的大

C. d点(t1 时刻)和e点(t2 时刻)处n(N2)不同

D. t2 时刻，正反应速率逆反应速率均为0

8．在三个容积均为1L的恒温恒容密闭容器中，起始时按表中相应的量加入物质，在相同温度下发生反应3CO(g)+3H2(g)(CH3)2O(g)+CO2(g)(不发生其他反应)， CO的平衡转化率与温度和压强的关系加下图所示。

下列说法正确的是（    ）

A. 该反应的△H<0,图中压强p1<p2

B. 达到平衡时，容器Ⅱ中CO的平衡转化率大于50%

C. 达到平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ的总压强之比小于4∶5

D. 达到平衡时，容器Ⅲ中n[(CH3)2O]是容器Ⅱ中的2倍

9．已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH＜0。按n(N2)∶n(H2) = 1∶3向反应容器中投料，在不同温度下分别达平衡时，混合气中NH3的质量分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是

A. 曲线a、b、c对应的温度是由低到高

B. 若Q点时c(NH3) =0.4 mol·L−1，则此时反应的化学平衡常数K=50

C. N点的反应速率＜M点的反应速率

D. M点对应H2的转化率是20%

10．温度为T1℃时,在四个容积均为1L的恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH，该反应的速率表达式为v=k·cm(NO)·cn(H2)(k、m、n为常数)，测得有关实验数据如下：

下列说法正确的是

A. m=1，n=1

B. 达到平衡时，容器Ⅱ与容器Ⅳ的总压强之比为1:2

C. 温度升高为T2℃，测得平衡时，容器Ⅱ中c(H2O)=3.8×10-4mol/L，则ΔH>0

D. T1℃时，容器Ⅲ中达到平衡后再充入NO、H2O(g）各2×10-4mol，则反应将向逆反应方向进行

三、综合题

11．“低碳经济”备受关注，CO2的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题。研究CO2与CH4，反应使之转化为CO和H2，对减缓燃料危机、减小温室效应具有重要的意义。

（1）CH4的电子式为___________。

（2）已知：2CO(g)+O2(g)2CO2(g)   ΔH=−566 kJ·mol−1

2H2(g)+O2(g)2H2O(g)  ΔH=−484 kJ·mol−1

CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)  ΔH=−890 kJ·mol−1

则：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)  ΔH =____________。

（3）在恒容密闭容器中通入物质的量均为n mol的CH4与CO2，在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图中曲线所示：

①下列事实能说明该反应一定达到平衡的是______________。

a．CO2的浓度不再发生变化

b．v正(CH4)=2v逆(CO)

c．混合气体的平均相对分子质量不发生变化

d．CO与H2的物质的量比为1∶1

②据图可知，p1、p 2、p 3、p 4由大到小的顺序为____________________，理由是___________________。

③在压强为p 4、950 ℃的条件下，X点平衡常数Kp=_____________（用含p 4的代数式表示，其中用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。

（4）为了探究反应：CO2(g) +CH4(g)2CO(g)+2H2(g)的反应速率与浓度的关系，起始时向恒容密闭容器中通入CO2与CH4，使其物质的量浓度均为1.0 mol·L−1，平衡时，根据相关数据绘制出两条反应速率与浓度关系曲线如图所示：v正～c(CH4)和v逆～c(CO)。则与曲线v正～c(CH4)相对应的是图中曲线____________（填“甲”或“乙”）；该反应达到平衡后，某一时刻降低温度，反应重新达到平衡，则此时曲线甲对应的平衡点可能为____________（填字母）。

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12．辉铜矿（主要成分是Cu2S）含铜量高，是最重要的炼铜矿石。请回答下列问题：

Ⅰ．已知：①2Cu2S(s)+3O2(g) 2Cu2O(s)+2SO2(g)  ΔH=−768.2 kJ·mol−1

②Cu2S(s)+O2(g)2Cu(s)+SO2(g)  ΔH=−217.4 kJ·mol−1

（1）Cu2S与Cu2O反应生成Cu 和SO2 的热化学方程式为____________，该反应中Cu2O作_________（填“氧化剂”或“还原剂”）。

Ⅱ．Cu2O可催化二甲醚合成乙醇。

反应①：CH3OCH3(g)+CO(g)CH3COOCH3(g)   ΔH1

反应②：CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3OH(g)+C2H5OH(g)   ΔH2

（2）压强为p kPa时，同一体系中发生反应①和反应②，温度对二甲醚（CH3OCH3）和乙酸甲酯（CH3COOCH3）平衡转化率的影响如图1所示，则ΔH1______0（填“>”或“<”，下同）、ΔH2______0。温度对平衡体系中乙酸甲酯的百分含量和乙醇的百分含量的影响如图2所示。在300~600 K范围内，乙酸甲酯的百分含量逐渐增大，而乙醇的百分含量逐渐减小的原因是____________。

（3）若压强为p kPa、温度为800 K时，向2 L恒容密闭容器中充入1 mol CH3OCH3 和1 mol CO发生反应①，2 min时达到平衡，则前2 min内CH3COOCH3 的平均生成速率为_________，该条件下平衡常数K=_____________。

13．某课题组以硫铁矿烧渣（含 Fe2O3、 Fe3O4、 Al2O3、 CaO、 SiO2 等）为原料制取软磁用 Fe2O3（要求纯度>99.2%， CaO 含量<0.01%）。其工艺流程如下(所加入试剂均稍过量)：

已知：生成氢氧化物的 pH 如下表所示

（1）滤渣 A 的主要成分是__________。

（2）在过程Ⅱ中可观察到产生少量气泡，溶液颜色慢慢变浅。能解释该实验现象的离子方程式有__________。

（3）在过程Ⅱ中，课题组对滤液 A 稀释不同倍数后,加入等质量的过量铁粉,得出 Fe3+浓度、还原率和反应时间的关系如图所示：结合上述实验结果说明：课题组选择稀释后c(Fe3+)为 1.60mol/L 左右的理由是______。

（4）在过程Ⅲ中，课题组在相同条件下，先选用了不同沉钙剂进行实验，实验数据见下表：（已知：滤液 B 中钙的含量以 CaO 计为 290—310mg/L）

根据实验结果， 选择适宜的沉钙剂，得到滤渣 C 的主要成分有__________。

（5）在过程Ⅳ中，反应温度需要控制在 35℃以下，不宜过高，其可能的原因是__________。

（6）在过程Ⅴ中，反应的化学方程式是__________。

14．消除SO2、NOx对大气造成的污染具有重要现实意义。

（1）将一定量的空气样品用蒸馏水溶解制成待测试样(忽略OH-)。常温下测得该试样的组成及其浓度如下表：

根据表中数据判断该试样的pH=____________。

（2）为减少SO2的排放，可将煤转化为清洁气体燃料，或将含SO2的烟气洗涤。

①已知：H2(g)+O2(g)=H2O(g)  △H=-241.8 kJ·mol-1

C(s)+O2(g)=CO(g)            △H=-110.5 kJ·mol-1

写出焦炭与水蒸汽反应的热化学方程式____________。

②下列可作为洗涤含SO2烟气的洗涤剂是_________(填序号)。

A．浓氨水                    B．碳酸氢钠饱和溶液

C．FeCl2饱和溶液            D．酸性CaCl2饱和溶液

（3）实验室中研究有无CO对NO的有效消除程度，测得NO的转化率随温度的变化曲线如图所示。当无CO时，温度超过750K，发现NO的分解率降低，其可能的原因是________。当有CO且n(CO)/n(NO)=1时，为更好地除去NO，应控制的最佳温度为________K左右。

（4）用活性炭可处理大气污染物NO。在    5L密闭容器中加入NO和活性炭(假设无杂质)，一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时，测得各物质平衡时物质的量(n／mol)如下表：

①写出NO与活性炭反应的化学方程式____________；

②若T1<T2，则该反应的△H________0(填“>”、“<”或“=”)；

③上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1 mol NO气体，则达到新化学平衡时NO的转化率为________。

参考答案

1．D

2．B

3．C

4．B

5．C

6．D

7．B

8．C

9．A

10． D

11．    +160 kJ·mol−1  ac  p4>p3>p2>p1  反应气体分子数增加，相同温度下，压强升高，甲烷转化率降低    乙  E

12．  2Cu2O(s)+Cu2S(s)6Cu(s)+SO2(g)  ΔH=+116.0 kJ/mol  氧化剂  <  <  300～600 K范围内，随着温度升高，反应①对应的平衡体系向逆反应方向移动的程度比反应②的小  0.225 mol·L−l·min−1  180

13．  SiO2   Fe+2H+=Fe2++H2↑    Fe+2Fe3+=3Fe2+   c(Fe3+)在1.60mol/L左右时，反应速率更快，Fe3+的还原率更高  CaF2、Al(OH)3   温度过高，(NH4)2CO3易分解  4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2↑ 

14．  4  C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)  △H=+131.3 kJ/mol  AB  NO 的分解反应是放热反应,升高温度,化学平衡向逆反应方向移动  850  C+2NOCO2+N2  <  80%