化学练习题十七Word文档格式.docx

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1molCH3OH（l）

1molCO2（g）+1molH2（g）

写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式___。

该反应的△S____0（填“>

”或“<

”或“=”），在______情况下有利于该反应自发进行。

（2）如果上述反应方程式的平衡常数K值变大，则该反应__（选填编号）。

A．一定向正反应方向移动B．在平衡移动时正反应速率先增大后减小

C．一定向逆反应方向移动D．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大

（3）如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，能说明反应已达到平衡状态的是__

A．3v正（H2）=v逆（CO2）B．C（H2）=C（CO2）C．容器内气体的密度不变D．容器内压强不变

（4）若反应的容器容积为2.0L，反应时间4.0min，容器内气体的密度增大了2.0g/L，在这段时间内CO2的平均反应速率为。

反应在t1时达到平衡，过程中c（CO2）随时间t变化趋势曲线右图所示。

保持其他条件不变，t1时将容器体积压缩到1L，请画出t1后c（CO2）随时间t变化趋势曲线（t2达到新的平衡）。

4、2013年初，全国各地多个城市都遭遇“十面霾伏”，造成“阴霾天”的主要根源之一是汽车尾气和燃煤尾气排放出来的固体小颗粒。

汽车尾气净化的主要原理为：

2NO（g）+2CO（g）

2CO2+N2。

在密闭容器中发生该反应时，c（CO2）随温度（T）、催化剂的表面积（S）和时间（t）的变化曲线如下图所示。

据此判断：

（1）该反应为反应（填“放热”或“吸热”）：

在T2温度下，0~2s内的平均反应速率：

v（N2）=；

（2）当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高

化学反应速率。

若催化剂的表面积S1>

S2，在答题卡上画

出c（CO2）在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。

（3）某科研机构，在t1℃下，体积恒定的密闭容器中，

用气体传感器测得了不同时间的NO和CO的浓度（具体数据

见下表，CO2和N2的起始浓度为0）。

时间/s

1

2

3

4

5

c（NO）/xl0-4molL-1

10．0

4．50

2．50

1．50

1．00

c（CO）/xl0-3molL-1

3．60

3．05

2．85

2．75

2．70

t1℃时该反应的平衡常数K=，平衡时NO的体积分数为。

（4）若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是（填代号）。

（下图中v正、K、n、m分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量和质量）

（5）煤燃烧产生的烟气也含氮的氧化物，用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。

已知：

CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867．0kJ•mol-1

2NO2（g）

N2O4（g）△H=-56．9kJ•mol-1

H2O（g）=H2O（l）△H=-44．0kJ•mol-1

写出CH4催化还原N2O4（g）生成N2（g）、CO2（g）和H2O（l）的热化学方程式:

。

5、利用I2O5可消除CO污染或定量测定CO，反应为：

5CO（g）＋I2O5（s）

5CO2（g）＋I2（s）；

ΔH1

（1）已知：

2CO（g）＋O2（g）

2CO2（g）；

ΔH2

2I2（s）＋5O2（g）

2I2O5（s）；

ΔH3

则ΔH1＝（用含ΔH2和ΔH3的代数式表示）。

（2）不同温度下，向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入2molCO，测得CO2的体积分数φ（CO2）随时间t变化曲线如图。

请回答：

①从反应开始至a点时的反应速率为v（CO）＝，

b点时化学平衡常数Kb＝。

②d点时，温度不变，若将容器体积压缩至原来的一半，请在图中补充画出CO2体积分数的变化曲线。

③下列说法正确的是。

（填字母序号）

A．容器内气体密度不变，表明反应达到平衡状态

B．两种温度下，c点时体系中混合气体的平均相对分子质量相等

C．增加I2O5的投料量有利于提高CO的转化率

D．b点和d点的化学平衡常数：

Kb＜Kd

（3）将500mL（标准状况）含有CO的某气体样品通过盛有足量I2O5的干燥管，170℃下充分反应，用水—乙醇液充分溶解产物I2，定容到100mL。

取25.00mL，用0.0100mol·

L－1Na2S2O3标准溶液滴定，消耗标准溶液20.00mL，则样品气中CO的体积分数为。

（已知：

气体样品中其他成分与I2O5不反应；

2Na2S2O3＋I2＝2NaI＋Na2S4O6）

6、（改2014年广东高考16分）用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应①为主反应，反应②和③为副反应。

1/4CaSO4（s）+CO（g）⇋1/4CaS（s）+CO2（g）∆H1=-47.3kJ∙mol-1

②CaSO4（s）+CO（g）⇋CaO（s）+CO2（g）+SO2（g）∆H2=+210.5kJ∙mol-1

③CO（g）⇋1/2C（s）+1/2CO2（g）∆H3=-86.2kJ∙mol-1

（1）反应2CaSO4（s）+7CO（g）⇋CaS（s）+CaO（s）+6CO2（g）+C（s）+SO2（g）的∆H＝__________（用∆H1、∆H2和∆H3表示）

（2）反应①－③的平衡常数的对数lgK随反应温度T的变化曲线见图18，结合各反应的∆H，回答下列问题。

a）曲线中对应反应②的是_______（选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。

归纳lgK-T曲线变化规律：

b）_________________。

c）________。

（3）向盛有CaSO4的真空恒容密闭容器中充入初始浓度为C0mol∙L-1的CO，反应①于900℃

达到平衡，此时c平衡（CO）=8.0X10-5mol∙L-1。

d）用图18中相应的lgK的值计算CO的转化率（忽略副反应，计算结果保留两位有效数字）。

e）c（CO）随反应时间t的变化曲线如图19所示。

若保持其他条件不变，请在答题卡坐标图中分别画出升高反应温度（高于900℃）和降低反应温度（低于900℃）c（CO）随反应时间t的变化曲线图，并作相应的标注（忽略副反应）。

7、研究CO2与CH4的反应使之转化为CO和H2，对减缓燃料危机，减少温室效应具有重要的意义。

①2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）　△H＝－566kJ·

mol-1

②2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）　△H＝－484kJ·

③CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（g）　△H＝－802kJ·

则CH4（g）+CO2（g）

2CO（g）+2H2（g）　△H＝　　kJ·

（2）在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol·

Ｌ-1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、压强的关系如下图所示。

据图可知，P1、P2、P3、P4由大到小的顺序　　。

在压强为P4、1100℃的条件下，该反应5min时达到平衡点X，则用CO表示该反应的速率为。

该温度下，反应的平衡常数为。

（3）CO和H2在工业上还可以通过反应C（s）+H2O（g）

CO（g）+H2（g）来制取。

①在恒温恒容下，如果从反应物出发建立平衡，可认定平衡已达到的是

A．体系压强不再变化B．H2与CO的物质的量之比为1：

C．混合气体的密度保持不变D.气体平均相对分子质量为15，且保持不变

②在某密闭容器中同时投入四种物质，2min时达到平衡，测得容器中有1molH2O（g）、1molCO（g）、2.2molH2（g）和一定量的C（s），如果此时对体系加压，平衡向（填“正”或“逆”）反应方向移动，第5min时达到新的平衡，请在下图中画出2～5min内容器中气体平均相对分子质量的变化曲线。

8、CO2和CH4是两种重要的温室气体，通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。

（1）250℃时，以镍合金为催化剂，向4L密闭容器中通入6molCO2、6molCH4，发生如下反应：

CO2（g）＋CH4（g）

2CO（g）＋2H2（g）。

平衡体系中各组分体积分数如下表：

物质

CH4

CO2

CO

H2

体积分数

0.1

0.4

①此温度下该反应的平衡常数K=。

②已知：

CH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（g）△H=-890.3kJ·

mol－1

CO（g）＋H2O（g）＝CO2（g）＋H2（g）△H=2.8kJ·

2CO（g）＋O2（g）＝2CO2（g）△H=-566.0kJ·

反应CO2（g）＋CH4（g）

2CO（g）＋2H2（g）的△H＝；

③在不同温度下催化剂的催化效率与CO的生成速率如右图所示。

t1～t2℃时，温度升高而CO的生成速率降低的原因是；

（∆代表CO的生成速率，■代表催化剂的催化效率）

④为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是；

⑤若再向容器中同时充入2.0molCO2、6.0molCH4、4.0molCO和8.0molH2，则上述平衡向（填“正反应”或“逆反应”）方向移动。

（2）以CO2为原料可以合成多种物质。

①可降解二氧化碳聚合物是由CO2加聚而成，写出其结构简式：

；

②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，CO2在铜电极上可转化为甲烷，该电极反应方程式为。

1、

（1）

（配平1分，标明电子转移方向和数目共1分）

（2）氮气氮化硅（化学式同样给分）（2分）

（3）起点、终点与原图像一致（1分），波峰的高度比原图像低（1分）。

图示答案略。

（4）K=[c（CO）]6/[c（N2）]2（1分）减小（1分）

（5）增大了氮气的浓度（1分）加入（使用）了（正）催化剂（1分）

升高温度或缩小容器体积（2分）

1、试题分析：

30、该反应中碳化合价由0价到+2，氮元素由0价变为-3价，氮气为氧化剂，氮化硅为还原产物；

31、催化剂不改变反应能量变化但可以降低反应活化能，即起点、终点与原图像一致，波峰的高度比原图像低；

32、由图确定该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数变小；

33、t2时图像逆反应速率没变，正反应速率增大应为增加气态反应物浓度，t３时反应速率增大，平衡不移动，（而且方程式化学计量数不等不是压强改变）应该是使用正催化剂；

t5时反应速率均增大，且逆反应速率大于正反应速率，应为升高温度或缩小容器体积增大压强。

考点：

考查化学平衡有关问题。

2、

（1）①2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H=-196.6kJ/mol

②I 

＞ 

II 

810L/mol

【解析】

（1）①在一定条件下，每生成8gSO3的物质的量为0.1mol，放热9.83kJ，则每生成1mol三氧化硫反应放热98.3KJ，所以该反应的热化学方程式为：

2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H=-196.6kJ/mol。

②I．2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）正反应是体积缩小的反应，在500℃，催化剂存在的条件下，向容积为1L的甲、乙两个密闭容器中均充入2molSO2和1molO2，起始时甲、乙两容器体积相同，甲保持压强不变，乙保持容积不变，充分反应后均达到平衡，甲为了保持压强不变，容器的体积不断减小，这一过程相当于到达平衡后的乙对容器加压，加压平衡正移．因此，达平衡时，甲容器中SO3体积分数大于乙容器中的三氧化硫，故答案为＞；

II．乙在t1min时达到平衡，此时测得容器乙中的转SO2化率为90%，则2molSO2和1molO2在1L密闭容器在t1min内各物质浓度发生的变化如下：

2SO2（g）+O2（g）═2SO3（g）

起始浓度（mol/L） 

2 

1 

变化浓度（mol/L）1.8 

0.9 

1.8

平衡浓度（mol/L）0.2 

0.1 

该反应的平衡常数为：

k=C2（SO3）/C2（SO2）×

C（O2）=（1.8mol/L）2/（0.2mol/L）2×

（0.1mol/L）=810L/mol。

保持温度不变t2min时，化学平衡常数不变，再向该容器中充入1molSO2和1molSO3，反应物SO2和生成物SO3，浓度在t2时都瞬间增加，所以t2时瞬间反应速率增大，在1L密闭容器在t2min内各物质浓度如下：

2SO2（g）+O2（g）═2SO3（g），

1.2 

0.1 

2.8 

此时浓度商为：

QC=C2（SO3）/C2（SO2）×

C（O2）=（2.8mol/L）2/（1.2mol/L）2×

（0.1mol/L）＜K=810L/mol，平衡向正反应方向移动，t3min时达到新平衡，图象如图所示

3、

（1）3H2（g）+CO2（g）=CH3OH（l）+H2O（l）；

ΔH=－50KJ/mol；

<

；

低温；

（2）A、D；

（3）CD；

（4）0.01mol.L-1.min-1；

画图

试题分析：

（1）根据题意可得热化学方程式：

①CO（g）+H2O（l）=CO2（g）+H2（g）ΔH=－41KJ/mol;

②CO（g）+H2（g）=CH3OH（l）ΔH=－91KJ/mol;

②－①，整理可得3H2（g）+CO2（g）=CH3OH（l）+H2O（l）；

ΔH=－50KJ/mol;

由方程式可知，该反应是一个体系的混乱程度减小的反应。

所以△S<

0；

由于该反应的正反应是放热反应，所以反应在低温情况下有利于该反应自发进行。

（2）由于该反应的正反应是放热反应，所以上述反应方程式的平衡常数K值变大，则平衡正向移动。

由于K只与温度有关，而与压强、浓度等无关，所以只有温度降低才可以满足条件。

当降温时，V正、V逆都减小，V逆减小的多，V正>

V逆，平衡正向移动，逆反应速率先减小后又略有增加。

因此选项为A、D。

（3）A．若反应达到平衡，则v正（H2）=3v逆（CO2）。

错误。

B．由于二者消耗时是按照3:

1的物质的量的关系消耗的，所以在开始加入的这两种气体只有按照某一确定的比例混合，达到平衡时才有关系：

C（H2）=C（CO2）。

因此不能作为判断平衡的标志。

C．由于生成物有液态物质，若反应未达到平衡，则气体的质量就会发生变化，气体的密度也会发生改变。

因此容器内气体的密度不变，可以作为判断平衡的标志。

正确。

D．该反应是反应前后气体体积不等的反应，如果未达到平衡，则气体的物质的量就会发生变化，则容器内气体的压强就会改变。

因此容器内压强不变可以作为判断平衡的标志。

（4）反应的容器容积为2.0L，容器内气体的密度增大了2.0g/L，则气体的质量增加了2.0g/L×

2.0L=4.0g.其中增加的CO2的质量为

所以Δn（CO2）=Δm÷

M=

=0.08mol,因此V（CO2）=Δc（CO2）÷

Δt=（0.08mol÷

2L）÷

4min=0.01mol/（L·

min）。

由图像可知：

反应CO2（g）+3H2（g）

CH3OH（l）+H2O（l）中起始时c（CO2）=0.10mol/L，平衡时c（CO2）=0.025mol/L，则Δc（CO2）=0.075mol/L，所以平衡时各物质的浓度为：

c（H2）=0.075mol/L，该反应的平衡常数

当保持其他条件不变，t1时将容器体积压缩到1L，c（CO2）=0.05mol/L，c（H2）=0.15mol/L，平衡向右移动，设消耗c（CO2）=xmol/L,则消耗c（H2）=3xmol/L，平衡时各物质的浓度分别为c（CO2）=（0.05-x）mol/L，c（H2）=（0.15-3x）mol/L，平衡常数不变。

即

，解得x=0.025mol/L，则t2达到新的平衡时c（CO2）=0.025mol/L.故t1后c（CO2）随时间t变化趋势曲线为如图所示。

考查热化学方程式的书写、化学平衡状态的判断、反应的方向性、化学反应速率的计算、CO2浓度与时间图像的表示。

4、

（1）放热0．025mol/（L·

s）（各2分，共4分）

（2）见图（在T1S1下方，起点不变、终点在虚线后即可，合理均可）（2分）

（3）5000L/mol（2分）2．41%（2分）

（4）BD（共2分，少选得1分，错选不得分）

（5）CH4（g）+N2O4（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（l）H═—898．1kJ/mol（2分）

⑴依据“先拐先平，数值大”的原则，可知：

T1＞T2，而在T1条件下可知，二氧化碳的含量反而低，可知，升高温度反应逆向移动，因此正向是放热的。

化学反应速率等于单位时间内反应物或者生成物浓度的变化量，因此可以确定用二氧化碳表示的化学反应速率就为：

0.050mol/（L·

s），再依据化学反应速率之比等于化学计量数之比，可知；

用氮气表示的化学反应速率就为：

0.025mol/（L·

s）。

⑵增大表面积，只是增大反应速率，并不影响二氧化碳的含量，因此，只是反应达到平衡的时间延长，并不影响二氧化碳的量。

⑶2NO（g）+2CO（g）

2CO2+N2

起始浓度：

10－3mol/L3.6×

10－3mol/L00

转化浓度：

9.0×

10－4mol/L9.0×

10－4mol/L4.5×

10－4mol/L

平衡浓度：

10－4mol/L2.7×

10－3mol/L9.0×

因此平衡常数：

根椐，平衡时体积比等于物质的量之比，等于浓度之比，所以平衡时NO的体积分数为：

⑷A图中正反应速率反应开始后是减小的，错误；

B图中表示的是化学平衡常数随时间的变化，因为是绝热的，而反应又是放热的，所以随着反应的进行，放出的热量散不出去，

衡常数减小，但在某一个时刻达到平衡状态。

正确；

C图中在t1后各自的物质的量还在变化，则不是平衡状态，错误；

D图中一氧化氮的质量在t1时刻质量不变，一定是一个平衡状态。

⑸①CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867．0kJ•mol-1

②2NO2（g）

③H2O（g）=H2O（l）△H=-44．0kJ•mol-1

①－②＋③×

2：

CH4（g）+N2O4（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）H═—898．1kJ/mol

5、

（1）2.5ΔH2－0.5ΔH3（3分）

（2）①0.6mol·

L－1·

min－1（2分，不带单位扣1分），1024或者45（3分）

②

③AB（2分，选对一个得1分，有错选得0分）

（3）8.96%（3分，三位有效数字，错误扣1分）

（1）根据盖斯定律，对照第1个反应和第2个反应中CO，对照第1个反应和第3个反应中I2或I2O5，可得ΔH1＝2.5ΔH2－0.5ΔH3。

（2）①设转化的CO物质的量浓度为x，根据三段式进行计算：

5CO（g）＋I2O5（s）

5CO2（g）＋I2（s）

起始浓度（mol•L‾1）10

转化浓度（mol•L‾1）xx

平衡浓度（mol•L‾1）1-xx

a点CO2的体积分数为0.3，则x/1=0.3，可得x=0.3mol•L‾1，则v（CO）=0.3mol/L÷

0.5min=0.6mol·

min－1；

类似a点计算，可求出b点CO的平衡浓度为0.2mol•L‾1，CO2的平衡浓度为0.8mol•L‾1，则b点时化学平衡常数Kb＝c5（CO2）÷

c5（CO）=0.85÷

0.25=45。

②d点时，温度不变，若将容器体积压缩至原来的一半，压强增大，因为该反应前后气体的系数相等，所以增大压强，平衡不移动，CO2的体积分数不变，可画出CO2体积分数的变化曲线。

③A、容器内气体密度不变，说明气体的质量不变，则反应达到平衡状态，正确；

B、c点时两温度下CO2的体积分数相等，说明气体组成相同，则体系中混合气体的平均相对分子质量相等，正确；

C、因为I2O5为固体，增加I2O5的投料量，CO的转化率不变，错误；

D、b点CO2的体积分数大，说明b点平衡常数大，所以Kb>

Kd，错误。

（3）根据化学方程式可得对应关系：

5CO～I2～2Na2S2O3，n（CO）=5/2n（Na2S2O3）=5/2×

0.0100mol·

L－1×

0.02L×

4=0.002mol，则样品气中CO的体积分数为：

0.002mol×

22.4L/mol÷

0.5L×

100%=8.96%

6、

（1）4∆H1+∆H2+2∆H3（2分）