化学平衡练习综合题.docx

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化学平衡练习综合题

化学平衡练习（综合题）

高二化学自编作业——化学平衡综合应用练习

1．[2014·新课标全国卷Ⅰ，有删减]乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法生产或间接水合法生产。

回答下列问题：

（1）已知：

甲醇的脱水反应：

2CH3OH（g）===CH3OCH3（g）＋H2O（g）ΔH1＝－23.9kJ·mol－1

甲醇制烯烃的反应：

2CH3OH（g）===C2H4（g）＋2H2O（g）ΔH2＝－29.1kJ·mol－1

乙醇的异构化反应：

C2H5OH（g）===CH3OCH3（g）ΔH3＝＋50.7kJ·mol－1

则乙烯气相直接水合反应C2H4（g）＋H2O（g）===C2H5OH（g）的ΔH=____________________kJ·mol－1。

（2）如图所示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）＝1∶1]。

C．分光光度计D．原子吸收光谱仪

（6）通过比色分析得到30℃时（t-BuNO）2浓度随时间的变化关系如下图所示，请在同一图中绘出t-BuNO浓度随时间的变化曲线。

3．[2014·浙江卷]煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。

采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。

但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低脱硫效率。

相关反应的热化学方程式如下：

CaSO4（s）＋CO（g）

CaO（s）＋SO2（g）＋CO2（g）　　ΔH1＝218.4kJ·mol－1（反应Ⅰ）

CaSO4（s）＋4CO（g）

CaS（s）＋4CO2（g）　　　　　ΔH2＝－175.6kJ·mol－1（反应Ⅱ）

请回答下列问题：

（1）反应Ⅰ能够自发进行的反应条件是______________。

（2）对于气体参与的反应，表示平衡常数Kp时用气体组分（B）的平衡压强p（B）代替该气体物质的量的浓度c（B），则反应Ⅱ的Kp＝____________________________（用表达式表示）。

（3）假设某温度下，反应Ⅰ的速率（v1）大于反应Ⅱ的速率（v2），则下列反应过程能量变化示意图正确的是________。

（4）通过监测反应体系中气体浓度的变化可判断反应Ⅰ和Ⅱ是否同时发生，理由是_______________。

（5）图1为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线。

则降低该反应体系中SO2生成量的措施有________。

A．向该反应体系中投入石灰石B．在合适的温度区间控制较低的反应温度

C．提高CO的初始体积百分数D．提高反应体系的温度

（6）恒温恒容条件下，假设反应Ⅰ和Ⅱ同时发生，且v1>v2，请在图2画出反应体系中c（SO2）随时间t变化的总趋势图。

4．[2013·浙江卷]捕碳技术（主要指捕获CO2）在降低温室气体排放中具有重要的作用。

目前NH3和（NH4）2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应：

反应Ⅰ：

2NH3（l）+H2O（l）+CO2（g）

（NH4）2CO3（aq）△H1

反应Ⅱ：

NH3（l）+H2O（l）+CO2（g）

NH4HCO3（aq）△H2

反应Ⅲ：

（NH4）2CO3（aq）+H2O（l）+CO2（g）

2NH4HCO3（aq）△H3

请回答下列问题：

（1）△H1与△H2、△H3之间的关系是：

△H3=___________。

（2）为研究温度对（NH4）2CO3捕获CO2气体效率的影响，在某温度T1下，将一定量的（NH4）2CO3溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO2气体（用氮气作为稀释剂），在t时刻，测得容器中CO2气体的浓度。

然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下，保持其它初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得CO2气体浓度，得到趋势图（见图1）。

则：

①△H3________0（填“＞”、“=”或“＜”）。

②在T1-T2及T4-T5二个温度区间，容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势，其原因是__________________________________________________________________________________________。

③反应Ⅲ在温度为T1时，溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。

当时间到达t1时，将该反应体系温度迅速上升到T2，并维持该温度。

请在该图中画出t1时刻后溶液的pH变化趋势曲线。

（3）利用反应Ⅲ捕获CO2，在（NH4）2CO3初始浓度和体积确定的情况下，提高CO2吸收量的措施有________________________________________________________（写出2个）。

（4）下列物质中也可能作为CO2捕获剂的是_______________。

A．NH4ClB．Na2CO3C．HOCH2CH2OHD．HOCH2CH2NH2

5．碳酸甲乙酯（CH3OCOOC2H5）是一种理想的锂电池有机电解液，生成碳酸甲乙酯的原理为：

C2H5OCOOC2H5（g）＋CH3OCOOCH3（g）

2CH3OCOOC2H5（g）　ΔH1

（1）其他条件相同，CH3OCOOCH3的平衡转化率（α）与温度（T）、反应物配比（R）的关系如图所示。

①ΔH1________0（填“＜”、“＝”或“＞”）。

②由图可知，为了提高CH3OCOOCH3的平衡转化率，除了升温，另一措施是___________________。

③在密闭容器中，将1molC2H5OCOOC2H5和1molCH3OCOOCH3混合加热到650K，利用图中的数据，求此温度下该反应的平衡常数K（请写出计算过程）。

（2）已知上述反应需要催化剂，请在如下的坐标图中，画出有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。

（3）已知：

CH3OCOOCH3（g）＋C2H5OH（g）

CH3OCOOC2H5（g）＋CH3OH（g）　　ΔH2

CH3OCOOC2H5（g）＋C2H5OH（g）

C2H5OCOOC2H5（g）＋CH3OH（g）　　ΔH3

ΔH1＝__________________________（用ΔH2和ΔH3表示）。

参考答案：

1．

（1）－45.5

（2）①

＝

＝

＝0.07（MPa）－1　②p1

③将产物乙醇液化移去　增加n（H2O）∶n（C2H4）比

2．

（1）

（2）减小小于

（3）D（4）＞较高（5）C（6）

3．

（1）高温　（2

　（3）C

（4）如果气相中SO2和CO2两种气体的浓度之比随时间发生变化，则表明两个反应同时发生

（5）A、B、C

（6）

4．

（1）2△H2-△H1

（2）①<②T1-T2区间，化学反应未达到平衡，温度越高，化学反应的速率越快，所以CO2被捕获的量随温度升高而提高。

T4-T5区间，化学反应已达到平衡，由于正反应是放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，所以不利于CO2的捕获。

③

（3）降低温度；增加CO2浓度（或分压）

（4）B、D

5．答案　

（1）①＞　②增大反应物中C2H5OCOOC2H5的浓度（或比例）

③由图知，平衡时CH3OCOOCH3的转化率为60%。

设容器的容积为VL

K＝

＝

＝9

（2）

（3）ΔH2－ΔH3