高考复习之化学平衡理论与应用.docx

1、高考复习之化学平衡理论与应用高考复习之化学平衡理论与应用1CO、CO2的转化和利用是环境化学研究的热点课题。（1）已知：CO的燃烧热为283.0 kJmol-1。CO(g)+O2(g)CO2(g) +O(g) H=33.5 kJmol-1，则2O(g)O2(g) H=_kJmol-1。（2）沥青混凝土可作为反应2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的催化剂。在相同的恒容密闭容器、相同起始浓度、相同反应时间段下，使用同质量的不同沥青混凝土（型、型）催化时，CO的转化率与温度的关系如图所示。a、b、c、d 四点中，未达到平衡状态的点是_（填字母代号）。d点对应的转化率比b点低，其主要原因是_。在均

2、未达到平衡状态时，同温度下对上述反应催化效率较高的是_（填“”或“”）型沥青混凝土。e点CO的转化率突变，其可能的原因是_。已知c点时容器中O2浓度为0.04 molL-1，则50 时，在型沥青混凝土中CO转化反应的平衡常数K=_（用含x的代数式表示）。（3）CO也是一种燃料。CO-空气碱性（KOH为电解质）燃料电池中，正极区充入_（填“CO”或“空气”）；若在放电过程中恰好生成KHCO3，写出此时负极的电极反应式：_。2“绿水青山就是金山银山”，研究NO2、NO、CO、SO2等大气污染物和水污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。（1）已知：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

3、H1=41.2 kJmol1CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) H2=+247.3 kJmol1CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H3=1160 kJmol1写出NO与CO反应生成无污染物气体的热化学方程式：_。（2）光气（COCl2）在塑料、制革、制药等工业中有许多用途。工业上常利用废气CO2通过反应：C(s)+CO2(g)2CO(g) H0，制取合成光气的原料气CO。在体积可变的恒压(p总)密闭容器中充入1 mol CO2 与足量的碳发生上述反应，在平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图1所示：T 时，在容器中若充入稀有气体，v正_v

4、逆（填“”“”“”“0)3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) H4请回答下列问题：已知反应相关的化学键键能数据如下：化学键HHCOHOC=OE/(kJmol1)4321071459799（1）根据以上方程式及数据计算可得H4=_kJmol1。（2）CO2和H2在一定条件下也可合成CH3OCH3，2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) H”“=”或“”“=”或“”“0CH4超干重整CO2的催化转化原理示意如图：（4）过程，实现了含氢物种与含碳物种的分离。生成H2O(g)的化学方程式是_。（5）假设过程和过程中的各步均转化完全，下列说法正确的是_。

5、（(填序号)a过程和过程中均含有氧化还原反应b过程中使用的催化剂为Fe3O4和CaCO3c若过程投料=1，可导致过程中催化剂失效（6）一定条件下，向体积为2 L的恒容密闭容器中充入1.2 mol CH4(g)和4.8 mol CO2(g)，发生反应CH4 (g)+3CO2 (g)2H2O(g)+4CO(g) H0，实验测得，反应吸收的能量和甲烷的体积分数随时间变化的曲线图像如图。计算该条件下，此反应的H=_。82018新课标卷 采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题：（1）1840年 Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到N2O5

6、，该反应的氧化产物是一种气体，其分子式为_。（2）F. Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25时N2O5（g）分解反应：其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示（t=时，N2O5（g）完全分解）：t/min0408016026013001700p/kPa35.840.342.545.949.261.262.363.1已知：2N2O5（g）2N2O4（g）+O2（g） H1=4.4 kJmol1 2NO2（g） N2O4（g） H 2=55.3 kJmol1则反应N2O5（g）=2NO2（g）+O2（g）的H =_ kJmol1。研究表

7、明，N2O5（g）分解的反应速率v=2103（kPamin1）。t=62 min时，测得体系中 =2.9 kPa，则此时的=_ kPa，v=_ kPamin1。若提高反应温度至35，则N2O5（g）完全分解后体系压强p（35）_63.1 kPa（填“大于”“等于”或“小于”），原因是_。25时N2O4（g）2NO2（g）反应的平衡常数Kp=_kPa（Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数）。（3）对于反应2N2O5（g）4NO2（g）+O2（g），R.A.Ogg提出如下反应历程：第一步 N2O5NO3+NO2 快速平衡第二步 NO2+NO3NO+NO2+O2 慢反应第三步 NO+NO

8、32NO2 快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_（填标号）。Av（第一步的逆反应）v（第二步反应）B反应的中间产物只有NO3C第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D第三步反应活化能较高92018新课标卷 CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：（1）CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+ CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。已知：C(s)+2H2(g)= CH4 (g) H=-75 kJmol1C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-394 kJmol1C(s)+(g)=CO(g) H

9、=-111 kJmol1该催化重整反应的H=_ kJmol1，有利于提高CH4平衡转化率的条件是_（填标号）。A高温低压 B低温高压 C高温高压 D低温低压某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为_mol2L2。（2）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：积碳反应CH4(g)= C(s)+2H2(g)消碳反应CO2(g)+ C(s)= 2CO(g)H/(kJmol1)75172活化能/(kJmol1)催化剂X3391催化剂Y4372由上表判断，

10、催化剂X_Y（填“优于”或“劣于”），理由是_。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（K）和速率（v）的叙述正确的是_（填标号）。AK积、K消均增加 Bv积减小，v消增加 CK积减小，K消增加 Dv消增加的倍数比v积增加的倍数大在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=kp(CH4) （k为速率常数）。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为_。102018新课标卷三氯氢硅（SiHCl

11、3）是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：（1）SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体，遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等，写出该反应的化学方程式_。（2）SiHCl3在催化剂作用下发生反应：2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g) H1=48 kJmol13SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3 (g) H2=30 kJmol1则反应4SiHCl3(g)SiH4(g)+ 3SiCl4(g)的H=_ kJmol1。（3）对于反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K和343 K时

12、SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。343 K时反应的平衡转化率=_%。平衡常数K343 K=_（保留2位小数）。在343 K下：要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是_；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有_、_。比较a、b处反应速率大小：a_b（填“大于”“小于”或“等于”）。反应速率=正逆=，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算a处的 =_（保留1位小数）。112018北京卷 近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：（1）反应：2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) H1=+551 kJmo

13、l1反应：S(s)+O2(g)SO2(g) H3=297 kJmol1反应的热化学方程式：_。（2）对反应，在某一投料比时，两种压强下，H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。p2_p 1（填“”或“”），得出该结论的理由是_。（3）I可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ii补充完整。iSO2+4I+4H+S+2I2+2H2OiiI2+2H2O+_+_+2 I（4）探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将18 mL SO2饱和溶液加入到 2 mL下列试剂中，密闭放置观察现象。（已知：I2易溶解在KI溶液中）序号ABCD试剂组成0.4 molL1 KIa molL1 KI0.2 molL1 H2SO40.2 mol