1、2020届高考二轮复习专项：专题十九 化学平衡及其计算1、一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示:下列描述正确的是( )A.反应的化学方程式为: X(g)+Y(g)Z(g)B.反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了0.79mol/LC.反应开始到10s时,Y的转化率为79.0%D.反应开始到10s,用Z表示的反应速率为0.158mol/(Ls)2、(NH4)2S03氧化是氨法脱硫的重要过程。某小组在其他条件不变时，分别研究了一段时间内温度和(NH4)2S03，初始浓度对空气氧化(NH4)2S03速率的影响，结果如下图。下列说法不正确的是( )A
2、. 60之前，氧化速率增大与温度升高化学反应速率加快有关B. 60之后，氧化速率降低可能与02的溶解度下降及(NH4)2SO3受热易分解有关C. (NH4)2SO3初始浓度增大到一定程度，氧化速率变化不大，与水解程度增大有关D. (NH4)2SO3初始浓度增大到一定程度，氧化速率变化不大，可能与02的溶解速率有关3、将1mol M和2mol N置于体积为2L的恒容密闭容器中，发生反应：M(s)+2N(g)P(g)+Q(g) H 。反应过程中测得P的体积分数在不同温度下随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )A若X、Y两点的平衡常数分别为K1、K2，则K1K2B温度为T1时，N的平衡转化率为
3、80%，平衡常数K =40C无论温度为T1还是T2，当容器中气体密度和压强不变时，反应达平衡状态D降低温度、增大压强、及时分离出产物均有利于提高反应物的平衡转化率4、温度为一定温度下，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol PCl5,反应PCl5(g)PCl3(g)+ Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表。下列说法正确的是( )t/s050150250350n(PCl3)/mol00.160.190.200.20A.反应在前50s的平均速率v(PCl3) = 0.0032molL-1s-1B.保持其他条件不变，升高温度,平衡时c(PCl3) = 0.11molL
4、-1,则反应的H v(逆)D.相同温度下，起始时向容器中充入2.0mol PCl3和2.0mol Cl2,达到平衡时,PCl3的转化率小于80%5、T 时,发生可逆反应A(g)+2B(g)2C(g)+D(g) HB.平衡时体系压强:p1V3,则H0D.若实验中再通入1mol CO,则CO的转化率大于70%7、臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g) HT1,纵坐标可代表NO2的百分含量C.丙图为升高温度时的速率变化曲线D.丁图中a、b、c三点中b点对应的平衡常数K最小8、温度为T1时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应: 2NO22N
5、O+O2(正反应吸热)。实验测得:，k正、k逆为速率常数，受温度影响。 下列说法正确的是( )容器编号物质的起始浓度(molL-1)物质的平衡浓度(molL-1)I06000.2II0.30.50.200.50.35A. 达平衡时，容器与容器中的总压强之比为 4:5B. 达平衡时，容器中比容器中的大C. 达平衡时，容器中NO的体积分数大于50%D. 当温度改变为T2时，若k正=k逆，则T2T19、在容积为2.0L的密闭容器内,物质D在T 时发生反应,反应物和生成物的物质的量随时间t的变化关系如图所示,下列叙述不正确的是( )A.从反应开始到第一次达到平衡时,物质A的平均反应速率为0.0667m
6、ol/(Lmin)B.该反应的化学方程式为2D(s)2A(g)+B(g),该反应的平衡常数表达式为K=c2(A)c(B)C.已知反应的0,则第5分钟时图像呈现上述变化的原因可能是升高体系的温度D.若在第7分钟时增加D的物质的量,则表示A的物质的最变化的是a曲线10、合理利用和转化NO2、SO2、CO、NO等污染性气体是环保领域的電要课题。 (1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物污染。已知：CH4(g) + 4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)=-574. 0 kJ/molCH4(g) + 4NO(g)=2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) = -11
7、60.0 kJ/molH2O(g)=H2O(l) =-44.0 kJ/molCH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式是(2)已知2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应历程分两步:2NO( g) N2O2 (g)(快）v1正=k1正，v1逆=k1逆 N2O2(g) +O2(g) 2NO2(慢) v2正=k2正，v2逆=k2逆一定温度下，反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)达到平衡状态，该反应的平衡常数的表达式K =(用k1正、k1正、k1逆、k1逆表示)，反应的活化能E1与反应的活化能E2的大小关系为E1E2(填“”“0,在一定条件下
8、N2O4与NO2的消耗速率与各自的分压(分压 =总压物质的量分数）有如下关系=k1，=k2其中是k1、k2与温度有关的常数，相应的速率与 N2O4或NO2的分压关系如图所示。在T时，图中M、N点能表示该反应达到平衡状态，理由是。改变温度，v(NO2)会由M点变为A、B或C，v(N2O4)会由N点变为D、E或F，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）。11、以氧化铝为原料，通过碳热还原法可合成氮化铝（AlN）；通过电解法可制取铝。电解铝时阳极产生的CO2，可通过二氧化碳甲醇化再利用。请回答：1.已知：2Al2O3（s）4Al（g）+3O2（g）H1+3 351kJmol1
9、2C（s）+O2（g）2CO（g）H2221kJmol12Al（g）+N2（g）2AlN（s）H3318kJmol1则碳热还原Al2O3合成氮化铝的总热化学方程式为。2.在常压，Ru/TiO2催化下，CO2和H2混合气体（体积比1：4，总物质的量a mol）进行反应，测得CO2的转化率、CH4和CO的选择性随温度的变化情况分别如图1和图2所示（选择性：转化的CO2中生成CH4和CO的百分比）。反应：CO2（g）+4H2（g）CH4（g）+2H2O（g）H1反应：CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）H2下列说法不正确的是（填序号）。AH1小于零B温度可影响产物的选择性CCO2的平衡转
10、化率随温度升高先增大后减少D其他条件不变将CO2和H2的初始体积比改变为1：3，可提高CO2的平衡转化率350时，反应在t1时刻达到平衡，平衡时容器的体积为VL则该温度下反应的平衡常数为_ （用a、V表示）。350时，CH4的物质的量随时间的变化曲线如图所示。画出400时，0t1时间段内，CH4的物质的量随时间的变化曲线。3.CO2和H2在一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g），平衡常数K在容积为2L的密闭容器中，充入2 mol CO2和6 mol H2，恒温恒容时达到平衡。相同条件下，在另一个2 L的密闭容器中充入a mol CO2、b mol H2、c
11、 mol CH3OH、d mol H2O（g），要使两容器达到相同的平衡状态，且起始时反应逆向进行，则d的取值范围为。4.研究表明，CO2可以在硫酸溶液中用情性电极电解生成甲醇，则生成甲醇的电极反应式为。12、C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题，科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的不利影响。(1)在催化剂存在的条件下，用H2将NO还原为N2。已知：则氢气和一氧化氮反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式是_。(2)在500下合成甲醇的反应原理为：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)在1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，压强为p0，测得CO2(
12、g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。(可逆反应的平衡常数可以用平衡浓度计算，也可以用平衡分压Kp代替平衡浓度，计算分压总压物质的量分数)反应进行到4min时，v(正)_v(逆) (填“”“”“0,所以此时改变的条件可能是升高温度,故C正确;因为D是固体,其量的改变不影响化学平衡移动,所以A的物质的量不变,故D错误。 10答案及解析：答案：（1）CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) =-955.5kJ/mol（2）；（3）0.56减小CO2浓度（其他合理也可）正向移动（4）M点v(NO2)是N点v(N2O4 )的2倍，根据化学方程式N2O4(g) 2
13、NO2(g)可以判断出该反应的正反应速率等于逆反应速率（其他合理答案也可）；B、F解析：解析：(1) CH4 (g) + 4NO2(g)= 4NO (g) + CO2(g) + 2H2O(g) =-574.0 kJ./molCH4(g) + 4NO(g)=2N2(g)+CO2(g) +2H2O (g) =-1160. 0 kJ/molH2O(g) = H2O(1) = -44.0 kJ/mol根据盖斯定律计算（+4) 得到 CH4(g)与NO2(g)反应生成CH4(g)、CO2(g)与H2O2(1)热化学方程式：CH4(g) + 2NO2(g)=N2(g) + CO2 (g)+ 2H2O(l) =- 955. 0 kJ/mol；(2)v1正=k1正 c2(NO)，v1逆=k1逆 c(N2O2 )，v2正=k2正 c(N2O2 ) c(O2 )，v2逆=k2逆c2(NO)，可知，因而 2NO(g) N2O2 (g)(快）；N2O2 (g)+O2(g) 2NO； (g)(慢），反应的速率大于反应，可知活化能E1; 0.37510% ;256/(3 ) 或C 逆反应; (3)CH3OH6e+3=4CO2+2H2O解析：