高考二轮复习知识点：化学平衡中反应条件的控制

Ⅰ.$\text{C}{\text{O}}_2\left(\text{g}\right)+{\text{H}}_2\left(\text{g}\right)\text{⇌}\text{C}\text{O}\left(\text{g}\right)+{\text{H}}_2\text{O}\left(\text{g}\right)$  $\text{Δ}{\text{H}}_{\text{1}}$

Ⅱ.$\text{C}\text{O}\left(\text{g}\right)+2{\text{H}}_2\left(\text{g}\right)\text{⇌}\text{C}{\text{H}}_3\text{O}\text{H}\left(\text{g}\right)$  $\text{Δ}{\text{H}}_{\text{2}}$

在体积为2L的密闭容器中按物质的量之比为$1\mathrm{：}2$充入$\text{C}\text{O}$和${\text{H}}_2$发生反应Ⅱ，测得平衡混合物中$\text{C}{\text{H}}_3\text{O}\text{H}$的体积分数在不同压强下随温度的变化如图1所示。

①下列说法正确的是。

A．图像中${\text{p}}_{\text{1}}\text{>}{\text{p}}_{\text{2}}\text{>}{\text{p}}_{\text{3}}$

B．A、B、C、D的平衡常数大小关系$\text{A}=\text{B}>\text{C}>\text{D}$

C．反应速率$v_{\text{逆}}$(状态A)$>v_{\text{逆}}$(状态B)

D．在C点时，$\text{C}\text{O}$的转化率为75%

②C点对应的平衡常数$Kp=$(对于气相反应，用组分B的平衡压强$p\left(\text{B}\right)$代替物质的量浓度$c\left(\text{B}\right)$也可以表示平衡常数，记作$Kp$ ， 如$p\left(\text{B}\right)=p\cdot x\left(\text{B}\right)$ ， $p$为平衡压强，$x\left(\text{B}\right)$为平衡系统中B的物质的量分数)。

已知：T℃时，反应Ⅱ的平衡常数${\text{K}}_{\text{2}}\text{=}\text{1}$；P点$\text{C}{\text{H}}_3\text{C}{\text{H}}_2\text{O}\text{H}$的选择性$\text{x}\text{=}\frac{\text{转}\text{化}\text{为}\text{C}{\text{H}}_{\text{3}}\text{C}{\text{H}}_{\text{2}}\text{O}\text{H}\text{的}\text{n}\left(\text{C}{\text{O}}_{\text{2}}\right)}{\text{消}\text{耗}\text{的}\text{n}\left(\text{C}{\text{O}}_{\text{2}}\right)}\times 100\text{\%}=60\text{\%}$。

①则${\text{β}}_{\text{1}}$2(填“>”“=”或“<”)；降低温度，$\text{C}{\text{H}}_3\text{C}{\text{H}}_2\text{O}\text{H}$的选择性降低，原因是。

②氢碳比为${\text{β}}_{\text{2}}$时，起始加入$\text{C}{\text{O}}_2$的物质的量为2mol，P点时容器容积为1.0L，此时${\text{H}}_2$的转化率为 ， 容器中$\text{C}{\text{H}}_3\text{O}\text{C}{\text{H}}_3$的浓度为。

③温度为T℃时反应Ⅰ的平衡常数${\text{K}}_{\text{1}}\text{=}$(写计算式)。

①“转沉”过程中先加石灰乳、再加(NH₄)₂CO₃生成(NH₄)₃VO₄。已知：K_sp(CaCO₃)=m，K_sp[Ca₃(VO₄)₂]=n；则反应Ca₃(VO₄)₂(s)+3CO${}_3^{2-}$(aq)$\stackrel{}{\rightleftharpoons }$2VO${}_4^{3-}$(aq)+3CaCO₃(s)的平衡常数为(用含m、n的代数式表示)。

②“沉钒”时加NH₄Cl生成NH₄VO₃ ， 沉钒率随温度的变化如图1所示，温度高于80℃沉钒率下降的原因可能是。

CH₄(g)+H₂O(g)=CO(g)+3H₂(g) △H₁=+206.2 kJ∙mol⁻¹

CO(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+H₂(g) △H₂=−41.1 kJ∙mol⁻¹

CH₄(g)=C(g)+2H₂(g) △H₃=+74.8 kJ∙mol⁻¹

①反应C(g)+2H₂O(g)=CO₂(g)+2H₂(g) △H₄=kJ·mol^-1

②向原料中添加正硅酸锂Li₄SiO₄作为CO₂的吸附剂，除产生氢气外还生成两种盐，写出该反应的方程式。

已知：① ${\text{N}}_{\text{2}}{\text{H}}_{\text{4}}{\text{(g)+O}}_{\text{2}}\text{(g)}\rightleftharpoons {\text{2H}}_{\text{2}}{\text{O(1)+N}}_{\text{2}}\text{(g)}{\text{ΔH}}_{\text{1}}\text{=-666}\text{.8kJ}·{\text{mol}}^{\text{-1}}$ ；

② ${\text{N}}_{\text{2}}{\text{(g)+2O}}_{\text{2}}{\text{(g)=2NO}}_{\text{2}}\text{(g)}{\text{ΔH}}_{\text{2}}\text{=+68kJ}·{\text{mol}}^{\text{-1}}$ ；

③ ${\text{H}}_{\text{2}}{\text{O(l)=H}}_{\text{2}}\text{O(g)}{\text{ΔH}}_{\text{3}}\text{=+44kJ}·{\text{mol}}^{\text{-1}}$ ；

则反应 $2{\text{N}}_2{\text{H}}_4(\text{g})+2{\text{NO}}_2(\text{g})\rightleftharpoons 4{\text{H}}_2\text{O}(\text{g})+3{\text{N}}_2(\text{g})$ 的 ${\text{ΔH}}_{\text{4}}\text{=}$ $\text{kJ}\cdot {\text{mol}}^{-1}$ 。

①代表220℃条件下的变化曲线为(填“I”或“II”)；ad段 ${\text{NO}}_2$ 的平均反应速率为 $\text{mol}·{\text{L}}^{\text{-1}}·{\text{min}}^{\text{-1}}$ 。

②下列有关曲线II条件下的反应的说法正确的是(填标号)。

A．当体系中 ${\text{NO}}_2(\text{g})$ 与 $\text{CO}(\text{g})$ 的物质的量之比不随时间变化时，反应达到平衡状态

B．当混合气体的密度不随时间变化时，该反应达到平衡状态

C．体系达到平衡后，升高温度，混合气体的平均相对分子质量增大

D．使用高效催化剂可提高 ${\text{NO}}_2$ 的转化率

③图中a、c、d三点对应的逆反应速率由大到小的顺序为(用a、c、d表示)；在曲线II代表的温度下，该反应的平衡常数K_p= ${\text{kPa}}^{\text{-1}}$ (K_p为用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。

①反应时间为 $t\text{s}$ 时，该水解反应的最佳反应条件为投料比 $\left[\text{n}\left({\text{H}}_{\text{2}}\text{O}\right)\text{/n}\left(\text{COS}\right)\right]\text{=}$ ， 温度为。

②当温度升高到一定值后，发现反应时间为ts时COS(g)的水解转化率降低，猜测可能的原因是(写出两条即可)。

①该电池的负极反应式为。

②若利用该燃料电池电解硫酸钠溶液，消耗4.6g二甲醚后，在电解池两极共收集到13.44L(标准状况)气体，则该燃料电池装置的能量利用率为(结果保留3位有效数字)。

①230℃，向容器中充人0.5 mol CO₂和1.5molH₂ ， 当H₂转化率达80%时放热19.6kJ，写出该反应的热化学方程式。

②一定条件下，往2L恒容密闭容器中充人1.0 mol CO₂和3.0molH₂ ， 在不同催化剂作用下，CO₂的转化率随温度的变化如右图所示，催化效果最佳的催化剂是。(填催化剂“I”、“II”或“III”)。b点v_(正)v_(逆)(填“>”、“＜”或“=”)。此反应a点已达到平衡状态CO₂的转化率比c点高的原因是。

①该可逆反应的 $\Delta H$ 0（填>”、“<”或“=”）。a、b、c三点对应的平衡常数 $K_{\text{a}}\text{，}{K}_{\text{b}}\text{，}{K}_{\text{c}}$ 的大小关系是。

②在恒温恒容条件下进行该反应，能表示反应达到平衡状态的是（填字母）。

a. CO的体积分数保持不变

b. 容器内混合气体的密度保持不变

c.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变

d.单位时间内消耗CO的浓度等于生成 ${\text{CH}}_{\text{3}}\text{OH}$ 的浓度

① ${\text{CO}}_2$ 属于分子(填“极性”或“非极性”)，其晶体(干冰)属于晶体。

②用饱和 ${\text{Na}}_2{\text{CO}}_3$ 溶液做吸收剂可“捕集” ${\text{CO}}_2$ 。若所得溶液 $\text{pH}=10$ ，溶液中 $\text{c}\left({\text{HCO}}_{\text{3}}^{\text{-}}\right)\text{：c}\left({\text{CO}}_{\text{3}}^{\text{2-}}\right)\text{=}$ ；(室温下， ${\text{H}}_2{\text{CO}}_3$ 的 ${\text{K}}_{\text{1}}=4\times {10}^{-7}；{\text{K}}_{\text{2}}=5\times {10}^{-11}$ )若吸收剂失效，可利用 $\text{NaOH}$ 溶液使其再生，写出该反应的离子方程式。

③聚合离子液体是目前广泛研究的 ${\text{CO}}_2$ 吸附剂。结合下图分析聚合离子液体吸附 ${\text{CO}}_2$ 的有利条件是。

第一步： $2{\text{NH}}_3(\text{g})+{\text{CO}}_2(\text{g})\rightleftharpoons {\text{H}}_2{\text{NCOONH}}_4(\text{s})$    $\text{ΔH=}-159.5\text{kJ}/\text{mol}$

第二步： ${\text{H}}_2{\text{NCOONH}}_4(\text{s})\rightleftharpoons \text{CO}{\left({\text{NH}}_2\right)}_2(\text{s})+{\text{H}}_2\text{O}(\text{g})$   $\text{ΔH}=+72.5\text{kJ}/\text{mol}$

写出上述合成尿素的热化学方程式。

①原料中的 ${\text{CH}}_3\text{OH}$ 可通过电解法由 ${\text{CO}}_2$ 制取，用稀硫酸作电解质溶液，写出生成 ${\text{CH}}_3\text{OH}$ 的电极反应式：。

②根据图示 ， 写出总反应的化学方程式：。

①5～10 min内，生成NH₃的平均反应速率是 mol/(L·min)。

②下列能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是（填字母序号）。

A．v(N₂)_正=3v(H₂)_逆                   

B.容器内压强保持不变

C.容器内混合气体的密度保持不变    

D.容器内混合气体的平均相对分子量不变

③第10 min时改变的条件是使用了高效催化剂，理由是。

相关化学键键能数据如下：

由此计算ΔH=kJ/mol，低温下，合成氨反应（填“能”或“不能”）自发进行。已知合成氨反应N₂(g)+3H₂(g) $\stackrel{}{\rightleftharpoons }$ 2NH₃(g)的活化能E_a1=499kJ/mol，由此计算氨分解反应2NH₃(g) $\stackrel{}{\rightleftharpoons }$ N₂(g)+3H₂(g)的活化能E_a2=kJ/mol。

反应Ⅰ：4NH₃(g)+5O₂(g) $\stackrel{}{\rightleftharpoons }$ 4NO(g)+6H₂O(g)  △H =﹣906kJ/mol

反应II：4NH₃(g)+3O₂(g) $\stackrel{}{\rightleftharpoons }$ 2N₂(g)+6H₂O(g)  △H =﹣1267kJ/mol

①该条件下，N₂(g)+O₂(g) $\stackrel{}{\rightleftharpoons }$ 2NO(g)  △H = kJ/mol

②为分析催化剂对反应的选择性，在1 L密闭容器中充入1 mol NH₃和2 mol O₂ ， 测得有关物质的物质的量随温度变化如图所示。

该催化剂在较低温度时主要选择反应（填“反应Ⅰ”或“反应II”）。520℃时，反应Ⅰ的平衡常数K=（只列算式不计算）。

②甲醇制取甲醛可用Ag作催化剂，含有AgCl会影响Ag催化剂的活性．用氨水可以溶解除去其中的AgCl，写出该反应的离子方程式： ．

①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下：

若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c（CO）=0.4mol•L^﹣1、c（H₂）=0.4mol•L^﹣1、c（CH₃OH）=0.8mol•L^﹣1 ， 则此时v_正v_逆（填“＞”、“＜”或“=”）．

②某温度下，在体积固定的2L的密闭容器中将1mol CO和2mol H₂混合，测得不同时刻的反应前后压强关系如下：

则0～15min，用H₂表示的平均反应速率为 ， 达到平衡时CO的转化率为 ．

①根据上表判断NaHSO₃溶液显性．

②在NaHSO₃溶液中离子浓度关系正确的是 （填字母）．

a．c（Na⁺）=2c（SO₃^2﹣）+c（HSO₃^﹣）

b．c（Na⁺）＞c（HSO₃^﹣）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2﹣）＞c（OH^﹣）

c．c（H₂SO₃）+c（H⁺）=c（SO₃^2﹣）+（OH^﹣）

d．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（SO₃^2﹣）+c（HSO₃^﹣）+c（OH^﹣）

某温度下测得该反应在不同时间的CO浓度如表：

该反应平衡常数K的表达式为；温度升高，K值（选填“增大”、“减小”、“不变”）；前2s内的平均反应速率v（N₂）=；若上述反应在密闭容器中发生，达到平衡时能提高NO转化率的措施之一是 ．

a．N₂、H₂、NH₃的浓度之比为1：3：2

b．容器内的压强保持不变

c．N₂、H₂、NH₃的浓度不再发生变化

d．反应停止，正、逆反应的速率都等于零