高考二轮复习知识点：化学平衡的计算2

①$3{\text{O}}_2\left(\text{g}\right)=2{\text{O}}_3\left(\text{g}\right)$    $K_1$    $\text{Δ}{H}_1=285\text{kJ}\cdot {\text{mol}}^{-1}$

②$2{\text{CH}}_4\left(\text{g}\right)+{\text{O}}_2\left(\text{g}\right)=2{\text{CH}}_3\text{OH}\left(\text{l}\right)$     $K_2$    $\text{Δ}{H}_2=-329\text{kJ}\cdot {\text{mol}}^{-1}$

反应③${\text{CH}}_4\left(\text{g}\right)+{\text{O}}_3\left(\text{g}\right)={\text{CH}}_3\text{OH}\left(\text{l}\right)+{\text{O}}_2\left(\text{g}\right)$的$\text{Δ}{H}_3=$$\text{kJ}\cdot {\text{mol}}^{-1}$ ， 平衡常数$K_3=$(用$K_1、K_2$表示)。

(ⅰ)步骤Ⅰ和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。

(ⅱ)直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则${\text{MO}}^{\text{+}}$与${\text{CD}}_4$反应的能量变化应为图中曲线(填“c”或“d”)。

(ⅲ)${\text{MO}}^{+}$与${\text{CH}}_2{\text{D}}_2$反应，氘代甲醇的产量${\text{CH}}_2\text{DOD}$${\text{CHD}}_2\text{OH}$(填“＞”“＜”或“=”)。若${\text{MO}}^{+}$与${\text{CHD}}_3$反应，生成的氘代甲醇有种。

A．低温低压B．低温高压C．高温低压D．高温高压

①下列说法正确的是。

A．$\text{F}{\text{e}}_3{\text{O}}_4$可循环利用，$\text{C}\text{a}\text{O}$不可循环利用

B．过程ⅱ，$\text{C}\text{a}\text{O}$吸收$\text{C}{\text{O}}_2$可促使$\text{F}{\text{e}}_3{\text{O}}_4$氧化$\text{C}\text{O}$的平衡正移

C．过程ⅱ产生的${\text{H}}_2\text{O}$最终未被$\text{C}\text{a}\text{O}$吸收，在过程ⅲ被排出

D．相比于反应Ⅰ，该流程的总反应还原$1\text{m}\text{o}\text{l}\text{C}{\text{O}}_2$需吸收的能量更多

②过程ⅱ平衡后通入$\text{H}\text{e}$ ， 测得一段时间内$\text{C}\text{O}$物质的量上升，根据过程ⅲ，结合平衡移动原理，解释$\text{C}\text{O}$物质的量上升的原因。

①常压下$\text{C}{\text{H}}_4$和$\text{C}{\text{O}}_2$按物质的量之比$1\mathrm{：}3$投料，某一时段内$\text{C}{\text{H}}_4$和$\text{C}{\text{O}}_2$的转化率随温度变化如图1，请在图2中画出$400\sim 1000\text{℃}$间R的变化趋势，并标明$1000\text{℃}$时R值。

②催化剂X可提高R值，另一时段内$\text{C}{\text{H}}_{\text{4}}$转化率、R值随温度变化如下表：

下列说法错误的是

A．R值提高是由于催化剂X选择性地提高反应Ⅱ的速率

B．温度越低，含氢产物中${\text{H}}_2\text{O}$占比越高

C．温度升高，$\text{C}{\text{H}}_4$转化率增加，$\text{C}{\text{O}}_2$转化率降低，R值减小

D．改变催化剂提高$\text{C}{\text{H}}_4$转化率，R值不一定增大

①若反应为基元反应，且反应的$\text{Δ}\text{H}$与活化能(Ea)的关系为$\left|\text{Δ}\text{H}\right|\text{>}{\text{E}}_{\text{a}}$。补充完成该反应过程的能量变化示意图(图2)。

②某研究小组模拟该反应，温度t下，向容积为10L的抽空的密闭容器中通入$\text{0}\text{.}\text{1}\text{m}\text{o}\text{l}\text{C}{\text{O}}_{\text{2}}$和$\text{0}\text{.}\text{4}\text{m}\text{o}\text{l}{\text{H}}_{\text{2}}$ ， 反应平衡后测得容器中$\text{n}\left(\text{C}{\text{H}}_{\text{4}}\right)\text{=}\text{0}\text{.}\text{0}\text{5}\text{m}\text{o}\text{l}$。则$\text{C}{\text{O}}_{\text{2}}$的转化率为 ， 反应温度t约为℃。

在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应，$\text{0}\text{~}\text{2}\text{m}\text{i}\text{n}$生成$\text{C}{\text{H}}_{\text{3}}\text{O}\text{H}$的平均反应速率为$\text{μ}\text{m}\text{o}\text{l}\cdot {\text{L}}^{\text{-}\text{1}}\cdot \text{m}\text{i}{\text{n}}^{\text{-}\text{1}}$；若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件，原因是。

决定该过程的总反应速率的基元反应方程式为。

a．增大催化剂表面积可提高CO₂在催化剂表面的吸附速率

b． CH₃COOH* 比CH₃COOH(g)能量高

c．催化效果更好的是催化剂2

d．使用高活性催化剂可降低反应焓变，加快反应速率

反应i： CO₂(g) + 3H₂(g) $\underset{}{\overset{}{\text{⇌}}}$CH₃OH(g) + H₂O(g) ΔH₁ = -49.3 kJ·mol^-1

反应ii： CO₂(g) + H₂(g $\underset{}{\overset{}{\text{⇌}}}$CO(g)+ H₂O(g) ΔH₂

有关物质能量变化如图所示，稳定单质的焓(H)为0，则ΔH₂= kJ·mol^-1

a． CO的分压不再发生变化

b．气体平均相对分子质量不再发生变化

c． 气体密度不再发生变化

d． $\frac{\text{c}\left(\text{C}{\text{O}}_{\text{2}}\right)\cdot \text{c}\left({\text{H}}_{\text{2}}\right)}{\text{c}\left(\text{C}\text{O}\right)\cdot \text{c}\left({\text{H}}_{\text{2}}\text{O}\right)}$比值不再发生变化

①表示平衡时CH₃OH在含碳产物中物质的量百分数的曲线是 (填“a”或“b”)。 

②CO₂平衡转化率随温度的升高先减小后增大，增大的原因可能是。

③250℃时反应i： CO₂(g)+3H₂(g) $\underset{}{\overset{}{\text{⇌}}}$CH₃OH(g)+H₂O(g)的 K_p=(MPa)^-2(用最简分数表示)。

①当$\text{C}{\text{O}}_{\text{2}}$转化率达到60%时，反应达到平衡状态，这时$\text{C}{\text{O}}_{\text{2}}$和${\text{H}}_{\text{2}}$的平均相对分子质量为23，若反应Ⅱ的${\text{k}}_{\text{正}}\text{=}\text{2}\text{0}\text{m}\text{o}\text{l}\cdot {\text{L}}^{\text{-}\text{1}}\cdot {\text{s}}^{\text{-}\text{1}}$ ， 平衡时反应速率${\text{v}}_{\text{逆}}\text{=}$$\text{m}\text{o}\text{l}\cdot {\text{L}}^{\text{-}\text{1}}\cdot {\text{s}}^{\text{-}\text{1}}$；

②$\text{A}\text{r}\text{r}\text{h}\text{e}\text{n}\text{i}\text{u}\text{s}$经验公式为$\text{R}\text{l}\text{n}\text{k}\text{=}\text{-}\frac{{\text{E}}_{\text{a}}}{\text{T}}\text{+}\text{C}$ ， 其中${\text{E}}_{\text{a}}$为活化能，T为热力学温度，k为速率常数，R和C为常数，则$\text{Δ}{\text{H}}_{\text{2}}\text{=}$$\text{k}\text{J}\cdot \text{m}\text{o}{\text{l}}^{\text{-}\text{1}}$ (用含${\text{k}}_{\text{正}}$、${\text{k}}_{\text{逆}}$、T、R的代数式表示)。

③由实验测得，随着温度的逐渐升高，反应Ⅰ为主反应，平衡逆向移动平衡时混合气体的平均相对分子质量几乎又变回16，原因是。

由图可知，温度相同时$\text{C}{\text{H}}_{\text{3}}\text{O}\text{H}$选择性的实验值略高于其平衡值，可能的原因是。

a. $\text{2}\text{C}{\text{H}}_{\text{3}}\text{O}\text{H}\text{(}\text{g}\text{)}\text{=}{\text{C}}_{\text{2}}{\text{H}}_{\text{4}}\text{(}\text{g}\text{)}\text{+}\text{2}{\text{H}}_{\text{2}}\text{O}\text{(}\text{g}\text{)}$

b. $\text{3}\text{C}{\text{H}}_{\text{3}}\text{O}\text{H}\text{(}\text{g}\text{)}\text{=}{\text{C}}_{\text{3}}{\text{H}}_{\text{6}}\text{(}\text{g}\text{)}\text{+}\text{3}{\text{H}}_{\text{2}}\text{O}\text{(}\text{g}\text{)}$

c. $\text{3}{\text{C}}_{\text{2}}{\text{H}}_{\text{4}}\text{(}\text{g}\text{)}\stackrel{}{\rightleftharpoons }\text{2}{\text{C}}_{\text{3}}{\text{H}}_{\text{6}}\text{(}\text{g}\text{)}$

恒压条件下，平衡体系中各物质的量分数随温度变化如图所示：

已知$\text{6}\text{5}\text{0}\text{K}$时，$\text{2}\text{x}\left({\text{C}}_{\text{2}}{\text{H}}_{\text{4}}\right)\text{=}\text{x}\left({\text{C}}_{\text{3}}{\text{H}}_{\text{6}}\right)$ ， 平衡体系总压强为P，则$\text{6}\text{5}\text{0}\text{K}$反应c的平衡常数${\text{K}}_{\text{p}}\text{=}$。

2NH₃(g) + H₂O(1) + SO₂(g)=(NH₄)₂SO₃(aq) ΔH=akJ/mol

2NH₄HSO₃(aq)=((NH₄)₂SO₃ (aq) + H₂O(l) + SO₂(g) ΔH =bkJ/mol

2(NH₄)₂SO₃(aq) + O₂(g)= 2(NH₄)₂SO₄ (aq) ΔH = ckJ/mol

反应2NH₃(g) + 2NH₄HSO₃(aq)+O₂(g)= 2(NH₄)₂SO₄+(aq)的 ΔH = kJ/mol(用含a、 b、c的代数式表示)。

①上述条件下H₂S的平衡转化事α₁= %。

②若在620 K重复实验，平衡后水的物质的量分数为0.3，该反应的ΔH  0(填“<” “>”“<或=”)。

③在610 K时反应H₂S(g) + CO₂(g) $\stackrel{}{\rightleftharpoons }$COS(g) + H₂O(g)平衡建立的基础上，改变下列一种条件，能使H₂S平衡转化率增大的是 (填标号)。

A．向容器中通入H₂S B．向容器中通入CO₂

C．加入催化剂            D．缩小容器的体积

①压强： p₂ p₁(填：“>”或”<”) ：判断的理由是。

②若p₁=8.1MPa，起始时充入a mol的SO₃(g)发生反应，计算Q点对应温度下该反应的平衡常数K_p= MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压-总压×物质的量分数)。

A．当N₂的体积分数不变时，说明反应已经达到化学平衡状态

B．温度升高化学反应速率加快，化学平衡常数增大

C．其他条件不变时，若适当增加N₂的用量，可以提高H₂的平衡转化率

D．使用合适的催化剂可以加快化学反应速率，但ΔH₁不变

某学习小组的同学通过讨论得出结论： 200℃时， a点对应的转化率(5%)不是使用催化剂甲下H₂的平衡转化率。判断依据是：。

I．CO₂(g)+H₂(g) $\text{⇌}$CO(g)+H₂O(g) ΔH=+41.3kJ·mol^-1

Ⅱ.2CO(g)+4H₂(g) $\text{⇌}$C₂H₄(g)+2H₂O(g) ΔH=+210.5kJ·mol^-1

CO₂加氢合成乙烯的热化学方程式为。

I．CO₂(g)+3H₂(g) $\text{⇌}$CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH=—48.5kJ·mol^-1

Ⅱ.2CO₂(g)+5H₂(g) $\text{⇌}$C₂H₂(g)+4H₂O(g) ΔH=+37.1kJ·mol^-1

在压强为P，CO₂、H₂的起始投料为1：3的条件下，发生反应I、Ⅱ，实验测得CO₂的平衡转化率和平衡时CH₃OH的选择性随温度的变化如图所示：

已知：CH₃OH的选择性=$\frac{\text{C}{\text{H}}_{\text{3}}\text{O}\text{H}\text{物}\text{质}\text{的}\text{量}}{\text{反}\text{应}\text{的}\text{C}{\text{O}}_{\text{2}}\text{物}\text{质}\text{的}\text{量}}\times 100\text{\%}$

①有利于提高CH₃OH的选择性的措施有(填序号)。

A．适当降温　　　　B．适当升温　　　　C．选择合适的催化剂

②温度高于350℃时，体系中发生的反应以(填“I”或“Ⅱ”)为主，并说明理由。

③其中表示平衡时CH₃OH的选择性的曲线是填“a”或“b”)。

④400℃时，在该压强及投料比的条件下，利用图示所给数据计算H₂的转化率为(保留三位有效数字)。

①$\text{C}{\text{O}}_{\text{2}}\text{g}\text{(}\text{g}\text{)}\text{+}\text{3}{\text{H}}_{\text{2}}\text{(}\text{g}\text{)}\text{⇌}\text{C}{\text{H}}_{\text{3}}\text{O}\text{H}\text{(}\text{g}\text{)}\text{+}{\text{H}}_{\text{2}}\text{O}\text{(}\text{g}\text{)}$　$\text{Δ}$H

②$\text{C}{\text{O}}_{\text{2}}\left(\text{g}\right)\text{+}{\text{H}}_{\text{2}}\left(\text{g}\right)\text{⇌}\text{C}\text{O}\left(\text{g}\right)\text{+}{\text{H}}_{\text{2}}\text{O}\left(\text{g}\right)$　$\text{Δ}$H₁=+40.9kJ/mol

③$\text{C}\text{O}\text{(}\text{g}\text{)}\text{+}\text{2}{\text{H}}_{\text{2}}\text{(}\text{g}\text{)}\text{⇌}\text{C}{\text{H}}_{\text{3}}\text{O}\text{H}\text{(}\text{g}\text{)}$　$\text{Δ}$H₂=-90.4kJ/mol

试计算$\text{Δ}$HkJ/mol。

①投料比n(CO₂)：n(H₂)=l：3的曲线是。(填“a”、“b”或“c”)

②已知点N在曲线b上，计算该温度下压强平衡常数Kp=(MPa)^-2.(用平衡分压代替平衡浓度计算)

③该温度下，测得某时刻p(CO₂)=0.2MPa，p(CH₃OH)=p(H₂O)=0.1MPa，p(H₂)=0.4MPa，此时v_正：v_逆=。(保留2位有效数字)

①该反应的活化能E_a=kJ/mol。

②当用更高效催化剂时，请在图中画出Rlnk与$\frac{1}{T}$关系的曲线。

①温度为T₁时，该反应的正反应速率v(B)_正v(A)_逆(填“>”，“=”或“<”)。

②B、C、D三点逆反应速率由大到小的顺序为。[用“v(D)”、“v(C)”、“v(B)”表示]

①请在图中画出乙容器中$\text{C}{\text{O}}_2$的平衡转化率曲线乙。

②当乙容器中$\text{C}{\text{O}}_2$的平衡转化率与甲容器M点相同时，该反应的平衡常数之比$K_{\text{甲}}\mathrm{：}{K}_{\text{乙}}=$。

实验发现，其他条件不变时向上述体系中投入一定量的CaO，反应相同时间测得${\text{H}}_2$的体积分数增大，其可能的原因是。

①当CS₂的体积分数为10%时，CH₄的转化率为。

②当以下数值不变时，能说明该反应达到平衡的是(填序号)。

a．气体密度  b．气体总压  c．CH₄与S₂体积比  d．CS₂的体积分数

    H₂S＋    NO_x＝    S＋    ＋    N₂

2CO₂(g)＋6H₂(g)$\begin{array}{l}\underset{\_}{\underset{\_}{\text{高}\text{温}}}\hfill \\ \text{催}\text{化}\text{剂}\hfill \end{array}$CH₃CH₂OH(g)+3H₂O(g)

该反应的化学平衡常数表达式K=。

a.2v(CO₂)_正=3v(H₂O)_逆

b．容器中总压强不变

c．容器中混合气体的密度不变

d．容器中CO₂的体积分数不变

写出氨基甲酸铵水解的离子方程式。

①25℃时，${\text{H}}_2\left(\text{g}\right)$和$\text{N}{\text{H}}_3\left(\text{g}\right)$的燃烧热$\text{Δ}H$分别为akJ/mol和bkJ/mol，上述合成氨反应的焓变为kJ/mol。

②A点的温度迅速从$T_1$变为$T_2$ ， 则此时浓度商QK($T_2$)(填“>”“<”或“=”)。

③$K_{\text{p}}\left(\text{B}\right)\mathrm{：}{K}_{\text{p}}\left(\text{A}\right)=$($K_{\text{p}}$为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。

④合成氨逆反应速率方程为：$v\left(\text{逆}\right)=k\left(\text{逆}\right)\frac{p_{\text{N}{\text{H}}_3}^2}{p_{{\text{H}}_2}^3}$ ， 式中k(逆)为逆反应的速率常数(只与温度有关)。从C点开始减小压强，平衡发生移动，直至达到新的平衡，v(逆)的变化过程为。

①导线中电子流动方向为。

②生成$\text{N}{\text{H}}_3$的电极反应式为。

③若惰性电极2的电流效率η为75%，则惰性电极2处${\text{N}}_2$与$\text{N}{\text{H}}_3$的物质的量之比为。($\text{η}=\frac{\text{电}\text{极}\text{上}\text{目}\text{标}\text{产}\text{物}\text{的}\text{实}\text{际}\text{质}\text{量}}{\text{电}\text{极}\text{上}\text{目}\text{标}\text{产}\text{物}\text{的}\text{理}\text{论}\text{质}\text{量}}\times 100\mathrm{\%}$)