化学平衡专题复习

化学平衡专题复习1．一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3：N2+3H2O2NH3+O2.，进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（反应时间3h）：T/℃304050生成NH3量／（10mo1）4．85．96．0请回答下列问题：（1）50℃时从开始到3h内以O2物质的量变化表示的平均反应速率为mol／min。（2）该反应过程与能量关系可用下图表示．完成反应的热化学方程式：。（3）与目前广泛应用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：。（4）工业合成氨的反应为N2（g）+3H2（g）2NH3（g）。设在容积为2.0L的密闭容器中充人0．80molN2（g）和1．60molH2（g），反应在一定条件下达到平衡时，NH3的体积分数为20％。①该条件下反应2NH3（g）N2（g）十3H2（g）的平衡常数为。②相同条件下，在另一相同容器中充人amolN2（g）和bmo1H2（g），达到平衡时，测得容器中NH3为0．8mo1，H2为2．0mol，则。2．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题：（1）如图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式。（2）在定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，其化学平衡常数K与t的关系如下表：t/K298398498……K/(mol·L—1)—24.1×106K1K2……请完成下列问题：①试比较K1、K2的大小，K1K2（填写“”“=”或“”）②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是（填序号字母）。A．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2B．2v(N2)(正)=v(H2)(逆)C．容器内压强保持不变D．混合气体的密度保持不变（3）盐酸肼（N2H6Cl2）是一种重要的化工原料，属于离子化合物，易溶于水，溶液呈酸性，水解原理与NH4Cl类似。写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式3．汽车或飞机行驶速度越高，单位时间内燃料燃烧速度越快，产生温度越高，越可能达到N2与O2反应的条件，生成NO在空气中部分被氧化成NO2。我们用NOx来表示空气中氮氧化物的x值与地球表面距离h的关系如图所示。（1）关于x与h关系的解释主要是光化学原理。已知：O2(g)2O(g)ΔH＝akJ·mol―1；NO2(g)NO(g)+O(g)ΔH＝bkJ·mol―1；则2NO(g)+O2(g)＝2NO2(g)ΔH＝kJ·mol―1。（2）空气中的NOx的组成可以表示为：f(x)＝＝。（3）NOx对平流层O3浓度减少，形成臭氧空洞的机理可以用如下图示解释：则平流层臭氧浓度减小的总反应化学方程式为：。（4）在2L密闭容器中反应2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在三种不同条件下进行，其中实验Ⅰ、Ⅱ都在800℃，实验Ⅲ在850℃，NO、O2的起始浓度都为0，NO2的浓度(mol·L―1)随时间（min）的变化如图所示（不考虑生成N2O4）。试填空。①对比实验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，得出的下列结论中正确的是：。（填字母）A．对比实验Ⅰ和Ⅲ可知，该反应是吸热反应B．实验Ⅱ和实验I相比，可能隐含的反应条件是：反应容器的体积缩小了C．实验Ⅱ和实验I相比，可能隐含的反应条件是：使用效率更高的催化剂D．实验I条件下该反应的平衡常数大于实验Ⅲ条件下该反应的平衡常数②若实验Ⅰ中达平衡后，再向密闭容器中通入1mol由物质的量之比为1︰1组成的NO2与NO混合气体（保持温度不变），则平衡将移动，新条件平衡状态时NO2的物质的量浓度为：mol·L―1。4.科学家一直致力研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（光照、N2压力1.0×105Pa、反应时间3h）:T/K303313323353NH3生成量/（10-6mol）4．85．96．02．0相应的热化学方程式如下：N2(g)+3H2O(1)=2NH3(g)+O2(g)；ΔH=+765.2kJ·mol-1；回答下列问题：（1）请在答题卡的坐标图中画出上述反应在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。（2）与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：。（3）工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60molN2(g)和1.60molH2(g),.反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数（NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比）为。计算：①该条件下N2的平衡转化率；②该条件下反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数。5.同学们为了探究镁条与盐酸、醋酸反应时，浓度或温度对反应速率（观察镁条消失的时间）的影响，他们准备了以下化学用品：0.20mol/L与0.40mol/L的HCl溶液、0.2mol/L与0.40mol/L的CH3COOH溶液、4条镁条（形状、大小、质量相同）、几支试管和胶头滴管，酸液温度控制为298K和308K。（1）该实验缺少的仪器是。（2）酸液都取足量、相同体积，请你帮助完成以下面实验设计表：实验编号温度(K)盐酸浓度(mol·L-1)醋酸浓度(mol·L-1)实验目的①2980.20a.实验①和②是探究对镁与盐酸反应速率的影响；b.实验①和③是探究对镁与盐酸反应速率的影响；c.实验①和④是探究相同温度下，相同浓度的盐酸、醋酸与镁反应速率的区别。②3080.20③2980.40④0.20（3）（4分）预测：相同温度、相同浓度时，刚开始时两者产气的速率盐酸醋酸（“填：=、、”），镁条最先消失的是；如果镁条足量时，选pH相同、等体积的盐酸和醋酸，产气最多的是。（4）若（2）中实验①镁条消失的时间是20s，则镁条剩余质量与时间关系图如右图。假设：该反应温度每升高10℃，反应速率是原来的2倍；温度相同时，醋酸是相同浓度盐酸平均速度的1/2，请你在此图中大致画出“实验②”（用实线）、“实验④中醋酸实验”（用虚线）的镁条质量与时间关系曲线。6.（1）乙同学设计了如下影响反应速率因素的实验（温度控制为25℃和35℃）。请你根据实验目的帮助该同学完成以下实验设计表（用量：酸均为50.0mL、铝为9.0g过量）：（2）下图为实验①的“H2—t”曲线图，若上述反应浓度减少一倍，速率是原来的1/2；温度每升高10℃，反速率是原来的2倍。请在答题卡的座标中画出实验②和实验③的“H2—t”曲线图。7.在80℃时，将0.40mol的N204气体充入2L已经抽空的固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2O42NO2，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：(1)计算20s一40s内用N2O4表示的平均反应速率为mol·L-1·S-1；(2)计算在80℃时该反应的平衡常数K=（请注明单位）。(3)反应进行至100s后将反应混合物的温度降低，混合气体的颜色(填“变浅”、“变深”或“不变”)；(4)要增大该反应的K值，可采取的措施有(填序号)：A．增大N2O4的起始浓度B．向混合气体中通入NO2C．使用高效催化剂D．升高温度(5)如图是80℃时容器中N204物质的量的变化曲线，请在该图中补画出该反应在60℃时N204物质的量的变化曲线。二卷题型专题练习——化学平衡专题答案1．（1）2.5×l0（1分）实验目的实验编号温度金属铝形态盐酸浓度/mol?L-11.实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响;2.实验①和③探究温度对该反应速率的影响;3.实验①和④探究金属规格(铝片、铝粉)对该反应速率的影响。①25?C铝片4.0②③④（2）N2（g）+3H2O（1）2NH3（g）+O2（g）（3分）（3）升高温度；加压；不断移出生成物脱离反应体系（合理均可，3分）（4）①0.9375（1分）②0.7（2分）2．（1）NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ·mol-1（2分）（2）①＞(2分）②C（2分）（3）①N2H62++H2O［N2H5·H2O］++H+(2分）3．⑴（a-2b）kJ·mol–1（2分）⑵(2-x)/(x-1)（2分）NO⑶2O33O2（2分，条件不全只给1分）⑷①AC（2分，对1分给1分，选错不给分）②不，（1分）0.75（2分）4.（1）(3分)（2）适当增大压强，研究新催化剂。(2分)（3）①设平衡时有xmolN2转化。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)起始物质的量：0.6mol1.6mol0平衡物质的量：(0.6-x)mol(1.6-3x)mol2xmolx=0.4(mol)(2分)故N2的平衡转化率＝６７％(2分)②由①可知，N2、H2、NH3平衡时的物质的量分别为：0.2mol、0.4mol、0.8mol，在2.0L容器中浓度分别为：0.1mol/L、0.2mol/L、0.4mol/L(1分)(2分)5.（1）（1分）秒表（或计时器、或手表、或闹钟）（2）（4分）④2980.20a.不同温度b.：不同浓度（3）（3分）（1分）盐酸（1分）醋酸（1分）（4）（3分）见下图（实线和虚线的起点、终点正确和趋势正确各1分，虚线介于两实线之间1分）6.（1）（3分）实验编号温度金属铝规格盐酸浓度／mol?L-1赋分值①25?C铝片4.0------------------②25℃铝片2.01分③35℃铝片4.01分③25?C铝粉4.01分（2）(2分)评分标准：起点、终点和拐点大致正确每条曲线给1分。注意：铝片都是过量的，实验②的浓度2mol/L，体积50mL产氢气是1.12L。7.（11分）(1)0．0020（2分）（2）1．8mol·L-1(3分，数据2分，单位1分)（3）变浅(2分)（4）D(2分)l(5)60℃曲线(2分)（注：此处平衡前应画成曲线）二卷题型专题练习:电解质溶液专题1.(1)①已知盐酸是强酸，氢氟酸是弱酸。在室温下0.20mol/L氢氟酸水溶液中，氟离子的浓度是0.011mol/L，则氢氟酸的电离常数为；取1.0L0.20mol/L氢氟酸水溶液与1.0L0.20mol/L盐酸混合，则溶液中氢离子、氟离子和氢氟酸的浓度各为、、。②某温度下，K(CH3COOH)=1.0×10-5若醋酸的起始浓度为0.l0mol/L，则平衡时溶液的pH是多少？（写出计算过程）(2)①已知：Ksp(AgBr)=5.4×10-13，Ksp(AgCl)=2.0×10-10，向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，=。②常温下，CaCO3和CaSO4的溶解度分别为1.5×10-3g和2.1×10-1g，请解析CaSO4向CaCO3转化的原因。2．(９分)乙醇是重要的化工产品和液体燃料，可以利用下列反应制取乙醇：，(1)．写出反应①的平衡常数表达式K=(2)．条件相同时，反应①与反应②相比，转化程度更大的是。以CO2为原料合成乙醇的优点是。（写出一点即可）(3)．在一定压强下，测得反应①的实验数据如下表：根据表中数据分析：①．温度升高，K值（填“增大”、“减小”或“不变”）。②．提高氢碳比,对生成乙醇(填“不利”或“有利”)（4）．在右图的坐标中作图说明压强变化对反应①的化学平衡的影响。图中横坐标的含义是，纵坐标含义是。3．传统的定量化学实验受到计量手段的制约而研究范围狭窄、精确度不高。DIS数字化信息系统（由传感器、数据采集器和计算机组成）因为可以准确测量溶液的pH等而在中和滴定的研究中应用越来越广泛深入。（1）某学习小组利用DIS系统探究强碱和不同酸的中和反应，实验过程如下：①分别配制0.1000mol/L的N