化学平衡常数的应用习题

1化学平衡常数的应用1、关于化学平衡常数K的叙述正确的是A、K越大，表示化学反应速率越大B、对任一可逆反应，温度升高，则K值增大。C、对任一可逆反应，K越大；表示反应物的转化率越大D、加入催化剂或增大反应物的浓度时，K值就增大2、（10分）随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m⑴目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)△H＝－49.0kJ/mol测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝___________mol/(L·min)。②该反应的平衡常数表达式为__________________。③下列措施中能使n(CH3OH)／n(CO2)增大的是___________。A．升高温度B．充入He(g)，使体系压强增大C．将H2O(g)从体系中分离D．再充入1molCO2和3molH2⑵在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化：2CO2＝2CO＋O2，CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为：4OH――4e―＝O2↑＋2H2O则阴极反应式为：________________________________。有人提出，可以设计反应2CO＝2C＋O2（△H＞0、△S＜0）来消除CO的污染。请你判断是否可行并说出理由：__________________________________________。3、(10分)工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。(1)图1是反应时CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡，用CO浓度变化表示平均反应速率v(CO)=________；(2)图2表示该反应进行过程中能量的变化。曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化，曲线b表示使用催化剂后的能量变化。该反应是_______（选填“吸热”或“放热”）反应，写出反应的热化学方程式________________________；选择适宜的催化剂，______（填“能”或“不能”）改变该反应的反应热；(3)该反应平衡常数K的表达式为____________，温度升高，平衡常数K______(填“增c(mol/L)0.751.000.500.250310t(min)CO2CH3OH能量/kJ/mol反应过程1molCO＋2molH21molCH3OH(g)419510ab(图1)(图2)CO2大”、“不变”或“减小”)；(4)恒容条件下，下列措施中能使n(CH3OH)n(CO)增大的有_____。a．升高温度；b．充入He气c．再充入1molCO和2molH2d．使用催化剂4、在一容积为2L的密闭容器中，加入0.2mol的N2和0.6mol的H2，在一定条件下发生如下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；△H＜0反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如右图所示，请回答下列问题：（1）根据右图，计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v(NH3)为。（2）该反应到平衡时H2的转化率。（3）反应达到平衡后，第5分钟末，保持其它条件不变，若改变反应温度，则NH3的物质的量浓度不可能为。（填序号）。a0.20mol·L-1b0.12mol·L-1c0.10mol·L-1d0.08mol·L-1（4）反应达到平衡后，第5分钟末，保持其它条件不变，若只把容器的体积缩小一半，平衡向移动（填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”），化学平衡常数（填“增大”、“减少”或“不变”）。（5）在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，若在第8分钟末达到新的平衡（此时NH3的浓度约为0.25mol·L-1），请在上图中画出第5分钟末到此平衡时NH3浓度的变化曲线。5．（10分）控制、治理氮氧化物对大气的污染是改善大气质量的重要方面。（1）光化学烟雾白天生成，傍晚消失，其主要成分为RH（烃）、NO、NO2、O3、PAN（CH3COOONO2），某地早上至中午这些物质的相对浓度变化如右图所示，则下列叙述合理的是。（填字母）a．早上8时交通繁忙期，光化学烟雾的主要成分为RH、NOb．14时，光化学烟雾的主要成分为O3、PANc．PAN、O3由RH和NO直接反应生成d．PAN直接由O3转化生成（2）火力发电厂的燃煤排烟中含大麓的氮氧化物（NOx），可利用甲烷和NOx在一定条件下反应消除其污染，则CH4与NO2反应的化学方程式为。（3）在一密闭容器中发生反应2NO22NO+O2，反应过程中NO2的浓度随时间变化的情况如右下图所示。请回答：①依曲线A，反应在前3min内氧气的平均反应速率为。②若曲线A、B分别表示的是该反应在某不同条件下的反应情况，则此条件是（填“浓度”、“压强”、“温度”或“催化剂”）。③曲线A、B分剐对应的反应平衡常数的大小关系是AKBK。（填“”、“”或“=”）3（4）一定温度下，在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应：2N2O5（g）4NO2（g）+O2（g）Ⅰ2NO2（g）2NO（g）+O2（g）Ⅱ则反应Ⅰ的平衡常数表达式为。若达平衡时，c（NO2）=0．4mol·L1，c（O2）=1．3mol·L1，则反应Ⅱ中NO2的转化率为，N2O5（g）的起始浓度应不低于mo1·L1。6．（10分）汽车尾气治理的方法之一是在汽车的排气管上安装一个“催化转化器”。已知反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H＝－113kJ·mol－1①实验发现该反应在100℃～400℃的温度范围内，温度每升高10℃，反应速率约为原来的3倍，在400℃～450℃时，温度每升高10℃，反应速率却约为原来的10倍，而温度高于450℃时，温度每升高10℃，反应速率又约为原来的3倍。若其他反应条件不变，试分析造成这种现象的可能原因是；②为了模拟催化转化器的工作原理，在t℃时，将2molNO与1molCO充入1L反应容器中，反应过程中NO(g)、CO(g)、N2(g)的物质的量浓度变化如右下图所示，则反应进行到15min时，NO的平均反应速率为；③请在图中画出20min～30min内NO、CO发生变化的曲线，引起该变化的条件可能是；（填字母）a．加入催化剂b．降低温度c．缩小容器体积d．增加CO2的物质的量④当25min达到平衡后，若保持体系温度为t1℃，再向容器中充入NO、N2气体各1mol，平衡将移动（填“向左”、“向右”或“不”）。7、（10分）利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤。已知：§SO2（g）＋1/2O2（g）SO3（g）△H＝－98kJ·mol－1。（1）某温度下该反应的平衡常数K＝10/3，若在此温度下，向100L的恒容密闭容器中，充入3.0molSO2(g)、16.0molO2(g)和3.0molSO3(g)，则反应开始时v（正）v（逆）（填“＜”、“＞”或“＝”）。（2）一定温度下，向一带活塞的体积为2L的密闭容器中充入2.0molSO2和1.0molO2，达到平衡后体积变为1.6L，则SO2的平衡转化率为。（3）在（2）中的反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的是A．保持温度和容器体积不变，充入1.0molO2B．保持温度和容器内压强不变，充入1.0molSO3C．降低温度D．移动活塞压缩气体（4）若以右图所示装置，用电化学原理生产硫酸，写出通入O2电极的电极反应式为。（4）汽车尾气中的一氧化碳是大气污染物，可通过如下反应降低其浓度：CO(g)+1/2O2(g)CO2(g)。气体隔膜(仅不允许气体通过)4①某温度下，在两个容器中进行上述反应，容器中各物质的起始浓度及正逆反应速率关系如下表所示。请填写表中的空格。容器编号c(CO)／mol·L-1c(O2)／mol·L-1c(CO2)／mol·L-1v(正)和v(逆)比较I2.0×10-44.0×10-44.0×10-2v(正)=v(逆)Ⅱ3.0×10-44.0×10-45.0×10-2②相同温度下，某汽车尾气中CO、CO2的浓度分别为1.0×10-5mol·L-1和1.0×10-4mol·L-1。若在汽车的排气管上增加一个补燃器，不断补充O2并使其浓度保持为1.0×10-4mol·L-1，则最终尾气中CO的浓度为_________mol·L-1。8、已知：I2能与I－反应成I3－，并在溶液中建立如下平衡：I2+I－I3－。通过测平衡体系中c(I2)、c(I－)和c(I3－)，就可求得该反应的平衡常数。I、某同学为测定上述平衡体系中c(I2)，采用如下方法：取V1mL平衡混合溶液，用cmol·L－1的Na2S2O3溶液进行滴定(反应为I2＋2Na2S2O3＝2NaI＋Na2S4O6)，消耗V2mL的Na2S2O3溶液。根据V1、V2和c可求得c(I2)。（1）上述滴定时，可采用___________做指示剂，滴定终点的现象是________。（2）下列对该同学设计方案的分析，正确的是____________（填字母）。A．方案可行。能准确测定溶液中的c(I2)B．不可行。因为I－能与Na2S2O3发生反应C．不可行。只能测得溶液中c(I2)与c(I3－)之和Ⅱ、化学兴趣小组对上述方案进行改进，拟采用下述方法来测定该反应的平衡常数（室温条件下进行，溶液体积变化忽略不计）：已知：①I－和I3－不溶于CCl4；②一定温度下碘单质在四氯化碳和水混合液体中，碘单质的浓度比值即)]([)]([2242OHIcCClIc是一个常数(用Kd表示，称为分配系数)，且室温条件下Kd＝85。回答下列问题：（3）操作Ⅰ使用的玻璃仪器中，除烧杯、玻璃棒外，还需要的仪器是________(填名称)。试指出该操作中应注意的事项为。（任写一条）（4）下层液体中碘单质的物质的量浓度是________________。（5）实验测得上层溶液中c(I3－)=0.049mol·L－1，结合上述有关数据，计算室温条件下反应I2+I－I3－的平衡常数K=____________________（用具体数据列出计算式即可）。）9、用Na2CO3溶液可以将BaSO4转化为较疏松而易清除的BaCO3，该沉淀转化达到平衡时，其平衡常数K＝_________(写数值)。[已知Ksp(BaSO4)=1.1x10-10，Ksp(BaCO3)=5.1×10-9]今有0.15L1.5mol·L-1的Na2CO3溶液，可以使多少克BaSO4固体转化掉？一定质量I2(完全溶解)10.0mL0.1mol/LKI水溶液10.0mL溶液加入10.0mLCCl4，振荡，静置后，进行操作Ⅰ上层液体10.0mL一定条件下用0.1mol/LNa2S2O3溶液滴定，终点时消耗Na2S2O3溶液17.0mL。下层液体10.0mL用Na2S2O3溶液滴定