化学平衡高考题

化学平衡高考题1.【2013-江苏】磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素，主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。（1）白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下：2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)===6CaO(s)+P4(s)+10CO(g)△H1=+3359.26kJ·mol－1CaO(s)+SiO2(s)===CaSiO3(s)△H2=-89.61kJ·mol－12Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)===6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g)△H3则△H3=kJ·mol－1。（2）白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒，解毒原理可用下列化学方程式表示：11P4+60CuSO4+96H2O===20Cu3P+24H3PO4+60H2SO460molCuSO4能氧化白磷的物质的量是。（3）磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得，含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如右图所示。①为获得尽可能纯的NaH2PO4，pH应控制在；pH=8时，溶液中主要含磷物种浓度大小关系为。②Na2HPO4溶液显碱性，若向溶液中加入足量的CaCl2溶液，溶液则显酸性，其原因是(用离子方程式表示)。（4）磷的化合物三氯氧磷()与季戊四醇()以物质的量之比2：1反应时，可获得一种新型阻燃剂中间体X，并释放出一种酸性气体。季戊四醇与X的核磁共振氢谱如下图所示。①酸性气体是(填化学式)。②X的结构简式为。2.【2013-新课标】在1.0L密闭容器中放入0.10molA(g)，在一定温度进行如下反应：A(g)B(g)+C(g)△H=+85.1kJ·mol-1反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：时间t/h0124816202530总压强p/100kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列问题：（1）欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为。（2）由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α（A）的表达式为，平衡时A的转化率为，列式并计算反应的平衡常数K。（3）①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n（A）,n总=mol，n（A）＝mol。②下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算：α＝。反应时间t/h04816c(A)/(mol·L-1)0.10a0.0260.0065分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(△t)的规律，得出的结论是，由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c(A)为mol·L-1。3.【2013-新课标】二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新型能源，由合成气（组成为H2、CO、和少量CO2）直接制备二甲醚，其中主要过程包括以下四个反应：①CO(g）+2H2(g)=CH3OH(g)△H1=-90.1kJ·mol-1②CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H2=-49.0kJ·mol-1水煤气变换反应：③CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H3=-41.1kJ·mol-1二甲醚合成反应：④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H4=-24.5kJ·mol-1⑴Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是（以化学方程式表示）⑵分析二甲醚合成反应④对于CO转化率的影响。⑶由H2和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为⑷有研究者在催化剂（含Cu-Zn-Al-O和Al2O3），压强为5.0MPa的条件下由H2和CO直接制备二甲醚，结果如下图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是____________。⑸二甲醚直接燃料电池具有启动快，效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃烧燃料电池（5.93kW·h·kg-1），若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为_______________。一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生___________个电子的电量；该电池理论输出电压1.20V，能量密度E=_____（列式计算，能量密度=电池输出电能/燃料质量，1kW·h=3.6×105J）4.【2014-北京】NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3，如下图所示。NH3NONH4NO3NO2HNO3IIIIIIIV（1）I中，NH3和O2在催化剂作用下反应，其化学方程式是________________________。（2）II中，2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强（p1、p2）下温度变化的曲线（如右图）。①比较p1、p2的大小关系_____________。②随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是_______________。（3）III中，降低温度，将NO2(g)转化成N2O4(l)，再制备浓硝酸。①已知：2NO2(g)N2O4(g)ΔH12NO2(g)N2O4(l)ΔH2下列能量变化示意图中，正确的是（选填字母）②N2O4与O2、H2O化合的化学方程式_____________________________。（4）IV中，电解NO制备NH4NO3，其工作原理如右图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是________，说明理由：____________________________________。5.【2014-广东】用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应①为主反应，反应②和③为副反应。①1/4CaSO4(s)+CO(g)⇋1/4CaS(s)+CO2(g)∆H1=-47.3kJ∙mol-1②CaSO4(s)+CO(g)⇋CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)∆H2=+210.5kJ∙mol-1③CO(g)⇋1/2C(s)+1/2CO2(g)∆H3=-86.2kJ∙mol-1（1）反应2CaSO4(s)+7CO(g)⇋CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)的∆H＝___________（用∆H1、∆H2和∆H3表示）（2）反应①－③的平衡常数的对数lgK随反应温度T的变化曲线见图18，结合各反应的∆H，归纳lgK-T曲线变化规律：a)____________________________；b)____________________________。（3）向盛有CaSO4的真空恒容密闭容器中充入CO，反应①于900℃达到平衡，c平衡(CO)=8.0X10-5mol∙L-1，计算CO的转化率（忽略副反应，结果保留两位有效数字）。（4）为减少副产物，获得更纯净的CO2，可在初始燃料中适量加入_______。（5）以反应①中生成的CaS为原料，在一定条件下经原子利用率100%的高温反应，可再生CaSO4，该反应的化学方程式为_______________；在一定条件下，CO2可与对二甲苯反应，在其苯环上引入一个羧基，产物的结构简式为___________。6.【2014-安徽】某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞（如图1）。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。图1（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）编号实验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/g①为以下实验作参照0.52.090.0②醋酸浓度的影响0.536.0③0.22.090.0（2）编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。2t时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动的方向；此时，碳粉表面发生了（填“氧化”或“还原”）反应，其电极反应式为___________________________。图2图3（3）该小组对图2中的0~1t时压强变大的原因提出如下假设。请你完成假设二：假设一：发生析氢腐蚀产生气体；假设二：；．．．．．．（4）为验证假设一，某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案。请你再设计一种方案验证假设一，写出实验步骤和结论。7.【2014-福建】已知t℃时，反应FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常数K=0.25。①t℃时，反应达到平衡时n(CO)：n(CO2)=②若在1L密闭容器中加人0.02molFeO(s)，并通入xmolCO，t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%，则x=。8.【2014-新课标】乙酸是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题：（1）间接水合法是指现将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯（C2H5OSO3H），再水解生成乙醇，写出相应反应的化学方程式__________________________________。（2）已知：甲醇脱水反应2CH3OH(g)==CH3OCH3(g)+H2O(g)1H=23.9KJ﹒mol-1实验步骤和结论（不要求写具体操作过程）甲醇制烯烃反应2CH3OH(g)==C2H4(g)+2H2O(g)2H=29.1KJ﹒mol-1乙醇异构化反应C2H5OH(g)==CH3OCH3(g)3H=+50.7KJ﹒mol-1则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)==C2H5OH(g)的H=______KJ﹒mol-1。与间接水合法相比，气相直接水合法的优点是____________________________________。（3）下图为气相直接水合法乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系（其中224(HO)(CH):nn=1:1）①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp=_______（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。②图中压强（1p、2p、3p、4p）的大小顺序为_________，理由是_________。③气相直接水合法常采用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290℃，压强6.9MPa，224(HO)(CH):nn=0.6:1，乙烯的转化率为5%，若要进一步提高转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有_________、_________。9.【2014-江苏】硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。（1）将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如题20图—1所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：S2－—2e－S（n—1）S+S2－Sn2－21*cnjy*com①写出电解时阴极的电极反应式：。②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成。（2）将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如题20图—2所示。【来源：21cnj*y.co*m】①在图示的转化中，化合价不变的元素是。②反应中当有1molH2S转化为硫单质时，保持溶液中Fe3＋的物质的量不变，需要消耗O2的物质的量为。【出处：21教育名师】③在温度一定和不补加溶液的条件下，缓慢通入混合气体，并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS，可采取的措施有。【版权所有：21教育】（3）H2S在高温下分解生成硫蒸汽和H2。若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如题20图—3所示，H2S在高温下分解反应的化学方程式为。21教育名师原创作品10.【2015-重庆】氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术，是当前关注的热点之一。(1)氢气是清洁燃料，其燃烧产物为___________________。(2)NaBH4是一种重要的储氢载体，能与水反应得到NaB