2020届高考化学二轮复习 专题十九 化学平衡及其计算（含解析）

1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.专题十九化学平衡及其计算1、一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示:下列描述正确的是()A.反应的化学方程式为:X(g)+Y(g)Z(g)B.反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了0.79mol/LC.反应开始到10s时,Y的转化率为79.0%D.反应开始到10s,用Z表示的反应速率为0.158mol/(L·s)2、(NH4)2S03氧化是氨法脱硫的重要过程。某小组在其他条件不变时，分别研究了一段时间内温度和(NH4)2S03，初始浓度对空气氧化(NH4)2S03速率的影响，结果如下图。下列说法不正确的是()A.60℃之前，氧化速率增大与温度升高化学反应速率加快有关B.60℃之后，氧化速率降低可能与02的溶解度下降及(NH4)2SO3受热易分解有关C.(NH4)2SO3初始浓度增大到一定程度，氧化速率变化不大，与23SO水解程度增大有关D.(NH4)2SO3初始浓度增大到一定程度，氧化速率变化不大，可能与02的溶解速率有关3、将1molM和2molN置于体积为2L的恒容密闭容器中，发生反应：M(s)+2N(g)P(g)+Q(g)△H。反应过程中测得P的体积分数在不同温度下随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()2A．若X、Y两点的平衡常数分别为K1、K2，则K1K2B．温度为T1时，N的平衡转化率为80%，平衡常数K=40C．无论温度为T1还是T2，当容器中气体密度和压强不变时，反应达平衡状态D．降低温度、增大压强、及时分离出产物均有利于提高反应物的平衡转化率4、温度为一定温度下，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5,反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表。下列说法正确的是()t/s050150250350n(PCl3)/mol00.160.190.200.20A.反应在前50s的平均速率v(PCl3)=0.0032mol·L-1·s-1B.保持其他条件不变，升高温度,平衡时c(PCl3)=0.11mol·L-1,则反应的ΔH0C.相同温度下,起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,反应达到平衡前v(正)v(逆)D.相同温度下，起始时向容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2,达到平衡时,PCl3的转化率小于80%5、T℃时,发生可逆反应A(g)+2B(g)2C(g)+D(g)ΔH0。现将1molA和2molB加入甲容器中,将4molC和2molD加入乙容器中。起始时,两容器中的压强相等,t1时两容器内均达到平衡状态(如图所示,隔板K固定不动)。下列说法正确的是()3A.向甲中再加入1molA和2molB,达到新的平衡后,甲中C的浓度与乙中C的浓度相等B.t1时,甲、乙两容器中的压强仍相等C.移动活塞P,使乙的容积和甲的相等,达到新的平衡后,乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍D.分别向甲、乙中加入等量的氦气,甲中反应速率和乙中的反应速率均不变6、往三个不同容积的恒容密闭容器中分别充入1molCO与2molH2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH,在不同的反应条件下,测得平衡时CO的转化率和体系压强如下表。下列说法不正确的是()温度(℃)容器体积(mL)CO转化率(%)平衡压强(Pa)①200V150p1②200V270p2③350V350p3A.起始时反应速率:②①B.平衡时体系压强:p1p2C.若容器体积V1V3,则ΔH0D.若实验②中再通入1molCO,则CO的转化率大于70%7、臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)ΔH0。若上述反应在恒容密闭容器中进行,则下列对该反应相关图像的判断正确的是()A.甲图中t0时刻改变的反应条件为增大压强B.乙图中温度T2T1,纵坐标可代表NO2的百分含量C.丙图为升高温度时的速率变化曲线D.丁图中a、b、c三点中b点对应的平衡常数K最小8、温度为T1时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应:2NO22NO+O2(正反4应吸热)。实验测得:222=(NO)=(NO)vvkc正正消耗，222=(NO)=2(O)=(NO)(O)vvvkcc逆消耗消耗逆，k正、k逆为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是()容器编号物质的起始浓度(mol·L-1)物质的平衡浓度(mol·L-1)2(NO)c(NO)c2(O)c2(O)cI06000.2II0.30.50.2Ⅲ00.50.35A.达平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为4:5B.达平衡时，容器Ⅱ中22(O)(NO)cc比容器Ⅰ中的大C.达平衡时，容器Ⅲ中NO的体积分数大于50%D.当温度改变为T2时，若k正=k逆，则T2T19、在容积为2.0L的密闭容器内,物质D在T℃时发生反应,反应物和生成物的物质的量随时间t的变化关系如图所示,下列叙述不正确的是()A.从反应开始到第一次达到平衡时,物质A的平均反应速率为0.0667mol/(L·min)B.该反应的化学方程式为2D(s)2A(g)+B(g),该反应的平衡常数表达式为K=c2(A)·c(B)C.已知反应的ΔΗ0,则第5分钟时图像呈现上述变化的原因可能是升高体系的温度D.若在第7分钟时增加D的物质的量,则表示A的物质的最变化的是a曲线10、合理利用和转化NO2、SO2、CO、NO等污染性气体是环保领域的電要课题。(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物污染。已知：①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=-574.0kJ/mol②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=-1160.0kJ/mol5③H2O(g)=H2O(l)H=-44.0kJ/molCH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式是(2)已知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:①2NO(g)N2O2(g)(快）v1正=k1正，2(NO)c，v1逆=k1逆•22(NO)c②N2O2(g)+O2(g)2NO2(慢)v2正=k2正•22(NO)c，v2逆=k2逆•2(NO)c一定温度下，反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态，该反应的平衡常数的表达式K=(用k1正、k1正、k1逆、k1逆表示)，反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小关系为E1E2(填“”“”或“=”)(3)用活性炭还原法处理氮氧化物的有关拉应为：C(S)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,恒温（TC)时.各物质的浓度随时间的变化如下表：NON2CO200.10000100.0580.0210.021200.0400.0300.030300.0400.0300.030400.0320.0340.017500.0320.0340.017①TC时，该反应的平衡常数为（保留两位有效数字）②在31min时，若只改变某一条件使平衡发生移动，40min、50min时各物质的浓度如上表所示，则改变的条件是。③在51min时，保持温度和容器体积不变再充人NO和N2，使二者的浓度均增加至原来的两倍，则化学平衡(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”）。(4)反应N2O4(g)2NO2(g)H0,在一定条件下N2O4与NO2的消耗速率与各自的分压(分压=总压×物质的量分数）有如下关系22(NO)v=k1•24(NO)p，22(NO)v=k2•22(NO)p其中是k1、k2与温度有关的常数，相应的速率与N2O4或NO2的分压关系如图所6示。在TC时，图中M、N点能表示该反应达到平衡状态，理由是。改变温度，v(NO2)会由M点变为A、B或C，v(N2O4)会由N点变为D、E或F，当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为（填字母）。11、以氧化铝为原料，通过碳热还原法可合成氮化铝（AlN）；通过电解法可制取铝。电解铝时阳极产生的CO2，可通过二氧化碳甲醇化再利用。请回答：1.已知：2Al2O3（s）＝4Al（g）+3O2（g）△H1＝+3351kJ•mol﹣12C（s）+O2（g）＝2CO（g）△H2＝﹣221kJ•mol﹣12Al（g）+N2（g）＝2AlN（s）△H3＝﹣318kJ•mol﹣1则碳热还原Al2O3合成氮化铝的总热化学方程式为。2.在常压，Ru/TiO2催化下，CO2和H2混合气体（体积比1：4，总物质的量amol）进行反应，测得CO2的转化率、CH4和CO的选择性随温度的变化情况分别如图1和图2所示（选择性：转化的CO2中生成CH4和CO的百分比）。反应Ⅰ：CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g）△H1反应Ⅱ：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）△H2①下列说法不正确的是（填序号）。A．△H1小于零7B．温度可影响产物的选择性C．CO2的平衡转化率随温度升高先增大后减少D．其他条件不变将CO2和H2的初始体积比改变为1：3，可提高CO2的平衡转化率②350℃时，反应Ⅰ在t1时刻达到平衡，平衡时容器的体积为VL．则该温度下反应Ⅰ的平衡常数为_______（用a、V表示）。③350℃时，CH4的物质的量随时间的变化曲线如图所示。画出400℃时，0～t1时间段内，CH4的物质的量随时间的变化曲线。3.CO2和H2在一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g），平衡常数K＝427．在容积为2L的密闭容器中，充入2molCO2和6molH2，恒温恒容时达到平衡。相同条件下，在另一个2L的密闭容器中充入amolCO2、bmolH2、cmolCH3OH、dmolH2O（g），要使两容器达到相同的平衡状态，且起始时反应逆向进行，则d的取值范围为。4.研究表明，CO2可以在硫酸溶液中用情性电极电解生成甲醇，则生成甲醇的电极反应式为。12、C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题，科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的不利影响。(1)在催化剂存在的条件下，用H2将NO还原为N2。已知：则氢气和一氧化氮反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式是_________________。(2)在500℃下合成甲醇的反应原理为：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)在1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，压强为p0，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。(可逆反应的平衡常数可以用平8衡浓度计算，也可以用平衡分压Kp代替平衡浓度，计算分压＝总压×物质的量分数)①反应进行到4min时，v(正)______v(逆)(填“”“”或“＝”)。0～4min，H2的平均反应速率v(H2)＝__________mol·L－1·min－1。②CO2平衡时的体积分数为________，该温度下Kp为____________(用含有p0的式子表示)。③下列能说明该反应已达到平衡状态的是_________。A.v正(CH3OH)＝3v逆(H2)B.CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1:3:1:1C.恒温恒压下，气体的体积不再变化D.恒温恒容下，气体的密度不再变化④500℃、在2个容积都是2L的密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：容器容器甲容器乙反应物起始投入量1molCO2，3molH20.5molCO2，1molH21molCH3OH，1molH2OCH3OH的平衡浓度/mol·L－1C1C2则乙容器中反应起始向__________方向进行；c1_______c2。(填“”“”或“＝”