桐廬中學(xué)2015學(xué)年第二學(xué)期高三化學(xué)作業(yè)——化學(xué)平衡

1、桐廬中學(xué)2015學(xué)年第二學(xué)期高三化學(xué)作業(yè)化學(xué)平衡（1）1.一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng):C(s)CO2(g)2CO(g),平衡時(shí),體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示:已知:氣體分壓(p分)=氣體總壓(p總)×體積分?jǐn)?shù)。下列說法正確的是A550時(shí),若充入惰性氣體,v正、v逆均減小,平衡不移動B650時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0%CT時(shí),若充入等體積的CO2和CO,平衡向逆反應(yīng)方向移動D925時(shí),用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=24.0p總2在10L 恒容密閉容器中充入X（g）和Y(g)，發(fā)生反應(yīng)X（g）+Y(g)M(g)+N(g)

2、，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)編號溫度/起始時(shí)物質(zhì)的量/mol平衡時(shí)物質(zhì)的量/moln(X)n(Y)n(M)7000.400.100.0908000.100.400.0808000.200.30a9000.100.15b下列說法正確的是：A.實(shí)驗(yàn)中，若5min時(shí)測得n(M)=0.050mol，則0至5min時(shí)間內(nèi)，用N表示的平均反應(yīng)速率v（N）=1.0×10-2mol/(L·min)B.實(shí)驗(yàn)中，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.0C.實(shí)驗(yàn)中，達(dá)到平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為60% D.實(shí)驗(yàn)中，達(dá)到平衡時(shí)，b>0.0603一定溫度下，在三個(gè)體積約為1.0L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2CH3O

3、H(g)CH3OCH3(g)H2O(g)容器編號溫度（）起始物質(zhì)的量（mol）平衡物質(zhì)的量（mol）CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)I3870.200.0800.0803870.402070.200.0900.090下列說法正確的是A該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B達(dá)到平衡時(shí)，容器I中的CH3OH體積分?jǐn)?shù)比容器中的小C容器I中反應(yīng)達(dá)到平衡所需時(shí)間比容器中的長D若起始時(shí)向容器I中充入CH3OH 0.1mol、CH3OCH3 0.15mol和H2O 0.10mol，則反應(yīng)將向正反應(yīng)方向進(jìn)行4某溫度下,在2 L的密閉容器中,加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)發(fā)生反應(yīng):X(g)m

4、Y(g)3Z(g)平衡時(shí),X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1 mol Z(g),再次達(dá)到平衡后,X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變。下列敘述不正確的是Am=2 B兩次平衡的平衡常數(shù)相同CX與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為11 D第二次平衡時(shí),Z的濃度為0.4 mol·L-15在恒容密閉容器中通入X并發(fā)生反應(yīng):2X(g) Y(g)，溫度T1、T2下X的物質(zhì)的量濃度c(X)隨時(shí)間t變化的曲線如圖所示。下列敘述正確的是A該反應(yīng)進(jìn)行到M點(diǎn)放出的熱量大于進(jìn)行到W點(diǎn)放出的熱量BT2下，在0 t1時(shí)間內(nèi)，v(Y)mol·L-1·min-1CM點(diǎn)的正反應(yīng)速率v正大

5、于N點(diǎn)的逆反應(yīng)速率v逆DM點(diǎn)時(shí)再加入一定量X，平衡后X的轉(zhuǎn)化率減小6已知反應(yīng)：2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g) H0。將一定量的NO2與CO充入裝有催化劑的注射器中后封口。右圖是在拉伸和壓縮注射器的過程中氣體透光率隨時(shí)間的變化（氣體顏色越深，透光率越?。Ｏ铝姓f法不正確的是Ab點(diǎn)的操作是快速壓縮注射器Bc點(diǎn)與a點(diǎn)相比，c(NO2)、c(N2)都增大Ce點(diǎn)：(正) <(逆)D若考慮體系溫度變化，且沒有能量損失，則平衡常數(shù)K(c)>K(f) 7（2013浙江高考）捕碳技術(shù)（主要指捕獲CO2）在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用

6、作工業(yè)捕碳劑，它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng)：反應(yīng)：2NH3(l)H2O(l)CO2(g)(NH4)2CO3(aq) H1反應(yīng)：NH3(l)H2O(l)CO2(g) NH4HCO3(aq)H2反應(yīng)：(NH4)2CO3(aq)H2O(l)CO2(g)2 NH4HCO3 (aq)H3請回答下列問題： （1）H3與H1、H2之間的關(guān)系是：H3 。（2）為研究溫度對(NH4)2CO3捕獲CO2效率的影響，在某溫度T1下，將一定量的(NH4)2CO3溶液置于密閉容器中，并充入一定量的CO2氣體（用氮?dú)庾鳛橄♂寗?，在t時(shí)刻，測得容器中CO2氣體的濃度。然后分別在溫度為T2、T3、T4、T5下，保持其它初

7、始實(shí)驗(yàn)條件不變，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過相同時(shí)間測得CO2氣體濃度，得到趨勢圖（見圖1）。則：H3 0(填、或)。在T1T2及T4T5二個(gè)溫度區(qū)間，容器內(nèi)CO2氣體濃度呈現(xiàn)如圖1所示的變化趨勢，其原因是 。反應(yīng)在溫度為T1時(shí)，溶液pH隨時(shí)間變化的趨勢曲線如圖2所示。當(dāng)時(shí)間到達(dá)t1時(shí)，將該反應(yīng)體系溫度上升到T2，并維持該溫度。請?jiān)趫D中畫出t1時(shí)刻后溶液的pH變化總趨勢曲線。 圖1 圖2（3）利用反應(yīng)捕獲CO2，在(NH4)2CO3初始濃度和體積確定的情況下，提高CO2吸收量的措施有 （寫出2個(gè)）。（4）下列物質(zhì)中也可能作為CO2捕獲劑的是 。ANH4ClBNa2CO3CHOCH2CH2OHDHOCH2

8、CH2NH28（2014浙江高考）煤炭燃燒過程中會釋放出大量的SO2，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形式固定，從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低脫硫效率。相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：CaSO4(s)+CO(g) CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) H1=218.4kJ·mol-1(反應(yīng)) CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s) + 4CO2(g) H2= -175.6kJ·mol1(反應(yīng))請回答下列問題：反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的條件是 。對于氣體參與的反應(yīng)，表示平衡常數(shù)Kp時(shí)用氣體

9、組分(B)的平衡壓強(qiáng)p(B)代替該氣體物質(zhì)的量濃度c(B)，則反應(yīng)的Kp= (用表達(dá)式表示)。假設(shè)某溫度下，反應(yīng)的速率(v1)大于反應(yīng)的速率(v2)，則下列反應(yīng)過程能量變化示意圖正確的是 。A B C D通過監(jiān)測反應(yīng)體系中氣體濃度的變化可判斷反應(yīng)和是否同時(shí)發(fā)生，理由是 。圖1為實(shí)驗(yàn)測得不同溫度下反應(yīng)體系中CO初始體積百分?jǐn)?shù)與平衡時(shí)固體產(chǎn)物中CaS質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的關(guān)系曲線。則降低該反應(yīng)體系中SO2生成量的措施有 。A向該反應(yīng)體系中投入石灰石B在合適的溫度區(qū)間內(nèi)控制較低的反應(yīng)溫度C提高CO的初始體積百分?jǐn)?shù)D提高反應(yīng)體系的溫度恒溫恒容條件下，假設(shè)反應(yīng)和同時(shí)發(fā)生，且v1v2，請?jiān)趫D2中畫出反應(yīng)體系中c(S

10、O2)隨時(shí)間t變化的總趨勢圖。桐廬中學(xué)2015學(xué)年第二學(xué)期高三化學(xué)作業(yè)化學(xué)平衡（2）命題人：胡樟洄 審核人：姜永良 班級 姓名 1(2015·浙江高考)乙苯催化脫氫制苯乙烯反應(yīng):(g)(g)H2(g)(1)已知:化學(xué)鍵CHCCCCHH鍵能/kJ·mol1412348612436計(jì)算上述反應(yīng)的H=kJ·mol1。(2)維持體系總壓p恒定,在溫度T時(shí),物質(zhì)的量為n、體積為V的乙苯蒸氣發(fā)生催化脫氫反應(yīng)。已知乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率為,則在該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2·1·c·n·j·y(用等符號表示)。(3)工業(yè)上,通常在乙苯蒸

11、氣中摻混水蒸氣(原料氣中乙苯和水蒸氣的物質(zhì)的量之比為19),控制反應(yīng)溫度600,并保持體系總壓為常壓的條件下進(jìn)行反應(yīng)。在不同反應(yīng)溫度下,乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性(指除了H2以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))示意圖如下:摻入水蒸氣能提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率,解釋說明該事實(shí) ?？刂品磻?yīng)溫度為600的理由是  。(4)某研究機(jī)構(gòu)用CO2代替水蒸氣開發(fā)了綠色化學(xué)合成工藝乙苯二氧化碳耦合催化脫氫制苯乙烯。保持常壓和原料氣比例不變,與摻水蒸氣工藝相比,在相同的生產(chǎn)效率下,可降低操作溫度;該工藝中還能夠發(fā)生反應(yīng):CO2H2COH2O,CO2C2CO。新工藝的特點(diǎn)有(填編號)。CO

12、2與H2反應(yīng),使乙苯脫氫反應(yīng)的化學(xué)平衡右移不用高溫水蒸氣,可降低能量消耗有利于減少積炭 有利于CO2資源利用2反應(yīng)AX3(g)X2(g)AX5(g)在容積為10 L的密閉容器中進(jìn)行。起始時(shí)AX3和X2均為0.2 mol。反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行，反應(yīng)體系總壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖所示。列式計(jì)算實(shí)驗(yàn)a從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率 v(AX5) 。圖中3組實(shí)驗(yàn)從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率v(AX5)由大到小的次序?yàn)?(填實(shí)驗(yàn)序號)；與實(shí)驗(yàn)a相比，其他兩組改變的實(shí)驗(yàn)條件及判斷依據(jù)是：b 、c 。用p0表示開始時(shí)總壓強(qiáng)，p表示平衡時(shí)總壓強(qiáng)，表示AX3的平衡轉(zhuǎn)化率，則的表達(dá)式為 ；實(shí)驗(yàn)a和c的平衡轉(zhuǎn)化率

13、：a為 、c為 。3中科院大連化學(xué)物理研究所的“煤基甲醇制取低碳烯烴技術(shù)（簡稱DMTO）”榮獲2014年度國家技術(shù)發(fā)明一等獎。DMTO技術(shù)主要包括煤的氣化、液化、烯烴化三個(gè)階段，相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：(i) 煤氣化制合成氣：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) (ii) 煤液化制甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) (iii)甲醇制取低碳烯烴：2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g) H= -11.72kJ·mol-1(a) 3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g) H= -30.98kJ·mol-1(b) 回答下列問題：（1）已知：

14、C(s)+CO2(g)=2CO(g) H= +172.5kJ·mol-1， CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H= -41.0kJ·mol-1 反應(yīng)(i)能自發(fā)進(jìn)行的條件是 （填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”）。（2） 反應(yīng)(ii)中以氫碳n(H2)n(CO)投料比為2制取甲醇，溫度、壓強(qiáng)與CO的平衡轉(zhuǎn)化率關(guān)系如下圖1。來源:Z#xx#k.Com對于氣體參與的反應(yīng)，表示平衡常數(shù)Kp時(shí)用氣體組分(B)的平衡壓強(qiáng)p(B)代替該氣體物質(zhì)的量濃度c(B)，則A點(diǎn)時(shí)反應(yīng)(ii)的Kp= （保留兩位有效數(shù)字，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。比較P1 P2，Kp

15、(Q) Kp(R)（填“大于”、“小于”或“等于”）。工業(yè)上常以銅基催化劑，壓強(qiáng)5MPa，溫度275下發(fā)生反應(yīng)(ii)，CO轉(zhuǎn)化率可達(dá)到40%左右。為提高CO轉(zhuǎn)化率除了可以適當(dāng)改變反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)外，還可以采取的措施有 （寫出2個(gè)）。若反應(yīng)(ii)在恒容密閉容器內(nèi)進(jìn)行，T1溫度下甲醇濃度隨時(shí)間變化曲線如圖2所示；不改變其他條件，假定t2時(shí)刻迅速降溫到T2，t3時(shí)刻體系重新達(dá)到平衡。試在圖中畫出t2時(shí)刻后甲醇濃度隨時(shí)間變化趨勢圖(在圖中標(biāo)出t3)。（3） 烯烴化階段：在常壓和某催化劑作用下，甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率及乙烯、丙烯等物質(zhì)的選擇性（指除了水蒸氣以外的產(chǎn)物中乙烯、丙烯等物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）與反應(yīng)溫

16、度之間的關(guān)系如圖3。為盡可能多地獲得乙烯，控制反應(yīng)溫度為550的理由是 。4.新的研究表明二甲醚(DME)是符合中國能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的優(yōu)良車用替代燃料。二甲醚催化重整制氫氣的反應(yīng)過程，主要包括以下幾個(gè)反應(yīng)(以下數(shù)據(jù)為200、1.01×105Pa測定，a、b、c、d都大于零)：CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) H= +a kJmol-1CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+ 3H2(g) H= +b kJmol-1CO(g)+H2O(g) CO2(g)+ H2(g) H= -c kJmol-1CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) H= +d kJmol-1請

17、回答下列問題。(1)寫出用二甲醚制H2同時(shí)全部轉(zhuǎn)化為CO2時(shí)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。(2)寫出反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K= 。若溫度升高，此反應(yīng)的K值將 (增大、減小或不變)。(3)在200恒容的密閉容器中，放入一定量的甲醇如式建立平衡，以下可以作為該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)為 。 A.容器內(nèi)氣體密度保持不變 B.氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變C.CO的體積分?jǐn)?shù)保持不變 D.CO與H2的物質(zhì)的量之比保持1:2不變(4)工業(yè)生產(chǎn)中測得不同溫度下各組分體積分?jǐn)?shù)及二甲醚轉(zhuǎn)化率的關(guān)系如下圖所示。你認(rèn)為工業(yè)生產(chǎn)中控制的最佳溫度為。A.250300 B. 300350 C. 350400 D. 400450在

18、溫度達(dá)到400以后，二甲醚與CO2以幾乎相同的變化趨勢降低，而CO、H2的體積分?jǐn)?shù)也以幾乎相同的變化趨勢升高，用化學(xué)方程式表示可能的原因 。(5)某一體積固定的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng),200時(shí)達(dá)平衡。下述條件改變時(shí),請?jiān)谟覉D補(bǔ)充畫出CO2的百分含量隨時(shí)間變化的圖像：t1時(shí)刻升溫,在t1與t2之間某時(shí)刻達(dá)到平衡；t2時(shí)刻添加催化劑。5.以CO2為碳源制取低碳有機(jī)物成為國際研究焦點(diǎn)，下面為CO2加氫制取低碳醇的熱力學(xué)數(shù)據(jù)：反應(yīng)：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）H=-49.0kJmol-1反應(yīng)：2CO2（g）+6H2（g）CH3CH2OH（g）+3H2O（g）H=-173.6kJmol-1（1）寫出由CH3OH（g）合成CH3CH2OH（g）的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：_。（2）對反應(yīng)，在一定溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是_（選填編號）。a反應(yīng)物不再轉(zhuǎn)化為生成物   b平衡常數(shù)K不再增大cCO2的轉(zhuǎn)化率不再增大      d混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變（3）在密閉容器中，反應(yīng)在一定條件達(dá)到平衡后，其它條件恒定，能提高CO2轉(zhuǎn)化率的措施是_（選填編號）。A、降低溫度    &#