化學平衡大題1

1、 1（14分）碳及其化合物在科技、社會生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應用。請按要求回答下列問題： （1）已知：2CH4(g)3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l) H1=1214.6 kJ/mol 2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H2=566 kJ/mol 請寫出CH4燃燒熱的熱化學方程式：_。 （2）在不同溫度下反應CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)的平衡常數(shù)K如下表： 溫度/60075090011001250平衡常數(shù)K2.51.610.90.6 該反應的H_0。（填“>”、“=”或“<”）。 900時發(fā)生上述反應，CO2的轉(zhuǎn)化率隨時間變化如下圖所示，若到達平衡后

2、加壓，則H2的轉(zhuǎn)化率將（填“增大”、“減小”或“不變”，下同）_，正反應速率將_。 其他條件相同時，請在下圖中畫出750時CO2的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的示意圖。CO2的轉(zhuǎn)化率900 反應時間 在900時發(fā)生上述反應，以下表中的物質(zhì)的量投入恒容反應器，其中向正方向移動的組是（填編號）_，平衡后與C中各物質(zhì)的百分含量相等的組有_(填編號) ABCDEn(CO2)31011n(H2)21012n(CO)1230.53n(H2O)5230.51 （3）以二甲醚(CH3OCH3)、空氣、KOH溶液為原料可設計為燃料電池 放電時，負極電極反應式：_。 假設該燃料電池中盛有100.0 mL 3.0 mol/L

3、KOH溶液，放電時參與反應的氧氣在標準狀況下的體積為6.72 L，放電過程中沒有氣體逸出，則放電完畢后，所得溶液中各離子濃度由大到小的關(guān)系為_。2.（14分） 氮可形成多種化合物，如NH3、NO2、N2O4等氣體。已知NO2和N2O4的結(jié)構(gòu)式分別是和。已知：NN鍵能為167 kJ·mol1， NO2中N=O鍵能為466 kJ·mol1，N2O4中N=O鍵能為438.5 kJ·mol1。（1）寫出N2O4轉(zhuǎn)化為NO2的熱化學方程式：_。（2）在100時，將0.40 mol的NO2氣體充入2 L抽空的密閉容器中，每隔一定時間就對該容器內(nèi)的物質(zhì)進行分析，得到如下表數(shù)據(jù)：

4、時間（s）020406080n(NO2)/mol0.40n10.26n3n4n(N2O4)/mol0.000.050n20.0800.080上述條件下，從反應開始直至20 s時，NO2的平均反應速率為_mol·L1·s1。n3_n4（填“”、“”或“”），反應2NO2 N2O4的平衡常數(shù)K的數(shù)值為_(精確到小數(shù)點后兩位)，升高溫度后，該反應的平衡常數(shù)K將_（填“增大”、“減小”或“不變”）。若在相同情況下最初向該容器充入的是N2O4氣體，要達到上述同樣的平衡狀態(tài)，N2O4的起始濃度是_mol·L1。（3）氨是一種潛在的清潔能源，可用作堿性燃料電池的燃料。電池的總反

5、應為4NH3(g) + 3O2(g) = 2N2(g) + 6H2O(g)則該燃料電池的負極反應式：_。3.（14分）. 乙醇是重要的有機化工原料，可由乙烯氣相直接水合法或間接水合法生產(chǎn)。（1）間接水合法是指先將乙烯與濃硫酸反應生成硫酸氫乙酯(C2H5OSO3H)，再水解生成乙醇。寫出相應反應的化學方程式： _。（2）已知：甲醇脫水反應 2CH3OH(g) = CH3OCH3(g) + H2O(g) H1 = 23.9 kJ·mol1 甲醇制烯烴反應 2CH3OH(g) = C2H4(g) + 2H2O(g) H2 = 29.1 kJ·mol1乙醇異構(gòu)化反應 C2H5OH(

6、g) = CH3OCH3(g) H3 = + 50.7 kJ·mol1則乙烯氣相直接水合反應C2H4(g) + H2O(g)= C2H5OH(g)的H = _。與間接水合法相比，氣相直接水合法的優(yōu)點是_。. 甲醇雖然毒性很強，但它是一種清潔燃料，也是一種重要的合成原料。工業(yè)甲醇的質(zhì)量分數(shù)可以用下列方法測定：在稀硫酸中甲醇被Cr2O72氧化成CO2和H2O，其反應為：CH3OH + Cr2O72 + 8H = CO2+ 2Cr3 + 6H2O；過量的Cr2O72可用Fe2與之完全反應，反應如下所示：_Cr2O72 + _Fe2 +_H _Cr3 +_Fe3 +_H2O 現(xiàn)有0.12 g

7、工業(yè)甲醇，在稀硫酸中與25.0 mL 0.2 mol/L K2Cr2O7溶液反應，多余的K2Cr2O7恰好與9.6 mL 1.0 mol/L FeSO4溶液完全反應。（3）請配平第步中離子方程式(配平系數(shù)依次填寫在短線上)。（4）工業(yè)甲醇的質(zhì)量分數(shù)為_。4（14分）鈉及其化合物具有廣泛的用途。（1）工業(yè)上制備金屬鈉的常用方法是_。試寫出制備金屬鈉的化學方程式 。金屬鈉可用于 （寫出Na在熔點低方面的一種用途）。（2）用Na2CO3熔融鹽作電解質(zhì)，CO、O2、CO2為原料可組成新型電池。該電池的結(jié)構(gòu)如圖所示：正極的電極反應式為_，電池工作時物質(zhì)A可循環(huán)使用，A物質(zhì)的化學式為_。請寫出檢驗Na2C

8、O3中鈉元素的方法 。（3）常溫下，濃度均為0.1 mol·L1的下列五種鈉鹽溶液的pH如下表：溶質(zhì)CH3COONaNa2CO3NaClONaCNpH8.811.610.311.1上述鹽溶液的陰離子中，結(jié)合H能力最強的是 ，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，濃度均為0.01 mol·L1的下列四種酸的溶液分別稀釋100倍，pH變化最大的是_（填序號）。aHCN bHClO cCH3COOH dH2CO3（4）實驗室中常用NaOH來進行尾氣處理、洗氣和提純。常溫下，當300 mL 1 mol·L1的NaOH溶液吸收4.48 L（折算成標準狀況）SO2時，所得溶液pH>7，則溶液中

9、各離子濃度由大到小的順序為_。已知幾種離子開始沉淀時的pH如下表：離子Fe2Cu2Mg2pH7.65.210.4當向含相同濃度Cu2、Mg2、Fe2的溶液中滴加某濃度的NaOH溶液時，_（填離子符號）先沉淀，KspFe（OH）2_KspMg（OH）2（填“”、“”或“”）。5（14分）（1）工業(yè)合成氨時，合成塔中每產(chǎn)生1molNH3，放出46.1kJ的熱量。某小組研究在500下該反應過程中的能量變化。他們分別在體積均為VL的兩個恒溫恒容密閉容器中加入一定量的反應物，使其在相同溫度下發(fā)生反應。相關(guān)數(shù)據(jù)如下： 容器起始時各物質(zhì)物質(zhì)的量/mol達到平衡的時間達平衡時體系能量的變化/kJ N2H2NH

10、3a140t1 min放出熱量：36.88kJb280t2 min放出熱量：Q容器a中，0t1時間的平均反應速率為(H2)= 。下列敘述正確的是 （填字母序號）。A容器b中反應達平衡狀態(tài)時，Q73.76kJ B平衡時，兩容器中H2的體積分數(shù)相等C反應開始時，兩容器中反應的化學反應速率相等D平衡時，容器中N2的轉(zhuǎn)化率：a<b （2）以氨為原料，合成尿素的反應原理為：2NH3(g)CO2(g)CO(NH2)2(l)H2O(g) H = a kJ·mol-1。 為研究平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率與反應物投料比及溫度的關(guān)系，研究小組在10 L恒容密閉容器中進行模擬反應。（、曲線分別表示在不同投料比時，CO2的轉(zhuǎn)化率與溫度之間的關(guān)系）。 a 0 (填“”或“”)。 若n(CO2)起始 =10 mol，曲線的投料比為0.4，在10