知识组块四 四种平衡体系

A．依据图a可判断正反应为吸热反应B．在图b中，虚线可表示压强增大 C．若正反应的ΔH<0，图c可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动 D．由图d中气体平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应的ΔH>0 3．已知2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g) ΔH＝Q(Q＜0)，向同温、同体积的三个真空密闭容

器中分别充入气体：(甲)2molSO2和1molO2；(乙)1molSO2和0.5molO2；(丙)2molSO3；恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是( )

A．容器内压强p：p甲＝p丙＞2p乙B．SO3的质量m：m甲＝m丙＞2m乙

C．c(SO2)与c(O2)之比k：k甲＝k丙＞k乙D．反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲＝Q丙＞2Q乙 4．(2012·福建理综，12)一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如下图所示。下列判断正确的是

( )

A．在0～50 min之间，pH＝2和pH＝7时R的降解百分率相等 B．溶液酸性越强，R的降解速率越小 C．R的起始浓度越小，降解速率越大

D．在20～25 min之间， pH＝10时R的平均降解速率为0.04 mol·L·min 5．在恒温恒容的密闭容器中，发生反应：3A(g)＋B(g)

－1

－1

xC(g)。Ⅰ．将3 mol A和2 mol

B在一定条件下反应，达平衡时C的体积分数为a；Ⅱ．若起始时A、B、C投入的物质的量分别为n(A)、n(B)、n(C)，平衡时C的体积分数也为a。下列说法正确的是

A．若Ⅰ达平衡时，A、B、C各增加1 mol，则B的转化率将一定增大

B．若向Ⅰ平衡体系中再加入3 mol A和2 mol B，C的体积分数若大于a，可断定x>4 C．若x＝2，则Ⅱ体系起始物质的量应满足3n(B)>n(A)＋3

D．若Ⅱ体系起始物质的量满足3n(C)＋8n(A)＝12n(B)，则可判断x＝4

6．为探究Fe和Cu对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两组同学分别设计了如图1、图2所示的实验。下列叙述中不正确的是( )

3+

2+

( )

5

A．图1实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小

B．若图1所示的实验中反应速率为①＞②，则一定说明Fe比Cu对H2O2分解的催化效果好

C．用图2装置比较反应速率，可测定在相同状况下反应产生的气体体积及反应时间 D．为检查图2装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否复原

7．已知某酸H2B在水溶液中存在下列平衡：①H2B

H＋HB，②HB

+

--3+

2+

H＋B。关于

＋2-

该酸对应的酸式盐NaHB的溶液，下列说法中，一定正确的是 ( )

A．NaHB属于弱电解质B．溶液中的离子浓度c(Na)＞c(HB)＞c(H)＞c(OH)

C．c(Na)＝c(HB)＋c(B)＋c(H2B)D．NaHB和NaOH溶液反应的离子方程式为H+OH=H2O 8．下列各表述与示意图一致或实验装置(固定装置略去)与操作正确的是( )

+

-2-+

-+

-+

-

A．(2010高考·天津卷，6，A)图①表示25℃时，用0.1 mol·L盐酸滴定20 mL 0.1 mol·L

－1

－1

NaOH溶液，溶液的pH随加入盐酸体积的变化

B．(2010高考·天津卷，6，C)图②表示10 mL 0.01 mol·L KMnO4酸性溶液与过量的0.1

－1

mol·L H2C2O4溶液混合时，n(Mn) 随时间的变化

C．(2010高考·重庆卷，7，B)图③装置表示未知浓度的NaOH溶液滴定0.2000 mol/L 的HCl溶液的操作，以测定NaOH溶液的浓度

D．(2010高考·安徽卷，8，A)图④装置表示量取15.00 mL NaOH溶液的操作

9．化学平衡常数K、弱电解质的电离平衡常数Ka或Kb及溶度积常数Ksp是高中化学中常见的几种常数。它们都能反映相应的可逆变化进行的程度，下列关于以上常数的说法正确的是( )

A．对于可逆反应，若改变条件使平衡右移，则达到新的平衡时的平衡常数K一定增大 B．一定温度下，在amol·L的饱和石灰水中加入适量的bmol·LCaCl2溶液(b>a)，则一定有Ca(OH)2析出

C．相同温度时，CH3COOH的电离平衡常数Ka与NH3·H2O的电离平衡常数Kb相等，所以NH4HCO3

6

-1

-1

－12＋

的水溶液显碱性

D．升高温度，以上常数均增大

10．N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生以下反应：2N2O5(g)ΔH>0

T1℃时，向密闭容器中通入N2O5，部分实验数据见下表：

t/s c(N2O5)/mol·L 下列说法中不正确的是( ) A．500 s内N2O5分解速率为2.9610mol·L·s B．T1℃下的平衡常数K1=125，平衡时N2O5的转化率为50%

C．T1℃下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若T1>T2，则K1

D．达平衡后其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的1/2，则再次平衡时c(N2O5)>5.00 mol·L

二、填空题

11．甲醇是一种重要的化工原料，在生产中有着重要的应用．工业上用甲烷氧化法合成甲醇的反应有：

（Ⅰ）CH4(g) +CO2(g)（Ⅱ）CO(g) +2H2(g)（Ⅲ）2CO(g) +O2(g)

2CO(g) +2H2(g) △H= +247.3kJ?mol-1 CH3OH(g) △H=-90.1kJ?mol 2CO2(g) △H=-566.0kJ?mol

-1-1

-1

-3

-1

-1

-14NO2(g)+O2(g)

0 5.00 500 3.52 1 000 2.50 1 500 2.50 （1）用CH4和O2直接制备甲醇蒸气的热化学方程式为。

（2）400℃时，向4L恒容密闭容器中通入6molCO2和6molCH4，发生反应（Ⅰ），平衡体系中各组分的体积分数均为1/4，则400℃时该反应的平衡常数K=。若温度升高至500℃，则反应（Ⅰ）的平衡常数K会。（填“增大”或“减小”）。

（3）工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，其反应的热化学方程式为：CH3OH(g) +CO(g) HCOOCH3(g) △H=-29.1kJ?mol，科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如下：

﹣1

图1 图2

①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看，工业制取甲酸甲酯应选择的压强是（填“3.5×106Pa”、“4.0×106Pa”或“5.0×106Pa”）。

②实际工业生产中采用的温度是80℃，其理由是。

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（4）直接甲醇燃料电池（简称DMFC）由于其结构简单，能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注．DMFC的工作原理如图2所示，通入a气体的电极时电池的（填“正”或“负”），其电极反应式为。

12．雾霾由多种污染物形成，其中包含颗粒物（包括PM2.5在内）、氮氧化物（NOx）、CO、SO2等．化学在解决雾霾污染中有着重要的作用．

（1）已知：2SO2(g) +O2(g)2NO(g) +O2(g)

2SO3(g) △H=-196.6kJ?mol-1

2NO2(g) △H=-113.0kJ?mol-1

SO3(g) +NO(g) △H=kJ?mol．

-1

则反应NO2(g) +SO2(g)

一定条件下，将NO2与SO2以体积比1：2置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的有。

a．体系密度保持不变b．混合气体颜色保持不变

c．SO2和NO的体积比保持不变d．每消耗1mol SO3的同时生成1mol NO2 测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1：5，则平衡常数K=。 （2）CO、CO2都可用于合成甲醇

①CO用于合成甲醇反应方程式为：CO(g) +2H2(g)

CH3OH(g)，CO在不同温度下的平衡

转化率与压强的关系如图1所示．实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是。

②CO2用于合成甲醇反应方程式为：CO2(g) +3H2(g)

CH3OH(g) +H2O(g)，图2是科学家

现正研发的，以实现上述反应在常温常压下进行的装置．写出甲槽的电极反应。

（3）图3是一种用NH3脱除烟气中NO的原理。 ①该脱硝原理中，NO最终转化为H2O和。（填化学式）

②当消耗2mol NH3和0.5molO2时，除去的NO在标准状况下的体积为L。

（4）NO直接催化分解（生成N2和O2）也是一种脱硝途径．在不同条件下，NO的分解产物不同．在高压下，NO在40℃下分解生成两种化合物，体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图4所示，写出NO分解的化学方程式。

图1 图2

图3 图4

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