高考化学平衡练习题(难)

1 化学平衡练习题化学平衡练习题 一 一 化学反应速率化学反应速率 1 向绝热恒容密闭器中通入 SO2和 NO2 一定条件下使反应 SO2 g NO2 g SO3 g NO g 达到平衡 正反 应速率随时间变化的示意图如下所示 由图可得出的正确结论 是 A 反应在 c 点达到平衡状态 B 反应物浓度 a 点小于 b 点 C 反应物的总能量低于生成物的总能量 D t1 t2 时 SO2 的转化率 a b 段小于 b c 段 2 向一容积为 1L 的密闭容器中加入一定量的 X Y 发生化学 反应 aX g 2Y s bZ g H 0 如图是容器中 X Z 的物质的量浓度随时间变化的曲线 根据以上信息 下列 说法正确的是 A 用 X 表示 0 10min 内该反应的平均速率为 v X 0 045mol L min B 根据上图可求得方程式中 a b 1 3 C 推测在第 7min 时曲线变化的原因可能是升温 D 推测在第 13min 时曲线变化的原因可能是降温 3 某恒温密闭容器发生可逆反应 Z W X g Y H 在 t 1 时刻反应达到平衡 在 t 2 时刻缩小容器体积 t 3 时刻再次达到平衡状态后未再改变条 件 下列有关说法中正确的是 A Z 和 W 在该条件下至少有一个是为气态 B t 1 t 2 时间段与 t 3 时刻后 两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量可能相等也可能 不等 C 若在该温度下此反应平衡常数表达式为 K c X 则 t 1 t 2 时间段与 t 3 时刻后的 X 浓度不相等 D 若该反应只在某温度 T 以上自发进行 则该反应的平衡常数 K 随温度升高而减小 4 14 分 煤炭燃烧过程中会释放出大量的 SO2 严重破坏生态环境 采用一定的脱硫技 术可以把硫元素以 CaSO4的形式固定 从而降低 SO2的排放 但是煤炭燃烧过程中产生的 CO 又会与 CaSO4发生化学反应 降低脱硫效率 相关反应的热化学方程式如下 CaSO4 s CO g CaO s SO2 g CO2 g H1 218 4kJ mol 1 反应 CaSO4 s 4CO g CaS s 4CO2 g H2 175 6kJ mol 1 反应 请回答下列问题 1 应 能自发进行的条件是 2 对于气体参与的反应 表示平衡常数 Kp 时用气体组分 B 的平衡压强 p B 代替该气体物 质的量浓度 c B 则反应 的 Kp 用表达式表示 假设某温度下 反应 的速率 v1 大于反应 的速率 v2 则下列反应过程能量变化示意 图正确的是 通过监测反应体系中气体浓度的变化可判断反应 和 是否同时发生 理由是 图 1 为实验测得不同温度下反应体系中 CO 初始体积百分数与平衡时固体产物中 CaS 质 量百分数的关系曲线 则降低该反应体系中 SO2生成量的措施有 A 向该反应体系中投入石灰石 B 在合适的温度区间内控制较低的反应温度 C 提高 CO 的初始体积百分数 D 提高反应体系的温度 恒温恒容条件下 假设反应 和 同时发生 且 v1 v2 则下 请在图 2 中画出反应体 系中 c SO2 随时间 t 变化的总趋势图 二 二 化学平衡判断依据化学平衡判断依据 5 已知 2SO2 g O2 g 2SO3 g 向同温 同体积的三个密闭容器中分别充 入气体 甲 2 mol SO2和 1 mol O2 乙 1 mol SO2和 0 5 mol O2 丙 2 mol SO3 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 2 p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 反应放出或吸收的热量的数值 Q Q甲 Q丙 Q乙 6 关于下列各图的叙述 正确的是 3 A 甲表示 H2与 O2发生反应过程中的能量变化 则 H2的燃烧热为 483 6Kj mol 1 B 乙表示恒温恒容条件下发生的可逆反应 2NO2 N2O4 g 中 各物质的浓度与其消耗 速率之间的关系 其中交点 A 对应的状态为化学平衡状态 C 丙表示 A B 两物质的溶解度随温度变化情况 将 A B 饱和溶液分别由 t1 升温至 t2 时 溶质的质量分数 B A D 丁表示常温下 稀释 HA HB 两种酸的稀溶液时 溶液 pH 随加水量的变化 则同浓 度的 NaA 溶液的 pH 小于 NaB 溶液 三 三 化学平衡移动化学平衡移动 7 在恒容密闭容器中通入 X 并发生反应 2X g Y g 温度 T1 T2 下 X 的物质 的量浓度 c X 随时间 t 变化的曲线如题 7 图所示 下列叙述正确的是 A 该反应进行到 M 点放出的热量大于进行到 W 点放出的热量 B T2下 在 0 t1时间内 Y mol L min C M 点的正反应速率 正大于 N 点的逆反应速率 逆 D M 点时再加入一定量的 X 平衡后 X 的转化率减小 8 一定条件下 通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料 MgO MgSO4 s CO g MgO s CO2 g SO2 g H 0 该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后 若仅改变图中横坐标 x 的值 重新达到平衡后 纵坐标 y 随 x 变化趋势合理的是 4 选项xy A温度容器内混合气体的密度 BCO 的物质的量CO2与 CO 的物质的量之比 CSO2的浓度平衡常数 K DMgSO4的质量 忽略体积 CO 的转化率 A AB BC CD D 9 反应 aM g bN g cP g dQ g 达到平衡时 M 的体积分数 y M 与反应条件的关 系如图所示 其中 z 表示反应开始时 N 的物质的量与 M 的物质的量之比 下列说法正确 的是 A 同温同压同 z 时 加入催化剂 平衡时 Q 的体积分数增加 B 同压同 z 时 升高温度 平衡时 Q 的体积分数增加 C 同温同 z 时 增加压强 平衡时 Q 的体积分数增加 D 同温同压时 增加 z 平衡时 Q 的体积分数增加 10 14 分 合成氨是人类科学技术上的一项重大突破 其反应原理为 N2 g 3H2 g 2NH3 g H 92 4kJ mol 1 一种工业合成氨的简易流程图如下 1 天然气中的 H2S 杂质常用常用氨水吸收 产物为 NH4HS 一定条件下向 NH4HS 溶液 5 中通入空气 得到单质硫并使吸收液再生 写出再生反应的化学方程式 2 步骤 II 中制氯气原理如下 对于反应 一定可以提高平衡体系中 H2百分含量 又能加快反应速率的是 a 升高温度 b 增大水蒸气浓度 c 加入催化剂 d 降低压强 利用反应 将 CO 进一步转化 可提高 H2产量 若 1mol CO 和 H2的混合气体 CO 的 体积分数为 20 与 H2O 反应 得到 1 18mol CO CO2和 H2的混合气体 则 CO 转化率 为 3 下左图表示 500 60 0MPa 条件下 原料气投料比与平衡时 NH3体积分数的关系 根据图中 a 点数据计算 N2的平衡体积分数 4 依据温度对合成氨反应的影响 在下右图坐标系中 画出一定条件下的密闭容器内 从通入原料气开始 随温度不断升高 NH3物质的量变化的曲线示意图 5 上述流程图中 使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是 填序号 简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法 11 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 量的 CO2 直接制备二甲醚 其中的主要过程包括以下四个反应 甲醇合成反应 CO g 2H2 g CH3OH g H1 90 1 kJ mol 1 CO2 g 3H2 g CH3OH g H2O g H2 49 0 kJ mol 1 水煤气变换反应 CO g H2O g CO2 g H2 g H3 41 1 kJ mol 1 二甲醚合成反应 2CH3OH g CH3OCH3 g H2O g H4 24 5 kJ mol 1 回答下列问题 1 Al2O3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 2 分析二甲醚合成反应 对于 CO 转化率的影响 3 有研究者在催化剂 含 CuZnAlO 和 Al2O3 压强为 5 0 MPa 的条件下 由 H2和 CO 直接 制备二甲醚 结果如图所示 其中 CO 转化率随温度升高而降低的原因是 6 4 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料电池 5 93 kW 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 该电池的理论输出电压为 1 20 V 能量密度 E 列式计算 能量密度 电池输出电能 燃料质量 1 kW h 3 6 106 J 12 捕碳技术 主要指捕获 CO2 在降低温室气体排放中具有重要的作用 目前 NH3和 NH4 2CO3已经被用作工业捕碳剂 它们与 CO2可发生如下可逆反应 反应 2NH3 l H2O l CO2 g NH4 2CO3 aq H1 反应 NH3 l H2O l CO2 g NH4 2HCO3 aq H2 反应 NH4 2CO3 aq H2O l CO2 g 2 NH4 2HCO3 aq H3 请回答下列问题 1 H3与 H1 H2之间的关系是 H3 2 为研究温度对 NH4 2CO3捕获 CO2效率的影响 在某温度 T1下 将一定量的 NH4 2CO3溶液置于密闭容器中 并充入一定量的 CO2气体 用氮气作为稀释剂 在 t 时刻 测得容器中 CO2气体的浓度 然后分别在温度为 T2 T3 T4 T5下 保持其它初始 实验条件不变 重复上述实验 经过相同时间测得 CO2气体浓度 得到趋势图 见图 1 则 H3 0 填 或 在 T1 T2及 T4 T5二个温度区间 容器内 CO2气体浓度呈现如图 1 所示的变化趋势 其原因是 反应 在温度为 T1时 溶液 pH 随时间变化的趋势曲线如图 2 所示 当时间到达 t1时 将该反应体系温度上升到 T2 并维持该温度 请在图中画出 t1时刻后溶液的 pH 变化总趋 势曲线 3 利用反应 捕获 CO2 在 NH4 2CO3初始浓度和体积确定的情况下 提高 CO2吸 7 收量的措施有 写出 2 个 4 下列物质中也可能作为 CO2捕获剂的是 A NH4Cl B Na2CO3 C HOCH2CH2OH D HOCH2CH2NH2 13 化学反应原理在科研和生产中有广泛应用 1 利用 化学蒸气转移法 制备 TaS2 晶体 发生如下反应 TaS2 s 2I2 g TaI4 g S2 g H 0 I 反应 I 的平衡常数表达式 K 若 K 1 向某恒容密闭容器中加入 1mol I2 g 和足量 TaS2 s I2 g 的平衡转化率为 2 如图所示 反应 I 在石英真空管中进行 先在温度为 T2 的一端放入未提纯的 TaS2粉末和 少量 I2 g 一段时间后 在温度为 T