化学平衡高考题(共10页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上化学平衡高考题1.【2013-江苏】磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素，主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。（1）白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2 在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下：2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)= 6CaO(s)+P4(s)+10CO(g) H1 =+3359.26 kJ·mol1CaO(s)+SiO2(s)= CaSiO3(s) H2 =-89. 61 kJ·mol12Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)=

2、6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g) H3则H3 = kJ·mol1。（2）白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒，解毒原理可用下列化学方程式表示：11P 4+60CuSO4+96H2O= 20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4 60molCuSO4能氧化白磷的物质的量是 。（3）磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得，含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH 的关系如右图所示。 为获得尽可能纯的NaH2PO4，pH应控制在 ；pH=8时，溶液中主要含磷物种浓度大小关系为 。 Na2H

3、PO4 溶液显碱性，若向溶液中加入足量的CaCl2 溶液，溶液则显酸性，其原因是 (用离子方程式表示)。 （4）磷的化合物三氯氧磷()与季戊四醇()以物质的量之比2：1 反应时，可获得一种新型阻燃剂中间体X，并释放出一种酸性气体。季戊四醇与X 的核磁共振氢谱如下图所示。 酸性气体是 (填化学式)。X的结构简式为 。2.【2013-新课标】在1.0L密闭容器中放入0.10molA(g)，在一定温度进行如下反应： A(g)B(g) + C(g ) H =+85.1kJ·mol-1反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：时间t/h0124816202530总压强p/100kPa

4、4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列问题：（1）欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为 。（2）由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率（A）的表达式为 ，平衡时A的转化率为 ，列式并计算反应的平衡常数K 。（3）由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n（A）, n总= mol，n（A） mol。 下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算： 。反应时间t/h04816c(A)/(mol·L-1)0.10a0.0260.0065分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(t)的规律，得出的结论是 ，由此

5、规律推出反应在12h时反应物的浓度c(A)为 mol·L-1。3.【2013-新课标】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CO2）直接制备二甲醚，其中主要过程包括以下四个反应：CO(g）+ 2H2(g) = CH3OH(g)              H1=-90.1 kJ·mol-1CO2(g)+ 3H2(g) = CH3OH(g)+H2O(g)    

6、;        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)         

7、;  H4=-24.5 kJ·mol-1Al2O3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）分析二甲醚合成反应对于CO转化率的影响 。由H2和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为 有研究者在催化剂（含Cu-Zn-Al-O和Al2O3），压强为5.0 MPa的条件下由H2和CO直接制备二甲醚，结果如下图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是_。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烧燃料电池（5.93kW·h·kg-1），若

8、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；该电池理论输出电压1.20V，能量密度E=_（列式计算，能量密度=电池输出电能/燃料质量，1kW·h=3.6×105J ）4.【2014-北京】NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3，如下图所示。（1）I中，NH3和O2在催化剂作用下反应，其化学方程式是_。（2）II中，2NO(g) +O2(g) 2NO2(g) 。在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强（p1、p2）下温度变化的曲线（如右图）。比较p1、p2的大小关系_。随温度升高，该反应

9、平衡常数变化的趋势是_。（3）III中，降低温度，将NO2(g)转化成N2O4(l)，再制备浓硝酸。已知：2NO2(g) N2O4(g) H1 2NO2(g) N2O4(l) H2下列能量变化示意图中，正确的是（选填字母） N2O4与O2、H2O化合的化学方程式_。（4）IV中，电解NO制备NH4NO3，其工作原理如右图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是_，说明理由：_。5.【2014-广东】用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应为主反应，反应和为副反应。1/4CaSO4(s)+CO(g)1

10、/4CaS(s)+CO2(g) H1=-47.3kJmol-1 CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2(g) +SO2(g) H2=+210.5kJmol-1 CO(g)1/2C(s)+1/2CO2(g) H3=-86.2kJmol-1 （1）反应2CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+ CaO(s)+6CO2(g)+ C(s) +SO2(g)的H_（用H1、H2和H3表示）（2）反应的平衡常数的对数lgK随反应温度T的变化曲线见图18，结合各反应的H，归纳lgK-T曲线变化规律：a)_；b)_。（3）向盛有CaSO4的真空恒容密闭容器中充入CO，反应于900达到平衡，c平衡(

11、CO)=8.0X10-5 molL-1，计算CO的转化率（忽略副反应，结果保留两位有效数字）。（4）为减少副产物，获得更纯净的CO2，可在初始燃料中适量加入_。（5）以反应中生成的CaS为原料，在一定条件下经原子利用率100%的高温反应，可再生CaSO4，该反应的化学方程式为_；在一定条件下，CO2可与对二甲苯反应，在其苯环上引入一个羧基，产物的结构简式为_。6.【2014-安徽】某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞（如图1）。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。图1 （1）请完成以下实验设计表（表中

12、不要留空格）编号实验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/g为以下实验作参照0.52.090.0醋酸浓度的影响0.536.00.22.090.0 （2）编号实验测得容器中压强随时间变化如图2。时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了 腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动的方向；此时，碳粉表面发生了 （填“氧化”或“还原”）反应，其电极反应式为_。 图2 图3 （3）该小组对图2中的0 时压强变大的原因提出如下假设。请你完成假设二： 假设一：发生析氢腐蚀产生气体； 假设二： ； （4）为验证假设一，某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案。请你再设计一种方案验证假设一，写出实验步骤和

13、结论。实验步骤和结论（不要求写具体操作过程）7.【2014-福建】已知t时，反应FeO(s)+CO(g)Fe( s) +CO2(g)的平衡常数K= 0.25。t时，反应达到平衡时n(CO)：n(CO2)= 若在1L密闭容器中加人0.02 mol FeO(s)，并通入x mol CO，t时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%，则x= 。8.【2014-新课标】乙酸是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题： （1）间接水合法是指现将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯（C2H5OSO3H），再水解生成乙醇，写出相应反应的化学方程式_。 （2）已知： 甲醇脱水反应

14、 2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+ H2O (g) =23.9 KJmol-1 甲醇制烯烃反应 2CH3OH(g)= C2H4(g)+ 2H2O (g) =29.1 KJmol-1乙醇异构化反应 C2H5OH(g) =CH3OCH3(g) =+50.7KJmol-1 则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的=_KJmol-1。与间接水合法相比，气相直接水合法的优点是_。（3）下图为气相直接水合法乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系（其中=1:1）列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp=_（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质

15、的量分数）。图中压强（、）的大小顺序为_，理由是_。气相直接水合法常采用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290，压强6.9MPa，=0.6:1，乙烯的转化率为5%，若要进一步提高转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有_、_。9.【2014-江苏】硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。（1）将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如题20图1所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：S22eS （n1）S+ S2 Sn221*cnjy*com写出电解时阴极的电极反应式： 。电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，

16、其离子方程式可写成。（2）将H2S和空气的混合气体通入FeCl3 、FeCl2 、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如题20图2所示。【来源：21cnj*y.co*m】在图示的转化中，化合价不变的元素是 。反应中当有1molH2S转化为硫单质时，保持溶液中Fe3的物质的量不变，需要消耗O2的物质的量为 。【出处：21教育名师】在温度一定和不补加溶缓慢通入混合气体，并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS，可采取的措施有 。【版权所有：21教育】（3）H2S在高温下分解生成。若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如题20图3所示，H2S在高温下分解反应的化学方程式为

17、。21教育名师原创作品10.【2015-重庆】氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术，是当前关注的热点之一。(1)氢气是清洁燃料，其燃烧产物为_。(2)NaBH4是一种重要的储氢载体，能与水反应得到NaBO2，且反应前后B的化合价不变，该反应的化学方程式为_，反应消耗1mol NaBH4时转移的电子数目为_。(3)储氢还可借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢：。某温度下，向恒容密闭容器中加入环己烷，其起始浓度为a mol·L1，平衡时苯的浓度为b mol·L1，该反应的平衡常数K=_。(4)一定条件下，题11图所示装置可实现有机物的电化学储氢(

18、忽略其它有机物)。导线中电子移动方向为_。(用A、D表示)生成目标产物的电极反应式为_。该储氢装置的电流效率=_。(，计算结果保留小数点后1位)11.【2014-浙江】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，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2(g)CO2(g)，H1218.4 kJ·mol1(反应)CaSO4(s)4CO(g)CaS(s)4CO2(g)，H2175.6 kJ·

19、mol1(反应)请回答下列问题：（1）反应能够自发进行的反应条件是 。（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)。（3）假设某温度下，反应的速率()大于反应的速率()，则下列反应过程能量变化示意图正确的是 。ABCD（4）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 。（5）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

20、提高CO的初始体积百分数D提高反应体系的温度（6）恒温恒容条件下，假设反应和同时发生，且，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。 12.【2014-山东】研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应： 2NO2（g）+NaCl（s）NaNO3（s）+ClNO（g） K1 H < 0 （I） 2NO（g）+Cl2（g）2ClNO（g） K2 H < 0 （II）（1）4NO2（g）+2NaCl（s）2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）的平衡常数K= （用K1、K2表示）。（2）为研究不同条件对反应（II）的影响，在恒温条件下，向2L恒容

21、密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2，10min时反应（II）达到平衡。测得10min内（ClNO）=7.5×10-3molL-1min-1，则平衡后n（Cl2）= mol，NO的转化率1= 。其它条件保持不变，反应（II）在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率2 1（填“>”“<”或“=”），平衡常数K2 （填“增大”“减小”或“不变”。若要使K2减小，可采用的措施是 。（3）实验室可用NaOH溶液吸收NO2，反应为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A，溶液B为0.1molL1的CH3COONa溶液，则两溶液中c（NO3）、c（NO2-）和c（CH3COO）由大到小的顺序为 。（已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4molL1，CH3COOH的电离常数K a=1.7×10-5molL1，