速率平衡大题专项练习1

1、速率平衡大题专项练习(1)1. (14分)氮及其化合物在工农业生产、生活中有重要作用。请按要求回答下列相关问题:(1)食品添加剂俊明矶 NH4Al(SO)2 12H2O高温可分解，下列关于其分解产物的预测不合理的是A. NH3、N2、SO2、H2OB. NH3、SQ、H2OC. NH3、SQ、H2OD. NH3、N2、SO3、SQ、H2O(2)汽车发动机工作时也会引发N2和O2反应产生大气污染物 NO,其能量变化示意图键断裂945.8 kJ/mol 能量.kN/ M键断裂498 kJ/mol 能量键形成630 kJ/mol 能量键形成630 kJ/mol 能量则该反应的热化学方程式为 (3)工

2、业合成氨的反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) AH<0,分别在 Ti、T2 温度下，改变起始氢气物质的量，测得平衡时氨的体积分数如右图所示比较在m、n、q三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是 点。T2条件下，在2 L的密闭容器中，充入 x molN2和 y mol H2时，3 min达平衡，此时反应物的转化率均.为a, 写出下列仅含a、x的表达式(不必化简)：v(N2)=; 该反应的平衡常数的值K=图像中T2(填“高于”、“低于”、“等于”或“无法确定”)。科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递 H+ )实现氨的电化学合成，这提高了 氮气和氢气的转化率。写出电化

3、学合成过程中发生还原反应的电极方程式(假(4)将质量相等的四份铁粉和铜粉的均匀混合物，分别加入同浓度稀硝酸充分反应, 设硝酸的还原产物只有 NO)实验数据如下表编号稀硝酸体积/mL100 mL200 mL300 mL400 mL剩余金属/g18.0 g9.6 g00NO体积/ L (标准状况下)2. 24 L4.48 L6. 72 LV卜列有关分析推断正确的是 。A.硝酸起始浓度为 4 mol/LB.中溶解了 5. 6 g FeC.中 n(Cu2+) = 0.15 molD.中 V = 6. 72 L 2.(18分)化学反应原理在生产和科研中有着重要的应用，请利用相关知识回答下列问题。(1)一

4、定条件下在密闭容器中加入NH4I发生反应：则反应a的平衡常数表达式为 ;达到平衡后，扩大容器体积，反应 b的移动方向（填正向、逆向或不移动 ）（2）氮元素的+4价氧化物有两种，它们之间发生反应：2NO2? N2O4H 0,将一定量的NO2充入注射器中后封口，下图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化（气体颜色越深，透光率越小 ）。下列说法正确的是7n得时书加J5皿透光串品时间A. b点的操作是压缩注射器B. c点与a点相比，c NO2增大，c N2O4减小C.若不忽略体系温度变化，且没有能量损失，则b、c两点的平衡常数 Kb>KcD. d点：（正）>（逆）（3）利用反应

5、6NO2 8NH3 7N2 12 H 2。构成原电池，能消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，装置如 图所示。电极 a为 极，其电极反应式为当有2.24LNO2（标准状况下）被处理时，转移电子为mol。为使电池持续放电，该离子交换膜需选用 交换膜。（4）使用硼氢化钠（NaBH4）为诱导剂,可使Co2+与朋N2H4）在碱性条件下发生反应，制得高纯度纳米钻，该过程不产生有毒 气体。写出该反应的离子方程式 。在纳米钻的催化作用下，肿 （N2H4）可分解生成两种气体，其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。若反应在不同51度凡温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如图所示，为抑制肿的分解，可采取的合

6、理措施有（任写一种）。3. （13分）碳氧化物、氮氧化物、二氧化硫的处理与利用是世界各国研究的热点问题。（1）消除汽车尾气中的 NO、CO,有利于减少PM2.5的排放。已知如下信息:N2(e) ”"mW' 2N(g)-0维)4期 HmLoW 2X(-630) kJ moL1*2NO(g)II. N2(g)+ 02(g) 2NO(g)AH12C0(g) + O 2(g) 2CO2 (g)刖2= -565 kJ mol AHi =在催化剂作用下 NO和CO转化为无毒气体，写出反应的热化学方程式1所示。一定条件下，单位时间内不同温度下测定的氮氧化物转化率如图温度高于710K时，随温

7、度的升高氮氧化物转化率降低的原因可能是CO工作电极HjSO：溶液时电极图2CO： j壳体(2)测定汽车尾气常用的方法有两种。方法1:电化学气敏传感器法。其中 CO传感器的工作原理如图 2所示，则工作电极的反应式为方法2:氧化还原滴定法。用 H2O2溶液吸收尾气，将氮氧化物转化为强酸，用酸碱中和滴定法测定强酸浓度。写出NO与H2O2溶液反应的离子方程式c(SO32-)较小的是,(3)工业上可以用 NaOH溶液或氨水吸收过量的 SO2,分别生成 NaHSO3、NH4HSO3,其水溶液均呈酸性。相同条件下，同浓度的两种酸式盐的水溶液中用文字和化学用语解释原因4. (1)汽车发动机工作时会引发N2和0

8、2反应，生成NOx等污染大气.其中生成 NO的能量变化示意图如右图：该反应的热 化 学 方 程5、945 kJ mcT/ #N： (g)*2N (g)6 (g)>20 (g) J(-630) kJ、根据右图所示，只改变条件 R,当N2的转化率从a3到ai时，平衡常数A.可能增大B. 一定不变C.可能不变D.可能减小E.增大、减小、不变均有可能(2)尿素(又称碳酰胺)是含氮量最高的氮肥，工业上利用Nr转化率CO2和NH 3在一定条件下合成尿素的反应分为:第一步：2NH 3(g) + CO2(g)H2NCOONH 4(氨基甲酸俊)(1)第二步：H2NCOONH 4(l)H2O(g) + H2

9、NCONH 2(l)某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为500 L的密闭容器中投入4 mol氨和1 mol二氧化碳，验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如右图所示：合成尿素总反应的快慢由第 步反应决定.反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如上图所示，则用CO2表示的第一步反应的速率 v(CO2)=mol/(L min).由氨基甲酸钱和 CO2曲线变化可得出关于浓度变化和平衡状态的两条结论是:b.4. (1)氨气是一种重要的化工原料，合成氨的原料气之一H2可通过反应：CH4 (g) +H2O (g)CO2 (g) +3H2 (g) H=+161. 1KJ/mol 获取。已知

10、温度、压强对甲烷平衡含量的影响如图1,请回答：3O5O5ATZR 1e 出外(mo I /IJ门J 23车5行了耳9Mmi力图1图2图-1中a、b、c、d四条曲线中的两条代表压强分别为1Mpa、2Mpa时甲烷含量曲线，其中表示 1Mpa的是。已知：在700 C, 1 MPa时，1 mol CH4与1 mol H 2O在1 L的密闭容器中反应， 6min达到平衡(如图 2),该温度下反应的平衡常数为 (结果保 留小数点后一位数字)。从图2分析，由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是 (填 向正反应方向”或 向逆反应方向”)，采取的措施可能是 。(2)工业上用NH3和CO2反应可合成尿素：2N

11、H3 (g) + CO2 (g)CO (NH2) 2 (g) + H2O (g) Hh536. 1 kJ/mol。其他条件不变，下列方法能同时提高化学反应速率和尿素产率的是B.缩小体积C.加入催化剂D.除去体系中的水蒸气尿素可用于处理汽车尾气。CO (NH2) 2 (g)与尾气中NO反应生成CO2、N2、H2O (g)排出。又知：4NH3 (g) + 6NO (g) = 5N2 (g) + 6H2O (g)AH2= -1806.4 kJ/mol,写出CO (NH2)2(g)与NO反应的热化学方程式 。(3)美国Simons等科学家发明了使 NH3直接用于燃料电池的方法，其装置用钳作为电极、加入

12、碱性电解质溶液，其电池反应为4NH3+3O2= 2N2+6H2O0写出该燃料电池的正极反应式若用该燃料电池产生的电能在铁皮上镀锌(制白铁皮)，某铁皮上现需要镀上9. 75g锌，理论上至少需要消耗标准况的氨气 L。5.甲醇可作为燃料电池的原料。 通过下列反应可以制备甲醇：CO ( g ) + 2H ( g )= CH30H ( g ) H =- 90.8 kJmo1,在一容积可变的密闭容器中充入10 mol CO和20 molH2, CO的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如图所示，当达到平衡状态B时，容器的体积为 4 L。(1) 该 反 应 的 化 学 平 衡 常 数 表 达 式(2)如

13、反应开始时仍充入 10mol CO和20mol H2,则在平衡状态 A时，容器的体积 V (A)和 叱制取甲醇的热化学方程式 。(5)甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成 CO2而净化。实验室用下图装置模拟上述过程:写出阳极的电极反应式 写出除去甲醇的离子方程式.6.氮的重要化合物如氨(NH3)、月井(N2H4)、三氟化氮(NF3)等，在生产、生活中具有重要 作用。利用NH3的还原性可消除氮氧化物的污染，相关热化学方程式如下：H2O(l)= H2O(g) Hi= 44.0 kJ mol 1

14、N2(g) + O2(g)= 2NO(g)AH2 = 229.3 kJ mol 14NH3(g)+502(g) = 4NO(g)+6H2O(g) H3= 906.5 kJ mol 14NH3+ 6N0(g)= 5N2(g) + 6H20(1) H4则 H4= kJ mol 1。 使用NaBH4为诱导剂，可使 Co2+与肿在碱性条件下发生反应，制得高纯度纳米钻， 该过程不产生有毒气体。写出该反应的离子方程式： 。在纳米钻的催化作用下，肿可分解生成两种气体，其中一种能使湿润的红色石蕊 试纸变蓝。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下图1所示，则N2H4发生分解反应的化学方程式

15、为：:为抑制肿的分解,可采取的合理措施有 (任写一种)。)10080604020距数分积体分组各H2质子交换膜 在微电子工业中 NF3常用作氮化硅的蚀刻剂,物生产NF3,其电解原理如上图 2所示。氮化硅的化学式为。图2工业上通过电解含 NH4F等的无水熔融a电极为电解池的 (填“阴”或“阳”)极，写出该电极的电极反应式：;电解过程中还会生成少量氧化性极强的气体单质，该气体的分子式是。7 . (15分)(I )在一定条件下，发生反应：aA(g) + bB(g)底琏cC(g) AH = Q kJ/mol ,其化学平衡常数K和温度的关系如下表所示：T/C4005008001 000K2.61.61.

16、00.40依据图表判断该反应 AH 0(填“>或“<”；)若其他条件保持一定，降低温度，该反应物A的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，化学反应速率将 。(n )在恒定温度T C , 2 L恒容密闭容器中发生反应aA(g) + bB(g)涯破cC(g)，容器中A、B、C物质的量变化如图所示，回答下列问题：(1)该化学方程式中a ： b ： c为, T C时该反应的化学平衡常数K的值为。(保留2位小数)(2)015 min内，B的平均反应速率为 ,反应达平衡时，A的转化率为 。(3)据图判断，反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是 (用 文字表达),反应重新达平

17、衡时，A的体积分数将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。(4)10 min至U 15 min的曲线变化的原因可能是 。8 .已知：CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g) AH = Q,其平衡常数随温度变化如下表：温度/C400500850平衡常数9.9491请回答下列问题：上述反应的化学平衡常数表达式为： 。该反应的Q 0(填">或“<)”。(2)850 C时在体积为10 L反应器中，通入一定量的CO和H2O(g),发生上述反应，CO和H2O(g)浓度变化如图所示，则04 min时平均反应速率 v(CO) =。0.30 04B 0。期” I i . .

18、o 12 3 4 5 6 7 8iAnLtri)H50TC时物加浓度的壹化(3)若在500 C时进行，且 CO、H2O(g)的起始浓度均为 0.020 mol/L ,该条件下，CO的 最大转化率为。(4)若在850 C时进行，设起始时CO和H2O(g)共为1 mol,其中水蒸气的体积分数为x,平衡时CO的转化率为y,试推导y随x变化的函数关系式为 (5)某电化学装置可实现 2CO2=2CO+O2的转化，使 CO重复使用。已知该反应的阳极反应为 4OH 4e =2H2O+O2f,则阴极反应式为 1. (14分)(1) C (2 分)(2) N2(g)+O2(g)=2NO(g)H=+183.8 k

19、J/mol (2 分)(3) q (1 分)ax/6 mol L 1 min 1 ( 2 分)16 (ax)2 / (x-ax) (3x-3ax)3 (2 分)低于(1分) N2+6H+6e = 2NH3 (2 分)(4) AC (2 分)2.29, CU分T海壁2分)C1)K=LNHjXH1正向 (2)AC(3)货 2NH3- 6e-+Wtr=N,+6HrO 口. 4 阴离子(4)251十 +NzH/ + 40ir=2a+ +Ng 2 +411工。驿低反应温度，地大JE强等3. . (13分，未标分数的空每空 2分，合理即给分)(1) +183kJ mol-12CO(g) + 2NO(g)=

20、2CO2(g)+N2 (g) AH = - 748 kJ mol-1温度升高到710K时，单位时间内反应达平衡，该反应是放热反应，升高温度，平衡向左移动，转化率降低(2) CO 2e +H2O=CO2+2H + 2NO +3H2O=2NO3 +2H2O+2H +(3) NH4HSO3 (1 分)HSO3 H+ + SO32 , NH4+水解使c(H+)增大，电离平衡逆向移动，c(SO32一)浓度减小。4. (1) (5 分) N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+183 mol L 1 (3 分)化学式 1 分、条 件1分、始变1分A、C (2分)选1个且正确给1分，错1个。分(2) (11分) 二(或2; 2分)1.5X10-4 (3分) (6分)氨基甲酸俊浓度先增大(1分)，15分钟后减小(1分)；15 min时(1分)，第一步反应达到平衡状 态(1分)，55 min时(1分)，第二步反应(或总反应)达到平衡状态(1分)5. (1) K=C(CHOH)/C2(H2)?C(CO)(2) 20(3) A D一二"_ _z:"3(4) CO(g) +3H(g)=CHOH(g) +H2O(g)AH=49.5 kJ mol(5)C(T - e- = Co 3+ 6Cd+ + CH30H + H2O = 6Co2+ + CQT +6hl+6.23