化学反应能量与化学平衡

1、化学反应能量与化学平衡专题训练考试时间：60分钟1下列实验装置选择正确，能达到目的的是2标准状态下，气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知HH、HO和O=O键的键焓H分别为436 kJ·mol1、463 kJ·mol1和495 kJ·mol1。下列热化学方程式正确的是AH2O(g)=H21/2O2(g) H485 kJ·mol1BH2O(g)=H2(g)1/2O2(g) H485 kJ·mol1C2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H485 kJ·mol1D2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H485 kJ·

2、;mol13在298 K、100 kPa时，已知：2H2O(g)=O2(g)2H2(g) H1Cl2(g)H2(g)=2HCl(g) H22Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g) H3则H3与H1和H2间的关系正确的是AH3H1H2 BH3H1H2CH3H12H2 DH3H12H24已知：NH2COO-2H2O HCO3-NH3·H2O。现用两份氨基甲酸铵溶液在不同温度（T1和T2）下实验，得到c(NH2COO)随时间变化关系如图所示。以下分析正确的是A无法判断T1和T2的大小关系BT1 时，第6min反应物转化率为6.25%CT2 时，06min （NH2COO-）=

3、0.3mol·L-1·min-1D往平衡体系加水稀释，平衡右移，溶液中各种离子浓度减小5T时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol COCl2，反应COCl2(g)Cl2(g) CO(g)，经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：t / s02468n(Cl2) / mol00.160.190. 200.20下列说法正确的是A反应在前2 s 的平均速率v(CO) = 0.080 mol·L1·s1B保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(Cl2) = 0.11 mol·L1，则反应的H < 0CT时起始向容器中充入0

4、.9 mol COCl2、0.20 mol Cl2和0.20 mol CO，达平衡前v正 > v逆D恒温恒容下，平衡后向体系内加入少量惰性气体，氯气的浓度不变6下列实验事实不能用勒沙特列原理解释的是：7将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，使其达到分解平衡：NH2COONH4(s) 2NH3(g)CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：温度/15.020.025.030.035.0平衡总压强/kPa5.78.312.017.124.0平衡气体总浓度/103mol/L2.43.44.86.89.4下列有关叙述正确的是A该可逆

5、反应达到平衡的标志之一是混合气体平均相对分子质量不变B因该反应熵变（S）大于0，焓变(H)大于0，所以在低温下自发进行C根据表中数据，计算15.0时的分解平衡常数约为2.0×109(mol·L1)3D达到平衡后，若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量减小8用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化合物的污染。例如：CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）；H=574kJ/molCH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）；H=1160kJ/mol下列说法中错误的是A等物质的量的CH4在反应、中转移电子数相同B由反应可

6、推知：CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（l）；H>574kJ/molC4NO2（g）+2N2（g）=8NO（g）；H=+586kJ/molD若用标准状况下4.48L CH4把NO2还原为N2，整个过程中转移的电子总数为1.6NA9下列图示与对应的叙述相符的是A图1表示盐酸滴加到0.1 mol·L1某碱溶液得到的滴定曲线，用已知浓度盐酸滴定未知浓度该碱时最好选取酚酞作指示剂。B图2表示已达平衡的某反应，在t0时改变某一条件后反应速率随时间变化，则改变的条件一定是加入催化剂。C图3表示工业上用CO生产甲醇的反应CO(g)2H2(g)CH3OH(g)

7、，该反应的H=91kJ/mol。D图4表示物质的量之比为23的镁和铝分别与过量稀硫酸反应时，产生气体的体积(V)与时间(t)的关系。10分析如图所示的能量变化，下列热化学方程式正确的是AS(s，单斜)+O2(g)=SO2(g) H297.16kJ/molBS(s，单斜)+O2(g)=SO2(g) H296.83kJ/molCS(s，正交)+O2(g)=SO2(g) H296.83kJ/molD单斜硫的稳定性大于正交硫的稳定性11红磷(P)和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量的关系如下图所示，图中的H表示生成1 mol产物的数据。已知PCl5分解生成PCl3和Cl2，该分解反应

8、是可逆反应。下列说法正确的是A其他条件不变，升高温度有利于PCl5的生成B反应2P(s)5Cl2(g)=2PCl5(g)对应的反应热H798 kJ/molCP和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为：2P(s)3Cl2(g)=2PCl3(g)H306 kJ/molD其他条件不变，对于2PCl5(g)=2P(s)5Cl2(g)H反应，增大压强，PCl5的转化率减小，H减小12900时，向2.0L恒容密闭容器中充入0.40mol乙苯，发生反应：。经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：时间/min010203040n(乙苯)/mol0.400.300.24n2n3n(苯乙烯)/mol

9、0.000.10n10.200.20下列说法正确的是A反应在前20 min的平均速率为v(H2)0.004mol·L1·min1B保持其他条件不变，升高温度，平衡时，c(乙苯)0.08 mol·L1，则a0C保持其他条件不变，向容器中充入不参与反应的水蒸气作为稀释剂，则乙苯的转化率为50.0%D相同温度下，起始时向容器中充入0.10mol乙苯、0.10mol苯乙烯和0.30molH2，达到平衡前v(正)v(逆)13相同温度下，体积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：N2(g)3H2(g) 2NH3(g) H 92.6 kJ·mol1。实验测

10、得起始、平衡时的有关数据如下表所示,下列叙述错误的是容器编号起始时各物质的物质的量/mol达到平衡时体系能量的变化N2H2NH3130放出热量：23.15 kJ0.92.70.2放出热量：Q kJA容器、中反应的平衡常数相等B平衡时，两个容器中NH3的体积分数均为1/7C容器中达到平衡时放出的热量Q23.15 kJD若其他条件不变，把容器的体积改为0.5 L，则平衡时放出的热量小于23.15 kJ14下列有关颜色变化错误的是A在4mL0.1mol/L的K2Cr2O7溶液中滴加数滴1mol/LNaOH溶液，溶液颜色从橙色变成黄色B在试管中加入少量氯化钴晶体，滴加浓盐酸溶解后加水稀释至紫色，将试管

11、置于热水中片刻，溶液颜色变成粉红色C向血红色的Fe（SCN）3溶液中加入少量KI固体，溶液颜色变浅D用50mL针筒抽取30mL红棕色的NO2气体并封住注射孔，当用力推压活塞，压缩针筒中的气体（此过程中不考虑温度变化），从针筒顶端观察，气体颜色逐渐变浅第II卷（非选择题）请点击修改第II卷的文字说明15（15分）（1）已知：甲醇制烯烃反应：2CH3OH(g)C2H4 (g)2H2O(g)D H1290 KJ·mol1甲醇脱水反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)DH2240 KJ·mol1乙醇异构化反应：CH3CH2OH(g)CH3OCH3(g)D H3+5

12、08 KJ·mol1则乙烯气相直接水合反应C2H4 (g)H2O(g)C2H5OH(g)的DH KJ·mol1（2）在精制饱和食盐水中加入碳酸氢铵可制备小苏打（NaHCO3），并提取氯化铵作为肥料或进一步提纯为工业氯化铵。写出上述制备小苏打的化学方程式：_。滤出小苏打后，母液提取氯化铵有两种方法：、通入氨，冷却、加食盐，过滤；、不通氨，冷却、加食盐，过滤。其中方法析出的氯化铵的纯度更高，其原因是 。而方法的优点是其滤液可以 。（3）铅及其化合物可用于蓄电池，耐酸设备及X射线防护材料等。PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为 ：PbO2也可以通过石墨为电

13、极，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式 ，电解液中加入Cu(NO3)2的原因是 。16(15分)能源、环境与人类生活和社会发展密切相关，研究它们的综合利用有重要意义。（1）氧化还原法消除氮氧化物的转化如下：反应为：NOO3NO2O2，生成11.2 L O2(标准状况)时，转移电子的物质的量是 mol。反应中，当n(NO2)nCO(NH2)232时，反应的化学方程式是 。（2）硝化法是一种古老的生产硫酸的方法，同时实现了氮氧化物的循环转化，主要反应为：NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g) H41.8 kJ·mol1已知：2SO2

14、(g)O2(g)2SO3(g) H196.6 kJ·mol1写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式 。（3）某化学兴趣小组构想将NO转化为HNO3，装置如下图，电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是 。（4）将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)；该反应平衡常数表达式为K 。已知在某压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率如图所示。该反应的H_(填“>”、“<”或“”)0。（5）合成气CO和H2在一定条件下能发生如下反应：CO(g) +2H2(g)CH3OH(g) H<0。在

15、容积均为VL的I、三个相同密闭容器中分别充入amol CO和2a mol H2，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变，在其他条件相同的情况下，实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图所示，此时I、三个容器中一定达到化学平衡状态的是 ；若三个容器内的反应都达到化学平衡时，CO转化率最大的反应温度是 。17（15分）研究碳及其化合物有重要意义。（1）科学家用CO2和H2生产甲醇做燃料。已知：甲醇的燃烧热H= -726.5kJ/mol；氢气的燃烧热H= -285.8kJ/mol；则常温常压下，CO2(g)和H2(g)反应生成CH3OH(l)的热化学方程式 。（2）460时，在

16、4L密闭容器中充入1mol CO2和3.25mol H2，在一定条件下反应，测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间的变化关系如图所示。从反应开始到3min时，H2O(g)的平均反应速率 ，下列措施中既能加快反应速率又能使H2的转化率增大的是 ，A、使用更有效的催化剂 B、在原容器中再充入1mol CO2C、在原容器中再充入1mol He D、缩小容器的体积E、将甲醇及时分离出来若该反应的焓变为H，则下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是_。该条件下，此反应的化学平衡常数为 。（3）科学家研究发现，还可以用电催化法将CO2还原为碳氢化合物。原理如下图所示（电解质溶液是一种钾盐）。若Cx

17、Hy为C2H4，则该原理的总反应式为为： 。（4）已知化学式电离平衡常数HCNK=4.9×10-10H2CO3K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-1125时，测得HCN和NaCN的混合溶液的pH=11，则c(HCN)/c(CN-)=_。向NaCN溶液中通入少量CO2，则发生反应的离子方程式为：_。18（14分）煤是一种重要的化工原料，人们将利用煤制取的水煤气、焦炭、甲醚等广泛用于工农业生产中。（1）已知:C(s) H2O(g) = CO(g)H2(g) H131.3 kJ·mol1CO2(g) H2(g) = CO(g) H2O(g) H+41.

18、3 kJ·mol1则碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为 。该反应在 （填“高温”、“低温”或“任何温度”）下有利于正向自发进行。（2）有人利用炭还原法处理氮氧化物，发生反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)。向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，在T1时，不同时间测得各物质的浓度如下表所示：时间(min)浓度（mol·L-1 ）01020304050NO1.000.680.500.500.600.60N200.160.250.250.300.30CO200.160.250.250.300.301020min内，N2的平均反应速率v(N2) 。3

19、0 min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是 (填字母序号)。A通入一定量的NO B加入一定量的活性炭C加入合适的催化剂 D适当缩小容器的体积（3）研究表明：反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表所示：温度/400500800平衡常数K9.9491若反应在500时进行，设起始时CO和H2O的浓度均为0.020 mol·L-1，在该条件下达到平衡时，CO的转化率为 。（4）用CO做燃料电池电解CuSO4溶液、FeCl3和FeCl2混合液的示意图如图1所示，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极。工作一段时间

20、后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同。乙中A极产生的气体在标准状况下的体积为_。丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图2所示，则图中线表示的是_（填离子符号）的变化；反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要_ mL 5.0 mol·L1 NaOH溶液。19（15分）运用化学反应原理分析解答以下问题（1）250时，以镍合金为催化剂，向4L容器中通人6 mol CO2、6 molCH4 ，发生如下反应：CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表：物质CH4CO2COH2体积分数0.10.10.40

21、.4此温度下该反应的平衡常数K=_.若再向容器中同时充入20molCO2、60 molCH4 、40 molCO和80 molH2 ，则上述平衡向_（填“正反应”或“逆反应”）方向移动。（2）硝化法是一种古老的生产硫酸的方法，同时实现了氮氧化物的循环转化，主要反应为：已知： NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) H= 41.8KJ·mol-12SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H= 196.6KJ·mol-1写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式_。一定温度下，向2L恒容密闭容器中充人NO2和SO2各1 mol，5min达到平衡，此时容器中NO和

22、NO2的浓度之比为3：1，则NO2的平衡转化率是_。（3）常温下有浓度均为0.1 mol/L的四种溶液：Na2CO3、NaHCO3、HCl、NH3.H2O。有人称溶液是油污的“清道夫”，原因是_（用离子方程式解释）上述溶液中，既能与氢氧化钠反应，又能和硫酸反应的溶液中离子浓度由大到小的顺序为_。向中加入少量氯化铵固体，此时c(NH4+)/ c(OH-)的值_（填“增大”“减小”或“不变”）。 若将和的溶液混合后溶液恰好呈中性，则混合前的体积_的体积（填“大于”小于”或“等于”）将10 mL溶液加水稀释至100 mL，则此时溶液中由水电离出的c( H)=_。20(15分）(一）尿素又称碳酰胺，是

23、含氮量最高的氮肥，工业上利用二氧化碳和氨气在一定条件下合成尿素。其反应分为如下两步：第一步：2NH3(l)CO2(g) H2NCOONH4(氨基甲酸铵) (l) H1= -330.0 kJ·mol1第二步：H2NCOONH4(l) H2O(l)H2NCONH2(l) H2= + 226.3 kJ·mol1某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 m3 密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图所示：已知总反应的快慢由慢的一步决定，则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

24、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)。当反应在一定条件下达到平衡，若在恒温、恒容下再充入一定量气体He，则CO(NH2)2(l)的质量_(填“增加”、“减小”或“不变”)。（二）氨是制备尿素的原料，氨气溶于水得到氨水，在25下，将a mol/L的氨水与b mol/L的硫酸以32体积比混合反应后溶液呈中性。用含a和b的代数式表示出氨水的电离平衡常数为_。此溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_。（三）氢气是合成氨的原料。“氢能”将是未来最理想的新能源。（1）在25,101KPa条件下，1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量，则表示

25、氢气燃烧热的热化学方程式为 。（2）氢气通常用生产水煤气的方法制得。其中C(s)+ H2O(g) CO(g)+H2(g)，在850时平衡常数K=1。若向1升的恒定密闭真空容器中同时加入x mol C和6.0mol H2O。当加热到850反应达到平衡的标志有_ 。A容器内的压强不变 B消耗水蒸气的物质的量与生成CO的物质的量相等C混合气的密度不变 D单位时间有n个HO键断裂的同时有n个HH键断裂x应满足的条件是 。参考答案1C2D3D4B5CD6B7C8B9C10C11B12AC13C14B15（14分） （1）-45.8（2） NH4HCO3+NaClNaHCO3+NH4Cl 母液中含有氯化铵，通入氨，冷却、加食盐，有利于氯化铵的析出；直接循环使用（3）PbO+ClO-= PbO2+Cl- Pb2+2H2O