化学平衡大题1
1．（14分）碳及其化合物在科技、社会生产、生活中有着广泛的应用。请按要求回答下列问题：
（1）已知：2CH4(g)＋3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l) △H1=﹣1214.6 kJ/mol 2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) △H2=﹣566 kJ/mol
请写出CH4燃烧热的热化学方程式：______________________________________。 （2）在不同温度下反应CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)的平衡常数K如下表：
温度/℃ 平衡常数K 600 2.5 750 1.6 900 1 1100 0.9 1250 0.6 ①该反应的△H______0。（填“>”、“=”或“<”）。
②900℃时发生上述反应，CO2的转化率随时间变化如下图所示，若到达平衡后加压，则H2的转化率将（填“增大”、“减小”或“不变”，下同）________，正反应速率将_________。 其他条件相同时，请在下图中画出50℃时的转化率随时间变化的示意图。 2．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7．．．．．CO．．
③在900℃时发生上述反应，以下表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正方向移动的组是（填编号）_____，平衡后与C中各物质的百分含量相等的组有______(填编号) n(CO2) n(H2) n(CO) n(H2O) A 3 2 1 5 B 1 1 2 2 C 0 0 3 3 D 1 1 0.5 0.5 E 1 2 3 1 （3）以二甲醚(CH3OCH3)、
空气、KOH溶液为原料可设计为燃料电池
①放电时，负极电极反应式：______________________________________。
②假设该燃料电池中盛有100.0 mL 3.0 mol/L KOH溶液，放电时参与反应的氧气在标准状况下的体积为6.72 L，放电过程中没有气体逸出，则放电完毕后，所得溶液中各离子浓度由大到小的关系为_____________________________________________。 2.（14分）
NCO
2 的 转 化 率
900 ℃
反应时间 氮可形成多种化合物，如NH3、NO2、N2O4等气体。已知NO2和N2O4的结构式分别是OONNOO和O1
－－O。已知：N－N键能为167 kJ·mol1， NO2中N=O键能为466 kJ·mol1，N2O4
化学平衡大题1
中N=O键能为438.5 kJ·mol1。
－
（1）写出N2O4转化为NO2的热化学方程式：__________________________。 （2）在100℃时，将0.40 mol的NO2气体充入2 L抽空的密闭容器中，每隔一定时间
就对该容器内的物质进行分析，得到如下表数据： 时间（s） n(NO2)/mol n(N2O4)/mol 0 0.40 0.00 20 n1 0.050 40 0.26 n2 60 n3 0.080 80 n4 0.080 －
－
①上述条件下，从反应开始直至20 s时，NO2的平均反应速率为______mol·L1·s1。 ②n3________n4（填“＞”、“＜”或“＝”），反应2NO2 N2O4的平衡常数K的数值为__________(精确到小数点后两位)，升高温度后，该反应的平衡常数K将__________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
③若在相同情况下最初向该容器充入的是N2O4气体，要达到上述同样的平衡状态，N2O4的起始浓度是__________mol·L1。
－
（3）氨是一种潜在的清洁能源，可用作碱性燃料电池的燃料。电池的总反应为
4NH3(g) + 3O2(g) = 2N2(g) + 6H2O(g)
则该燃料电池的负极反应式：________________________________________。
3.（14分）Ⅰ. 乙醇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。 （1）间接水合法是指先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 2CH3OH(g) === CH3OCH3(g) + H2O(g) △H1 == －23.9 kJ·mol1
—
甲醇制烯烃反应 2CH3OH(g) === C2H4(g) + 2H2O(g) △H2 == －29.1 kJ·mol乙醇异构化反应 C2H5OH(g) === CH3OCH3(g) △H3 == + 50.7 kJ·mol1
—
—1
则乙烯气相直接水合反应C2H4(g) + H2O(g)=== C2H5OH(g)的△H == __________________________。与间接水合法相比，气相直接水合法的优点是__________________________________。
Ⅱ. 甲醇虽然毒性很强，但它是一种清洁燃料，也是一种重要的合成原料。工业甲醇的质量分数可以用下列方法测定：
①在稀硫酸中甲醇被Cr2O72氧化成CO2和H2O，其反应为：
－
CH3OH + Cr2O72 + 8H ==== CO2↑+ 2Cr3 + 6H2O；
—
＋
＋
②过量的Cr2O72可用Fe2与之完全反应，反应如下所示：
—
＋
____Cr2O72 + ____Fe2 +____H ――― ____Cr3 +____Fe3 +____H2O
—
＋
＋
＋
＋
现有0.12 g工业甲醇，在稀硫酸中与25.0 mL 0.2 mol/L K2Cr2O7溶液反应，多余的K2Cr2O7 恰好与9.6 mL 1.0 mol/L FeSO4溶液完全反应。
（3）请配平第②步中离子方程式(配平系数依次填写在短线上)。 （4）工业甲醇的质量分数为__________。
2
化学平衡大题1
4．（14分）钠及其化合物具有广泛的用途。
（1）工业上制备金属钠的常用方法是______________。试写出制备金属钠的化学方程式 。金属钠可用于 （写出Na在熔点低方面的一种用途）。
（2）用Na2CO3熔融盐作电解质，CO、O2、CO2为原料可组成新型电池。该电池的结构如图所示：
①正极的电极反应式为________________，电池工作时物质A可循环使用，A物质的化学式为________________。
②请写出检验Na2CO3中钠元素的方法 。 （3）常温下，浓度均为0.1 mol·L溶质 pH CH3COONa 8.8 ＋－1
的下列五种钠盐溶液的pH如下表： Na2CO3 11.6 NaClO 10.3 NaCN 11.1 上述盐溶液的阴离子中，结合H能力最强的是 ，根据表中数据，浓度均为0.01 mol·L
－1
的下列四种酸的溶液分别稀释100倍，pH变化最大的是_______（填序号）。
a．HCN b．HClO c．CH3COOH d．H2CO3 （4）实验室中常用NaOH来进行尾气处理、洗气和提纯。 ①常温下，当300 mL 1 mol·L
－1
的NaOH溶液吸收4.48 L（折算成标准状况）SO2时，
所得溶液pH>7，则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________________。
②已知几种离子开始沉淀时的pH如下表： 离子 pH ＋
＋
＋
Fe2 ＋Cu2 ＋Mg2 ＋7.6 5.2 10.4 当向含相同浓度Cu2、Mg2、Fe2的溶液中滴加某浓度的NaOH溶液时，________（填离子符号）先沉淀，Ksp[Fe（OH）2]______Ksp[Mg（OH）2]（填“＞”、“＝”或“＜”）。 5．（14分）（1）工业合成氨时，合成塔中每产生1molNH3，放出46.1kJ的热量。
某小组研究在500℃下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为VL的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应。相关数据如下： 容器 a b 起始时各物质物质的量/mol N2 1 2 H2 4 8 NH3 0 0 t1 min t2 min 达到平衡的时间 达平衡时体系能量的变化/kJ 放出热量：36.88kJ 放出热量：Q ①容器a中，0~t1时间的平均反应速率为υ(H2)= 。 ②下列叙述正确的是 （填字母序号）。
3
化学平衡大题1
A．容器b中反应达平衡状态时，Q＞73.76kJ B．平衡时，两容器中H2的体积分数相等
C．反应开始时，两容器中反应的化学反应速率相等 D．平衡时，容器中N2的转化率：a
2NH3(g)＋CO2(g)
CO(NH2)2(l)＋H2O(g) ΔH = a kJ·mol-1。
为研究平衡时CO2的转化率与反应物投料比[
]及温度的关系，研究小组在
10 L恒容密闭容器中进行模拟反应。（Ⅰ、Ⅱ曲线分别表示在不同投料比时，CO2的转化率与温度之间的关系）。
① a 0 (填“＞”或“＜”)。
②若n(CO2)起始 =10 mol，曲线Ⅱ的投料比为0.4，在100℃条件下发生反应，达平衡至A点，则A点与起始压强比为 。
③A点平衡常数与B点平衡常数间的关系：KA KB (填“＞”或“＜”或“＝”)。 （3）利用氨气与空气催化氧化法制取联氨N2H4．如图是由“联氨—空气”形成的绿色燃料电池，以石墨为电极的电池工作原理示意图，b电极为 极（填“正”或“负”），写出该电池工作时a电极的电极反应式 。
4