化学平衡状态的判断 知识点题库

（1） 判断反应达到平衡状态的依据是（填字母序号，下同）        ．

（2） 表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）．

温度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

某温度下，将2molCO和6molH₂充入2L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c（CO）=0.2mol/L，则CO的转化率为，此时的温度为．

（3） 要提高CO的转化率，可以采取的措施是．

a．升温   b．加入催化剂    c．增加CO的浓度    d．恒容下加入H₂使压强变大

e．恒容下加入惰性气体使压强变大   f．分离出甲醇

（4） 在250℃时，测得某密闭容器中各物质的物质的量浓度见表：

CO	H2	CH3OH
0.5mol•L﹣1	2mol•L﹣1	6mol•L﹣1

此时反应的正、逆反应速率的关系是：v_（正） v_（逆）（填“＞”“＜”或“═”）．

（1） a=

（2） 能说明反应CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）已达平衡状态的是       （填字母）．

（3） 在T₁℃时，体积为2L的恒容容器中充人物质的量之

和为3mol的H₂和CO，反应达到平衡时CH₃OH的体积分数（V%）与 的关系如图1所示．

①当起始 =2，经过5min达到平衡，CO的转化率为0.6，则0～5min内平均反应速率v（H₂）=．若此时再向容器中加入CO（g）和CH₃OH（g）各0.4mol，达新平衡时H₂的转化率将（选填“增大”、“减小”或“不变”）；

②当 =3.5时，达到平衡状态后，CH₃ OH的体积分数可能是图像中的点（选填“D”、“E”或“F”）

（4） CO和H₂来自于天然气．已知CO₂（g）+CH₄ （g）⇌2CO（g）+2H₂ （g）．在密闭容器中有浓度均为0.1mol•L^﹣1的CH₄与CO₂ ， 在一定条件下反应，测得CH₄的平衡转化率与温度及压强的关系如图2，则压强p₁p₂（选填“大于”或“小于”）；当压强为p₂时，在y点：v（正） v（逆）（选填“大于”、“小于”或“等于”）．若p₂=3MPa，则T℃时该反应的平衡常数K_p=MPa²（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）．

（5） 含有甲醇的废水会造成环境污染，可通入ClO₂气体将其氧化为CO₂ ． 写出相关反应的离子方程式

（1） 工业尾气中的SO₂一直是环境污染的主要原因之一，工业上常采用如下方法降低尾气中的含硫量：

①方法1：燃煤中加入生石灰，将SO₂转化为CaSO₃ ， 再氧化为CaSO₄

已知：a. CaO(s)+CO(g) =CaCO₃(s)       ΔH=-178.3kJ·mol^-1

b.2CaCO₃(s)+2SO₂(g)+O₂(g)=2CaSO₄(s)+2CO₂(g)    ΔH=-2762.2kJ·mol^-1

c.2CaSO₃(s)+O₂(g)=2CaSO₄(s)  ΔH=-2314.8kJ·mol^-1

写出CaO(s)与SO₂(g)反应生成CaSO₃(s)的热化学方程式：。

②方法2：用氨水将SO₂转化为NH₄HSO₃ ， 再氧化为( NH₄)₂SO₄。

实验测得NH₄HSO₃溶液中 = 1500，则溶液的pH为（已知：H₂SO₃的K_a1=1.5×10^-2 ， K_a2=1.0×10^-7）。

（2） 煤制得的化工原料气中含有羰基硫(0=C=S)，该物质可转化为H₂S，反应为COS(g) +H2(g) H₂S (g)+CO(g)  ΔH>0。

①恒温恒容条件下，密闭容器中发生上述反应，下列事实不能说明反应达到平衡状态的是

(填字母)。

a.COS的浓度保持不变         

b.化学平衡常数不再改变

c.混合气体的密度不再改变     

d.形成2molH-S键的同时形成1mol H-H键

②T₁℃时，在恒容的密闭容器中，将定量的CO和H₂S混合加热并达到下列平衡：H₂S(g)+ CO(s) COS(g)+H₂(g)，K=0. 25，则该温度下反应COS(g)+H₂(g)=H₂S(g)+ CO(s)的平衡常数K=。

T₁℃时，向容积为10 L的恒容密闭容器中充入1mol COS(g)和1molH₂(g)，达到平衡时COS的转化率为。

（3） 过二硫酸(H₂S₂O₈)是一种强氧化性酸，其结构式为 。

①在Ag⁺催化作用下，S₂O₈^2-能与Mn²⁺在水溶液中发生反应生成SO₄^2-和MnO₄^- ， 1mol S₂O₈^2-能氧化的Mn²⁺的物质的量为mol。

②工业上可用惰性电极电解硫酸和硫酸铵混合溶液制备过二硫酸铵。则阳极的电极反应式为。

（1） 燃煤废气中的CO₂能转化为基础化工原料、清洁能源甲醇(CH₃OH，甲醇的结构式如图)：

3H₂(g)+CO₂(g)  CH₃OH (g) + H₂O(g)   △H

①已知：

化学键	C-H	C-O	C=O	H-H	O-H
键能/KJ/mol	412	351	745	436	462

则△H ₌

（2） 在2 L密闭容器中，800 ℃时反应2NO(g)＋O₂(g) 2NO₂(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：

时间/s	0	1	2	3	4	5
n(NO)/mol	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

①到达平衡时NO的转化率为。

②用O₂表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝。

③如下图所示，表示NO₂变化曲线的是。

④能说明该反应已达到平衡状态的是(填序号)。

A．v(NO₂)＝2v(O₂)        B．容器内压强保持不变

C．v_逆(NO)＝2v_正(O₂)     D．容器内的密度保持不变

（3） 某反应恒容密闭容器中进行， 在0~3分钟内各物质的量的变化情况如下图所示

该反应的的化学方程式为。

（1） 在一定的温度下，XY两种气体在一个2L的密闭容器中发生反应生成气体Z，各物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。

①该物质变化的化学方程式为 。

②2min内Z的平均反应速率为mol·L^-1·min^-1 ．

③该反应进行到2min后， ．(填标号)

a．反应已停止

b．X的消耗速率大于Y的生成速率

c．Y的正反应速率等于逆反应速率

d．反应物总物质的量与生成物总物质的量相等

（2） 下图所示装置能将化学反应中的能量转化为电能。

①   电解质溶液为稀H₂SO₄时，Mg是该电池的 （填“正”或“负”）极。

②   电解质溶液为NaOH溶液时，Al电极上的电极反应式为  。

（1） V=.

（2） 该反应达到最大限度了的时间是,该时间内平均反应速率v(HI)=。

（3） 该反应达到平衡状态时,(填“吸收”或“放出”)的热量为。

（1） 将一定量的C₆H₅-Cl和H₂S的混合气体充入恒容的密闭容器中，控制反应温度为T(假设只发生反应I)，下列可以作为反应I达到平衡的判据是_______。

（2） 反应II为不可逆反应，请简述理由。

（3） 现将一定量的C₆H₅—Cl和H₂S置于一固定容积的容器中模拟工业生产过程，在不同温度下均反应20分钟测定生成物的浓度，得到图1和图2。

①图1显示温度较低时C₆H₅—Cl浓度的增加程度大于C₆H₆的主要原因。

②结合图1和图2，该模拟工业生产制备C₆H₅—Cl的适宜条件为。

③590℃时，C₆H₅—Cl和H₂S混合气体(体积比为2：5，总物质的量为amol)在VL的固定容积中进行反应，达到平衡时，测得容器中C₆H₅—SH的物质的量为 mol，C₆H₆的物质的量为 mol，则该温度下反应I的平衡常数为(保留两位有效数字)。

④一定量的C₆H₅—Cl和H₂S在恒温恒容条件下发生反应，画出产物C₆H₅—SH的物质的量浓度随时间变化的曲线图。

（1） 该反应的化学方程式为，内的反应速率。

（2） a、b、c三个相等的时间段内，X物质的浓度减少量的相对大小为(用a、b、c表示)。

（3） 平衡时，Y的体积分数为；下列事实能表明时该反应处于平衡状态的是(填序号)。

A．容器内气体压强保持不变                           B．生成Y、Z的速率之比为

C．气体的密度保持不变                                 D．

（1） CO₂甲烷化反应最早由化学家PaulSabatier提出。已知：

反应I：CO₂(g)+H₂(g)⇌CO(g)+H₂O(g)　　△H=+41.2kJ·mol^-1

反应II：2CO(g)+2H₂(g)⇌CO₂(g)+CH₄(g)　　△H=-247.1kJ·mol^-1

①CO₂甲烷化反应CO₂(g)+4H₂(g)⇌CH₄(g)+2H₂O(g)的△H=kJ·mol^-1 ， 为了提高甲烷的产率，反应适宜在(填“低温”、“高温”、“高压”、“低压”，可多选)条件下进行。

②反应I：CO₂(g)+H₂(g)⇌CO(g)+H₂O(g)　△H=+41.2kJ·mol^-1 ， 已知反应的v_正=k_正c(CO₂)c(H₂)，v_逆=k_逆c(H₂O)c(CO)(k_正、k_逆为速率常数，与温度、催化剂有关)若平衡后升高温度，则(填“增大”、“不变”或“减小”)；若反应I在恒容绝热的容器中发生，下列情况下反应一定达到平衡状态的是。

A．容器内的压强不再改变

B．容器内气体密度不再改变

C．容器内c(CO₂)：c(H₂)：c(CO)：c(H₂O)=1：1：1：1

D．单位时间内，断开C=O键的数目和断开H-O键的数目相同

（2） 在某催化剂表面：CO₂(g)+3H₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(g)，利用该反应可减少CO₂排放，并合成清洁能源。一定条件下，在一密闭容器中充入2molCO₂和6molH₂发生反应，图甲表示压强为0.1MPa和5.0MPa下CO₂的平衡转化率随温度的变化关系。

其中表示压强为5.0MPa下CO₂的平衡转化率随温度的变化曲线为(填“①”或“②”)；b点对应的平衡常数K_p=MPa^-2(K_p为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数。分压=总压×物质的量分数)。

（3） 科研人员提出CeO₂催化CO₂合成碳酸二甲酯(DMC)的反应过程如图乙所示，由图可知其中没有O-H键断裂的步骤是(填“①”“②”或“③”)，合成DMC的总反应化学方程式为(CH₃OH不需标注同位素原子)。