化学平衡
1.物质的量浓度相同时，下列既能跟NaOH溶液反应，又能跟盐酸反应的溶液中，pH最大的是（ ）
A.Na2CO3溶液 B.NH4HCO3溶液 C.NaHCO3溶液 D.NaHSO4溶液
V2O52.2SO2（g）+O2（g）Δ2SO3（g）是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是（ ）
A.催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率 B.增大反应体系的压强，反应速率一定增大
C.该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间
D.在t1、t2时刻，SO3（g）的浓度分别是c1，c2，则时间间隔t1～t2内，SO3（g）生成的平均速率为v?c2?c1 t2?t1c(CO2)?c(H2)3.高温下，某反应达到平衡，平衡常数K＝c(CO)?c(H2O)。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是（ ） A．该反应是焓变为正值
B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小 C．升高温度，逆反应速率减小 催化剂
D．该反应化学方程式为CO＋H2O CO2＋H2 高温 4.CO（g）+H2O（g） H（+CO（△H﹤0，在其他条件不变的情况下（ ） 2g）2g）
A．加入催化剂，改变了反应的途径，反应的△H也随之改变 B．改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变 C．升高温度，反应速率加快，反应放出的热量不变 D．若在原电池中进行，反应放出的热量不变 5.二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料，但也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。
(1)硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3： 2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)
某温度下，SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如上图所示。根据图示回答下列问题：
①将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于10 L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10 MPa。该反应的平衡常数等于_________.②平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)_________K(B)(填“＞”“＜”或“=”)。 (2)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：
1
CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=－574 kJ·mol－1 CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=－1 160 kJ·mol－1
若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数为_________(阿伏加德罗常数的值用NA表示)，放出的热量为_________kJ。 (3)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox 3＜x＜4，M=Mn、Co、Zn或Ni)由铁酸盐(MFe2O4)经高温还原而得，常温下，它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去。转化流程如图所示：
H2 请写出MFe2Ox分解SO2的化学方程式MFe2O4 MFe2Ox
300℃－500℃ _______________________________(不必
配平)。
常温分解CO2、SO2、NO2
6.硫一碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：
Ⅰ SO2 ＋ 2H2O ＋ I2 ＝ H2SO4 ＋ 2HI Ⅱ 2HI H2 ＋ I2
Ⅲ 2H2SO4 ＝ 2SO2 ＋ O2 ＋ 2H2O
(1)分析上述反应，下列判断正确的是 。
a.反应Ⅲ易在常温下进行 b.反应Ⅰ中SO2氧化性比HI强
c.循环过程中需补充H2O d.循环过程中产生1 mol O2的同时产生1 mol H2
(2)一定温度下，向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g)发生反应Ⅱ，H2物质的量随时间的变化如图所示。
0~2 min内的平均反应速率v(HI)= 。 该温度下，H2(g)＋I2(g) 2HI(g)的平衡常数K= 。
相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍， 则 是原来的2倍。
a.平衡常数 b.HI的平衡浓度 c.达到平衡的时间 d.平衡时H2的体积分数 （3）实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡 移动（填“向左”、“向右”或者“不”）；若加入少量下列试剂中的 ，产生H2的速率将增大。
a.NaNO3 b.CuSO4 c.Na2SO4 d.NaHSO3 （4）以H2为燃料可制作氢氧燃料电池。
已知 2H2（g）+O2（g）==2H2O（l） △H=-572kJ·mol-1 某氢氧燃料电池释放228.8kJ电能时，生成1mol液态水，该电池的能量转化率为 。
7.研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。 （1）NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为
________________________________。利用反应6NO2＋8NH3
7N2＋12 H2O
也可处理NO2。当转移1.2 mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是__________L。
2
（2）已知：2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g） ΔH=－196.6 kJ·mol－1 2NO（g）+O2（g）=2NO2（g） ΔH=－113.0 kJ·mol－1
则反应NO2（g）+SO2（g）=SO3（g）+NO（g）的ΔH=_________kJ·mol、1。 一定条件下，将NO2与SO2以体积比1︰2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是__________。
a．体系压强保持不变 b．混合气体颜色保持不CO的转化率/%变 100250 Co c．SO3和NO的体积比保持不变 d．每消耗1 mol SO38060的同时生成1 mol NO2 o 300 C40测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1︰6，则平衡常
o 350 C20数K＝__________________。
00.5 1.0 1.5（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为
p/104KPaCO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应ΔH_____0（填“>”或“ <”）。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是_________________________________。
8. (16分)偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应: (CH3)2NNH2(l)+2N2O4(1)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g) (I) (1)反应(I)中氧化剂是 。
(2)火箭残骸中常现红棕色气体，原因为：N2O4(g)2NO2(g) (Ⅱ)
当温度升高时，气体颜色变深，则反应(Ⅱ)为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)一定温度下，反应(II)的焓变为△H。现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 。 △H/KJ?mol?1 v(正) NO2 N2O4 0 a
t 0 b
t 0 c
t N2O4转化率 气体密度 0 d
t
若在相同温度下,上述反应改在体积为IL的恒容密闭容器中进行，平衡常数
(填“增大” “不变”或“减小”)，反应3s后NO2的物质的量为0.6mol，则0~3s的平均反应速率v(N2O4)= mol·L－1·s－1。 9.（15分）化学反应原理在科研和生产中有广泛应用
（1）利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体，发生如下反应 TaS2（s）+2I2（g） TaI4（g）+S2（g）△H﹥0 （I） 反应（I）的平衡常数表达式K= ，若K=1，向某恒容密闭容器中加入1mol I2（g）和足量TaS2（s），I2（g）的平衡转化率为 （2）如图所示，反应（I）在石英真空管中进行，先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2（g），一段时间后，在温度为T1的一端得到了纯净的TaS2晶体，则温度T1 T2（填“﹥”“﹤”或“=”）。上述反应体系中循环使用的物质是 。
（3）利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是
3
将钢铁中的硫转化为H2SO3，然后用一定浓度的I2溶液进行滴定，所用指示剂为 ，滴定反应的离子方程式为
10.（17分）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）4NO（+2NaCl（s）2NaNO（+2NO（g）+Cl（的平衡常数K= （用2g）3s）2g）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v（ClNO）=7.5×10-3mol?L-1?min-1，则平衡后n（Cl2）= mol，NO的转化率а1= 。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а2 а1（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 。
11.（19分）合金贮氢材料具有优异的吸收氢性能，在配合氢能的开发中起到重要作用。
（1）一定温度下，某贮氢合金（M）的贮氢过程如图所示，纵轴为平衡时氢气的压强（p），横轴表示固相中氢原子与金属原子的个数比（H/M）。 T1 P2 B' A' T1 b · a c P · · 1 d B A · O 0 H/M 在OA段，氢溶解于M中形成固溶体MHx，随着氢气压强的增大，H/M逐惭增大；在AB段，MHx与氢气发生氢化反应生成氢化物MHy，氢化反应方程式为：zMHx(s)+H2(g)==ZMHy(s) △H(Ⅰ)；在B点，氢化反应结束，进一步增大氢气压强，H/M几乎不变。反应（Ⅰ）中z=_____（用含x和y的代数式表示）。温度为T1时，2g某合金4min内吸收氢气240mL，吸氢速率v=______mL?g-1?min-1。反应的焓变△HⅠ_____0（填“>”“<”或“=”）。 （2）η表示单位质量贮氢合金在氢化反应阶段的最大吸氢量占其总吸氢量的比例，则温度为T1、T2时，η（T1）____ η（T2）（填“>”“<”或“=”）。当反应（Ⅰ）处于图中a点时，保持温度不变，向恒容体系中通入少量氢气，达到平衡后反应（Ⅰ）可能处于图中的_____点（填“b”“c”或“d”），该贮氢合金可通过______或_______的方式释放氢气。 （3）贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应，温度为T时，该反应的热化学方程式为_________。已知温度为T时： CH4(g)+2H2O=CO2(g)+4H2(g) △H=+165KJ?mol-1 CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-41KJ?mol-1 /kPa）P（ 化学平衡答案 4 1.C2.D3.A4.B 5.(1) ①800L·mol-1② =(2)1.6NA 173.4 (3)MFe2Ox + SO2 →MFe2O4 + S 6.(1) c(2) 0.1 mol·L－1·min－1；64； b(3) 向右；b (4) 80％ 7.（1）3NO2+H2O=2HNO3+NO 6.72（2）－41.8 b 2.67或8/3 （3）< 在1.3×104Kpa下，CO转化率已较高，再增大压强CO转化率提高不大，而生产成本增加，故得不偿失。 8.(1)N2O4 (2)吸热 (3) a，d；不变；0.1 9.（1） c(TaI4) c(S2)[S2][TaI4] 或，66.7% c2(I2)[I2]2 （2）＜，I2 +2--（3）淀粉溶液，H2SO3＋I2+H2O＝4H＋SO4＋2I K1210.（1）（2）2.5x10-2； 75%；＞；不变；升高温度 K211.（1）2/(y—x)；30；< （2）>；c；加热 减压 （3）CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g) ?H=—206kJ?mol￣1 5
化学平衡之山东
