專題32 化學(xué)平衡圖像（滿分60分 時(shí)間30分鐘）姓名：_ 班級(jí)：_ 得分：_1硫單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）一種煤炭脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形成固定下來(lái)，但產(chǎn)生的CO又會(huì)與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，相關(guān)的熱化學(xué)方程式如下：CaSO4(s)+CO(g)=CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) H=+210.5kJmol-11/4CaSO4(s)+CO(g)=1/4CaS(s)+CO2(g) H=-47.3kJmol-1反應(yīng)：CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)=CaS(s)+3CO2(g) H=_kJmol-1（2）下圖為密閉容器中H2S氣體分解生產(chǎn)H2和S2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系。該反應(yīng)平衡常數(shù)的大小關(guān)系為K(T1) _K(T2)（填“”、“”或“”），理由是_。用各物質(zhì)的平衡分壓代替平衡濃度表示反應(yīng)的平衡常數(shù)，記為Kp，計(jì)算該反應(yīng)在T1溫度下的Kp=_（用p1表示）。（3）在一定條件下，二氧化硫和氧氣發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g) 2SO3 (g)H0。據(jù)下圖判斷，反應(yīng)進(jìn)行至20min時(shí)，曲線發(fā)生變化的原因是_（用文字表達(dá)）；10min到15min的曲線變化的原因可能是_（填寫編號(hào)）。 a.加了催化劑 b.縮小容器體積c.降低溫度 d.增加SO2的物質(zhì)的量（4）煙氣中SO2可用某濃度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液，且所得溶液呈中性，該溶液中c(Na+)=_（用含硫微粒濃度的代數(shù)式表示）?！敬鸢浮?399.7 < 在同一壓強(qiáng)下，T2溫度下H2S的轉(zhuǎn)化率更大，說(shuō)明升高溫度，平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大 0.2p1或1/5p1 增大氧氣的濃度（或充入氧氣） ab 2c（SO32-）+c（HSO3-） 【解析】試題分析：本題考查蓋斯定律的應(yīng)用，化學(xué)平衡圖像的分析，化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算，外界條件對(duì)化學(xué)平衡加入催化劑可加快反應(yīng)速率，a項(xiàng)可能；b，縮小容器體積可加快反應(yīng)速率，b項(xiàng)可能；c，降低溫度減慢反應(yīng)速率，c項(xiàng)不可能；d，增加SO2物質(zhì)的量，SO2物質(zhì)的量應(yīng)突然增大，d項(xiàng)不可能；答案選ab。（4）Na2SO3和NaHSO3混合溶液中的電荷守恒為c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（HSO3-）+2c（SO32-），溶液呈中性c（H+）=c（OH-），則c（Na+）=c（HSO3-）+2c（SO32-）。2“C1化學(xué)”是指以碳單質(zhì)或分子中含1個(gè)碳原子的物質(zhì)（如CO、CO2、CH4、CH3OH等）為原料合成工業(yè)產(chǎn)品的化學(xué)工藝，對(duì)開發(fā)新能源和控制環(huán)境污染有重要意義。（1）一定溫度下，在兩個(gè)容積均為2L的密閉容器中，分別發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H=-49.0kJ/mol。相關(guān)數(shù)據(jù)如下：容器甲乙反應(yīng)物投入量1mol CO2(g)和3mol H2(g)1mol CH3OH(g)和1mol H2O(g)平衡時(shí)c(CH3OH)c1c2平衡時(shí)能量變化放出29.4kJ吸收akJ請(qǐng)回答：c1_c2（填“>”、“<”或“”）；a=_。若甲中反應(yīng)10s時(shí)達(dá)到平衡，則用CO2來(lái)表示甲中反應(yīng)從開始到平衡過(guò)程中的平均反應(yīng)速率是_mol/(Ls)。（2）壓強(qiáng)為P1時(shí)，向體積為1L的密閉容器中充入bmol CO和2bmol H2，CO和氫氣發(fā)生反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。請(qǐng)回答：該反應(yīng)屬于_（填“吸”或“放”）熱反應(yīng)；P1_P2（填“>”、“<”或“”）。100時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_（用含b的代數(shù)式表示）。（3）治理汽車尾氣的反應(yīng)是2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) H<0。在恒溫恒容的密閉容器中通入n(NO):n(CO)=1:2的混合氣體，發(fā)生上述反應(yīng)。下列圖像正確且能說(shuō)明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是_（選填字母）。【答案】19.60.03放1/b2cd【解析】【詳解】（3）a、平衡常數(shù)與溫度有關(guān)，溫度不變，則平衡常數(shù)始終不變，所以平衡常數(shù)不能判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故a錯(cuò)誤；b、為物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化，一氧化氮與二氧化碳物質(zhì)的量相等時(shí)，各組分的量仍然繼續(xù)變化，說(shuō)明沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)，故b錯(cuò)誤； c、起始通入n（NO）：n（CO）=1：2，二者反應(yīng)按1：1進(jìn)行，隨反應(yīng)進(jìn)行比例關(guān)系發(fā)生變化，從t1時(shí)刻起n（CO）：n（NO）不再變化，說(shuō)明到達(dá)平衡，故c正確；d、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不變，說(shuō)明達(dá)平衡狀態(tài)，故d正確；答案選cd。【點(diǎn)睛】等效平衡的應(yīng)用是解答的難點(diǎn)，明確等效平衡的含義是解答的關(guān)鍵，所謂等效平衡是指外界條件相同時(shí)，同一可逆反應(yīng)只要起始濃度相當(dāng)，無(wú)論經(jīng)過(guò)何種途徑，都可以達(dá)到相同的平衡狀態(tài)。注意等效平衡的判斷及處理一般步驟是：進(jìn)行等效轉(zhuǎn)化，即邊倒法，即按照反應(yīng)方程式的計(jì)量數(shù)之比轉(zhuǎn)化到同一邊的量，與題干所給起始投料情況比較即可。3碳及其化合物在有機(jī)合成、能源開發(fā)等工農(nóng)業(yè)方面具有十分廣泛的應(yīng)用。I.工業(yè)生產(chǎn)精細(xì)化工產(chǎn)品乙二醛(OHC-CHO)（1）乙醇(CH3CH2OH)液相硝酸氧化法：在Cu(NO3)2催化下，用稀硝酸氧化乙醇制取乙二醛，此反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。該法具有原料易得、反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點(diǎn)，但也存在比較明顯的缺點(diǎn)_。（2）乙二醇(HOCH2CH2OH)氣相氧化法已知：2H2(g)+O2(g) 2H2O（g）H=-484kJ/mol，化學(xué)平衡常數(shù)為K1OHC-CHO(g)+2H2(g) HOCH2CH2OH(g) H=-78kJ/mol，化學(xué)平衡常數(shù)為K2則乙二醇?xì)庀嘌趸磻?yīng)HOCH2CH2OH(g)+O2(g) OHC-CHO(g)+2H2O（g）的H=_；相同溫度下，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=_(用含K1、K2的代數(shù)式表示)。 .CO2的綜合利用（3）一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中發(fā)生反應(yīng)C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡時(shí)，體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示，則下列說(shuō)法正確的是_(填字母)。a.反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變b.A點(diǎn)的正反應(yīng)速率比B點(diǎn)正反應(yīng)速率小C550時(shí)，若充入氦氣，則V正、V逆均減小，平衡不移動(dòng)d.T時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為66.7%e. T時(shí)，若再充入1molCO2和1molCO，平衡不移動(dòng)（4）氨氣、CO2在一定條件下可合成尿素，其反應(yīng)為2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)，右圖表示合成塔中氨碳比a與CO2轉(zhuǎn)化率的關(guān)系。a為n(NH3)/n(CO2)，b為水碳比n(H2O)/n(CO2)。則b應(yīng)控制在_a.1.5-1.6b.1-1.1c.0.6-0.7a應(yīng)控制在4.0的理由是_【答案】 CH2CH2OH+2HNO3OHC-CHO+2NO+3H2O 硝酸會(huì)腐蝕設(shè)備，生成的NO會(huì)污染空氣 -406kJ/mol K1/K2 abe c 氨碳比a<4.0時(shí)CO2轉(zhuǎn)化率較?。话碧急萢>4.0時(shí)CO2轉(zhuǎn)化率增加不明顯且浪費(fèi)原料【解析】試題分析：本題考查化學(xué)方程式的書寫、蓋斯定律的應(yīng)用、化學(xué)平衡圖像的分析、化學(xué)平衡常數(shù)。應(yīng)用蓋斯定律，式-式得HOCH2CH2OH（g）+O2（g）OHC-CHO（g）+2H2O（g）H=（-484kJ/mol）-（-78kJ/mol）=-406kJ/mol。根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的含義，K1=，K2=，反應(yīng)HOCH2CH2OH（g）+O2（g）OHC-CHO（g）+2H2O（g）的化學(xué)平衡常數(shù)K=。4（一）已知2A2（g）B2（g）2C3（g）；H a kJ/mol（a0），在一個(gè)有催化劑的固定容積的容器中加入2 mol A2和1 mol B2，在500 時(shí)充分反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)放出熱量b kJ。（1）比較a_b（填“、”）（2）為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是_。A及時(shí)分離出C3氣體 B適當(dāng)升高溫度C增大B2的濃度 D選擇高效的催化劑（3）下圖表示此反應(yīng)的反應(yīng)速率v和時(shí)間t的關(guān)系圖。根據(jù)下圖判斷，在t1和t4時(shí)刻改變的外界條件分別是_和 _ 。（二）在一容積為2L的密閉容器中，加入0.2mol的N2和0.6mol的H2，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)；H0。反應(yīng)中NH3的物質(zhì)的量濃度的變化情況如右圖所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）根據(jù)上圖，該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率等于_。（2）第5分鐘末，保持其它條件不變，若改變反應(yīng)溫度，達(dá)新平衡后NH3的物質(zhì)的量濃度不可能為_。（填序號(hào)）。 a 0.20molL-1 b 0.12 molL-1 c 0. 10 molL-1 d 0.08 molL-1（3）若在第5分鐘末將容器的體積縮小一半后，在第8分鐘達(dá)到新的平衡（此時(shí)NH3的濃度約為0.25 molL-1 ），請(qǐng)?jiān)谏蠄D中畫出第5分鐘到9分鐘NH3濃度的變化曲線。_【答案】C升高溫度降低壓強(qiáng)50%a、c【解析】【詳解】(一)(1)熱化學(xué)方程式表達(dá)的意義為：當(dāng)2mol A2和1mol B2完全反應(yīng)時(shí)，放出熱量為akJ，而加入2mol A2和1mol B2達(dá)到平衡時(shí)，沒(méi)有完全反應(yīng)，即釋放的熱量小于完全反應(yīng)釋放的熱量，即ab，故答案為：；(2)A、及時(shí)分離出C3氣體，平衡正向移動(dòng)，但反應(yīng)速率減小，故錯(cuò)誤；B、適當(dāng)升高溫度反應(yīng)速率增大但平衡逆向移動(dòng)，故錯(cuò)誤；C、增大B2的濃度，平衡正向移動(dòng)且反應(yīng)速率增大，故正確；D、選擇高效的催化劑，反應(yīng)速率增大但平衡不移動(dòng)，故錯(cuò)誤；故選C；濃度的變化曲線圖像為：，故答案為：。