化学平衡常数的应用习题

化学平衡常数的应用

1、关于化学平衡常数K的叙述正确的是

A、K越大，表示化学反应速率越大 B、对任一可逆反应，温度升高，则K值增大。 C、对任一可逆反应，K越大；表示反应物的转化率越大 D、加入催化剂或增大反应物的浓度时，K值就增大

2、（10分）随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视。w.w.w.k.s.5.u. c.o.m

⑴目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：

CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) △H＝－49.0kJ/mol 测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。 ①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝___________mol/(L·min)。

②该反应的平衡常数表达式为__________________。 ③下列措施中能使n(CH3OH)／n(CO2)增大的是___________。

A．升高温度 B．充入He(g)，使体系压强增大 C．将H2O(g)从体系中分离 D．再充入1mol CO2和3mol H2

1.00 0.75 0.50 0.25 0 3 10 CO2 t(min) c(mol/L) CH3OH ⑵在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化：2 CO2＝2 CO＋O2，CO可用作燃料。 已知该反应的阳极反应为：4OH――4e―＝O2↑＋2H2O 则阴极反应式为：________________________________。

有人提出，可以设计反应2CO＝2C＋O2（△H＞0、△S＜0）来消除CO的污染。请你判断是否可行并说出理由：__________________________________________。 3、(10分)工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应： CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。

能量/kJ/mol 419 1molCO a b 510 CO

＋2molH2 1molCH3OH(g) (图1)

反应过程

(图2)

(1)图1是反应时CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡，用CO浓度 变化表示平均反应速率v(CO)=___ _____；

(2) 图2表示该反应进行过程中能量的变化。曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化， 曲线b表示使用催化剂后的能量变化。该反应是_______（选填“吸热”或“放热”）反应， 写出反应的热化学方程式________________________；选择适宜的催化剂，______（填 “能”或“不能”）改变该反应的反应热；

(3) 该反应平衡常数K的表达式为____________，温度升高，平衡常数K______(填“增

1

大”、“不变”或“减小”)； (4)恒容条件下，下列措施中能使

n(CH3OH)

增大的有_____ 。

n(CO)

a．升高温度； b．充入He气 c．再充入1molCO和2molH2 d．使用催化剂

4、在一容积为2L的密闭容器中，加入0.2mol的N2和0.6mol的H2，在一定条件下发生如下

反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)；△H＜0反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如右图所示，请回答下列问题：

（1）根据右图，计算从反应开始到平衡时，平均反应速率

v(NH3)为 。

（2）该反应到平衡时H2的转化率 。

（3）反应达到平衡后，第5分钟末，保持其它条件不变，若改变反应温度，则NH3的物质的量浓度不可能为 。（填序号）。 a 0.20mol·L b 0.12 mol·L

-1

-1

c 0.10 mol·L d 0.08 mol·L

-1-1

（4）反应达到平衡后，第5分钟末，保持其它条件不变，若只把容器的体积缩小一半，平衡向 移动（填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”），化学平衡常数 （填“增大”、“减少”或“不变”）。

（5）在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，若在第8分钟末达到新的平衡（此时NH3的

浓度约为0.25 mol·L），请在上图中画出第5分钟末到此平衡时NH3浓度的变化曲线。 5．（10分）控制、治理氮氧化物对大气的污染是改善大气质量的重要方面。 （1）光化学烟雾白天生成，傍晚消失，其主要成分为RH（烃）、NO、NO2、O3、PAN（CH3COOONO2），某地早上至中午这些物质的相对浓度变化如右图所示，则下列叙述合理的是 。（填字母）

a．早上8时交通繁忙期，光化学烟雾的主要成分为RH、NO b．14时，光化学烟雾的主要成分为O3、PAN c．PAN、O3由RH和NO直接反应生成 d．PAN直接由O3转化生成

（2）火力发电厂的燃煤排烟中含大麓的氮氧化物（NOx），可利用甲烷和NOx在一定条件下反应消除其污染，则CH4与NO2反应的化学方程式为 。 （3）在一密闭容器中发生反应2NO2

2NO+O2，反应过程中NO2的

-1

浓度随时间变化的情况如右下图所示。请回答：

① 依曲线A，反应在前3 min内氧气的平均反应速率为 。② 若曲线A、B分别表示的是该反应在某不同条件下的反应情况，则此条件是 （填“浓度”、“压强”、“温度”或“催化剂”）。

③ 曲线A、B分剐对应的反应平衡常数的大小关系是KA KB。（填“>”、“<”或“=”）

2

（4）一定温度下，在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应：2N2O5（g）+O（Ⅰ 2NO（2g）2g）4NO2（g）

2NO（g）+O（Ⅱ 则反应Ⅰ的平衡常数表达式为 。2g）

若达平衡时，c（NO2）=0．4 mol·L?1，c（O2）=1．3 mol·L?1，则反应Ⅱ中NO2的转化率为 ，N2O5（g）的起始浓度应不低于 mo1·L?1。

6．（10分）汽车尾气治理的方法之一是在汽车的排气管上安装一个“催化转化器”。

－

已知反应2NO(g) + 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g) △H＝－113kJ·mol1

①实验发现该反应在100℃～400℃的温度范围内，温度每升高10℃，反应速率约为原来的3倍，在400℃～450℃时，温度每升高10℃，反应速率却约为原来的10倍，而温度高于450℃时，温度每升高10℃，反应速率又约为原来的3倍。若其他反应条件不变，试分析造成这种现象的可能原因是 ；

②为了模拟催化转化器的工作原理，在t℃时，将2 molNO与1 mol CO充入1L反应容器中，反应过程中NO (g)、CO(g)、N2(g)的物质的量浓度变化如右下图所示， 则反应进行到15min时，NO的平均反应速率为 ； ③请在图中画出20 min～30 min内NO、CO 发生变化的曲线，引起该变化的条件可能 是 ；（填字母） a．加入催化剂b．降低温度

c．缩小容器体积d．增加CO2的物质的量 ④当25 min达到平衡后，若保持体系温度 为t1℃，再向容器中充入NO、N2气体各 1mol ，平衡将 移动（填“向左”、“向

右”或“不”）。 7、（10分）利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤。已知： §SO2（g） ＋1/2O2（g）

SO3（g） △H＝－98 kJ·mol1。

－

（1）某温度下该反应的平衡常数K＝10/3，若在此温度下，向100 L的恒容密闭容器中，充入3.0 mol SO2(g)、16.0 mol O2(g)和3.0 mol SO3(g)，则反应开始时 v（正） v（逆）（填“＜”、“＞”或“＝”）。

（2）一定温度下，向一带活塞的体积为2 L的密闭容器中充入2.0 mol SO2和1.0 mol O2，达到 …… 此处隐藏：3363字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……