2017年高考化学(第01期)大题狂练系列 专题32 化学平衡图像(含解析)

专题32 化学平衡图像
（满分60分时间30分钟）
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1．硫酸是基础化工的重要产品，硫酸的消费量可作为衡量一个国家工业发展水平的标志。

生产硫酸的主要反应为： SO2(g)+ 1/2O2(g)SO3(g)
（1）恒温恒容下，平衡体系中SO3的体积分数φ(SO3)]和y与SO2、O2的物质的量之比n(SO2)/n(O2)]的关系如图1：则b点n(SO2)/n(O2)=_________；y为_________（填编
号）。

A．平衡常数 B．SO3的平衡产率 C．O2的平衡转化率 D．SO2的平衡转化率（2 Kp是以各气体平衡分压代替浓度平衡常数Kc中各气体的浓度的平衡常数。

在
400-650℃时，Kp与温度（TK）则在此条件下SO2
转化为SO3反应的△H_________（填“>0”或“<0”）。

（3）①该反应的催化剂为V2O5，其催化反应过程为：
SO2+ V2O5SO3+V2O4 K1
1/2 O2+V2O4V2O5 K2
则在相同温度下2SO2(g)+ O2 (g) 2SO3 (g)的平衡常数K=________（以含K1、K2
的代数式表示）。

②V2O5加快反应速率的原因是___________，其催化活性与温度的关系如右图2：
（4）在7.0% SO2、11% O2、82% N2（数值均为气体体积分数）时，SO2平衡转化率与温度、压强的关系如图3，则列式计算460℃、1.0 atm下，SO2(g)+l/2 O2(g) SO3(g)
的Kp=_________（己知：各气体的分压=总压×各气体的体积分数）。

（5）综合第（3）、（4）题图给信息，工业生产最适宜的温度范围为____________，压强通常采用常压的原因是_________。

【答案】（1）2；D ；（2）<0；（3）①(K1×K2)2 ；
②降低反应的活化能，活化分子百分数增大，有效碰撞几率提高；
（4）K p=0.070 atm/0.0022 atm×(0.079 atm)1/2]=113/atm1/2
（5） 400~500℃；常压下SO2的平衡转化率已经很大,再增大压强，对设备要求较高；
显，常压下SO2的平衡转化率已经很大, 再增大压强，对设备要求较高，故答案为：400~500℃；常压下SO2的平衡转化率已经很大,再增大压强，对设备要求较高。

考点：考查了硫酸的工业制备、化学平衡的影响因素和化学平衡的计算的相关知识。

2．碘及其化合物在生产、生活和科技等方面都有着重要的应用。

回答下列问题：（1）碘不宜溶于水，但易溶于碘化钾溶液并生成多碘离子，反应如下：
①I2(s)+I-(aq)I3-(aq) △H<0；②I2(s)+2I-(aq)I42-(aq)。

反应②的平衡常数
的表达式为K=___________。

温度升高时，反应①的平衡常数将____________(填“增
大”“减小”或“不变”)
（2）碘与钨在一定温度下，可发生如下可逆反应：W(s)+I2(g)WI2(g)。

现准确称取
0.508g碘和0.736g金属钨放置于50.0mL的密闭容器中，并加热使其反应。

如图是混
合气体中的WI2蒸气的物质的量随时间变化关系的图象n(WI2)～t]，其中曲线Ⅰ(0～t2时间段)的反应温度为450℃，曲线Ⅱ(从t2时刻开始)的反应温度为530℃。

①该反应△H__________0(填“>”或“<”)。

②反应从开始到t1(t1= 3 min)时间内的平均速率v(I2)= 。

③在450℃时，该反应的平衡常数K=______________。

④能够说明上述反应已经达到平衡状态的有 (填选项字母)。

A． I2与WI2的浓度相等
B．单位时间内，金属钨消耗的物质的量与单质碘生成的物质的量相等
C．容器内混合气体的密度不再改变
D．容器内气体压强不发生变化
（3）I2O5是白色粉末状固体，可用作氧化剂使H2S、CO、HC1等氧化，在合成氨工业中常用I2O5来定量测量CO的含量。

已知：①2I2(s)+5O2(g)＝2I2O5(s) ΔH＝-75.56kJ•mol-1
②2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g) ΔH＝-566.0kJ•mol-1 。

写出CO（g）与I2O5（s）反应析出
固态I2的热化学方程式：__________________________。

【答案】（1）c(I42-)/c2(I-)；减小；
（2）①< ②0.012mol·L-1·min-1 ③9 ④BC；
（3）5CO（g）+I2O5(s)＝5CO2(g)+I2（s）△H＝-1377.22kJ mol-1
【考点定位】本题以碘元素及其化合物为载体，考查了平衡常数、反应速率的计算、影响化学平衡移动的因素、盖斯定律等知识点
【名师点晴】该题综合性较强，有一定的难度，解题的关键是将题中的信息与基础知识有机结合起来。

难点是平衡状态判断，注意可逆反应达到平衡状态有两个核心的判断依据：①正反应速率和逆反应速率相等。

②反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。

只要抓住这两个特征就可确定反应是否达到平衡状态，对于随反应的发生而发生变化的物理量如果不变了，即说明可逆反应达到了平衡状态。

判断化学反应是否达到平衡状态，关键是看给定的条件能否推出参与反应的任一物质的物质的量不再发生变化。

3．亚硝酸氯(C1NO)是有机合成中的重要试剂。

可由NO与Cl2在通常条件下反应得到，化学方程式为2NO(g)+C12(g)2C1NO(g)，
（1）氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酸氯，涉及如下反应：
① 2NO 2(g)+NaC1(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1
② 4NO 2(g)+2NaC1(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K2
③ 2NO(g)+C12(g)2C1NO(g) K3
则K1，K2，K3之间的关系为K3=______________。

（2）已知几种化学键的键能数据如下表(亚硝酸氯的结构为Cl-N=O):
则2NO(g)+C12(g)2C1NO(g)反应的△H和a的关系为△H=________kJ/mol。

（3）在1L的恒容密闭容器中充入2molNO(g)和1molC12(g)，在不同温度下测得c(C1NO)与时间的关系如图A:
①由图A可判断T1 T2，该反应的△H________0 (填“>”“<”或“=”)。

②反应开始到10min时NO的平均反应速率v(NO)=____________mol/(L·min)。

③ T2时该反应的平衡常数K=____________。

（4）一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g)，平衡时ClNO 的体积分数随n(NO)/n(C12)的变化图象如图B，则A、B、C三状态中，NO的转化率最大的是________点。

【答案】（1）K12/K2（2）289-2a（3）① <，<；② 0.1；③ 2；（4）A
考点：考查反应热、反应速率和平衡常数计算及外界条件对平衡状态的影响等
4．在某个容积为2 L的密闭容器内，在T℃时按下图1所示发生反应：
mA(g)+nB(g)pD(g)+qE(s) H<0（m、n、p、q为最简比例的整数）。

（1）根据图1所示，反应开始至达到平衡时，用D表示该反应速率为____________ mol/（L·min）；方程式中m:n:p:q =________________
（2）该反应的化学平衡常数K为_________________(保留至一位小数)；
（3）下列措施能增大B的转化率的是（）
A．升高温度 B．保持体积不变通入1molB
C．保持体积不变移出部分物质D(g) D．将容器的容积增大为原来的2倍
E. 保持体积不变通入1mol A
（4）能判断该反应已经达到化学平衡状态的是（）
A．恒容恒温时容器中气体压强保持不变
B．混合气体中D浓度不变
C．v(A)正 = v(A)逆
D．恒容时容器中气体密度不变
（5）反应达到平衡后，第7 min时，改变条件，在第9min达到新的平衡，在图2上作出
第7 min至第15 min（作在答题纸上）：下列情况下，D浓度
．．变化图像
①若降低温度且平衡时D物质的量变化了0.4 mol (用虚线)
②若将容器的容积压缩为原来一半(用实线)
【答案】（1）0.1 mol/（L·min）；2:1:3:1；（2）1.7；（3）C、E；（4）B、C、D；（5）关键点：起点在第7分钟，拐点在第9分钟。

考点：考查化学反应速率的计算、化学平衡常数、勒夏特列原理、化学平衡状态的判断等知识。