化学平衡图像-高考化学解答题大题练习

（满分60分时间30分钟）

姓名：_______________班级：_______________得分：_______________

1．硫单质及其化合物在工农生产中有着重要的应用，请回答下列问题：

（1）一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来，但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，相关的热化学方程式如下：

①CaSO4(s)+CO(g)=CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) △H=+210.5kJ·mol-1

②1/4CaSO4(s)+CO(g)=1/4CaS(s)+CO2(g) △H=-47.3kJ·mol-1

反应：CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)=CaS(s)+3CO2(g) △H=_____________kJ·mol-1

（2）下图为密闭容器中H2S气体分解生产H2和S2(g)的平衡转化率与温度、压强的关系。

该反应平衡常数的大小关系为K(T1) ____K(T2)（填“＞”、“＝”或“＜”），理由是____。

用各物质的平衡分压代替平衡浓度表示反应的平衡常数，记为Kp，计算该反应在T1温度下的Kp=_________（用p1表示）。

（3）在一定条件下，二氧化硫和氧气发生反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3 (g)△H＜0。

据下图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是________________（用文字表达）；10min到15min的曲线变化的原因可能是________（填写编号）。

a.加了催化剂

b.缩小容器体积

c.降低温度

d.增加SO2的物质的量

（4）烟气中SO2可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液，且所得溶液呈

中性，该溶液中c(Na+)=__________________（用含硫微粒浓度的代数式表示）。

【答案】-399.7 < 在同一压强下，T2温度下H2S的转化率更大，说明升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大 0.2p1或1/5p1增大氧气的浓度（或充入氧气） ab 2c（SO32-）+c（HSO3-）

【解析】

试题分析：本题考查盖斯定律的应用，化学平衡图像的分析，化学平衡常数的计算，外界条件对化学平衡

加入催化剂可加快反应速率，a项可能；b，缩小容器体积可加快反应速率，b项可能；c，降低温度减慢反应速率，c项不可能；d，增加SO2物质的量，SO2物质的量应突然增大，d 项不可能；答案选ab。

（4）Na2SO3和NaHSO3混合溶液中的电荷守恒为c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（HSO3-）+2c （SO32-），溶液呈中性c（H+）=c（OH-），则c（Na+）=c（HSO3-）+2c（SO32-）。

2．“C1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质（如CO、CO2、CH4、CH3OH等）为原料合成工业产品的化学工艺，对开发新能源和控制环境污染有重要意义。

（1）一定温度下，在两个容积均为2L的密闭容器中，分别发生反应：

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol。相关数据如下：

容器甲乙

反应物投入量1mol CO2(g)和3mol H2(g) 1mol CH3OH(g)和1mol H2O(g) 平衡时c(CH3OH) c1c2

平衡时能量变化放出29.4kJ 吸收akJ

请回答：

①c1_____c2（填“>”、“<”或“＝”）；a=__________。

②若甲中反应10s时达到平衡，则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应

速率是__________mol/(L·s)。

（2）压强为P1时，向体积为1L的密闭容器中充入bmol CO和2bmol H2，CO和氢气发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图所示。请回答：

①该反应属于__________（填“吸”或“放”）热反应；P1__________P2（填“>”、“<”

或“＝”）。

②100℃时，该反应的平衡常数K=__________（用含b的代数式表示）。

（3）治理汽车尾气的反应是2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) △H<0。在恒温恒容的密闭容器中通入n(NO):n(CO)=1:2的混合气体，发生上述反应。下列图像正确且能说明反应在进行到t1时刻一定达到平衡状态的是__________（选填字母）。

【答案】＝19.60.03放＜1/b2cd

【解析】

【详解】

（3）a、平衡常数与温度有关，温度不变，则平衡常数始终不变，所以平衡常数不能判断是否达到平衡状态，故a错误；

b、为物质的量随时间的变化，一氧化氮与二氧化碳物质的量相等时，各组分的量仍然继

续变化，说明没有达到平衡状态，故b错误；

c、起始通入n（NO）：n（CO）=1：2，二者反应按1：1进行，随反应进行比例关系发生

变化，从t1时刻起n（CO）：n（NO）不再变化，说明到达平衡，故c正确；

d、反应物的转化率不变，说明达平衡状态，故d正确；

答案选cd。

【点睛】

等效平衡的应用是解答的难点，明确等效平衡的含义是解答的关键，所谓等效平衡是指外界条件相同时，同一可逆反应只要起始浓度相当，无论经过何种途径，都可以达到相同的平衡状态。注意等效平衡的判断及处理一般步骤是：进行等效转化，即—边倒法，即按照反应方程式的计量数之比转化到同一边的量，与题干所给起始投料情况比较即可。3．碳及其化合物在有机合成、能源开发等工农业方面具有十分广泛的应用。

I.工业生产精细化工产品乙二醛(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，此反应的化学方程式为_______________。该法具有原料易得、反应条件温和等优点，但也存在比较明显的缺点____________。

（2）乙二醇(HOCH2CH2OH)气相氧化法

已知：2H2(g)+O2(g) 2H2O（g）ΔH=-484kJ/mol，化学平衡常数为K1

OHC-CHO(g)+2H2(g) HOCH2CH2OH(g) ΔH=-78kJ/mol，化学平衡常数为K2

则乙二醇气相氧化反应HOCH2CH2OH(g)+O2(g) OHC-CHO(g)+2H2O（g）的ΔH=______；

相同温度下，该反应的化学平衡常数K=______(用含K1、K2的代数式表示)。

Ⅱ.CO2的综合利用

（3）一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中发生反应C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示，则下列说法正确的是______(填字母)。

a.反应达平衡状态时，混合气体的平均相对分子质量保持不变

b.A点的正反应速率比B点正反应速率小

C．550℃时，若充入氦气，则V正、V逆均减小，平衡不移动