1、2018 届高考大题狂练专题 30 化学平衡的建立与移动（满分 60 分 时间 30 分钟）姓名：_ 班级：_ 得分：_ _1催化还原 CO2 是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明，在 Cu/ZnO 催化剂存在下，在CO2 中通入 H2，二者可发生以下两个平行反应：反应 CO 2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H1=-53.7 kJmol-1 反应 CO 2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H 2=+41.2 kJmol-1某实验室控制一定的 CO2 和 H2 初始投料比，在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据（其中“甲醇选择性”是指 转化
2、的 CO2 中生成甲醇的百分比）：反应序号 T/K 催化剂 CO2 转化率/% 甲醇选择性/% 543 Cu/ZnO 纳米棒 12.3 42.3 543 Cu/ZnO 纳米片 10.9 72.7 553 Cu/ZnO 纳米棒 15.3 39.1 553 Cu/ZnO 纳米片 12.0 71.6（1）CO 2 的电子式是_。（2）反应的平衡常数表达式是 K=_。 （3）对比和可发现：同样催化剂条件下，温度升高，CO 2 转化率升高， 而甲醇的选择性却降低，请解释甲醇选择性降低的可能原因_；对比、可发现，在同样温度下，采用 Cu/ZnO 纳米片使 CO2 转化率降低， 而甲醇的选择性却提高，请解释
3、甲醇的选择性提高的可能原因_。（4）有利于提高 CO2 转化为 CH3OH 平衡转化率的措施有_。 a使用 Cu/ZnO 纳米棒做催化剂b使用 Cu/ZnO 纳米片做催化剂c降低反应温度d投料比不变,增加反应物的浓度e增大 CO2 和 H2 的初始投料比2甲醛(HCHO)在化工、医药、农药等方面有广泛的应用。利用甲醛一定条件下直接脱氢可制甲醛，反应方程式：CH 3OH(g) HCHO(g)+H2(g) H 1实验测得随温度升高，平衡常数如下表所示。温度(K) 500 700 T1 T2 T3平衡常数 7.1310-4 3.3010-1 2.00来源:学&科&网 Z&X&X&K 9.00 10.
4、00（1）甲醛分子中所有原了都达到稳定结构，甲醛的电子式为_。（2） 若在恒温恒压容器中进行上述反应，可判断反应到达平衡状态的是_。来源:学科网A混合气体的密度不变BCH 3OH、HCHO 的物质的量浓度之比为 1：1CH 2 的体积分数不再改变D单位时间内甲醛的生成量与氢气的消耗量相等（3）T 1 时，CH 3OH、HCHO、H 2 起始浓度(molL -1)分别为 1.0、 0.50 、1.0，反应达到平衡时，HCHO 的体积分数_20% (填“”、“ =”、“ ” 、“ =”、“ ”、“ =”、“ ”)。3合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，对社会发展与进步作出了巨大贡献。（1）450
5、时，在一个体积为 2L 的恒容密闭容器中充入 0.4 mol N2 和 0.6 mol H2（10min 时改变某一条件），测得反应过程中 N2、 H2 和 NH3 的物质的量随时间变化如下表：时间物质的量5 min 10 min 15 min 20 min 25 minn(N2)/mol 0.36 0.35 0.275 0.25 0.25n(H2)/mol 0.48 0.45 0.225 0.15 0.15n(NH3)/mol 0.08 0.1 0.25 0.30 0.30 510 min 内，生成 NH3 的平均反应速率是_ mol/(Lmin)。下列能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据
6、是_（填字母序号）。Av(N 2)正 =3v(H2)逆 B容器内压强保 持不变C容器内混合气体的密度保持不变 D容器内混合气体的平均相对分子量不变第 10 min 时改变的条件是使用了高效 催化剂，理由是_。（2）合成氨的反应原理为：N 2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H。相关化学键键能数据如下：化学键 HH NN NHE /（kJ/mol） 436 946 391由此计算 H=_kJ/mol，低温下，合成氨反应_（填“能”或“不能”）自发进行。已知合成氨反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的活化能 Ea1=499kJ/mol，由此计算氨分解反应 2NH3(g) N2(g)+
7、3H2(g)的活化能 Ea2=_kJ/mol。（3）已知：氨在某催化剂催化氧化过程中主要有以 下两个竞争反应：反应：4NH 3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) H =906kJ/mol反应 II：4NH 3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g) H =1267kJ/mol该条件下，N 2(g)+O2(g) 2NO(g) H = _kJ/mol为分析催化剂对反应的选择性，在 1 L 密闭容器中充入 1 mol NH3 和 2 mol O2，测得有关物质的物质的量随温度变化如图所示。该催化剂在较低温度时主要选择反应_（填“反应”或“反应 II”）。520时，反应的平衡
8、常数 K=_（只列算式不计算）。4无色气体 N2O4 是一种强氧化剂，为重要的火箭推进剂之一。 N2O4 与 NO2 之间存在反应:N 2O4(g)2NO2 (g) H=+57.2 kJ/mol。(1)将一定量 N2O4 加入到恒温恒容的密闭容器中。能说明该反应达到平衡状 态的是_Av 正 (N2O4)=2v 逆 (NO2)B容器中气体的温度不变C容器中气体平均相对分子质量不变D混合气体密度不变达到平衡状态后，保持体积不变升高温度,再次到达平衡状态时混合气体颜色_(填“变深”、“变浅”或“不变”)， 判断理由_。(2)将一定量 N2O4 加入到恒温恒压的密闭容器中(温度 298K、压强 100kPa)。该反应中，正反应速率 v 正=k 正 p(N2O4),逆反应速率 v 逆 =k 逆 p2(NO2),其中 k 正 、k 逆 为速率常数,p 为分压(分压=总压物质的量分数)，则该反应的压强平衡常数 Kp=_(以 k 正 、k 逆 表示)。若该条件下 k 正 =4.4104s-1,当 N2O4 分解10%时，v 正 =_kPas-1(3)将一定量 N2O4 加入到恒容密闭容器中。测得不同温度下 ,N2O4 的平衡转化率 a 如图所示。已知 N2O4 的起始压强 p0 为 210kPa,计算图中 a 点对应温度下反应的压强平衡常数 Kp=_。
