I類: 在恒溫恒容下.對于化學(xué)反應(yīng)前后氣體體積發(fā)生變化的可逆反應(yīng).只改變起始加入物質(zhì)的物質(zhì)的量.如果通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比換算成化學(xué)方程式的同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同.則兩平衡等效. 例1:在一定溫度下.把2mol SO2和1mol O2通入一定容積的密閉容器中.發(fā)生如下反應(yīng)..當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài).現(xiàn)在該容器中維持溫度不變.令a.b.c分別代表初始時加入的的物質(zhì)的量(mol).如果a.b.c取不同的數(shù)值.它們必須滿足一定的相互關(guān)系.才能保證達(dá)到平衡狀態(tài)時.反應(yīng)混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡完全相同.請?zhí)羁? (1)若a=0.b=0.則c= . (2)若a=0.5.則b= .c= . (3)a.b.c的取值必須滿足的一般條件是 . .(請用兩個方程式表示.其中一個只含a和c.另一個只含b和c) 解析:通過化學(xué)方程式:可以看出.這是一個化學(xué)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的可逆反應(yīng).在定溫.定容下建立的同一化學(xué)平衡狀態(tài).起始時.無論怎樣改變的物質(zhì)的量.使化學(xué)反應(yīng)從正反應(yīng)開始.還是從逆反應(yīng)開始.或者從正.逆反應(yīng)同時開始.但它們所建立起來的化學(xué)平衡狀態(tài)的效果是完全相同的.即它們之間存在等效平衡關(guān)系.我們常采用“等價轉(zhuǎn)換 的方法.分析和解決等效平衡問題. (1)若a=0.b=0.這說明反應(yīng)是從逆反應(yīng)開始.通過化學(xué)方程式可以看出.反應(yīng)從2mol SO3開始.通過反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比換算成和的物質(zhì)的量.恰好跟反應(yīng)從2mol SO2和1mol O2的混合物開始是等效的.故c=2. (2)由于a=0.5<2.這表示反應(yīng)從正.逆反應(yīng)同時開始.通過化學(xué)方程式可以看出.要使0.5 mol SO2反應(yīng)需要同時加入0.25mol O2才能進(jìn)行.通過反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比換算成SO3的物質(zhì)的量與0.5 mol SO3是等效的.這時若再加入1.5 mol SO3就與起始時加入2 mol SO3是等效的.通過等價轉(zhuǎn)換可知也與起始時加入2 mol SO2和1mol O2是等效的.故b=0.25.c=1.5. (3)題中要求2mol SO2和1mol O2要與a mol SO2.b mol O2和c mol SO3建立等效平衡.由化學(xué)方程式可知.c mol SO3等價轉(zhuǎn)換后與c mol SO2和等效.即是說.和與a mol SO2.b mol O2和c mol SO3等效.那么也就是與2mol SO2和1mol O2等效.故有. II類: 在恒溫恒容下.對于反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng).只要反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比與原平衡相同.則兩平衡等效. 例2:在一個固定容積的密閉容器中.保持一定的溫度進(jìn)行以下反應(yīng): 已知加入1mol H2和2mol Br2時.達(dá)到平衡后生成a mol HBr.在相同條件下.且保持平衡時各組分的體積分?jǐn)?shù)不變.對下列編號①-③的狀態(tài).填寫下表中的空白. 解析:在定溫.定容下.建立起化學(xué)平衡狀態(tài).從化學(xué)方程式可以看出.這是一個化學(xué)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應(yīng).根據(jù)“等價轉(zhuǎn)換 法.通過反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比換算成同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同.則達(dá)到平衡后與原平衡等效. ①因為標(biāo)準(zhǔn)項中n(起始):n(起始):n=1:2:a.將n(H2起始)=2mol.n(Br2起始)=4mol.代入上式得n=2a. ②參照標(biāo)準(zhǔn)項可知.n=0.5a mol.需要n(H2起始)=0.5mol.n(Br2起始)=1mol.n=0mol.而現(xiàn)在的起始狀態(tài).已有1mol HBr.通過等價轉(zhuǎn)換以后.就相當(dāng)于起始時有0.5 mol H2和0.5 mol Br2的混合物.為使n(H2起始):n(Br2起始)=1:2.則需要再加入0.5 mol Br2就可以達(dá)到了.故起始時H2和Br2的物質(zhì)的量應(yīng)為0mol和0.5mol. ③設(shè)起始時HBr的物質(zhì)的量為x mol.轉(zhuǎn)換成H2和Br2后.則H2和Br2的總量分別為()mol和()mol.根據(jù).解得.設(shè)平衡時HBr的物質(zhì)的量為y mol.則有.解得. III類: 在恒溫恒壓下.改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量.只要按化學(xué)計量數(shù)之比換算成化學(xué)方程式的同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同.達(dá)到平衡狀態(tài)后與原平衡等效. 例3:如圖所示.在一定溫度下.把2體積N2和6體積H2通入一個帶有活塞的容積可變的容器中.活塞的一端與大氣相通.容器中發(fā)生以下反應(yīng):.若反應(yīng)達(dá)到平衡后.測得混合氣體的體積為7體積.據(jù)此回答下列問題: (1)保持上述反應(yīng)溫度不變.設(shè)a.b.c分別代表初始加入的N2.H2和NH3的體積.如果反應(yīng)達(dá)到平衡后混合氣體中各氣體的體積分?jǐn)?shù)仍與上述平衡相同.那么: ①若a=1.c=2.則b= .在此情況下.反應(yīng)起始時將向 反應(yīng)方向進(jìn)行. ②若需規(guī)定起始時反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行.則c的取值范圍是 . (2)在上述裝置中.若需控制平衡后混合氣體為6.5體積.則可采取的措施是 .原因是 . 解析:(1)①化學(xué)反應(yīng):在定溫.定壓下進(jìn)行.要使平衡狀態(tài)與原平衡狀態(tài)等效.只要起始時就可以達(dá)到.已知起始時各物質(zhì)的體積分別為1體積N2.b體積H2和2體積.根據(jù)“等價轉(zhuǎn)換 法.將2體積通過反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比換算成和的體積.則相當(dāng)于起始時有(1+1)體積和(b+3)體積.它們的比值為.解得b=3. 因反應(yīng)前混合氣體為8體積.反應(yīng)后混合氣體為7體積.體積差為1體積.由差量法可解出平衡時為1體積,而在起始時.的體積為c=2體積.比平衡狀態(tài)時大.為達(dá)到同一平衡狀態(tài).的體積必須減小.所以平衡逆向移動. ②若需讓反應(yīng)逆向進(jìn)行.由上述①所求出的平衡時的體積為1可知.的體積必須大于1.最大值則為2體積和6體積完全反應(yīng)時產(chǎn)生的的體積.即為4體積.則. (2)由6.5<7可知.上述平衡應(yīng)向體積縮小的方向移動.亦即向放熱方向移動.所以采取降溫措施. 例4:(一)恒溫.恒壓下.在一個容積可變的容器中發(fā)生如下反應(yīng): (1)若開始時放入1mol A和1mol B.達(dá)到平衡后.生成a mol C.這時A的物質(zhì)的量為 mol. (2)若開始時放入3mol A和3mol B.達(dá)到平衡后.生成C的物質(zhì)的量為 mol. (3)若開始時放入x mol A.2mol B和1mol C.達(dá)到平衡后.A和C的物質(zhì)的量分別為y mol和3a mol.則x= .y= .平衡時.B的物質(zhì)的量 . 等于2mol 可能大于.等于或小于2mol 的平衡混合物中再加入3mol C.待再次達(dá)到平衡后.C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是 . 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

研究人員通過對北京地區(qū)PM2．5的化學(xué)組成研究發(fā)現(xiàn)，汽車尾氣和燃煤污染分別 占4％、l8％
I．（1）用于凈化汽車尾氣的反應(yīng)為：2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)，已知該反應(yīng)在570K時的平衡常數(shù)為1×1059，但反應(yīng)速率極慢。下列說法正確的是：       

A．裝有尾氣凈化裝置的汽車排出的氣體中不再含有NO或CO
B．提高尾氣凈化效率的最佳途徑是使用高效催化劑
C．增大壓強，上述平衡右移，故實際操作中可通過增壓的方式提高其凈化效率
D．提高尾氣凈化效率的常用方法是升高溫度
（2）還可以用活性炭還原法處理氮氧化物，反應(yīng)為：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)   H=akJ·mol-1，向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO，恒溫(T1℃)條件下反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下：
              濃度/mol·L-1
時間/min 
NO
N2
CO2
0
0.100
0
0
10
0.058
0.021
0.021
20
0.050
0.025
0.025
30
0.050
0.025
0.025
40
0.036
0.032
0.010
50
0.036
0.032
0.010
 
①T1℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=          (保留兩位小數(shù))。
⑦前10min內(nèi)用v(NO)表示的化學(xué)反應(yīng)速率為      ，30min后，改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，則改變的條件可能是             。
③若30min后升高溫度至T2℃，達(dá)到平衡時，容器中NO、N2、CO2的濃度之比為3：1：l，則該反應(yīng)的a       0(填“>”、“=”或“<”)。
Ⅱ．CO對人類生存環(huán)境的影響很大，CO治理問題屬于當(dāng)今社會的熱點問題。
（1）工業(yè)上常用SO2除去CO，生成物為S和CO2。已知相關(guān)反應(yīng)過程的能量變化如圖所示

則用SO2除去CO的熱化學(xué)方程式為                      。
（2）高溫時，也可以用CO還原MgSO4可制備高純MgO。
①750℃時，測得氣體中含等物質(zhì)的量SO2和SO3，此反應(yīng)的化學(xué)方程式是            。
②由Mg可制成“鎂一次氯酸鹽”電池，其裝置示意圖如圖，則鎂電極發(fā)生的電極反應(yīng)式為                 ，該電池總反應(yīng)的離子方程式為                  。

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研究人員通過對北京地區(qū)PM2．5的化學(xué)組成研究發(fā)現(xiàn)，汽車尾氣和燃煤污染分別 占4％、l8％
I．（1）用于凈化汽車尾氣的反應(yīng)為：2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)，已知該反應(yīng)在570K時的平衡常數(shù)為1×1059，但反應(yīng)速率極慢。下列說法正確的是：       
A．裝有尾氣凈化裝置的汽車排出的氣體中不再含有NO或CO
B．提高尾氣凈化效率的最佳途徑是使用高效催化劑
C．增大壓強，上述平衡右移，故實際操作中可通過增壓的方式提高其凈化效率
D．提高尾氣凈化效率的常用方法是升高溫度
（2）還可以用活性炭還原法處理氮氧化物，反應(yīng)為：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)   H=akJ·mol-1，向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO，恒溫(T1℃)條件下反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下：
              濃度/mol·L-1
時間/min 
NO
N2
CO2
0
0.100
0
0
10
0.058
0.021
0.021
20
0.050
0.025
0.025
30
0.050
0.025
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40
0.036
0.032
0.010
50
0.036
0.032
0.010
 
①T1℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=          (保留兩位小數(shù))。
⑦前10min內(nèi)用v(NO)表示的化學(xué)反應(yīng)速率為      ，30min后，改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，則改變的條件可能是             。
③若30min后升高溫度至T2℃，達(dá)到平衡時，容器中NO、N2、CO2的濃度之比為3：1：l，則該反應(yīng)的a       0(填“>”、“=”或“<”)。
Ⅱ．CO對人類生存環(huán)境的影響很大，CO治理問題屬于當(dāng)今社會的熱點問題。
（1）工業(yè)上常用SO2除去CO，生成物為S和CO2。已知相關(guān)反應(yīng)過程的能量變化如圖所示

則用SO2除去CO的熱化學(xué)方程式為                      。
（2）高溫時，也可以用CO還原MgSO4可制備高純MgO。
①750℃時，測得氣體中含等物質(zhì)的量SO2和SO3，此反應(yīng)的化學(xué)方程式是            。
②由Mg可制成“鎂一次氯酸鹽”電池，其裝置示意圖如圖，則鎂電極發(fā)生的電極反應(yīng)式為                 ，該電池總反應(yīng)的離子方程式為                  。

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能源短缺是人類面臨的重大問題．甲醇是一種可再生能源．具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景．因此甲醇被稱為21世紀(jì)的新型燃料．
（1）工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：
反應(yīng)A：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1
反應(yīng)B：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H2
①下列條件中，能說明反應(yīng)A達(dá)到平衡狀態(tài)的是______．
A．生成甲醇的速率與生成水的速率相等    B．v（H2）/3=v（CH3OH）
C．恒容容器中，體系的壓強不再改變      D．恒容容器中，混合氣體密度不再發(fā)生改變
②在一定的壓強下，將CO與H2的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應(yīng)生成甲醇，則
△H2______0，△S______0（填“＞”、“=”或“＜”）．
③對于反應(yīng)B，若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是______．
A．升高溫度                        B．將CH3OH（g）從體系中分離
C．充入He，使體系總壓強增大        D．按原比例再充入CO和H．
④某溫度下，將2mol CO和6mol H2，充人2L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后，測得c（CO）=0.2mol?L-1，則CO的轉(zhuǎn)化率為______，則該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為______．
（2）已知在常溫常壓下：
①2CH3OH（I）十3O2（g）=CO2（g）+4H2O（g）△H=-1275.6kJ?mol-1
②2CO（g）+O2 （g）═2CO2 （g）△H=-566.0kJ?mol-1
③H2O（g）═H2O（l）△H=-44.0kJ．mol-1
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式______．

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能源短缺是人類面臨的重大問題．甲醇是一種可再生能源．具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景．因此甲醇被稱為21世紀(jì)的新型燃料．
（1）工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：
反應(yīng)A：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1
反應(yīng)B：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H2
①下列條件中，能說明反應(yīng)A達(dá)到平衡狀態(tài)的是    ．
A．生成甲醇的速率與生成水的速率相等    B．v（H2）/3=v（CH3OH）
C．恒容容器中，體系的壓強不再改變      D．恒容容器中，混合氣體密度不再發(fā)生改變
②在一定的壓強下，將CO與H2的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應(yīng)生成甲醇，則
△H2    0，△S    0（填“＞”、“=”或“＜”）．
③對于反應(yīng)B，若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是    ．
A．升高溫度                        B．將CH3OH（g）從體系中分離
C．充入He，使體系總壓強增大        D．按原比例再充入CO和H．
④某溫度下，將2mol CO和6mol H2，充人2L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后，測得c（CO）=0.2mol?L-1，則CO的轉(zhuǎn)化率為    ，則該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為    ．
（2）已知在常溫常壓下：
①2CH3OH（I）十3O2（g）=CO2（g）+4H2O（g）△H=-1275.6kJ?mol-1
②2CO（g）+O2 （g）═2CO2 （g）△H=-566.0kJ?mol-1
③H2O（g）═H2O（l）△H=-44.0kJ．mol-1
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式    ．

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（15分）能源短缺是人類面臨的重大問題。甲醇是一種可再生能源．具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。因此甲醇被稱為21世紀(jì)的新型燃料。

（1）已知在常溫常壓下：

     ①2CH3OH(I)十3O2(g)      2CO2(g)+4H2O(g)  △H= _1275.6kJ·mol—1

      ②H2O(I)=== H2O(g)      △H=+ 44.0 kJ.mol-1

    寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式                              (2分).

（2）工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：

反應(yīng)A：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） △H1

反應(yīng)B：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）   △H2

取五份等體積CO2和H2的混合氣體（物質(zhì)的量之比均為1∶3），分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)相同時間后，測得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ（CH3OH） 與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如下圖所示，

則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的反應(yīng)的

△H1________0（填“＞”、“＜”或“＝”）。（2分）

②對于反應(yīng)A，若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是       （2分）。

A．升高溫度                             B．增加CO2的量

C．充入He，使體系總壓強增大            D．按原比例再充入CO2和H2      

③某溫度下，將4mol CO和12mol H2,充人2L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后，測得c(CO) =0.5 mol·L—1，，則該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為            （2分）。

④.某種甲醇—空氣燃料電池是采用鉑作為電極，稀硫酸作電解質(zhì)溶液。其工作時負(fù)極的電極反應(yīng)式可表示為______________________                     （2分）

（3）對燃煤煙氣中的SO2、NO2設(shè)物質(zhì)的量之比為1∶1,與一定量的氨氣、空氣反應(yīng)，生成硫酸銨和硝酸銨的混合物作為副產(chǎn)品化肥。，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________ 。（3分）

（4）在一定物質(zhì)的量濃度的硝酸銨溶液中滴加適量的NaOH溶液，使溶液的pH=7，則

溶液中c（Na+）+c（H+）_____ c（NO3-）+c（OH-）（填寫“＞”“＝”或“＜”）（2分）

 

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