高三化学平衡专题复习习题

综合练习

1．黄铁矿（主要成分为FeS 2）是工业制取硫酸的重要原料，其燃烧产物为SO 2和Fe 2O 3。

（1）将0.050molSO 2(g)和0.030molO 2(g)放入容积为1L 的密闭容器中，反应：

2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g) 在一定条件下达到平衡，测得c(SO 3)＝0.040mol/L 。

计算该条件下反应的平衡常数K 和SO 2的平衡转化率。

（2）当该反应处于平衡状态时，欲使平衡向正反应方向移动且反应速率加快，下列措施可行的是 。（填字母）

A ．向平衡混合物中充入Ar

B ．向平衡混合物中充入O 2

C ．改变反应的催化剂

D ．降低反应的温度

（3）反应：2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g) △H <0 ， SO 2的转化率在起始温度T 1=673K 下随反应时间（t ）的变化如下图，其他条件不变，仅改变起始温度为T 2=723K ，在图中画出温度T 2下SO 2的转化率随反应时间变化的预期结果示意图。

2．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。

（1）在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：

N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g)+ Q ，其平衡常数K 与温度T 的关系如下表： T/K

298 398 498 平衡常数K 4.1×106 K 1 K 2 ①试判断K 1 K 2②如果合成氨反应的方程式写为21N 2(g)+ 2

3H 2(g)NH 3(g)，其平衡常数为K’，则K’与K 的关系为_________（填字母） A ．K’ = K B.K’ = 2K C. K’ =

21K D.K’ = K （2）下列各项能说明合成氨反应已达到平衡状态的是 （填字母）（反应是在固定体积的密闭容器中进行的）

0 10 20 30 40 50 60 70 t / min

转化率

SO 2 / %

20 80 60 40 T 1

0 0.5 1.0 1.5 100 80 60 40

20 CO

的平衡转化率% p/ 104 kPa 250℃ 300℃ 350℃ n(H 2)/mol t/min 1.0 2 0 a ．容器内N 2、H 2、NH 3的浓度之比为1∶3∶2 b ．v(N 2)(正) = 3v(H 2)(逆)

c ．容器内压强保持不变

d ．混合气体的密度保持不变

（3）合成氨工业中，原料气（N 2、H 2及少量CO 、NH 3的混合气）在进入合成塔前常用Cu(NH 3)2Ac 溶液来吸收原料气中的CO ，其反应是：

Cu(NH 3)2Ac + CO + NH 3 [Cu(NH 3)3]Ac·CO + Q

生产中必须除去原料气中CO 的原因是 ；Cu(NH 3)2Ac 溶液吸

收原料气中的CO 的生产适宜条件应是 。

（4）对反应2NO 2(g)N 2O 4(g) + Q ，在温度分别为T 1、T 2时，平衡体系中NO 2的体积

分数随压强变化曲线如右图所示。下列说法正确的是 。

a ．A 、C 两点的反应速率：A ＞C

b ．B 、C 两点的气体的平均相对分子质量：B ＜C

c ．A 、C 两点NO 2的转化率：A ＜C

d ．由状态B 到状态A ，可以用加热的方法

3．甲醇是一种优质的液体燃料，CO 和CO 2均可用于合成甲醇。

目前工业上有一种方法是用CO 2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：

CO 2(g) +3H 2(g) ＝CH 3OH(g)+H 2O(g)

△H 1 （1）已知： 2CO(g) +O 2(g) ＝2CO 2(g)

△H 2 2H 2(g)+O 2(g) ＝2H 2O(g)

△H 3 则 CO(g) + 2H 2(g)

CH 3OH(g) 的 △H ＝ 。

（2）由CO 合成甲醇时，CO 在不同温度下的

平衡转化率与压强的关系如下图所示。

该反应ΔH 0（填“>”或“ <”）。实际生产

条件控制在250℃、1.3×104kPa 左右，选择此压强 的理由是 。

（3）一定温度下，向2L 密闭容器中加入1mol CH 3OH (g)， 发生反应：CH 3OH(g) CO(g) + 2H 2(g)，H 2物质的量随 时间的变化如右图所示。

0~2 min 内的平均反应速率v(CH 3OH)= 。

该温度下，CO(g) + 2H 2(g)

CH 3OH(g)的平衡常数

K= 。

相同温度下，若开始加入CH 3OH(g)的物质的量是原来的2倍，

则 是原来的2倍。 a ．平衡常数 b ．CH 3OH 的平衡浓度 c ．达到平衡的时间 d ．平衡时气体的密度

4．（16分）煤的液化是把固体煤炭通过化学加工过程，使其转化成为液体燃料、化工原料和产品的先进洁净煤技术，其中合成CH 3OH 是最重要的研究方向之一。

（1）在2L 的密闭容器中，由CO 2和H 2合成甲醇CO 2（g ）+3H 2（g ）

CH 3OH （g ）+H 2O （g ），在其他条件不变的情况下，探究温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T 2

＞T 1均大于300℃）。

①温度为T2时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均反应速率为

②通过分析上图，可以得出温度对反应CO 2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）的影响可以概括为

③下列情形能说明上述反应已达到平衡状态的是

a．体系压强保持不变

b．密闭容器中CO2、H2、CH3OH（g）、H2O（g）4种气体共存

c．CH3OH与H2物质的量之比为1:3

d．每消耗1 mol CO2的同时生成3molH2

④已知H2（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1，写出由CO2和H2生成液态甲醇和液态水的热化学方程式。

（2）在容积可变的密闭容器中，由CO和H 2合成甲醇CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。

①该反应的平衡常数表达式为K= ，250℃、0.5×104kPa下的平衡常

数300℃、1.5×104kPa下的平衡常数（填“＞”、“＜”或“＝”）

②工业实际生产中，该反应条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强而不选择更高压

强的理由是

③在上图中画出350℃时CO的平衡转化率随压强变化的大致曲线

5．（1）工厂排放的SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到重要化工原料NaHSO3，反应的化学方程式为。

（2）合成氨的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H =－92.4 kJ·mol－1，在一定条件下的密闭容器中该反应已达到平衡，要再提高N2的转化率，可以采取的措施是_________（填字母代号）。

a．升高温度b．加入催化剂c．增加H2的浓度d．增加N2的浓度e．分离出NH3