高考化学24个专项练习附答案及解析 专题05 K值专练

专题05 K 值专练1．采用N 2O 5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。

回答下列问题（1）F ．Daniels 等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N 2O 5(g)分解反应：其中NO 2二聚为N 2O 4的反应可以迅速达到平衡。

体系的总压强p 随时间t 的变化如下表所示（t=∞时，N 2O 5(g)完全分解）：①25℃时N 2O 4(g)2NO 2(g)反应的平衡常数K p =_______kPa （K p 为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数）。

2近期发现，H 2S 是继NO 、CO 之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。

回答下列问题： （1）H 2S 与CO 2在高温下发生反应：H 2S(g)+CO 2(g)COS(g) +H 2O(g)。

在610 K 时，将0.10 mol CO 2与0.40 mol H 2S 充入2.5 L 的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。

①H 2S 的平衡转化率=_______%，反应平衡常数K=________。

3．H 2S 和SO 2会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放，回答下列各方法中的问题。

用氨水除去SO 2（1）已知25℃，NH 3·H 2O 的K b =1.8×10−5，H 2SO 3的K a1=1.3×10−2，K a2=6.2×10−8。

若氨水的浓度为2.0 mol·L -1，溶液中的c (OH −)=_________________mol·L −1。

将SO 2通入该氨水中，当c (OH −)降至1.0×10−7 mol·L −1时，溶液中的c (23SO -)/c (3HSO -)=___________________。

4．顺-1，2-二甲基环丙烷和反-1，2-二甲基环丙烷可发生如下转化：该反应的速率方程可表示为：v(正)=k(正)c(顺)和v(逆)=k(逆)c(反)，k(正)和k(逆)在一定温度时为常数，分别称作正，逆反应速率常数。

回答下列问题：（1）已知：t1温度下，k(正)=0.006s－1，k(逆)=0.002s－1，该温度下反应的平衡常数值K1=_____；该反应的活化能E a(正)小于E a(逆)，则________0(填“小于”“等于”或“大于”)。

（2）t2温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是_______(填曲线编号)，平衡常数值K2=_____；温度t2___t1(填“小于”“等于”或“大于”),判断理由是______。

5．碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。

回答下列问题：（1）Bodensteins研究了下列反应：2HI(g)H2(g) + I2(g)在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：①根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为：___________。

②上述反应中，正反应速率为v正= k正·x2(HI)，逆反应速率为v逆=k逆·x(H2)·x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为________(以K和k正表示)。

若k正= 0.0027min-1，在t=40min时，v正=________min-16．二氧化碳的有效回收利用，既能缓解能源危机，又可减少温室效应的影响，具有解决能源问题及环保问题的双重意义。

Zn/ZnO热化学循环还原CO2制CO的原理如下图所示，回答下列问题：(1)二甲醚是主要的有机物中间体，在一定条件下利用CO2与H2可直接合成二甲醚：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ，=3时，实验测得CO2的平衡转化率随温度及压强变化如下图所示。

①若在1L密闭容器中充入0.2molCO2和0.6molH2，CO2的平衡转化率对应下图中A点，则在此温度，该反应的化学平衡常数是___________(保留整数)。

②合成二甲醚过程中往往会生成一氧化碳，合成时选用硅铝化合物做催化剂，硅铝比不同时，生成二甲醚或一氧化碳的物质的量分数不同。

硅铝比与产物选择性如下图所示。

图中A点和B点的化学平衡常数比较：K A____K B(填“>、<、=”)。

根据以上两条曲线，写出其中一条变化规律：_______________________。

7．丙烯(C3H6)是重要的有机化工原料。

丙烷脱氢制丙烯发生的主要反应及能量变化如下图。

(1)下图为丙烷直接脱氢法中丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度、压强的关系(图中的压强分别为104 Pa和105 Pa)。

①104 Pa时，图中表示丙烯的曲线是____(填“ⅰ”、“ⅱ”、“ⅲ”或“ⅳ”)。

②104 Pa、500 ℃时，主反应用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数K p=_____(已知：气体分压=气体总压×体积分数)。

8．有效除去大气中的SO2和氮氧化物，是打赢蓝天保卫战的重中之重。

（1）某温度下，N2O5 气体在一体积固定的容器中发生如下反应：2N2O5(g) = 4NO2(g)＋O2(g)（慢反应）△H ＜0，2NO2(g)N2O4(g)（快反应）△H＜0，体系的总压强p总和pO2随时间的变化如下图所示：①上图中表示O2压强变化的曲线是______________________（填“甲”或“乙”）。

②已知N2O5 分解的反应速率v＝0.12pN2O5(kPa•h－1)，t＝10h时，pN2O5＝_________kPa，v＝_________kPa•h －1（结果保留两位小数，下同）。

③该温度下2NO2N2O4 反应的平衡常数Kp＝__________________kPa－1（Kp为以分压表示的平衡常数）。

9．氮的氧化物既是空气的重要污染物，同时也是重要的化工原料。

（1）在373K时，向体积为2L的恒容真空容器中通入0.40molNO2，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)ΔH=−57.0kJ·mol−1。

测得NO2的体积分数[φ(NO2)]与反应时间(t)的关系如下表：①0～20min内，v(N2O4)=________mol·L−1·min−1。

②上述反应中，v正(NO2)=k1·c2(NO2)，v逆(N2O4)=k2·c(N2O4)，其中k1、k2为速率常数，则373K时，k1、k2的数学关系式为__________。

改变温度至T1时k1=k2，则T1_____373K（填“>”“<”或“=”）。

10．研究含氮污染物的治理是环保的一项重要工作。

合理应用和处理氮的化合物，在生产生活中有重要意义。

（1）T℃时，将0.6 mol NO和0.2 molO3气体充入到2L固定容积的恒温密闭容器中，NO的浓度随反应时间的变化如图所示。

①T℃时，反应3NO(g) +O 3(g)3NO2(g)的平衡常数K=______________。

11．I．氮及其化合物在工业生产中有广泛应用。

（1）已知25℃时，NH3・H2O的K b＝1.8×10－5，H2SO3的K a1＝1.3×10－2，K a2＝6．2×10－8。

若氨水的浓度为2.0mol・L－1，将SO2通入该氨水中，当溶液呈中性时，溶液中的______。

12．面对全球近期的气候异常，环境问题再次成为焦点。

SO2、NO x、CO2是对环境影响较大的气体，对他们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径。

(1)①已知：在2L密闭容器中，17℃、1.01×105Pa条件下，2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0的平衡常数K=13.3。

当此反应达到平衡时，若n(NO2)=0.060mol，则c(N2O4)=_______(保留两位有效数字)。

13．合成氨所需H2取自CH4，CH4和O2作用成CO2、H2（反应①），然而CH4和O2反应还能生成CO2、H2O（反应②），当有水生成时，H2O和CH4反应（反应③）。

下表为三个反应在不同温度下的平衡常数K。

（1）反应①的平衡常数K①的表达式为_______________。

（2）反应①②③的平衡常数K①、K②、K③之间的关系为K②=_____________（用含K①、K③的式子表示）。

14．CO2和CH4均为温室气体，若得以综合利用，对温室气体整治具有重大意义。

（1）合成甲醇的主要反应是CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。

初始压强P1下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入b mol CO和2b mol H2，平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图所示。

请回答：①200℃时，该反应的平衡常数K=_______（用含b的代数式表示）。

若上述反应经过tmin达到平衡，则该时间段内氢气的平均反应速率为_______。

（2）实验室可用Na2CO3与盐酸混合制备少量CO2。

在25℃时，取10．6g Na2CO3与盐酸混合所得的一组体积为1L 的溶液，溶液中部分微粒与pH 的关系如图所示。

则：①根据图中数据，计算CO32－的水解常数K=____________________。

15．含氮化合物在生产、生命活动中有重要的作用。

回答下列问题：(1)肌肉中的肌红蛋白(Mb)可与O2结合生成MbO2：Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)，其中k正和k逆分别表示正反应和逆反应的速率常数，即V正=k正·c(Mb)·P(O2)，V逆=k逆·c(MbO2)。

37℃时测得肌红蛋白的结合度(α)与P(O2)的关系如下表[结合度(α)指已与O2结合的肌红蛋白占总肌红蛋白的百分比]：①计算37℃、P(O2)为2.00kPa时，上述反应的平衡常数K=___________。

②导出平衡时肌红蛋白与O2的结合度(α)与O2的压强[P(O2)]之间的关系式α=___________(用含有k正、k逆的式子表示)。

16．合理利用和转化NO2、SO2、CO、NO等污染性气体是环保领域的重要课题。

（1）已知2NO(g)+O2(g) 2 NO2(g)的反应历程分两步：①2NO(g)N2O2(g)(快) v1正=k1正·c2(NO)，v1逆=k1逆·c(N2O2)②N2O2(g)+O2(g) 2 NO2(g) (慢) v2正=k2正·c (N2O2)·c(O2)，v2逆=k2逆·c 2(NO2)一定温度下，反应2NO(g)+O2(g) 2 NO2(g)达到平衡状态，该反应的平衡常数的表达式K=______________________(用k1正、k1正、k2逆、k2逆表示)，反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小关系为E1___________E2（填“＞”“＜”或“=”）（3）用活性炭还原法处理氮氧化物的有关反应为：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。