化学平衡类综合试题专项演练(教师版)

2021届新课标高考化学一轮复习同步测控（教师版） 专题4：化学平衡类试题专项演练（精品） 综合题（100分） ·综合分析题（本题共8小题，共100分） 1、（2020扬州模拟）（本题满分15分）汽车内燃机工作时产生的电火花和高温会引起反应：

N2(g)＋O2(g)=2NO(g)，导致汽车尾气中的NO和NO2对大气造成污染。 （1）在不同温度（T1，T2）下，一定量的NO分解产生N2和O2的过程中N2的体积分数随时间t变化如右图所示。根据图像判断反应N2(g)＋O2 (g)＝2NO(g)为_________反应（填

“吸热”或“放热”），随着温度的升高，该反应的平衡常数K________（填“增大”“减小”或“不变”，平衡向________移动（填“向左”“向右”或“不”）。

（2）某温度时，向容积为1L的密闭容器中充入5mol N2与2.5molO2,发生N2(g)＋O2 (g)=2NO(g)反应，2min后达到平衡状态，NO的物质的量为1mol，则2min内氧气的平均反应速率为_________，该温度下，反应的平衡常数K=________。该温度下，若开始时向上述

容器中加入的N2与O2均为1mol，则N2的平衡浓度为_______mol/L。

（3）为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染，给汽车安装尾气净化装置。净化装置里装有含Pd等过渡元素的催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如右图所示。 写出上述变化中的总化学反应方程式：________________________________________。 （4）用4CH催化还原2NO的方法也可以消除氮氧化物的污染。例如： CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H＝－574kJ/mol CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H＝－1160kJ/mol 写出CH4还原NO2至N2的热化学方程式_______________________________________。

【答案】（1）吸热（1分）；增大（1分）；向右（1分） （2）0.25mol/(L·min)（2分）；19（2分）；67（2分）

（3）2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2（3分） （4）CH4(g)＋2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H＝－867kJ/mol（3分）

2、（2020嘉兴模拟）（本题满分11分）Ⅰ. 对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数（记作KP）。固体NH4I在一定条件下首先分解达到平衡： ①NH4I(s) NH3(g)＋HI(g), 然后缓缓进行反应：

②2HI(g) H2(g)＋I2(g) 亦达到平衡。 它们的平衡常数分别为Kp1和Kp2, 下面所述的p指的是平衡时气体的分压。 （1）当反应②刚开始进行时，恒容密闭体系中的变化情况是p(HI) _ ,p总

_

（不变、增大、减小）

催化剂 （2）平衡时，若p(NH3)=d, p(H2)=f, 则p(HI)= _ 。 （3）用Kp1和Kp2表示NH3的平衡分压，则p(NH3)= _ 。 Ⅱ. 肼(N2H4)又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。已知： N2(g) + 2O2(g) ＝2 NO2(g) ΔH = +67.7kJ/mol 2N2H4(g) + 2NO2(g) ＝ 3N2(g) + 4H2O (g) ΔH = －1 135.7kJ/mol 下列说法正确的是 _ A. N2H4(g) + O2(g) ＝ N2(g) + 2H2O(g) ΔH = －1 068 kJ/mol B. 肼是与氨类似的弱碱，它易溶于水，其电离方程式：N2H4 + H2O N2H5+ + OH- C. 铂做电极，以KOH溶液为电解质溶液的肼——空气燃料电池，放电时的负极反应式：N2H4 －4e－ + 4OH－ ＝ N2 + 4H2O

D. 铂做电极，以KOH溶液为电解质溶液的肼——空气燃料电池，工作一段时间后，KOH溶液的pH将增大

【答案】 Ⅰ. （1）减小、增大（2分） （2）d-2f（3分） （3）【Kp1(2Kp20.5 +1)】0.5（3分） Ⅱ.（3分）C

3、（2020 衢州模拟）（本题满分10分）合成氨是基本无机化工，氨是化肥工业和有 机化工的主要原料，也是一种常用的制冷剂。下图Ⅰ是合成氨反应的能量与反应过程相关图（未使用催化剂）；图Ⅱ是合成氨反应在2L容器中、相同投料情况下、其它条件都不变时，某一反应条件的改变对反应的影响图。

（1）工业合成氨的化学反应方程式为 。 （2）下列说法正确的是 。 A．△H=-92.4kJ·mol－1 B．使用催化剂会使E1的数值增大 C．为了提高转化率，工业生产中反应的温度越低越好 D．图Ⅱ是不同压强下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系图，且PA E．该反应的平衡常数KA F．在曲线A条件下，反应从开始到平衡，消耗N2的平均速率为n1/4t1mol·L－1·min－1

（3）下列能说明该反应达到平衡状态的是 A．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2 B．v正（N2）=v逆（H2） C．容器内压强保持不变 D．混合气体的密度保持不变 （4）一定温度下，向一个容积为2 L的密闭容器中通入2 molN2和7 molH2，达到平衡时测得容器内的压强为起始时的7/9倍，则此温度下的平衡常数为 。

【答案】（1）N2＋3H2 催化剂 高温高压 2NH3 （2分） （2）AEF （3分） （3）C （2分）

(4)0.25mol－2·L2 （3分）

4、（2020聊城一模）（本题满分10分）通过煤的气化和液化，使碳及其化合物得以广泛应用。

I．工业上先用煤转化为CO，再利用CO和水蒸气反应制H2时，存在以下平衡： CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) （1） 向1L恒容密闭容器中充人CO和H2O(g)，800℃时测得部分数据如下表。

t/min 0 1 2 3 4 n(H2O)/mol 0.600 0.520 0.450 0.350 0.3

50

n(CO)/mol 0.400 0.320 0.250 0.150 0.1

50

则该温度下反应的平衡常数K= 。 （2）相同条件下，向2L恒容密闭容器中充入1molCO、1mol H2O(g)、2molCO2、2mo1 H2，此时υ(正) _________ υ(逆) (填“>” “=” 或 “<”)。

II．已知CO(g)、H2(g)、CH3OH（l）的燃烧热分别为283 kJ·mol-1、286 kJ·mol-1、726 kJ·mol-1'。

（3） 利用CO、H2合成液态甲醇的热化学方程式为 。 （4）依据化学反应原理，分析增加压强对制备甲醇反应的影响 _______。

【答案】 （1）1.2（2分） （2）＜ （2分） （3）CO(g) + 2H2(g) ＝CH3OH(l) △H = —129 kJ·mol-1（3分） （4）增加压强使反应速率加快，同时平衡右移，CH3OH产率增大（3分）

5、(2020·广东高考，31) （本题满分20分）用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染。

(1)传统上该转化通过如下所示的催化循环实现。 其中,反应①为:2HCl(g)+ CuO(s)H2O(g)+CuCl2(s) ΔH1 反应②生成1 mol Cl2(g)的反应热为ΔH2,则总反应的热化学方程式为 (反应热用ΔH1和ΔH2表示)。 (2)新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性。 ①实验测得在一定压强下,总反应的HCl平衡转化率随温度变化的αHCl~T曲线如图:

则总反应的ΔH 0(填“>”“=”或“<”);A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是 。

②在上述实验中若压缩体积使压强增大,画出相应αHCl~T曲线的示意图,并简要说明理由: 。

③下列措施中,有利于提高αHCl的有 。 A.增大n(HCl) B.增大n(O2) C.使用更好的催化剂 D.移去H2O (3)一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下: t/min 0 2.0 4.0 6.0 8.0 n(Cl2)/10-3mol 0 1.8 3.7 5.4 7.2 计算2.0～6.0 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以mol·min-1为单 位,写出计算过程)。

(4)Cl2用途广泛,写出用Cl2制备漂白粉的化学反应方程式 。

【解析】(1) 根据盖斯定律可求出总反应的反应热,2HCl(g)+ 1/2O2(g)H2O(g)+Cl2(g)

ΔH=ΔH1+ΔH2。 (2)①根据温度升高,氯化氢的转化率降低可知,该反应的正反应是放热反应,即ΔH<0。当温度升高时,平衡逆向移动,平衡常数减小,所以K(A)>K(B);

②根据反应特点,反应后气体分子数减少,增大压强,氯化氢的转化率升高,故此时的αHCl～T曲线应该在题中所给曲线的上方;

③增大n(HCl),平衡虽然正向移动但是氯化氢的转化率下降,A不正确;增大氧气的浓度,可以提高αHCl,B正确;催化剂只能改变反应速率不能改变化学平衡,C不正确;移去H2O,平衡正向移动,αHCl变大,D正确。

(3)应用题目给出的数值可以计算速率为1.8×10-3mol·min-1。