化学平衡常数 知识点题库

（1） 上述3种气体直接排入空气后会引起酸雨的气体有（填化学式）．

（2） 处理酸雨市场采用NaClO₂溶液作为吸收剂，可同时对烟气进行脱硫、脱硝，其中脱硫反应ClO₂^﹣+2SO₃^2﹣⇌2SO₄^2﹣+Cl^﹣ ， 该反应的平衡常数K的表达式为；

（3） 利用反应6NO₂+8NH₃═7N₂+12H₂O构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示，写出电极A的电极方程式，当标况下有4.48L被处理时，通过电极B的电子数为．

（1） 活性炭可用于处理大气污染物NO，在1L恒容密闭容器中加入0.100mol NO和2.030mol固体活性炭（无杂质），生成气体E和气体F．当温度分别在T₁℃和T₂℃时，测得平衡时各物质的物质的量如下表：

①请结合上表数据，写出NO与活性炭反应的化学方程式．

②上述反应的平衡常数表达式K=，根据上述信息判断，T₁和T₂的关系是．

A．T₁＞T₂       B．T₁＜T₂       C．无法比较

③在T₁℃下反应达到平衡后，下列措施能改变NO的转化率的是．

a．增大c（NO）    b．增大压强    c．升高温度    d．移去部分F

（2） 碘循环工艺不仅能吸收SO₂降低环境污染，同时又能制得H₂ ， 具体流程如图1所示：

①用离子方程式表示反应器中发生的反应：．

②用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H₂的目的是．

（3） 开发新能源是解决大气污染的有效途径之一．直接甲醇燃料电池（简称DMFC）由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注．DMFC工作原理如图2所示．

通过a气体的电极是原电池的极（填“正”或“负”），b电极反应式为．

（1） 在一定条件下：CO(g)+H₂O(g) CO₂(g)+H₂(g)，在两个均为2L的密闭容器中以不同的氢碳比[n(H₂O)/n(CO)]充入H₂O(g)和CO，CO的平衡转化率α(CO)与温度的关系如下图所示。

①R点平衡常数K=。

②氢碳比X2.0(填“>”或“<”或“=”)，判断的理由是。

③下列能提高CO平衡转化率的措施有。

A．使用高效催化剂            

B.通入He气体使体系的压强增大

C.降低反应温度                

D.投料比不变，增加反应物的浓度

（2） 已知：反应I：4NH₃(g)+5O₂(g) 4NO(g)+6H₂O(g)   △H<0

反应II：4NH₃(g)+3O₂(g) 2N₂(g)+6H₂O(g)    △H<0

氨催化氧化时会发生上述两个竞争反应I和Ⅱ。为分析该催化剂对该反应的选择性，在1L密闭容器中充入1molNH₃和2molO₂ ， 反应关系如图，该催化剂在高温时选择反应(填“I”或“II”)。520℃时，4NH₃(g)+3O₂(g) 2N₂(g)+6H₂O(g)的平衡常数K=(只需列出数字计算式)。

（3） 以连二硫酸根(S₂O₄^2-)为介质，使用间接电化学法可处理燃煤烟气中的NO，装置如图所示：

①阴极区的电极反应式为。

②NO吸收转化后的主要产物为NH₄⁺ ， 若通电时电路中转移了0.3mol e^- ， 则此通电过程中理论上吸收的NO在标准状况下的体积为mL。

（1） CuCl为(填“共价化合物”或“离子化合物”)。

（2） 在CuCl₂溶液中逐滴加入过量 KI溶液可能发生：

a.2Cu²⁺+4I^-=2CuI↓(白色)+I₂

B.2Cu²⁺+2Cl^-+2I^-=2CuCl↓(白色)+I₂

若a反应为主要反应，则K_sp(CuI)K_sp(CuCl)（填“＞”、“＜”或“=”＝）

（3） 实验室可用氯化铜溶液、铜粉、浓盐酸反应制备氯化亚铜，其反应原理和流程为：

CuCl₂+Cu+2HCl(浓) 2HCuCl₂(无色) 2CuCl↓(白色)+2HCl

①上述反应流程中，加入氯化钠的目的是。

②常温下，CuOH的K_sp为1.0×10^-14 ， 则Cu⁺+H₂O CuOH+H⁺的平衡常数为：

③为得到纯净的CuCl晶体，最好选用（填编号）试剂进行洗涤。

a．蒸馏水      

b.稀硫酸      

c.氯化铜溶液     

d.乙醇

④CuCl在潮湿的环境中易被氧化为Cu₂(OH)₃Cl，反应的化学方程式为。实验时，若用2mL0.5mol/L的CuCl₂ 溶液，最终可得到产品0.16g，则实验的产率为。

（1） 反应①Fe(s)+CO₂(g)  FeO(s)+CO(g) △H₁ ， 平衡常数为K₁；反应②Fe(s)+H₂O(g)  FeO(s)+H₂(g)  △H₂ ， 平衡常数为K₂。在不同温度时K₁、K₂的值如下表：

反应 CO₂(g) + H₂(g)  CO(g) + H₂O(g) △H，平衡常数K，则△H=(用△H₁和△H₂表示)，K=(用K₁和K₂表示)，且由上述计算可知，反应CO₂(g) + H₂(g)  CO(g) + H₂O(g)是反应(填“吸热”或“放热”)。

（2） 一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO₂气体，发生反应Fe(s)+CO₂(g)  FeO(s)+CO(g) △H ＞0，CO₂的浓度与时间的关系如图所示：

①该条件下反应的平衡常数为；

②下列措施中能使平衡时c(CO)/c(CO₂)增大的是(填序号)。

A.升高温度                    

B.增大压强

C.充入一定量的CO₂    

D.再加入一定量铁粉

③一定温度下，在一个固定容积的密闭容器中发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是(填字母)。

a.容器中压强不变              

b.气体的密度不再改变    

c.υ正(CO₂)= υ逆(CO)

d.c(CO₂)= c(CO)   

e.容器内气体总物质的量不变

（1） 铝的冶炼、提纯的方法很多。

①高温碳热歧化氯化法冶铝包含的反应之一为：Al₂O₃(s)+AlCl₃(g)+3C(s) 3CO(g)+3AlCl(g)，其平衡常数表达式为K=。

②碳热还原Al₂O₃冶铝的部分反应如下：

Ⅰ.2Al₂O₃(s)+9C(s)=Al₄C₃(s)+6CO(g)   △H₁=akJ/mol

Ⅱ. 4Al₂O₃(s)+Al₄C₃(s)=3Al₄O₄C(s)   △H₂=bkJ/mol

Ⅲ. Al₄O₄C(s)+Al₄C₃(s)=8Al(g)+4CO(g)    △H₃=ckJ/mol

反应Al₂O₃(s)+3C(s)=2Al(g)+3CO(g)的△H=kJ/mol

③用离子液体AICb-BMIC(阳离子为EMIM⁺、阴离子为AlCl₄^－、Al₂Cl₇^－)作电解质，可实现电解精炼铝。粗铝与外电源的极(填“正”或“负")相连；工作时，阴极的电极反应式为。

（2） 真空条件及1173K时，可用铝热还原Li₅AlO₄制备金属锂(气态)，写出该反应的化学方程式：。

（3） 用Al、Fe或Al-Fe合金还原脱除水体中的硝态氮(NO₃^--N)，在45℃，起始c(KNO₃-N)为50mg·L^-1、维持溶液呈中性并通入Ar等条件下进行脱除实验。结果如图所示(c₀为起始浓度、c为剩余浓度)：

①纯Al在0~3h时，NO₃^-几乎没有被脱除，其原因是；写出3h后NO₃^-被还原为N₂的离子方程式：。

②Al-Fe合金1~2h比纯Al 3~4h的脱除速率快得多的可能原因是。

（1） 针对反应I：

①已知：反应N₂(g)＋O₂(g) 2NO(g)  ΔH₃＝＋180.0 kJ·mol^－1 ， 若CO的燃烧热为283.5 kJ·mol^－1则反应I的△H₁＝kJ·mol⁻¹。

②若在恒容的密闭容器中，充入2 mol CO和1 mol NO，发生反应I，下列选项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是。

A.CO和NO的物质的量之比不变     B.混合气体的密度保持不变

C.混合气体的压强保持不变          D.v(N₂)_正＝2v(CO_)逆

（2） 在2L密闭容器中充入2 mol CO和1 mol NO₂ ， 发生上述反应II。

①若在某温度下，该反应达平衡时CO的转化率为50%，则该反应的平衡常数为。

②图1为平衡时CO₂的体积分数与温度、压强的关系。则温度：T₁T₂(填“<”或“>”)；若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中A～G点中的点。

（3） 某研究小组探究催化剂对CO、NO₂转化的影响。将NO₂和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中NO₂含量，从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO₂的转化率)，结果如图2所示。

①若高于450℃，图2中曲线中脱氮率随温度升高而降低的主要原因是；

②a点(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡脱氮率，说明理由。

（1） I．在水溶液中橙红色的 与黄色的 有下列平衡关系： +H₂O⇌2 +2H⁺。现将一定量的K₂Cr₂O₇溶于水配成稀溶液，溶液呈橙色。

向上述溶液中加入浓硫酸溶液，溶液呈色，因为。

（2） 向原溶液中加入Ba(NO₃)₂溶液(已知BaCrO₄为黄色沉淀)，则平衡向方向移动(正或逆)，溶液颜色将(加深或变浅)。

（3） II．在容积一定的密闭容器中， 置入一定量的NO(g)和足量C(s)，发生反应C(s)+2NO(g) ⇌CO₂(B)+N₂(g)，平衡状态时NO(g)的物质的量浓度[NO]与温度T的关系如图所示。请回答下列有关问题。

 

该反应的△H。

（4） 若该反应在T₁、T₂时的平衡常数分别为K₁、K₂ ， 则K₁K₂(填“＜”、“＞”或“＝”)，在T₂时，若反应体系处于状态D，则此时v_正v_逆(填“＜”、“＞”或“＝”)。

（5） 在T₃时，可逆反应C(s)+2NO(g)⇌CO₂(g)+N₂(g)在密闭容器中达平衡，只改变下列条件，一定既能加快反应速度，又能增大平衡时 的值是_______。

（6） 可逆反应C(s)+2NO(g)⇌CO₂(g)+N₂(g)的平衡常数的表达式。

（7） III．氮氧化物会破坏臭氧层，已知：①NO(g)+O₃(g)=NO₂(g)+O₂(g)△H₁=-200.9 kJ/mol

②2NO(g)+O₂(g)=2NO₂(g)△H₂= -116.2 kJ/mol

则反应：2O₃(g)=3O₂(g)△H=。

（1） 将NO、CO转化为2种无毒气体的化学方程式是。

（2） 反应开始至10 min，v(NO)=mol/(L•min），NO的转化率为，此温度下达到平衡常数为。

（3） 下列说法正确的是。

a.新型催化剂可以加快NO、CO的转化

b该反应进行到10 min时达到化学平衡状态

c.平衡时CO的浓度是0.4 mol/ L

（1） 为提高反应①的浸出速率，可采用的措施为（答出两条）。

（2） 已知反应③生成一种可参与大气循环的气体单质，写出该反应的离子方程式

（3） 反应②为Ag₂SO₄(s)＋2Cl^－(aq)=2AgCl(s)＋ ；常温下的Ag₂SO₄ AgCl饱和溶液中阳离子和阴离子浓度关系如图l所示。则Ag₂SO₄(s)＋2Cl^－(aq)=2AgCl(s)＋ 的化学平衡常数的数量级为。

（4） 写出反应④的化学方程式。

（5） 室温下，H₂SeO₃水溶液中H₂SeO₃、 、 的摩尔分数随pH的变化如图2所示，则室温下H₂SeO₃的Ka₂=。

（6） 工业上粗银电解精炼时，电解液的pH为1.5～2，电流强度为5～10A，若电解液pH太小，电解精炼过程中在阴极除了银离子放电，还会发生（写电极反应式），若用10 A的电流电解60 min后，得到32.4 g Ag，则该电解池的电解效率为%，(保留小数点后一位。通过一定电量时阴极上实际沉积的金属质量与通过相同电量时理论上应沉积的金属质量之比叫电解效率。法拉第常数为96 500 C·mol^-1)。

（1） 该反应的平衡常数表达式 。在2L恒容密闭容器中反应25min后，固体质量减少了6.4g，则0～25min 的平均反应速率为。

（2） 取一定量的 和CO于某密闭容器中，分别在80 和100 下进行实验，测得 如下：

时间/min 温度	0	10	20	30	40	50
80	0.50	0.37	0.26	0.18	0.12	0.12
100	0.50	0.35	0.24	0.17	x	0.15

上表中 ，理由是。根据上表数据可以得出的结论是。

（3） 如图所示，300 时 的百分含量随着压强的增大而减小，请解释其原因。

（4） 可用高浓度NaOH溶液吸收。

①若4.48L (标准状况)和0.35mol NaOH溶液完全反应，生成的碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量之比为。

②继续通入二氧化碳至溶液中碳酸钠和碳酸氢钠(碳酸氢钠溶液呈碱性)的物质的量之比1∶1，则溶液中各离子浓度大小顺序为。

③若使碳酸氢钠溶液中 的比值变小，可加入的物质是。

a．通入HCl      b．NaOH固体      c．通入      d． 固体

（1） 氢气可以与煤在催化剂作用下制备乙炔，已知部分反应如下：

Ⅰ． 

Ⅱ． 

Ⅲ． 

Ⅳ． 

通过计算说明反应Ⅳ自发进行的条件。

（2） 利用氢气与二氧化碳催化反应合成乙烯，是实现低碳转型的一条途径。在0.1MPa、120℃条件下，以的投料比充入体积固定的密闭容器中，发生反应： ， 平衡时水蒸气的物质的量百分数为50.0%。请回答：

①反应的平衡常数表达式为。

②达到平衡时，的转化率为。

（3） 氢气可合成氨气，氨气与二氧化碳可以合成尿素，反应为：  ， 分为两步：

反应步骤	反应方程式
Ⅰ		快速放热
Ⅱ		慢速吸热

已知投料的组成为、和水蒸气(有助于分离尿素)，一定条件下，氨基甲酸铵()物质的量与时间的关系图(图甲，t₁后物质的量不再改变)，以及不同氨碳比()与水碳比()投料时平衡转化率图像(图乙，a、b代表水碳比)：

回答下列问题：

①已知反应又可以分成两步：、 ， 请写出第一步的化学方程式。

②下列叙述正确的是。

A．反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ，

B．增大氨碳比有利于提高尿素产率，原因之一是过量氨气与反应Ⅱ生成的水反应，促进平衡正移

C．实际生产中若选择曲线a，则氨碳比应控制在4.0左右

D．曲线a的水碳比大于曲线b，减小水碳比有利于尿素生成

③如果某催化剂可以同等程度地加速反应Ⅰ和Ⅱ，请在图甲中画出保持其他条件不变，加入该催化剂后从0h到t₁时的氨基甲酸铵物质的量变化曲线。

（1） CO催化还原氮氧化物。已知CO与NO反应生成1mol N₂时放出746.8kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：。

（2） NH₃催化还原氮氧化物。反应原理为：NO(g)+NO₂(g)+2NH₃(g)2N₂(g)+3H₂O(g)。

①该反应的ΔS(填“>”或“<”)0。

②该反应的平衡常数表达式K_c=(用各组分的物质的量浓度表示)。

（3） CH₄催化还原氮氧化物。已知下列热化学方程式：

I.CH₄(g)+4NO₂(g)=4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)   ΔH=-574kJ·mol^-1

II.CH₄(g)+4NO(g)=2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)   ΔH=-1160kJ·mol^-1

III.H₂O(l)=H₂O(g)   ΔH=+44.0kJ·mol^-1

①CH₄(g)+2NO₂(g)=N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)的ΔH=。

②常温常压下，若将NO₂还原为N₂时消耗0.2molCH₄ ， 则反应过程中放出的热量为kJ，转移的电子数目为（N_A表示阿伏加德罗常数的值)。

（1） 甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反应。

主反应：CH₃OH(g)+H₂O(g)CO₂(g)+3H₂(g) △H=+49 kJ·mol^-1

副反应：H₂(g)+CO₂(g)CO(g)+H₂O(g) △H=+40 kJ·mol^-1

①甲醇在催化剂作用下裂解可得到H₂和CO，反应的热化学方程式为，既能加快反应速率又能提高CH₃OH平衡转化率的一种措施是。

②若上述副反应的活化能E_a1=w kJ·mol^-1 ， 则CO(g)+H₂O(g)H₂(g)+CO₂(g)的活化能E_a2=kJ·mol^-1。

③某温度下，将n(H₂O)∶n(CH₃OH)=1∶1的原料气分别充入密闭容器中(忽略副反应)，设恒容下甲醇的平衡时转化率为α₁ ， 恒压条件下甲醇的平衡时转化率为α₂ ， 则α₁α₂(填“＞”、“＜”或“=”)。

（2） 工业上常用CH₄与水蒸气在一定条件下来制取H₂ ， 其反应原理为：CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g) △H=+203 kJ·mol^-1 ， 在容积为3 L的密闭容器中通入物质的量均为3 mol的CH₄和水蒸气，在一定条件下发生上述反应，测得平衡时H₂的体积分数与温度及压强的关系如图所示。

压强为p₁时，在N点：v_正v_逆(填“＞”、“＜”或“=”)，N点对应温度下该反应的逆反应的平衡常数K= L²·mol^-2。比较：p₁p₂(填“＞”、“＜”或“=”)。

（3） HCOOH催化释氢。在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO₂和H₂可能的反应机理如图所示。

①HCOOD催化释氢反应除生成HD外，还生成(填化学式)。

②研究发现：其他条件不变时，HCOOK替代一部分HCOOH，催化释氢的速率增大，根据图示反应机理解释其可能的原因是。

（1） “酸浸”时，当温度高于钪的浸出率开始下降，其原因是；滤渣的主要成分(填化学式)。

（2） 用盐酸“洗涤”的目的是。

（3） 是一种液态化合物，与水发生剧烈的非氧化还原反应，生成两种有刺激性气味的气体，化学反应方程式为：，“回流过滤”中的作用除了将转化成、作溶剂外，还有一个作用是。

（4） 在空气中灼烧草酸钪得到的化学反应方程式为。

（5） 已知 ， ， 。“沉钪”时，发生反应： ， 此反应的平衡常数(用含a、b、c的代数式表示)。