化学平衡移动原理 知识点题库

（1） CO泄漏会导致人体中毒，用于检测CO的传感器的工作原理如图所示：写出电极I上发生的反应式：。

工作一段时间后溶液中H₂SO₄的浓度 (填“变大”、“变小”或“不变”)

（2） 用O₂氧化HCl制取Cl₂ ， 可提高效益，减少污染。反应为：4HCl(g)+O₂(g) 2Cl₂(g)+2H₂O(g)   ∆H ， 通过控制条件，分两步循环进行，可使HCl转化率接近100%，其原理如图所示：

过程I的反应为：2HCl(g)+CuO(s) CuCl₂(s)+H₂O(g)    ∆H₁

过程II反应的热化学方程式（∆H₂用含有∆H和∆H₁的代数式表示）。

（3） 在温度T₀℃，容积为1L的绝热容器中，充入0.2molNO₂ ， 发生反应：2NO₂(g) N₂O₄(g)   ∆H<0，容器中NO₂的相关量随时间变化如图所示。

①反应到6s时，NO₂的转化率是。

②根据图示，以下各点表示反应达到平衡状态的是。

a.X     b.Y     c.Z     d.W

③0~3s内容器中NO₂的反应速率增大，而3s后容器中NO₂的反应速率减小了，原因是。

④此容器中反应达平衡时，温度若为T₁℃，此温度下的平衡常数K═。

（4） 工业上可用Na₂SO₃溶液吸收法处理SO₂ ， 25℃时用1mol•L^-1的Na₂SO₃溶液吸收SO₂ ， 当溶液pH═7时，溶液中各离子浓度的大小关系为：c(Na⁺)＞c(HSO₃^-)＞c(SO₃^2-)＞c(H⁺)═c(OH^-)。（已知25℃时：H₂SO₃的电离常数K_a1═1.3×10^-2 ， K_a2═6.2×10^-8）请结合所学理论通过计算说明c(HSO₃^-)＞c(SO₃^2-)的原因。

（1） 已知：N₂(g)＋O₂(g)=2NO(g)；ΔH₁＝＋180.5 kJ·mol^－1

C(s)＋O₂(g)=CO₂(g)；ΔH₂＝－393.5 kJ·mol^－1

2C(s)＋O₂(g)=2CO(g)；ΔH₃＝－221 kJ·mol^－1

反应2NO(g)＋2CO(g)⇌N₂(g)＋2CO₂(g)的ΔH＝ kJ·mol^－1。

（2） 催化氧化法去除NO是在一定条件下，用NH₃消除NO污染，其反应原理为4NH₃＋6NO 5N₂＋6H₂O。不同温度条件下，n(NH₃)∶n(NO)的物质的量之比分别为4∶1、3∶1、1∶3时，得到NO脱除率曲线如图所示：

①n(NH₃)∶n(NO)的物质的量之比为1∶3时，对应的是曲线(填“a”“b”或“c”)。

②由图可知，无论以何种比例反应，在温度超过900℃时NO脱除率都会骤然下降的原因可能是。

（3） NO氧化反应：2NO(g)＋O₂(g)⇌2NO₂(g)分两步进行，其反应过程能量变化示意图如图：

Ⅰ. 2NO(g)→N₂O₂(g)；ΔH₁　

Ⅱ. N₂O₂(g)＋O₂(g)→2NO₂(g)；ΔH₂

①化学反应速率有速率较慢的反应步骤决定。以上反应决定NO氧化反应速率的步骤是(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。

②在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O₂气体，保持其他条件不变，控制反应温度分别为T₃和T₄(T₄>T₃)，测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如图。转化相同量的NO，在温度(填“T₃”或“T₄”)下消耗的时间较长，试结合反应过程能量图分析其原因：。

（4） NH₃催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图：

研究发现在以Fe₂O₃为主的催化剂上可能发生的反应过程如图，写出脱硝过程的总反应方程式：。

（1） Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g)+O₂(g)=2Cl₂(g)+2H₂O(g)。下图为刚性容器中，进料浓度比c(HCl) ∶c(O₂)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系：

可知反应平衡常数K（300℃）K（400℃）（填“大于”或“小于”）。设HCl初始浓度为c₀ ， 根据进料浓度比c(HCl)∶c(O₂)=1∶1的数据计算K（400℃）=（列出计算式）。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)∶c(O₂)过低、过高的不利影响分别是。

（2） Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：

CuCl₂(s)=CuCl(s)+ Cl₂(g)  ΔH₁=83 kJ·mol^-1

CuCl(s)+ O₂(g)=CuO(s)+ Cl₂(g)   ΔH₂=-20 kJ·mol^-1

CuO(s)+2HCl(g)=CuCl₂(s)+H₂O(g)    ΔH₃=-121 kJ·mol^-1

则4HCl(g)+O₂(g)=2Cl₂(g)+2H₂O(g)的ΔH= kJ·mol^-1。

（3） 在一定温度的条件下，进一步提高HCl的转化率的方法是。（写出2种）

（4） 在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如下图所示：

负极区发生的反应有（写反应方程式）。电路中转移1 mol电子，需消耗氧气L（标准状况）

（1） 过程Ⅰ的目的是。

（2） 棉花中浸润的溶液为。

（3） A中发生反应的化学方程式为。

（4） 过程Ⅴ中，B溶液中发生反应的离子方程式是。

（5） 甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，他们的检测结果一定能够证明氧化性：Cl₂ > Fe³⁺ >SO₂的是（填“甲”“乙”“丙”）。

	过程Ⅳ  B溶液中含有的离子	过程Ⅵ  B溶液中含有的离子
甲	有Fe3+无Fe2+	有
乙	既有Fe3+又有Fe2+	有
丙	有Fe3+无Fe2+	有Fe2+

（6） 进行实验过程Ⅴ时，B中溶液颜色由黄色逐渐变为红棕色，停止通气，放置一段时间后溶液颜色变为浅绿色。查阅资料：Fe²⁺(aq) + (aq) FeSO₃(s)（墨绿色）。

提出假设：FeCl₃与 SO₂的反应经历了中间产物FeSO₃ ， 溶液的红棕色是FeSO₃（墨绿色）与FeCl₃（黄色）的混合色。某同学设计如下实验，证实该假设成立：

①溶液E化学式为，溶液F化学式为。

②请用化学平衡原理解释步骤3中红棕色溶液颜色变为浅绿色的原因。

（1） 0～2min内O₂的平均反应速率v(O₂)=。

（2） 该温度下此反应的化学平衡常数的值K=。

（3） 在相同温度下，某容器内c(SO₂)=c(O₂)=c(SO₃)=1.0mol·L^-1 ， 则此时反应速率v_正v_逆(填“>”、“<”或“=”)。

（4） 在一定温度下，下列措施可以提高SO₂转化率的是___ (填字母)。

（1） I.火法炼铅将铅精矿在空气中焙烧，生成PbO和SO₂。

①用铅精矿火法炼铅的反应的化学方程式为。

②火法炼铅的废气中含低浓度SO₂ ， 可将废气通入过量氨水中进行处理，反应的离子方程式为。

（2） II.湿法炼铅在制备金属铅的同时，还可制得硫磺，相对于火法炼铅更为环保。湿法炼铅的工艺流程如图：

已知：①不同温度下PbCl₂的溶解度如下表所示。

②PbCl₂为能溶于水的弱电解质，在Cl^-浓度较大的溶液中，存在平衡：PbCl₂(aq)+2Cl^-(aq) PbCl₄^2-(aq)。

铅精矿浸取后“趁热过滤”的原因是。

（3） 操作a为加适量水稀释并冷却，该操作有利于滤液1中PbCl₂的析出。试分析“加适量水稀释”可能的原因是。

（4） 将溶液3和滤液2分别置于如图所示电解装置的两个极室中，可制取金属铅并使浸取液中的FeCl₃再生。

①溶液3应置于(填“阴极室”或“阳极室”)中。

②滤液2电解后可实现FeCl₃的再生，该电极的电极反应式。

③若铅精矿的质量为ag，铅浸出率为b，当电解池中通过cmol电子时，金属铅全部析出，铅精矿中PbS的质量分数为（用a、b、c的代数式表示）。

（1） SO₂的排放主要来自于煤的燃烧，工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO₂。已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下：① SO₂(g) + NH₃•H₂O(aq) =NH₄HSO₃(aq)   △H₁ = a kJ•mol^-1；② NH₃•H₂O(aq) + NH₄HSO₃(aq) =(NH₄)₂SO₃(aq) + H₂O(l)△H₂ = b kJ•mol^-1；③ 2(NH₄)₂SO₃(aq) + O₂(g) =2(NH₄)₂SO₄(aq)  △H₃= c kJ•mol^-1 ， 则反应 2SO₂(g) + 4NH₃•H₂O(aq) + O₂(g) =2(NH₄)₂SO₄(aq) + 2H₂O(l) △H = 。

（2） NO_x的排放主要来自于汽车尾气，有人利用反应C (s) + 2NO(g) N₂(g) + CO₂(g)  △H＝－34.0 kJ•mol^-1 ， 用活性炭对NO进行吸附。在恒压密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的NO气体，测得NO的转化率 α(NO)随温度的变化如图所示：

①由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大，原因是； 在1100K 时，CO₂的体积分数为。

②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作K_p）。在1050K、1.1×10⁶Pa 时，该反应的化学平衡常数K_p＝(已知：气体分压＝气体总压×体积分数)。

（3） 在高效催化剂的作用下用CH₄还原NO₂ ， 也可消除氮氧化物的污染。在相同条件下，选用A，B，C三种不同催化剂进行反应，生成 N₂的物质的量与时间变化关系如图所示，其中活化能最小的是(填字母标号)。

（4） 在汽车尾气的净化装置中 CO和NO发生反应：2NO(g) + 2CO(g) N₂(g) + 2CO₂(g) △H₂ =－746.8 kJ•mol^-1。实验测得，υ_正＝k_正•c²(NO) •c²(CO) ，υ_逆＝k_逆•c(N₂) •c²(CO₂) (k_正、k_逆为速率常数，只与温度有关）。

①达到平衡后，仅升高温度，k_正增大的倍数(填" >”、“< ”或“=”) k_逆增大的倍数。

②若在1L 的密闭容器中充入1 mol CO和1 mol NO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%，则 ＝(保留2位有效数字)。

（1） 用CO₂可以生产燃料甲醇。

已知： △H=-a kJ/mol

 △H=-b kJ/mol

则表示 燃烧的热化学方程式为。

（2） 某温度 下，将6 mol CO₂和8 molH₂充入一容积为2 L的密闭容器中发生 △H＜0反应，测得H₂的物质的量随时间变化如图中实线所示。

请回答下列问题：

①前 分钟内，H₂的平均反应速率为 (保留两位小数)。

②下列表述能表示该反应已达平衡的是(填序号)。

a．容器内压强不再改变                  b．容器内气体的密度不再改变

c．容器内气体的平均摩尔质量不再改变    d．容器内各物质的物质的量相等

③在温度 时，该反应的化学平衡常数为。

④仅改变某一条件再进行实验，测得H₂的物质的量随时间变化如图中虚线所示。与实线相比，改变条件的方式可能是。

（3） 二氧化硫一空气质子交换膜燃料电池将化学能转变成电能的同时，实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，降低了成本提高了效益，其原理如图所示。

在该燃料电池中，负极的电极方程式为。