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化学平衡(2015、14、13、12、11、09浙江卷)
平衡移动大题汇总(2010年为沉淀溶解平衡)
2015浙江28.乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:

(1)已知:
化学键
C－H
C－C
C＝C
H－H
键能/kJ·molˉ1
412
348
612
436
计算上述反应得△H＝________ kJ·mol－1。
(2)维持体系总压强p恒定,在温度T时,物质得量为n、体积为V得乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知乙苯得平衡转化率为α,则在该温度下反应得平衡常数K＝____________ (用α等符号表示)。
(3)工业上,通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯与水蒸气得物质得量之比为1︰9),控制反应温度600℃,并保持体系总压为常压得条件下进行反应。在不同反应温度下,乙苯得平衡转化率与某催化剂作用下苯乙烯得选择性(指除了H2以外得产物中苯乙烯得物质得量分数)示意图如下:
①掺入水蒸气能提高乙苯得平衡转化率,解释说明该事实________________。
②控制反应温度为600℃得理由就是________________________________。
(4)某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯－二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压与原料气比例不变,与掺水蒸汽工艺相比,在相同得生产效率下,可降低操作温度;该工艺中还能够发生反应:
CO2＋H2＝CO＋H2O, CO2＋C＝2CO。
新工艺得特点有_________(填编号)。
① CO2与H2反应,使乙苯脱氢反应得化学平衡右移
② 不用高温水蒸气,可降低能量消耗 ③ 有利于减少积炭
④ 有利于CO2资源利用
2014浙江27.煤炭燃烧过程中会释放出大量得SO2,严重破坏生态环境。采用一定得脱硫技术可以把硫元素以CaSO4得形式固定,从而降低SO2得排放。但就是煤炭燃烧过程中产生得CO又会与CaSO4发生化学反应,降低了脱硫效率。相关反应得热化学方程式如下:
CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g),△H1＝218、4 kJ·mol－1(反应Ⅰ)
CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s)＋4CO2(g),△H2＝－175、6 kJ·mol－1(反应Ⅱ)
请回答下列问题:
(1)反应Ⅰ能够自发进行得反应条件就是 。
(2)对于气体参与得反应,表示平衡常数Kp时用气体组分(B)得平衡压强p(B)代替该气体
物质得量浓度c(B),则反应Ⅱ得Kp＝ (用表达式表示)。
(3)假设某温度下,反应Ⅰ得速率()大于反应Ⅱ得速率(),则下列反应过程能量变化示意图正确得就是 。

A B C D
(4)通过监测反应体系中气体浓度得变化可判断反应Ⅰ与Ⅱ就是否同时发生,
理由就是 。
(5)图1为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数得关系曲线。则降低该反应体系中SO2生成量得措施有 。
A.向该反应体系中投入石灰石 B.在合适得温度区间内控制较低得反应温度
C.提高CO得初始体积百分数 D.提高反应体系得温度
(6)恒温恒容条件下,假设反应Ⅰ与Ⅱ同时发生,且＞,请在图2中画出反应体系中c(SO2)随时间t变化得总趋势图。

2013浙江27.捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要得作用。
目前NH3与(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下可逆反应:
反应Ⅰ:2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)(NH4)2CO3(aq) △H1
反应Ⅱ:NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) (NH4)2HCO3(aq) △H2
反应Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)2(NH4)2HCO3(aq) △H3
请回答下列问题:
(1)△H3与△H1、△H2之间得关系就是:△H3== 。
(2)为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率得影响,在某温度T1下,将一定量得(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中,并充入一定量得CO2气体(用氮气作为稀释剂),在t时刻,测得容器中CO2气体得浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下,保持其它初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测得CO2气体浓度,得到趋势图(见图1)。则:
①△H3 0(填＞、＝或＜)。
②在T1～T2及T4～T5二个温度区间,容器内CO2气体浓度呈现如图1所示得变化趋势,

其原因就是
。
③反应Ⅲ在温度为T1时,溶液pH随时间变化得趋势曲线如图2所示。当时间到达t1时,将该反应体系温度上升到T2,并维持该温度。请在图中画出t1时刻后溶液得pH变化总趋势曲线。
(3)利用反应Ⅲ捕获CO2,在(NH4)2CO3初始浓度与体积确定得情况下,提高CO2吸收量得措施有
(写出2个)。
(4)下列物质中也可能作为CO2捕获剂得就是 。
A.NH4Cl B.Na2CO3 C 、 HOCH2CH2OH D.HOCH2CH2NH2
2012浙江 27.甲烷自热重整就是先进得制氢方法,包含甲烷氧化与蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气与水蒸气,发生得主要化学反应有:
反应过程
化学方程式
焓变△H
(kJ/mol)
活化能Ea
(kJ/mol)
甲烷氧化
CH4(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O(g)
－802、6
125、6
CH4(g)＋O2(g)CO2(g)＋2H2(g)
－322、0
172、5
蒸汽重整
CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)
206、2
240、1
CH4(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g)
165、0
243、9
回答下列问题:
(1)反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)得△H= kJ/mol。
(2)在初始阶段,甲烷蒸汽重整得反应速率 甲烷氧化得反应速率(填大于、小于或等于)。
(3)对于气相反应,用某组分(B)得平衡压强(PB)代替物质得量浓度(cB)也可以平衡常数(记
作KP),则反应CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)得KP＝ ;
随着温度得升高,该平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)从能量阶段分析,甲烷自热重整方法得先进之处在于 。
(5)在某一给定进料比得情况下,温度、压强对H2与CO物质得量分数得影响如下图:

①若要达到H2物质得量分数>65%、CO得物质得量分数<10%,以下条件中最合适得就是 。
A.600℃,0、9Mpa B.700℃,0、9MPa C.800℃,1、5Mpa D.1000℃,1、5MPa
②画出600℃,0、1Mpa条件下,系统中H2物质得量分数随反应时间(从常温进料开始计时)得变化趋势示意图:
(6)如果进料中氧气量过大,最终导致H2物质得量分数降低,原因就是:
。
2011浙江27、某研究小组在实验室探究氨基甲酸胺(NH2COONH4)分解反应平衡常熟与水解反应速率得测定。
(1) 将一定量纯净得氨基甲酸胺固体置于特制得密闭真空容器中(假设容器提及不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:

实验测得不同温度下得平衡数据列于下表:

①可以判断该分解反应已经达到平衡得就是___________
A、2v(NH3)=v(CO2) B、密闭容器中总压强不变
C、密闭容器中混合气体得密度不变 D、密闭容器中氨气得体积分数不变
②根据表中数据,列式计算25、0℃时得分解常数:______________________
③取一定量得氨基酸甲酸铵固体放在一个带活塞得密闭真空容器中,在25、0℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积、氨基甲酸固体得质量___________ (填“增加”、“减少”、或“不变”)
氨基甲酸铵分解反应得焓变ΔH_____0(填“＞”“=”或“＜”＝)熵变______0 (填“＞”“=”或“＜”＝)、
(2)已知:
该研究生分别用三种不同初始浓度得氨基甲酸铵溶液测定水解反应得到随时间得变化趋势如图所示。

⑤计算25、0℃时,0-6min氨基甲酸铵水解反应得平均速率:____________________。
⑥根据图中信息,如何说明该水解反应速率随温度升高而增大:______________________________________________________________________。
催化剂

2009浙江27、超音速飞机在平流层飞行时,尾气中得NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中得NO与CO转变成CO2与N2,化学方程式如下:
2NO+2CO　　　　　2CO2+N2
为了测定在某种催化剂作用下得反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间得NO与CO浓度如表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
c(NO)/mol·L-1
1、00×10-3
4、50×10-4
2、50×10-4
1、50×10-4
1、00×10-4
1、00×10-4
c(CO)/ mol·L-1
3、60×10-3
3、05×10-3
2、85×10-3
2、75×10-3
2、70×10-3
2、70×10-3
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率得影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应得ΔH ________0(填写“＞”、“＜”、“＝”)。
(2)前2s内得平均反应速度v(N2)=____
(3)在该温度下,反应得平衡常数K=__________________。
(4)假设在容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率得就是________。
A、选用更有效得催化剂 　　　　B、升高反应体系得温度
C、降低反应体系得温度 　　　　D、缩小容器得体积
(5)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率得影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
实验编号
T/℃
NO初始浓度mol·L-1
CO初始浓度mol·L-1
催化剂得比表面积m2·g-1
Ⅰ
280
1、20×10-3
5、80×10-3
82
Ⅱ

124
III
350

124
①请在空格中填入剩余得实验条件数据。
②请在给出得坐标图中,画出上表中得三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化得趋势曲线图,并标明各条曲线得实验编号。
答案
2015

②600℃时,乙苯得转化率与苯乙烯得选择性均较高。温度过低,反应速率慢,转化率低;温度过高,选择性下降。高温还可能使催化剂失活,且能耗大
(4) ①②③④
2014
27.[14分]
(1)高温
(2)
(3)C
(4)如果气相中SO2与CO2得浓度之比随时间发生变化,则表明两个反应同时进行
(5)ABC
(6)右图
2013
27.[14分]
(1)2△H2－△H1
(2)①＜;
②T1－T2区间,化学反应未达到平衡状态,温度越高,化学反应速率越快,所以CO2被捕获得量随着温度得升高而提高。T3－T4区间,化学反应已达到平衡状态,由于正反应为放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,所以不利于CO2得捕获。
③
(3)降低温度;增大CO2浓度(或分压)。
(4)B、D
2012
【解析】(1)根据盖斯定律,由蒸汽重整得两个反应不难得出该反应得△H=-41、2kJ/mol
(2)由于甲烷氧化得活化能低于蒸汽重整得活化能,所以蒸汽重整速率小于甲烷氧化速率。
(3)Kp=,由于该反应△H>0,所以升温则平衡常数变大。
(4)由于放热得甲烷氧化产生得热量可以供给吸热得蒸汽重整,提高了能源得利用率。
(5)简单读图,条件B同时符合“H2物质得量分数>65%、CO得物质得量分数<10%”;
作图得关键就是找准零时刻起点位置,反应过程中得变化趋势以及平衡以后得终点位置,氢气不就是原料气,即开始时刻氢气含量为0,由图中可以读出600℃,0、1Mpa条件下,平衡系统中H2物质得量分数为70%,因此不难作图如下:
(6)甲烷氧化程度过高,氢气会与氧气反应。
2011
2009
27.[14分]
(1)＜;(2)1、88×10－4 ;
(3)5000;(4)C、D;
(5)①Ⅱ:280、1、20×10－3、5、80×10－3
III:1、20×10－3、5、80×10－3　
②如图: