2020届高考化学一轮复习化学平衡常数及其计算作业 25页

化学平衡常数及其计算 ‎1、关于合成氨反应中平衡常数的讨论，一定正确的是（）‎ A．平衡常数越大，则H2转化率越大 B．平衡常数越小，则平衡向逆反应方向移动 C．只改变某一条件使平衡常数增大，则正反应速率增大 D．只改变某一条件使平衡常数减小，则H2转化率减小 ‎【答案】D ‎【解析】解：本题考查化学平衡常数的概念分析．‎ A、平衡常数是越大说明平衡正向进行程度越大，只随温度变化，若只改变温度，氢气转化率增大，但若同时改变其他条件时，氢气转化率可能减小，故A错误；‎ B、平衡常数越小，若只改变温度，说明反应进行程度越小，平衡逆向进行，若同时改变其他条件，平衡不一定逆向进行，故B错误；‎ C、反应是放热反应，降低温度平衡正向进行，平衡常数增大，反应速率减小，故C错误；‎ D、改变一个条件，若是升温，反应是放热反应平衡逆向进行，平衡常数减小，氢气转化率减小，故D正确；‎ 故选D．‎ ‎2、在某温度下，向一恒容密闭容器中加入一定量NH4I固体，发生如下两个反应：NH4I（s）NH3（g）+HI（g）平衡常数K1；2HI（g）H2（g）+I2（g）平衡常数K2，平衡时测得容器中c（H2）=1mol/L，c（HI）=2mol/L．下列说法正确的是（　　）‎ A．K1=16 B．K1=8 C．K2=1 D．K2=0.5‎ ‎【答案】B ‎【解析】解：本题考查化学平衡建立的过程．‎ 反应达到平衡时c（H2）=1mol/L，根据2HI（气）H2（气）+I2（气）可知，HI分解的浓度为2×1mol/L=2mol/L，反应达到平衡时c（HI）=2mol/L，所以NH4I分解平衡时生成c（HI）=2mol/L+2mol/L=4mol/L，所以平衡时NH3的浓度c（NH3）=4mol/L，所以K1=c（NH3）·c（HI）=2×4=8，K2==0.5，故选B．‎ ‎3、将一定量的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(‎ 容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。实验测得不同温度下的部分平衡数据如图：下列说法中正确的是（）‎ 温度/℃‎ ‎15.0‎ ‎20.0‎ ‎25.0‎ ‎30.0‎ ‎35.0‎ 平衡总压强/kPa ‎5.7‎ P1‎ ‎12.0‎ P2‎ ‎24.0‎ 平衡气体总浓度/10-3mol·L-1‎ ‎2.4‎ ‎3.4‎ ‎4.8‎ ‎6.8‎ ‎9.4‎ A.混合气体的平均相对分子质量M不再随时间变化时反应达平衡状态 B.15℃时NH2COONH4(s)分解的平衡常数约为2.0×10-9(mol/L)3‎ C.该反应△H>0,p2=2p1‎ D.若在恒温下将平衡体系体积减半，再达平衡后，c(NH3)和c(CO2)均比原平衡大 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：A、只有产物是气体，故反应过程中混合气体的平均相对分子质量——M不随时间变化，故不再随时间变化时反应达平衡状态，A项错误；B、需将15℃的总浓度转化为NH3和CO2的浓度：‎ c（NH3）＝×2.4×10－3mol·L－1＝1.6×10－3mol·L－1，c（CO2）＝×2.4×10－3mol·L－1＝0.8×10－3mol·L－1，K＝（1.6×10－3）2×0.8×10－3≈0.2×10－8。B项正确；C、温度升高K增大，故为吸热反应，平衡总浓度后者是前者的两倍，故p2＝2p1，C项正确；D、若在恒温下将平衡体系体积减半，平衡会正向移动，故再达平衡后，c(NH3)和c(CO2)均比原平衡大，D项正确；答案选A。‎ ‎4、根据下列图示所得出的结论不正确的是 A.图甲是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数与反应温度的关系曲线，说明该反应的ΔH<0‎ B.图乙是室温下H2O2催化分解放出氧气的反应中c(H2O2)随反应时间变化的曲线，说明随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小 C.图丙是室温下用0.1000mol·L？1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L？1某一元酸HX的滴定曲线，说明HX是一元强酸 D.图丁是室温下用Na2SO4除去溶液中Ba2+达到沉淀溶解平衡时，溶液中c(Ba2+)与c(SO42？)的关系曲线，说明溶液中c(SO42？)越大c(Ba2+)越小 ‎【答案】C ‎【解析】分析：A项，升高温度，lgK减小，平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，该反应的ΔH0；B项，根据图像，随着时间的推移，c（H2O2）变化趋于平缓，随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小；C项，根据图像，没有滴入NaOH溶液时，0.1000mol/LHX溶液的pH1，HX为一元弱酸；D项，根据图像可见横坐标越小，纵坐标越大，-lgc（SO42-）越小，-lgc（Ba2+）越大，说明c（SO42-）越大c（Ba2+）越小。‎ ‎5、在3种不同条件下，分别向容积为2L的恒容密闭容器中充入2molA和1molB，发生反应:2A(g)+B(g)2D(g)△H=QkJ/mol。相关条件和数据见下表:‎ 实验编号 实验I 实验II 实验III 反应温度/℃‎ ‎700‎ ‎700‎ ‎750‎ 达平衡时间/min ‎40‎ ‎50‎ ‎30‎ n(D)平衡/mol ‎1.5‎ ‎1.5‎ ‎1‎ 化学平衡常数 K1‎ K2‎ K3‎ 下列说法正确的是 A.升高温度能加快反应速率的原理是降低了反应的活化能，使活化分子百分数提高 B.实验III达平衡后，保持其他条件不变，再向容器中通入1molA和1molD，平衡不移动 C.实验III达平衡后容器内的压强是实验1的9/10倍 D.K3>K2>K1‎ ‎【答案】B ‎【解析】A、升高温度能加快反应速率，原因提高单位体积内活化分子的百分数，不提高活化能，故A错误；B、2A(g)+B(g)2D(g)‎ 起始：210‎ 变化：10.51‎ 平衡：10.51，根据化学平衡常数的定义，K=4，再通入1molA和1molD，，此时c(A)=1mol·L－1，c(B)=0.25mol·L－1，c(D)=1mol·L－1，浓度商Qc=1/(1×0.25)=4=K，说明平衡不移动，故B正确；C、根据选项B的分析，达到平衡时，混合气体物质的量为2.5mol，2A(g)+B(g)2D(g)‎ 起始：210‎ 变化：1.50.751.5‎ 平衡：0.50.251.5，达到平衡时，混合气体物质的量为2.25mol，两者压强之比为2.5/2.25=10/9，故C错误；D、根据C选项，实验I的化学平衡常数K1=72，实验III的化学平衡常数K3=4，即随着温度的升高，化学平衡常数减小，即K1>K2>K3，故D错误。‎ ‎6、Bodensteins研究反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)，温度为T时，在两个体积均为1L的密闭容器中进行实验，测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数w(HI)与反应时间t的关系如下表：‎ 容器编号 起始物质 t/min ‎0‎ ‎20‎ ‎40‎ ‎60‎ ‎80‎ ‎100‎ I ‎0.5molI2、0.5molH2‎ w(HI)/%‎ ‎0‎ ‎50‎ ‎68‎ ‎76‎ ‎80‎ ‎80‎ II xmolHI w(HI)/%‎ ‎100‎ ‎91‎ ‎84‎ ‎81‎ ‎80‎ ‎80‎ 研究发现上述反应中：v正＝ka·w(H2)·w(I2)，v逆＝kb·w2(HI)，其中ka、kb为常数。下列说法正确的是：‎ A.温度为T时，该反应=64‎ B.容器I中在前20min的平均速率v(HI)=0.0125mol·L－1·min－1‎ C.若起始时向容器I中加入物质的量均为0.1mol的H2、I2、HI，反应逆向进行 D.若两容器中存在kaⅠ=kaⅡ且kbⅠ=kbⅡ，则x的值一定为1‎ ‎【答案】AD ‎【解析】H2(g)＋I2(g)2HI(g)‎ 起始浓度（mol/L）0.50.50‎ 变化浓度（mol/L）nn2n 平衡浓度（mol/L）0.5-n0.5-n2n w（HI）/%=，n=0.4，平衡常数K=。A．反应达到平衡状态时正逆反应速率相等，ka？w（H2）？w（I2）=v正=v逆=kb？w2（HI），则ka/kb=w2(HI)/w(H2)·w(I2)=K=64，A正确；B．容器I中前20min内 H2(g)＋I2(g)2HI(g)‎ 起始浓度（mol/L）0.50.50‎ 变化浓度（mol/L）mm2m 平衡浓度（mol/L）0.5-m0.5-m2m w（HI）%=，m=0.25mol，容器I中前20min的平均速率，v（HI）=0.25mol/L÷20min=0.0125mol？L-1？min-1，B正确；C．若起始时，向容器I中加入物质的量均为0.lmol的H2、I2、HI，此时浓度商Qc=＜K=64，反应正向进行，C错误；D．若两容器中，kaⅠ=kaⅡ且kbⅠ=kbⅡ，达到平衡状态相同，w（HI）/%为80%，则 H2(g)＋I2(g)2HI(g)‎ 起始浓度（mol/L）0.50.50‎ ‎001‎ 则x的值一定为1，D正确；答案选AD。‎ ‎7、在容积一定的密闭容器中，反应A2(g)＋B2(g)xC(g)，符合图Ⅰ所示关系。对图Ⅱ的说法正确的是（）(T为温度、P为压强、t为时间)‎ A.P3＜P4，y为A2转化率B.P3＜P4，y为A2浓度 C.P3＞P4，y为混合气密度D.P3＞P4，y为C的体积分数 ‎【答案】D ‎【解析】由图Ⅰ，a、b曲线温度相等，则先达到平衡的b曲线对应的压强p2更大，曲线b的C物质的含量比压强小的P1大，所以反应后气体系数更小，即1+1>x，x只能等于1。b、c曲线压强相等，则先达到平衡的b曲线对应的温度T1更高，曲线b的C物质含量比温度低的T2的小，说明升高温度，平衡逆向移动，正反应为放热反应。‎ 对于图Ⅱ，等温时p3的y值更大。如果P3＜P4，压强由P3变化到P4，压强增大时平衡向气体体积减小的正反应方向移动，反应物A2的转化率增大，因此，当y表示A2的转化率时，温度相同时压强为P4的曲线应当位于压强为P3的曲线上方，所以A错误；而温度升高时，上述放热反应平衡向逆反应方向移动，A2的浓度增大，因此，当y表示A2浓度时，曲线的走向应当是逐渐增大，所以B错误。C、由于容器体积一定、混合气体总质量不变，所以混合气体的密度始终不变，当y表示混合气体密度时，每条图线均为平行与横坐标的直线，因此C错误。D、P3>P4，压强由P3变化到P4，压强减小时平衡向逆反应方向移动，产物C不断消耗，当温度相同时，压强更小的P4对应的产物C体积分数更小，曲线位于下方，图Ⅱ符合；而温度升高时，平衡向逆反应方向移动，产物C不断消耗，y表示C的体积分数时，曲线走向逐渐向下，图Ⅱ也符合，所以D正确。正确答案D。‎ ‎8、一定条件下的恒温恒容密闭容器中发生反应X(g)+3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.08mol/L。则下列判断正确的是（　　）‎ A.c1:c2=1:2‎ B.平衡时，Y和Z的生成速率之比为2：3‎ C.若反应正向进行，X、Y的转化率不相等 D.c1的取值范围为0”“<”或“不确定”)0；若其他条件相同，仅改变某一条件时，测得压强(p)随时间(t)的变化如图1曲线b所示，则改变的条件是_________________________________。‎ ‎②图2是两位同学描绘的上述反应平衡常数的对数值(1gK)与温度的变化关系图象，其中正确的曲线是________(填“甲”或“乙”)；m的值为________。‎ ‎【答案】（1）2ΔH1－ΔH2　K/K2‎ ‎（2）2　4.0×10？8　减小 ‎（3）①<　加入催化剂　②乙　2‎ ‎【解析】（1）根据盖斯定律可知，反应③＝2×反应①－反应②，则ΔH3＝2ΔH1－ΔH2，K3＝K/K2。（2）3.60×10？9＝k×0.30n，1.44×10？8＝k×0.60n，解得n＝2，k＝4.0×10？8；减小压强，平衡正向移动，则混合气体的平均相对分子质量将减小。（3）①分析题图1曲线a知反应过程中压强先增大后减小至不变，压强先增大是因为正反应放热，随着反应的进行，反应物浓度减小，压强又减小至不变，故ΔH<0。曲线b与曲线a相比，反应速率加快，平衡状态不变，故改变的条件是加入催化剂。②该反应为放热反应，则升温平衡逆向移动，平衡常数减小，lgK减小，故曲线乙正确，设反应达到平衡时，Cl2转化了xmol·L？1，由三段式法计算：‎ 根据反应起始和平衡时温度相同，且反应在恒容容器中进行，则有＝，解得x＝0.01，故25℃时平衡常数K＝＝＝100，1gK＝2。‎ ‎13、甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料。工业上利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：‎ ‎①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1；‎ ‎②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=－58kJ/mol；‎ ‎③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H=+41kJ/mol。‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）已知反应①中相关的化学键键能数据如下表：‎ 化学键 H—H C－O C≡O H－O C—H E/(kJ·mol－1)‎ ‎436‎ ‎343‎ ‎1076‎ ‎465‎ x 则x=___________。‎ ‎（2）合成气组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时，体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图甲所示。α(CO)值随温度升高而___________(填“增大”或“减小”)，其原因是_____；图中的压强由大到小为___________，其判断理由是_____________。‎ ‎（3）若将1molCO2和2molH2充入容积为2L的恒容密闭容器中，在两种不同温度下发生反应②。测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图所示。‎ ‎①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K1___________KⅡ(填“＞”“=”或“＜”)。‎ ‎②一定温度下，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是___________(填序号)。‎ a．容器中压强不变b．甲醇和水蒸气的体积比保持不变 c．v正(H2)=3v逆(CH3OH)d．2个C=0断裂的同时有6个H－H断裂 ‎③若5min后反应达到平衡状态，H2的转化率为90%，则用CO2表示的平均反应速率为____，该温度下的平衡常数为___________；若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是___________。(填序号)。‎ a．缩小反应容器的容积b．使用合适的催化剂 c．充入Hed．按原比例再充入CO2和H2‎ ‎【答案】（1）413‎ ‎（2）减小反应①为放热反应，温度升高，平衡逆向移动 ‎①的正反应为气体总分子数减小的反应，温度一定时，增大压强，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，而反应③为气体总分子数不变的反应，产生CO的量不受压强的影响，因此增大压强时，CO的转化率提高 ‎（3）>ac0.06mol/（L·min）450ad ‎【解析】（1）根据盖斯定律：②-③=①可得①，故△H1=△H2-△H3=-58kJ·mol？1-（+41kJ·mol？1）=-99kJ·mol？1，由反应热=反应物总键能-生成物总键能可得-99kJ·mol？1=（1076kJ·mol？1+2×436kJ·mol？1）-（3×x+343+465）kJ·mol？1，解得x=413kJ·mol？1，故答案为：413；（2）由图可知，压强一定时，随温度的升高，CO的转化率减小，反应①正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡体系中CO的量增大，反应③为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，又使平衡体系中CO的增大，总结果，随温度升高，CO的转化率减小；相同温度下，反应③前后气体分子数不变，压强改变不影响其平衡移动，反应①正反应为气体分子数减小的反应，增大压强，有利于平衡向正反应方向移动，CO的转化率增大，故增大压强有利于CO的转化率升高，故压强P3>P2>P1，故答案为：反应①为放热反应，温度升高，平衡逆向移动；P3>P2>P1；①的正反应为气体总分子数减小的反应，温度一定时，增大压强，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，而反应③为气体总分子数不变的反应，产生CO的量不受压强的影响，因此增大压强时，CO的转化率提高；（3）①根据题给图象分析可知，T2先达到平衡，则T2>T1，由温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，则K1>KⅡ，故答案为：>；②a.反应②为气体体积减小的反应，容器中压强不变说明该反应达到化学平衡状态，故正确；b.甲醇和水蒸气均为生成物，无论反应是否达到平衡，甲醇和水蒸气的体积比均保持不变，故错误；c.v正(H2)=3v逆(CH3OH)说明正反应速率等于逆反应速率，说明该反应达到化学平衡状态，故正确；d.2个C=0断裂代表正反应速率，6个H－H断裂也代表正反应速率，不能说明正反应速率等于逆反应速率，不能说明该反应达到化学平衡状态，故错误；故选ac，故答案为：ac；③若5min后反应达到平衡状态，H2的转化率为90%，由此建立如下三段式：‎ CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)‎ 起（mol/L）0.5100‎ 变（mol/L）0.30.90.30.3‎ 平（mol/L）0.20.10.30.3‎ 则用CO2表示的平均反应速率为0.3mol/L/5min=0.06mol·(L·min)？1，反应的化学平衡常数K=c(CH3OH)c(H2O)/c(CO2)c3(H2)=0.3mol/L×0.3mol/L/(0.2mol/L)×(0.1mol/L)3=450；缩小反应容器的容积，增大压强，平衡右移，甲醇产率增大；使用合适的催化剂，平衡不移动，甲醇产率不变；恒容充入He，各物质浓度不变，平衡不移动，甲醇产率不变；按原比例再充入CO2和H2，相当于增大压强增大压强，平衡右移，甲醇产率增大，故选ad，故答案为：0.06mol·(L·min)？1；450；ad。‎ ‎14、亚硝酸氯(C1NO)是有机合成中的重要试剂。可由NO与Cl2在通常条件下反应得到，化学方程式为2NO(g)+C12(g)2C1NO(g)，‎ ‎（1）已知几种化学键的键能数据如下表(亚硝酸氯的结构为Cl-N=O):‎ 则2NO(g)+C12(g)2C1NO(g)反应的△H和a的关系为△H=____kJ/mol。‎ ‎（2）在1L的恒容密闭容器中充入2molNO(g)和1molC12(g)，在不同温度下测得c(C1NO)与时间的关系如图A:‎ ‎①由图A可判断T1____T2，该反应的△H____0(填“>”“<”或“=”)。‎ ‎②反应开始到10min时NO的平均反应速率v(NO)=______mol/(L·min)。‎ ‎（3）一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g)，平衡时ClNO的体积分数随n(NO)/n(C12)的变化图象如图B，则A、B、C三状态中，NO的转化率最大的是________点。‎ ‎【答案】(1).289-2a(2).<(3).<(4).0.1(5).A ‎【解析】（1）根据△H=反应物键能总和－生成物键能总和=[2×630＋243－2×(a＋607)]kJ·mol－1=(289－2a)kJ·mol－1；（2）①温度越高，反应速率越快，先达到平衡，T2时先达到平衡，即T2>T1，温度升高，ClNO 的物质的量浓度降低，说明反应向逆反应方向进行，根据勒夏特列原理，即△H<0；②10min时，生成ClNO的物质的量1×1mol=1mol，则消耗NO的物质的量为1mol，根据化学反应速率的数学表达式，v(NO)=1/(1×10)mol/(L·min)=0.1mol/(L·min)；（3）随着n(NO)/n(Cl2)增加，相当于增加NO的物质的量，氯气的物质的量不变，平衡向正反应方向移动，ClNO的体积分数增大，但NO的转化率降低，即NO的转化率最大的是A点。‎ ‎15、二甲醚（CH3OCH3）是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作做制冷剂等，对臭氧层无破坏作用.工业上以水煤气（CO、H2）为原料生产二甲醚CH3OCH3的新工艺主要发生三个反应：‎ ‎2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H=-90.0kJ·mol-1①‎ ‎2CH3OH(g)CH3OCH(g)+H2O（g）△H=-24.5kJ·mol-1②‎ CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41.1kJ·mol-1③‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）新工艺的总反应3H2+3COCH3OCH3+CO2的热化学方程式为____________________。‎ ‎（2）已知一些共价键的键能如下：‎ 化学键 H-H C-H C-O O-H 键能（kJ·mol-1)‎ ‎436‎ ‎414‎ ‎326‎ ‎464‎ 运用反应①计算一氧化碳中碳氧共价键的键能____________kJ？mol-1。‎ ‎（3）某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应10min后，达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L，计算此温度下的平衡常数K=____________。‎ ‎【答案】(1).3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-245.6kJ/mol(2).1070(3).2.042‎ ‎【解析】分析：（1）根据盖斯定律可得①×2+②+③，进行计算。‎ ‎（2）根据各分子结构，利用反应热=反应物断键吸收的热量减去生成物成键放出的热量可以计算一氧化碳中碳氧共价键的键能。‎ ‎（3）利用“三段式”进行解析计算。‎ 详解：（1）根据盖斯定律可知：①×2+②+③，整理可得：3H2（g）+3CO ‎（g）CH3OCH3（g）+CO2（g）△H＝－(2Q1+Q2+Q3)kJ/mol=-（90×2-24.5-41.1）=-245.6kJ/mol；正确答案：3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-245.6kJ/mol。‎ ‎（2）2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H=-90.0kJ·mol-1反应中，反应热=反应物断键吸收的热量减去生成物成键放出的热量=2×436+X-414×3-326×1-464=-90，X=1070kJ·mol-1；正确答案：1070。‎ ‎（3）某温度下，在反应开始是c(CO)=1.0mol/L，c(H2)=3.0mol/L，将2molCO和6molH2，充分反应10min后，达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L，则平衡时c(H2)=1.4mol/L，c(CH3OH)=0.8mol/L，则此温度下的平衡常数K=；正确答案：2.042。‎ ‎16、二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下：‎ ‎①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1=-90.7kJ·mol-1‎ ‎②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5kJ·mol-1‎ ‎③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJ·mol-1‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）则反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=_____________kJ·mol-1。‎ ‎（2）在不同温度下按照相同物质的量投料发生反应①，测得CO的平衡转化率与压强的关系如图所示，下列说法正确的是_____________。‎ A．反应温度：T1>T2B．正反应速率：υ正(y)=υ正(w)‎ C．混合气体密度：ρ(x)>ρ(w)D．混合气体平均摩尔质量：M(y)”“<”或“=”)‎ ‎【答案】(1).(2).(3).(4).(5).62.5(6).4.6(7).>(8).=‎ ‎【解析】(1)盐能与酸反应，生成新酸与新盐，白钨矿(主要成分是CaWO4)‎ 与盐酸反应生成沉淀H2WO4，灼烧沉淀H2WO4即可得到WO3，化学方程式为：CaWO4+2HCl=H2WO4↓+CaCl2，H2WO4WO3+H2O。(2)①WO3(s)+0.1H2(g)WO2.9(s)+0.1H2O(g)△H1K1，②WO2.9(s)+0.18H2(g)WO2.72(s)+0.18H2O(g)△H2K2，③WO2.72(s)+0.72H2(g)WO2(s)+0.72H2O(g)△H3K3，④WO2(s)+2H2(g)W(s)+2H2O(g)△H4K4，根据盖斯定律，将①+②+③+④得该温度下，WO3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O(g)△H=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4，k=K1K2K3K4；(3)①n(H2)=8.0g/2g·mol－1=4mol WO3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O(g)‎ n始4‎ n变-xx n平4-xx 由图n(H2):n(H2O)=(4-x):x=0.6,x=2.5mol,T1℃时，H2的平衡转化率a=2.5/4=0.625；反应平衡常数K=1.253/0.753=4.6；②若在4min时降低并维持温度为T2℃，温度降低，平衡逆向移动，则该反应的△H>0，若在8min时缩小容器容积，平衡不移动，则=1.3。‎ ‎20、乙烯是合成食品外包装材料聚乙烯的单体，可以由丁烷裂解制备。裂解的副反应为 C4H10(g,正丁烷)CH4(g)+C3H6(g)，请回答下列问题 ‎（1）化学上，将稳定单质的能量定为0，由元素的单质化合成单一化合物时的反应热叫该化合物的生成热，生成热可表示该物质相对能量。25℃、101kPa几种有机物的生成热如下表所示:‎ 物质 甲烷 乙烷 乙烯 丙烯 正丁烷 异丁烷 生成热/kJ·mol-1‎ ‎-75‎ ‎-85‎ ‎52‎ ‎20‎ ‎-125‎ ‎-132‎ 由正丁烷裂解生成乙烯的热化学方程式为_______________________________。‎ ‎（2）一定温度下，在恒容密闭容器中投入一定量正丁烷发生反应生成乙烯。‎ ‎①下列情况能说明该反应达到平衡状态的是__________(填标号)‎ A.气体密度保持不变B.c(C2H4)·c(C2H6)/c(C4H10)保持不变 C.反应热保持不变D.正丁烷分解速率利乙烷消耗速率相等 ‎②为了提高反应速率和反应物的转化率，可采收的措施是______________________________。‎ ‎（3）向密闭容器中充入正丁烷，在一定条件(浓度、催化剂及压强等)下发生反应，测得乙烯产率与温度关系如图所示。温度高于600℃时，随着温度升高，乙烯产率降低，可能的原因是____________________________________________。‎ ‎（4）在一定温度下向10L恒容密闭容器中充入2mol正丁烷，反应生成乙烯和乙烷，经过10min达到平衡状态，测得平衡时气体压强是原来的1.75倍。‎ ‎①0~10min内乙烷的生成速率v(C2H6)=__________mol·L-1·min-1‎ ‎②上述条件下，正丁烷的平衡转化率为______________，该反应的平衡常数K为____________。(5)丁烷一空气燃料电池以熔融的K2CO3(其中不含O2-和HCO3-)为电解质，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池的正极反应式为26CO2+13O2+52e-=26CO32-，则负极反应式为_______________________。‎ ‎【答案】(1).C4H10(g,正丁烷)C2H4(g)+C2H6(g)△H=+92kJ·mol-1(2).BD(3).升高温度(4).催化剂活性降低，副产物增多(5).0.015(6).75%(7).0.45(8).C4H10+13CO32--26e-=17CO2+5H2O ‎【解析】（1）反应热=生成物的总能量-反应物的总能量=52-85+125=+92kJ·mol-1，所以正丁烷裂解生成乙烯的热化学方程式为C4H10(g,正丁烷)C2H4(g)+C2H6(g)△H=+92kJ·mol-1；正确答案：C4H10(g,正丁烷)C2H4(g)+C2H6(g)△H=+92kJ·mol-1。‎ ‎（2）①反应前后气体的总质量不变，在恒容密闭容器中，气体的总体积不变，根据ρ=m/V可知，混合气体的密度恒为定值，不能说明该反应达到平衡状态，A错误；K=c(C2H4)·c(C2H6)/c(C4H10)，K 不再发生变化，反应达到平衡状态，B正确；反应热与反应进行的程度有关，与反应是否达平衡无关，不能判断反应达到平衡状态，C错误；正丁烷分解速率与乙烷消耗速率相等时，说明正逆反应速率相等，能够判断反应达到平衡状态，D正确；正确选项DB。‎ ‎②为了提高反应速率可以采用增大浓度、升高温度、增大压强、使用催化剂等；提高反应物的转化率，使平衡右移，可以采用升高温度，减少生成物浓度等，因此同时满足上述要求是升高温度；正确答案：升高温度。‎ ‎（3）正丁烷制备乙烯的反应为吸热反应，升高温度，平衡右移，乙烯的转化率增大，但是温度高于600℃时，随着温度升高，乙烯产率降低，可能是温度过高，催化剂活性降低，副产物增多；正确答案：催化剂活性降低，副产物增多。‎ ‎②根据以上分析可知：正丁烷的变化量1.5mol，平衡转化率为1.5/2×100%=75%；上述条件下，反应达到平衡后，c(C4H10)=0.5/10=0.05mol·L-1,c(C2H4)=c(C2H6)=1.5/10=0.15mol·L-1,该反应的平衡常数K为=c(C2H4)×c(C2H6)/c(C4H10)=(0.15)2/0.05=0.45；正确答案：75%；0.45。‎ ‎(5)丁烷一空气燃料电池，在熔融K2CO3(其中不含O2-和HCO3-)为电解质情况下，丁烷在负极上失电子发生氧化反应，极反应为C4H10+13CO32--26e-=17CO2+5H2O；正确答案：C4H10+13CO32--26e-=17CO2+5H2O。‎