江苏省高考化学 冲刺训练 2.3 化学反应速率和化学平衡.doc

江苏省2013高考化学 冲刺训练 2.3 化学反应速率和化学平衡一、单项选择题1.把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有500 ml 0.5 moll-1硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率v与反应时间t可用如图的坐标曲线来表示：下列推论错误的是( )a.t由oa段不产生氢气是因为表面的氧化物隔离了铝和硫酸溶液b.t由bc段产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高c.tc产生氢气的速率降低主要是因为溶液中c(h+)降低d.t=c时反应处于平衡状态2.在恒温、恒压下，a mol a和b mol b在一个容积可变的容器中发生反应：a(g)+2b(g) 2c(g)，一段时间后达到平衡，生成n mol c。则下列说法中正确的是( )a.物质a、b的转化率之比为12b.起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为(a+b)(a+b-n/2)c.当2v正(a)=v逆(b)时，反应一定达到平衡状态 d.充入惰性气体(如ar)，平衡向正反应方向移动3.(2011北京高考)已知反应：2ch3coch3(l) ch3coch2coh(ch3)2(l)。取等量ch3coch3分别在0 和20 下，测得其转化分数随时间变化的关系曲线(y-t)如图所示。下列说法正确的是( )a.b代表0 下ch3coch3的y-t曲线b.反应进行到20 min末，ch3coch3的c.升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率d.从y=0到y=0.113，ch3coch2coh(ch3)2的4.(2011福建高考)25 时，在含有pb2+、sn2+的某溶液中，加入过量金属锡(sn)，发生反应：sn(s)+pb2+(aq) sn2+(aq)+pb(s)，体系中c(pb2+)和c(sn2+)变化关系如图所示。下列判断正确的是( )a.往平衡体系中加入金属铅后，c(pb2+)增大b.往平衡体系中加入少量sn(no3)2固体后，c(pb2+)变小c.升高温度，平衡体系中c(pb2+)增大，说明该反应h0d.25 时，该反应的平衡常数k=2.25.(2011南京模拟)工业上采用乙烯和水蒸气在催化剂(磷酸/硅藻土)表面合成乙醇，反应原理为：ch2ch2(g)+h2o(g) ch3ch2oh(g)，副产物有乙醛、乙醚及乙烯的聚合物等。下图是乙烯的总转化率随温度、压强的变化关系，下列叙述正确的是( )a.合成乙醇的反应一定为吸热反应b.目前工业上采用250300 ，主要是在此温度下乙烯的转化率最大c.目前工业上采用加压条件(7 mpa左右)，目的是提高乙醇的产率和加快反应速率d.相同催化剂下，在300 14.7 mpa乙醇产率反而比300 7 mpa低得多，是因为加压平衡向逆反应方向移动二、不定项选择题6.某温度下2 l密闭容器中，3种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(n)如表所示。下列说法正确的是( )a.该温度下，此反应的平衡常数表达式是b.升高温度，若w的体积分数减小，则此反应h0c.增大压强，正、逆反应速率均增大，平衡向正反应方向移动d.该温度下，再向容器中通入3 mol w，达到平衡时，n(x)=2 mol7.将等物质的量的a、b混合于2 l的密闭容器中，发生如下反应3a(g)+b(g) xc(g)+2d(g)，经5 min后测得d的浓度为0.5 moll-1，c(a)c(b)=35，用c的浓度变化表示的平均反应速率为0.1 moll-1min-1。下列有关结论正确的是( )a.x的值为2b.用b的浓度变化表示的平均反应速率为0.2 moll-1min-1c.反应开始前a的物质的量为3 mold.5 min时a的浓度为0.2 moll-18.(2010江苏高考)在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下(已知n2(g)+3h2(g) 2nh3(g) h=-92.4 kjmol-1)：下列说法正确的是( )a.2c1c3b.a+b=92.4c.2p2p3d.1+31三、非选择题9.(2011无锡模拟)醇脱水反应在不同温度条件下得到的产物组成不同。下表是常压、某催化剂存在的条件下，分别以等量乙醇在不同温度下进行脱水实验获得的部分数据，每次实验反应时间均相同。已知：乙醇和乙醚(ch3ch2och2ch3)的沸点分别为78.4 和34.6 。试分析：(1)乙醇脱水制乙烯的反应是_(填“放热”或“吸热”)反应，若增大压强，平衡_(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。(2)写出乙醇脱水制乙醚的反应的平衡常数表达式_。当乙醇起始浓度相同时，平衡常数k值越大，表明_(填序号)。a.乙醇的转化率越高b.反应进行得越完全c.达到平衡时乙醇的浓度越大d.化学反应速率越快(3)根据表中数据分析，150 时乙醇催化脱水制取的乙醚产量_(填“大于”、“小于”或“等于”)125 时；为了又快又多地得到产品，乙醇制乙醚合适的反应温度区域是_。10.环境问题备受世界关注。化工厂以及汽车尾气排放的一氧化碳(co)、氮氧化物(nox)、硫化物等气体已成为大气污染的主要因素。(1)co中毒是由于co与血液中血红蛋白的血红素部分反应生成碳氧血红蛋白，反应方程式可表示为：co+hbo2o2+hbco实验表明，c(hbco)即使只有c(hbo2)的1/50，也可造成人的智力损伤。已知t 时上述反应的平衡常数k=200，吸入肺部o2的浓度约为1.010-2 moll-1，若使c(hbco)小于c(hbo2)的1/50，则吸入肺部的co浓度不能超过_moll-1。(2)汽车尾气治理的方法之一是在汽车的排气管上安装一个“催化转化器”。已知反应2no(g)+2co(g)n2(g)+2co2(g) h=-113 kjmol-1为了模拟催化转化器的工作原理，在t 时，将2 mol no与1 mol co充入1 l反应容器中，反应过程中no(g)、co(g)、n2(g)物质的量浓度变化如图所示。反应进行到15 min时，no的平均反应速率为_。观察在2030 min内n2(g)发生变化的曲线图，判断引起该变化的条件可能是_；a.加入催化剂b.降低体系温度c.缩小容器体积为0.5 ld.增加co2的物质的量(3)煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。已知：co(g)+h2o(g) h2(g)+co2(g)的平衡常数随温度的变化如表：试回答下列问题：上述正向反应是_反应(填“放热”或“吸热”)。某温度下上述反应平衡时，恒容、升高温度，正反应速率_(填“增大”、“减小”或“不变”)，容器内混合气体的压强_(填“增大”、“减小”或“不变”)。在830 发生上述反应，以下表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的有_(填a、b、c、d)。11(2011徐州模拟)随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中co2的含量及有效地利用co2，引起了各国的普遍重视。(1)目前，用超临界co2(其状态介于气态和液态之间)代替氟利昂作制冷剂已成为一种趋势，这一做法对环境的积极意义在于_。(2)将co2转化成有机物可有效实现碳循环。co2转化成有机物的例子很多，如：a.6co2+6h2oc6h12o6+6o2b.co2+3h2 ch3oh+h2oc.co2+ch4ch3coohd.2co2+6h2ch2ch2+4h2o以上反应中，最低碳环保的是_，原子利用率最高的是_。(3)为探究用co2来生产燃料甲醇的反应原理，现进行如下实验：在体积为1 l的密闭容器中，充入1 mol co2和3 mol h2，一定条件下发生反应：co2(g)+3h2(g)ch3oh(g)+h2o(g) h=-49.0 kj/mol测得co2和ch3oh(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(h2)=_。该反应的平衡常数表达式为_，升高温度，平衡常数的数值将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。下列措施中能使n(ch3oh)/n(co2)增大的是_。a.升高温度b.充入he(g)，使体系压强增大c.将h2o(g)从体系中分离d.再充入1 mol co2和3 mol h2高考创新预测1.在密闭容器中，有下列反应：n2(g)+3h2(g) 2nh3(g) h=-93.4 kj/mol有关该反应的叙述正确的是( )a.若混合气体中各成分的浓度不再变化，则该反应已达平衡状态b.将1 mol n2和3 mol h2充分反应达到平衡时，放出的热量等于93.4 kjc.催化剂能缩短该反应达到平衡所需的时间，从而提高n2的转化率d.缩小容器的体积，v(正)增大、v(逆)减小，平衡向右移动2.将水煤气转化成合成气，然后通过一碳化工路线合成各种油品和石化产品具有广阔的前景，在未来相当一段时期将成为一碳化工的主要领域。除去水蒸气后的水煤气含55%59%的h2，15%18%的co，11%13%的co2，少量的h2s、ch4，除去h2s后，可采用催化或非催化转化技术，将ch4转化成co，得到co、co2和h2的混合气体，是理想的合成甲醇原料气，即可进行甲醇合成。水煤气法制甲醇工艺流程框图如下(1)制水煤气的主要化学反应方程式为：c(s)+h2o(g)co(g)+h2(g)，此反应是吸热反应。此反应的化学平衡常数表达式为_；下列能增大碳的转化率的措施是_；a.加入c(s)b.加入h2o(g)c.升高温度d.增大压强(2)将ch4转化成co，工业上常采用催化转化技术，其反应原理为：ch4(g)+3/2o2(g) co(g)+2h2o(g) h=-519 kj/mol。工业上要选择合适的催化剂，分别对x、y、z三种催化剂进行如下实验(其他条件相同)x在t1 时催化效率最高，能使正反应速率加快约3105倍；y在t2 时催化效率最高，能使正反应速率加快约3105倍；z在t3 时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1106倍；已知：t1t2t3，根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是_(填“x”、“y”或“z”)，选择的理由是_；(3)合成气经压缩升温后进入10 m3甲醇合成塔，在催化剂作用下，进行甲醇合成，主要反应如下：2h2(g)+co(g)ch3oh(g) h-90.8 kjmol-1，t4 下此反应的平衡常数为160。此温度下，在密闭容器中加入co、h2，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：比较此时正、逆反应速率的大小：v(正)_v(逆)(填“”、“”或“=”)。若加入co、h2后，在t5 反应10 min达到平衡，c(h2)=0.4 moll-1，则该时间内反应速率v(ch3oh)=_mol(lmin)-1。(4)生产过程中，合成气要进行循环，其目的是_。答案解析1.【解析】选d。铝与硫酸的反应不是可逆反应，不存在化学平衡。2.【解析】选c。由于a、b数值之比不一定为12，故虽然转化的a、b物质的量之比为12，二者转化率之比不一定为12，a项错误；该容器为恒温、恒压，故b项错误；在恒温、恒压下，充入惰性气体(如ar)，容器的容积变大，平衡向左移动，d项错误。3.【解析】选d。4.【解析】选d。金属铅的浓度是定值，加入金属铅，平衡不移动，c(pb2+)不变，a选项错误；加入sn(no3)2固体后，增大了c(sn2+)，平衡逆向移动，c(pb2+)增大，b选项错误；升高温度，c(pb2+)增大，说明平衡逆向移动，即逆反应吸热，则正反应放热，h0，c选项错误；由图可知，平衡时c(sn2+)0.22 moll-1，c(pb2+)0.10 moll-1，所以平衡常数，d选项正确。5.【解析】选c。随温度升高乙烯的转化率减小，说明该反应为放热反应，故a项不正确；采用适当的温度(250300 )是为了加快反应速率，而不是提高乙烯的转化率，故b项不正确；适当的加压既加快反应速率，又使平衡向正向移动，提高乙醇的产率，故c项正确；300 时高压比低压时乙醇产率反而低不能从平衡移动角度解释，可能是副反应导致的，故d项不正确。6.【解析】选d。由表中数据可知化学反应方程式为2x+y3w,平衡常数表达式为，故a项不正确；升高温度，若w的体积分数减小，说明该反应为放热反应，h0，故b项不正确；因为反应前后气体分子数不变，增大压强平衡不移动，故c项不正确；该温度下，再向容器中通入3 mol w，可建立等效平衡，故在重新达到平衡时，n(x)=2 mol，d项正确。7.【解析】选a、c。设起始n(a)=n(b)=a mol3a(g) + b(g) xc(g) + 2d(g)起始(mol) a a 0 0转化(mol) 1.5 0.5 1 15 min时(mol) a-1.5 a-0.5 1 1则,x=2由c(a)c(b)=35知解得a=35 min时=0.75 moll-1v(b)= moll-1min-1=0.05 moll-1min-1故选a、c。8.【解析】选b、d。甲、乙达到的平衡是同一种化学平衡，所以a+b=92.4,1+2=1,32,故1+31，丙可以看作是2个乙分别达到化学平衡后又加压形成的，由于加压后平衡向气体体积减小的方向移动，所以2c1c3,2p2p3;a、c错。9.【解析】(1)随温度的升高乙烯的平衡含量增大，说明生成乙烯的反应为吸热反应，由ch3ch2oh(g)ch2ch2(g)+h2o(g)知，加压平衡逆向移动。(2)由2ch3ch2oh(g)ch3ch2och2ch3(g)+h2o(g)得平衡常数表达式，平衡常数k值越大，表明乙醇的转化率越高、反应进行得越完全。(3)若有1 mol乙醇,150时反应生成乙醚物质的量为1 mol68%82.2%=0.56 mol,125 时反应生成乙醚物质的量为1 mol20%90.2%=0.18 mol,可见150 时乙醇催化脱水制取的乙醚产量大于125时的乙醚产量。当温度更高时乙醚的产量反而减小，故合适的温度范围是150175答案：(1)吸热