山东省2020年高考化学 各地市最新试题分类大汇编11 专题七化学反应的方向、限度与速率(一)

专题七 化学反应的方向、限度与速率(一)【山东省冠县一中2020届高三第三次月考】24、（10分）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) CO2(g)+H2(g)的平衡常数随温度的变化如下表：温度/4005008301000平衡常数K10910.6试回答下列问题（1）上述反应的正反应是 反应（填“放热”或“吸热”）。（2）某温度下，上述反应达到平衡后，保持容器体积不变升高温度，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”）。（3）830，在恒容反应器中发生上述反应，按下表中的物质的量投入反应混合物，其中向正反应方向进行的有 （选填A、B、C、D）。ABCDn(CO2)3101n(H2)2101n(CO)1230.5n(H2O)5232（4）830时，在2L的密闭容器中加入4molCO(g)和6molH2O(g)达到平衡时，CO的转化率是 。【答案】（1）放热（2）增大；增大（3）B、C，（4）60%【山东省莱州一中2020届高三第三次质量检】18.取两个相同容积的密闭恒容容器，在A容器中充入0.2molN2O4，B容器中充入0.2molHI气体，在一定温度下反应分别达到平衡，测得N2O4和HI的分解率分别为a（A）和a（B）。在该平衡体系中再分别充入0.2molN2O4和0.2molHI，当反应重新达到平衡时，测得N2O4和HI的分解率分别为a(A)和a(B)。下列判断一定正确的是A.a(A)a(A) a(B)a(B)B. a(A)a(A) a(B)= a(B)C.a(A)a(A) a(B)a(B)D. a(A)= a(A) a(B)a(B)【答案】B【山东省莱州一中2020届高三第三次质量检】22.（10分）（1）CCS技术是将工业和有关能源产业中所生产的CO2进行捕捉与封存的技术，被认为是拯救地球、应对全球气候变化最重要的手段之一。其中一种以天燃气为燃料的“燃烧前捕获系统”的简单流程图如图所示（部分条件及物质未标出）。回答下列问题：CH4在催化剂作用下实现第一步，也叫CH4不完全燃烧，1gCH4不完全燃烧反应放出2.21kJ热量，写出该反应的热化学方程式 。(2)甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用（1）转化中得到的合成气制备甲醇。反应为CO（g）+2H2(g)CH3OH（g）某温度下，在容积为2L的密闭容器中进行该反应，其相关数据见下图：根据上图计算，从反应开始到tmin时，用H2浓度变化表示的平均反应速率v(H2)= t min至2tmin时速率变化的原因可能是 ；3tmin时对反应体系采取了一个措施，至4tmin时CO的物质的量为0.5mol，请完成上图CO的曲线。（3）某同学按下图所示的装置用甲醇燃料电池（装置）进行电解的相关操作，以测定铜的相对原子质量，其中c电极为铜棒，d电极为石墨，X溶液为500mL0.4mol/L硫酸铜溶液。当装置中某电极上收集到标准状况下的气体V1mL时，另一电极增重mg(m12.8)。装置中、H+向 极（填“a”或“b”）移动；b电极上发生的反应为 。铜的相对原子质量的表达式为 （用m和V1的代数式表示）。【答案】（1）2CH4（g）+O2（g）=2CO（g）+4H2（g）；驻H=-70.72 kJmol-1（2分）（2）5t molL-1min-1（或0.2/t molL-1min-1）（1分）反应受热或使用了催化剂（1分）（2分）（3）a（1分） CH3OH+H2O=CO2+6H+6e-（2分） （2分）【山东省某重点高中2020届高三下学期4月冲刺】24（14分）已知2A2（g）B2（g）2C3（g）；Ha kJ/mol（a0），在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2 mol A2和1 mol B2，在500 时充分反应达平衡后C3的浓度为w mol/L，放出热量b kJ。（1）比较a b（填、）（2）下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知，表中T1 T2（填“”、“”或“”）。T/KT1T2T3K1.001072.541051.88103若在原来的容器中，只加入2 mol C3，500 时充分反应达平衡后，吸收热量ckJ，C3的浓度_（填、）w mol/L，a、b、c之间满足何种关系_（用代数式表示）。（3）在相同条件下要想得到2akJ热量，加入各物质的物质的量可能是（ ）A4 mo1A2和2 mol B2 B4 mol A2、2mo1 B2和2 mol C2C4 mol A2和4 mo1 B2 D6mo1A2和4 mo1 B2（4）为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是_。A及时分离出C3气体 B适当升高温度C增大B2的浓度 D选择高效的催化剂（5）若将上述容器改为恒压容器（反应前体积相同），起始时加入2 mol A2和1molB2，500 时充分反应达平衡后，放出热量dkJ，则d b（填、），理由是 。（6）在一定温度下，向一个容积不变的容器中，通入3 mol A2 和2 mol B2 及固体催化剂，使之反应，平衡时容器内气体压强为起始时的90%。保持同一反应温度，在相同容器中，将起始物质的量改为 4 mol A2 、3 mol B2 、2 mol C3，则平衡时A2的转化率 （填“不变”、“变大”、“变小”或“不能确定”）【答案】24(1分) (1分) (1分)，ab+c(2分)D(2分) C(2分)(1分)；由于始终保持较大压强，故反应物的转化率较高，生成的C3比恒容时多，则放出的热量也大(2分)。不变(2分)解析：由热化学方程式的涵义知，2A2(g)+B2(g)2C3(g)；Ha kJ/mol表示2mol A2与1mol B2反应生成2mol C3时放出a kJ的热量，可逆反应不能进行到底，因此生成的C3少于2mol，放出的热量小于a kJ。该反应是放热反应，升高温度时，平衡常数减小，所以T1T2；在相同条件下，加入2mol A2、1mol B2(平衡)与加入2mol C3(平衡)最终建立相同的平衡状态，C3的平衡浓度相等。平衡生成的C3和平衡分解的C3物质的量之和为2mol，因此有ab+c。起始浓度A2的量应大于4mol，B2的量应大于2mo1，但不能有C3，有C3则很难确定。为使化学反应速率增大可采取升高温度、增大B2的浓度、使用催化剂；为使平衡正向移动，可采取及时分离出C3气体，增大B2的浓度，综合分析，满足条件的为c项。题给反应是一个气体分子数减小的反应，恒压状态，使反应始终保持比恒容状态更高的压强，有利于反应向右进行，生成的C3比恒容状态下多，放出的热量也多。设达平衡时生成C3(g)物质的量为2x ，则剩余A2(g)的物质的量为(32x)，B2(g)(2x)，混合气体总的物质的量为(5x)，根据阿伏伽德罗定律有5/(5x)1/0.9，解得x0.5mol，再结合热化学方程式可知，放出的热量为196.6kJ/298.3kJ。选项B，起始物质的量改为 4mol A2、3 mol B2 、2molC3 (g) 相当于加入6mol A2、4mol B2，n(A2)/n(B2)3/2，故与第一次平衡是等效平衡，两次平衡中A2的转化率、C3的体积分数相等。【山东省山师大附中2020届高三第二次模拟试题】12、一定温度下，1 molX和nmol Y在容积为2L的密闭容器中发生如下反成：X(g)+Y(g)2Z(g)+M(s)，5min后达到平衡，此时生成2molZ。下列说法正确的是( ) A、将容器压缩时，正逆反应速率均不变 B、5 min内平均反应速率v(X)=0.2amol/(Lmin) C、向平衡后的体系中加入lmolM(s)，平衡向逆反应方向移动 D、当混合气体的质量不再发生变化时，说明反应达到平衡状态【答案】D【山东省山师大附中2020届高三第二次模拟试题】22、将1 mol A(g)和2mol B(g)置于2 L某密闭容器中，在一定温度下发生反应： A(g)+2B(g)C(g)+D(g) H0,C的体积分数随时间变化如图l中曲线a所示 下列说法正确的是( )A、此反应过程中的能量变化可用上图II表示B、此温度下，该反应的平衡常数的值为1C、该反应4s内平均速率v(A)=0.125molL-1 s-1D、若在恒温加大反应容器的容积条件下，该反应将按b曲线进行【答案】B【山东省山师大附中2020届高三第二次模拟试题】25、工业上用CH4和H2O为原料通过下列反应在一定条件下制备新型燃料甲醇，反应如下：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) H1CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H2请按要求回答下列问题： (1)将0.20molCH4和0.30molH2O(g)通入容积为2 L的密闭容器中，在一定条件下发生反应，达到平衡时CH4的转化率与温度、压强的关系如右图。当温度不变缩小体积时此反应的逆反应速率(填“增大”、“减小”或“不变”) ； 0，pl p2(均填“”)；pl、100oC时平衡常数的值K= 。 (2)为了探究反应合成甲醇适宜的温度和压强，某同学设计了以下三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中，请在空格中填入剩余的实验条件数据。若在300oC时其他条件不变，将该反应容器容积压缩到原来的l/2，重新平衡时CH3OH的物质的量的变化是 ，K的变化是 (均填“增大”，“减小”或“不变”)。 (3)已知在常温常压下：2CH3OH(I)+3O2(g)=2CO2(g) H=-1275.6kJ/molH2O(g)=H2O(I) H =-44.0 kJ/mol ，请计算32g新型燃料甲醇完全燃烧生成液态水放出热量为 kJ。 (4)新型燃料甲醇还可以用做燃烧电池，其反应原理如右图所示，电池工作时电子移动方向是(极板用M、N表示) ，负极电极反应式为 。若以该燃料电池作为电源，用石墨作电极电解500 mL饱和食盐水，当两极共收集到1.12 L(标准状况下、不考虑气体的溶解及反应)时，常温下所得溶液的pH= (假设反应前后溶液体积不变)【答案】【山东省潍坊市重点中学2020届高三2月月考】13、在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如下图，下列表述中正确的是 A. 反应的化学方程式为：2 MNB. t2时，正逆反应速率相等，达到平衡 C. t3时，正反应速率大于逆反应速率 D. t1时，N的浓度是M浓度的2倍【答案】D【山东省潍坊市重点中学2020届高三2月月考】15、常温下有体积相同的四种溶液：pH=3的CH3COOH溶液；pH=3的HCl溶液；pH=11的氨水；pH=11的NaOH溶液。下列说法正确的是A与分别与足量的镁粉反应，生成H2的量：B与分别用等浓度的硫酸中和，消耗硫酸的体积：C和混合，所得混合溶液的pH大于7D若将四种溶液稀释100倍，溶液的pH大小顺序是：【答案】C【山东省郓城一中2020届高三4月检测考试】16T 时，在1 L的密闭容器中充入2 mol CO2和6 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g) H49.0 kJmol-1测得H2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。下列说法不正确的是:时间c （H2）molL-1c （CH3OH）molL-1v（正）和v （逆）比较t060？t131v（正）=v（逆）At0 t1时间内(H2)3 /（t1 - t0） mol(Lmin)-1 B t1时，若升高温度或再充入CO2气体，都可以提高H2的转化率 Ct0时，v（正）v（逆） DT 时，平衡常数K = 1/27，CO2与H2的转化率相等【答案】B【山东省郓城一中2020届高三4月检测考试】18. (9分)（1）在容积为3L的密闭容器中，由I2(g)和H2(g)合成HI(g)，在其他条件不变的情况下，研究温度对反应的影响，HI的物质的量的变化情况如下图所示。 温度为T1时，在0tAmin内，H2的消耗速率v (H2)=_分析右图所示图像，下列说法正确的是_（填序号）a温度为T2，容器内气体密度不变时，反应到达B点所示状态b平衡状态从A点移动到B点，n(HI)/n(H2)增大c该反应为放热反应(2) 加水稀释0.1molL-1的HF溶液，下列各量中增大的是_（填序号）a.c(H+) b. Ka(HF) c. c(F-)/c(H+) d. c(H+) / c(HF)(3) 在0.1molL-1HCl溶液中加入过量AgNO3溶液，产生白色沉淀，再滴加KI溶液，出现黄色沉淀，试写出有关的离子方程式 、 。【答案】【山东省德州市2020届高三第一次模拟考试】28(12分)科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。据报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3和O2。 (1)已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(1) Hl=-2