（课标专用 A版）高考化学 专题十三 化学反应速率和化学平衡试题-人教版高三化学试题

专题十三化学反应速率和化学平衡探考情悟真题【考情探究】考点内容解读5年考情预测热度考题示例难度关联考点化学反应速率1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法2.了解反应活化能的概念,了解催化剂的重要作用3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响,能用相关理论解释其一般规律2018课标Ⅲ,28,15分中盖斯定律的应用;平衡转化率及平衡常数的计算★★★化学平衡化学反应进行的方向1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立2.掌握化学平衡的特征3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,能用相关理论解释其一般规律4.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用2019课标Ⅲ,28,15分中盖斯定律的应用;电解池工作原理的应用★★★2017课标Ⅱ,27,14分中盖斯定律的应用化学平衡的相关计算1.能正确计算化学反应的转化率(α)2.了解化学平衡常数(K)的含义,能利用化学平衡常数进行相关计算2019课标Ⅰ,28,14分中活化能与ΔH★★★分析解读本专题考点是历年课标卷的命题热点,主要结合实际生产,以定性、定量相结合的方式综合考查化学反应速率和化学平衡,包括化学反应速率的计算、影响化学平衡的因素及规律、平衡状态的判断、平衡常数和转化率的计算,同时渗透对计算能力、数形结合能力、语言表达能力等的考查。试题类型分三种:一、定量计算与定性推断的文字叙述型;二、表格数据型;三、反应速率和化学平衡图像型。考查题型有填空题和选择题。【真题探秘】破考点练考向【考点集训】考点一化学反应速率1.(2018吉林长春普通高中一模,13)已知反应A2(g)+2B2(g)2AB2(g)ΔH<0,下列说法正确的是()A.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小B.升高温度有利于反应速率增大,从而缩短达到平衡的时间C.达到平衡后,升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动D.达到平衡后,降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动答案B2.(2020届贵州贵阳摸底,12)已知:X(g)+2Y(g)3Z(g)ΔH=-akJ·mol-1(a>0)。下列说法不正确的是()A.达到化学平衡状态时,反应放出的总热量可能达到akJB.升高反应温度,逆反应速率增大,正反应速率减小C.达到化学平衡状态时,X、Y、Z的浓度不再发生变化D.0.1molX和0.2molY充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3mol答案B3.(2020届河北邢台摸底,10)在两个容积均为2L的恒容密闭容器中,起始时均充入amolH2S,以温度、Al2O3催化剂为实验条件变量,进行H2S的分解实验[反应为2H2S(g)2H2(g)+S2(g)]。测得的结果如图所示(曲线Ⅱ、Ⅲ表示经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率)。下列说法正确的是()A.温度升高,H2S分解的速率增大,S2的含量减少B.由曲线Ⅱ、Ⅲ可知,加入Al2O3可提高H2S的平衡转化率C.900℃时,ts后达到平衡,则H2的生成速率为a2tmol·L-1D.约1100℃时,曲线Ⅱ、Ⅲ几乎重合,说明Al2O3可能几乎失去催化活性答案D4.(2019湖北石首一中一调,4)可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的v-t图像如图1所示,若其他条件不变,只是在反应前加入合适的催化剂,则其v-t图像如图2所示。以下说法中正确的是()①a1>a2②a1<a2③b1>b2④b1<b2⑤t1>t2⑥t1=t2⑦两图中阴影部分面积相等⑧图2中阴影部分面积更大A.②③⑤⑧B.①④⑥⑧C.②④⑤⑦D.①③⑥⑦答案C5.(2019湖北部分重点中学起点考试,10)工业上利用Ga与NH3在高温条件下合成固态半导体材料氮化镓(GaN)的同时有氢气生成。反应中,每生成3molH2放出30.8kJ的热量。在恒温恒容密闭体系内进行上述反应,下列有关表达正确的是()A.Ⅰ图像中如果纵轴为正反应速率,则t时刻改变的条件可以为升温或加压B.Ⅱ图像中纵轴可以为镓的转化率C.Ⅲ图像中纵轴可以为化学反应速率D.Ⅳ图像中纵轴可以为体系内混合气体的平均相对分子质量答案A6.(2018福建厦门质检,7)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-198kJ·mol-1,在V2O5存在时,该反应的机理为:V2O5+SO22VO2+SO3(快),4VO2+O22V2O5(慢)。下列说法中正确的是()A.反应速率主要取决于V2O5的质量B.VO2是该反应的催化剂C.逆反应的活化能大于198kJ·mol-1D.增大SO2的浓度可显著提高反应速率答案C考点二化学平衡化学反应进行的方向1.(2020届湖北部分重点中学起点联考,12)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()A.将FeCl3溶液加热蒸干最终得不到无水FeCl3固体B.实验室制取乙酸乙酯时,将乙酸乙酯不断蒸出C.实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气D.使用催化剂,提高合成氨的生产效率答案D2.(2020届安徽A10联盟摸底,12)在一个密闭容器中,A与B在一定条件下发生反应:A(s)+B(g)C(g)ΔH<0,改变B的物质的量并使之达到平衡,得到如下图所示的平衡曲线,下列说法不正确的是()A.增加少量A物质,平衡不移动B.斜率(tanθ)为平衡常数,且随温度升高而减小C.恒温恒容时,加入少量He气,容器内气体密度不变D.缩小容器体积,气体平均相对分子质量不变答案C3.(2019安徽江南片摸底,10)在恒温、恒容条件下,能说明可逆反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)达到平衡状态的是()A.气体的压强保持不变B.v正(H2)=2v逆(HI)C.气体的密度保持不变D.气体的颜色保持不变答案D4.(2019河北邯郸重点高中开学检测,21)在恒温、恒容条件下发生下列反应:2X2O5(g)4XO2(g)+O2(g)ΔH>0,T温度下的部分实验数据为:t(s)050100150c(X2O5)(mol/L)4.002.502.002.00下列说法不正确的是()A.T温度下的平衡常数K=64(mol/L)3,100s时X2O5的转化率为50%B.50s内X2O5的分解速率为0.03mol/(L·s)C.T1温度下的平衡常数为K1,T2温度下的平衡常数为K2,若T1>T2,则K1>K2D.若只将恒容改变为恒压,其他条件都不变,则平衡时X2O5的转化率和平衡常数都不变答案D5.(2018湖北鄂东南省级示范高中联盟学校联考,11)向某密闭容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如甲图所示[t0~t1阶段c(B)未画出]。乙图为t2时刻后改变条件平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件。已知,t3~t4阶段使用催化剂。下列说法中不正确的是()A.若t1=15min,则用C的浓度变化表示在t0~t1时间段的平均反应速率为0.004mol·L-1·min-1B.t4~t5阶段改变的条件一定是减小压强C.B的起始物质的量为0.02molD.t5~t6阶段,若容器内A的物质的量减少了0.03mol,而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ,则该反应的热化学方程式为3A(g)B(g)+2C(g)ΔH=+100akJ·mol-1答案C6.(2020届四川成都七中入学调研,18)以煤为原料可合成一系列燃料。(1)已知:①2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=-483.6kJ/mol②CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)ΔH=+49.0kJ/mol请写出甲醇燃烧生成H2O(g)的热化学方程式:。

(2)向1L密闭容器中加入2molCO、4molH2,在适当的催化剂作用下,发生反应:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(l)+H2O(l)ΔH=+71kJ/mol。①该反应自发进行(填“能”“不能”或“无法判断”)。

②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是。

a.混合气体的平均相对分子质量保持不变b.CO和H2的转化率相等c.CO和H2的体积分数保持不变d.混合气体的密度保持不变e.1molCO生成的同时有1molO—H键断裂(3)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH<0,在一定条件下,该反应过程中部分数据如下表:反应条件反应时间CO2(mol)H2(mol)CH3OH(mol)H2O(mol)恒温恒容(T1℃、2L)0min260010min4.520min130min1①0~10min内,用H2O(g)表示的化学反应速率v(H2O)=mol/(L·min)。

②达到平衡时,该反应的平衡常数K=(用分数表示),平衡时H2的转化率是。

③在其他条件不变的情况下,若30min时改变温度为T2℃,此时H2的物质的量为3.2mol,则T1T2(填“>”“<”或“=”),理由是。在其他条件不变的情况下,若30min时向容器中再充入1molCO2(g)和1molH2O(g),则平衡移动(填“正向”“逆向”或“不”)。

(4)用甲醚(CH3OCH3)作为燃料电池的原料,请写出在碱性介质中电池负极反应式:。

答案(1)CH3OH(g)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-676.4kJ/mol或2CH3OH(g)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(g)ΔH=-1352.8kJ/mol(2)不能d(3)①0.025②4/2750%③<该反应的正反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动不(4)CH3OCH3-12e-+16OH-2CO32-+11H考点三化学平衡的相关计算1.(2020届湖北部分重点中学起点联考,13)高炉炼铁过程中发生反应:13Fe2O3(s)+CO(g)23Fe(s)+CO2温度T/℃100011501300平衡常数K4.03.73.5下列说法正确的是()A.由表中数据可判断该反应:反应物的总能量<生成物的总能量B.1000℃下Fe2O3与CO反应,tmin达到平衡时c(CO)=2×10-3mol·L-1,则用CO2表示该反应的平均速率为2×10-3/tmol·L-1·min-1C.为了使该反应的K增大,可以在其他条件不变时,增大c(CO)D.其他条件不变时,增加Fe2O3的用量,不能有效降低炼铁尾气中CO的含量答案D2.(2019四川成都顶级名校零诊,17)某温度下,对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol,N2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是()A.将1mol氮气、3mol氢气置于1L密闭容器中发生反应,放出的热量为92.4kJB.平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)<K(B)C.上述反应在达到平衡后,增大压强,H2的转化率增大D.升高温度,平衡向逆反应方向移动,说明逆反应速率增大,正反应速率减小答案C3.(2018广东珠海摸底,13)某温度下,H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)的平衡常数K=9/4。该温度下,在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度如下表所示:起始浓度甲乙丙c(H2)/mol·L-10.0100.0200.020c(CO2)/mol·L-10.0100.0100.020下列判断不正确的是()A.平衡时,乙中CO2的转化率大于60%B.平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60%C.平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.012mol·L-1D.反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢答案C4.(2020届安徽A10联盟摸底,19)低碳经济是指在可持续发展理念指导下,尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。下列是有关碳元素的相关转化,回答下列问题:(1)已知甲醇是一种清洁燃料,制备甲醇是煤液化的重要方向。若已知H2(g)、CO(g)、CH3OH(l)的燃烧热分别为ΔH=-285.8kJ·mol-1、ΔH=-283.0kJ·mol-1、ΔH=-726.5kJ·mol-1。CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)ΔH=kJ·mol-1。

(2)一定温度下,一定可以提高甲醇合成速率的措施有。

A.增大起始通入n(B.恒温恒容,再通入氦气C.使用新型的高效正催化剂D.将产生的甲醇及时移走E.压缩体积,増大压强(3)在恒温恒容条件下,下列说法可以判定反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)已经达到平衡状态的是。

A.体系中碳氢单键数目不再改变B.体系中n(CO)∶n(H2)不再改变C.体系中压强或者平均摩尔质量不再改变D.单位时间内消耗氢气和CH3OH的物质的量相等(4)在恒压的容器中,曲线X、Y、Z分别表示在T1℃、T2℃和T3℃三种温度下合成甲醇气体的过程。控制不同的原料投料比,CO的平衡转化率如下图所示:①温度T1℃、T2℃和T3℃由高到低的顺序为:;

②若温度为T3℃时,体系压强保持50aMPa,起始反应物投料比n(H2)/n(CO)=1.5,则平衡时CO和CH3OH的分压之比为,该反应的压强平衡常数Kp的计算式为(Kp为生成物分压幂的乘积与反应物分压幂的乘积的比值,某物质的分压=总压强×该物质的物质的量分数)。

答案(1)-128.1(2)CE(3)AC(4)①T3℃>T2℃>T1℃②1∶11(50a炼技法提能力【方法集训】方法1化学反应速率及化学平衡图像的分析方法1.(2020届安徽江淮十校一联,16)以CO2和NH3为原料可合成尿素[CO(NH2)2],反应为2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)。达到平衡时,NH3的转化率α(NH3)随温度变化的情况如下图。下列说法不正确的是()A.该反应的ΔH<0B.若y为压强,则y1>y2C.若y表示反应起始时的水碳比(nH2OnD.在恒温恒容(2L)的容器和绝热恒容(2L)容器中,分别加入2mLNH3(g)和1molCO2(g),达到平衡时,恒温恒容体系中氨气的转化率大于绝热恒容体系中氨气的转化率答案C2.(2019四川成都毕业班摸底,16)一定温度下,在一密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),c(SO2)随时间(t)的变化如图所示。400℃时压强对SO2的转化率的影响如下表。压强0.1MPa0.5MPa1MPa10MPaSO2转化率99.2%99.6%99.7%99.9%下列说法正确的是()A.a点的v逆大于b点的v逆B.t2时刻改变的条件一定是增大n(SO2)C.化学平衡常数d点与e点相等D.硫酸工业中,SO2催化氧化制SO3时采用高压提高生产效益答案C3.(2018安徽皖江名校联盟联考,14)科学家研究以太阳能为热源分解Fe3O4,最终循环分解水制H2,其中一步重要反应为:2Fe3O4(s)6FeO(s)+O2(g)ΔH=akJ·mol-1。在一定压强下,Fe3O4的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法中不正确的是()A.a>0B.压强p1>p2C.升高温度,该反应的平衡常数增大D将体系中O2分离出去,能提高Fe3O4的转化率答案B方法2化学平衡的计算方法——“三段式”法1.(2020届山西霍州一中开学模拟,19)甲醇是重要的化工原料。在催化剂的作用下,利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)合成甲醇的主要化学反应如下:Ⅰ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)Ⅱ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)请回答下列问题:(1)已知三种物质的标准燃烧热如下表:物质CO(g)H2(g)CH3OH(g)燃烧热ΔH(kJ·mol-1)-283.0-285.8-726.51①书写25℃、101kPa条件时表示CO燃烧热的热化学方程式:。

②计算25℃、101kPa条件时反应Ⅰ的ΔH=kJ·mol-1。

(2)在一定条件下由甲醇可以制备甲醚。一定温度下,在三个体积均为1L的恒容密闭容器中发生反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),实验数据见下表:编号温度/℃起始物质的量/mol平衡物质的量/molCH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)CH3OCH3(g)H2O(g)a3870.2000.080.08b3870.400c2070.2000.090.09①平衡时容器中CH3OH的体积分数大小:φ(a)φ(b)(填“>”“<”或“=”)。

②该反应的正反应是反应(填“吸热”或“放热”)。

③平衡时容器a中反应平衡常数K(a)=。若起始时向容器a中充入0.15molCH3OH(g)、0.15molCH3OCH3(g)和0.1molH2O(g),则反应向(填“正”或“逆”)反应方向进行。

(3)直接甲醇燃料电池(DirectMethanolFuelCell,DMFC)属于质子交换膜燃料电池,其工作原理如图所示:①c处产生的气体是。

②负极的电极反应式是。

答案(1)①CO(g)+12O2(g)CO2(g)ΔH=-283.0kJ·mol-1②-128.09(2)①=②放热③4正(3)①CO2②CH3OH+H2O-6e-CO2↑+6H+2.(2018安徽皖南八校第二次联考,28节选)化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。(2)CO可用于合成甲醇,一定温度下,向体积为2L的密闭容器中加入CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),达到平衡后测得各组分的浓度如下:物质COH2CH3OH浓度(mol·L-1)0.91.00.6①反应达到平衡时,CO的转化率为。

②该反应的平衡常数K=。

③恒温恒容条件下,可以说明反应已达到平衡状态的是(填标号)。

A.v正(CO)=2v逆(H2)B.混合气体的密度不变C.混合气体的平均相对分子质量不变D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化④若将容器体积压缩到1L,则达到新平衡时c(H2)的取值范围是。

⑤若保持容器体积不变,再充入0.6molCO和0.4molCH3OH,此时v正v逆(填“>”“<”或“=”)。

答案(2)①40%②23(或0.67)③CD④1.0mol·L-1<c(H2)<2.0mol·L-1【五年高考】A组统一命题·课标卷题组考点一化学反应速率1.(2018课标Ⅲ,28,15分)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题:(1)SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等,写出该反应的化学方程式。

(2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应:2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)ΔH1=48kJ·mol-13SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3(g)ΔH2=-30kJ·mol-1则反应4SiHCl3(g)SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH为kJ·mol-1。

(3)对于反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。①343K时反应的平衡转化率α=%。平衡常数K343K=(保留2位小数)。

②在343K下:要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有、。

③比较a、b处反应速率大小:vavb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率v=v正-v逆=k正xSiHCl32-k逆xSiH2Cl答案(1)2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl(2)114(3)①220.02②及时移去产物改进催化剂提高反应物压强(浓度)③大于1.3考点二化学平衡化学反应进行的方向2.(2019课标Ⅲ,28,15分)近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题:(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)+12Cl2(g)ΔH1=83kJ·mol-1CuCl(s)+12O2(g)CuO(s)+12Cl2ΔH2=-20kJ·mol-1CuO(s)+2HCl(g)CuCl2(s)+H2O(g)ΔH3=-121kJ·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1mol电子,需消耗氧气L(标准状况)。

答案(1)大于(O2和Cl2分离能耗较高、HCl转化率较低(2)-116(3)增加反应体系压强、及时除去产物(4)Fe3++e-Fe2+,4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O5.63.(2018课标Ⅰ,28,15分)采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题:(1)1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银,得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体,其分子式为。

(2)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)2N2O4(g)其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示[t=∞时,N2O5(g)完全分解]:t/min0408016026013001700∞p/kPa35.840.342.545.949.261.262.363.1①已知:2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g)ΔH1=-4.4kJ·mol-12NO2(g)N2O4(g)ΔH2=-55.3kJ·mol-1则反应N2O5(g)2NO2(g)+12O2(g)的ΔH=kJ·mol-1。

②研究表明,N2O5(g)分解的反应速率v=2×10-3×pN2O5(kPa·min-1)。t=62min时,测得体系中pO2=2.9kPa,则此时的pN③若提高反应温度至35℃,则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)63.1kPa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是。

④25℃时N2O4(g)2NO2(g)反应的平衡常数Kp=kPa(Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。

(3)对于反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg提出如下反应历程:第一步N2O5NO2+NO3快速平衡第二步NO2+NO3NO+NO2+O2 慢反应第三步NO+NO32NO2 快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是(填标号)。

A.v(第一步的逆反应)>v(第二步反应)B.反应的中间产物只有NO3C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D.第三步反应活化能较高答案(1)O2(2)①53.1②30.06.0×10-2③大于温度提高,体积不变,总压强提高;NO2二聚为放热反应,温度提高,平衡左移,体系物质的量增加,总压强提高④13.4(3)AC4.(2017课标Ⅱ,27,14分)丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题:(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下:反应①的ΔH1为kJ·mol-1。图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图,x0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡产率提高,应采取的措施是(填标号)。

A.升高温度B.降低温度C.增大压强D.降低压强(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂),出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势,其降低的原因是

。

(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线,副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590℃之前随温度升高而增大的原因可能是、;590℃之后,丁烯产率快速降低的主要原因可能是。

答案(1)123小于AD(2)氢气是产物之一,随着n(氢气)/n(丁烷)增大,逆反应速率增大(3)升高温度有利于反应向吸热方向进行温度升高反应速率加快丁烯高温裂解生成短链烃类5.(2016课标Ⅱ,27,14分)丙烯腈(CH2CHCN)是一种重要的化工原料,工业上可用“丙烯氨氧化法”生产,主要副产物有丙烯醛(CH2CHCHO)和乙腈(CH3CN)等。回答下列问题:(1)以丙烯、氨、氧气为原料,在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下:①C3H6(g)+NH3(g)+32O2(g)C3H3N(g)+3H2O(g)ΔH=-515kJ·mol-1②C3H6(g)+O2(g)C3H4O(g)+H2O(g)ΔH=-353kJ·mol-1两个反应在热力学上趋势均很大,其原因是;有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是;提高丙烯腈反应选择性的关键因素是。

(2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线,最高产率对应的温度为460℃。低于460℃时,丙烯腈的产率(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率,判断理由是;高于460℃时,丙烯腈产率降低的可能原因是(双选,填标号)。

A.催化剂活性降低B.平衡常数变大C.副反应增多D.反应活化能增大(3)丙烯腈和丙烯醛的产率与n(氨)/n(丙烯)的关系如图(b)所示。由图可知,最佳n(氨)/n(丙烯)约为,理由是。进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为。

答案(14分)(1)两个反应均为放热量大的反应降低温度降低压强催化剂(2)不是该反应为放热反应,平衡产率应随温度升高而降低AC(3)1该比例下丙烯腈产率最高,而副产物丙烯醛产率最低1∶7.5∶16.(2016课标Ⅲ,27,15分)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题:(1)NaClO2的化学名称为。

(2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度323K,NaClO2溶液浓度为5×10-3mol·L-1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。离子SOSONONOCl-c/(mol·L-1)8.35×10-46.87×10-61.5×10-41.2×10-53.4×10-3①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式。增加压强,NO的转化率(填“提高”“不变”或“降低”)。

②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐(填“增大”“不变”或“减小”)。

③由实验结果可知,脱硫反应速率脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是。

(3)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pc如图所示。①由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均(填“增大”“不变”或“减小”)。

②反应ClO2-+2SO32-2SO4(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果。①从化学平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是。

②已知下列反应:SO2(g)+2OH-(aq)SO32-(aq)+H2ClO-(aq)+SO32-(aq)SO42CaSO4(s)Ca2+(aq)+SO42-则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)的ΔH=。

答案(1)亚氯酸钠(2分)(2)①4NO+3ClO2-+4OH-4NO3-+2H2③大于(1分)NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高(1分)(3)①减小(1分)②c2(4)①形成CaSO4沉淀,反应平衡向产物方向移动,SO2转化率提高(2分)②ΔH1+ΔH2-ΔH3(2分)7.(2015课标Ⅰ,28,15分)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题:(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2。该反应的还原产物为。

(2)上述浓缩液中主要含有I-、Cl-等离子。取一定量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中c(I-)c(Cl-)为(3)已知反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的ΔH=+11kJ·mol-1,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为kJ。

(4)Bodensteins研究了下列反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784①根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为。

②上述反应中,正反应速率为v正=k正x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为(以K和k正表示)。若k正=0.0027min-1,在t=40min时,v正=min-1。

③由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为(填字母)。

答案(15分)(1)MnSO4(或Mn2+)(1分)(2)4.7×10-7(2分)(3)299(2分)(4)①0.108×0.1080考点三化学平衡的相关计算8.(2019课标Ⅰ,28,14分)水煤气变换[CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题:(1)Shibata曾做过下列实验:①使纯H2缓慢地通过处于721℃下的过量氧化钴CoO(s),氧化钴部分被还原为金属钴Co(s),平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0250。②在同一温度下用CO还原CoO(s),平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。根据上述实验结果判断,还原CoO(s)为Co(s)的倾向是COH2(填“大于”或“小于”)。

(2)721℃时,在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合,采用适当的催化剂进行反应,则平衡时体系中H2的物质的量分数为(填标号)。

A.<0.25B.0.25C.0.25~0.50D.0.50E.>0.50(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。可知水煤气变换的ΔH0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E正=eV,写出该步骤的化学方程式。

(4)Shoichi研究了467℃、489℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系(如下图所示),催化剂为氧化铁,实验初始时体系中的pH2O和pCO相等、p计算曲线a的反应在30~90min内的平均速率v(a)=kPa·min-1。467℃时pH2和pCO随时间变化关系的曲线分别是、。489℃时pH2和pCO随时间变化关系的曲线分别是答案(1)大于(2)C(3)小于2.02COOH*+H*+H2O*COOH*+2H*+OH*(或H2O*H*+OH*)(4)0.0047bcad9.(2019课标Ⅱ,27,15分)环戊二烯()是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题:(1)已知:(g)(g)+H2(g)ΔH1=100.3kJ·mol-1①H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH2=-11.0kJ·mol-1②对于反应:(g)+I2(g)(g)+2HI(g)③ΔH3=kJ·mol-1。

(2)某温度下,等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内发生反应③,起始总压为105Pa,平衡时总压增加了20%,环戊烯的转化率为,该反应的平衡常数Kp=Pa。达到平衡后,欲增加环戊烯的平衡转化率,可采取的措施有(填标号)。

A.通入惰性气体B.提高温度C.增加环戊烯浓度D.增加碘浓度(3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。不同温度下,溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是(填标号)。

A.T1>T2B.a点的反应速率小于c点的反应速率C.a点的正反应速率大于b点的逆反应速率D.b点时二聚体的浓度为0.45mol·L-1(4)环戊二烯可用于制备二茂铁[Fe(C5H5)2,结构简式为],后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如下图所示,其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。该电解池的阳极为,总反应为。电解制备需要在无水条件下进行,原因为。

答案(1)89.3(2)40%3.56×104BD(3)CD(4)Fe电极水会阻碍中间物Na的生成;水会电解生成OH-,进一步与Fe2+反应生成Fe(OH)210.(2017课标Ⅲ,28,14分)砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛的用途。回答下列问题:(1)画出砷的原子结构示意图。

(2)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式。该反应需要在加压下进行,原因是。

(3)已知:As(s)+32H2(g)+2O2(g)H3AsO4(s)ΔH1H2(g)+12O2(g)H2O(l)ΔH22As(s)+52O2(g)As2O5(s)ΔH3则反应As2O5(s)+3H2O(l)2H3AsO4(s)的ΔH=。

(4)298K时,将20mL3xmol·L-1Na3AsO3、20mL3xmol·L-1I2和20mLNaOH溶液混合,发生反应:AsO33-(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)AsO43-(aq)+2I-①下列可判断反应达到平衡的是(填标号)。

a.溶液的pH不再变化b.v(I-)=2v(AsO3c.c(AsO43-d.c(I-)=ymol·L-1②tm时,v正v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。

③tm时v逆tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是。

④若平衡时溶液的pH=14,则该反应的平衡常数K为。

答案(1)(2)2As2S3+5O2+6H2O4H3AsO4+6S增加反应物O2的浓度,提高As2S3的转化速率(3)2ΔH1-3ΔH2-ΔH3(4)①a、c②大于③小于tm时生成物浓度较低④4y3(xB组自主命题·省(区、市)卷题组考点一化学反应速率1.(2018江苏单科,10,2分)下列说法正确的是()A.氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能B.反应4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)常温下可自发进行,该反应为吸热反应C.3molH2与1molN2混合反应生成NH3,转移电子的数目小于6×6.02×1023D.在酶催化淀粉水解反应中,温度越高淀粉水解速率越快答案C2.(2017江苏单科,10,2分)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()A.图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解速率越快B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,H2O2分解速率越快C.图丙表明,少量Mn2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大答案D3.(2015安徽理综,11,6分)汽车尾气中NO产生的反应为:N2(g)+O2(g)2NO(g)。一定条件下,等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应,如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是()A.温度T下,该反应的平衡常数K=4B.温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D.若曲线b对应的条件改变是温度,可判断该反应的ΔH<0答案A4.(2015福建理综,12,6分)在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确···c/mol·L-1v/mmol·L-1·min-1T/K0.6000.5000.4000.300318.23.603.002.401.80328.29.007.50a4.50b2.161.801.441.08A.a=6.00B.同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变C.b<318.2D.不同温度时,蔗糖浓度减少一半所需的时间相同答案D考点二化学平衡化学反应进行的方向5.(2018天津理综,5,6分)室温下,向圆底烧瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氢溴酸,溶液中发生反应:C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O,充分反应后达到平衡。已知常压下,C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4℃和78.5℃。下列有关叙述错误的是()A.加入NaOH,可增大乙醇的物质的量B.增大HBr浓度,有利于生成C2H5BrC.若反应物均增大至2mol,则两种反应物平衡转化率之比不变D.若起始温度提高至60℃,可缩短反应达到平衡的时间答案D6.(2017天津理综,6,6分)常压下羰基化法精炼镍的原理为:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃时,该反应的平衡常数K=2×10-5。已知:Ni(CO)4的沸点为42.2℃,固体杂质不参与反应。第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4;第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230℃制得高纯镍。下列判断正确的是()A.增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数增大B.第一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度,选50℃C.第二阶段,Ni(CO)4分解率较低D.该反应达到平衡时,v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)答案B7.(2015四川理综,7,6分)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g),平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是()A.550℃时,若充入惰性气体,v正、v逆均减小,平衡不移动B.650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0%C.T℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动D.925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总答案B考点三化学平衡的相关计算8.(2015天津理综,6,6分)某温度下,在2L的密闭容器中,加入1molX(g)和2molY(g)发生反应:X(g)+mY(g)3Z(g)平衡时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1molZ(g),再次达到平衡后,X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是()A.m=2B.两次平衡的平衡常数相同C.X与Y的平衡转化率之比为1∶1D.第二次平衡时,Z的浓度为0.4mol·L-1答案D9.(2015重庆理综,7,6分)羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中,将CO和H2S混合加热并达到下列平衡:CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)K=0.1反应前CO物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol。下列说法正确的是()A.升高温度,H2S浓度增加,表明该反应是吸热反应B.通入CO后,正反应速率逐渐增大C.反应前H2S物质的量为7molD.CO的平衡转化率为80%答案CC组教师专用题组考点一化学反应速率1.(2016北京理综,8,6分)下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是()A.抗氧化剂B.调味剂C.着色剂D.增稠剂答案A2.(2014课标Ⅰ,9,6分)已知分解1molH2O2放出热量98kJ。在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为:H2O2+I-H2O+IO-慢H2O2+IO-H2O+O2+I-快下列有关该反应的说法正确的是()A.反应速率与I-浓度有关B.IO-也是该反应的催化剂C.反应活化能等于98kJ·mol-1D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)答案A3.(2014北京理综,12,6分)一定温度下,10mL0.40mol/LH2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列叙述不正确···A.0~6min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2mol/(L·min)B.6~10min的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10-2mol/(L·min)C.反应至6min时,c(H2O2)=0.30mol/LD.反应至6min时,H2O2分解了50%答案C4.(2014四川理综,7,6分)在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)M(g)+N(g),所得实验数据如下表:实验编号温度/℃起始时物质的量/mol平衡时物质的量/moln(X)n(Y)n(M)①7000.400.100.090②8000.100.400.080③8000.200.30a④9000.100.15b下列说法正确的是()A.实验①中,若5min时测得n(M)=0.050mol,则0至5min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.0×10-2mol/(L·min)B.实验②中,该反应的平衡常数K=2.0C.实验③中,达到平衡时,X的转化率为60%D.实验④中,达到平衡时,b>0.060答案C5.(2014天津理综,3,6分)运用相关化学知识进行判断,下列结论错误··A.某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应B.NH4F水溶液中含有HF,因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中C.可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体,因此可存在于海底D.增大反应物浓度可加快反应速率,因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率答案D6.(2014安徽理综,10,6分)臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),若反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图像作出的判断正确的是()AB升高温度,平衡常数减小0~3s内,反应速率为:v(NO2)=0.2mol·L-1CDt1时仅加入催化剂,平衡正向移动达平衡时,仅改变x,则x为c(O2)答案A7.(2012课标,27,15分)光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。(1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为;

(2)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO,已知CH4、H2和CO的燃烧热(ΔH)分别为-890.3kJ·mol-1、-285.8kJ·mol-1和-283.0kJ·mol-1,则生成1m3(标准状况)CO所需热量为;

(3)实验室中可用氯仿(CHCl3)与双氧水直接反应制备光气,其反应的化学方程式为;

(4)COCl2的分解反应为COCl2(g)Cl2(g)+CO(g)ΔH=+108kJ·mol-1。反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出):①计算反应在第8min时的平衡常数K=;

②比较第2min反应温度T(2)与第8min反应温度T(8)的高低:T(2)T(8)(填“<”“>”或“=”);

③若12min时反应于温度T(8)下重新达到平衡,则此时c(COCl2)=mol·L-1;

④比较产物CO在2—3min、5—6min和12—13min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2—3)、v(5—6)、v(12—13)表示]的大小;

⑤比较反应物COCl2在5—6min和15—16min时平均反应速率的大小:v(5—6)v(15—16)(填“<”“>”或“=”),原因是。

答案(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O(2)5.52×103kJ(3)CHCl3+H2O2HCl+H2O+COCl2(4)①0.234mol·L-1②<③0.031④v(5—6)>v(2—3)=v(12—13)⑤>在相同温度时,该反应的反应物浓度越高,反应速率越大考点二化学平衡化学反应进行的方向8.(2013北京理综,11,6分)下列实验事实不能用···A.B.t/℃2550100KW/10-141.015.4755.0C.D.c(氨水)/(mol·L-1)0.10.01pH11.110.6答案C9.(2013大纲全国,7,6分)反应X(g)+Y(g)2Z(g)ΔH<0,达到平衡时,下列说法正确的是()A.减小容器体积,平衡向右移动B.加入催化剂,Z的产率增大C.增大c(X),X的转化率增大D.降低温度,Y的转化率增大答案D10.(2013重庆理综,7,6分)将E和F加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:E(g)+F(s)2G(g)。忽略固体体积,平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示:压强/MPa体积分数/%温度/℃1.02.03.081054.0ab915c75.0d1000ef83.0①b<f②915℃、2.0MPa时E的转化率为60%③该反应的ΔS>0④K(1000℃)>K(810℃)上述①~④中正确的有()A.4个B.3个C.2个D.1个答案A11.(2015北京理综,26,12分)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示:(1)反应Ⅰ的化学方程式是。

(2)反应Ⅰ得到的产物用I2进行分离。该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层——含低浓度I2的H2SO4层和含高浓度I2的HI层。①根据上述事实,下列说法正确的是(选填序号)。

a.两层溶液的密度存在差异b.加I2前,H2SO4溶液和HI溶液不互溶c.I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶②辨别两层溶液的方法是

。

③经检测,H2SO4层中c(H+)∶c(SO42-(3)反应Ⅱ:2H2SO4(l)2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)ΔH=+550kJ·mol-1。它由两步反应组成:ⅰ.H2SO4(l)SO3(g)+H2O(g)ΔH=+177kJ·mol-1;ⅱ.SO3(g)分解。L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。如图表示L一定时,ⅱ中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。①X代表的物理量是。

②判断L1、L2的大小关系,并简述理由:

。

答案(12分)(1)SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI(2)①a、c②观察颜色,颜色深的是HI层,颜色浅的是H2SO4层③H2SO4层中含有少量HI(3)①压强②L1<L2;SO3(g)分解的热化学方程式:2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)ΔH=+196kJ·mol-1,当压强一定时,温度升高,平衡转化率增大12.(2014课标Ⅱ,26,13分)在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。回答下列问题:(1)反应的ΔH0(填“大于”或“小于”);100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0~60s时段,反应速率v(N2O4)为mol·L-1·s-1;反应的平衡常数K1为。

(2)100℃时达平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020mol·L-1·s-1的平均速率降低,经10s又达到平衡。①T100℃(填“大于”或“小于”),判断理由是。

②列式计算温度T时反应的平衡常数K2

。

(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半。平衡向(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是。

答案(1)大于0.00100.36mol·L-1(1分,2分,2分,共5分)(2)①大于(1分)反应正方向吸热,反应向吸热方向进行,故温度升高(2分)②平衡时,c(NO2)=0.120mol·L-1+0.0020mol·L-1·s-1×10s×2=0.16mol·L-1c(N2O4)=0.040mol·L-1-0.0020mol·L-1·s-1×10s=0.020mol·L-1K2=(0.16mol(3)逆反应对气体分子数增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向移动(每空1分,共2分)13.(2014天津理综,10,14分)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1一种工业合成氨的简易流程图如下:(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式:

。

(2)步骤Ⅱ中制氢气原理如下:①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH=+206.4kJ·mol-1②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.2kJ·mol-1对于反应①,一定可以提高平衡体系中H2百分含量,又能加快反应速率的措施是。

a.升高温度b.增大水蒸气浓度c.加入催化剂d.降低压强利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2产量。若1molCO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18molCO、CO2和H2的混合气体,则CO转化率为。

(3)图1表示500℃、60.0MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数:。

(4)依据温度对合成氨反应的影响,在图2坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图。(5)上述流程图中,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法:。

答案(1)2NH4HS+O22NH3·H2O+2S↓(2)a90%(3)14.5%(4)(5)Ⅳ对原料气加压;分离液氨后,未反应的N2、H2循环使用14.(2011课标,27,14分)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题:(1)用太阳能分解10mol水消耗的能量是kJ;

(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为;

(3)在容积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考查温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃):下列说法正确的是(填序号);

①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=nAtAmol·L②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小③该反应为放热反应④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时n((4)在T1温度时,将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2的转化率为α,则容器内的压强与起始压强之比为;

(5)在直接以甲醇为燃料的燃料电池中,电解质溶液为酸性,负极的反应式为、正极的反应式为。理想状态下,该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702.1kJ,则该燃料电池的理论效率为(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)。

答案(1)2858(2)CH3OH(l)+O2(g)CO(g)+2H2O(l)ΔH=-443.5kJ·mol-1(3)③④(4)1-α(5)CH3OH+H2OCO2+6H++6e-32O2+6H++6e-3H2O96.6%考点三化学平衡的相关计算15.(2014福建理综,12,6分)在一定条件下,N2O分解的部分实验数据如下:反应时间/min0102030405060708090100c(N2O)/mol·L-10.1000.0900.0800.0700.0600.0500.0400.0300.0200.0100.000下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是()(注:图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间,c1、c2均表示N2O初始浓度且c1<c2)答案A16.(2014山东理综,29,17分)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)K1ΔH1<0(Ⅰ)2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)K2ΔH2<0(Ⅱ)(1)4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=(用K1、K2表示)。

(2)为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl2,10min时反应(Ⅱ)达到平衡。测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3mol·L-1·min-1,则平衡后n(Cl2)=mol,NO的转化率α1=。其他条件保持不变,反应(Ⅱ)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α2α1(填“>”“<”或“=”),平衡常数K2(填“增大”“减小”或“不变”)。若要使K2减小,可采取的措施是。

(3)实验室可用NaOH溶液吸收NO2,反应为2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O。含0.2molNaOH的水溶液与0.2molNO2恰好完全反应得1L溶液A,溶液B为0.1mol·L-1的CH3COONa溶液,则两溶液中c(NO3-)、c(NO2-)和c(CH3COO-)由大到小的顺序为。(已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol·L-1,CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是。

a.向溶液A中加适量水b.向溶液A中加适量NaOHc.向溶液B中加适量水d.向溶液B中加适量NaOH答案(1)K(2)2.5×10-275%>不变升高温度(3)c(NO3-)>c(NO2-)>c(CH17.(2013课标Ⅱ,28,14分)在1.0L密闭容器中放入0.10molA(g),在一定温度进行如下反应:A(g)B(g)+C(g)ΔH=+85.1kJ·mol-1反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:时间t/h0124816202530总压强p/100kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列问题:(1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为。

(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为,平衡时A的转化率为,列式并计算反应的平衡常数K

。

(3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A),n总=mol,n(A)=mol。

②下表为反应物A浓度与反应时间的数据,计算:a=。

反应时间t/h04816c(A)/(mol·L-1)0.10a0.0260.0065分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(Δt)的规律,得出的结论是,由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c(A)为mol·L-1。

答案(1)升高温度、降低压强(2分)(2)(ppA(g)B(g)+C(g) 0.10 0 00.10×(1-94.1%)0.10×94.1%0.10×94.1%K=(0.0941mol(3)①0.10×pp00.10×(2-②0.051(2分)达到平衡前每间隔4h,c(A)减少约一半(2分)0.013(1分)【三年模拟】时间:45分钟分值:90分一、选择题(每题6分,共42分)1.(2020届安徽合肥八校一联,13)氢气可用于烟气的脱氮、脱硫,反应为4H2(g)+2NO(g)+SO2(g)N2(g)+S(l)+4H2O(g)ΔH<0。下列有关该反应说法正确的是()A.氧化剂是NO,还原剂是H2B.升高温度,正、逆反应速率均增大C.当v(H2)=v(H2O)时,反应达到平衡D.使用高效催化剂可提高NO的平衡转化率答案B2.(2018吉林长春普通高中一模,11)一定条件下,将TiO2和焦炭放入真空密闭容器中,反应TiO2(s)+C(s)Ti(s)+CO2(g)达到平衡,保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡。下列说法中一定正确的是()A.平衡常数减小B.TiO2的质量不变C.CO2的浓度不变D.Ti的质量增大答案C3.(2019安徽定远重点中学月考,11)在密闭容器中,反应X2(g)+Y2(g)2XY(g)ΔH>0,达到甲平衡。在仅改变某一条件后,达到乙平衡,对此过程的分析正确的是()A.图Ⅰ是升高温度的变化情况B.图Ⅱ是扩大容器体积的变化情况C.图Ⅲ是增大压强的变化情况D.图Ⅲ是升高温度的变化情况答案A4.(2019山西太原期末,19)以反应5H2C2O4+2MnO4-+6H+10CO2↑+2Mn2++8H2O为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,分别量取H2C2O4溶液和酸性KMnO4编号H2C2O4溶液酸性KMnO4溶液温度/℃浓度/mol·L-1体积/mL浓度/mol·L-l体积/mL①0.102.00.0104.025②0.202.00.0104.025③0.202.00.0104.050下列说法不正确的是()A.实验①、②、③所加的H2C2O4溶液均要过量B.实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40s,则这段时间内v(KMnO4)=2.5×10-4mol·L-1·s-1C.实验①和②是探究浓度对化学反应速率的影响,实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响D.实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,可能是生成的Mn2+对反应起催化作用答案B5.(2019山西吕梁期末,12)臭氧是理想的烟气脱硝剂,其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),在T温度下,向2.0L恒容密闭容器中充入2.0molNO2和1.0molO3,经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:t/s0361224n(O2)/mol00.360.600.800.80下列有关说法正确的是()A.反应在0~3s内的平均速率v(NO2)=0.24mol·L-1·s-1B.在T温度下,起始时向容器中充入1.0molNO2、0.5molO3和0.5molN2O5、0.5molO2,反应达到平衡时,压强为起始时的0.88倍C.24s后,若保持其他条件不变,降低温度,达到新平衡时测得c(O2)=0.44mol·L-1,则反应的ΔH>0D.在T温度下,起始时向容器中充入2.0molN2O5和2.0molO2,达到平衡时,N2O5的转化率大于20%答案B6.(2020届安徽合肥八校一联,18)在容积一定的密闭容器中发生可逆反应A(g)+B(g)C(g)ΔH>0,平衡移动关系如下图所示。下列说法正确的是()选项压强纵坐标Ap1>p2B的转化率Bp1<p2C的物质的量浓度Cp1<p