精修版高考化學(xué)大題專練：速率、平衡圖表類綜合題含答案

1、精品文檔高考化學(xué)大題沖關(guān)滾動(dòng)練之二速率、平衡圖表類綜合題1碳及其化合物有廣泛的用途。(1)在電化學(xué)中，常用碳作電極：在酸性鋅錳干電池中，碳棒作_極。若用碳棒和鐵棒作電極電解飽和食鹽水生產(chǎn)燒堿時(shí)，碳棒作_極，反應(yīng)的離子方程式_。(2)將水蒸氣通過紅熱的碳可產(chǎn)生水煤氣：c(s)h2o(g)co(g)h2(g)h131.3 kjmol1，達(dá)到平衡后，體積不變時(shí)，能提高h(yuǎn)2o的平衡轉(zhuǎn)化率的措施是_(填字母序號(hào))。a升高溫度 b增加碳的用量c加入催化劑 d用co吸收劑除去co(3)將一定量的co(g)和h2o(g)通過某恒容的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)得到如下數(shù)據(jù)

2、：溫度/起始濃度/moll1平衡濃度/moll1co(g)h2o(g)h2(g)9002.00.80.4通過計(jì)算，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_。(4)工業(yè)上把水煤氣中的混合氣體處理后，獲得較純的h2用于合成氨：n2(g)3h2(g)一定條件下,2nh3(g)h92.4 kjmol1。某同學(xué)在不同實(shí)驗(yàn)條件下模擬化工生產(chǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，n2濃度隨時(shí)間變化如圖： 與實(shí)驗(yàn)比較，實(shí)驗(yàn)改變的條件為_。實(shí)驗(yàn)比實(shí)驗(yàn)的溫度要高，其它條件相同，請?jiān)谙聢D畫出實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)中nh3濃度隨時(shí)間變化的示意圖。答案(1)正陽2cl2h2o2ohh2cl2(2)ad(3)0.25(或1/4)(4)使用催化劑(5)解析(1)在酸性鋅錳干電池中，

3、zn作負(fù)極，碳棒作正極；電解飽和食鹽水時(shí)，碳棒作陽極；(2)根據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)，欲提高h(yuǎn)2o的轉(zhuǎn)化率，升溫或減少co的濃度均能達(dá)到目的；(3)平衡濃度c(h2)0.4 moll1c(co2)0.4 moll1c(co)2.0 moll10.4 moll11.6 moll1c(h2o)0.8 moll10.4 moll10.4 moll1所以平衡常數(shù)k；(4)因?yàn)槠胶鈺r(shí)c(n2)不變，所以使用了催化劑；升溫，達(dá)到平衡所用時(shí)間縮短，但nh3的濃度減小。2乙醇汽油是被廣泛使用的新型清潔燃料，工業(yè)生產(chǎn)乙醇的一種反應(yīng)原理為2co(g)4h2(g)ch3ch2oh(g)h2o(g)h1已知：h2o(l)=h2o

4、(g)h2co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)h3(1)以co2(g)與h2(g)為原料也可合成乙醇，其熱化學(xué)方程式如下：2co2(g)6h2(g)ch3ch2oh(g)3h2o(l)h_。(2)ch4和h2o在催化劑表面發(fā)生反應(yīng)ch4h2o(g)co3h2，該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)如下表：溫度/8001 0001 2001 400平衡常數(shù)0.451.92276.51 771.5該反應(yīng)是_(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)t 時(shí)，向1 l密閉容器中投入1 mol ch4和1 mol h2o(g)，5小時(shí)后測得反應(yīng)體系達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)c(ch4)0.5 moll1，計(jì)算該溫度下ch4

5、h2o(g)co3h2的平衡常數(shù)k_，該溫度下達(dá)到平衡時(shí)h2的平均生成速率為_。(3)汽車使用乙醇汽油并不能減少nox的排放，這使nox的有效消除成為環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。某研究小組在實(shí)驗(yàn)室以agzsm5為催化劑，測得no轉(zhuǎn)化為n2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如下圖所示。若不使用co，溫度超過775 ，發(fā)現(xiàn)no的轉(zhuǎn)化率降低，其可能的原因?yàn)開；在n(no)/n(co)1的條件下，應(yīng)控制的最佳溫度在_左右。用cxhy(烴)催化還原也可消除氮氧化物的污染。寫出ch4與no2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(4)乙醇同時(shí)也是工業(yè)生產(chǎn)乙醛等化工產(chǎn)品的重要原料，下圖是乙醇氧化為乙醛的反應(yīng)機(jī)理，則b物質(zhì)應(yīng)為_。答案(1)

6、h13h22h3(2)吸熱6.750.3 moll1h1(3)該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)870 k(或相近溫度)ch42no2=co2n22h2o(4)cu解析(1)2co2(g)2h2(g)=2co(g)2h2o(g)2h33h2o(g)=3h2o(l)3h2根據(jù)目標(biāo)方程式，hh13h22h3。(2)升溫，平衡常數(shù)增大，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。ch4h2oco3h2起始濃度/moll1 1 1 0 0平衡濃度/moll1 0.5 0.5 0.5 1.5k6.75v(h2)0.3 moll1h1。(3)2no(g)=n2(g)o2(g)h0升溫，平衡左移，造成溫度

7、超過775 時(shí)，no的轉(zhuǎn)化率降低。在n(no)/n(co)1的條件下，no還原為n2的轉(zhuǎn)化率在870 k附近最高。(4)cu是該反應(yīng)的催化劑。3碳酸甲乙酯(ch3ocooc2h5)是一種理想的鋰電池有機(jī)電解液，生成碳酸甲乙酯的原理為c2h5ocooc2h5(g)ch3ocooch3(g)2ch3ocooc2h5(g)h1(1)其他條件相同，ch3ocooch3的平衡轉(zhuǎn)化率()與溫度(t)、反應(yīng)物配比(r)的關(guān)系如圖所示。h1_0(填“”、“”或“”)。由圖可知，為了提高ch3ocooch3的平衡轉(zhuǎn)化率，除了升溫，另一措施是_。在密閉容器中，將1 mol c2h5ocooc2h5和1 mol c

8、h3ocooch3混合加熱到650 k，利用圖中的數(shù)據(jù)，求此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)k(請寫出計(jì)算過程)。(2)已知上述反應(yīng)需要催化劑，請?jiān)谌缦碌淖鴺?biāo)圖中，畫出有催化劑與無催化劑兩種情況下反應(yīng)過程中體系能量變化示意圖，并進(jìn)行必要標(biāo)注。(3)已知：ch3ocooch3(g)c2h5oh(g)ch3ocooc2h5(g)ch3oh(g)h2ch3ocooc2h5(g)c2h5oh(g)c2h5ocooc2h5(g)ch3oh(g)h3h1_(用h2和h3表示)。答案(1)增大反應(yīng)物中c2h5ocooc2h5的濃度(或比例)由圖知，平衡時(shí)ch3ocooch3的轉(zhuǎn)化率為60%。設(shè)容器的容積為v lc2h

9、5ocooc2h5(g)ch3ocooch3(g)2ch3ocooc2h5(g)初始濃度/,moll1 1/v 1/v 0平衡濃度/,moll1 0.4/v 0.4/v 1.2/vk9(2)(3)h2h34.恒溫、恒容條件下，在容積為1 l的密閉容器中，硫可以發(fā)生如下轉(zhuǎn)化，其反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖所示(已知：2so2(g)o2(g)2so3(g)h196.6 kjmol1)，請回答下列問題：(1)寫出能表示硫的燃燒熱的熱化學(xué)方程式：_。(2)h2_ kjmol1。.工業(yè)上常利用醋酸和乙醇合成有機(jī)溶劑乙酸乙酯：ch3cooh(l)c2h5oh(l)ch3cooc2h5(l)h2o(l)h8.62

10、 kjmol1已知ch3cooh、c2h5oh和ch3cooc2h5的沸點(diǎn)依次為118 、78 和77 。在其他條件相同時(shí)，某研究小組進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。(1)該研究小組的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀。(2)60 下反應(yīng)40 min與70 反應(yīng)20 min相比，前者的平均反應(yīng)速率_后者(填“小于”、“等于”或“大于”)。(3)如圖所示，反應(yīng)時(shí)間為40 min、溫度超過80 時(shí)，乙酸乙酯產(chǎn)率下降的原因可能是_(寫出兩條)。答案.(1)s(s)o2(g)=so2(g)h297 kjmol1(2)78.64.(1)探究反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對乙酸乙酯產(chǎn)率的影響(2)小于(3)反應(yīng)可能已達(dá)平衡狀態(tài)，溫度升高

11、平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；溫度過高，乙醇和乙酸大量揮發(fā)使反應(yīng)物利用率下降解析.(1)s燃燒生成so2，其燃燒熱為h297 kjmol1(2)h20.8 mol78.64 kjmol1.(1)根據(jù)圖示，可知該實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑樘骄糠磻?yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對乙酸乙酯產(chǎn)率的影響。(2)根據(jù)圖示，60 下反應(yīng)40 min時(shí)產(chǎn)率為30%,70 下反應(yīng)20 min時(shí)產(chǎn)率為20%。，所以前者平均反應(yīng)速率小于后者。(3)該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升溫，平衡左移，造成產(chǎn)率下降；升溫，也會(huì)造成乙醇、乙酸的大量揮發(fā)，造成產(chǎn)率下降。5甲醇是一種優(yōu)質(zhì)燃料，可制作燃料電池。(1)為探究用co2來生產(chǎn)燃料甲醇的反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：在體積為1

12、l的密閉容器中，充入1 mol co2和3 mol h2, 一定條件下發(fā)生反應(yīng)：co2(g)3h2(g)ch3oh(g)h2o(g)h49.0 kjmol1t1溫度下，測得co2和ch3oh(g)的濃度隨時(shí)間變化如下圖。請回答：從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的反應(yīng)速率v(h2)_。能夠說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡的是_(填字母序號(hào)，下同)。a恒溫、恒容時(shí)，容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化b恒溫、恒容時(shí)，容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化c一定條件下，co、h2和ch3oh的濃度保持不變d一定條件下，單位時(shí)間內(nèi)消耗3 mol h2的同時(shí)生成1 mol ch3oh下列措施中能使平衡混合物中n(ch3oh)/n(co2)增大的是_。

13、a加入催化劑b充入he(g)，使體系壓強(qiáng)增大c將h2o(g)從體系中分離d降低溫度求此溫度(t1)下該反應(yīng)的平衡常數(shù)k1_(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。另在溫度(t2)條件下測得平衡常數(shù)k2，已知t2t1，則k2_k1(填“”、“”或“”)。(2)以ch3oh為燃料(以koh溶液作電解質(zhì)溶液)可制成ch3oh燃料電池，則充入ch3oh的電極為_極，充入o2電極的反應(yīng)式為_。(3)已知在常溫常壓下：2ch3oh(l)3o2(g)=2co2(g)4h2o(g)h12co(g)o2(g)=2co2(g)h2則1 mol甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和氣態(tài)水時(shí)反應(yīng)的h_(用含h1、h2的式子表示)。答案(

14、1)0.225 moll1min1accd5.33(2)負(fù)3o212e6h2o=12oh(或o24e2h2o=4oh)(3)(h1h2)/2解析(1)v(h2)3v(co2)30.225 moll1min1；該反應(yīng)為非等體積反應(yīng)，恒溫、恒容時(shí)，壓強(qiáng)能作為達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志，但密度不可以，d項(xiàng)，描述的都是正反應(yīng)速率；a項(xiàng)，加入催化劑，平衡不移動(dòng)，其比值不變；b項(xiàng)，充入he，平衡不移動(dòng)，其比值不變；c項(xiàng)，分離h2o(g)，平衡右移，n(ch3oh)增大，c(co2)減少，其比值增大；d項(xiàng)，降溫，平衡右移，其比值增大；(2)充入ch3oh的一極為負(fù)極，充入o2的一極為正極，正極反應(yīng)式為3o212e6

15、h2o=12oh。6工業(yè)上在合成塔中采用下列反應(yīng)合成甲醇：co(g)2h2(g)ch3oh(g)hq kjmol1(1)判斷該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是_(填字母序號(hào))。a生成ch3oh的速率與消耗co的速率相等b混合氣體的密度不變c混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變dch3oh、co、h2的濃度都不再發(fā)生變化(2)下表所列數(shù)據(jù)是該可逆反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(k)溫度250 300 350 k2.0410.2700.012由表中數(shù)據(jù)判斷q_0(填“”、“”或“”)。某溫度下，將2 mol co和6 mol h2充入2 l的密閉容器中，充分反應(yīng)后，達(dá)到平衡測得c(co)0.2 moll1，此時(shí)對應(yīng)的溫度為_；co的轉(zhuǎn)化率為_。(3)請?jiān)趫D中畫出壓強(qiáng)不同，平衡時(shí)甲醇的體積分?jǐn)?shù)()隨溫度(t)變化的兩條曲線(在曲線上標(biāo)出p1、p2，且p1p2)。(4)要提高co的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是_(填字母序號(hào))。a升溫 b加入催化劑c增加co的濃度 d通入h2加壓e通入惰性氣體加壓 f分離出甲醇答案(1)cd(2)250 80%(3)(4)df解析(1)a項(xiàng)，描述的均是正反應(yīng)速率