專題十化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡-2023高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)習(xí)題

專題十化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡高頻考點(diǎn)考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素基礎(chǔ)化學(xué)反應(yīng)速率及其計(jì)算。重難影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。綜合反應(yīng)速率常數(shù)及其相關(guān)計(jì)算。基礎(chǔ)1.(2022浙江1月選考,19,2分)在恒溫恒容條件下,發(fā)生反應(yīng)A(s)+2B(g)3X(g),c(B)隨時(shí)間的變化如圖中曲線甲所示。下列說法不正確的是()A.從a、c兩點(diǎn)坐標(biāo)可求得從a到c時(shí)間間隔內(nèi)該化學(xué)反應(yīng)的平均速率B.從b點(diǎn)切線的斜率可求得該化學(xué)反應(yīng)在反應(yīng)開始時(shí)的瞬時(shí)速率C.在不同時(shí)刻都存在關(guān)系:2v(B)=3v(X)D.維持溫度、容積、反應(yīng)物起始的量不變,向反應(yīng)體系中加入催化劑,c(B)隨時(shí)間變化關(guān)系如圖中曲線乙所示答案C2.(2014北京理綜,12,6分)一定溫度下,10mL0.40mol/LH2O2溶液發(fā)生催化分解。不同時(shí)刻測(cè)得生成O2的體積(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計(jì))()A.0~6min的平均反應(yīng)速率:v(H2O2)≈3.3×10-2mol/(L·min)B.6~10min的平均反應(yīng)速率:v(H2O2)<3.3×10-2mol/(L·min)C.反應(yīng)至6min時(shí),c(H2O2)=0.30mol/LD.反應(yīng)至6min時(shí),H2O2分解了50%答案C3.(2022河南名校大聯(lián)考,12)控制大氣中NOx的排放是全球關(guān)注的熱點(diǎn),催化脫硝法中的催化還原法是目前工業(yè)上成熟的方法。以NH3為還原劑的催化反應(yīng)原理之一為2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g),若向VL的恒容密閉容器中投入4molNH3和一定量NO、NO2,測(cè)得NH3(g)、N2(g)、H2O(g)的濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是()A.V=4B.a點(diǎn)時(shí)該反應(yīng)達(dá)到平衡C.曲線Ⅱ表示N2的濃度變化D.從開始到30s,用H2O(g)表示的平均反應(yīng)速率為0.04mol·L-1·s-1答案C4.(2021浙江6月選考,20,2分)一定溫度下,在N2O5的四氯化碳溶液(100mL)中發(fā)生分解反應(yīng):2N2O54NO2+O2。在不同時(shí)刻測(cè)量放出的O2體積,換算成N2O5濃度如下表:t/s06001200171022202820xc(N2O5)/(mol·L-1)1.400.960.660.480.350.240.12下列說法正確的是()A.600~1200s,生成NO2的平均速率為5.0×10-4mol·L-1·s-1B.反應(yīng)2220s時(shí),放出的O2體積為11.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)C.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),v正(N2O5)=2v逆(NO2)D.推測(cè)上表中的x為3930答案D5.(2021河北,13,4分)室溫下,某溶液初始時(shí)僅溶有M和N且濃度相等,同時(shí)發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng):①M(fèi)+NX+Y;②M+NX+Z。反應(yīng)①的速率可表示為v1=k1c2(M),反應(yīng)②的速率可表示為v2=k2c2(M)(k1、k2為速率常數(shù))。反應(yīng)體系中組分M、Z的濃度隨時(shí)間變化情況如圖。下列說法錯(cuò)誤的是()A.0~30min時(shí)間段內(nèi),Y的平均反應(yīng)速率為6.67×10-3mol·L-1·min-1B.反應(yīng)開始后,體系中Y和Z的濃度之比保持不變C.如果反應(yīng)能進(jìn)行到底,反應(yīng)結(jié)束時(shí)62.5%的M轉(zhuǎn)化為ZD.反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能大答案A6.(2021廣東,14,4分)反應(yīng)X2Z經(jīng)歷兩步:①XY;②Y2Z。反應(yīng)體系中X、Y、Z的濃度c隨時(shí)間t的變化曲線如圖所示。下列說法不正確的是()A.a為c(X)隨t的變化曲線B.t1時(shí),c(X)=c(Y)=c(Z)C.t2時(shí),Y的消耗速率大于生成速率D.t3后,c(Z)=2c0-c(Y)答案D重難7.(2016北京理綜,8,6分)下列食品添加劑中,其使用目的與反應(yīng)速率有關(guān)的是()A.抗氧化劑B.調(diào)味劑C.著色劑D.增稠劑答案A8.(2019浙江4月選考,22,2分)高溫高壓液態(tài)水具有接近常溫下弱酸的c(H+)或弱堿的c(OH-),油脂在其中能以較快的反應(yīng)速率水解。與常溫常壓水相比,下列說法不正確的是()A.高溫高壓液態(tài)水中,體系溫度升高,油脂水解反應(yīng)速率加快B.高溫高壓液態(tài)水中,油脂與水的互溶能力增強(qiáng),油脂水解反應(yīng)速率加快C.高溫高壓液態(tài)水中,c(H+)增大,可催化油脂水解反應(yīng),且產(chǎn)生的酸進(jìn)一步催化水解D.高溫高壓液態(tài)水中的油脂水解,相當(dāng)于常溫下在體系中加入了相同c(H+)的酸或相同c(OH-)的堿的水解答案D9.(2020海南,16,10分)作為一種綠色消毒劑,H2O2在公共衛(wèi)生事業(yè)中發(fā)揮了重要的作用。已知反應(yīng):H2O2(l)H2O(l)+O2(g)ΔH=-98kJ·mol-1K=2.88×1020回答下列問題:(1)H2O2的強(qiáng)氧化性使其對(duì)大多數(shù)致病菌和病毒具有消殺功能。用3%醫(yī)用H2O2對(duì)傳染病房噴灑消毒時(shí),地板上有氣泡冒出,該氣體是。

(2)純H2O2可作為民用驅(qū)雹火箭推進(jìn)劑。在火箭噴口鉑網(wǎng)催化下,H2O2劇烈分解:H2O2(l)H2O(g)+O2(g),放出大量氣體,驅(qū)動(dòng)火箭升空。每消耗34gH2O2,理論上(填“放出”或“吸收”)熱量98kJ(填“大于”“小于”或“等于”)。

(3)純H2O2相對(duì)穩(wěn)定,實(shí)驗(yàn)表明在54℃下恒溫貯存2周,濃度仍能保持99%,原因是H2O2分解反應(yīng)的(填編號(hào))。

a.ΔH比較小b.K不夠大c.速率比較小d.活化能比較大(4)向H2O2稀溶液中滴加數(shù)滴含Mn2+的溶液,即有氣泡快速逸出,反應(yīng)中Mn2+起作用。某組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:

t/min01020304050c(H2O2)/mol·L-10.700.490.350.250.170.120~30minH2O2反應(yīng)的平均速率v=mol·L-1·min-1。

(5)H2O2的一種衍生物K2S2O8,陰離子結(jié)構(gòu)式為()。其中性溶液加熱至沸后,溶液pH降低,用離子方程式表明原因:。

答案(1)O2(或氧氣)(2)放出小于(3)cd(4)催化劑0.015(5)2S2O82-+2H2O4H++4SO42-+O2↑10.(2017課標(biāo)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,有著廣泛的用途?；卮鹣铝袉栴}:(1)畫出砷的原子結(jié)構(gòu)示意圖。

(2)工業(yè)上常將含砷廢渣(主要成分為As2S3)制成漿狀,通入O2氧化,生成H3AsO4和單質(zhì)硫。寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。該反應(yīng)需要在加壓下進(jìn)行,原因是。

(3)已知:As(s)+H2(g)+2O2(g)H3AsO4(s)ΔH1H2(g)+O2(g)H2O(l)ΔH22As(s)+O2(g)As2O5(s)ΔH3則反應(yīng)As2O5(s)+3H2O(l)2H3AsO4(s)的ΔH=。

(4)298K時(shí),將20mL3xmol·L-1Na3AsO3、20mL3xmol·L-1I2和20mLNaOH溶液混合,發(fā)生反應(yīng):AsO33-(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)AsO43-(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO43-)與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。①下列可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是(填標(biāo)號(hào))。

a.溶液的pH不再變化b.v(I-)=2v(AsO33-)c.c(AsO43-)/c(AsO33-)不再變化d.c(I-)=ymol·L-1②tm時(shí),v正v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。

③tm時(shí)v逆tn時(shí)v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是。

④若平衡時(shí)溶液的pH=14,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為。

答案(1)(2)2As2S3+5O2+6H2O4H3AsO4+6S增加反應(yīng)物O2的濃度,提高As2S3的轉(zhuǎn)化速率(3)2ΔH1-3ΔH2-ΔH3(4)①a、c②大于③小于tm時(shí)生成物濃度較低④(mol·L-1)-111.(2017天津理綜,10,14分)H2S和SO2會(huì)對(duì)環(huán)境和人體健康帶來極大的危害,工業(yè)上采取多種方法減少這些有害氣體的排放,回答下列各方法中的問題。Ⅰ.H2S的除去方法1:生物脫H2S的原理為:H2S+Fe2(SO4)3S↓+2FeSO4+H2SO44FeSO4+O2+2H2SO42Fe2(SO4)3+2H2O(1)硫桿菌存在時(shí),FeSO4被氧化的速率是無菌時(shí)的5×105倍,該菌的作用是。

(2)由圖1和圖2判斷使用硫桿菌的最佳條件為。若反應(yīng)溫度過高,反應(yīng)速率下降,其原因是。

圖1圖2方法2:在一定條件下,用H2O2氧化H2S(3)隨著參加反應(yīng)的n(H2O2)/n(H2S)變化,氧化產(chǎn)物不同。當(dāng)n(H2O2)/n(H2S)=4時(shí),氧化產(chǎn)物的分子式為。

Ⅱ.SO2的除去方法1(雙堿法):用NaOH吸收SO2,并用CaO使NaOH再生NaOH溶液Na2SO3溶液(4)寫出過程①的離子方程式:;CaO在水中存在如下轉(zhuǎn)化:CaO(s)+H2O(l)Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)從平衡移動(dòng)的角度,簡(jiǎn)述過程②NaOH再生的原理

。

方法2:用氨水除去SO2(5)已知25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的=1.3×10-2、=6.2×10-8。若氨水的濃度為2.0mol·L-1,溶液中的c(OH-)=mol·L-1。將SO2通入該氨水中,當(dāng)c(OH-)降至1.0×10-7mol·L-1時(shí),溶液中的c(SO32-)/c(HSO3-)=。

答案(1)降低反應(yīng)活化能(或作催化劑)(2)30℃、pH=2.0蛋白質(zhì)變性(或硫桿菌失去活性)(3)H2SO4(4)2OH-+SO2SO32-+H2OSO32-與Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移動(dòng),有NaOH生成(5)6.0×10-30.6212.(2018北京理綜,27,12分)近年來,研究人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學(xué)循環(huán)實(shí)現(xiàn)太陽能的轉(zhuǎn)化與存儲(chǔ)。過程如下:(1)反應(yīng)Ⅰ:2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)ΔH1=+551kJ·mol-1反應(yīng)Ⅲ:S(s)+O2(g)SO2(g)ΔH3=-297kJ·mol-1反應(yīng)Ⅱ的熱化學(xué)方程式:。

(2)對(duì)反應(yīng)Ⅱ,在某一投料比時(shí),兩種壓強(qiáng)下,H2SO4在平衡體系中物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。p2p1(填“>”或“<”),得出該結(jié)論的理由是。

(3)I-可以作為水溶液中SO2歧化反應(yīng)的催化劑,可能的催化過程如下。將ⅱ補(bǔ)充完整。ⅰ.SO2+4I-+4H+S↓+2I2+2H2Oⅱ.I2+2H2O+

++2I-

(4)探究ⅰ、ⅱ反應(yīng)速率與SO2歧化反應(yīng)速率的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)如下:分別將18mLSO2飽和溶液加入到2mL下列試劑中,密閉放置觀察現(xiàn)象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)序號(hào)ABCD試劑組成0.4mol·L-1KIamol·L-1KI0.2mol·L-1H2SO40.2mol·L-1H2SO40.2mol·L-1KI0.0002molI2實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶液變黃,一段時(shí)間后出現(xiàn)渾濁溶液變黃,出現(xiàn)渾濁較A快無明顯現(xiàn)象溶液由棕褐色很快褪色,變成黃色,出現(xiàn)渾濁較A快①B是A的對(duì)比實(shí)驗(yàn),則a=。

②比較A、B、C,可得出的結(jié)論是。

③實(shí)驗(yàn)表明,SO2的歧化反應(yīng)速率D>A。結(jié)合ⅰ、ⅱ反應(yīng)速率解釋原因:。

答案(1)3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s)ΔH2=-254kJ·mol-1(2)>反應(yīng)Ⅱ是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),溫度一定時(shí),增大壓強(qiáng)使反應(yīng)正向進(jìn)行,H2SO4的物質(zhì)的量增大,體系總物質(zhì)的量減小,H2SO4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大(3)SO2SO42-4H+(4)①0.4②I-是SO2歧化反應(yīng)的催化劑,H+單獨(dú)存在時(shí)不具有催化作用,但H+可以加快歧化反應(yīng)速率③反應(yīng)ⅱ比ⅰ快;D中由反應(yīng)ⅱ產(chǎn)生的H+使反應(yīng)ⅰ加快綜合13.(2018課標(biāo)Ⅲ,28,15分)三氯氫硅(SiHCl3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料?；卮鹣铝袉栴}:(1)SiHCl3在常溫常壓下為易揮發(fā)的無色透明液體,遇潮氣時(shí)發(fā)煙生成(HSiO)2O等,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

(2)SiHCl3在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng):2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)ΔH1=48kJ·mol-13SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3(g)ΔH2=-30kJ·mol-1則反應(yīng)4SiHCl3(g)SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH為kJ·mol-1。

(3)對(duì)于反應(yīng)2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑,在323K和343K時(shí)SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的結(jié)果如圖所示。①343K時(shí)反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率α=%。平衡常數(shù)K343K=(保留2位小數(shù))。

②在343K下:要提高SiHCl3轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是;要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間,可采取的措施有、。

③比較a、b處反應(yīng)速率大小:vavb(填“大于”“小于”或“等于”)。反應(yīng)速率v=v正-v逆=k正-k逆,k正、k逆分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù),x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),計(jì)算a處的=(保留1位小數(shù))。

答案(1)2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl(2)114(3)①220.02②及時(shí)移去產(chǎn)物改進(jìn)催化劑提高反應(yīng)物壓強(qiáng)(濃度)③大于1.314.(2022河南十所名校階段測(cè)試一,17)環(huán)氧乙烷()可用作生產(chǎn)一次性口罩的滅菌劑。工業(yè)上常用乙烯氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷,反應(yīng)原理為2CH2CH2(g)+O2(g)2(g)ΔH=-210kJ·mol-1。(1)若CH2CH2(g)的燃燒熱ΔH1=akJ·mol-1,則(g)的燃燒熱ΔH2=kJ·mol-1(用含a的代數(shù)式表示)。

(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得2CH2CH2(g)+O2(g)2(g),v正=k正·c2(CH2CH2)·c(O2),v逆=k逆·c2()(k正、k逆均為速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。①一定溫度下,在容積恒為1L的密閉容器中充入2molCH2CH2(g)和1molO2(g)(不考慮其他副反應(yīng)的發(fā)生,下同),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)CH2CH2的轉(zhuǎn)化率為75%,則該反應(yīng)的=(填數(shù)字)。

②達(dá)到平衡后,僅升高溫度,k正增大的倍數(shù)(填“大于”“小于”或“等于”)k逆增大的倍數(shù)。

③保持溫度不變,將①中容器壓縮至0.5L,CH2CH2的平衡轉(zhuǎn)化率將(填“增大”或“減小”,下同),其平衡濃度將。

(3)工業(yè)生產(chǎn)中常用高選擇性的YS-8810銀催化劑催化上述反應(yīng),其反應(yīng)機(jī)理如下:ⅰ.Ag+O2AgO2慢ⅱ.CH2CH2+AgO2+AgO快ⅲ.CH2CH2+6AgO2CO2+2H2O+6Ag快①增大CH2CH2的濃度(填“不能”或“能”)顯著提高的生成速率,其原因?yàn)椤?/p>

②按上述反應(yīng)機(jī)理,的選擇性為。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字,環(huán)氧乙烷的選擇性=

×100%)答案(1)(a+105)(2)①36②小于③增大增大(3)①不能乙烯參與的反應(yīng)是快反應(yīng),而整個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)速率取決于慢反應(yīng)(合理即可)②85.7%考點(diǎn)二化學(xué)平衡移動(dòng)和化學(xué)反應(yīng)方向基礎(chǔ)化學(xué)反應(yīng)方向與化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷。重難影響化學(xué)平衡的因素。綜合反應(yīng)速率與平衡綜合訓(xùn)練?；A(chǔ)1.(2022黑龍江佳木斯一中五調(diào),13)密閉容器中一定量的混合氣體發(fā)生反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)。平衡時(shí),測(cè)得A的濃度為0.50mol·L-1,在溫度不變時(shí),把容器容積擴(kuò)大到原來的2倍,使其重新達(dá)到平衡,A的濃度為0.30mol·L-1,有關(guān)敘述不正確的是()A.平衡一定向右移動(dòng)B.B的轉(zhuǎn)化率降低C.m+n>pD.C的體積分?jǐn)?shù)降低答案A2.(2019江蘇單科,11,4分)氫氣與氧氣生成水的反應(yīng)是氫能源應(yīng)用的重要途徑。下列有關(guān)說法正確的是()A.一定溫度下,反應(yīng)2H2(g)+O2(g)2H2O(g)能自發(fā)進(jìn)行,該反應(yīng)的ΔH<0B.氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-4OH-C.常溫常壓下,氫氧燃料電池放電過程中消耗11.2LH2,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為6.02×1023D.反應(yīng)2H2(g)+O2(g)2H2O(g)的ΔH可通過下式估算:ΔH=反應(yīng)中形成新共價(jià)鍵的鍵能之和-反應(yīng)中斷裂舊共價(jià)鍵的鍵能之和答案A3.(2015江蘇單科,11,4分)下列說法正確的是()A.若H2O2分解產(chǎn)生1molO2,理論上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為4×6.02×1023B.室溫下,pH=3的CH3COOH溶液與pH=11的NaOH溶液等體積混合,溶液pH>7C.鋼鐵水閘可用犧牲陽極或外加電流的陰極保護(hù)法防止其腐蝕D.一定條件下反應(yīng)N2+3H22NH3達(dá)到平衡時(shí),3v正(H2)=2v逆(NH3)答案C4.(2014天津理綜,3,6分)運(yùn)用相關(guān)化學(xué)知識(shí)進(jìn)行判斷,下列結(jié)論錯(cuò)誤的是()A.某吸熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,因此該反應(yīng)是熵增反應(yīng)B.NH4F水溶液中含有HF,因此NH4F溶液不能存放于玻璃試劑瓶中C.可燃冰主要是甲烷與水在低溫高壓下形成的水合物晶體,因此可存在于海底D.增大反應(yīng)物濃度可加快反應(yīng)速率,因此用濃硫酸與鐵反應(yīng)能增大生成H2的速率答案D5.(2018浙江11月選考,14,2分)已知X(g)+3Y(g)2W(g)+M(g)ΔH=-akJ·mol-1(a>0)。一定溫度下,在體積恒定的密閉容器中,加入1molX(g)與1molY(g),下列說法正確的是()A.充分反應(yīng)后,放出熱量為akJB.當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),X與W的物質(zhì)的量濃度之比一定為1∶2C.當(dāng)X的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不再改變,表明該反應(yīng)已達(dá)平衡D.若增大Y的濃度,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小答案C6.(2021江蘇,14,3分)NH3與O2作用分別生成N2、NO、N2O的反應(yīng)均為放熱反應(yīng)。工業(yè)尾氣中NH3可通過催化氧化為N2除去。將一定比例NH3、O2和N2的混合氣體以一定流速通過裝有催化劑的反應(yīng)管,NH3的轉(zhuǎn)化率、N2的選擇性[×100%]與溫度的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A.其他條件不變,升高溫度,NH3的平衡轉(zhuǎn)化率增大B.其他條件不變,在175~300℃范圍,隨著溫度的升高,出口處氮?dú)?、氮氧化物的量均不斷增大C.催化氧化除去尾氣中的NH3應(yīng)選擇反應(yīng)溫度高于250℃D.高效除去尾氣中的NH3,需研發(fā)低溫下NH3轉(zhuǎn)化率高和N2選擇性高的催化劑答案D重難7.(2021福建,5,4分)實(shí)驗(yàn)室配制碘水時(shí),通常將I2溶于KI溶液:I2(aq)+I-(aq)I3-(aq)。關(guān)于該溶液,下列說法正確的是()A.KI的電子式為B.滴入淀粉溶液,不變藍(lán)C.加水稀釋,平衡逆向移動(dòng)D.加少量AgNO3固體,平衡正向移動(dòng)答案C8.(2020浙江7月選考,20,2分)一定條件下:2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0。在測(cè)定NO2的相對(duì)分子質(zhì)量時(shí),下列條件中,測(cè)定結(jié)果誤差最小的是()A.溫度0℃、壓強(qiáng)50kPaB.溫度130℃、壓強(qiáng)300kPaC.溫度25℃、壓強(qiáng)100kPaD.溫度130℃、壓強(qiáng)50kPa答案D9.(2018天津理綜,5,6分)室溫下,向圓底燒瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氫溴酸,溶液中發(fā)生反應(yīng):C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O,充分反應(yīng)后達(dá)到平衡。已知常壓下,C2H5Br和C2H5OH的沸點(diǎn)分別為38.4℃和78.5℃。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.加入NaOH,可增大乙醇的物質(zhì)的量B.增大HBr濃度,有利于生成C2H5BrC.若反應(yīng)物均增大至2mol,則兩種反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率之比不變D.若起始溫度提高至60℃,可縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間答案D10.(2019浙江4月選考,20,2分)在溫?zé)釟夂驐l件下,淺海地區(qū)有厚層的石灰石沉積,而深海地區(qū)卻很少。下列解析不正確的是()A.與深海地區(qū)相比,淺海地區(qū)水溫較高,有利于游離的CO2增多、石灰石沉積B.與淺海地區(qū)相比,深海地區(qū)壓強(qiáng)大,石灰石巖層易被CO2溶解,沉積少C.深海地區(qū)石灰石巖層的溶解反應(yīng)為:CaCO3(s)+H2O(l)+CO2(aq)Ca(HCO3)2(aq)D.海水呈弱堿性,大氣中CO2濃度增加,會(huì)導(dǎo)致海水中CO32-濃度增大答案D11.(2018浙江11月選考,22,2分)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-197.8kJ·mol-1。起始反應(yīng)物為SO2和O2(物質(zhì)的量之比為2∶1,且總物質(zhì)的量不變)。SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(%)隨溫度和壓強(qiáng)的變化如下表:溫度/K壓強(qiáng)/(105Pa)1.015.0710.125.350.767399.299.699.799.899.972397.598.999.299.599.677393.596.997.898.699.0下列說法不正確的是()A.一定壓強(qiáng)下降低溫度,SO2的轉(zhuǎn)化率增大B.在不同溫度、壓強(qiáng)下,轉(zhuǎn)化相同物質(zhì)的量的SO2所需要的時(shí)間相等C.使用催化劑可以縮短反應(yīng)達(dá)到平衡所需的時(shí)間D.工業(yè)生產(chǎn)通常不采取加壓措施是因?yàn)槌合耂O2的轉(zhuǎn)化率已相當(dāng)高答案B12.(2021遼寧,11,3分)某溫度下,在恒容密閉容器中加入一定量X,發(fā)生反應(yīng)2X(s)Y(s)+Z(g),一段時(shí)間后達(dá)到平衡。下列說法錯(cuò)誤的是()A.升高溫度,若c(Z)增大,則ΔH>0B.加入一定量Z,達(dá)新平衡后m(Y)減小C.加入等物質(zhì)的量的Y和Z,達(dá)新平衡后c(Z)增大D.加入一定量氬氣,平衡不移動(dòng)答案C13.(2021北京,10,3分)NO2和N2O4存在平衡:2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0。下列分析正確的是()A.1mol平衡混合氣體中含1molN原子B.斷裂2molNO2中的共價(jià)鍵所需能量小于斷裂1molN2O4中的共價(jià)鍵所需能量C.恒溫時(shí),縮小容積,氣體顏色變深,是平衡正向移動(dòng)導(dǎo)致的D.恒容時(shí),水浴加熱,由于平衡正向移動(dòng)導(dǎo)致氣體顏色變淺答案B14.(2014北京理綜,26,14分)NH3經(jīng)一系列反應(yīng)可以得到HNO3和NH4NO3,如下圖所示。(1)Ⅰ中,NH3和O2在催化劑作用下反應(yīng),其化學(xué)方程式是。

(2)Ⅱ中,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。在其他條件相同時(shí),分別測(cè)得NO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)(p1、p2)下隨溫度變化的曲線(如下圖)。①比較p1、p2的大小關(guān)系:。

②隨溫度升高,該反應(yīng)平衡常數(shù)變化的趨勢(shì)是。

(3)Ⅲ中,降低溫度,將NO2(g)轉(zhuǎn)化為N2O4(l),再制備濃硝酸。①已知:2NO2(g)N2O4(g)ΔH12NO2(g)N2O4(l)ΔH2下列能量變化示意圖中,正確的是(選填字母)。

②N2O4與O2、H2O化合的化學(xué)方程式是。

(4)Ⅳ中,電解NO制備NH4NO3,其工作原理如下圖所示。為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,需補(bǔ)充物質(zhì)A。A是,說明理由:。

答案(1)4NH3+5O24NO+6H2O(2)①p1<p2②減小(3)①A②2N2O4+O2+2H2O4HNO3(4)NH3根據(jù)反應(yīng):8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,電解產(chǎn)生的HNO3多15.(2019天津理綜,10,14分)多晶硅是制作光伏電池的關(guān)鍵材料。以下是由粗硅制備多晶硅的簡(jiǎn)易過程?；卮鹣铝袉栴}:Ⅰ.硅粉與HCl在300℃時(shí)反應(yīng)生成1molSiHCl3氣體和H2,放出225kJ熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。SiHCl3的電子式為。

Ⅱ.將SiCl4氫化為SiHCl3有三種方法,對(duì)應(yīng)的反應(yīng)依次為:①SiCl4(g)+H2(g)SiHCl3(g)+HCl(g)ΔH1>0②3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)ΔH2<0③2SiCl4(g)+H2(g)+Si(s)+HCl(g)3SiHCl3(g)ΔH3(1)氫化過程中所需的高純度H2可用惰性電極電解KOH溶液制備,寫出產(chǎn)生H2的電極名稱(填“陽極”或“陰極”),該電極反應(yīng)方程式為。

(2)已知體系自由能變?chǔ)=ΔH-TΔS,ΔG<0時(shí)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。三個(gè)氫化反應(yīng)的ΔG與溫度的關(guān)系如圖1所示,可知:反應(yīng)①能自發(fā)進(jìn)行的最低溫度是;相同溫度下,反應(yīng)②比反應(yīng)①的ΔG小,主要原因是。

(3)不同溫度下反應(yīng)②中SiCl4轉(zhuǎn)化率如圖2所示。下列敘述正確的是(填序號(hào))。

a.B點(diǎn):v正>v逆b.v正:A點(diǎn)>E點(diǎn)c.反應(yīng)適宜溫度:480~520℃(4)反應(yīng)③的ΔH3=(用ΔH1,ΔH2表示)。溫度升高,反應(yīng)③的平衡常數(shù)K(填“增大”“減小”或“不變”)。

(5)由粗硅制備多晶硅過程中循環(huán)使用的物質(zhì)除SiCl4、SiHCl3和Si外,還有(填分子式)。

答案Ⅰ.Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g)ΔH=-225kJ·mol-1Ⅱ.(1)陰極2H2O+2e-H2↑+2OH-或2H++2e-H2↑(2)1000℃ΔH2<ΔH1導(dǎo)致反應(yīng)②的ΔG小(3)a、c(4)ΔH2-ΔH1減小(5)HCl、H216.(2022江西贛州一模,28)SO2、NO2是主要的空氣污染源,需要經(jīng)過處理才能排放?；卮鹣铝袉栴}:(1)二氧化硫在V2O5作用下的催化氧化是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的主要反應(yīng)。熱化學(xué)方程式為2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-akJ·mol-1,其催化機(jī)理如下:第1步:SO2(g)+V2O5(s)SO3(g)+V2O4(s)ΔH=+bkJ·mol-1第2步:V2O4(s)+O2(g)+2SO2(g)2VOSO4(s)ΔH=+ckJ·mol-1第3步:(寫熱化學(xué)方程式,ΔH的值用含a、b、c的代數(shù)式表示)。

(2)一定條件下,用Fe2O3作催化劑對(duì)燃煤煙氣進(jìn)行回收。反應(yīng)為:2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(s)ΔH<0;T℃時(shí),在容積恒為1L的密閉容器中投入總物質(zhì)的量為2mol的氣體,此時(shí)體系總壓強(qiáng)為p0,按n(CO)∶n(SO2)為1∶1、3∶1投料時(shí)SO2轉(zhuǎn)化率的變化情況如圖。①圖中表示n(CO)∶n(SO2)=3∶1的變化曲線是(填字母)。

②用SO2的濃度變化表示曲線b在0~30min內(nèi)的反應(yīng)速率為(保留兩位有效數(shù)字),此時(shí)該平衡體系的Kp為(Kp以分壓表示)。

(3)一定溫度下,在容積恒為1L的密閉容器中,加入0.30molNO與過量的金屬Al發(fā)生反應(yīng):Al(s)+2NO(g)N2(g)+Al2O3(s)ΔH<0。已知在此條件下NO與N2的消耗速率與各自的濃度有如下關(guān)系:v(NO)=k1·c2(NO),v(N2)=k2·c(N2),其中k1、k2表示速率常數(shù)。①下列敘述中不能表明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是。

A.該反應(yīng)體系壓強(qiáng)保持不變B.v正(NO)=v逆(N2)≠0C.Al的質(zhì)量不發(fā)生變化D.體系溫度不發(fā)生變化E.混合氣體的相對(duì)分子質(zhì)量不發(fā)生改變②在T1溫度下,k1=0.004L·mol-1·min-1,k2=0.002min-1,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)的值為。

③在T2溫度下,NO的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如下圖,則溫度T1T2(填“>”“=”或“<”)。

答案(1)4VOSO4(s)+O2(g)2V2O5(s)+4SO3(g)ΔH=-(3a+2b+2c)kJ·mol-1(2)①a②0.0083mol·L-1·min-1(3)①BD②1③>綜合17.(2021海南,8,3分)制備水煤氣的反應(yīng)C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)ΔH>0。下列說法正確的是()A.該反應(yīng)ΔS<0B.升高溫度,反應(yīng)速率增大C.恒溫下,增大總壓,H2O(g)的平衡轉(zhuǎn)化率不變D.恒溫恒壓下,加入催化劑,平衡常數(shù)增大答案B18.(2020浙江1月選考,21,2分)一定溫度下,在2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)A(g)+2B(g)3C(g)。反應(yīng)過程中的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示:t/minn/moln/moln(A)n(B)n(C)02.02.4050.9101.6151.6下列說法正確的是()A.0~5min用A表示的平均反應(yīng)速率為0.09mol·L-1·min-1B.該反應(yīng)在10min后才達(dá)到平衡C.平衡狀態(tài)時(shí),c(C)=0.6mol·L-1D.物質(zhì)B的平衡轉(zhuǎn)化率為20%答案C19.(2022湖南,14,4分)(雙選)向體積均為1L的兩恒容容器中分別充入2molX和1molY發(fā)生反應(yīng):2X(g)+Y(g)Z(g)ΔH,其中甲為絕熱過程,乙為恒溫過程,兩反應(yīng)體系的壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是()A.ΔH>0B.氣體的總物質(zhì)的量:na<ncC.a點(diǎn)平衡常數(shù):K>12D.反應(yīng)速率:va正<vb正答案BC20.(2017課標(biāo)Ⅱ,27,14分)丁烯是一種重要的化工原料,可由丁烷催化脫氫制備。回答下列問題:(1)正丁烷(C4H10)脫氫制1-丁烯(C4H8)的熱化學(xué)方程式如下:①C4H10(g)C4H8(g)+H2(g)ΔH1已知:②C4H10(g)+O2(g)C4H8(g)+H2O(g)ΔH2=-119kJ·mol-1③H2(g)+O2(g)H2O(g)ΔH3=-242kJ·mol-1反應(yīng)①的ΔH1為kJ·mol-1。圖(a)是反應(yīng)①平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系圖,x0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡產(chǎn)率提高,應(yīng)采取的措施是(填標(biāo)號(hào))。

A.升高溫度B.降低溫度C.增大壓強(qiáng)D.降低壓強(qiáng)圖(a)(2)丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過填充有催化劑的反應(yīng)器(氫氣的作用是活化催化劑),出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖(b)為丁烯產(chǎn)率與進(jìn)料氣中n(氫氣)/n(丁烷)的關(guān)系。圖中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì),其降低的原因是

。

圖(b)圖(c)(3)圖(c)為反應(yīng)產(chǎn)率和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化合物。丁烯產(chǎn)率在590℃之前隨溫度升高而增大的原因可能是、;590℃之后,丁烯產(chǎn)率快速降低的主要原因可能是。

答案(1)123小于AD(2)氫氣是產(chǎn)物之一,隨著n(氫氣)/n(丁烷)增大,逆反應(yīng)速率增大(3)升高溫度有利于反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行溫度升高反應(yīng)速率加快丁烯高溫裂解生成短鏈烴類21.(2021福建,13,13分)化學(xué)鏈燃燒(CLC)是利用載氧體將空氣中的氧傳輸至燃料的新技術(shù),與傳統(tǒng)燃燒方式相比,避免了空氣和燃料的直接接觸,有利于高效捕集CO2?；贑uO/Cu2O載氧體的甲烷化學(xué)鏈燃燒技術(shù)示意圖如下?？諝夥磻?yīng)器與燃料反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)分別為:①2Cu2O(s)+O2(g)4CuO(s)ΔH1=-227kJ·mol-1②8CuO(s)+CH4(g)4Cu2O(s)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH2=-348kJ·mol-1(1)反應(yīng)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH=kJ·mol-1。

(2)反應(yīng)②的平衡常數(shù)表達(dá)式K=。

(3)氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù):載氧體Ⅰ(填“>”“=”或“<”)載氧體Ⅱ。

(4)往盛有CuO/Cu2O載氧體的剛性密閉容器中充入空氣[氧氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(O2)為21%],發(fā)生反應(yīng)①。平衡時(shí)x(O2)隨反應(yīng)溫度T變化的曲線如圖所示。985℃時(shí)O2的平衡轉(zhuǎn)化率α(O2)=(保留2位有效數(shù)字)。

(5)根據(jù)上圖,x(O2)隨溫度升高而增大的原因是。反應(yīng)溫度必須控制在1030℃以下,原因是。

(6)載氧體摻雜改性,可加快化學(xué)鏈燃燒速率。使用不同摻雜的CuO/Cu2O載氧體,反應(yīng)②活化能如下表所示。載氧體摻雜物質(zhì)氧化鋁膨潤(rùn)土活化能/kJ·mol-160±2.337.3±1.3由表中數(shù)據(jù)判斷:使用(填“氧化鋁”或“膨潤(rùn)土”)摻雜的載氧體反應(yīng)較快;使用氧化鋁或者膨潤(rùn)土摻雜的載氧體,單位時(shí)間內(nèi)燃料反應(yīng)器釋放的熱量分別為akJ、bkJ,則ab(填“>”“=”或“<”)。

答案(1)-802(2)(或)(3)>(4)58%(5)反應(yīng)①為放熱反應(yīng),溫度升高平衡左移溫度高于1030℃時(shí),x(O2)大于21%,載氧體無法載氧(6)膨潤(rùn)土<考點(diǎn)三化學(xué)平衡常數(shù)及其相關(guān)計(jì)算基礎(chǔ)化學(xué)平衡常數(shù)及相關(guān)計(jì)算。重難分壓平衡常數(shù)相關(guān)計(jì)算。綜合化學(xué)平衡與平衡常數(shù)綜合練習(xí)。基礎(chǔ)1.(2020海南,6,2分)NO與CO是燃油汽車尾氣中的兩種有害氣體,常溫常壓下它們之間的反應(yīng):CO(g)+NO(g)CO2(g)+N2(g)ΔH=-374.3kJ·mol-1K=2.5×1060,反應(yīng)速率較小。有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是()A.K很大,NO與CO在排入大氣之前就已反應(yīng)完全B.增大壓強(qiáng),平衡將向右移動(dòng),K>2.5×1060C.升高溫度,既增大反應(yīng)速率又增大KD.選用適宜催化劑可達(dá)到尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)答案D2.(2020山東,18,12分)探究CH3OH合成反應(yīng)化學(xué)平衡的影響因素,有利于提高CH3OH的產(chǎn)率。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應(yīng)如下:Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.5kJ·mol-1Ⅱ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2=-90.4kJ·mol-1Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH3回答下列問題:(1)ΔH3=kJ·mol-1。

(2)一定條件下,向體積為VL的恒容密閉容器中通入1molCO2和3molH2發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí),容器中CH3OH(g)為amol,CO為bmol,此時(shí)H2O(g)的濃度為mol·L-1(用含a、b、V的代數(shù)式表示,下同),反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)為。

(3)不同壓強(qiáng)下,按照n(CO2)∶n(H2)=1∶3投料,實(shí)驗(yàn)測(cè)定CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OH的平衡產(chǎn)率隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。已知:CO2的平衡轉(zhuǎn)化率=×100%CH3OH的平衡產(chǎn)率=×100%其中縱坐標(biāo)表示CO2平衡轉(zhuǎn)化率的是圖(填“甲”或“乙”);壓強(qiáng)p1、p2、p3由大到小的順序?yàn)?圖乙中T1溫度時(shí),三條曲線幾乎交于一點(diǎn)的原因是。

(4)為同時(shí)提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OH的平衡產(chǎn)率,應(yīng)選擇的反應(yīng)條件為(填標(biāo)號(hào))。

A.低溫、高壓B.高溫、低壓C.低溫、低壓D.高溫、高壓答案(1)+40.9(2)(3)乙p1、p2、p3T1時(shí)以反應(yīng)Ⅲ為主,反應(yīng)Ⅲ前后氣體分子數(shù)相等,壓強(qiáng)改變對(duì)平衡沒有影響(4)A重難3.(2022全國(guó)甲,28,14分)金屬鈦(Ti)在航空航天、醫(yī)療器械等工業(yè)領(lǐng)域有著重要用途。目前生產(chǎn)鈦的方法之一是將金紅石(TiO2)轉(zhuǎn)化為TiCl4,再進(jìn)一步還原得到鈦。回答下列問題:(1)TiO2轉(zhuǎn)化為TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃時(shí)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式及其平衡常數(shù)如下:(ⅰ)直接氯化:TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)ΔH1=172kJ·mol-1,=1.0×10-2(ⅱ)碳氯化:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(g)+2CO(g)ΔH2=-51kJ·mol-1,=1.2×1012Pa①反應(yīng)2C(s)+O2(g)2CO(g)的ΔH為kJ·mol-1,Kp=Pa。

②碳氯化的反應(yīng)趨勢(shì)遠(yuǎn)大于直接氯化,其原因是。

③對(duì)于碳氯化反應(yīng):增大壓強(qiáng),平衡移動(dòng)(填“向左”“向右”或“不”);溫度升高,平衡轉(zhuǎn)化率(填“變大”“變小”或“不變”)。

(2)在1.0×105Pa,將TiO2、C、Cl2以物質(zhì)的量比1∶2.2∶2進(jìn)行反應(yīng)。體系中氣體平衡組成比例(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))隨溫度變化的理論計(jì)算結(jié)果如圖所示。①反應(yīng)C(s)+CO2(g)2CO(g)的平衡常數(shù)Kp(1400℃)=Pa。

②圖中顯示,在200℃平衡時(shí)TiO2幾乎完全轉(zhuǎn)化為TiCl4,但實(shí)際生產(chǎn)中反應(yīng)溫度卻遠(yuǎn)高于此溫度,其原因是。

(3)TiO2碳氯化是一個(gè)“氣—固—固”反應(yīng),有利于TiO2-C“固—固”接觸的措施是。

答案(1)①-2231.2×1014②碳氯化反應(yīng)熵增、放熱且平衡常數(shù)遠(yuǎn)大于105Pa③向左變小(2)①7.2×105②為了提高反應(yīng)速率,在相同時(shí)間內(nèi)得到更多的TiCl4產(chǎn)品,提高效益(3)攪拌或研磨固體成粉4.(2022全國(guó)乙,28,15分)油氣開采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有的硫化氫,需要回收處理并加以利用?；卮鹣铝袉栴}:(1)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:①2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(g)ΔH1=-1036kJ·mol-1②4H2S(g)+2SO2(g)3S2(g)+4H2O(g)ΔH2=94kJ·mol-1③2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH3=-484kJ·mol-1計(jì)算H2S熱分解反應(yīng)④2H2S(g)S2(g)+2H2(g)的ΔH4=kJ·mol-1。

(2)較普遍采用的H2S處理方法是克勞斯工藝,即利用反應(yīng)①和②生成單質(zhì)硫。另一種方法是,利用反應(yīng)④高溫?zé)岱纸釮2S。相比克勞斯工藝,高溫?zé)岱纸夥椒ǖ膬?yōu)點(diǎn)是,缺點(diǎn)是。

(3)在1470K、100kPa反應(yīng)條件下,將n(H2S)∶n(Ar)=1∶4的混合氣進(jìn)行H2S熱分解反應(yīng)。平衡時(shí)混合氣中H2S與H2的分壓相等,H2S平衡轉(zhuǎn)化率為,平衡常數(shù)Kp=kPa。

(4)在1373K、100kPa反應(yīng)條件下,對(duì)于n(H2S)∶n(Ar)分別為4∶1、1∶1、1∶4、1∶9、1∶19的H2S-Ar混合氣,熱分解反應(yīng)過程中H2S轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化如下圖所示。①n(H2S)∶n(Ar)越小,H2S平衡轉(zhuǎn)化率,理由是。

②n(H2S)∶n(Ar)=1∶9對(duì)應(yīng)圖中曲線,計(jì)算其在0~0.1s之間,H2S分壓的平均變化率為kPa·s-1。

答案(1)+170(2)高溫?zé)岱纸饽軌颢@得H2,H2可作燃料,且副產(chǎn)物少能耗高(3)50%4.76(4)①越高(或越大)H2S的熱分解反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),恒壓條件下,不斷充入Ar,導(dǎo)致H2S的分壓降低,相當(dāng)于減壓,平衡正向移動(dòng),H2S的平衡轉(zhuǎn)化率升高②d24.95.(2022湖南,16,13分)2021年我國(guó)制氫量位居世界第一,煤的氣化是一種重要的制氫途徑?；卮鹣铝袉栴}:(1)在一定溫度下,向體積固定的密閉容器中加入足量的C(s)和1molH2O(g),起始?jí)簭?qiáng)為0.2MPa時(shí),發(fā)生下列反應(yīng)生成水煤氣:Ⅰ.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH1=+131.4kJ·mol-1Ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41.1kJ·mol-1①下列說法正確的是:

A.平衡時(shí)向容器中充入惰性氣體,反應(yīng)Ⅰ的平衡逆向移動(dòng)B.混合氣體的密度保持不變時(shí),說明反應(yīng)體系已達(dá)到平衡C.平衡時(shí)H2的體積分?jǐn)?shù)可能大于D.將炭塊粉碎,可加快反應(yīng)速率②反應(yīng)平衡時(shí),H2O(g)的轉(zhuǎn)化率為50%,CO的物質(zhì)的量為0.1mol。此時(shí),整個(gè)體系(填“吸收”或“放出”)熱量kJ,反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)Kp=(以分壓表示,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

(2)一種脫除和利用水煤氣中CO2方法的示意圖如下:①某溫度下,吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后,c(C)∶c(HC)=1∶2,則該溶液的pH=(該溫度下H2CO3的=4.6×10-7,=5.0×10-11);

②再生塔中產(chǎn)生CO2的離子方程式為;

③利用電化學(xué)原理,將CO2電催化還原為C2H4,陰極反應(yīng)式為。

答案(1)①BD②吸收31.20.02(2)①10②2HCO3-CO32-+CO2↑+H2O③2CO2+12e-+12H+C2H4+4H2O6.(2019課標(biāo)Ⅱ,27,15分)環(huán)戊二烯()是重要的有機(jī)化工原料,廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)。回答下列問題:(1)已知:(g)(g)+H2(g)ΔH1=100.3kJ·mol-1①H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH2=-11.0kJ·mol-1②對(duì)于反應(yīng):(g)+I2(g)(g)+2HI(g)③ΔH3=kJ·mol-1。

(2)某溫度下,等物質(zhì)的量的碘和環(huán)戊烯()在剛性容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)③,起始總壓為105Pa,平衡時(shí)總壓增加了20%,環(huán)戊烯的轉(zhuǎn)化率為,該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=Pa。達(dá)到平衡后,欲增加環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有(填標(biāo)號(hào))。

A.通入惰性氣體B.提高溫度C.增加環(huán)戊烯濃度D.增加碘濃度(3)環(huán)戊二烯容易發(fā)生聚合生成二聚體,該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。不同溫度下,溶液中環(huán)戊二烯濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是(填標(biāo)號(hào))。

A.T1>T2B.a點(diǎn)的反應(yīng)速率小于c點(diǎn)的反應(yīng)速率C.a點(diǎn)的正反應(yīng)速率大于b點(diǎn)的逆反應(yīng)速率D.b點(diǎn)時(shí)二聚體的濃度為0.45mol·L-1(4)環(huán)戊二烯可用于制備二茂鐵[Fe(C5H5)2,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為],后者廣泛應(yīng)用于航天、化工等領(lǐng)域中。二茂鐵的電化學(xué)制備原理如圖所示,其中電解液為溶解有溴化鈉(電解質(zhì))和環(huán)戊二烯的DMF溶液(DMF為惰性有機(jī)溶劑)。該電解池的陽極為,總反應(yīng)為。電解制備需要在無水條件下進(jìn)行,原因?yàn)椤?/p>

答案(1)89.3(2)40%3.56×104BD(3)CD(4)Fe電極水會(huì)阻礙中間物Na的生成;水會(huì)電解生成OH-,進(jìn)一步與Fe2+反應(yīng)生成Fe(OH)27.(2020課標(biāo)Ⅰ,28,14分)硫酸是一種重要的基本化工產(chǎn)品。接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序是SO2的催化氧化:SO2(g)+O2(g)SO3(g)ΔH=-98kJ·mol-1?；卮鹣铝袉栴}:(1)釩催化劑參與反應(yīng)的能量變化如圖(a)所示,V2O5(s)與SO2(g)反應(yīng)生成VOSO4(s)和V2O4(s)的熱化學(xué)方程式為

。

圖(a)圖(b)(2)當(dāng)SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為7.5%、10.5%和82%時(shí),在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa壓強(qiáng)下,SO2平衡轉(zhuǎn)化率α隨溫度的變化如圖(b)所示。反應(yīng)在5.0MPa、550℃時(shí)的α=,判斷的依據(jù)是。影響α的因素有。

(3)將組成(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))為2m%SO2(g)、m%O2(g)和q%N2(g)的氣體通入反應(yīng)器,在溫度t、壓強(qiáng)p條件下進(jìn)行反應(yīng)。平衡時(shí),若SO2轉(zhuǎn)化率為α,則SO3壓強(qiáng)為,平衡常數(shù)Kp=(以分壓表示,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

(4)研究表明,SO2催化氧化的反應(yīng)速率方程為:v=k(-1)0.8(1-nα')式中:k為反應(yīng)速率常數(shù),隨溫度t升高而增大;α為SO2平衡轉(zhuǎn)化率,α'為某時(shí)刻SO2轉(zhuǎn)化率,n為常數(shù)。在α'=0.90時(shí),將一系列溫度下的k、α值代入上述速率方程,得到v~t曲線,如圖(c)所示。圖(c)曲線上v最大值所對(duì)應(yīng)溫度稱為該α'下反應(yīng)的最適宜溫度tm。t<tm時(shí),v逐漸提高;t>tm后,v逐漸下降。原因是。

答案(1)2V2O5(s)+2SO2(g)2VOSO4(s)+V2O4(s)ΔH=-351kJ·mol-1(2)0.975該反應(yīng)氣體分子數(shù)減少,增大壓強(qiáng),α提高。5.0MPa>2.5MPa=p2,所以p1=5.0MPa溫度、壓強(qiáng)和反應(yīng)物的起始濃度(組成)(3)p(4)升高溫度,k增大使v逐漸提高,但α降低使v逐漸下降。t<tm時(shí),k增大對(duì)v的提高大于α引起的降低;t>tm后,k增大對(duì)v的提高小于α引起的降低8.(2020課標(biāo)Ⅱ,28,14分)天然氣的主要成分為CH4,一般還含有C2H6等烴類,是重要的燃料和化工原料。(1)乙烷在一定條件可發(fā)生如下反應(yīng):C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)ΔH1,相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表所示:物質(zhì)C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃燒熱ΔH/(kJ·mol-1)-1560-1411-286①ΔH1=kJ·mol-1。

②提高該反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率的方法有、。

③容器中通入等物質(zhì)的量的乙烷和氫氣,在等壓下(p)發(fā)生上述反應(yīng),乙烷的平衡轉(zhuǎn)化率為α。反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

(2)高溫下,甲烷生成乙烷的反應(yīng)如下:2CH4C2H6+H2。反應(yīng)在初期階段的速率方程為:r=k×,其中k為反應(yīng)速率常數(shù)。①設(shè)反應(yīng)開始時(shí)的反應(yīng)速率為r1,甲烷的轉(zhuǎn)化率為α?xí)r的反應(yīng)速率為r2,則r2=r1。

②對(duì)于處于初期階段的該反應(yīng),下列說法正確的是。

A.增加甲烷濃度,r增大B.增加H2濃度,r增大C.乙烷的生成速率逐漸增大D.降低反應(yīng)溫度,k減小(3)CH4和CO2都是比較穩(wěn)定的分子,科學(xué)家利用電化學(xué)裝置實(shí)現(xiàn)兩種分子的耦合轉(zhuǎn)化,其原理如下圖所示:①陰極上的反應(yīng)式為。

②若生成的乙烯和乙烷的體積比為2∶1,則消耗的CH4和CO2體積比為。

答案(1)①137②升高溫度減小壓強(qiáng)(增大體積)③×p(2)①(1-α)②AD(3)①CO2+2e-CO+O2-②6∶5綜合9.(2018課標(biāo)Ⅱ,27,14分)CH4-CO2催化重整不僅可以得到合成氣(CO和H2),還對(duì)溫室氣體的減排具有重要意義?；卮鹣铝袉栴}:(1)CH4-CO2催化重整反應(yīng)為:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。已知:C(s)+2H2(g)CH4(g)ΔH=-75kJ·mol-1C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH=-394kJ·mol-1C(s)+O2(g)CO(g)ΔH=-111kJ·mol-1該催化重整反應(yīng)的ΔH=kJ·mol-1。有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是(填標(biāo)號(hào))。

A.高溫低壓B.低溫高壓C.高溫高壓D.低溫低壓某溫度下,在體積為2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化劑進(jìn)行重整反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率是50%,其平衡常數(shù)為mol2·L-2。

(2)反應(yīng)中催化劑活性會(huì)因積碳反應(yīng)而降低,同時(shí)存在的消碳反應(yīng)則使積碳量減少。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:積碳反應(yīng)CH4(g)C(s)+2H2(g)消碳反應(yīng)CO2(g)+C(s)2CO(g)ΔH/(kJ·mol-1)75172活化能/(kJ·mol-1)催化劑X3391催化劑Y4372①由上表判斷,催化劑XY(填“優(yōu)于”或“劣于”),理由是。在反應(yīng)進(jìn)料氣組成、壓強(qiáng)及反應(yīng)時(shí)間相同的情況下,某催化劑表面的積碳量隨溫度的變化關(guān)系如下圖所示。升高溫度時(shí),下列關(guān)于積碳反應(yīng)、消碳反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)和速率(v)的敘述正確的是(填標(biāo)號(hào))。

A.K積、K消均增加B.v積減小、v消增加C.K積減小、K消增加D.v消增加的倍數(shù)比v積增加的倍數(shù)大②在一定溫度下,測(cè)得某催化劑上沉積碳的生成速率方程為v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k為速率常數(shù))。在p(CH4)一定時(shí),不同p(CO2)下積碳量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)如下圖所示,則pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)從大到小的順序?yàn)椤?/p>

答案(1)247A(2)①劣于相對(duì)于催化劑X,催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大,積碳反應(yīng)的速率小;而消碳反應(yīng)活化能相對(duì)小,消碳反應(yīng)速率大AD②pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)易混易錯(cuò)1.溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響(2021陜西西安重點(diǎn)高中三檢,17)在密閉容器中充入一定量的NO2,發(fā)生反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)ΔH=-57kJ·mol-1。在溫度為T1、T2時(shí),平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是()A.a、c兩點(diǎn)的反應(yīng)速率:a>cB.a、b兩點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率:a<bC.a、c兩點(diǎn)氣體的顏色:a深,c淺D.由a點(diǎn)到b點(diǎn),可以用加熱的方法答案B2.壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響(2022吉林長(zhǎng)春質(zhì)監(jiān)一,9)反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在密閉容器中進(jìn)行,下列條件的改變對(duì)其正反應(yīng)速率幾乎無影響的是()A.保持體積不變,增加水蒸氣的物質(zhì)的量B.保持體積不變,充入氦氣使體系的壓強(qiáng)增大C.保持壓強(qiáng)不變,充入氦氣使體系的體積增大D.將容器的體積減小一半答案B3.體積分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量的關(guān)系(2015天津理綜,6,6分)某溫度下,在2L的密閉容器中,加入1molX(g)和2molY(g)發(fā)生反應(yīng):X(g)+mY(g)3Z(g)平衡時(shí),X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1molZ(g),再次達(dá)到平衡后,X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變。下列敘述不正確的是()A.m=2B.兩次平衡的平衡常數(shù)相同C.X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1∶1D.第二次平衡時(shí),Z的濃度為0.4mol·L-1答案D4.催化劑存在時(shí)溫度對(duì)速率的影響(2018江蘇單科,10,2分)下列說法正確的是()A.氫氧燃料電池放電時(shí)化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能B.反應(yīng)4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)常溫下可自發(fā)進(jìn)行,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C.3molH2與1molN2混合反應(yīng)生成NH3,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目小于6×6.02×1023D.在酶催化淀粉水解反應(yīng)中,溫度越高淀粉水解速率越快答案C5.平衡狀態(tài)的判定(2022黑龍江佳木斯一中五調(diào),5)將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì)),在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是()①2v(NH3)=v(CO2)②密閉容器中總壓強(qiáng)不變③密閉容器中混合氣體的密度不變④密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變A.②③④B.②③C.①②③④D.②④答案B題型模板模型一數(shù)形結(jié)合和平衡思想模型模型認(rèn)知解化學(xué)平衡圖像題的“五項(xiàng)注意”1.注意曲線上的特殊點(diǎn),如與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)、多條曲線的交點(diǎn)、拐點(diǎn)、極值點(diǎn)等。2.注意曲線坡度的“平”與“陡”,并弄清其意義。3.注意高溫、高壓時(shí)反應(yīng)速率快,有利于先達(dá)到平衡,即“先拐先平”,也就是說其他條件不變時(shí),較高溫度或較大壓強(qiáng)時(shí)達(dá)到平衡所用的時(shí)間短。4.注意運(yùn)用圖像中濃度(或物質(zhì)的量)的變化來確定反應(yīng)中物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系,即化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于同一時(shí)間內(nèi)各反應(yīng)物、生成物的濃度(或物質(zhì)的量)變化量之比。5.對(duì)時(shí)間—速率圖像,注意分清曲線的連續(xù)性、跳躍性,是“漸變”還是“突變”,是“大變”還是“小變”,是“變大”還是“變小”,變化后是否仍然相等等情況,才可確定對(duì)應(yīng)改變的條件及如何改變。1.(2020江蘇單科,15,4分)(雙選)CH4與CO2重整生成H2和CO的過程中主要發(fā)生下列反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)ΔH=247.1kJ·mol-1H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)ΔH=41.2kJ·mol-1在恒壓、反應(yīng)物起始物質(zhì)的量比n(CH4)∶n(CO2)=1∶1條件下,CH4和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()A.升高溫度、增大壓強(qiáng)均有利于提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率B.曲線B表示CH4的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化C.相同條件下,改用高效催化劑能使曲線A和曲線B相重疊D.恒壓、800K、n(CH4)∶n(CO2)=1∶1條件下,反應(yīng)至CH4轉(zhuǎn)化率達(dá)到X點(diǎn)的值,改變除溫度外的特定條件繼續(xù)反應(yīng),CH4轉(zhuǎn)化率能達(dá)到Y(jié)點(diǎn)的值答案BD2.(2021山東日照期末校際聯(lián)考,7)向1L密閉容器中充入xmolA和ymolB發(fā)生反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)ΔH。下圖中曲線2為70℃下反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率α(A)-t曲線。下列說法正確的是()A.若其他條件不變,曲線4一定是使用了催化劑,降低了反應(yīng)的活化能B.若ΔH>0,其他條件不變,保持反應(yīng)絕熱,圖像可能為曲線5C.若ΔH<0,其他條件不變,保持反應(yīng)絕熱,圖像變?yōu)榍€3,則N點(diǎn)的v正大于曲線2上M點(diǎn)的v逆D.保持溫度、體積不變,x∶y=a∶b時(shí)對(duì)應(yīng)的體積分?jǐn)?shù)φ1(D)與x∶y>a∶b時(shí)對(duì)應(yīng)的φ2(D),大小關(guān)系為φ1(D)<φ2(D)答案C3.(2021湖南,16,14分)氨氣中氫含量高,是一種優(yōu)良的小分子儲(chǔ)氫載體,且安全、易儲(chǔ)運(yùn),可通過下面兩種方法由氨氣得到氫氣。方法Ⅰ.氨熱分解法制氫氣相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)化學(xué)鍵H—HN—H鍵能E/(kJ·mol-1)946436.0390.8在一定溫度下,利用催化劑將NH3分解為N2和H2?；卮鹣铝袉栴}:(1)反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)ΔH=kJ·mol-1;

(2)已知該反應(yīng)的ΔS=198.9J·mol-1·K-1,在下列哪些溫度下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行?(填標(biāo)號(hào));

A.25℃B.125℃C.225℃D.325℃(3)某興趣小組對(duì)該反應(yīng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。在一定溫度和催化劑的條件下,將0.1molNH3通入3L的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)(此時(shí)容器內(nèi)總壓為200kPa),各物質(zhì)的分壓隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。①若保持容器體積不變,t1時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,用H2的濃度變化表示0~t1時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)速率v(H2)=mol·L-1·min-1(用含t1的代數(shù)式表示);

②t2時(shí)將容器體積迅速縮小至原來的一半并保持不變,圖中能正確表示壓縮后N2分壓變化趨勢(shì)的曲線是(用圖中a、b、c、d表示),理由是

;

③在該溫度下,反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K?=[已知:分壓=總壓×該組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),對(duì)于反應(yīng)dD(g)+eE(g)gG(g)+hH(g)K?=,其中p?=100kPa,pG、pH、pD、pE為各組分的平衡分壓]。

方法Ⅱ.氨電解法制氫氣利用電解原理,將氨轉(zhuǎn)化為高純氫氣,其裝置如圖所示。(4)電解過程中OH-的移動(dòng)方向?yàn)?填“從左往右”或“從右往左”);

(5)陽極的電極反應(yīng)式為。

答案(1)+90.8(2)CD(3)①②b體積壓縮一半瞬間,N2壓強(qiáng)變大(為80kPa),該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),加壓平衡逆向移動(dòng),N2的分壓隨著平衡逆向移動(dòng)而變?、?.48(4)從右往左(5)2NH3-6e-+6OH-N2+6H2O模型實(shí)踐化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的判斷判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的兩種方法1.動(dòng)態(tài)標(biāo)志:v正=v逆≠0(1)同種物質(zhì):同一物質(zhì)的生成速率等于消耗速率。(2)不同物質(zhì):必須標(biāo)明是“異向”的反應(yīng)速率關(guān)系。如aA+bBcC+dD,=時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。2.靜態(tài)標(biāo)志:各種“量”不變(1)各物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度不變。(2)各物質(zhì)的百分含量(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)等)不變。(3)溫度、壓強(qiáng)(反應(yīng)前后氣體體積不相等)或顏色(某組分有顏色)不變。總之,若物理量由變量變成了不變量,則表明該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);若物理量一直為“不變量”,則不能作為判斷平衡狀態(tài)的標(biāo)志。4.(2017天津理綜,6,6分)常壓下羰基化法精煉鎳的原理為Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2×10-5。已知:Ni(CO)4的沸點(diǎn)為42.2℃,固體雜質(zhì)不參與反應(yīng)。第一階段:將粗鎳與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)Ni(CO)4;第二階段:將第一階段反應(yīng)后的氣體分離出來,加熱至230℃制得高純鎳。下列判斷正確的是()A.增加c(CO),平衡向正向移動(dòng),反應(yīng)的平衡常數(shù)增大B.第一階段,在30℃和50℃兩者之間選擇反應(yīng)溫度,選50℃C.第二階段,Ni(CO)4分解率較低D.該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)答案B5.(2018浙江4月選考,14,2分)反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,若在恒壓絕熱容器中發(fā)生,下列選項(xiàng)表明反應(yīng)一定已達(dá)平衡狀態(tài)的是()A.容器內(nèi)的溫度不再變化B.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化C.相同時(shí)間內(nèi),斷開H—H鍵的數(shù)目和形成N—H鍵的數(shù)目相等D.容器內(nèi)氣體的濃度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2答案A6.(2021廣東汕頭質(zhì)監(jiān),7)NH3作為重要的化工原料,工業(yè)上常用來制HNO3,中間發(fā)生反應(yīng):4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH<0。某溫度下,在容積為1L的密閉容器中充入2.0molNH3(g)和2.5molO2(g),測(cè)得平衡時(shí)c(NO)為1.5mol/L。下列說法正確的是()A.升高溫度,可使NO的濃度增大B.容器內(nèi)密度保持不變,可說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C.達(dá)到平衡后通入O2,正反應(yīng)速率逐漸增大D.NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為75%答案D模型應(yīng)用速率常數(shù)與化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用1.化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)及其應(yīng)用(1)速率方程反應(yīng):aA(g)+bB(g)gG(g)+hH(g)表達(dá)式:v正=k正ca(A)·cb(B)(其中k正為正反應(yīng)的速率常數(shù)),v逆=k逆·cg(G)·ch(H)(其中k逆為逆反應(yīng)的速率常數(shù))。(2)速率常數(shù)與化學(xué)平衡常數(shù)之間的關(guān)系一定溫度下,可逆反應(yīng):aA(g)+bB(g)gG(g)+hH(g),達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),v正=v逆,則:①k正·ca(A)·cb(B)=k逆·cg(G)·ch(H)。②==K。2.化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用(1)判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度K值大,說明反應(yīng)進(jìn)行的程度大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率高;K值小,說明反應(yīng)進(jìn)行的程度小,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率低。K<10-510-5~105>105反應(yīng)程度很難進(jìn)行反應(yīng)可逆反應(yīng)接近完全(2)判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向?qū)τ诳赡娣磻?yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),在一定溫度下的任意時(shí)刻,反應(yīng)物與生成物濃度有如下關(guān)系:Q=,稱為濃度商。Q<K反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,v正>v逆Q=K反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài),v正=v逆Q>K反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,v正<v逆(3)判斷可逆反應(yīng)的熱效應(yīng)7.(2020北京,10,3分)一定溫度下,反應(yīng)I2(g)+H2(g)2HI(g)在密閉容器中達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(I2)=0.11mmol·L-1、c(H2)=0.11mmol·L-1、c(HI)=0.78mmol·L-1。相同溫度下,按下列4組初始濃度進(jìn)行實(shí)驗(yàn),反應(yīng)逆向進(jìn)行的是()ABCDc(I2)/mmol·L-11.000.220.440.11c(H2)/mmol·L-11.000.220.440.44c(HI)/mmol·L-11.001.564.001.56(注:1mmol·L-1=10-3mol·L-1)答案C8.(2021山東淄博一模,14)(雙選)向某恒容密閉容器中充入等物質(zhì)的量的PCl3(g)和Cl2(g),發(fā)生如下反應(yīng):PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)。測(cè)得不同溫度下PCl3(g)的轉(zhuǎn)化率α與時(shí)間的關(guān)系如圖所示。其速率方程為v正=k正·c(PCl3)·c(Cl2),v逆=k逆·c(PCl5)(k是速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。下列說法錯(cuò)誤的是()A.該反應(yīng)的ΔH<0B.M點(diǎn):>C.升高溫度,k正增大的倍數(shù)大于k逆增大的倍數(shù)D.T1時(shí),若平衡體系中c(Cl2)=0.25mol·L-1,則=18答案CD9.(2021全國(guó)甲,28,14分)二氧化碳催化加氫制甲醇,有利于減少溫室氣體二氧化碳。回答下列問題:(1)二氧化碳加氫制甲醇的總反應(yīng)可表示為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)該反應(yīng)一般認(rèn)為通過如下步驟來實(shí)現(xiàn):①CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41kJ·mol-1②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2=-90kJ·mol-1總反應(yīng)的ΔH=kJ·mol-1;若反應(yīng)①為慢反應(yīng),下列示意圖中能體現(xiàn)上述反應(yīng)能量變化的是(填標(biāo)號(hào)),判斷的理由是。

(2)合成總反應(yīng)在起始物n(H2)/n(CO2)=3時(shí),在不同條件下達(dá)到平衡,設(shè)體系中甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x(CH3OH),在t=250℃下的x(CH3OH)~p、在p=5×105Pa下的x(CH3OH)~t如圖所示。①用各物質(zhì)的平衡分壓表示總反應(yīng)的平衡常數(shù),表達(dá)式Kp=;

②圖中對(duì)應(yīng)等壓過程的曲線是,判斷的理由是

;

③當(dāng)x(CH3OH)=0.10時(shí),CO2的平衡轉(zhuǎn)化率α=,反應(yīng)條件可能為或。

答案(1)-49AΔH1為正值,ΔH2和ΔH為負(fù)值,反應(yīng)①活化能大于反應(yīng)②的(2)①②b總反應(yīng)ΔH<0,升高溫度時(shí)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變小③33.3%5×105Pa,210℃9×105Pa,250℃10.(2021湖北,19,14分)丙烯是一種重要的化工原料,可以在催化劑作用下,由丙烷直接脫氫或氧化脫氫制備。反應(yīng)Ⅰ(直接脫氫):C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)ΔH1=+125kJ·mol-1反應(yīng)Ⅱ(氧化脫氫):C3H8(g)+O2(g)C3H6(g)+H2O(g)ΔH2=-118kJ·mol-1(1)已知鍵能:E(C—H)=416kJ·mol-1,E(H—H)=436kJ·mol-1,由此計(jì)算生成1mol碳碳π鍵放出的能量為kJ。

(2)對(duì)于反應(yīng)Ⅰ,總壓恒定為100kPa,在密閉容器中通入C3H8和N2的混合氣體(N2不參與反應(yīng)),從平衡移動(dòng)的角度判斷,達(dá)到平衡后“通入N2”的作用是;在溫度為T1時(shí),C3H8的平衡轉(zhuǎn)化率與通入氣體中C3H8的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的關(guān)系如圖a所示,計(jì)算T1時(shí)反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)Kp=kPa(以分壓表示,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),保留一位小數(shù))。

圖a圖b(3)在溫度為T2時(shí),通入氣體分壓比為p(C3H8)∶p(O2)∶p(N2)=10∶5∶85的混合氣體,各組分