1、化学反应速率与化学平衡1(2019年北京市顺义区高三第二次统练)研究表明，在催化剂a(或催化剂b)存在下，CO2和H2能同时发生两个平行反应，反应的热化学方程式如下：CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g)H153.7 kJ/molCO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)H241.2 kJ/mol某实验小组控制CO2和H2初始投料比为12.2。在相同压强下，经过相同反应时间测得的实验数据如下：实验编号T(K)催化剂CO2转化率(%)甲醇选择性(%)1543催化剂a12.342.32543催化剂b10.972.73553催化剂a15.339.14553催化剂b12.071.6
2、(备注)甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醇的百分比。下列说法不正确的是()A相同温度下，在该时刻催化剂b对CO2转化成CH3OH有较高的选择性B其他条件不变，升高温度反应中CO2转化为CH3OH平衡转化率增大C其他条件不变，增大反应体系压强反应中平衡常数不变D反应在无催化剂、有催化剂a和有催化剂b三种情况下能量示意图如下：解析：A.根据实验1和2、实验3和4的实验数据进行对比，相同温度下，催化剂b对CO2转化成CH3OH的数据较高，则催化剂b对CO2转化成CH3OH有较高的选择性，故A正确；B.反应为放热反应，其他条件不变，升高温度，反应向逆向移动，CO2转化为CH3OH平衡转化率减小，故B错
3、误；C.平衡常数与温度相关，温度不变，平衡常数不变。则其他条件不变，增大反应体系压强，反应中平衡常数不变，故C正确；D.从表中的数据分析，在催化剂b的作用下，甲醇的选择性更大，说明催化剂b对反应催化效果更好，催化剂能降低反应的活化能，说明使用催化剂b的反应过程中活化能更低，故D正确。答案：B2(2019年山东省济宁市高三第二次模拟考试)习近平主席在中央城镇化工作会议发出号召：“让居民望得见山、看得见水、记得住乡愁” 。消除含氮、硫、氯等化合物对大气和水体的污染对建设美丽家乡，打造宜居环境具有重要意义。(1)以HCl为原料，用O2氧化制取Cl2，可提高效益，减少污染。反应为：4HCl(g)O2(
4、g) 2Cl2(g)2H2O(g)H115.4 kJmol1，通过控制合适条件，分两步循环进行，可使HCl转化率接近100%。原理如图所示：过程的反应为：2HCl(g)CuO (s) CuCl2(s)H2O(g)H1120.4 kJmol1，过程反应的热化学方程式为_。(2)容积均为1 L的甲、乙两个容器，其中甲为绝热容器，乙为恒温容器相同温度下，分别充入0.2 mol的NO2，发生反应：2NO2(g) N2O4(g)H”“”或“”)。(3)水体中过量氨氮(以NH3表示)会导致水体富营养化。可用次氯酸钠除去氨氮，同时产生一种大气组成的气体。写出总反应化学方程式：_。EFH2O2FeOx法可用于
5、水体中有机污染物降解，其反应机理如图所示。则阴极附近Fe2参与反应的离子方程式为_。(4)工业上可用Na2SO3溶液吸收法处理SO2，25时用1 mol L 1的Na2SO3溶液吸收SO2，当溶液pH7时，溶液中各离子浓度的大小关系为_。(已知25时：H2SO3的电离常数Ka11.3102，Ka26.2108)解析：(1)4HCl(g)O2(g) 2Cl2(g)2H2O(g)H115.4 kJmol1，过程的反应为：2HCl(g)CuO(s) CuCl2(s)H2O(g)H1120.4 kJmol1，根据盖斯定律，将2得：过程反应的热化学方程式：2CuCl2(s)O2(g)=2CuO (s)2
6、Cl2(g)/H2125.4 kJmol1。(2)甲为绝热容器，2NO2(g) N2O4(g) H0，反应为放热反应，放出的热量对反应速率影响大，03 s内，甲容器中NO2的反应速率增大的原因是：03 s内温度升高对反应速率影响大于浓度降低的影响。相同温度下，分别充入0.2 mol的NO2，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)H0，达到平衡状态时二氧化氮浓度为0.02 mol/L， 2NO2(g) N2O4(g)起始量(mol/L)0.20变化量(mol/L)0.180.09平衡量(mol/L)0.020.09平衡常数K225。容积均为1 L的甲、乙两个容器，其中甲为绝热容器，乙为恒温容器，
7、相同温度下，分别充入0.2 mol的NO2，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)H0，甲容器中温度升高，平衡逆向进行，平衡常数减小，则K甲K乙，平衡逆向，移动，气体的物质的量增大，气体压强增大，则p(甲)p(乙)。(3)根据流程可知，NH3、NaClO是反应物，次氯酸、盐酸、氢氧化钠为中间产物，氯化钠、氮气和水是生成物，所以反应为：2NH33NaClO=N23NaCl3H2O。根据图示，阳极上Fe失去电子生成亚铁离子，阳极反应式为Fe2e=Fe2，阴极附近Fe2、H2O2与H反应，结合图中生成物可知离子反应为H2O2HFe2=Fe3H2OOH。(4)25时用1mol/L的Na2SO3 溶液吸收SO2，当溶液pH7 时，溶液中的溶质为Na2SO3 和NaHSO3，故c(Na)最大，c(H)c(OH)107mol/L，根据K26.2108，则0.62，即c(HSO3)c(SO32)，则有：c(Na)c(HSO3)c(SO32)c(H)c(OH)。答案：(1)2CuCl2(s)O2(g)=2CuO (s)2Cl2(g)H2125.4 kJmol1(2)反应放热，体系的温度升高，反应速率加快225(3)2NH33NaClO=N23NaCl3H2OH2O2HFe2=Fe3H2OOH(4)c(Na)c(HSO3)c(SO32)c(H)c(OH)
