1、 高考资源网（） 您身边的高考专家2020届高考二轮复习强化卷八：化学反应速率与平衡综合1、二氧化硫和氮氧化物都是常见的大气污染物，回答下列相关问题。 某温度下氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时，涉及如下反应： i2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g) H 10 其平衡常数为K1ii2NO2(g)NaCl(s)NaNO3(s)ClNO(g) H20 其平衡常数为K2（1）现有反应4NO2(g)2NaCl(s)2NaNO3(s)2NO(g)Cl2(g)，则此反应的平衡常数K3_（用K1、K2表示），反应热H3_（用H1、H2表示）。 （2）为研究不同条件对反应ii的影响，在恒温条件下，
2、向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO2和足够的NaCl(s)，10min时反应ii达到平衡。测得平衡时NO2的转化率1(NO2) 50%，则： 10min内v(ClNO)_，平衡常数K2_； 若其它条件不变，使反应在恒压条件下进行，平衡时NO2转化率为2(NO2)，则：1(NO2)_2(NO2)（填“”“ c() c() c(H+) = c(OH-)Cc(Na) c()+c() +c(H2SO3)Dc(OH-) c()c(H2SO3)c(H+)（4）工业上也可以用Na2SO3溶液吸收SO2，并用电解法处理吸收后所得溶液以实现吸收液的回收再利用，装置如图所示，则工作一段时间后，阴极区溶液的
3、pH_（填“增大”“减小”或“不变”）； 写出阳极的电极反应式_。2、氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题： （1）图1是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图（a、b均大于0），请写出该反应的热化学方式_；（2）图2是实验室在三个不同条件的密闭容器中合成氨时，N2的浓度随时间的变化曲线(以a、b、c 表示）。已知三个条件下起始加入浓度均为：c(N2)=0.1molL1，c(H2)=0.3molL1;合成氨的反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g) H ”“=”或“c()c(H)c(OH) Bc()c(Cl)c(OH)c(H)Cc()
4、c(H)c(Cl)c(OH) Dc()c(Cl)c(H)c(OH)3、二甲醚又称甲醚，简称 DME，熔点-141.5，沸点-24.9，与石油液化气(LPG)相似，被誉为“21世纪的清洁燃料”。 由合成气(CO、H2)制备二甲醚的反应原理如下：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) H1= -90.0kJmo l -12 CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) H2= -20.0kJmo l -1回答下列问题：（1）已知:H2O(1) =H2O(g) H= +44.0kJ/mol，若由合成气(CO、H2) 制备 1mol CH3OCH3(g)，且生成 H2O(1)，其热化学方程
5、式为_ _。（2）有人模拟该制备原理：500K时，在2L的密闭容器中充入2mol CO和6mol H2，5min达到平衡，平衡时测得c(H2)=1.8mo lL-1， c(CH3OCH3)=0.2mo lL-1，此时 CO的转化率为_。用 CH3OH 表示反应的速率是_mo lL-1m i n -1，可逆反应的平衡常数 K2=_。（3）在体积一定的密闭容器中发生反应，如果该反应的平衡常数 K2 值变小，下列说法正确的是_ _。A. 平衡向正反应方向移动 B. 平衡移动的原因是升高了温度C. 达到新平衡后体系的压强不变 D. 容器中 CH3OCH3 的体积分数减小（4）一定条件下在恒温恒容的密闭
6、容器中，按不同投料比充入 CO(g)和 H2(g)进行反应，平衡时 CO(g)和 H2(g)的转化率如图所示，则a=_ (填数值)。4、催化重整不仅可以得到合成气(CO和),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:(1)催化重整反应为:。已知:该催化重整反应的_。有利于提高平衡转化率的条件是_(填标号)。A.高温低压B.低温高压C.高温高压D.低温低压某温度下,在体积为2L的容器中加入2mol 、1mol 以及催化剂进行重整反应,达到平衡时的转化率是50%,其平衡常数为_。(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:积碳反应消碳反应7517
7、2活化能/催化剂X3391催化剂Y4372由上表判断,催化剂X_Y(填“优于”或“劣于”),理由是_。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如下图所示。升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是_(填标号)。A.、均增加B.减小、增加C.减小、增加D.增加的倍数比增加的倍数大在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为,(k为速率常数)。在定时,不同下积碳量随时间的变化趋势如下图所示，则从大到小的顺序为_。5、研究等大气污染气体的处理具有重要意义。(1)已知: 可将部分氮的氧化物还原为N2。反应I ： 反应
8、II ： 则反应 的_ 。(2)一定条件下，将与以体积比置于密闭容器中发生反应II，下列能说明反应达到平衡状态的是_。a.体系压强保持不变 b.容器中气体密度保持不变c.混合气体颜色保持不变 d.每消耗2mol的同时生成1mol(3)温度为T、容积为10L的恒容密闭容器中，充入1mol和0.5 mol发生反应： 实验测得生成的体积分数 随着时间的变化曲线如图所示:达到平衡状态时，的转化率为_，该温度下反应的平衡常数_。其它条件保持不变，再向上述平衡体系中充入各0.2mol，此时_ (填“”“或“=);降温时,该反应的平衡常数将_(填“变大”“变小”或“不变”)。2.利用图乙所示装置,证明上述反
9、应的可逆性。闭合电键K,立即观察到电流计指针发生偏转,此时盐桥中的K+由右向左移动,则石墨电极为电池的_(填“正极”或“负极”),银电极的电极反应式为_。3.高铁酸盐在水溶液中有四种含铁微粒。25 时,它们的物质的量分数随pH的变化如图丙所示。为获得尽可能纯净的高铁酸盐,应控制pH的最小值为_。的电离常数分别为K1=2.51 10-2、K2=4.16 10-4、K3=5.01 10-8,当pH=6时,溶液中=_。 答案以及解析1答案及解析：答案：（1）；2H2-H1（2）0.0025mol/(Lmin)；10 （3）AC（4）增大；-2e-+H2O=+3H+解析： 2答案及解析：答案：（1）
10、CO(g)NO2(g)=CO2(g)NO (g) H=a-b kJmol1（2）40%升高温度；因为加入催化剂能缩短达到平衡的时间，但化学平衡不移动，所以b、a两条件下达到平衡时N2的浓度相同（3）bc，说明积碳速率abc，由可知，一定时，积碳速率与成反比，故。 5答案及解析：答案：(1) -227 (2)ac (3)60% 3.375 (4)一定不是 BC (5)a b起始压强大于a，说明其温度高于a，而该反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，SO3体积分数减小解析： (1)已知:反应I:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) H=-746kJmol-1；反应II：4CO(g
11、)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) =-1200kJmol-1。根据盖斯定律，由(-) 可得反应NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)，所以其=-1200 kJmol-1 -(-746kJmol-1) =-227 kJmol-1；(2)一定条件下，将NO2与CO以体积比1:2置于密闭容器中发生反应II，该反应的正反应是气体分子数减少的反应。a.体系压强保持不变，说明各组分的物质的量保持不变；b.由于气体的质量和体积始终不变，所以容器中气体密度保持不变；c.混合气体颜色保持不变，说明各组分的浓度保持不变；d.每消耗2molNO2的同时生成1molN2，不能说明正反应速率和逆反
12、应速率相等。综上所述，能说明反应达到平衡状态的是ac；(3)由图中信息可知，达到平衡状态时，CO2体积分数为0.4，n(CO2)=（1mol+0.5mol）0.4=0.6mol，则SO2的变化量是0.3mol，其转化率为60%。各组分CO、SO2、CO2、S的平衡浓度分别为0.04mol/L、0.02 mol/L、0.06 mol/L、0.03 mol/L，该温度下反应的平衡常数K=3.375；其它条件保持不变，再向上述平衡体系中充入SO2(g)、CO(g)、S(g)、CO2(g)各0.2mol，此时Qc=v(逆)；(4)由于该反应是放热反应，平衡常数随温度升高而减小，所以其平衡转化率随温度升
13、高而减小，温度越低NO的平衡转化率越大。A点对应的温度低、反应速率较慢，NO的转化率小于B点，所以A点尚未达到平衡状态，故A点NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率；催化剂不变则活化能不变，B点之后，NO转化率降低的原因可能是副反应增多或催化剂活性降低，选BC； (5) a和b平衡时，SO3体积分数较大的是a，判断的依据是：由图可知，b起始压强大于a，由于容器体积相同、起始投料相同，说明其温度高于a ，而该反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，SO3体积分数减小。 6答案及解析：答案：1.NH3+ CO2+H2O=NH4HCO3（或NH3H2O+CO2=NH4HCO3）;降低吸收过程中氨水
14、的挥发，促进氨水对CO2的吸收2.8CO2（g）+25H2（g）=C8H18（1）+16H2O（1）H=-1 627 kJ.mol-1;5/163. ;0.16 molL.-1 min-17 Mpa;合成二甲醚的总反应为气体分子数减少的反应，压强越大，二甲醚的平衡收率越大;增大CO浓度，消耗更多的反应体系中的水，促进反应;的平衡正向移动，增大了产品的平衡收率解析：1.用氨水吸收过量的CO2，反应的化学方程式为NH3+CO2 +H2O=NH4HCO3（或NH3H2O + CO2=NH4HCO3）。在用氨水吸收前，烟气需冷却至15.5-26.5 是为了降低吸收过程中氨水的挥发，促进氨水对CO2的吸
15、收。2.由盖斯定律知，8CO2（g）+25H2（g）=C8H18（1）+16H2O（1）H=25H1-H2 =25 （-285.8 kJmol-1）-（-5 518 kJmol-1）=-1 627 kJmol-1。若CO2和H2恰好完全反应，且只生成C5及以上的烃类物质和水，则CO2与H2的物质的量之比最小时，即生成C5H12，反应的化学方程式为5CO2 +16H2C5H12 + 10H2O，所以CO2与H2的物质的量之比不低于16。（3）Qc=1.86 v（逆）。由某时刻各物质的浓度可推出起始时甲醇的浓度c（CH3OH）=0.44 molL-1+0.6 molL-12=1.64 molL-1
16、，设10 min后达到平衡时生成CH3OCH3的浓度为x molL-1,则2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)某时刻浓度/（molL-1） 0.44 0.6 0.6起始浓度/（molL-1） 1.64 0 0转化浓度/（molL-1） 2x x x平衡浓度/（molL-1） 1.64-2x x x该反应在此温度下的平衡常数K=400，则有=400，结的x=0.8,所以经10 min反应达到平衡，该时间内的平均反应速率v(CH3OH)=(20.8)/10 molL-1min-1=0.16 molL-1min-1。由题给信息可知，合成二甲醚的总反应为气体分子数减少的反应，其他条件不
17、变时，压强越大，二甲醚的平衡收率越大，所以曲线e对应的压强为7 MPa。由反应可知，增大CO浓度，消耗更多的反应体系中的水，促进反应的平衡正向移动，增大了产品的平衡收率。 7答案及解析：答案：1. Fe2+ +Ag+Fe3+ +Ag；76%；变大；2.正极；Ag-e-=Ag+；3. 8；5.01 10-2解析：1. 室温时，向初始浓度为0.1 molL-1的Fe（NO3）2溶液中加入AgNO3固体，Fe2+与Ag+在溶液中可发生反应：Fe2+ +Ag+Fe3+Ag。根据A点坐标数值知，当c（Ag+）=1.0 molL-1时，c（Fe3+）=0.076 molL-1，设Fe2+的转化率为x，则：
18、 Fe2+Ag+Fe3+Ag起始浓度/（molL-1） 0.1 0转化浓度/（molL-1） 0.1x 0.1x平衡浓度/（molL-1） 0.1-0.1x 0.1x由0.1x=0.076,则x=0.076/0.1100%=76%。升高温度，溶液中Fe2+的转化率减小，则平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，H0；降温时，平衡向正反应方向移动，该反应的平衡常数将变大。2.图乙中装置为原电池，银作负极，石墨作正极，原电池放电时，盐桥中K+向正极移动，负极上银失电子生成银离子，电极反应式为Ag-e-=Ag+。3.根据pH和含铁微粒的物质的量分数之间的关系图可知，为获得尽可能纯净的高铁酸盐，要求溶液中只含有高铁酸根离子，则pH8。的电离常数分别为K1=2.51 10-2、K2=4.16 10-4、K3=5.01 10-8，当pH=6时，溶液中=(5.01 10-8)/10-6=5.0110-2。 高考资源网版权所有，侵权必究！
