1、12 化学反应速率与化学平衡综合题1、（北京市东城区示范校2011届高三3月份综合练习(零模)，26）最近科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下： （1）在合成塔中，若有2.2kgCO2与足量H2恰好完全反应，生成气态的水和甲醇，可放出2473.5kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式 。 （2）上述合成反应具有一定的可逆性，从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，而实际生产中采用300C的温度，其原因是 。 “绿色自由”构想技术流程中常包括物质和能量的“循环
2、利用”，上述流程中能体现“循环利用”的除碳酸钾溶液外，还包括 。 下列措施中能使n(CH3OH)n(CO2)增大的是_。A升高温度 B充入He(g)，使体系压强增大C将H2O(g)从体系中分离 D再充入1mol CO2和3mol H2（3）甲醇可制作燃料电池。写出以氢氧化钾为电解质的甲醇燃料电池负极反应式 。当电子转移的物质的量为 时，参加反应的氧气的体积是6.72L（标准状况下）。（4）常温下，0.1 mol/L KHCO3溶液的pH大于8，则溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为： 。答案：（共14分，每空2分） 2105Pa、300（1）CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(
3、g) H49.47kJmol-1（2）考虑到催化剂的催化活性，加快反应速率。高温水蒸气CD（3）CH3OH+8OH6e-CO32-+6H2O；1.2mol(4)c(K+)c(HCO3-)c(OH-)c(H+)c(CO32-)2（哈师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学2011年高三第一次联合模拟，28）氮及其化合物与我们的吃、穿、住、行、健康等都有着密切的联系，也是高中化学学习中重要的一部分。请回答下列问题： （1）一定条件下，向一个2L的密闭容器中充人2mo1N2和6molH2，反应达平衡时放出93kJ热量，生成NH3的浓度为1mol/L，试写出该反应的热化学方程式 。 （2）现有一支l0m
4、L的试管，充满NO倒置于水槽中，向试管中缓缓通A-定量氧气，当试管内液面稳定时，剩余气体2mL。则通入氧气的体积可能为 。 （3）一定条件下，某密闭容器中发生反应：4NH3（g）+5O2g） 4NO(g)+6H2O（g）。起始浓度（mol L-1）c（ NH3） c（ oz）c（ NO）c（ H20）甲1200乙2来源:Zxxk.Com400丙0.5xyz 恒温恒容下，平衡时NH，的转化率甲 乙。（填“”、“、”或“”） 恒温恒容下，若要使丙与甲平衡时各组分浓度相同，则x=_，y=_，z=_。 （4）向容积相同、温度分别为T1和T2的两个密闭容器中分别充入等量NO2，发生反应：2NO：（g）
5、N2O4（g）H 0。恒温恒容下反应相同时间后，分别测定体系中NO2的百分含量分别为a，和a2；已知T1c（NH+4）c（H+）c（OH-） Bc（NH+4）c（NO-3）c（OH-）c（H+） Cc（H+）=c（OH-） +c（NH3H2O） Dc（NH4+） +c（NH3H2O）=1.5c（NO-3）答案：（14分）（1）N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H93kJ/mol（3分）（2）6mL和9.5mL（2分）（3） （2分） 1.375，0.5，0.75（各1分）（4）D（2分）（5）AC（2分）3（2011年长春市高中毕业班第二次调研测试，27）.A、B、C、 D、 E五种溶液
6、分别是NaOH、 NH3H2O、 CH3COOH 、HCl 、NH4HSO4中的一种。常温下进行下列实验：将1 L pH=3的A溶液分别与0.001molL1 xL B溶液、0.001molL1 yL D溶液充分反应至中性，x、y大小关系为： yx；浓度均为0.1molL1A和E溶液，pH：AE；浓度均为0.1molL1C与D溶液等体积混合，溶液呈酸性。回答下列问题：（1）D是 溶液，判断理由是 。 (2) 用水稀释0.1 molL1B时，溶液中随着水量的增加而减小的是 (填写序号) ； ； c（H+）和c（OH-）的乘积 OH的物质的量（3）OH浓度相同的等体积的两份溶液A和E，分别与锌粉反
7、应，若最后仅有一份溶液中存在锌粉，且放出氢气的质量相同，则下列说法正确的是_(填写序号) 反应所需要的时间EA 开始反应时的速率AE参加反应的锌粉物质的量A=E 反应过程的平均速率 EA A溶液里有锌粉剩余 E溶液里有锌粉剩余（4）将等体积、等物质的量浓度B和C混合后溶液，升高温度（溶质不会分解）溶液pH随温度变化如右图中的_曲线(填写序号) 。（5）室温下，向0.01molL1 C溶液中滴加0.01molL1 D溶液至中性，得到的溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小的顺序为_。答案; （14分）（1）NaOH (2分) 中和酸性物质A只有NaOH、NH3H2O，物质的量的A与等物质的量浓度B
8、和D混合呈中性，D的用量少，说明D碱性比B的碱性强，所以D是NaOH。 (3分) （2） (2分) （3） (2分) （4） (2分) (5) c(Na) c(SO42)c(NH4)c(OH)=c(H) (3分)来源:学科网ZXXK【命题立意】考查电解质溶液之间的反应，涉及到强电解质、弱电解质的电离、盐类的水解及溶液的pH值、离子浓度大小的比较等知识。4、(北京市2011年门头沟区高三年级抽样测试理综，26) 科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。；H =92.4 kJ/molN2(g)+3H2(g)2NH3(g)目前合成氨的技术原理为： 该反应的能量变化如图所示。在反应体系中加入催化剂，反
9、应速率增大，E2的变化是： 。（填“增大”、“减小”或“不变”）。将一定量的N2(g)和H2(g)放入1L的密闭容器中，在500、2107Pa下达到平衡，测得N2为0.1 mol，H2为0.3 mol，NH3为0.1 mol。该条件下H2的转化率为 。欲提高容器中H2的转化率，下列措施可行的是 。A向容器中按原比例再充入原料气B向容器中再充入惰性气体C改变反应的催化剂D液化生成物分离出氨1998年希腊亚里士多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传导H+），从而实现了高转化率的电解法合成氨。其实验装置如图所示。阴极的电极反应式为 。根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常 压、光
10、照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3和TiO2）表面与水发生下列反应：2N2(g) +6H2O(l)4NH3(g) +3O2(g)；H = a kJ/mol进一步研究NH3生成量与温度关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下：来源:学_科_网Z_X_X_KT/K来源:学_科_网Z_X_X_K303313323NH3生成量/（106mol）4.85.96.0此合成反应的a_ 0。（填“大于”、“小于”或“等于”）N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；H =92.4 kJ/mol已知O2(g)+2H2(g)2H2O(l)；H =571.6 kJ/mol2N2(g)+6H2O(l)4NH3
11、(g) + 3O2(g)；H = kJ/mol则 NH4Cl溶液呈酸性，这是由于NH水解的缘故。则NH4Cl在重水（D2O）中水解的离子方程式是 。来源:学*科*网Z*X*X*K答案：（14分，每空2分) 减小 33.3% A D N2 + 6H+ + 6e- = 2NH3 大于 +1530.0 NH+ D2O NH3HDO + D+5 (宁夏银川一中2011届高三一模理综，25) 氮化硅是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得： CN2Si3N4CO来源:学,科,网来源:Zxxk.Com（1）补充并配平上述反应的化学方程式（填写化学式和化学计量数）。（2）该反应
12、的平衡常数表达式为K =_；升高温度时平衡常数减小，则其反应热DH_零(填“大于”、“小于”或“等于”)；若在一定温度下，当上述反应达到平衡时增加氮气的流量，平衡常数将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。（3）当制得14g Si3N4时，碳将 （填“得到”或“失去”） mol电子， 增加碳的用量时平衡 (填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。（4）氮化硅作为新型材料，具有耐高温、耐腐蚀、抗氧化、耐磨损等优异性能。但作为结构材料，它还存在抗机械冲击强度低、容易发生脆性断裂等缺点。为此工业上常以氮化硅作为基体，加入碳化硅作为添加剂来制造复合材料。以下属于复合材料的是 。A玻璃钢 B钢筋混凝
13、土 C聚苯乙烯塑料 D搪瓷来源:学科网ZXXK答案：（16分）每空2分(1)3SiO2，6，2，1，6 。（2）K = 小于 不变 （3）失去 1.2 不移动 (4)ABD6 (2011年安徽省“江南十校”高三联考理综，26) 将煤气化转化成合成气，然后通过一碳化工路线合成各种油品和石化产品是一碳化工的极为重要的领域，具有广阔的前景，在未来相当一段时期将成为一碳化工的主要领域。除去水蒸气后的水煤气含5559%的H2，1518%的CO，1113%的CO2，少量的H2S、CH4，除去H2S后，可采用催化或非催化转化技术，将CH4转化成CO，得到CO、CO2和H2的混合气体，是理想的合成甲醇原料气，
14、即可进行甲醇合成。水煤气法制甲醇工艺流程框图如下水煤气循环气粗甲醇净化及精脱硫精脱硫转 化合成气压缩甲醇合成甲醇精馏 甲醇（1）制水煤气的主要化学反应方程式为：C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g），此反应是吸热反应。来源:Z,xx,k.Com 此反应的化学平衡常数表达式为 ；下列能增大碳的转化率的措施是 ；A加入C（s） B加入H2O（g） C升高温度 D增大压强（2）将CH4转化成CO，工业上常采用催化转化技术，其反应原理为：CH4 (g)+3/2O2 (g)CO (g)+2H2O (g) H=519KJ/mol。工业上要选择合适的催化剂，分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验（其他
15、条件相同） X在T1时催化效率最高，能使正反应速率加快约3105倍； Y在T2时催化效率最高，能使正反应速率加快约3105倍； Z在T3时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1106倍；已知：T1T2T3，根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是 （填“X”或“Y”或“Z”），选择的理由是 ；（3）合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔，在催化剂作用下，进行甲醇合成，主要反应如下： 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)；H 90.8kJmol1，T4下此反应的平衡常数为160。此温度下，在密闭容器中加入CO、H2，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：来源:Z|xx|k.Com
16、物质H2COCH3OH浓度/（molL1）0.20.10.4 比较此时正、逆反应速率的大小：v正 v逆 （填“”、“。0.03 molL1min1。（3分）（4）提高原料利用率（或提高产量、产率亦可）。7 (广东省惠州市2011届高三模拟,23) 在密闭容器中，有下列反应： 有关该反应的叙述正确的是( ) A. 若混合气体中各成分的浓度不再变化，则该反应已达平衡状态 B. 将lmol和3mol充分反应达到平衡时，放出的热量小于92.4kJ C催化剂能缩短该反应达到平衡所需的时间，从而提高的转化率 D缩小容器的体积，v（正）增大、v（逆）减小，平衡向右移动8 （浙江省三校2011年高三联考试卷理
17、综，26）在一个装有可移动活塞的容器中进行如下反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)，反应达到平衡后，测得容器中含有N20.5mol，H20.2mol，NH30.2mol，总容积为1.0L。（1）如果达成此平衡前各物质起始的量有以下几种可能，其中不合理的是_：AN20.6mol，H20.5mol，NH30molBN20mol，H20mol，NH31.2molCN20.6mol/L，H20.5mol/L，NH30mol/L（2）求算此平衡体系的平衡常数K_；（3）平衡常数K只受温度的影响，与浓度、压强等因素无关，故可利用平衡常数来判断平衡是否移动及移动的方向。例如，上述平衡达成后用外力将活塞向内推至容积为0.5L并恢复原温度，则由于，可判断平衡将_（填“正向”、“逆向”或“不”）移动。（4）如果保持温度和压强不变，向上述平衡体系中加入0.18molN2，平衡将_（填“正向”、“逆向”或“不”）移动，理由是_。答案：版权所有：高考资源网()版权所有：高考资源网()
