高考化学易错点16化学反应速率和化学平衡模拟题训练含答案Word文档格式.docx
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①该反应ΔH_______0(填“>
”、“<
”或“=”)
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是____________。
(填字母)
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变
b.1molCO2生成的同时有3molH—H键断裂
c.CO2的转化率和H2的转化率相等
d.混合气体的密度保持不变
③反应CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),在起始温度(T1℃)、体积相同(2L)的两密闭容器中,改变条件,反应过程中部分数据见下表:
反应时间
CO2/mol
H2/mol
CH3OH/mol
H2O/mol
反应Ⅰ:
恒温恒容
0min
2
6
10min
4.5
20min
1
30min
反应Ⅱ:
绝热恒容
反应Ⅰ,前10min内的平均反应速率v(CH3OH)=____________。
达到平衡时,反应Ⅰ、Ⅱ对比:
平衡常数K(I)____________K(II)(填“>
”或“=”);
平衡时CH3OH的浓度c(I)____________c(II)(填“>
”或“=”)。
【答案】4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)△H=-1100.2kJ·
mol-150%aPa<
ab0.025mol·
L-1·
min-1>
>
2.工业废气、汽车尾气排放出的SO2、NOx等,是形成雾霾的重要因素。
霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子形成的烟雾。
(1)NOx和SO2在空气中存在下列平衡:
2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)△H=-113.0kJ·
mol-1,2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)△H=-196.6kJ·
mol-1,SO2通常在二氧化氮的存在下,进一步被氧化,生成SO3。
①写出NO2和SO2反应的热化学方程式为__________________________。
②随温度升高,该反应化学平衡常数变化趋势是____________。
(填“增大”或“减小”或“不变”)
(2)提高2SO2+O2
2SO3反应中SO2的转化率,是减少SO2排放的有效措施。
①T温度时,在1L的密闭容器中加入2.0molSO2和1.0molO2,5min后反应达到平衡,二氧化硫的转化率为50%,该温度下反应的平衡常数K=_______。
②在①中条件下,反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2的转化率提高的是_________(填字母)。
a.温度和容器体积不变,充入1.0molHeb.温度和容器体积不变,充入1.0molO2
c.在其他条件不变时,减少容器的体积d.在其他条件不变时,升高体系温度
(3)汽车尾气是氮氧化物的一个主要来源。
汽缸中生成NO的反应为:
N2(g)+O2(g)
2NO(g)△H>
汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO的排放量越大,其原因是_______________。
(4)研究人员在汽车尾气系统中装置催化转化剂,可有效降低NOx的排放。
①写出用CO还原NO生成N2的化学方程式____________________。
②在实验室中模仿此反应,在一定条件下的密闭容器中,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况和n(NO)/n(CO)比例变化情况如下图。
为达到NO转化为N2的最佳转化率,应该选用的温度和n(NO)/n(CO)比例分别为________、________;
该反应的∆H________0(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g)△H=-41.8kJ·
mol-1减小2L/molbc升高温度,反应速率加快,平衡向正向移动,则NO的排放量单位时间内增多2NO+2CO
N2+2CO2900Kn(NO)/n(CO)=1∶1>
②从图中看,900K、n(NO)/n(CO)=1∶1时,NO转化为N2的转化率最大。
当n(NO)/n(CO)一定时,温度升高,NO转化率增大。
故正反应吸热、∆H>0。
3.化石燃料燃烧时会产生SO2进入大气,有多种方法可用于SO2的脱除。
(1)NaClO碱性溶液吸收法。
工业上可用NaClO碱性溶液吸收SO2。
①反应离子方程式是__________________________________________。
②为了提高吸收效率,常用Ni2O3作为催化剂。
在反应过程中产生的四价镍和原子氧具有极强的氧化能力,可加快对SO2的吸收。
该催化过程的示意图如下图所示:
a.过程1的离子方程式是Ni2O3+ClO-=2NiO2+Cl-,则过程2的离子方程式______。
b.Ca(ClO)2也可用于脱硫,且脱硫效果比NaClO更好,原因是______________。
(2)碘循环工艺也能吸收SO2降低环境污染,同时还能制得氢气,具体流程如下:
则碘循环工艺的总反应为___________________________________________。
【答案】ClO-+SO2+2OH-=Cl-+SO42-+H2O2NiO2+ClO-=Ni2O3+Cl-+2OCa2+与SO42—结合生成难溶的CaSO4有利于反应的进行SO2+2H2O
H2SO4+H2
硫与水发生氧化还原反应生成硫酸和氢气,反应方程式为:
SO2+2H2O
H2SO4+H2。
4.红矾钠(Na2Cr2O7·
2H2O)是重要的化工原料,工业上用铬铁矿(主要成分是FeO·
Cr2O3)制备红矾钠的过程中会发生如下反应:
4FeO(s)+4Cr2O3(s)+8Na2CO3(s)+7O2(g)
8Na2CrO4(s)+2Fe2O3(s)+8CO2(g) ΔH<
(1)如图为上述反应的浓度—时间图像,由图像判断反应进行至t2时刻时,改变的条件是_________________________,如图为上述反应的速率—时间图像,表示上述反应在t1时达到平衡,在t2时因改变某个条件而使曲线发生变化。
由图判断,t2时刻曲线变化的原因可能是________(填写序号)。
a.升高温度b.加催化剂c.通入O2d.缩小容器体积
(2)工业上可利用上述反应的副产物CO2来生产甲醇:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)。
①一定温度下,在容积为1L的密闭容器中,充入2molCO2和4molH2,一段时间后达到平衡,测得CH3OH的物质的量浓度为1mol/L,则该温度下此反应的平衡常数为_________,某时刻测得CO2、H2、CH3OH和H2O的物质的量分别为2mol,1mol,1mol,1mol,则这一时刻v(正)___________v(逆)
②在T1温度时,将1molCO2和3molH2充入一密闭容器中,充分反应达到平衡后,CO2转化率为α,则容器内的压强与起始压强之比为_______________。
【答案】降低温度b1>
(2-α)∶2
5.I.二甲醚(DME)水蒸气重整制氢是一种有效解决氢源的方案,其包含的化学反应有:
(1)已知某些化学键的键能数据如下表所示:
请据此书写二甲醚(DME)水蒸气重整制氢的总反应的热化学方程式:
_____。
(2)对于反应①,一定温度下,在一个2L的恒压密闭容器中充人0.1molCH3OCH3(g)和0.2molH2O(g)发生该反应,经过10min反应达到平衡,此时CH3OCH3(g)与CH30H(g)的分压之比为3:
4,则用CH3OH(g)表示的平均反应速率为_________用分压计算表示该反应的平衡常数Kp=______保留两位小数)。
(提示:
某气体分压=总压×
(3)将中间产物CH3OH氧化可制得HCOOH。
常温下,已知HCOOH的电离常数Ka=1.8×
10,,则物质的量浓度相同的HCOOH与HCOONa的混合溶液中,各粒子浓度(不含H2O)由大到小的顺序是_____。
(4)已知反应:
HCOOH(过量)+K2C2O4=KHC2O4+HCOOK;
KHC2O4+CH3COOK=K2C2O4+CH3COOH。
H2C204的一、二级电离常数分别记为K1、K2,HCOOH、CH3COOH的电离常数分别记为K3、K4,则K1、K2、K3、K4从大到小的排列顺序为____。
Ⅱ.图是一种正在投入生产的大型蓄电系统。
左右两侧为电解质储罐,中央为电池,电解质通过泵不断在储罐和电池间循环;
电池中的左右两侧为电极,中间为离子选择性膜;
放电前,被膜隔开的电解质为Na2S2和NaBr3,放电后,分别变为Na2S4和NaBr。
(1)写出电池放电时,负极的电极反应式:
(2)电池中离子选择性膜宜采用_____(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
(3)已知可溶性硫化物在溶液中能与硫单质反应,生成可溶性的多硫化物Na2Sx。
若通过加入FeCl3与Na2S,溶液作用获得单质S,其离子方程式为_____。
【答案】
(1)CH3OCH3(g)+3H2O(g)=2CO2(g)+6H2(g)
H3=+289.98KJ/mol
(2)0.004mol.L-1.min-1(3)0.17。
(4)c(HCOO-)>
c(Na+)>
c(HCOOH)>
c(H+)>
c(OH-)(5)K1>
K3>
K2>
K4(6)2S22--2e-=S42-(7)阳(8)2Fe3++Sx2-=2Fe2++xS
0.17。
6.工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气:
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),某研究小组分别在体积均为2
L的恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其发生反应,相关数据如下:
容器
编号
温度
/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡的时间/min
达平衡时体系能量的变化/kJ
CO
H2O
CO2
H2
①
650
0.4
5
16.4kJ
②
4
t1
Q1kJ
③