高考化学异构异模复习考案习题专题83综合运用 Word版含答案文档格式.docx
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2.臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),若反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图象作出的判断正确的是( )
A
B
升高温度,平衡常数减小
0~3s内,反应速率为
v(NO2)=0.2mol·
L-1
续表
C
D
t1时仅加入催化剂,平衡正向移动
达平衡时,仅改变x,则x为c(O2)
答案 A
解析 A项,由图象可知,该可逆反应的正反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,正确;
v(NO2)=
=
=0.2mol·
L-1·
s-1,B项错误,单位不对;
使用催化剂可加快反应速率,但不能使平衡发生移动,C项错误;
D项,若x为c(O2),则O2浓度增大,NO2的转化率减小,与图象不符,D项错误。
3.在一定温度下,将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中,发生反应X(g)+Y(g)2Z(g)ΔH<
0,一段时间后达到平衡。
反应过程中测定的数据如下表:
t/min
2
4
7
9
n(Y)/mol
0.12
0.11
0.10
A.反应前2min的平均速率v(Z)=2.0×
10-3mol/(L·
min)
B.其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前v(逆)>
v(正)
C.该温度下此反应的平衡常数K=1.44
D.其他条件不变,再充入0.2molZ,平衡时X的体积分数增大
答案 C
解析 A项,反应前2min的平均反应速率v(Y)=
=2.0×
min),由反应方程式可知v(Y)∶v(Z)=1∶2,则v(Z)=4.0×
min);
B项,ΔH<
0,该反应的正反应为放热反应,其他条件不变,降低温度时,平衡向正反应方向移动,达到新平衡前v(正)>
v(逆);
C项,该温度下7min时反应已达平衡,若设在此过程中Y消耗的物质的量为Δn,则
X(g) + Y(g) 2Z(g)
始 0.16mol0.16mol0
变 ΔnΔn2Δn
平 0.10mol0.10mol2Δn
Δn=0.16mol-0.10mol=0.06mol
平衡常数K=
=1.44;
D项,该反应前后气体总体积不变,压强对平衡没有影响,再充入0.2molZ,达到的新平衡状态与原平衡等效,故X体积分数不变。
4.Bodensteins研究了下列反应:
2HI(g)H2(g)+I2(g)
在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:
20
40
60
80
120
x(HI)
1
0.91
0.85
0.815
0.795
0.784
0.60
0.73
0.773
0.780
(1)根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为________。
(2)上述反应中,正反应速率为v正=k正x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为________(以K和k正表示)。
若k正=0.0027min-1,在t=40min时,v正=________min-1。
(3)由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用下图表示。
当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为________(填字母)。
答案
(1)
(2)k正/K 1.95×
10-3
(3)A、E
解析
(1)设开始加入的HI为xmol,达平衡时转化的HI是amol,则
2HI(g)H2(g) + I2(g)
开始/molx00
转化/mola
平衡/molx-a
所以
=0.784,得a=0.216x,K=
。
(2)达平衡时,v正=v逆,k正x2(HI)=k逆x(H2)x(I2),k逆=
=k正/K。
v正=k正x2(HI),在40min时,x(HI)=0.85,所以v正=0.0027min-1×
0.85×
0.85=1.95×
10-3min-1。
(3)升高温度,正、逆反应速率都增大,但平衡正向移动,HI的物质的量分数减小,H2的物质的量分数增大,分析题图,反应重新达到平衡时,相应的点分别是A、E。
5.研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)
K1ΔH1<
0(Ⅰ)
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)K2 ΔH2<
0(Ⅱ)
(1)4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=________(用K1、K2表示)。
(2)为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl2,10min时反应(Ⅱ)达到平衡。
测得10min内v(ClNO)=7.5×
10-3mol·
min-1,则平衡后n(Cl2)=________mol,NO的转化率α1=________。
其他条件保持不变,反应(Ⅱ)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α2________α1(填“>
”“<
”或“=”),平衡常数K2________(填“增大”“减小”或“不变”)。
若要使K2减小,可采取的措施是___________。
(3)实验室可用NaOH溶液吸收NO2,反应为2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O。
含0.2molNaOH的水溶液与0.2molNO2恰好完全反应得1L溶液A,溶液B为0.1mol·
L-1的CH3COONa溶液,则两溶液中c(NO
)、c(NO
)和c(CH3COO-)由大到小的顺序为________。
(已知HNO2的电离常数Ka=7.1×
10-4mol·
L-1,CH3COOH的电离常数Ka=1.7×
10-5mol·
L-1)
可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是________。
a.向溶液A中加适量水 b.向溶液A中加适量NaOH
c.向溶液B中加适量水d.向溶液B中加适量NaOH
(2)2.5×
10-2 75% >
不变 升高温度
(3)c(NO
)>
c(NO
c(CH3COO-) bc
解析 本题考查化学平衡常数之间的关系、化学平衡计算及盐的水解等。
(1)根据盖斯定律2(Ⅰ)-(Ⅱ)可得总反应:
K=
,K1=
,K2=
,故K=
(2)反应生成ClNO的浓度为c(ClNO)=7.5×
min-1×
10min=7.5×
10-2mol·
L-1。
2NO(g) + Cl2(g)2ClNO
起始(mol·
L-1):
0.1 0.05 0
转化(mol·
7.5×
10-2 3.75×
10-2 7.5×
10-2
平衡(mol·
2.5×
10-2 1.25×
故平衡时Cl2的物质的量为1.25×
L-1×
2L=2.5×
10-2mol;
NO的转化率为
×
100%=75%。
该反应是气体计量数减小的反应,恒压条件下,有利于平衡向正反应方向移动,故NO的转化率提高。
但是温度不变,平衡常数不变。
该反应是放热反应,若使平衡常数减小,必然是升高温度,平衡逆向移动。
(3)醋酸的电离常数比HNO2小,即CH3COOH的酸性比HNO2弱,则NO
的水解程度小于CH3COO-,HNO3是强酸,NO
不水解,故离子浓度关系为c(NO
c(CH3COO-)。
A溶液pH小于B溶液。
a项对A溶液稀释,溶液的pH降低。
b项向A中加入NaOH能够使溶液的pH增大,可能与溶液B的pH相等。
c项对B溶液稀释,溶液的pH降低,可能达到与A相等。
d项向B中加入NaOH,二者的pH差异增大。
6.反应AX3(g)+X2(g)AX5(g)(ΔH<
0)在容积为10L的密闭容器中进行。
起始时AX3和X2均为0.2mol。
反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示。
(1)列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)=________。
(2)图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)由大到小的顺序为________(填实验序号);
与实验a相比,其他两组改变的实验条件及判断依据是:
b___________、c______________。
(3)用p0表示开始时总压强,p表示平衡时总压强,α表示AX3的平衡转化率,则α的表达式为______________;
实验a和c的平衡转化率:
αa为________、αc为________。
=1.7×
10-4mol·
min-1
(2)b>
c>
a 加入催化剂;
反应速率加快,但平衡状态没有改变 温度升高;
反应速率加快,平衡向逆反应方向移动(或反应容器的容积和起始物质的量未改变,但起始总压强增大)
(3)α=2×
50% 40%
解析 本题主要考查了化学反应速率的计算、化学平衡图象、外界条件对平衡的影响及转化率的计算等。
(1)开始时n0=0.4mol,总压强为160kPa,平衡时总压强为120kPa,则
,解得n=0.40mol×
=0.30mol,
AX3(g) + X2(g) AX5(g)
起始时n0/mol:
0.200.200
平衡时n/mol:
0.20-x0.20-xx
故(0.20-x)+(0.20-x)+x=0.30,x=0.10。
v(AX5)=
min-1。
(2)横坐标代表达到平衡所用的时间,时间越短,达到平衡时的反应速率越快,故为b>
a;
b和a达到平衡时的压强一样,但是b达到平衡用的时间短,故b加入