高考化学考前疑难易错专练七.docx
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高考化学考前疑难易错专练七
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疑难易错专练（七）
（建议用时50分钟）
一、选择题
1.化学反应4A（s）+3B（g）
2C（g）+D（g）,经2min,B的浓度减少0.6mol·L-1,对此反应速率的表示正确的是（ ）
A.用A表示的反应速率是0.4mol·L-1·min-1
B.分别用B、C、D表示的反应速率其比值是3∶2∶1
C.2min末的反应速率用B表示是0.3mol·L-1·min-1
D.2min内,v正（B）和v逆（C）表示的反应速率的值都是逐渐减小的
【解析】选B。
物质A是固体,不能用A表示该反应的反应速率,A错误;速率之比等于化学计量数之比,v（B）∶v（C）∶v（D）=3∶2∶1,B正确;2min末的反应速率为即时速率,0.3mol·L-1·min-1是用B表示2min内的平均速率,C错误;B是反应物,浓度降低,C是生成物,浓度增大,D错误。
2.（2019·全国卷Ⅲ）下列实验不能达到目的的是（ ）
选项
目的
实验
A
制取较高浓度的次氯酸溶液
将Cl2通入碳酸钠溶液中
B
加快氧气的生成速率
在过氧化氢溶液中加入少量MnO2
C
除去乙酸乙酯中的少量乙酸
加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液
D
制备少量二氧化硫气体
向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸
【解析】选A。
Cl2+H2O
HCl+HClO,HClO酸性比碳酸弱,但比HC
强,通入碳酸钠溶液后会发生反应HClO+C
HC
+ClO-,不能提高次氯酸浓度,应将氯气通入碳酸氢钠溶液中制取高浓度次氯酸溶液,A错误。
MnO2对过氧化氢的分解反应起催化的作用,在过氧化氢溶液中加入少量MnO2,能够加快氧气的生成速率,B正确。
乙酸乙酯中的乙酸与碳酸钠反应生成易溶于水的乙酸钠,乙酸乙酯与水互不相溶,分液可以除去乙酸乙酯中混有的乙酸,C正确。
向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸,发生反应H2SO4+Na2SO3
Na2SO4+SO2↑+H2O,而且浓硫酸的溶解过程中放出大量热,促进SO2挥发,可用于制备少量二氧化硫气体,D正确。
3.（2020·郑州模拟）某探究小组利用反应CH3COCH3（丙酮）+Br2
CH3COCH2Br（1-溴丙酮）+HBr来研究反应物浓度对反应速率v（Br2）的影响,速率快慢通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。
在一定温度下,获得如下实验数据:
实验
序号
初始浓度c/mol·L-1
溴颜色消失所
需时间t/s
CH3COCH3
HCl
Br2
①
0.80
0.20
0.0010
290
②
1.60
0.20
0.0010
145
③
0.80
0.40
0.0010
145
④
0.80
0.20
0.0020
580
根据实验数据分析,欲使v（Br2）增大,下列措施中不可行的是（ ）
A.增大c（CH3COCH3）
B.增大c（Br2）
C.增大c（HCl）
D.同时增大c（CH3COCH3）和c（HCl）
【解析】选B。
对比①、②两组数据可知,增大c（CH3COCH3）,溴颜色消失所需时间缩短,即v（Br2）增大,故A项可行。
对比①和④两组数据可知,当Br2的浓度变为原来的2倍时,溴全部反应所需时间变为原来的2倍,根据化学反应速率的公式v（Br2）=
可知,增大溴的浓度,化学反应速率不变,故B项不可行。
对比①、③两组数据,当HCl浓度增大时,溴颜色消失所需时间缩短,即v（Br2）增大,故C项可行。
根据上述分析知D项显然是可行的。
4.在一个不传热的固定容积的密闭容器中,发生可逆反应mA（g）+nB（g）
pC（g）+qD（g）,当m、n、p、q为任意整数时,反应达到平衡的标志是（ ）
①体系的压强不再改变
②体系的温度不再改变
③各组分的浓度不再改变
④各组分的质量分数不再改变
⑤反应速率v（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）=m∶n∶p∶q
⑥单位时间内mmolA断键反应,同时pmolC也断键反应
⑦体系的密度不再变化
A.③④⑤⑥ B.②③④⑥
C.①③④⑤D.③④⑥⑦
【解析】选B。
因为m+n与p+q的关系不确定,故无法确定该反应是否是体积改变的反应,故①不一定是平衡状态;因容器是“不传热的固定容积的密闭容器”,反应过程中,体系中的温度应随时间发生变化,当温度不变时达到平衡状态;各组分的浓度不再改变和各组分的质量分数不再改变,反应都一定是平衡状态;速率之比等于方程式的化学计量数之比是恒定的,不论反应是否达到平衡状态都存在这一关系,故⑤不一定是平衡状态;单位时间内mmolA断键反应,则说明有pmolC生成（同时pmolC也断键反应）,故⑥能说明反应已达平衡状态;⑦体系的总质量和总体积始终不变,体系的密度始终不变,故⑦不能说明反应已达平衡状态。
5.常压下羰基化法精炼镍的原理为:
Ni（s）+4CO（g）
Ni（CO）4（g）。
230℃时,该反应的平衡常数K=2×10-5。
已知:
Ni（CO）4的沸点为42.2℃,固体杂质不参与反应。
第一阶段:
将粗镍与CO反应转化成气态Ni（CO）4;
第二阶段:
将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230℃制得高纯镍。
下列判断正确的是（ ）
A.增加c（CO）,平衡向正向移动,反应的平衡常数增大
B.第一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度,选50℃
C.第二阶段,Ni（CO）4分解率较低
D.该反应达到平衡时,v生成[Ni（CO）4]=4v生成（CO）
【命题意图】本题主要考查化学反应速率和化学平衡的相关知识,意在考查学生对平衡常数的影响因素、外界条件对化学平衡的影响、平衡标志的判断等知识的掌握及应用能力。
【解析】选B。
平衡常数只与温度有关,与浓度无关,A错误;50℃时,Ni（CO）4以气态存在,有利于分离,从而促使平衡正向移动,B正确;230℃时,Ni（CO）4分解的平衡常数为
=5×104,可知分解率较高,C错误;平衡时,4v生成[Ni（CO）4]=
v生成（CO）,D错误。
6.（2020·河南南阳模拟）已知NO和O2转化为NO2的反应机理如下:
①2NO（g）
N2O2（g）（快） ΔH1<0 平衡常数K1
②N2O2（g）+O2（g）
2NO2（慢） ΔH2<0 平衡常数K2
下列有关说法正确的是（ ）
A.2NO（g）+O2（g）
2NO2（g）的ΔH=-（ΔH1+ΔH2）
B.2NO（g）+O2（g）
2NO2（g）的平衡常数K=
C.反应②的速率大小决定2NO（g）+O2（g）
2NO2（g）的反应速率
D.反应过程中的能量变化可用如图表示
【解析】选C。
根据盖斯定律分析,①+②即可得到反应,2NO（g）+O2（g）
2NO2（g）,故反应热为ΔH=（ΔH1+ΔH2）,A错误;因为反应2NO（g）+O2（g）
2NO2（g）为①+②的结果,所以其平衡常数K=K1·K2,B错误;反应慢的速率决定总反应速率,所以反应②的速率大小决定2NO（g）+O2（g）
2NO（g）的反应速率。
7.在体积恒定的密闭容器中,一定量的SO2与1.25molO2在催化剂作用下加热到600℃发生反应:
2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g） ΔH<0。
30s气体的物质的量减少0.45mol时反应达到平衡,在相同的温度下测得气体压强为反应前的80%。
下列有关叙述正确的是（ ）
A.达到平衡时,气体的密度是反应前的80%
B.将平衡混合气体通入过量BaCl2溶液中,得到沉淀的质量为209.7g
C.该温度下的平衡常数为101.25L·mol-1
D.0～30s时SO3生成速率为3.0×10-2mol·L-1·s-1
【解析】选B。
气体的物质的量减少0.45mol时,根据反应方程式可知,有
0.45mol的氧气参加反应,设二氧化硫起始的物质的量为amol,利用三段式分析,
2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）
起始（mol）a1.250
转化（mol）0.90.450.9
平衡（mol）a-0.90.80.9
根据压强之比等于物质的量之比有
=80%,所以a=1。
A项,该反应前后气体的质量不变,容器的体积不变,气体的密度始终不变,错误;B项,平衡混合气体中三氧化硫的物质的量为0.9mol,与氯化钡反应生成硫酸钡的质量为209.7g,正确;C项,根据平衡常数K=
而该反应中容器的体积未知,无法计算平衡常数,错误;D项,该反应中容器的体积未知,无法计算SO3生成速率,错误。
二、非选择题
8.合成氨工业的核心反应:
N2（g）+3H2（g）
2NH3（g） ΔH=QkJ·mol-1。
反应过程中能量变化如图所示,回答下列问题:
（1）在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化:
E1________,E2________。
（填“增大”“减小”或“不变”）
（2）在500℃、2×107Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5molN2和
1.5molH2,充分反应后,放出的热量________（填“<”“>”或“=”）46.2kJ,理由是______________________________ __。
（3）下列关于该反应的说法中,正确的是________（填字母）。
A.ΔH>0,ΔS>0B.ΔH>0,ΔS<0
C.ΔH<0,ΔS>0D.ΔH<0,ΔS<0
（4）将0.45molH2（g）和0.15molN2（g）放入1L密闭容器中,在500℃、2×107Pa下达到平衡,测得N2为0.10mol,H2为0.30mol,NH3为0.10mol。
则该条件下达到平衡时H2的转化率为________。
该温度下的平衡常数K=__。
若升高温度,K值________（填“增大”“减小”或“不变”）。
（5）在上述（4）反应条件的密闭容器中,欲提高合成氨的转化率,下列措施可行的是________（填字母）。
A.向容器中按原比例再充入原料气
B.向容器中充入惰性气体
C.改变反应的催化剂
D.分离出氨
【解析】
（1）在反应体系中加入催化剂,降低了活化能,故E1和E2均减小。
（3）根据题给的图象可以看出合成氨的反应为放热反应,故ΔH<0;又因为合成氨的反应为气体体积减小的反应,故ΔS<0。
（4）根据“三段法”进行计算:
N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）
起始浓度（mol·L-1）:
0.150.450
改变浓度（mol·L-1）:
0.050.150.10
平衡浓度（mol·L-1）:
0.100.300.10
故达到平衡时H2的转化率为
×100%=33.3%。
该温度下,平衡常数K=
=3.7;若升高温度,平衡向逆反应方向移动,故K值将减小。
（5）向容器中按原比例再充入原料气,相当于增大压强,平衡正向移动;分离出氨气,平衡正向移动;而向容器中再充入惰性气体、改变反应的催化剂均不能使平衡发生移动。
答案:
（1）减小 减小
（2）< 此反应为可逆反应,0.5molN2和1.5molH2不可能完全反应,所以放出的热量小于46.2kJ
（3）D
（4）33.3% 3.7 减小
（5）AD
9.硫酸是基础化工的重要产品,硫酸的消费量可作为衡量一个国家工业发展水平的标志。
生产硫酸的主要反应为SO2（g）+
O2（g）
SO3（g）。
（1）恒温恒容下,平衡体系中SO3的体积分数φ（SO3）和y与SO2、O2的物质的量之比[n（SO2）/n（O2）]的关系如图1,则b点n（SO2）/n（O2）=________;y为________（填字母）。
A.平衡常数
B.SO3的平衡产率
C.O2的平衡转化率
D.SO2的平衡转化率
（2）Kp是以各气体平衡分压代替浓度平衡常数Kc中各气体的浓度的平衡常数。
在400～650℃时,Kp与温度T（K）的关系为lgKp=
-4.6455,则在此条件下SO2转化为SO3反应的ΔH________（填“>0”或“<0”）。
（3）①该反应的催化剂为V2O5,其催化反应过程为
SO2+V2O5
SO3+V2O4 K1
O2+V2O4
V2O5 K2
则在相同温度下2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）的平衡常数K=________（以含K1、K2的代数式表示）。
②V2O5加快反应速率的原因是________________________________________,
其催化活性与温度的关系如图2。
（4）在7.0%SO2、11%O2、82%N2（数值均为气体体积分数）时,SO2平衡转化率与温度、压强的关系如图3,则列式计算460℃、1.0atm下,SO2（g）+
O2（g）
SO3（g）的Kp=________（已知:
各气体的分压=总压×各气体的体积分数）。
（5）综合第（3）、（4）题图给的信息,工业生产最适宜的温度范围为________,压强通常采用常压的原因是__ _____________________________。
【解析】
（1）根据图1可知,随着n（SO2）/n（O2）的逐渐增大,φ（SO3）逐渐增大,当两者恰好完全反应时,φ（SO3）达到最大值;随着n（SO2）/n（O2）的继续增大,φ（SO3）又逐渐减小,故b点n（SO2）/n（O2）=2。
温度不变,平衡常数不变,A不符合题意;随着n（SO2）/n（O2）的逐渐增大,φ（SO3）先逐渐增大后又逐渐减小,SO3的平衡产率也是先增大后逐渐减小,B不符合题意;随着n（SO2）/n（O2）的逐渐增大,平衡不断向正反应方向移动,O2的平衡转化率逐渐增大,C不符合题意;随着n（SO2）/n（O2）的逐渐增大,平衡不断向正反应方向移动,但是SO2的平衡转化率逐渐减小,D符合题意。
（2）lgKp=
-4.6455,随着温度T的增大而减小,则Kp随着温度T的增大而减小,说明升高温度,平衡逆向移动,正反应为放热反应。
（3）①根据盖斯定律,将两方程式相加后再乘以2得2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）,则K=（K1×K2）2。
②催化剂降低反应的活化能,活化分子百分数增大,有效碰撞几率提高,反应速率加快。
（4）各气体的分压=总压×各气体的体积分数,起始时SO2的分压为0.070atm,O2的分压为0.11atm,SO3的分压为0atm,平衡时,SO2的分压为0.070×（1-0.97）atm=0.0021atm,O2的分压为（0.11-0.070×0.97×
）atm≈0.076atm,SO3的分压为0.070×0.97atm=0.0679atm,Kp=
≈117。
（5）根据图2,催化剂在500℃左右催化活性最高,根据图3,增大压强,SO2的平衡转化率增大不明显,常压下SO2的平衡转化率已经很高,再增大压强,对设备要求较高。
答案:
（1）2 D
（2）<0
（3）①（K1×K2）2
②降低反应的活化能,活化分子百分数增大,有效碰撞几率提高
（4）117
（5）400～500℃ 常压下SO2的平衡转化率已经很高,再增大压强,对设备要求较高
10.CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2）,还对温室气体的减排具有重要意义。
回答下列问题:
（1）CH4-CO2催化重整反应为:
CH4（g）+CO2（g）
2CO（g）+2H2（g）。
已知:
C（s）+2H2（g）
CH4（g）
ΔH=-75kJ·mol-1
C（s）+O2（g）
CO2（g）
ΔH=-394kJ·mol-1
C（s）+
O2（g）
CO（g）
ΔH=-111kJ·mol-1
有利于提高CH4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2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为________mol2·L-2。
（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:
①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.K积、K消均增加
B.v积减小、v消增加
C.K积减小、K消增加
D.v消增加的倍数比v积增加的倍数大
②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p（CH4）·[p（CO2）]-0.5（k为速率常数）。
在p（CH4）一定时,不同p（CO2）下积碳量随时间的变化趋势如图所示,则pa（CO2）、pb（CO2）、pc（CO2）从大到小的顺序为__________________。
【解析】
（1）将题目给出的热化学方程式依次编为序号①、②、③,则将③×2-①-②就得出催化重整的反应,因此催化重整反应的ΔH=-111kJ·mol-1
×2+394kJ·mol-1+75kJ·mol-1=247kJ·mol-1。
由于此反应为吸热的气体体积增大的反应,因此可以采用升高温度、降低压强的方法提高平衡转化率。
CH4（g）和CO2（g）的起始浓度分别为1mol·L-1和0.5mol·L-1,CO2的转化率为50%,因此转化的CO2浓度为0.5mol·L-1×50%=0.25mol·L-1。
因此有
CH4（g）+CO2（g）
2CO（g）+2H2（g）
起始浓度（mol·L-1）10.500
转化浓度（mol·L-1）0.250.250.50.5
平衡浓度（mol·L-1）0.750.250.50.5
因此反应的平衡常数为K=
=
=
（2）①由于催化剂的活性因积碳反应降低,因此应该使积碳反应尽可能减少或降低其速率,同时使消碳反应尽可能增多或加快其反应速率。
根据题目给出的表格可以得出积碳反应的活化能催化剂X<催化剂Y,消碳反应的活化能催化剂X>催化剂Y,因此催化剂X劣于催化剂Y。
积碳反应和消碳反应的ΔH大于0,因此升高温度二者的化学平衡常数均增加,反应的速率均加快。
②从图中可以看出相同时间时积碳量a>b>c,即生成速率a>b>c,根据速率方程可以得知速率与p（CO2）成反比,因此pc（CO2）>pb（CO2）>pa（CO2）。
答案:
（1）A
（2）①劣于 相对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小;而消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大 A、D
②pc（CO2）>pb（CO2）>pa（CO2）
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