10.在一密闭容器中进行反应:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)。
已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L。
当反应达到平衡时,可能存在的数据是( )
A.SO2为0.4mol/L、O2为0.2mol/L
B.SO3为0.25mol/L
C.SO2、SO3均为0.15mol/L
D.SO3为0.4mol/L
11.
在某温度下,某一密闭容器中,M、N、R三种气体浓度的变化如图a所示,若其它条件不变,当温度分别为T1和T2时,N的体积分数与时间关系如图b所示.则下列结论正确的是
A.该反应的热化学方程式M(g)+3N(g)
2R(g)△H>0
B.达到平衡后,若其他条件不变,减小容器体积,平衡向逆反应方向移动
C.达到平衡后,若其它条件不变,升高温度,正、逆反应速度均增大,M的转化率减小
D.达到平衡后,若其他条件不变,通入稀有气体,平衡一定向正反应方向移动
12.某温度下,CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)的平衡常数K=1.该温度下在体积均为1L的甲、乙两个恒容密闭容器中,投入CO(g)和H2O(g)的起始浓度及5min时的浓度如表所示.
甲
乙
起始浓度
5min时浓度
起始浓度
5min时浓度
c(CO)/mol/L
0.1
0.08
0.2
x
c(H2O)/mol/L
0.1
0.08
0.2
y
下列判断不正确的是( )
A.x=y=0.16
B.反应开始时,乙中反应速率比甲快
C.甲中0~5min的平均反应速率:
v(CO)=0.004mol/(L•min)
D.平衡时,乙中H2O的转化率是50%,c(CO)是甲中的2倍
13.
将一定量氨基甲酸铵(NH2COONH4)加入密闭容器中,发生反应NH2COONH4(s)
2NH3(g)+CO2(g)。
该反应的平衡常数的负对数(-lgK)值随温度(T)的变化曲线如图所示,下列说法错误的是
A.C点对应状态的平衡常数K(C)=10-3.638
B.该反应的△H>0
C.NH3的体积分数不变时,该反应一定达到平衡状态
D.30℃时,B点对应状态的v(正)<v(逆)
14.
已知反应A2(g)+2B2(g)
2AB2(g)△H<0,下列说法正确的是( )
A.达平衡后降低温度,混合气体平均相对分子质量减小
B.使用催化剂能加快反应速率,缩短达平衡所需的时间且提高A2的转化率
C.达平衡后升高温度并增大压强,有可能每一组分的百分含量都不改变,但平衡常数一定发生改变
D.达平衡后,降低温度或减小压强都有利于该平衡向正反应方向移动
15.
一定温度下,在三个恒容体积均为2.0L的容器中发生反应:
PCl5(g)
PCl3(g)+Cl2(g),下列说法正确的是
编号
温度(℃)
起始/mol
平衡/mol
达到平衡
所需时间/s
PCl5(g)
PCl3(g)
Cl2(g)
Ⅰ
320
0.40
0.10
0.10
t1
Ⅱ
320
0.80
t2
Ⅲ
410
0.40
0.15
0.15
t3
A.平衡常数K:
容器Ⅱ>容器Ⅲ
B.反应到达平衡时,PCl5的转化率:
容器Ⅱ>容器Ⅰ
C.反应到达平衡时,容器I中的平均速率为v(PCl5)=0.1/t1mol•L-1•s-1
D.起始时向容器Ⅲ中充入PCl50.30mol、PCl30.45mol和Cl20.10mol,则反应将向逆反应方向进行
16.下列有关说法不正确的是( )
A.反应NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH<0
B.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0
C.一定温度下,反应MgCl2(l)===Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0
D.常温下,反应C(s)+CO2(g)===2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0
第II卷(非选择题52分)
17.
(14分)高纯度的氢氧化镁广泛应用于医药、电力等领域.镁硅酸盐矿石可用于生产氢氧化镁,简要工艺流程如下:
己知1:
溶液I中除MgSO4外,还含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等离子
2:
几种金属阳离子的氢氧化物沉淀时的pH如下表所示:
Fe3+
Al3+
Fe2+
Mg2+
开始沉淀时
1.5
3.3
6.5
9.4
沉淀完全时
3.7
5.2
9.7
12.4
(1)Mg在周期表中的位置,Si的原子结构示意图为.
(2)向溶液I中加入X的作用是.
(3)向溶液I中加入的两种试剂先后顺序是(填化学式).
(4)加入H2O2溶液反应的离子方程式是.
(5)如图是溶液Ⅱ中Mg2+转化率随温度t的变化示意图:
①向溶液Ⅱ中加入氨水反应的离子方程式是.
②t1前Mg2+转化率增大的原因是;t1后Mg2+转化率下降的原因是(用化学方程式表示).
18.
(12分)已知A(g)+B(g)
C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:
温度/℃
700
800
830
1000
1200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K= ▲ ,△H ▲ 0(填“<”“>”“=”);
(2)830℃时,向一个5L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003mol·L-1·s-1,则6s时c(A)= ▲ mol·L-1,C的物质的量为 ▲ mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为 ▲ ,如果这时向该密闭容器中再充入1mol氩气,平衡时A的转化率为 ▲ ;
(3)判断该反应是否达到平衡的依据为 ▲ (填正确选项前的字母):
a.压强不随时间改变b.气体的密度不随时间改变
c.c(A)不随时问改变d.单位时间里生成C和D的物质的量相等
(4)1200℃时反应C(g)+D(g)
A(g)+B(g)的平衡常数的值为 ▲ 。
19.
I.NO2是大气污染的主要污染物之一;硝酸盐是水体污染的污染物之一。
(1)用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。
若9.2gNO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1mol,则反应的离子方程式是___________________________。
(2)电化学降解NO
的原理如图所示,电源正极为_____(填“a”或“b”);阴极电极反应式为_____________________________。
II.为应对全球石油资源日益紧缺,提高煤的利用效率,我国开发了煤制烯烃技术,并进入工业化试验阶段。
(1)煤气化制合成气(CO和H2)
已知:
C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)⊿H1=+131.3kJ•mol-1
C(s)+2H2O(g)==CO2(g)+2H2(g)⊿H2=+90kJ•mol-1
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是_______________。
(2)由合成气制甲醇
合成气CO和H2在一定条件下能发生如下反应:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。
在容积均为VL的甲、乙、丙三个密闭容器中分别充入amolCO和2amolH2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,在其他条件相同的情况下,实验测得反应均进行到tmin时CO的体积分数如图所示,此时三个容器中一定处在化学平衡状态的是______________________(填“T1”或“T2”或“T3”);该温度下的化学平衡常数为___________(用a、V表示)。
(3)由甲醇制烯烃
主反应:
2CH3OH
C2H4+2H2O………i
3CH3OH
C3H6+3H2O………ii
副反应:
2CH3OH
CH3OCH3+H2O……iii
某实验室控制反应温度为400℃,在相同的反应体系中分别填装等量的两种催化剂(Cat.1和Cat.2),以恒定的流速通入CH3OH,在相同的压强下进行两种催化剂上甲醇制烯烃的对比研究。
得到如下实验数据:
(选择性:
转化的甲醇中生成乙烯和丙烯的百分比)
①下列说法错误的是_____。
A.反应进行一段时间后甲醇的转化率下降,可能的原因是催化剂失活,工业生产中需定期更换催化剂
B.使用Cat.2反应2h后乙烯和丙烯的选择性下降,可能的原因是生成副产物二甲醚
C.使用Cat.1产生的烯烃主要为丙烯,使用Cat.2产生的烯烃主要为乙烯
D.不管使用Cat.1还是使用Cat.2,都能提高活化分子的百分数
②在上图中分别画出反应i在无催化剂、有Cat.1、有Cat.2三种情况下“反应过程——能量”示意图。
20.
(14分)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)SO2在烟尘的催化下形成硫酸的反应方程式是 .
(2)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 .
(3)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%,该反应的平衡常数是 .
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1.0molHe
b.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,改用高效催化剂
e.在其他条件不变时,升高体系温度
(4)工业上利用氯碱工业产品治理含二氧化硫的废气.如图是氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图。
①电解饱和食盐水的化学方程式是 .
②用溶液A吸收含二氧化硫的废气,其反应的离子方程式是 .
③用含气体B的阳极区溶液吸收含二氧化硫的废气,其反应的离子方程式是 .
21.
氨气是一种重要的化工产品,有广泛用途,工业上可以由氢气和氮气合成。
(1)已知键能:
N
N945kJ·mol-1,H-H436kJ·mol-1,N-H391kJ·mol-1。
①氮气、氢气合成氨的热化学方程式是______________。
②未使用催化剂时,逆反应的活化能Ea(逆)=______kJ·mol-1;使用催化剂之后正反应的总活化能为_______kJ·mol-1。
(2)下表是当反应器中按n(N2):
n(H2)=l:
3投料后,在200℃、400℃、600℃,反应达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随总压强的变化曲线。
①曲线a、b对应温度较高的是________(填“a”或“b”)
②实验室模拟工业合成氨,一定温度和压强下在1L密闭容器中通入5molN2、15molH2,10min后达到M点平衡状态,计算从反应开始至平衡时间段内的平均速率V(N2)___mol·L-1·min-1。
③关于工业合成氨的反应,下列叙述正确的是_______(填字母)。
A.分离出NH3后的原料气循环利用,可以提高H2的平衡转化率
B.使州催化剂能加快反应速率且提高H2的平衡转化率
C.上图中M、Q、R点平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)>K(R)
④列出R点平衡常数的计算式Kp=____(MPa)-2。
(用平衡分压代替平衡浓度计箅,分压=总压×物质的量分数。
不要求计算结果)
试卷答案
1.
D
【详解】不同的物质描述的反应速率,在比较快慢时,需转化为同种物质表示的速率,转化的依据是速率之比等于化学计量数之比。
A.
B.
=0.2
,所以
C.
=0.15
,所以
D.
,所以
综上所述,化学速率最快的是D,故选D。
2.
【题文】
恒温下,将1molN2和3molH2在体积为2L的容器中混合,发生如下反应:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),2s时测得NH3的体积分数为25%。
则下列说法中不正确的是( )
A.用N2浓度的减少表示的平均反应速率为0.2mol·L-1·s-1
B.2s时N2的转化率为40%
C.2s时混合气体中n(N2):
n(H2):
n(NH3)=3:
9:
4
D.2s时NH3的浓度为0.4mol·L-1
【答案】
A
【解析】
解析:
设N2转化了xmol
N2 + 3H2
2NH3
初始(mol)130
转化(mol)x3x2x
2s末(mol)1-x3-3x2x
=0.25,x=0.4mol
则v(N2)=
=0.1mol·L-1·s-1
N2的转化率=
×100%=40%
2s时混合气体N2、H2、NH3的物质的量分别为:
0.6mol,1.8mol,0.8mol,即n(N2)n(H2)n(NH3)=394。
2s时c(NH3)=
=0.4mol·L-1。
【标题】2018-2019学年高中化学人教版选修四巩固练习:
2-1化学反应速率和化学平衡
【结束】
3.
【题文】
把下列4种X的溶液分别加入4个盛有10mL2mol·L-1盐酸的烧杯中,均加水稀释到50mL,此时X与盐酸缓和地进行反应。
其中反应速率最大的是( )
A.20mL3mol·L-1的X溶液
B.20mL2mol·L-1的X溶液
C.10mL4mol·L-1的X溶液
D.10mL2mol·L-1的X溶液
【答案】
A
【解析】
解析:
稀释后溶液中X的浓度(盐酸浓度相等)分别为:
1.2mol·L-1、0.8mol·L-1、0.8mol·L-1、0.4mol·L-1。
反应物浓度越大,反应速率越大。
【标题】2018-2019学年高中化学人教版选修四巩固练习:
2-2影响化学反应速率的因素
【结束】
4.
【题文】
下列说法中正确的是( )
A.0.1mol·L-1盐酸和0.1mol·L-1硫酸与2mol·L-1NaOH溶液反应速率相同
B.大理石块和大理石粉与0.1mol·L-1盐酸反应的速率相同
C.等量的Mg粉、Al粉和0.1mol·L-1盐酸反应速率相同
D.0.1mol·L-1盐酸和0.1mol·L-1硝酸与相同形状和大小的大理石反应的速率相同
【答案】
D
【解析】
解析:
A选项是酸碱中和,硫酸的H+浓度是盐酸的2倍,所以速率不同。
B选项中大理石块与盐酸接触面小,反应慢。
C选项中Mg比Al活泼,反应速率快。
【标题】2018-2019学年高中化学人教版选修四巩固练习:
2-2影响化学反应速率的因素
【结束】
5.B
试题分析:
t3~t4阶段与t4~t5阶段正逆反应速率都相等,而t3~t4阶段为使用催化剂,如t4~t5阶段改变的条件为降低反应温度,平衡移动发生移动,则正逆反应速率不相等,则t4~t5阶段应为减小压强;反应中X的浓度变化为1mol/L-0.8mol/L=0.2mol/L,Z的浓度变化为0.6mol/L-0.3mol/L=0.3mol/L,则X、Z的化学计量数之比为2:
3,该反应为气体体积不变的反应,则Y为反应物,该反应为2X(g)+Y(g)
3Z(g),t5时为升高温度,平衡正向移动,说明正反应∆H>0。
A.X减少0.2mol/L,则Y减少0.1mol/L,则起始Y的浓度为0.1mol/L+0.4mol/L=0.5mol/L,起始物质的量为0.5mol/L×2L=1mol,故A正确;B.由上述分析可知,此温度下该反应的化学方程式为2X(g)+Y(g)
3Z(g)∆H>0,故B错误;C.若t0=0,t1=1
0s,则t0~t1
阶段的平均反应速率为v(Z)=
=0.03 mol/(L·s),故C正确;D.t3为使用催化剂,平衡不移动,t5时为升高温度,平衡正向移动,反应物X的转化率t6点比t3点高,故D正确;故选B。
6.D
试题分析:
A、根据图像,反应物总能量小于生成物的总能量,即此反应是吸热反应,故错误;B、催化剂降低活化能,对焓变无影响,故错误;C、催化剂降低活化能,正反应和逆反应的活化能都降低,故错误;D、氯酸钾受热分解是吸热反应,故正确。
7.D
【考点】真题集萃;化学反应速率的影响因素.
【分析】A、由表可知温度由318.2→328.2℃,在浓度相同的情况下
=0.4,由此解答;
B、由表可知温度由318.2℃→b,浓度由0.3mol/L→0.5mol/L,速率相等;
C、由表可知温度由328.2℃→b,在浓度相同的情况下,水解速率变小,所以温度降低;
D、温度越高反应速率越快,所以蔗糖浓度减少一半所需的时间不同,温度高的所需时间短.
【解答】解:
A、由表可知温度由318.2→328.2℃,在浓度相同的情况下
=0.4,所以a=
=6,故A正确;
B、由表可知温度由318.2℃→b,浓度由0.3mol/L→0.5mol/L,速率相等,都是1.80,所以v可能不变,故B正确;
C、由表可知温度由328.2℃→b,在浓度相同的情况下,水解速率变小,所以温度降低,所以温度b<318.2,故C正确;
D、温度越高反应速率越快,所以蔗糖浓度减少一半所需的时间不同,温度高的所需时间短,故D错误;
故选D.
【点评】本题考查较综合,涉及反应速率计算、影晌速率的因素分析等,侧重学生表格数据分析及计算能力的考查,注重对高考高频考点的训练,题目难度中等.
8.D
【详解】A选项,根据图像得出该反应在T2温度时达到化学平衡,故A错误;
B选项,升高温度,A%增加,平衡会向逆向反应方向移动,故B错误;
C选项,升高温度,平衡逆向移动,逆向是吸热反应,故C错误;
D选项,该反应在T2温度时达到化学平衡,故D正确。
综上所述,答案为D。
9.
【题文】
可逆反应aA(g)+bB(g)
cC(g)+dD(g) ΔH,同时符合下列两图中各曲线的是( )
A.a+b>c+d T1>T2 ΔH>0
B.a+b>c+d T1C.a+bT2 ΔH>0
D.a+b【答案】
B
【解析】
解析:
图甲中T2先达平衡,则T2>T1,T2→T1时,生成物浓度增大,说明温度降低平衡向正反应方向