高考化学三轮冲刺专题提升练习卷化学反应速率与化学平衡原理.docx

1、高考化学三轮冲刺专题提升练习卷化学反应速率与化学平衡原理化学反应速率与化学平衡原理12017年11月联合国气候大会在德国波恩开幕，CO2的回收利用再一次提上了日程。I利用CO2制取丙烯(C3H6)(1)用CO2催化加氢可制取丙烯的原理为:3CO2(g)+9H2(g) C3H6(g)+6H2O(g) H。已知热化学方程式如下2C2H6(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) H1;2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) H2;H2O(g)=H2O(l) H3;则制取丙烯反应的H= _(用H1、H2、H3表示)。(2)以稀磷酸为电解质溶液，以石墨为电极，利用太阳能电池将CO2转化为丙

2、烯的工作原理如下图所示。电解池中的交换膜为_ :(填“阴”或“阳)离子交换膜，通过交换的离子是_(填离子符号)。阴极的电极反应为_。II.利用CO2制取二甲醚(CH3OCH3)(3)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)。已知一定条件下，该反应中CO2的平衡转化率随温度、投料比n(H2)/n(CO2)的变化曲线如下左图:在其他条件不变时，在右图中画出平衡时CH3OCH3的体积分数随投料比n(H2)/n(CO2)交化的曲线图_。某温度下将2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入容积为2L的密闭容器中，反应到达平

3、衡时改变压强和温度，平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数变化情况如下图所示，关于温度和压强的关系判断正确的是_。AP4P3P2P1 B .T4T3T2T1 CP1P2P3P4 DT1T2T3T4.III利用CO2制取甲醇(CH3OH)用CO2催化加氢制取甲醇的反应为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H=-b kJmol1(b0)。T时，将 1 mol CO2和4molH2充入的密闭溶液中，测得H2的物质的量随时间变化如图中实线所示(4)不能证明该反应达到化学平衡状态的是_。A气体的总压强不变BCH3 OH(g)和H2O(g)的物质的量之比不变C混合气体的密度不

4、再不变D单位时间内断裂3NA个HH健同时形成2NA个C=O键(5)仅改变某个反应条件再进行两次实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线I、II所示。曲线对应的实验条件改变是_。【答案】 3H31/2H19/2H2 阳 H+ 3CO2+18e+18H+=C3H6+6H2O （大致方向正确既可以给分，但与3对应的必须是最高点） CD BC 增大压强（或增大CO2的浓度）2CO2的大量排放不仅会造成温室效应还会引起海水中富含二氧化碳后酸度增加，可能会杀死一些海洋生物，甚至会溶解掉部分海床，从而造成灾难性的后果。所以二氧化碳的吸收和利用成为当前研究的重要课题。（1）工业上以CO2与H2为原料合成甲

5、醇，再以甲醇为原料来合成甲醚。已知：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） H12CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g） H2=-24.5 kJmol12CO2（g）+6H2（g） CH3OCH3（g）+3H2O（g） H3=-122.5 kJmol1甲醇的电子式为_；H1=_kJmol-1（2）某科研小组探究用活性炭处理汽车尾气的可行性，在T1体积为2L的恒温密闭容器中进行了实验，并根据实验数据绘制了如下图像，其中X代表NO浓度变化，Y代表N2和CO2浓度变化：若15min，后升高到一定温度，达到新平衡后容器中N2、CO2、NO的浓度之比为1：1：3，到达到新平

6、衡时CO2的反应速率与图中a点相比较，速率_(填“增大”、“减小”或“不变”)，此时平衡常数K与T1相比_(填“增大”、“减小”或“不变”)。T1时该反应的平衡常数为_。如上图所示，若15min后改变了一个条件，t时刻建立新的平衡，b点坐标(0.6，t)，c点坐标(0.3，t)。则改变的条件可能是_(填序号)。a扩大容器体积 b升高温度 c使用合适催化剂 d移走部分NO（3）已知：H2CO3的电离常数Ka1=4.410-7，Ka2=510-11。25时若用1L 1mol L-1的NaOH溶液吸收CO2，当溶液中c(CO32-)：c(H2CO3)=2200，此时该溶液的pH值为_。（4）以熔融K

7、2CO3为电解质的甲醚燃料电池，具有能量转化率高，储电量大等特点，则该电池的负极电极反应式为_。【答案】 49 增大 减小 4 ad 10 CH3OCH312e6CO32=8CO23H2O3TiO2和TiCl4均为重要的工业原料。已知：.TiCl4(g)+O2(g)TiO2(s)+2Cl2(g) H1=-175.4kJmol-1.2C(s)+O2(g)2CO(g) H2= -220.9kJmol-1 请回答下列问题：（1）TiCl4(g)与CO(g)反应生成TiO2(s)、C(s)和氯气的热化学方程式为_。升高温度，对该反应的影响为_。（2）若反应的逆反应活化能表示为EkJmol-1，则E_2

8、20.9(填“”“ 0.008 molL-1min-1 20% D L2 (1， )4CO、CO2是火力发电厂释放出的主要尾气，它们虽会对环境造成负面影响，但也是重要的化工原料，其回收利用是环保领域研究的热点课题。（1）CO 与Cl2在催化剂的作用下合成光气(COCl2)。某温度下，向2L 的密闭容器中投入一定量的CO与Cl2，在催化剂的作用下发生反应：CO(g)+Cl2(g)COCl2(g) H=a kJ/ mol。反应过程中测定的部分数据如下表：t/ minn (CO) /moln (Cl2) /mol01.200.6010.9020.8040.20反应从开始到2min 末这一段时间内的平

9、均速率v(COCl2)=_mol/(Lmin)。在2min4min 间，v (Cl2) 正_v (Cl2)逆（填“”、“”或“=”），该温度下K=_。已知X、L可分别代表温度或压强，图1表示L不同时，CO的转化率随X的变化关系。L代表的物理量是_；a_0（填“”、“”或“=”）。（2）在催化剂作用下NO和CO 可转化为无毒气体：2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) H已知： N2(g)+O2 (g)=2NO(g) H1= +180.0kJ/mol 2C(s)+O2 (g)=2CO (g) H2= -221.0 kJ/mol2C(s)+2O2 (g)=2CO2 (g) H3= -

10、787.0 kJ/mol则H=_。研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。某同学设计了三组实验（实验条件已经填在下面的实验设计表中）。实验的设计目的是_。实验编号T（）NO初始浓度 (mol L-1)CO初始浓度 (mol L-1)催化剂的比表面积(m2 g-1)2801.2010-35.8010-3822801.2010-35.8010-31243501.2010-35.8010-3124（3）在强酸性的电解质水溶液中，惰性材料作电极，电解CO2可得到多种燃料，其原理如图2 所示。b 为电源的_（填“正”或“负”）极，电解时，生成丙烯的电极反应式是_。侯氏制碱法

11、中可利用CO2、NH3、NaCl等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱。已知H2CO3 的Ka1=4.310-7 molL-1、Ka2=5.610-11 molL-1，NaHCO3溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_ 【答案】 0.1 = 5 压强 c(HCO3-)c(OH-)c(H+)c(CO32-)5氮的化合物在生产生活中广泛存在。(1)氯胺（NH2Cl）的电子式为_。可通过反应NH3(g)Cl2(g)=NH2Cl(g)HCl(g)制备氯胺，已知部分化学键的键能如右表所示（假定不同物质中同种化学键的键能一样），则上述反应的H=_。化学键键能/(kJmol-1)N-H391.3Cl-Cl2

12、43.0N-Cl191.2H-Cl431.8NH2Cl与水反应生成强氧化性的物质，可作长效缓释消毒剂，该反应的化学方程式为_。(2)用焦炭还原NO的反应为：2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g)，向容积均为1L的甲、乙、丙三个恒容恒温（反应温度分别为400、400、T）容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO，测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示：t/min04080120160n(NO)（甲容器）/mol2.001.501.100.800.80n(NO)（乙容器）/mol1.000.800.650.530.45n(NO)（丙容器）/mol2.001.451.001.0

13、01.00该反应为_（填“放热”或“吸热”）反应。乙容器在200min达到平衡状态，则0200min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)=_。(3)用焦炭还原NO2的反应为：2NO2(g)+2C(s) N2(g)+2CO2(g)，在恒温条件下，1molNO2和足量C发生该反应，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：A、B两点的浓度平衡常数关系：Kc(A)_Kc(B)（填“”或“”或“=”）。A、B、C三点中NO2的转化率最高的是_（填“A”或“B”或“C”）点。计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=_（Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分

14、数）。【答案】 +11.3kJ/mol-1 NH2ClH2ONH3HClO或NH2Cl2H2ONH3H2OHClO 放热 0.003molL-1min-1 = A 2MPa6氨在工农业生产中应用广泛，可由N2、H2合成NH3。（1）天然气蒸汽转化法是前获取原料气中H2的主流方法。CH4经过两步反应完全转化为H2和CO2，其能量变化示意图如下：结合图像，写出CH4通过蒸汽转化为CO2和H2的热化学方程式_。（2）利用透氧膜，一步即获得N2、H2，工作原理如图所示（空气中N2与O2的物质的量之比按41计）起还原作用的物质是_。膜I侧所得气体=2，CH4、H2O、O2反应的化学方程式是_。（3）甲小

15、组模拟工业合成氨在一恒温恒容的密闭容器中发生如下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H 0。t1时刻到达平衡后，在t2时刻改变某一条件，其反应过程如图所示，下列说法正确的是_A、两过程到达平衡时，平衡常数：KKB、两过程到达平衡时，NH3的体积分数：T2T1 在 T2、 60Mpa 时A点未达到平衡时的体积分数,反应向正向进行,所以 v(正)v(逆) 0.043(MPa)-2或 0.0427(MPa)-27.砷（As）是第四周期A族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题：（1）画出砷的原子结构示意图_。（2）工业上常将含

16、砷废渣（主要成分为As2S3）制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式_。该反应需要在加压下进行，原因是_。（3）已知：As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) H1H2(g)+O2(g)=H2O(l) H22As(s)+O2(g) =As2O5(s) H3则反应As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的H =_。（4）298 K时，将20 mL 3x molL1 Na3AsO3、20 mL 3x molL1 I2和20 mL NaOH溶液混合，发生反应：(aq)+I2(aq)+2OH(aq)(aq)+2I(aq)+ H2O(

17、l)。溶液中c()与反应时间（t）的关系如图所示。下列可判断反应达到平衡的是_（填标号）。a溶液的pH不再变化bv(I)=2v()cc()/c()不再变化dc(I)=y molL1tm时，v正_ v逆（填“大于”“小于”或“等于”）。tm时v逆_ tn时v逆（填“大于”“小于”或“等于”），理由是_。若平衡时溶液的pH=14，则该反应的平衡常数K为_。【答案】（1） （2）2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S 增加反应物O2的浓度，提高As2S3的转化速率 （3）2H1-3H2-H3 （4）ac 大于 小于 tm时生成物浓度较低 8.丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制

18、备。回答下列问题：（1）正丁烷（C4H10）脱氢制1-丁烯（C4H8）的热化学方程式如下：C4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) H1已知：C4H10(g)+O2(g)= C4H8(g)+H2O(g) H2=119 kJmol1H2(g)+ O2(g)= H2O(g) H3=242 kJmol1反应的H1为_kJmol1。图（a）是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x_0.1（填“大于”或“小于”）；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是_（填标号）。A升高温度 B降低温度 C增大压强 D降低压强（2）丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器（氢气的作用是活化催化剂），出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图（b）为丁烯产率与进料气中n（氢气）/n（丁烷）的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是_。（3）图（c）为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590之前随温度升高而增大的原因可能是_、_；590之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_。【答案】（1）+123 小于 AD （2）氢气是产物之一，随着n(氢气)/n(丁烷)增大，逆反应速率增大（3）升高温度有利于反应向吸热方向进行 温度升高反应速率加快丁烯高温裂解生成短链烃类