三年高考化学试题分项专题 16 平衡原理综合应用Word版Word下载.docx

1、若提高反应温度至35，则N2O5（g）完全分解后体系压强p（35）_63.1 kPa（填“大于”“等于”或“小于”），原因是_。25时N2O4（g）2NO2（g）反应的平衡常数Kp=_kPa（Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数）。（3）对于反应2N2O5（g）4NO2（g）+O2（g），R.A.Ogg提出如下反应历程：第一步 N2O5NO2+NO3 快速平衡第二步 NO2+NO3NO+NO2+O2 慢反应第三步 NO+NO32NO2 快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_（填标号）。Av（第一步的逆反应）v（第二步反应）B反应的中间产物只有NO3C第

2、二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D第三步反应活化能较高2【2018新课标2卷】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） H=-75 kJC（s）+O2（g）=CO2（g） H=-394 kJC（s）+1/2O2（g）=CO（g） H=-111 kJ该催化重整反应的H=_ kJ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2 L的容器

3、中加入2 mol CH4、1 mol CO2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_mol2L2。（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：积碳反应CH4（g）=C（s）+2H2（g）消碳反应CO2（g）+C（s）=2CO（g）H/（kJmol1）75172活化能/（kJ催化剂X3391催化剂Y4372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（

4、v）的叙述正确的是_填标号）。AK积、K消均增加 Bv积减小，v消增加 CK积减小，K消增加 Dv消增加的倍数比v积增加的倍数大在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=kp（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_。3【2018新课标3卷】三氯氢硅（SiHCl3）是制备硅烷、多晶硅的重要原料。（1）SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体，遇潮气时发烟生成（HSiO）2O等，写出该反应的化学方程式_。（2）SiHCl3在催化剂作用下

5、发生反应：2SiHCl3（g）SiH2Cl2（g）+ SiCl4（g） H1=48 kJ3SiH2Cl2（g）SiH4（g）+2SiHCl3 （g） H2=30 kJ则反应4SiHCl3（g）SiH4（g）+ 3SiCl4（g）的H=_ kJ（3）对于反应2SiHCl3（g）SiH2Cl2（g）+SiCl4（g），采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。343 K时反应的平衡转化率=_%。平衡常数K343 K=_（保留2位小数）。在343 K下：要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是_；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施

6、有_、_。比较a、b处反应速率大小：a_b（填“大于”“小于”或“等于”）。反应速率=正逆=，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算a处=_（保留1位小数）。4【2018北京卷】近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：（1）反应：2H2SO4（l）2SO2（g）+2H2O（g）+O2（g） H1=+551 kJmol1反应：S（s）+O2（g）SO2（g） H3=297 kJ反应的热化学方程式：_。（2）对反应，在某一投料比时，两种压强下，H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。p2_p 1（填“”或“”），得出该结

7、论的理由是_。（3）I可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ii补充完整。iSO2+4I+4H+S+2I2+2H2OiiI2+2H2O+_+_+2 I（4）探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中，密闭放置观察现象。（已知：I2易溶解在KI溶液中）序号ABCD试剂组成0.4 molL1 KIa mol0.2 molL1 H2SO40.0002 mol I2实验现象溶液变黄，一段时间后出现浑浊溶液变黄，出现浑浊较A快无明显现象溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较A快B是A的对比实验，则a=_。

8、比较A、B、C，可得出的结论是_。实验表明，SO2的歧化反应速率DA，结合i、ii反应速率解释原因：5【2018天津卷】CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。（2）CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4（g）+ CO2（g） 2CO （g）+ 2H2（g）已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：化学键CHC=OHHO（CO）键能/kJ4137454361075则该反应的H=_。分别在VL恒温密闭容器A（恒容）、B（恒压，容积可变）中，加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_（填“A” 或“B ”）。按一定体积比加入CH4和CO2

9、，在恒压下发生反应，温度对CO和H2产率的影响如图3所示。此反应优选温度为900的原因是_。6【2018江苏卷】NOx（主要指NO和NO2）是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。（4）在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反应（装置见题20图1）。反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如题20图2所示，在50250 范围内随着温度的升高，NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是_；当反应温度高于380 时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是_。7【2017新

10、课标1卷】近期发现，H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。（2）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。通过计算，可知系统（）和系统（）制氢的热化学方程式分别为_、_，制得等量H2所需能量较少的是_。（3）H2S与CO2在高温下发生反应：H2S（g）+CO2（g）COS（g） +H2O（g）。在610 K时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。H2S的平衡转化率=_%，反应平衡常数K=_。在620 K重复试验，平衡

11、后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率_，该反应的H_0。（填“”“ 7.1时带负电荷，pH越高，表面所带负电荷越多；pH7.1时带正电荷，pH越低，表面所带正电荷越多。pH不同时吸附剂X对三价砷和五价砷的平衡吸附量（吸附达平衡时单位质量吸附剂X吸附砷的质量）如题20图3所示。在pH79之间，吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降，其原因是_。在pH47之间，吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱，这是因为_。 提高吸附剂X对三价砷去除效果可采取的措施是_。12【2017北京卷】TiCl4是由钛精矿（主要成分为TiO2）制备钛（Ti）的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程

12、示意图如下：资料：TiCl4及所含杂质氯化物的性质化合物SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2沸点/58136181（升华）3161412熔点/6925193304714在TiCl4中的溶解性互溶微溶难溶（1）氯化过程：TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。TiO2（s）+2 Cl2（g）= TiCl4（g）+ O2（g） H1=+175.4 kJmol-12C（s）+O2（g）=2CO（g） H2=-220.9 kJ 氯化过程中CO和CO2可以相互转化，根据如图判断：CO2生成CO反应的H_0（填“”“”或“=”），判断依据：_。13【2016新课标

13、1卷】元素铬（Cr）在溶液中主要以Cr3+（蓝紫色）、Cr（OH）4（绿色）、Cr2O72（橙红色）、CrO42（黄色）等形式存在，Cr（OH）3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：（2）CrO42和Cr2O72在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0 molL1的Na2CrO4溶液中c（Cr2O72）随c（H+）的变化如图所示。用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应_。由图可知，溶液酸性增大，CrO42的平衡转化率_（填“增大”“减小”或“不变”）。根据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为_。升高温度，溶液中CrO42的平衡转化率减小，则该反应的H_0（填“大于”“小于”或“

14、等于”）。14【2016新课标2卷】丙烯腈（CH2=CHCN）是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛（CH2=CHCHO）和乙腈（CH3CN）等，回答下列问题：（1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：C3H6（g）+NH3（g）+ 3/2O2（g）=C3H3N（g）+3H2O（g） H=-515kJ/molC3H6（g）+ O2（g）=C3H4O（g）+H2O（g） H=-353kJ/mol两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是_；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是_；提高丙烯腈反应

15、选择性的关键因素是_。（2）图（a）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应温度为460。低于460时，丙烯腈的产率_（填“是”或者“不是”）对应温度下的平衡产率，判断理由是_；高于460时，丙烯腈产率降低的可能原因是_（双选，填标号）A催化剂活性降低 B平衡常数变大C副反应增多 D反应活化能增大（3）丙烯腈和丙烯醛的产率与n（氨）/n（丙烯）的关系如图（b）所示。由图可知，最佳n（氨）/n（丙烯）约为，理由是_。进料氨、空气、丙烯的理论体积约为_。15【2016新课标3卷】煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。

16、（1） NaClO2的化学名称为_。（2）在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度为323 K，NaClO2溶液浓度为5103molL1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。离子SO42SO32NO3NO2Clc/（molL1）8.351046.871061.51.21053.4103写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式_。增加压强，NO的转化率_（填“提高”、“不变”或“降低”）。随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐_ （填“增大”“不变”或“减小”）。由实验结果可知，脱硫反应速率_脱硝反应速率（填“大于”或“小于”）。原因是除了SO2和NO在烟气中的初

17、始浓度不同，还可能是_。（3）在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中，SO2和NO的平衡分压pe如图所示。由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均_（填“增大”、“不变”或“减小”）。反应ClO2+2SO32=2SO42+Cl的平衡常数K表达式为_。（4）如果采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。从化学平衡原理分析，Ca（ClO）2相比NaClO具有的优点是_。16【2016浙江卷】催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和H2可发生两个平行反应，分别生成CH3OH和CO。

18、反应的热化学方程式如下：CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）H1=-53.7kJCO2（g）+H2（g） CO（g）+H2O（g）H2某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2，在相同压强下，经过相同反应时间测得如下实验数据：【备注】Cat.1:Cu/ZnO纳米棒；Cat.2:Cu/ZnO纳米片；甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醇的百分比 CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJmol-1和-285.8kJH2O（l）H2O（g）H3=44.0kJ请回答（不考虑温度对H的影响）：（1）反应的平衡常数表达式K=_；（2）有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有。A使用催化剂Cat.1 B使用催化剂Cat.2 C降低反应温度D投料比不变，增加反应物的浓度 E增大CO2和H2的初始投料比（3）表中实验数据表明，在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响，其原因是。（4）在图中分别画出反应在无催化剂、有Cat.1和有Cat.2三种情况下“反应过程