高考化学考前疑难易错专练七.docx

1、高考化学考前疑难易错专练七温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。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2 min,B的浓度减少0.6 molL-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0.4 molL-1min-1B.分别用B、C、D表示的反应速率其比值是321C.2 min末的反应速率用B表示是0.3 molL-1min-1D.2 min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

2、,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)=321,B正确;2 min末的反应速率为即时速率,0.3 molL-1min-1是用B表示2 min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)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MnO2C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+H2OHCl+HClO, HClO酸性

3、比碳酸弱,但比HC强,通入碳酸钠溶液后会发生反应HClO+CHC+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+Na2SO3Na2SO4+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CH

4、3COCH3(丙酮)+Br2CH3COCH2Br(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/molL-1溴颜色消失所需时间t/sCH3COCH3HClBr20.800.200.001 02901.600.200.001 01450.800.400.001 01450.800.200.002 0580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(

5、HCl)【解析】选B。对比、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。对比和两组数据可知,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、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 ()体系的压强不再改变体系

6、的温度不再改变各组分的浓度不再改变各组分的质量分数不再改变反应速率v(A)v(B)v(C)v(D)=mnpq单位时间内m mol A断键反应,同时p mol C也断键反应体系的密度不再变化A.B.C. D.【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,故不一定是平衡状态;单位时间

7、内m mol A断键反应,则说明有p mol C生成(同时p mol C也断键反应),故能说明反应已达平衡状态;体系的总质量和总体积始终不变,体系的密度始终不变,故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=210-5。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

8、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=5104,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

9、NO2的反应机理如下:2NO(g)N2O2(g)(快)H10平衡常数K1N2O2(g)+O2(g)2NO2(慢)H20平衡常数K2下列有关说法正确的是 ()A.2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的H=-(H1+H2)B.2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常数K=C.反应的速率大小决定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, +即可得到反应,2NO(g)+O2(g)2NO2(g),故反应热为H=(H1+H2),A错误;因为反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)为+的结果,所以其平衡常数K=K1K2,B错

10、误;反应慢的速率决定总反应速率,所以反应的速率大小决定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1.25 mol O2在催化剂作用下加热到600 发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H0。30 s气体的物质的量减少0.45 mol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209.7 gC.该温度下的平衡常数为101.25 Lmol-1D.030 s时SO3生成速率为3.010-2 mol

11、L-1s-1【解析】选B。气体的物质的量减少0.45 mol时,根据反应方程式可知,有0.45 mol的氧气参加反应,设二氧化硫起始的物质的量为a mol,利用三段式分析,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)起始(mol) a 1.25 0转化(mol) 0.9 0.45 0.9平衡(mol) a-0.9 0.8 0.9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0.9 mol,与氯化钡反应生成硫酸钡的质量为209.7 g,正确;C项,根据平衡常数K=,而该反应中容器的

12、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)H=Q kJmol-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 、2107 Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5 mol N2和1.5 mol H2,充分反应后,放出的热量_(填“”或“=”)46.2 kJ,理由是_。(3)下列关于该反应的说法中,正确的是_(填字母)。A.H0,S0 B.H0,

13、S0C.H0 D.H0,S0(4)将0.45 mol H2(g)和0.15 mol N2(g)放入1 L密闭容器中,在500 、2107 Pa下达到平衡,测得N2为0.10 mol,H2为0.30 mol,NH3为0.10 mol。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。

14、(3)根据题给的图象可以看出合成氨的反应为放热反应,故H0;又因为合成氨的反应为气体体积减小的反应,故S0。(4)根据“三段法”进行计算:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)起始浓度(molL-1): 0.15 0.45 0改变浓度(molL-1): 0.05 0.15 0.10平衡浓度(molL-1): 0.10 0.30 0.10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

15、不能使平衡发生移动。答案:(1)减小减小(2)0”或“0”)。(3)该反应的催化剂为V2O5,其催化反应过程为SO2+V2O5SO3+V2O4K1O2+V2O4V2O5K2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)。V2O5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 、1.0 atm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

16、(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,(SO3)逐渐增大,当两者恰好完全反应时,(SO3)达到最大值;随着n(SO2)/n(O2)的继续增大,(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,(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

17、)/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)lg Kp=-4.645 5,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)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=(K1K2)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0.070 atm,O2的分压为0.11 atm,SO3的分压为0 atm,平衡时,SO2的分压为0.070(1-0.9

18、7) atm=0.002 1 atm,O2的分压为(0.11-0.0700.97)atm0.076 atm,SO3的分压为0.0700.97 atm=0.067 9 atm,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)2D(2)0(3)(K1K2)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)400500 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

19、),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 kJmol-1C(s)+O2(g)CO2(g)H=-394 kJmol-1C(s)+O2(g)CO(g)H=-111 kJmol-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2 L的容器中加入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_mol2L-2。(2)反应中催化

20、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: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

21、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、,则将2-就得出催化重整的反应,因此催化重整反应的H=-111 kJmol-12+394 kJmol-1+75 kJmol-1=247 kJmol-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1 molL-1和0.5 molL-1,CO2的转化率为50%,因此转化的CO2浓度为0.5 molL-150%=0.25 molL-1。因此有 CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2

22、(g)起始浓度(molL-1) 1 0.5 0 0转化浓度(molL-1) 0.25 0.25 0.5 0.5平衡浓度(molL-1) 0.75 0.25 0.5 0.5因此反应的平衡常数为K=(2)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,因此催化剂X劣于催化剂Y。积碳反应和消碳反应的H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。从图中可以看出相同时间时积碳量abc,即生成速率abc,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)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、Dpc(CO2)pb(CO2)pa(CO2)关闭Word文档返回原板块