高考化学冲刺最新模拟题 (15).doc
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1、专题专题 7 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡1【2015 湖北省襄阳市期末】一定条件下,溶液的酸碱性对 TiO2 光催化染料 R 降解反应的 影响如图所示。下列判断正确的是 A在 050 min 之间,pH2 和 pH7 时 R 的降解百分率相等 B溶液酸性越强,R 的降解速率越小 CR 的起始浓度越小,降解速率越大 D在 2025 min 之间,pH10 时 R 的平均降解速率为 0.04 molL1min1 【答案】A 解析:根据图示可知:在 0-50min 之间,pH=2 和 pH=7 时 R 的降解 百分率是相等的,故 A 正确; 溶液酸性越强,即 pH 越小,线的斜率越
2、大,可 以知道 R 的降解速率越大,故 B 错误; 图中无法比较同一 pH 条件下,R 的起始浓度与降 解速率的关系,故 C 错误; 在 20-25min 之间,pH=10 时 R 的平均降解速率为(0.6-0.4)/510-4=410-6molL-1min-1,故 D 错误。 2(2015 湖南省浏、攸、醴联考)在体积为 2 L 的恒容密闭容器中发生反应 xA(g)+yB(g) zC(g),图 I 表示 200时容器中 A、B、C 物质的量随时间的变化,图表示不同温度 下平衡时 C 的体积分数随起始 n(A):n(B)的变化关系。则下列结论正确的是A200 时,反应 从开始到 平衡的平均速率
3、 v(B)= 0. 02 molL1min1 B图所知反应 xA(g)+yB(g)zC(g)的Hv(逆) D在 200时,向容器中充入 2 mol A 和 1 mol B,达到平衡时,A 的体积分数大于 0.5 【答案】A【解析】200时,反应开始到平衡的平均速率 V(B)=(0.4-0.2)mol2L5min=0.02 molL1min1 A 正确;根据平衡移动原理,在其他条件不变时,升温平衡向吸热方向移动,正反应方向 是吸热反应,图 可知反应 xA(g)+yB(g)zC(g)的H0,B 错误;根据图示可知该反应的方程式为:2A(g) +B(g)C(g) 2A(g)+B(g)C(g) 起始(
4、molL1 )0.4 0.2 0 平衡(molL1 )0.2 0.1 0.1K =20.1 0.20.1=25 (molL1)-1再向体系中充入 0.2molB 和 0.2molC,Q=20.2 0.20.2=25 (molL1)-1=K ,平衡不移动,v(正)=v(逆),C 错误; 原平衡中,A 的体积分数等于 0.5, 在 200时,向容器中充入 2 mol A 和 1 mol B,起始 时 A、B 比例与原来相同,根据等效平衡原理,相当于加压,A 的体积分数小于 0.5。 3 (2015 福建省厦门市期末) (12 分)为探究铜与稀硝酸反应的产物及影响反应速率的主要因素,进行如下实验。
5、实验一 探究铜和稀硝酸反应的产物。 实验装置如右图,气密性已检查。 已知: FeSO4+NOFe(NO)SO4,该反应较缓慢,待生 成一定量Fe(NO)2+时突显明显棕色。 (1)实验开始时先将 Y 形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜, 缓慢滴入稀硝酸,该实验操作的目的是 。 (2)铜片和稀硝酸反应的化学方程式为 。 (3)本实验 A 生成的气体中,若有 NO2,B 的实验现象为 ;若只有 NO 生 成,B 的实验现象是 。 实验二 探究铜和稀硝酸反应速率先慢后快的原因 经过实验一,测得硝酸的浓度 0 B加压、增大 H2 浓度和加入催化剂都能提高 CO 的转化率 C工业上采用 5 103 kPa 和
6、 250的条件,其原因是原料气的转化率高 Dt时,向 1 L 密闭容器中投入 0.1 mol CO 和 0.2 mol H2,平衡时 CO 转化率为 50%, 则该温度时反应的平衡常数的数值为 100 【答案】D 【解析】根据表中数据可知随着温度的升高,平衡常数逐渐减小,说明升高温度平衡向逆 反应方向移动,因此正反应是放热反应,则H0,A 错误;催化剂不能改变平衡状态, 因此使用催化剂不能改变 CO 的转化率,B 错误;工业上采用 5 103 kPa 和 250的条件, 原因是催化剂的活性在此条件下最大,C 错误;根据方程式可知 CO(g)2H2(g)CH3OH(g) 起始浓度(mol/L)
7、0.1 0.2 0 转化浓度(mol/L) 0.05 0.1 0.05 平衡浓度(mol/L) 0.05 0.1 0.05所以该温度下平衡常数 K1001 . 005. 0 05. 02D 正确。 10、 (2015福建省漳州市 3 月质检)环境中氮氧化物的合理控制和治理是减少雾霾天气、 优化生存环境的有效途径之一。请运用化学反应原理知识,回答下列问题: (1)用 CH4 催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:CH4 (g)+ 4NO2 (g)= 4NO(g)+ CO2 (g)+ 2H2O(1) H1 = -662kJmol-1CH4 (g)+ 4NO(g) = 2N2 (g)+ CO
8、2 (g)+ 2H2O(1) H2 = -1251 kJmol-1据此,写出 CH4 将 NO2 还原为 N2 的热化学方程式: 。(2)用活性炭还原法也可处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g) N2 (g)+CO2 (g)。某研究小组向一个容积(3L)恒定的真空密闭容器中加入 0.3mol NO 和足量的活性炭与催 化剂(固体试样的体积忽略不计) ,在恒温(T1)条件下发生反应,经 10min 反应达到 平衡,测得 N2 的物质的量为 0.09mol。0min10min 内以 v(NO)表示的平均化学反应速率为 。 下列各项能判断该反应达到平衡状态的是 。 A容器内压强保持不变 B
9、速率关系:2v(NO)(正) = v (N2)(逆) C容器内 CO2 的体积分数不变 D混合气体的密度保持不变 在相同条件下,若在容器中放入生石灰,则 NO 的平衡转化率 (填“增大” 、 “不变”或“减小” ) 。 解析:(1)根据盖斯定律,方程式(+)/2 可得:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g) +2H2O(l) H=-956.5kJ/mol。 (2)v(NO)=2v(N2)=0.09mol/(3L10min)2=0.006mol(Lmin)-1。 该反应是气体体积不变的反应,故容器内压强不变时不能说明反应达到平衡,A 项错误; 正逆反应速率符合 v(NO)(正) =2 v (N
10、2)(逆),能够说明反应达到平衡,B 项错误;CO2 的体 积分数不变时,能够说明反应达到平衡,C 项正确;由于容器体积不变,其中碳是固体, 随着反应的进行,容器内气体的密度是变量,当混合气体的密度不变时,能够说明反应达 到平衡,D 项正确。 生石灰吸收 CO2 生成 CaCO3,会使平衡向正反应方向移动,NO 的转化率增大。 答案:(1):CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+2H2O(l) H=-956.5kJ/mol (2)0.006mol(Lmin)-1 CD 增大 11(2015 四川省眉山市期末)(16 分)甲醇又称“木醇”或“木精” ,沸点 64.7,是无色有 酒精气味易挥发
11、的液体。甲醇有毒,误饮 510mL 能双目失明,大量饮用会导致死亡。甲 醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料,可用于制造甲醛和农药,并常用作有机物的萃 取剂和酒精的变性剂等。 (1)工业上可利用 CO2 和 H2 生产甲醇,方程式如下: CO2(g)3H2(g)CH3OH(l)H2O (g) HQ1kJmol1 又查资料得知:CH3OH(l)1/2 O2(g)CO2(g)2H2(g) HQ2kJmol1H2O(g)=H2O(l) H= Q3kJmol1,则表示甲醇的燃烧热的热化学方程式为 。 (2)工业上可用 CO 和 H2O (g) 来合成 CO2 和 H2,再利用(1)中反应原理合成甲醇。
12、 某温度下,将 1molCO 和 1.5molH2O 充入 10L 固定密闭容器中进行化学反应:CO(g) H2O(g)CO2(g)H2(g) H0,当反应进行到 10min 时达到平衡,此时测得 H2 为 0.6 mol。回答下列问题:010min 内 H2O(g)的平均反应速率为 。 若想加快正反应速率的同时提高 CO 的转化率,可以采用的方法是 。 a.升高温度 b.缩小容器的体积 c.增大 H2O (g)的浓度 d.加入适当的催化剂 若保持温度容积不变再向其中充入 1molCO 和 0.5molH2O(g),重新达到化学平衡状态时, 此时平衡混合气体中 H2 的体积分数为 。 【答案】
13、 (16 分) (每空 2 分) (1)CH3OH(l)+3/2 O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) H=(2Q13Q22Q3) kJmol1 (2) 6103 molL1min1 ac 25% 解析(1)已知反应: CO2(g)3H2(g)CH3OH(l)H2O (g) HQ1kJmol1CH3OH(l)1/2 O2(g)CO2(g)2H2(g) HQ2kJmol1 H2O(g)=H2O(l) H= Q3kJmol1根据盖斯定律:2+3+2得:CH3OH(l)+3/2 O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) H=(2Q13Q22Q3) kJmol1 (2)当反应进行到 10m
14、in 时达到平衡,此时测得 H2 为 0.6 mol,V(H2)= 0.6 mol10L10min=6103 molL1min1。 正反应为吸热反应,升温平衡正向移动,CO 的转化率增大,且反应速率加快,a 正确; 由于反应前后气体的系数之和相等,缩小容器的体积平衡不移动,CO 的转化率不变,速 率加快,b 错误;增大 H2O (g)的浓度,CO 的转化率增大,速率加快,c 正确;催化剂不 能改变物质的转化率,d 错误。 若保持温度容积不变再向其中充入 1molCO 和 0.5molH2O(g),温度不变,平衡常数不变。CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) 起始(mol/L) 0.2
15、0.2 0 0 转化(mol/L) x x x x 平衡(mol/L)0.2-x 0.2-x x x0.06 0.06 (0.2)(0.2)0.04 0.09xx xx解得 x=0.1mol 平衡混合气体中 H2 的体积分数为 0.1/0.4100%=25%12、 (2015河南省焦作市一模)雾霾天气严重影响人们的生活,其中氮氧化 物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。(1)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活 性 炭和 NO,发生反应:C(s)2NO(g)N2(g)CO2(g)HQ kJmol1。 在 T1时,反应进行到
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