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      化學反應速率和化學平衡模擬題目

      時間:2022-09-24 20:19:02 試題 我要投稿
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      化學反應速率和化學平衡模擬題目


        專題九 化學反應速率和化學平衡

      化學反應速率和化學平衡模擬題目

        班級: 姓名: 學習時間:

        【課前自主復習與思考】

        1.閱讀并思考《創新設計》相關內容。

        2.有關化學反應速率、化學平衡常數的計算及其方法(三段式)。

        3.外界條件對化學反應速率、化學平衡的影響及有關圖像問題。

        【結合自主復習內容思考如下問題】

        1.NO、CO都是汽車尾氣中的有害物質,直接排放易造成大氣污染。為了消除污染,保護環境,科學家們正試圖在汽車尾氣排放管里填裝特殊催化劑,使其發生反應.

      2. CO(g)+2 NO(g) 2 CO2(g)+N2(g) ΔH<0,下列有關說法不正確的是

        A.使用催化劑可以加快反應速率 B.改變壓強對反應速率無影響

        C.增大壓強可以加快反應速率 D.升高溫度反應速率加快

        2.(2009安徽理綜)汽車尾氣凈化中的一個反應如下:NO(g)+CO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH=-373.4 kJmol-1

        在恒容的密閉容器中,反應達到平衡后,改變某一條件,下列示意圖正確的是

        【考綱點撥】

        1.了解化學反應速率的概念和平均反應速率的定量表示方法。

        2.了解溫度、濃度、壓強和催化劑等影響化學反應速率的一般規律。

        3.認識催化劑在生產、生活和科學研究領域中的重大作用。

        4.了解化學反應的可逆性。能用焓變和熵變說明簡單化學反應的方向。

        5.認識化學反應速率和化學平衡的調控在生活、生產和科學研究領域中的重要作用。

        【自主研究例題】

        1.一定溫度下,在恒容容器中發生可逆反應:X(g)+3 Y(g) 2 Z(g),若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、0.04 molL-1(c1、c2均不為零),反應經4 min達到平衡,平衡時X、Y、Z的濃度分別為0.1 molL-1、0.3 molL-1、0.08 molL-1,則下列判斷不正確的是( )

        A.c1∶c2=1∶3

        B.從反應開始至平衡時間內,Z的平均生成速率v(Z)=0.01 molL-1min-1

        C.從反應開始至平衡時間內,Y的平均消耗速率v(Y)=0.015 molL-1min-1

        D.達到平衡時,X、Y的轉化率之比為1∶3

        2.在一體積可變的密閉容器中,加入一定量的X、Y,發生反應m X(g) n Y(g) ΔH=Q kJ/mol。反應達到平衡時,Y的物質的量濃度與溫度、氣體體積的關系如表所示:

        1 2 3

        100 1.00 .075 0.53

        200 1.20 0.90 0.63

        300 1.30 1.00 0.70

        下列說法正確的是

        A.m>n

        B.Q<0

        C.溫度不變,壓強增大,Y的質量分數減少

        D.體積不變,溫度升高平衡向逆反應方向移動

        我思我疑:

        【高考鏈接】

        【例1】(2010上海卷。17)據報道,在300℃、70MPa下由二氧化碳和氫氣合成乙醇已成為現實。

        2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 下列敘述錯誤的是

        A.使用Cu-Zn-Fe催化劑可大大提高生產效率

        B.反應需在300℃進行可推測該反應是吸熱反應

        C.充入大量CO2氣體可提高H2的轉化率

        D.從平衡混合氣體中分離出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率

        【例2】(2010天津卷。6)下列各表述與示意圖一致的是

        A.圖①表示25℃時,用0.1 molL-1鹽酸滴定20 mL 0.1 molL-1 NaOH溶液,溶液的pH隨加入酸體積的變化

        B.圖②中曲線表示反應2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);ΔH<0 正、逆反應的平衡常數K隨溫度的變化

        C.圖③表示10 mL 0.01 molL-1 KMnO4酸性溶液與過量的0.1 molL-1 H2C2O4溶液混合時,n(Mn2+)隨時間的變化

        D.圖④中a、b曲線分別表示反應CH2=CH2(g)+H2(g)→CH3CH3(g);ΔH<0使用和未使用催化劑時,反應過程中的能量變化

        【例3】(2010天津卷.10)二甲醚是一種重要的清潔燃料,也可替代氟利昂作制冷劑等,對臭氧層無破壞作用。工業上可利用煤的氣化產物(水煤氣)合成二甲醚。

        請回答下列問題:

        ⑴ 煤的氣化的主要化學反應方程式為:___________________________。

        ⑵ 煤的氣化過程中產生的有害氣體H2S用Na2CO3溶液吸收,生成兩種酸式鹽,該反應的化學方程式為:________________________________________。

        ⑶ 利用水煤氣合成二甲醚的三步反應如下:

        ① 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g);ΔH = -90.8 kJmol-1

        ② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH= -23.5 kJmol-1

        ③ CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g);ΔH= -41.3 kJmol-1

        總反應:3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2 (g)的ΔH= ___________;

        一定條件下的密閉容器中,該總反應達到平衡,要提高CO的轉化率,可以采取的措施是__________(填字母代號)。

        a.高溫高壓 b.加入催化劑 c.減少CO2的濃度

        d.增加CO的濃度 e.分離出二甲醚

        ⑷ 已知反應②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)某溫度下的平衡常數為400 。此溫度下,在密閉容器中加入CH3OH ,反應到某時刻測得各組分的濃度如下:

        物質 CH3OH CH3OCH3 H2O

        濃度/(molL-1) 0.44 0.6 0.6

        ① 比較此時正、逆反應速率的大小:v正 ______ v逆 (填“>”、“<”或“=”)。

        ② 若加入CH3OH后,經10 min反應達到平衡,此時c(CH3OH) = _________;該時間內反應速率v(CH3OH) = __________。

        【例4】(2010上海卷.25)接觸法制硫酸工藝中,其主反應在450℃并有催化劑存在下進行:

        2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)+190kJ

        ⑴該反應所用的催化劑是 (填寫化合物名稱),該反應450℃時的平衡常數 500℃時的平衡常數(填“大于”、“小于”或“等于”)。

        ⑵該熱化學反應方程式的意義是 。

        ⑶下列描述中通通說明上述反應已達平衡的是

        a.v(O2)正=2v(SO3)逆

        b.容器中氣體的平均分子量不隨時間而變化

        c.容器中氣體的密度不隨時間而變化

        d.容器中氣體的分子總數不隨時間而變化

        ⑷在一個固定容積為5L的密閉容器中充入0.20 mol SO2和0.10molSO2,半分鐘后達到平衡,測得容器中含SO30.18mol,則v(O2)= molL-1min-1:若繼續通入0.20mol SO2和0.10mol O2,則平衡 移動(填“向正反應方向”、“向逆反應方向” 或“不”),再次達到平衡后, mol<n(SO3)< mol。

        【歸納與思考】

        【自主檢測】

        1.(2010福建卷.12)化合物Bilirubin在一定波長的光照射下發生分解反應,反應物嘗試隨反應時間變化如右圖所示,計算反應4~8 min間的平均反應速率和推測反應16 min 反應物的濃度,結果應是

        A.2.5 μmolL-1min-1和2.0 μmolL-1

        B.2.5 μmolL-1min-1和2.0 μmolL-1

        C.3.0 μmolL-1min-1和3.0 μmolL-1

        D.5.0 μmolL-1min-1和3.0 μmolL-1

        2.(2010四川理綜卷.13)反應aM(g)+bN(g) cP(g)+dQ(g)達到平衡時。M的體積分數y(M)與反應條件的關系如圖所示。其中:Z表示反應開始時N的物質的量與M的物質的量之比。下列說法正確的是

        A.同溫同壓Z時,加入催化劑,平衡時Q的體積分數增加

        B.同壓同Z時,升高溫度,平衡時Q的體積分數增加

        C.同溫同Z時,增加壓強,平衡時Q的體積分數增加

        D.同溫同壓時,增加Z,平衡時Q的體積分數增加。

        3.(2010江蘇卷.14)在溫度、容積相同的3個密閉容器中,按不同方式投入反應物,保持恒溫、恒容,測得反應達到平衡時的有關數據如下(已知N2(g)+3H2(g)===2 NH3(g)

        ΔH=-92.4 kJmol-1)

        容器 甲 乙 丙

        反應物投入量 1mol N2、3mol H2 2mol NH3 4mol NH3

        NH3的濃度(molL-1) c1 c2 c3

        反應的能量變化 放出akJ 吸收bkJ 吸收ckJ

        體系壓強(Pa) p1 p2 p3

        反應物轉化率 α1 α2 α3

        下列說法正確的是

        A.2c1>c3 B.a+b=92.4 C.2p2<p3 D.α1+α3<1

        4.對于固定體積的密閉容器中進行的氣體反應A(g)+B(g) C(s)+2 D(g),可以說明在恒溫下已達到平衡狀態的是

        ①反應容器中壓強不隨時間的變化而變化 ②A氣體和B氣體的生成速率相等 ③混合氣體的平均摩爾質量不隨時間的變化而變化 ④反應混合氣體的密度不隨時間變化而變化

        A.③④ B.②③ C.①③ D.①④

        5.(09寧夏卷.13)在一定溫度下,反應1/2H2(g)+ 1/2X2(g) HX(g)的平衡常數

        為10。若將1.0mol的HX(g)通入體積為1.0L的密閉容器中,在該溫度時HX(g)的最大分解率接近于 ( )

        A.5% B.17% C.25% D.33%

        6.已知某化學反應的平衡常數表達式為K= ,在不同的溫度下該反應的平衡常數如表所示

        t ℃ 700 800 830 1000 1200

        K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38

        下列有關敘述不正確的是( )

        A.該反應的化學方程式是:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)

        B.上述反應的正反應是放熱反應

        C.如果在一定體積的密閉容器中加入CO2和H2各1 mol,5 min后溫度升高到830 ℃,如果此時測得CO2為0.4 mol,該反應達到平衡狀態

        D.某溫度下,如果平衡常數符合下列關系式: = ,由此時的溫度為1000℃

        7.(2010全國卷1)27.(15分)在溶液中,反應A+2B C分別在三種不同實驗條件下進行,它們的起始濃度均為c(A)=0.100mol/L、c(B)=0.200mol/L及c(C)=0mol/L。反應物A的濃度隨時間的變化如下圖所示。

        請回答下列問題:

        ⑴與①比較,②和③分別僅改變一種反應條件。所改變的條件和判斷的理由是:

        ②_______________;

        ③_______________;

        ⑵實驗②平衡時B的轉化率為_________;實驗③平衡時C的濃度為____________;

        ⑶該反應的△H _________0,判斷其理由是__________________________________;

        ⑷該反應進行到4.0min時的平均反應速度率:

        實驗②:vB=__________________________________;

        實驗③:vC=__________________________________。

        8.(2010廣東理綜卷.31)硼酸(H3BO3)在食品、醫藥領域應用廣泛。

        ⑴請完成B2H6氣體與水反應的化學方程式:B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +________。

        ⑵在其他條件相同時,反應H3BO3 +3CH3OH B(OCH3)3 +3H2O中,H3BO 3的轉化率(α)在不同溫度下隨反應時間(t)的變化見圖12,由此圖可得出:

        ①溫度對應該反應的反應速率和平衡移動的影響是____ 。

        ②該反應的 _____0(填“<”、“=”或“>”)。

        ⑶H3BO 3溶液中存在如下反應:

        H3BO 3(aq)+H2O(l) [B(OH)4]-(aq)+H+(aq)已知0.70 molL-1 H3BO 3溶液中,上述反應于298K達到平衡時,c平衡(H+)=2. 0 × 10-5molL-1,c平衡(H3BO 3)≈c起始(H3BO 3),水的電離可忽略不計,求此溫度下該反應的平衡常數K(H2O的平衡濃度不列入K的表達式中,計算結果保留兩位有效數字)

        9.(2010山東卷.28)硫-碘循環分解水制氫主要涉及下列反應:

        Ⅰ SO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI

        Ⅱ 2HI H2+I2

        Ⅲ 2H2SO4===2SO2+O2+2H2O

        ⑴分析上述反應,下列判斷正確的是 。

        a.反應Ⅲ易在常 溫下進行

        b.反應Ⅰ中SO2氧化性比HI強

        c.循環過程中需補充H2O

        d.循環過程中產生1mol O2的同時產生1mol H2

        ⑵一定溫度下,向1L密閉容器中加入1mol HI(g),發生反應Ⅱ,H2物質的量隨時間的變化如圖所示。

        0~2 min內的平均放映速率v(HI)= 。該溫度下,H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常數K= 。

        相同溫度下,若開始加入HI(g)的物質的量是原來2倍,則 是原來的2倍。

        a.平衡常數 b.HI的平衡濃度

        c.達到平衡的時間 d.平衡時H2的體積分數

        ⑶實驗室用Zn和稀硫酸制H2,反應時溶液中水的電離平衡 移動(填“向左”、“向右”或者“不”);若加入少量下列試劑中的 ,產生H2的速率將增大。

        a.NaNO3 b.CuSO4 c.Na2SO4 d.NaHSO3

        ⑷以H2為燃料可制成氫氧燃料電池。

        已知 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) △H=-572KJmol-1

        某氫氧燃料電池釋放228.8 kJ電能時,生成1mol液態水,該電池的能量轉化率為 。

        10.氮是球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農業生產、生活中有著重要作用。請回答下列問題:

        ⑴用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:

        CH4(g)+4 NO2(g)===4 NO(g)+CO2(g)+2 H2O(g) ΔH1=-574 kJmol-1

        CH4(g)+4 NO(g)===2 N2(g)+CO2(g)+2 H2O(g) ΔH2

        若1 molCH4把NO2還原成N2,整個過程中放出的熱量為867 kJ,則ΔH2= 。

        ⑵工業合成氨氣需要的條件非常高但產量低,一些科學家采用高質子導電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)實現氨的電化學合成,從而大大提高了氮氣和氫氣的轉化率。電化學合成氨過程的總反應式為: N2+3 H2 2 NH3,則在電化學合成氨的過程中,陰極反應式為 。

        ⑶在一定條件下,將1 mol N2與3 mol H2混合于一個10 L密閉容器中,反應達到平衡時,A點混合氣體中氨占25%,試回答:

        ①N2的轉化率為 ;

        ②圖中在狀態A時,平衡常數KA (填寫代

        入數值的表達式);當溫度由T1變化到T2時,KA KB(填

        “>”、“<”或“=”)。

        ③在容積固定的密閉容器中發生上述反應,各物質的濃度如表所示:

        c(N2) c(H2) c(NH3)

        0 0.6 1.8 0

        3 0.52 x 0.16

        6 0.36 1.08 0.48

        9 0.36 1.08 0.48

        反應從0 min到3 min之間,H2的反應速率為 ;反應在3 min時,條件發生了改變,改變物條件可能是 (填序號)。

        a.使用催化劑 b.降低溫度 c.增加H2的濃度

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