速率平衡原理高考模拟真题集锦文档格式.docx
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则反应N2O5（g）===2NO2（g）＋
O2（g）的ΔH＝________kJ·
mol－1。
②研究表明，N2O5（g）分解的反应速率v＝2×
10－3×
pN2O5（kPa·
min－1）。
t＝62min时，测得体系中pO2＝2.9kPa，则此时的pN2O5＝________kPa，v＝________kPa·
min－1。
③若提高反应温度至35℃，则N2O5（g）完全分解后体系压强p∞（35℃）________63.1kPa（填“大于”“等于”或“小于”），原因是________________________________________________________________________。
④25℃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 N2O5
NO2＋NO3 快速平衡
第二步 NO2＋NO3―→NO＋NO2＋O2慢反应
第三步 NO＋NO3―→2NO2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）。
A．v（第一步的逆反应）>
v（第二步反应）
B．反应的中间产物只有NO3
C．第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效
D．第三步反应活化能较高
答案
（1）O2
（2）①53.1 ②30.0 6.0×
10－2 ③大于 温度升高，体积不变，总压强增大；
NO2二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强增大 ④13.4（3）AC
2．（2018·
课标全国Ⅱ，27）CH4CO2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。
（1）CH4CO2催化重整反应为：
CH4（g）＋CO2（g）===2CO（g）＋2H2（g）。
已知：
C（s）＋2H2（g）===CH4（g） ΔH＝－75kJ·
C（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH＝－394kJ·
C（s）＋
O2（g）===CO（g） ΔH＝－111kJ·
该催化重整反应的ΔH＝________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2L的容器中加入2molCH4、1molCO2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________mol2·
L－2。
（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）
ΔH/（kJ·
mol－1）
75
172
活化能（kJ·
催化剂X
33
91
催化剂Y
43
72
①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1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
②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＝k·
p（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2所示，则pa（CO2）、pb（CO2）、pc（CO2）从大到小的顺序为_________________________________________________。
答案
（1）247 A
（2）①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 AD ②pc（CO2）>
pb（CO2）>
pa（CO2）
3．（2018·
课标全国Ⅲ，28）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在催化剂作用下发生反应：
2SiHCl3（g）===SiH2Cl2（g）＋SiCl4（g）ΔH＝48kJ·
3SiH2Cl2（g）===SiH4（g）＋2SiHCl3（g）ΔH＝－30kJ·
则反应4SiHCl3（g）===SiH4（g）＋3SiCl4（g）的ΔH为________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323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。
①343K时反应的平衡转化率α＝________%。
平衡常数K343K＝________（保留2位小数）。
②在343K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，可采取的措施有______________________。
③比较a、b处反应速率大小：
va________vb（填“大于”“小于”或“等于”）。
反应速率v＝v正－v逆＝k正x2SiHCl3－k逆xSiH2Cl2xSiCl4，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处的
＝________（保留1位小数）。
答案
（1）2SiHCl3＋3H2O===（HSiO）2O＋6HCl
（2）114
（3）①22 0.02②及时移去产物 改良催化剂；
提高反应物压强（浓度）
③大于 1.3
4．（2017·
课标全国Ⅰ，28）近期发现，H2S是继NO、CO之后第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调解神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。
（1）下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是________（填标号）。
A．氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以
B．氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸
C．0.10mol·
L－1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1
D．氢硫酸的还原性强于亚硫酸
（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（Ⅰ）和系统（Ⅱ）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610K时，将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
①H2S的平衡转化率α1＝________%，反应平衡常数K＝________。
②在620K重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率α2________α1，该反应的ΔH________0。
（填“>
”“<
”或“＝”）
③向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S转化率增大的是________（填标号）
A．H2SB．CO2
C．COSD．N2
答案
（1）D
（2）H2O（l）===H2（g）＋
O2（g） ΔH＝＋286kJ/mol
H2S（g）===H2（g）＋S（s） ΔH＝＋20kJ/mol 系统（Ⅱ）
（3）①2.5 2.8×
10－3 ②>
>
③B
5．（2016·
课标全国Ⅰ，27）元素铬（Cr）在溶液中主要以Cr3＋（蓝紫色）、[Cr（OH）4]－（绿色）、Cr2O
（橙红色）、CrO
（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：
（1）Cr3＋与Al3＋的化学性质相似，在Cr2（SO4）3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，可观察到的现象是______________________________________________
_____________________________________________________________。
（2）CrO
和Cr2O
在溶液中可相互转化。
室温下，初始浓度为1.0mol·
L－1的Na2CrO4溶液中c（Cr2O
）随c（H＋）的变化如图所示。
①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应_________________________
____________________________________________________。
②由图可知，溶液酸性增大，CrO
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________。
③升高温度，溶液中CrO
的平衡转化率减小，则该反应的ΔH________0（填“大于”“小于”或“等于”）。
（3）在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl－，利用Ag＋与CrO
生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。
当溶液中Cl－恰好完全沉淀（浓度等于1.0×
10－5mol·
L－1）时，溶液中c（Ag＋）为________mol·
L－1，此时溶液中c（CrO
）等于________mol·
L－1（已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×
10－12和2.0×
10－10）。
（4）＋6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O
还原成Cr3＋，该反应的离子方程式为__________________________________
_______________________________________________________。
答案
（1）蓝紫色溶液变浅，同时有灰蓝色沉淀生成，最后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液
（2）①2CrO
＋2H＋
Cr2O
＋H2O ②增大 1.0×
1014 ③小于
（3）2.0×
10－5 5×
10－3
（4）Cr2O
＋3HSO
＋5H＋===2Cr3＋＋3SO
＋4H2O
6.（2017·
课标全国Ⅱ，27）丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。
（1）正丁烷（C4H10）脱氢制1 丁烯（C4H8）的热化学方程式如下：
①C4H10（g）===C4H8（g）＋H2（g） ΔH1
②C4H10（g）＋
O2（g）===C4H8（g）＋H2O（g） ΔH2＝－119kJ·
③H2（g）＋
O2（g）===H2O（g） ΔH3＝－242kJ·
反应①的ΔH1为________kJ·
图（a）是反应①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）原料中过量H2会使反应①平衡逆向移动，所以丁烯转化率下降
（3）590℃前升高温度，反应①平衡正向移动 升高温度时，反应速率加快，单位时间产生丁烯更多 高于590℃时则有更多的C4H10裂解导致产率降低
7.（2018·
天津理综，10）CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。
（1）CO2可以被NaOH溶液捕获。
若所得溶液pH＝13，CO2主要转化为________（写离子符号）；
若所得溶液c（HCO
）∶c（CO
）＝2∶1，溶液pH＝________。
（室温下，H2CO3的K1＝4×
10－7；
K2＝5×
10－11）
（2）CO2与CH4经催化重整，制得合成气：
CH4（g）＋CO2（g）
2CO（g）＋2H2（g）
①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：
化学键
C—H
C===O
H—H
C
O（CO）
键能/kJ·
413
745
436
1075
则该反应的ΔH＝________。
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1mol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”）。
②按一定体积比加入CH4和CO2，在恒压下发生反应，温度对CO和H2产率的影响如图1所示。
此反应优选温度为900℃的原因是_________________________________________________________。
（3）O2辅助的AlCO2电池工作原理如图2所示。
该电池电容量大，能有效利用CO2，电池反应产物Al2（C2O4）3是重要的化工原料。
电池的负极反应式：
__________________________________________________。
电池的正极反应式：
6O2＋6e－===6O
6CO2＋6O
===3C2O
＋6O2
反应过程中O2的作用是_____________________________________。
该电池的总反应式：
___________________________________________。
答案
（1）CO
10
（2）①＋120kJ·
mol－1 B
②900℃时，合成气产率已经较高，再升高温度产率增幅不大，但能耗升高，经济效益降低
（3）Al－3e－===Al3＋（或2Al－6e－===2Al3＋） 催化剂
2Al＋6CO2===Al2（C2O4）3
8．（2018·
昆明市高三模拟调研，8）钼（Mo）是一种难熔稀有金属，我国的钼储量居世界第二。
钼及其合金在冶金、农业、电器、化工、环保等方面有着广泛的应用。
（1）Mo可被发烟硝酸氧化，产物MoOF4和MoO2F2的物质的量之比为1∶1，完成下列化学方程式：
________Mo＋________HF＋________HNO3===________MoO2F2＋________MoOF4＋________NO2↑＋________
（2）已知：
①2Mo（s）＋3O2（g）===2MoO3（s） ΔH1
②MoS2（s）＋2O2（g）===Mo（s）＋2SO2（g） ΔH2
③2MoS2（s）＋7O2（g）===2MoO3（s）＋4SO2（g） ΔH3
则ΔH3＝________（用含ΔH1、ΔH2的代数式表示），在反应③中若有0.2molMoS2参加反应，则转移电子________mol。
（3）密闭容器中用Na2CO3（s）作固硫剂，同时用一定量的氢气还原辉钼矿（MoS2）的原理是：
MoS2（s）＋4H2（g）＋2Na2CO3（s）
Mo（s）＋2CO（g）＋4H2O（g）＋2Na2S（s） ΔH
实验测得平衡时的有关变化曲线如图所示：
①由图可知，该反应的ΔH________（填“>
”或“<
”）0；
p2________（填“>
”）0.1MPa。
②如果上述反应在体积不变的密闭容器中达到平衡，下列说法错误的是________（选填编号）。
A．v正（H2）＝v逆（H2O）
B．再加入MoS2，则H2的转化率增大
C．容器内气体的密度不变时，一定达到平衡状态
D．容器内压强不变时，一定达到平衡状态
③由图可知M点时氢气的平衡转化率为________（计算结果保留三位有效数字）。
④平衡常数可用平衡分压代替平衡浓度计算，气体分压＝气体总压×
物质的量分数。
求图中M点的平衡常数Kp＝________（MPa）2。
答案
（1）2 6 12 1 1 12 9H2O
（2）ΔH1＋2ΔH2 2.8
（3）①>
②B ③66.7% ④0.01
9．（2018·
唐山第一学期统考，28）苯乙烯是重要的化工原料。
以乙苯（C6H5—CH2CH3）为原料，采用催化脱氢的方法制取苯乙烯（C6H5—CH===CH2），反应的化学方程式为：
C6H5—CH2CH3（g）
C6H5—CH===CH2（g）＋H2（g） ΔH＝＋117.6kJ·
（1）已知：
H2（g）＋
O2（g）===H2O（l）
ΔH＝－285.8kJ·
mol－1；
C6H5—CH2CH3（g）＋
O2（g）===8CO2（g）＋5H2O（l） ΔH＝－4607.1kJ·
则C6H5—CH===CH2（g）＋10O2（g）===8CO2（g）＋4H2O（l）
ΔH＝________。
（2）工业上，在恒压设备中进行上述反应制取苯乙烯，常在乙苯蒸气中通入大量水蒸气。
请用化学平衡理论解释通入大量水蒸气的原因______________________
___________________________________________________________。
（3）已知T℃下，将amol乙苯蒸气通入到体积为VL的密闭容器中进行上述反应，反应时间与容器内的总压强数据如表：
时间t/min
10
20
30
总压强p/
1000kPa
1.0
1.3
1.45
1.5
①由表中数据计算0～10min内v（C6H5—CH2CH3）＝________。
（用含a、V的式子表示）
②该反应平衡时乙苯的转化率为________。
（4）苯乙烯与溴化氢发生的加成反应产物有两种，其反应的化学方程式如下：
i．C6H5—CH===CH2（g）＋HBr（g）
C6H5—CH2CH2Br（g）
ii.C6H5—CH===CH2（g）＋HBr（g）
C6H5—CHBrCH3（g）
600℃时，向3L恒容密闭容器中充入1.2molC5H6—CH===CH2（g）和1.2molHBr（g）发生反应，达到平衡时C6H5—CH2CH2Br（g）和C6H5—CHBrCH3（g）的物质的量（n）随时间（t）变化的曲线如图所示。
①600℃，反应ii的化学平衡常数Kii＝________。
②反应平衡后，若保持其他条件不变，向该容器中再充入1molC6H5—CH2CH2Br（g），则反应ii将________（填“正向”、“逆向”或“不”）移动。
③在恒温恒容的密闭容器中，苯乙烯与溴化氢发生i、ii两个加成反应，可以判断反应已达到平衡状态的是________。
A．容器内混合气体的密度不再改变
B．C6H5—CH2CH2Br（g）的生成速率与C6H5—CHBrCH3（g）的分解速率相等
C．反应器中压强不再随时间变化而变化
D．混合气体的平均相对分子质量保持不变
答案
（1）－4438.9kJ·
（2）该反应是气体分子数增大的可逆反应，恒压条件下通入水蒸气，总压不变，容器体积增大，反应体系分压减小，平衡正移，苯乙烯产量提高
（3）①（0.03a/V）mol·
L－1·
min－1 ②50%
（4）①20（或20L·
mol－1） ②正向 ③CD
10．（2018·
黄岗高三调研考试，29）中科院大连化学物理研究所的一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯，甲烷在催化作用下脱氢，在气相中经自由基偶联反应生成乙烯，如图所示。
物质
燃烧热/（kJ·
氢气
285.8
甲烷
890.3
乙烯
1411.0
（1）已知相关物质的燃烧热如上表，写出甲烷制备乙烯的热化学方程式__________________________________________________________。
（2）在400℃时，向1L的恒容反应器中充入1molCH4，发生上述反应，测得平衡混合气体中C2H4的体积分数为20.0%。
则在该温度下，其平衡常数K＝________。
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