南方凤凰台届高考化学二轮复习检测与评估专题六 化学反应速率 化学平衡.docx

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南方凤凰台届高考化学二轮复习检测与评估专题六化学反应速率化学平衡

专题六　化学反应速率　化学平衡

1.（2013·汕头金山中学期末）在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:

CO2（g）+H2（g）

CO（g）+H2O（g）,其化学平衡常数K和温度T的关系如下表:

T/℃

700

800

830

1000

1200

K

0.6

0.9

1.0

1.7

2.6

回答下列问题:

（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=　　　　　　　　。

（2）该反应为　　　　（填“吸热”或“放热”）反应。

（3）下列能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是　　　　（填字母）。

a.容器中压强不变b.混合气体中c（CO）不变

c.v正（H2）=v逆（H2O）d.c（CO2）=c（CO）

（4）某温度下,平衡浓度符合下式:

c（CO2）·c（H2）=c（CO）·c（H2O）,试判断此时的温度为　　　　℃。

2.（2013·广州一模改编）氨是最重要的化工产品之一。

用氨气制取尿素[CO（NH2）2]的反应为2NH3（g）+CO2（g）

CO（NH2）2（l）+H2O（g）。

（1）某温度下,向容积为10L的密闭容器中通入2molNH3和1molCO2,反应达到平衡时CO2的转化率为50%。

该反应的化学平衡常数表达式为K=　　　　　　　　。

该温度下平衡常数K的计算结果为　　　　。

（2）为进一步提高CO2的平衡转化率,下列措施能达到目的的是　　　（填字母）。

A.提高NH3的浓度

B.增大压强

C.及时转移生成的尿素

D.使用更高效的催化剂

3.（2013·江门一模改编）在一定条件下,NO与NO2混合可生成N2O3,反应的化学方程式为NO（g）+NO2（g）

N2O3（l）　ΔH<0。

右下图表示一定量的NO、NO2混合气体发生反应时,c（NO2）在前25s内的变化。

该反应进行到45s时达到平衡,测得c（NO2）约为0.010mol·L-1。

（1）前20s内,NO2的平均反应速率为　　　　　　　　。

（2）其他条件不变,①升高温度,NO2的转化率　　　　（填“增大”、“减小”或“不变”）。

②压缩气体体积,该反应平衡向　　　　（填“正向”或“逆向”）移动。

（3）若反应延续至70s,请在图中画出2570s的反应进程曲线。

（4）若在反应开始时加入催化剂（其他条件都不变）,请在图中画出加催化剂后的反应进程曲线。

4.（2013·汕头一模）在一密闭容器中发生反应:

2A（g）+B（g）

E（g）。

（1）写出该反应的平衡常数表达式:

　　　　　　　,已知升高温度时,v（正）>v（逆）,此时K值　　　　（填“变大”、“变小”或“不变”）;该反应的ΔH　　　　（填“>”、“=”或“<”）0。

（2）将1.0molA和1.0molB混合后装入2L容器中发生反应,E的物质的量的变化如右下图所示。

①3min内E的平均反应速率为　　　　　　　　。

②此温度下该反应的平衡常数K为　　　　（结果保留小数点后1位）。

③请在图中画出5min内A的物质的量的变化曲线。

（3）已知在如图所示的变化中,平衡常数K保持不变,则在57min内引起E的物质的量变化的原因可能是　　　　（填序号）。

①降低了温度　②升高了温度　③使用了催化剂　④增大了容器的体积　⑤缩小了容器的体积　⑥减少了A的物质的量

5.（2013·增城一模改编）尿素在农业生产中起重要作用,其合成过程分两步进行:

2NH3（g）+CO2（g）

NH2COONH4（l）　　　　ΔH=-117kJ·mol-1

NH2COONH4（l）

（NH2）2CO（g）+H2O（g）ΔH=+15kJ·mol-1

（1）对于第一步反应,能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是　　　　（填字母）。

A.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化

B.v正（NH3）=2v逆（CO2）

C.容器中气体的密度不随时间而变化

D.容器中总质量不随时间而变化

（2）第一步反应生成了1mol氨基甲酸铵,再发生第二步反应时的转化率与温度、压强的关系如下:

①在180℃的条件下,p2　　　　p3;化学平衡常数K1　　　　K2。

（填“>”、“<”或“=”）

②在某体积为2L的密闭容器中,利用图中的数据,求160℃时该反应的平衡常数K。

6.（2013·肇庆一模）甲醇被称为21世纪的新型燃料,工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ,用CH4和H2O为原料来制备甲醇:

Ⅰ.CH4（g）+H2O（g）

CO（g）+3H2（g）　Ⅱ.CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）

（1）将1.0molCH4和2.0molH2O（g）通入容积为100L的反应室,在一定条件下发生反应Ⅰ,CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如右下图。

①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为　　　　　　　　。

②图中的p1　　（填“<”、“>”或“=”）p2,100℃时平衡常数的值为　　　　。

（2）在压强为0.1MPa条件下,将amolCO与3amolH2的混合气体在催化剂作用下,自发进行反应Ⅱ,生成甲醇。

③该反应的ΔH　　　　（填“<”、“>”或“=”）0;若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是　　　　（填字母）。

A.升高温度B.将CH3OH（g）从体系中分离

C.充入He,使体系总压强增大D.再充入1molCO和3molH2

④为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。

实验编号

T/℃

p/MPa

i

150

0.1

ii

5

iii

350

5

a.请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。

b.根据反应Ⅱ的特点,在给出的坐标图中,补画出在5MPa条件下CO的转化率随温度变化的趋势曲线示意图,并标明压强。

7.（2013·中山一模）碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是理想,更是一种值得期待的新的生活方式,请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。

（1）近年来,我国储氢纳米碳管研究取得重大进展,用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒（杂质）,这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应的化学方程式如下:

　　C+　　K2Cr2O7+　　　　　　——　　CO2↑+　　K2SO4+　　Cr2（SO4）3+　　H2O

请完成并配平上述化学方程式。

其中氧化剂是　　　　　　　　,氧化产物是　　　　　　　　。

（2）甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。

工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式如下:

CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）　ΔH1=-116kJ·mol-1

①已知:

CO（g）+

O2（g）

CO2（g）　ΔH2=-283kJ·mol-1

H2（g）+

O2（g）

H2O（g）　ΔH3=-242kJ·mol-1

则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气的热化学方程式为

　　　　　　　　　　　　。

②在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律。

右图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol）与CO平衡转化率的关系。

请回答下列问题:

ⅰ）在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是　　　　。

ⅱ）利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下化学反应的平衡常数K=　　　　。

③在某温度下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中,5min时达到平衡,各物质的物质的量浓度（单位:

mol·

）变化如下表所示:

0min

5min

10min

CO

0.1

0.05

H2

0.2

0.2

CH3OH

0

0.04

0.05

若510min只改变了某一条件,所改变的条件是　;且该条件所改变的量是　　　。

8.（2013·茂名华侨中学期初）固定和利用CO2能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。

工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法:

CO2（g）+3H2（g）

CH3OH（g）+H2O（g）　ΔH=-49.0kJ·mol-1

某科学实验将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如下图所示（实线）。

（1）a点正反应速率　　　　（填“大于”、“等于”或“小于”）逆反应速率。

（2）下列时间段平均反应速率最大的是　　　　,最小的是　　　　。

（填字母）

A.01min　　B.13min　　C.38min　　D.811min

（3）求平衡时氢气的转化率和该条件下反应的平衡常数K。

（写出计算过程）

（4）仅改变某一实验条件再进行两次实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,曲线Ⅰ对应的实验条件改变是　　　　　　,曲线Ⅱ对应的实验条件改变是　　　　　　。

专题六化学反应速率化学平衡

1.

（1）

（2）吸热（3）bc（4）830

2.

（1）

100

（2）AB

3.

（1）1.1×10-3mol·L-1·s-1

（2）①减小②正向

（3）、（4）见下图

4.

（1）K=

变大>

（2）①0.05mol·L-1·min-1

②10.7

③

（3）④⑥

5.

（1）ABC

（2）①>=

②由图知,平衡时NH2COONH4的转化率为60%。

NH2COONH4（l）

（NH2）2CO（g）+H2O（g）

初始浓度/mol·L-1

0.500

转化浓度/mol·L-1

0.30.30.3

平衡浓度/mol·L-1

0.20.30.3

K=c[（NH2）2CO]·c（H2O）=0.3×0.3=0.09

6.

（1）①0.003mol·L-1·min-1②<2.25×10-4

（2）③

实验编号

T/℃

p/Mpa

i

150

0.1

ii

150

5

iii

350

5

7.

（1）328H2SO43228

K2Cr2O7CO2

（2）①CH3OH（g）+

O2（g）

CO2（g）+2H2O（g）ΔH=-651kJ·mol-1

②ⅰ）270℃ⅱ）4

③增大H2的浓度增大了0.1mol·L-1

8.

（1）大于

（2）AD

（3）CO2（g）+3H2（g）

CH3OH（g）+H2O（g）

起始物质的量/mol6800

物质的量变化/mol2622

平衡物质的量/mol4222

H2的转化率=

×100%=

×100%=75%

K=

=

=0.5

（4）升高温度增大压强