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正文內(nèi)容

全國各地備戰(zhàn)高考模擬試卷化學分類:化學反應的速率與限度推斷題綜合題匯編附答案(編輯修改稿)

2025-04-01 22:33 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 致溶液呈堿性,則c(H+)<c(OH﹣),根據(jù)電荷守恒得c(CN﹣)<c(Na+),其水解程度較小,所以存在c(OH﹣)<c(CN﹣),所以離子濃度大小順序為c(Na+)>c(CN﹣)>c(OH﹣)>c(H+)?!军c睛】可逆反應達到平衡狀態(tài)有兩個核心的判斷依據(jù):①正反應速率和逆反應速率相等。②反應混合物中各組成成分的百分含量保持不變。只要抓住這兩個特征就可確定反應是否達到平衡狀態(tài),對于隨反應的發(fā)生而發(fā)生變化的物理量如果不變了,即說明可逆反應達到了平衡狀態(tài)。判斷化學反應是否達到平衡狀態(tài),關(guān)鍵是看給定的條件能否推出參與反應的任一物質(zhì)的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化,即變量不再發(fā)生變化。7.在一定體積的密閉容器中,進行如下化學反應:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化學平衡常數(shù)K 和溫度t的關(guān)系如下表:t℃70080083010001200K回答下列問題:(1)該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K =_____________________。(2)該反應為____________反應(選填“吸熱”、“放熱”)。(3)能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是_____________。a.容器中壓強不變 b.混合氣體中 c(CO)不變c.υ正(H2)=υ逆(H2O) d.c(CO2)=c(CO)(4)某溫度下,平衡濃度符合下式:c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O),試判斷此時的溫度為 _________。(5)1200℃時,在2L的密閉容器中,反應開始時加入1mol CO1mol H2molCO、2mol H2O,則反應向__________進行(填“正方向”、“逆方向”或“不移動”)【答案】 吸熱 bc 830℃ 逆方向 【解析】【分析】(1)平衡常數(shù)為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比;(2)根據(jù)溫度升高,平衡常數(shù)變大來分析;(3)利用平衡的特征“等”和“定”來分析;(4)根據(jù)濃度和平衡常數(shù)來計算平衡常數(shù),從而確定溫度;(5)比較QC與K的相對大小,如果QC>K逆向移動,QC═K,不移動,QC<K正向移動?!驹斀狻?1)平衡常數(shù)為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比,則CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常數(shù)K=;(2)由溫度升高,平衡常數(shù)變大可知,升高溫度,平衡向正反應方向移動,則正反應為吸熱反應;(3)a.該反應為氣體的總物質(zhì)的量不變的反應,則容器中壓強始終不變,不能作為判定平衡的方法,故A錯誤;b.混合氣體中c(CO)不變,則達到化學平衡,故B正確;c.V(H2)正=V(H2O)逆,則對于氫氣來說正、逆反應速率相等,此時反應達到平衡,故C正確;d.c(CO2)=c(CO),該反應不一定達到平衡,濃度關(guān)系取決于反應物的起始量和轉(zhuǎn)化率,故D錯誤;故答案為:bc;(4)c(CO2)?c(H2)=c(CO)?c(H2O)時,平衡常數(shù)K==1,則該溫度為830℃;(5)1200℃時,在2L的密閉容器中,反應開始時加入1mol CO1mol H2molCO、2mol H2O,Qc===4>,說明反應逆方向進行。8.CH4超干重整CO2技術(shù)可得到富含CO的化工原料。回答下列問題:(1)CH4超干重整CO2的催化轉(zhuǎn)化如圖所示:①關(guān)于上述過程Ⅱ的說法不正確的是________(填序號)。a.實現(xiàn)了含碳物質(zhì)與含氫物質(zhì)的分離b.可表示為CO2+H2=H2O(g)+COc.CO未參與反應d.Fe3OCaO為催化劑,降低了反應的ΔH②其他條件不變,在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反應CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)進行相同時間后,CH4的轉(zhuǎn)化率隨反應溫度的變化如圖所示。a點所代表的狀態(tài)_________(填“是”或“不是”)平衡狀態(tài);b點CH4的轉(zhuǎn)化率高于c點,原因是_________________________________________。(2)在一剛性密閉容器中,加入Ni/α-Al2O3催化劑并加熱至1123K,使CH4和CO2發(fā)生反應CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),初始時CH4和CO2的分壓分別為20kPa、25kPa,研究表明CO的生成速率υ(CO)=102p(CH4)p(CO2)molg1s1,某時刻測得p(CO)=20kPa,則p(CO2)=________kPa,υ(CO)=________molg1s1?!敬鸢浮縞d 不是 b和c都未達平衡,b點溫度高,反應速率快,相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)化率高 15 【解析】【分析】(1)①a.過程Ⅱ中,CO、CO2都轉(zhuǎn)化為CO,H2轉(zhuǎn)化為H2O;實現(xiàn)了含碳物質(zhì)與含氫物質(zhì)的分離;b.從起始反應物和產(chǎn)物分析可得,CO2與H2反應生成H2O(g)和CO;c.從反應過程看,CO先轉(zhuǎn)化為CaCO3,后CaCO3再轉(zhuǎn)化為CO;d.Fe3OCaO起初參加反應,后來又生成,所以為催化劑,催化劑不改變反應物和生成物的總能量。②催化劑不能改變反應物的平衡轉(zhuǎn)化率,但可改變平衡前的轉(zhuǎn)化率,通過不同催化劑作用下的轉(zhuǎn)化率比較,可判斷a、b、c三點的CH4的轉(zhuǎn)化率都小于同溫度下的最高轉(zhuǎn)化率,由此可確定反應仍正向進行。(2)利用阿伏加德羅定律的推論,氣體的壓強之比等于物質(zhì)的量之比,所以利用某時刻某物質(zhì)的壓強,可計算出該時刻另一物質(zhì)的壓強,由此可計算出反應速率?!驹斀狻?1)①a.過程Ⅱ中,CO、CO2都轉(zhuǎn)化為CO,H2轉(zhuǎn)化為H2O;實現(xiàn)了含碳物質(zhì)與含氫物質(zhì)的分離,a正確;b.從起始反應物和產(chǎn)物分析可得,CO2與H2反應生成H2O(g)和CO,b正確;c.從反應過程看,CO先轉(zhuǎn)化為CaCO3,后CaCO3再轉(zhuǎn)化為CO,c不正確;d.Fe3OCaO起初參加反應,后來又生成,所以為催化劑,催化劑不改變反應物和生成物的總能量,所以不能降低反應的ΔH,d不正確;故選cd。答案為:cd;②相同溫度下,盡管所使用的催化劑不同,但達平衡時CH4的轉(zhuǎn)化率應相同,從圖中可以看出,a點CH4的轉(zhuǎn)化率比同溫度下的催化劑Ⅰ作用下的轉(zhuǎn)化率低,則表明a點所代表的狀態(tài)不是平衡狀態(tài);從圖中可以看出,雖然b點CH4的轉(zhuǎn)化率高,但仍低于同溫度下的最高轉(zhuǎn)化率,說明反應仍未達到平衡,b點CH4的轉(zhuǎn)化率高于c點,只能是反應速率快所致,故原因是b和c都未達平衡,b點溫度高,反應速率快,相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)化率高。答案為:不是;b和c都未達平衡,b點溫度高,反應速率快,相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)化率高;(2)利用題給數(shù)據(jù),我們可建立如下三段式:從而得出p(CO2)=15kPa,υ(CO)=102p(CH4)p(CO2)molg1s1=1021015 molg1s1= molg1s1。答案為:15;?!军c睛】對于一個可逆反應,盡管不同催化劑影響反應速率,使平衡前相同時刻的轉(zhuǎn)化率有所不同,但溫度相同時,平衡轉(zhuǎn)化率相同。9.在2 L密閉容器內(nèi),800 ℃時反應:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)體系中,n(NO)隨時間的變化如表:時間(s)012345n(NO)(mol)0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)800℃,反應達到平衡時,NO的物質(zhì)的量濃度是________。(2)如圖中表示NO2的變化的曲線是________。用O2表示從0~2 s內(nèi)該反應的平均速率v=________。(3)能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是________。a.v(NO2)=2v(O2) b.容器內(nèi)壓強保持不變c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器內(nèi)密度保持不變(4)能使該反應的反應速率增大的是________。a.及時分離出NO2氣體 b.適當升高溫度c.增大O2的濃度 d.選擇高效催化劑【答案】 mol/L b 10-3mol/(Ls) b、c b、c、d 【解析】【分析】【詳解】(1)800℃,反應達到平衡時,NO的物質(zhì)的量濃度是c(NO)=n247。V=247。2L= mol/L;(2)NO2是生成物,每消耗2molNO,會產(chǎn)生2molNO2;反應過程消耗的NO的物質(zhì)的量是n(NO)= =,則反應產(chǎn)生的NO2的物質(zhì)的量的n(NO2)=,則其濃度是c(NO2)=247。2L=,所以在圖中表示NO2的變化的曲線是b;從0~2 s內(nèi)用NO表示的化學反應速率是v(NO)=()mol247。2L247。2s=(L?s),由于v(NO):v(O2)=2:1,因此用O2表示從0~2 s內(nèi)該反應的平均速率v(O2)=v(NO)= 10-3mol/(Ls);(3)a.在任何時刻都存在v(NO2)=2v(O2),因此不能判斷反應處于平衡狀態(tài),錯誤;b.由于該反應是反應前后氣體體積不等的反應,所以容器內(nèi)壓強保持不變,則反應處于平衡狀態(tài),正確; c.v逆(NO):v逆(O2) =2:1;由于 v逆(NO):v正(O2) =2:1 ,所以v逆(O2) = v正(O2);正確;d.由于反應體系都是氣體,因此在任何時候,無論反應是否處于平衡狀態(tài),容器內(nèi)密度都保持不變,故不能作為判斷平衡的標準,錯誤。(4)a.及時分離出NO2氣體,使生成物的濃度減小,則正反應的速率瞬間不變,但后來會隨著生成物的濃度的減小,反應物濃度也減小,所以正反應速率減小,錯誤; b.適當升高溫度,會使物質(zhì)的分子能量增加,反應速率加快,正確; c.增大O2的濃度,會使反應速率大大加快,正確;d.選擇高效催化劑,可以使化學反應速率大大加快,正確。10.“綠水青山就是金山銀山”。目前人們對環(huán)境保護、新能源開發(fā)很重視,研究NONO、CO、S
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