2023年高考化学专题提升练习卷：化学反应速率与化学平衡原理练习卷.docx

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化学反响速率与化学平衡原理练****卷
,CO2的回收利用再一次提上了日程。
I利用CO2制取丙烯(C3H6)
(1)用CO2催化加氢可制取丙烯的原理为:3CO2(g)+9H2(g)C3H6(g)+6H2O(g)△H。
热化学方程式如下
①2C2H6(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)△H1;
②2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)ΔH2;
③H2O(g)==H2O(l)△H3;
那么制取丙烯反响的△H=______(用△H1、△H2、△H3表示)。
(2)以稀磷酸为电解质溶液,以石墨为电极,利用太阳能电池将CO2转化为丙烯的工作原理如以下图所示。
①电解池中的交换膜为_______:(填“阴〞或“阳")离子交换膜,通过交换的离子是_______(填离子符号)。
②阴极的电极反响为_____________________________。
(CH3OCH3)
(3)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反响原理为:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)。一定条件下,该反响中CO2的平衡转化率随温度、投料
比n(H2)/n(CO2)]的变化曲线如下左图:
①在其他条件不变时,在右图中画出平衡时CH3OCH3的体积分数随投料比n(H2)/n(CO2)交化的曲线图____________。
②(g)(g)充入容积为2L的密闭容器中,反响到达平衡时改变压强和温度,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数变化情况如以下图所示,关于温度和压强的关系判断正确的选项是____________。
>P3>P2>>T3>T2>>P2>P3>>T2>T3>T4.
III利用CO2制取甲醇(CH3OH)
用CO2催化加氢制取甲醇的反响为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-bkJ·mol—1(b>0)。T℃时,将1molCO2和4molH2充入的密闭溶液中,测得H2的物质的量随时间变化如图中实线所示
(4)不能证明该反响到达化学平衡状态的是___________。

(g)和H2O(g)的物质的量之比不变

—H健同时形成2NA个C=O键
(5)仅改变某个反响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I、II所示。曲线Ⅱ对应的实验条件改变是
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_____________。
【答案】3△H3-1/2△H1-9/2△H2阳H+3CO2+18e—+18H+==C3H6+6H2O②
〔大致方向正确既可以给分,但与3对应的必须是最高点〕CDBC增大压强〔或增大CO2的浓度〕
,可能会杀死一些海洋生物,甚至会溶解掉局部海床,从而造成灾难性的后果。所以二氧化碳的吸收和利用成为当前研究的重要课题。
〔1〕工业上以CO2与H2为原料合成甲醇,再以甲醇为原料来合成甲醚。
:
CO2〔g〕+3H2〔g〕⇌CH3OH〔g〕+H2O〔g〕△H1
2CH3OH〔g〕⇌CH3OCH3〔g〕+H2O〔g〕△H2=-•mol﹣1
2CO2〔g〕+6H2〔g〕⇌CH3OCH3〔g〕+3H2O〔g〕△H3=-•mol﹣1
甲醇的电子式为________________;△H1=________kJ·mol-1
〔2〕某科研小组探究用活性炭处理汽车尾气的可行性,在T1℃体积为2L的恒温密闭容器中进行了实验,并根据实验数据绘制了如以下图像,其中X代表NO浓度变化,Y代表N2和CO2浓度变化:
①假设15min,后升高到一定温度,到达新平衡后容器中N2、CO2、NO的浓度之比为1:1:3,到到达新平衡时CO2的反响速率与图中a点相比拟,速率_____(填“增大〞、“减小〞或“不变〞),此时平衡常数K与T1℃相比_______(填“增大〞、“减小〞或“不变〞)。②T1℃时该反响的平衡常数为_________________。
③如上图所示,假设15min后改变了一个条件,t时刻建立新的平衡,b点坐标(,t),c点坐标(,t)。那么改变的条件可能是_______(填序号)。

〔3〕:H2CO3的电离常数Ka1=×10-7,Ka2=5×10-11。25℃时假设用1L1mol·L-1的NaOH溶液吸收CO2,当溶液中c(CO32-):c(H2CO3)=2200,此时该溶液的pH值为________________。
〔4〕以熔融K2CO3为电解质的甲醚燃料电池,具有能量转化率高,储电量大等特点,那么该电池的负极电极反响式为______________________。
【答案】-49增大减小4ad10CH3OCH3-12e-+6CO32-=8CO2+3H2O
。:
Ⅰ.TiCl4(g)+O2(g)TiO2(s)+2Cl2(g)ΔH1=-·mol-1
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Ⅱ.2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH2=-·mol-1
请答复以下问题:
〔1〕TiCl4(g)与CO(g)反响生成TiO2(s)、C(s)和***气的热化学方程式为_____________________。升高温度,对该反响的影响为___________________________________。
〔2〕假设反响Ⅱ的逆反响活化能表示为EkJ·mol-1,(填“>〞“<〞或“=〞)。
〔3〕t℃时,向10L恒容密闭容器中充入1molTiCl4和2molO2,发生反响Ⅰ。。
①0~5min内,用Cl2表示的反响速率v(Cl2)=__________。
②TiCl4的平衡转化率a=__________________。
③以下措施,既能加快逆反响速率又能增大TiCl4的平衡转化率的是__________〔填选项字母〕。

④t℃时,向10L恒容密闭容器中充入3molTiCl4和一定量O2的混合气体,发生反响Ⅰ,两种气体的平衡转化率(a)与起始的物质的量之比()的关系如下图:
能表示TiCl4平衡转化率的曲线为__________(填“L1〞或“L2〞);M点的坐标为___________。
【答案】TiCl4(g)+2CO(g)=TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)ΔH=+ kJ·mol-1反响速率加快,平衡正向移动,反响物的转化率增大>·L-1·min-120%DL2(1,)
、CO2是火力发电厂释放出的主要尾气,它们虽会对环境造成负面影响,但也是重要的化工原料,其回收利用是环保领域研究的热点课题。
〔1〕CO与Cl2在催化剂的作用下合成光气(COCl2)。某温度下,向2L的密闭容器中投入一定量的CO与Cl2,在催化剂的作用下发生反响:CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)ΔH=akJ/mol。
反响过程中测定的局部数据如下表:
t/min
n(CO)/mol
n(Cl2)/mol
0


1

2

4

①反响从开始到2min末这一段时间内的平均速率v(COCl2)=_____mol/(L·min)。
②在2min~4min间,v(Cl2)正______v(Cl2)逆〔填“>〞、“<〞或“=〞〕,该温度下K=____________。
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③X、L可分别代表温度或压强,图1表示L不同时,CO的转化率随X的变化关系。L代表的物理量是_____________;a_________0〔填“>〞、“<〞或“=〞〕。
〔2〕在催化剂作用下NO和CO可转化为无毒气体:
2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)△H
①:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2=-
2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)△H3=-
那么ΔH=____________。
②研究说明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比外表积可提高化学反响速率。某同学设计了三组实验〔实验条件已经填在下面的实验设计表中〕。实验的设计目的是___________________________。
实验编号
T〔℃〕
NO初始浓度(mol•L-1)
CO初始浓度(mol•L-1)
催化剂的比外表积(m2•g-1)
Ⅰ
280
×10-3
×10-3
82
Ⅱ
280
×10-3
×10-3
124
Ⅲ
350
×10-3
×10-3
124
〔3〕在强酸性的电解质水溶液中,惰性材料作电极,电解CO2可得到多种燃料,其原理如图2所示。
①b为电源的_______〔填“正〞或“负〞〕极,电解时,生成丙烯的电极反响式是__________________。
②侯氏制碱法中可利用CO2、NH3、NaCl等为原料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱。H2CO3的Ka1=×10-7mol•L-1、Ka2=×10-11mol•L-1,NaHCO3溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_____________________________________。+/网
【答案】=5压强<ΔH=-746kJ·mol-1探究温度和催化剂比外表积对化学反响速率的影响正3CO2+18H++18e-=C3H6+6H2Oc (Na+) >c(HCO3-) >c(OH-)>c(H+) >c(CO32-)
。
(1)①******〔NH2Cl〕的电子式为________。可通过反响NH3(g)+Cl2(g)=NH2Cl(g)+HCl(g)制备******,局部化学键的键能如右表所示〔假定不同物质中同种化学键的键能一样〕,那么上述反响的ΔH=_________。
化学键
键能/(kJ·mol-1)
N-H

Cl-Cl

N-Cl

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H-Cl

②NH2Cl与水反响生成强氧化性的物质,可作长效缓释消毒剂,该反响的化学方程式为________。
(2)用焦炭复原NO的反响为:2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g),向容积均为1L的甲、乙、丙三个恒容恒温〔反响温度分别为400℃、400℃、T℃〕容器中分别参加足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反响时间t的变化情况如下表所示:
t/min
0
40
80
120
160
n(NO)〔甲容器〕/mol





n(NO)〔乙容器〕/mol





n(NO)〔丙容器〕/mol





①该反响为____________〔填“放热〞或“吸热〞〕反响。
②乙容器在200min到达平衡状态,那么0~200min内用NO的浓度变化表示的平均反响速率v(NO)=_________。
(3)用焦炭复原NO2的反响为:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1molNO2和足量C发生该反响,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如下图:
①A、B两点的浓度平衡常数关系:Kc(A)_____Kc(B)〔填“<〞或“>〞或“=〞〕。
②A、B、C三点中NO2的转化率最高的是______〔填“A〞或“B〞或“C〞〕点。
③计算C点时该反响的压强平衡常数Kp(C)=______〔Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数〕。
【答案】+-1NH2Cl+H2ONH3+HClO或NH2Cl+2H2ONH3H2O+·L-1·min-1=A2MPa
,可由N2、H2合成NH3。
〔1〕天然气蒸汽转化法是前获取原料气中H2的主流方法。CH4经过两步反响完全转化为H2和CO2,其能量变化示意图如下:
结合图像,写出CH4通过蒸汽转化为CO2和H2的热化学方程式______________________。
〔2〕利用透氧膜,一步即获得N2、H2,工作原理如下图〔空气中N2与O2的物质的量之比按4∶1计〕
①起复原作用的物质是_________________________。
②膜I侧所得气体=2,CH4、H2O、O2反响的化学方程式是______________________。
〔3〕甲小组模拟工业合成氨在一恒温恒容的密闭容器中发生如下反响:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0。t1
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时刻到达平衡后,在t2时刻改变某一条件,其反响过程如下图,以下说法正确的选项是____________
A.Ⅰ、Ⅱ两过程到达平衡时,平衡常数:KⅠ<KⅡ
B.Ⅰ、Ⅱ两过程到达平衡时,NH3的体积分数:Ⅰ<Ⅱ
C.Ⅰ、Ⅱ两过程到达平衡的标志:混合气体密度不再发生变化

〔4〕乙小组模拟不同条件下的合成氨反响, N2  H2,图为不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(P )的关系图。
①T1、T2、T3 由大到小的排序为______________________________。
②在T2、60MPa 条件下,比拟A点v 正 ___v 逆〔填“>〞、“<〞或“=〞〕,理由是_____________________。
③计算T2、60Mpa 平衡体系的平衡常数Kp=__________。〔用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压x物质的量分数〕
【答案】CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=++8H2O+O2=10CO+28H2DT3>T2>T1>在T2、60Mpa时A点未到达平衡时的体积分数,反响向正向进行,所以v(正)>v(逆)(MPa)-(MPa)-2
7.***〔As〕是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛的用途。答复以下问题:
〔1〕画出***的原子结构示意图____________。
〔2〕工业上常将含***废渣〔主要成分为As2S3〕制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反响的化学方程式________。该反响需要在加压下进行,原因是________________________。
〔3〕:As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s)ΔH1
H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH2
2As(s)+O2(g)=As2O5(s)ΔH3
那么反响As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)的ΔH=_________。
〔4〕298K时,将20mL3xmol·L−1Na3AsO3、20mL3xmol·L−1I2和20mLNaOH溶液混合,发生反响:(aq)+I2(aq)+2OH−(aq)(aq)+2I−(aq)+H2O(l)。溶液中c()与反响时间〔t〕的关系如下图。
①以下可判断反响到达平衡的是__________〔填标号〕。

(I−)=2v()
()/c()不再变化
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(I−)=ymol·L−1
②tm时,v正_____v逆〔填“大于〞“小于〞或“等于〞〕。
③tm时v逆_____tn时v逆〔填“大于〞“小于〞或“等于〞〕,理由是_____________。
④假设平衡时溶液的pH=14,那么该反响的平衡常数K为___________。
【答案】〔1〕〔2〕2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S
增加反响物O2的浓度,提高As2S3的转化速率〔3〕2△H1-3△H2-△H3
〔4〕①ac ②大于 ③小于 tm时生成物浓度较低④
,可由丁烷催化脱氢制备。答复以下问题:
〔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·mol−1
③H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH3=−242kJ·mol−1
反响①的ΔH1为________kJ·mol−1。图〔a〕是反响①平衡转化率与反响温度及压强的关系图,〔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〕。

〔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响器〔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〕为反响产率和反响温度的关系曲线,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〕氢气是产物之一,随着n(氢气)/n(丁烷)增大,逆反响速率增大
〔3〕升高温度有利于反响向吸热方向进行温度升高反响速率加快
丁烯高温裂解生成短链烃类