高考化学《化学反应速率和化学平衡练习巩固A》无答案.docx
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高考化学《化学反应速率和化学平衡练习巩固A》无答案
化学反应速率和化学平衡习题集A
【练1】(东城期末)可逆反应A+aB
C+2D(a为化学计量数),已知B、C、D为气态物质.反应过程中,当其他条件不变时,C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(p)的关系如图所示.下列说法不正确的是()
A.T2>T1,P2>P1B.该反应为放热反应
C.若a=2,则A为固态或液态物质D.增加B的物质的量,该反应的∆H增大
【练2】(东城期末)活性炭可处理大气污染物NO.T℃时,在1L密闭容器中加入NO气体和炭粉,使之发生反应生成两种气体A和B,测得各物质的物质的量如下:
活性炭/mol
NO/mol
A/mol
B/mol
起始状态
2.030
0.100
0
0
2min时
2.000
0.040
0.030
0.030
(1)2分钟内,用NO表示该反应的平均速率v(NO)=______mol·L-1·min-1.
(2)该反应的化学方程式是______;T℃时,它的平衡常数K=9/16,则2min时反应______(填“是”或“不是”)平衡状态;已知升高温度时,K增大,则该反应为______(填“吸热”或“放热”)反应.
(3)为了提高反应速率和NO的转化率,可采取的措施是______.
【练3】(西城期末)一定温度下的密闭容器中,反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)达到平衡.缩小容器容积,对反应产生影响的叙述不正确的是()
A.使平衡常数K增大B.使平衡向正反应方向移动
C.使SO3的浓度增大D.使正反应速率大于逆反应速率
【练4】(西城期末)科学家开发出一种“洁净煤技术”,通过向地下煤层“气化炉”中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出高热值的煤炭气,其主要成分是CO和H2.“气化炉”中主要反应有:
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.2kJ·mol-1
...........
(1)气化炉中CO2与C反应转化为CO,该反应的热化学方程式是______.
(2)用煤炭气合成甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g).在密闭容器中,将CO和H2
按物质的量1∶2混合反应,CO的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示.
CO的平衡转化率
反应温度
①生成甲醇的反应为______反应(填“放热”或“吸热”).
②图中两条曲线分别表示压强为0.1MPa和5.0MPa下CO转化率随温度的变化,其中代表压强是5.0MPa的曲线是__________(填“A”或“B”).
③在不改变反应物用量的前提下,为提高CO转化率可采取的措施有__________(答出一种即可).
压强为0.1MPa、温度为200℃时,平衡混合气中甲醇的物质的量分数是______.
【练5】(海淀期末)t℃时,在体积不变的密闭容器中发生反应:
X(g)+3Y(g)
2Z(g),各组分在不同时刻的浓度如下表:
物质
X
Y
Z
初始浓度/mol·L-1
0.1
0.2
0
2min末浓度/mol·L-1
0.08
a
b
平衡浓度/mol·L-1
0.05
0.05
0.1
下列说法正确的是()
A.平衡时,X的转化率为20%
B.t℃时,该反应的平衡常数为40
C.增大平衡后的体系压强,v正增大,v逆减小,平衡向正反应方向移动
D.前2min内,用Y的变化量表示的平均反应速率v(Y)=0.03mol·L-1·min-1
【练6】(朝阳期末)氨在国民经济中占有重要地位.
(1)工业合成氨时,合成塔中每产生1molNH3,放出46.1kJ的热量.
①工业合成氨的热化学方程式是__________.
②已知:
N2(g)2N(g)
H2(g)2H(g)
则断开1molN-H键所需的能量是__________kJ.
(2)下表是当反应器中按n(N2):
n(H2)=1:
3投料后,在200℃、400℃、600℃下,反应达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线.
NH3的物质的量分数/%
压强/MPa
曲线a对应的温度是__________.
②关于工业合成氨的反应,下列叙述正确的是__________(填字母).
A.及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率
B.加催化剂能加快反应速率且提高H2的平衡转化率
C.上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)>K(N)
③M点对应的H2转化率是__________.
【练7】(丰台期末)接触法制硫酸工艺中,其主反应在450℃并有催化剂存在下进行:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)
H=-197kJ/mol
下列说法正确的是()
A使用催化剂可以提高SO2的转化率
B.增大O2的浓度可以提高反应速率和SO2的转化率
C.反应450℃时的平衡常数小于500℃时的平衡常数
D.2molSO2(g)和1molO2(g)所含的总能量小于2molSO3(g)所含的总能量
【练8】(丰台期末)氨气是中学化学中常见的气体,其用途广泛.
(1)实验室制取氨气的化学方程式是__________.
(2)工业上氨气可以由氢气和氮气合成.
1该反应的热化学方程式是__________.
2随着温度的升高,该反应的化学平衡常数的变化趋势是__________.
3一定温度下,2L密闭容器中,5molN2和5molH2发生反应,达到平衡时,N2的转化率为20%,该温度下反应的平衡常数的数值是__________(填字母).
4简述一种检查氨气是否泄露可采用的化学方法:
__________.
【练9】(石景山期末)利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤.
已知:
SO2(g)+1/2O2(g)
SO3(g)△H=-98kJ·mol-1.
(1)某温度下该反应的平衡常数K=10/3,若在此温度下,向100L的恒容密闭容器中,充入3.0molSO2(g)、16.0molO2(g)和3.0molSO3(g),则反应开始时v(正)v(逆)(填“<”、“>”或“=”).
(2)一定温度下,向一带活塞的体积为2L的密闭容器中充入2.0molSO2和1.0molO2,达到平衡后体积变为1.6L,则SO2的平衡转化率为__________.
(3)在
(2)中的反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的是(填字母).
A.保持温度和容器体积不变,充入1.0molO2
B.保持温度和容器内压强不变,充入1.0molSO3
C.降低温度
D.移动活塞压缩气体
【练10】(东城期末)在容积恒定的密闭容器中,一定量的SO2与1.1molO2发生反应:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)△H<0.当气体的物质的量减少0.315mol时,反应达到平衡,SO2的平衡转化率是90%.下列说法正确的是()
A.相同条件下,平衡时若充入稀有气体,SO2的转化率增大
B.反应开始时,向容器中通入的SO2的物质的量是0.7mol
C.保持其他条件不变,仅降低温度,正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大
D.保持其他条件不变,仅缩小容器体积,反应达到平衡时容器中有1.485mol气体
【练11】(东城期末)汽车尾气是城市的主要空气污染物,研究控制汽车尾气成为保护环境的首要任务.
(1)汽车内燃机工作时发生反应:
N2(g)+O2(g)
2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO的原因之一.T℃时,向5L密闭容器中充入6.5molN2和7.5molO2,在5min时反应达到平衡状态,此时容器中NO的物质的量是5mol.
①5min内该反应的平均速率υ(NO)=__________;在T℃时,该反应的平衡常数K=__________.
②反应开始至达到平衡的过程中,容器中下列各项发生变化的是__________(填序号).
a.混合气体的密度b.混合气体的压强
c.正反应速率d.单位时间内,N2和NO的消耗量之比
(2)H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的.
已知:
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ·mol-1
则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式是__________.
(3)当质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率.右图表示在其他条件不变时,反应:
2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g)中NO的浓度[c(NO)]随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线.
1该反应的△H0(填“>”或“<”).
②若催化剂的表面积S1>S2,在右图中画出c(NO)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线.
【练12】(西城期末)氨在国民经济中占有重要地位.
(1)合成氨工业中,合成塔中每产生2molNH3,放出92.2kJ热量.
①工业合成氨的热化学方程式是_______.
②若起始时向容器内放入2molN2和6molH2,达平衡后放出的热量为Q,则
Q(填“>”、“<”或“=”)_______184.4kJ.
③已知:
1molN-H键断裂吸收的能量约等于_______kJ.
(2)工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为
2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(l)+H2O(l),该反应的平衡常数和温度关系如下:
T/℃
165
175
185
195
K
111.9
74.1
50.6
34.8
1焓变ΔH(填“>”、“<”或“=”)_______0.
②在一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)
,下图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α)的关系.α随着x增大而增大的原因是_______.
③上图中的B点处,NH3的平衡转化率为_______.
【练13】(海淀期末)在密闭容器中进行反应:
A(g)+3B(g)
2C(g),有关下列图像说法的不正确的是()
abcd
A.依据图a可判断正反应为放热反应
B.在图b中,虚线可表示使用了催化剂
C.若正反应的△H<0,图c可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动
D.由图d中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的△H>0
【练14】(朝阳期末)将CO2转化为甲醇的原理为CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)
ΔH<0.500℃时,在体积为1L的固定容积的密闭容器中充入1molCO2、3molH2,测得CO2浓度与CH3OH浓度随时间的变化如图所示,从中得出的结论错误的是()
A.曲线X可以表示CH3OH(g)或H2O(g)的浓度变化
B.从反应开始到10min时,H2的反应速率v(H2)=0.225mol/(L﹒min)
C.平衡时H2的转化率为75%
D.500℃时该反应的平衡常数K=3
【练15】(朝阳期末)天然气(以甲烷计)在工业生产中用途广泛.
Ⅰ.在制备合成氨原料气H2中的应用
(1)甲烷蒸汽转化法制H2的主要转化反应如下:
CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)ΔH=+206.2kJ/mol
CH4(g)+2H2O(g)
CO2(g)+4H2(g)ΔH=+165.0kJ/mol
上述反应所得原料气中的CO能使氨合成催化剂中毒,必须除去.工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO2,同时又可制得等体积的氢气的方法.此反应称为一氧化碳变换反应,该反应的热化学方程式是__________.
(2)CO变换反应的汽气比(水蒸气与原料气中CO物质的量之比)与CO平衡变换率
(已转化的一氧化碳量与变换前一氧化碳量之比)的关系如下图所示:
汽气比与CO平衡变换率的关系
析图可知:
1相同温度时,CO平衡变换率与汽气比的关系是.
②汽气比相同时,CO平衡变换率与温度的关系是.
(3)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度也可以表示平衡常数(记作Kp),则CO变换反应的平衡常数表示式为:
Kp=.随温度的降低,该平衡常数__________(填“增大”“减小”或“不变”).
Ⅱ.在熔融碳酸盐燃料电池中的应用
以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质,天然气经内重整催化作用提供反应气的燃料电池示意图如右:
(1)外电路电子流动方向:
由流向(填字母).
(2)空气极发生反应的离子方程式是.
(3)以此燃料电池为电源电解精炼铜,当电路有0.6mole转移,有g精铜析出.
【练16】(丰台期末)在恒容密闭容器中,由CO合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g),在其他条件不变的情况下,研究温度对反应的影响,实验结果如下图所示,下列说法正确的是()
A.平衡常数K=
B.该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
C.任意时刻,T2温度下的反应速率均大于T1温度下的速率
D.处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时
增大
【练17】(丰台期末)氨气是生产化肥、硝酸等的重要原料,围绕合成氨人们进行了一系列的研究
(1)氢气既能与氮气又能与氧气发生反应,但是反应的条件却不相同.
已知:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ/mol
3H2(g)+N2(g)
2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol
计算断裂1molN≡N键需要能量__________kJ,氮气分子中化学键比氧气分子中的化学键__________(填“强”或“弱”),因此氢气与二者反应的条件不同.
(2)固氮是科学家致力研究的重要课题.自然界中存在天然的大气固氮过程:
N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180.8kJ/mol,工业合成氨则是人工固氮.
分析两种固氮反应的平衡常数,下列结论正确的是.
反应
大气固氮
工业固氮
温度/℃
27
2000
25
350
400
450
K
3.84×10-31
0.1
5×108
1.847
0.507
0.152
A.常温下,大气固氮几乎不可能进行,而工业固氮非常容易进行
B.人类大规模模拟大气固氮是无意义的
C.工业固氮温度越低,氮气与氢气反应越完全
D.K越大说明合成氨反应的速率越大
(3)在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料,发生反应:
3H2(g)+N2(g)
2NH3(g)测得甲容器中H2的转化率为40%.
N2
H2
NH3
甲
1
3
0
乙
0.5
1.5
1
丙
0
0
4
判断乙容器中反应进行的方向__________.(填“正向”或“逆向”)
达平衡时,甲、乙、丙三容器中NH3的体积分数大小顺序为__________.
(4)氨气是合成硝酸的原料,写出氨气与氧气反应生成一氧化氮和气态水的热化学方程式__________.
【练18】(石景山期末)容积均为1L的甲、乙两个恒容容器中,分别充入2molA、2molB和1molA、1molB,相同条件下,发生下列反应:
A(g)+B(g)
xC(g)△H<0.测得两容器中c(A)随时间t的变化如上图所示,下列说法不正确的是()
A.x=1
B.此条件下,该反应的平衡常数K=4
C.给乙容器升温可缩短反应达平衡的时间但不能提高平衡转化率
D.甲和乙的平衡转化率相等
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