(新课标)2020高考化学二轮复习 题型六 化学反应速率与化学平衡专项练
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2020-2021高考化学二轮化学反应速率与化学平衡专项培优附详细答案一、化学反应速率与化学平衡1.某校化学课外兴趣小组为了探究影响化学反应速率的因素,做了以下实验。
(1)用三支试管各取5.0 mL、0.01 mol·L-1的酸性KMnO4溶液,再分别滴入0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液,实验报告如下。
①实验1、3研究的是_________对反应速率的影响。
②表中V=_________mL。
(2)小组同学在进行(1)中各组实验时,均发现该反应开始时很慢,一段时间后速率会突然加快。
对此该小组的同学展开讨论:①甲同学认为KMnO4与H2C2O4的反应放热,温度升高,速率加快。
②乙同学认为随着反应的进行,因_________,故速率加快。
(3)为比较Fe3+、Cu2+对H2O2分解的催化效果,该小组的同学又分别设计了如图甲、乙所示的实验。
回答相关问题:①装置乙中仪器A的名称为_________。
②定性分析:如图甲可通过观察反应产生气泡的快慢,定性比较得出结论。
有同学提出将CuSO4溶液改为CuCl2溶液更合理,其理由是____________________________________。
③定量分析:如图乙所示,实验时以收集到40 mL气体为准,忽略其他可能影响实验的因素,实验中需要测量的数据是_______________。
【答案】温度 4.0产物Mn2+可能对该反应具有催化作用分液漏斗控制阴离子相同,排除阴离子的干扰收集40mL气体所需时间【解析】【分析】(1)①、②作对比实验分析,其他条件相同时,只有一个条件的改变对反应速率的影响;(2)探究反应过程中反应速率加快的原因,一般我们从反应放热,温度升高,另一个方面从反应产生的某种物质可能起到催化作用;(3)比较Fe3+、Cu2+对H2O2分解的催化效果,阳离子不同,尽量让阴离子相同,减少阴离子不同造成的差别,催化效果可以从相同时间内收集气体体积的多少或者从收集相同体积的气体,所需时间的长短入手。
2020年高考真题反应速率、化学平衡1.(2020年浙江卷)溶液与溶液发生反应:,达到平衡。
下列说法不正确...的是( ) A .加入苯,振荡,平衡正向移动 B .经苯2次萃取分离后,在水溶液中加入,溶液呈血红色,表明该化学反应存在限度 C .加入固体,平衡逆向移动D .该反应的平衡常数2.(2020年浙江卷)一定条件下:。
在测定的相对分子质量时,下列条件中,测定结果误差最小的是( ) A .温度、压强 B .温度、压强C .温度、压强D .温度、压强3.(2020年江苏卷)CH 4与CO 2重整生成H 2和CO 的过程中主要发生下列反应1422CH (g)CO (g)2H (g)2CO(g)247.1kJ mol H -+=+∆=⋅ 1222H (g)CO (g)H O(g)CO(g)41.2kJ mol H -+=+∆=⋅在恒压、反应物起始物质的量比()()42CH :CO 1:1nn =条件下,CH 4和CO 2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。
下列有关说法正确的是A .升高温度、增大压强均有利于提高CH 4的平衡转化率B .曲线B 表示CH 4的平衡转化率随温度的变化C .相同条件下,改用高效催化剂能使曲线A 和曲线B 相重叠D .恒压、800K 、n(CH 4):n(CO 2)=1:1条件下,反应至CH 4转化率达到X 点的值,改变除温度外的特定条件继续反应,CH 4转化率能达到Y 点的值4.(2020年天津卷)已知()2+26Co H O ⎡⎤⎣⎦呈粉红色,[]24CoCl -呈蓝色,[]2-4ZnCl 为无色。
现将CoCl 2溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在以下平衡:()[]2+2--2426Co H O +4Cl CoCl +6H O ΔH ⎡⎤⎣⎦,用该溶液做实验,溶液的颜色变化如下:以下结论和解释正确的是A .等物质的量的()2+26Co H O ⎡⎤⎣⎦和[]2-4CoCl 中σ键数之比为3:2B .由实验①可推知△H <0C .实验②是由于c (H 2O)增大,导致平衡逆向移动D .由实验③可知配离子的稳定性:[][]2-2-44ZnCl >CoCl5.(2020年新课标Ⅲ)二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO 2的热点研究领域。
2020-2021高考化学《化学反应速率与化学平衡的综合》专项训练含详细答案一、化学反应速率与化学平衡1.硫代硫酸钠俗称保险粉,实验室用SO2通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中来制备硫代硫酸钠。
(1)用图2所示装置制取Na2S2O3,其中盛放Na2SO3固体的玻璃仪器名称是____________,三颈烧瓶中发生反应的化学方程式______________。
(2)保险粉样品中Na2S2O3·5H2O的纯度(质量分数)可通过氧化还原滴定法测定,相关反应方程式为2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6。
准确称取W g样品于锥形瓶中,用适量蒸馏水溶解,并滴加淀粉溶液作指示剂。
用0.1000 mol·L-1碘的标准溶液进行滴定。
请回答:①到达滴定终点的标志_______________。
②滴定起始和终点的液面位置如图3,则消耗碘的标准溶液体积为____mL,产品的纯度为______________(设Na2S2O3·5H2O相对分子质量为M)。
③若滴定时振荡不充分,刚看到溶液局部变色就停止滴定,则会使样品中Na2S2O3·5H2O的纯度的测量结果___________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(3)某研究小组以硫代硫酸钠与硫酸反应来探究外界条件对反应速率的影响,设计实验如下:下列有关说法不正确的是__________________A.该同学在实验中采用的研究方法是实验比较法B实验①和②探究其他条件不变时Na2S2O3浓度对相关反应速率的影响C.实验①和③溶液变浑浊的时间相同D.其他条件不变时,探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验③和⑤【答案】蒸馏烧瓶 2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2溶液变为蓝色,且30s内不恢复原色 18.10-30.326M 3.62?10?M%W W或偏低 CD【解析】【分析】(1)根据仪器的结构和性能确定盛放Na2SO3固体的玻璃仪器名称;三颈烧瓶中发生的反应是SO2通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中生成硫代硫酸钠;(2)①用配制的碘溶液滴定硫代硫酸钠,利用碘单质遇淀粉变蓝指示反应终点;②终点读数与起点读数之差为消耗碘的标准溶液体积,根据方程式计算;③局部变色就停止滴定,消耗标准溶液体积偏小,测定结果偏低;(3)A.采取控制变量法对比实验探究外界条件对反应速率的影响;B.实验①、②的温度相等,c(H2SO4)相等,c(Na2S2O3)不相等,故实验①、②是探究浓度对化学反应速率的影响;C.实验①、③的温度相等,c(Na2S2O3)相等,c(H2SO4)不相等,反应速率不相等;D.实验③、⑤温度不相等,c(H2SO4)和c(Na2S2O3)也均不相等。
2020年高考化学二轮专题复习6:化学反应速率与化学平衡(附解析)考纲指导1.了解化学反应速率的概念及反应速率的定量表示方法。
2.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。
3.掌握化学平衡的特征,了解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行相关计算。
4.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响,认识其一般规律。
5.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
Ⅰ.客观题(1)考查化学反应速率、化学平衡常数的简单计算。
(2)外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响,化学平衡状态的判断。
(3)以图像表格考查化学反应速率、化学平衡的综合应用。
Ⅱ.主观题常常与基本理论,工业生产相联系,通过图像或表格提供信息进行命题,主要考查化学反应速率的表示方法、外界条件对速率和平衡的影响规律、化学平衡常数的应用以及平衡转化率、起始或平衡浓度的计算等。
知识梳理一、化学反应速率及影响因素1.对化学反应速率计算公式的理解对于反应m A(g)+n B(g)===c C(g)+d D(g)(1)计算公式:v (B)=Δc (B)Δt =Δn (B)V Δt 。
(2)同一反应用不同的物质表示反应速率时,数值可能不同,但意义相同。
不同物质表示的反应速率,存在如下关系:v (A)∶v (B)∶v (C)∶v (D)=m ∶n ∶c ∶d 。
(3)注意事项①浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质,不适用于固体和纯液体。
②化学反应速率是某段时间内的平均反应速率,而不是即时速率,且计算时取正值。
2.外界条件对化学反应速率的影响3.稀有气体对反应速率的影响(1)恒容:充入“惰性气体”――→引起总压增大―→物质浓度不变(活化分子浓度不变)―→反应速率不变。
(2)恒压:充入“惰性气体”――→引起体积增大――→引起物质浓度减小(活化分子浓度减小)――→引起反应速率减小。
二、平衡的判定与平衡移动原理1.化学平衡状态的判断标志(1)速率标志①同一物质在同一时间内生成速率与消耗速率相等。
2020-2021高考化学专题复习化学反应速率与化学平衡的综合题附答案一、化学反应速率与化学平衡1.锂离子电池能够实现千余次充放电,但长时间使用后电池会失效,其中的化学试剂排放至环境中不仅会造成环境污染,还会造成资源的浪费。
实验室模拟回收锂离子电池中的Co、Ni、Li的流程如图。
已知:LiCoO2难溶于水,易溶于酸。
回答下列问题:(1)LiCoO2中Co的化合价是__。
(2)LiCoO2在浸出过程中反应的离子方程式是__。
(3)浸出剂除了H2O2外,也可以选择Na2S2O3,比较二者的还原效率H2O2__(填“>”或“<”)Na2S2O3(还原效率:还原等物质的量的氧化剂消耗还原剂的物质的量)。
(4)提高浸出效率的方法有__。
(5)利用Cyanex272萃取时,pH对钴、镍萃取分离效果的影响如图。
从图中数据可知,用Cyanex272萃取分离时,最佳pH是__。
(6)反萃取的离子方程式为2H++CoR2=Co2++2HR,则反萃取剂的最佳选择是__。
(7)常温下,若水相中的Ni2+的质量浓度为1.18g·L-1,则pH=__时,Ni2+开始沉淀。
[K sp(Ni(OH)2=2×10-15](8)参照题中流程图的表达,结合信息设计完成从水相中分离Ni和Li的实验流程图(如图)___。
已知:提供的无机试剂:NaOH、Na2CO3、NaF。
【答案】+3 2LiCoO2+6H++H2O2=2Co2++O2↑+2Li++4H2O < 适当升高温度,适当增加H2SO4浓度 5.5 H2SO4 7.5 ①NaOH ②Ni(OH)2 ③NaF【解析】【分析】(1)通过化合物中各元素化合价代数和为0进行计算;(2)由流程图中有机相反萃取得到CoSO4,可知LiCoO2与H2O2在酸性条件下发生氧化还原反应,根据氧化还原反应的规律写出化学方程式;(3)根据等物质的量H2O2和Na2S2O3作为还原剂转移电子的多少进行判断;(4)提高浸出效率即提高化学反应速率;(5)分离Co2+和Ni2+时,由于Co2+进入有机相,Ni进入水相,因此,应该选择钴的萃取率高而镍的萃取率低的pH范围;(6)将钴洗脱进入水相中时,应该使反应向正反应方向移动,同时不能引入新杂质;(7)根据K sp(Ni(OH)2的表达式进行计算;(8)根据表格中所给物质溶解度信息,调节pH应该用碱性物质,但要考虑分离Ni和Li元素不能使Ni和Li元素同时沉淀。
2020-2021高考化学复习化学反应速率与化学平衡专项综合练及详细答案一、化学反应速率与化学平衡1.为了证明化学反应有一定的限度,进行了如下探究活动:步骤1:取8mL0.11mol L -⋅的KI 溶液于试管,滴加0.11mol L -⋅的FeCl 3溶液5~6滴,振荡; 请写出步骤1中发生的离子反应方程式:_________________ 步骤2:在上述试管中加入2mLCCl 4,充分振荡、静置;步骤3:取上述步骤2静置分层后的上层水溶液少量于试管,滴加0.11mol L -⋅的KSCN 溶液5~6滴,振荡,未见溶液呈血红色。
探究的目的是通过检验Fe 3+,来验证是否有Fe 3+残留,从而证明化学反应有一定的限度。
针对实验现象,同学们提出了下列两种猜想: 猜想一:KI 溶液过量,Fe 3+完全转化为Fe 2+,溶液无Fe 3+猜想二:Fe 3+大部分转化为Fe 2+,使生成Fe (SCN )3浓度极小,肉眼无法观察其颜色为了验证猜想,在查阅资料后,获得下列信息:信息一:乙醚比水轻且微溶于水,Fe (SCN )3在乙醚中的溶解度比在水中大。
信息二:Fe 3+可与46[()]Fe CN -反应生成蓝色沉淀,用K 4[Fe (CN )6]溶液检验Fe 3+的灵敏度比用KSCN 更高。
结合新信息,请你完成以下实验:各取少许步骤2静置分层后的上层水溶液于试管A 、B 中,请将相关的实验操作、预期现象和结论填入下表空白处:【答案】322222Fe I Fe I +-++=+ 若液体分层,上层液体呈血红色。
则“猜想一”不成立 在试管B 中滴加5-6滴K 4[Fe (CN )6]溶液,振荡【解析】 【分析】 【详解】(1) KI 溶液与FeCl 3溶液离子反应方程式322222FeI Fe I +-++=+;(2)①由信息信息一可得:取萃取后的上层清液滴加2-3滴K 4[Fe (CN )6]溶液,产生蓝色沉淀,由信息二可得:往探究活动III 溶液中加入乙醚,充分振荡,乙醚层呈血红色,实验操作预期现象结论若液体分层,上层液体呈血红色。
2020-2021高考化学复习化学反应速率与化学平衡专项综合练附详细答案一、化学反应速率与化学平衡1.某化学兴趣小组在一次实验探究中发现,向草酸溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液时,溶液褪色先慢后快,即反应速率由小变大。
小组成员为此“异常”现象展开讨论,猜想造成这种现象的最可能原因有两种,并为此设计实验进行探究验证。
猜想Ⅰ:此反应过程放热,温度升高,反应速率加快;猜想Ⅱ:……。
(实验目的)探究草酸与高锰酸钾反应的速率变化“异常”原因(实验用品)仪器:试管、胶头滴管、量筒、药匙、玻璃棒等;试剂:0.1mol/L H2C2O4溶液、0.05mol/L KMnO4(硫酸酸化)溶液等。
请你根据该兴趣小组的实验探究设计思路,补充完整所缺内容。
(1)草酸(H2C2O4,弱酸)与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为(2)要完成对猜想Ⅰ的实验验证,至少还需要一种实验仪器是(3)猜想Ⅱ可是:___________________要设计实验验证猜想Ⅱ,进行该实验还要补充一种试剂及一种仪器,分别是(4)基于猜想Ⅱ成立,设计方案进行实验,请完成以下实验记录表内容。
【答案】(1)5H2C2O4+2MnO42—+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O(2)温度计(3)生成的Mn2+对该反应有催化作用,加快反应速率;MnSO4(s)和秒表(4)基于猜想Ⅱ成立,设计方案进行实验,请完成以下实验记录表内容。
(加入试剂时只要A试管与B试管所加的0.1mol/L H2C2O4溶液、0.05mol/L 酸性KMnO4体积相等即给分。
)【解析】试题分析:猜想II:影响反应速率的因素有浓度、压强、温度和催化剂,而草酸与高锰酸钾溶液发生反应:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2 Mn2++8H2O,溶液褪色先慢后快,即反应速率由小变大,反应物是溶液,无气体,故不能是反应物的浓度和压强对反应速率产生的影响,则只能是生成的产物又做了此反应的催化剂,加快了反应速率,故答案为生成的Mn2+在反应中起到催化剂的作用,加快了反应速率;(1)草酸中的碳元素被在酸性条件下能被高锰酸钾溶液氧化为CO2,高锰酸根能被还原为Mn2+,根据得失电子数守恒来配平可得离子方程式为:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2 Mn2++8H2O;(2)由于猜想I是认为可能是由于反应放热导致体系温度升高而加快了反应速率,故应测量反应前和反应开始后一段时间的温度变化,则还缺少温度计;(3)猜想II是认为生成的Mn2+在反应中起到催化剂的作用,由于Cl-也能使高锰酸钾溶液褪色,故为了避免Cl-的干扰,故应补充MnSO4固体,通过测量溶液褪色的时间的长短来验证猜想,则还需的仪器是秒表;(4)要通过对比实验来验证猜想Ⅱ,则实验B和实验A的试剂的选择应除了MnSO4固体不同,其他均应相同,故试管B内加入的试剂是在试管A试剂的基础上多加了MnSO4(s),由于结论是猜想II成立,则试管B的褪色时间应该比试管A的更快,故答案为2.黄铜矿是工业炼铜的主要原料,其主要成分为CuFeS2,现有一种天然黄铜矿(含少量脉石),为了测定该黄铜矿的纯度,某同学设计了如下实验:现称取研细的黄铜矿样品1.150g,在空气存在下进行煅烧,生成Cu、Fe3O4和SO2气体,实验后取d中溶液的置于锥形瓶中,用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定,初读数为0.00mL,终读数如图所示。
2020-2021高考化学二轮化学反应速率与化学平衡专项培优及详细答案一、化学反应速率与化学平衡1.化学学习小组进行如下实验。
[探究反应速率的影响因素]设计了如下的方案并记录实验结果(忽略溶液混合体积变化)。
限选试剂和仪器:0.20 mol·L-1H2C2O4溶液、0.010 mol·L-1KMnO4溶液(酸性)、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽物理量V(0.20 mol·L-1H2C2O4溶液)/mLV(蒸馏水)/mLV(0.010 mol·L-1KMnO4溶液)/mLT/℃乙① 2.00 4.050② 2.00 4.025③ 1.00 4.025(1)上述实验①、②是探究__________对化学反应速率的影响;若上述实验②、③是探究浓度对化学反应速率的影响,则a为_____________;乙是实验需要测量的物理量,则表格中“乙”应填写___________ 。
[测定H2C2O4·x H2O 中x值] 已知:M(H2C2O4)=90 g·mol-1①称取 1.260 g 纯草酸晶体,将其酸制成 100.00 mL 水溶液为待测液;②取 25.00mL 待测液放入锥形瓶中,再加入适的稀H2SO4;③用浓度为 0.05 000 mol·L-1的 KMnO4标准溶液进行滴定。
(2)请写出与滴定有关反应的离子方程式_________________________________________。
(3)某学生的滴定方式(夹持部分略去)如下,最合理的是________ (选填 a、b)。
(4)由图可知消耗KMnO4溶液体积为__________________________________________mL。
(5)滴定过程中眼睛应注视________________________。
(6)通过上述数据,求得x= ____ 。
绝密★启用前2020届全国高考化学二轮复习《化学反应速率与化学平衡》测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.在一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2 mol NO2,发生反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH< 0,达到平衡状态后,在t1时刻改变条件,化学反应速率随时间变化关系如图。
下列对t1时刻改变条件的推测中正确的是()A.保持压强不变,升高反应温度B.保持温度和容器体积不变,充入1 mol N2(g)C.保持温度和容器体积不变,充入1 mol N2O4(g)D.保持温度和压强不变,充入1 mol N2O4(g)2.反应3Fe(s)+4H 2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)在一体积可调的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是()A.增加Fe的表面积B.保持体积不变,充入Ne使体系压强增大C.将容器的体积缩小一半D.保持总压强不变,充入Ne使容器的体积增大3.哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。
现向一密闭容器中充人1 mol N2和3 mol H2,在一定条件下使该反应发生。
下列有关说法正确的是()A.达到化学平衡时,N2将完全转化为NH3B.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等C.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化D.达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率都为零4.甲、乙、丙三个容器中最初存在的物质及数量如图所示,三个容器最初的容积相等、温度相同,反应中甲、丙的容积不变,乙中的压强不变,在一定温度下反应达到平衡。
下列说法正确的是()A.平衡时各容器内c(NO2)的大小顺序为乙>甲>丙B.平衡时N2O4的百分含量:乙>甲=丙C.平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率不可能相同D.平衡时混合物的平均相对分子质量:甲>乙>丙5.对可逆反应:4NH 3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是()A.达到化学平衡时,4v正(O2)=5v逆(NO)B.若单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,则反应达到平衡状态C.达到化学平衡时,若增大容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大D.化学反应速率的关系是2v正(NH3)=3v正(H2O)6.O3也是一种很好的消毒剂,具有高效、洁净、方便、经济等优点。
题型六化学反应速率与化学平衡1.(2020山东日照模拟)80 ℃时,在2 L密闭容器中充入0.40 mol N2O4,发生反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+Q kJ·mol-1(Q>0),获得如下数据:时间/s 0 20 40 60 80 1000.00 0.12 0.20 0.26 0.30 0.30下列判断正确的是( )A.升高温度该反应的平衡常数K减小B.20~40 s内,v(N2O4)=0.004 mol·L-1·s-1C.反应达平衡时,吸收的热量为0.30Q kJD.100 s时再通入0.40 mol N2O4,达到新平衡时N2O4的转化率增大2.(2020湖北武汉模拟)某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应A(g)+x B(g)2C(g),达到平衡后,在不同的时间段,分别改变影响反应的一个条件,测得容器中物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示:图1图2下列说法中正确的是( )A.30~40 min内该反应使用了催化剂B.化学方程式中的x=1,正反应为吸热反应C.30 min时降低温度,40 min时升高温度D.8 min前A的平均反应速率为0.08 mol·L-1·min-1〚导学号40414151〛3.(2020编号化学方程式平衡常数温度/K979 1 173ⅠFe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) K1 1.47 2.15ⅡCO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) K2 1.62 bⅢFe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) K3a 1.68根据以上信息判断,下列结论错误的是( )A.a>bB.增大压强,平衡状态Ⅱ不移动C.升高温度平衡状态Ⅲ向正反应方向移动D.反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应4.(2020广东韶关二模节选)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。
2022年高考化学二轮复习特色专题——化学反应速率与化学平衡一、单选题1.(2022·四川·南部县第二中学高二阶段练习)在恒容的密闭容器中发生反应()()()3A g +B s 2C g △H ,不同温度下反应经过相同时间,测得混合体系中A 的体积分数与温度的关系如图所示。
下列推断正确的是A .X 、Z 两点,A 的逆反应速率相等B .温度不变,平衡后充入氦气,C 的体积分数减小 C .降低温度,化学平衡常数增大D .X 、Y 、Z 三点中,Z 点A 的转化率最大2.(2022·湖北宜昌·高二阶段练习)在催化剂作用下,向体积不变的密闭容器中按物质的量比1△1充入甲醇和异丁烯(用R 表示),分别在T 1和T 2两个温度下发生反应生成有机物W :()()()3CH OH g R g W g +ΔH 。
异丁烯的转化率随时间的变化关系如图所示。
下列说法正确的是A .12T >T ,ΔH>0B .()()()正正正v M =v B >v AC .维持2T 不变,再向容器中充入1molW ,新平衡时W 的百分含量增大D .当()()3n CH OH =n R 时,说明该化学反应已经达到平衡3.(2022·河北保定·高三阶段练习)气相离子催化剂(+Fe 、+Co 、+Mn 等)具有优良的催化效果。
其中在气相+Fe 催化下,乙烷发生氧化反应的机理如图所示(图中虚线为副反应)。
下列说法错误的是A .主反应为+Fe332322CH CH +2N O CH CHO+2N +H O −−→B .副反应为+Fe 332252CH CH +N O C H OH+N −−→C .每生成31mol CH CHO ,消耗2N O 的物质的量为2molD .+FeO 、()+25C H Fe(OH)⎡⎤⎣⎦、()+24C H Fe ⎡⎤⎣⎦、 均为反应中间体4.(2022·浙江温州·二模)相同的温度和压强下,有关下列两个反应的说法不正确...的是 反应1ΔH/kJ mol -⋅Δn11ΔS/J K mol --⋅⋅32MgCO (s)MgO(s)CO (g)=+ 117.6 1a32CaCO (s)CaO(s)CO (g)=+177.91 b注:△其中Δn 表示反应方程式中气体化学计量数差;△ΔH-T ΔS<0的反应方向自发A .因为Δn 相同,所以a 与b 大小相近 B .热分解温度:33MgCO (s)CaCO (s)>C .[][]33a-b=S[MgO(s)]+S CaCO (s)-S MgCO (s)-S[CaO(s)]D .两个反应在不同温度下的ΔH 和Δn 都大于零5.(2022·江苏江苏·二模)甲烷双重整制备合成气(CO 和H 2)包括了水蒸气重整(反应I)和二氧化碳重整(反应△)两个反应。
专题六化学反应速率化学平衡导学案[考纲要求] 1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法,能正确计算化学反应的转化率(α)。
2.了解反应活化能的概念,了解催化剂的重要作用。
3.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。
4.掌握化学平衡的特征,了解化学平衡常数K的含义,能利用化学平衡常数进行相关计算。
5.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响,能用相关理论解释其一般规律。
6.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
考点一化学反应速率及其影响因素(一)化学反应速率的计算及速率常数1.化学反应速率的计算(1)根据图表中数据和定义计算:v(X)=X的浓度变化量mol·L-1时间的变化量s或min或h ,即v(X)=|Δc|Δt=|Δn|V·Δt,计算时一定要注意容器或溶液的体积,不能忽视容器或溶液的体积V,盲目地把Δn当作Δc代入公式进行计算,同时还要注意单位及规范书写,还要根据要求注意有效数字的处理。
(2)根据化学方程式计算:对于反应“m A+n B===p C+q D”,有v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。
2.速率常数(1)假设基元反应(能够一步完成的反应)为a A(g)+b B(g)===c C(g)+d D(g),其速率可表示为v=kc a(A)c b(B),式中的k称为反应速率常数或速率常数,它表示单位浓度下的化学反应速率,与浓度无关,但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响,通常反应速率常数越大,反应进行得越快。
不同反应有不同的速率常数。
(2)正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系对于基元反应a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g),v正=k 正·c a(A)·c b(B),v逆=k逆·c c(C)·c d(D),平衡常数K=c c C·cd D c a A·c b B =k正·v逆k逆·v正,反应达到平衡时v正=v逆,故K=k正k逆。
2023年高考化学二轮复习训练之化学反应速率与化学平衡一.选择题(共22小题)1.(2022•常宁市校级三模)在1L的密闭容器中充入2molN2和7molH2,发生反应N2+3H2=2NH3,保持其他条件不变,相同时间内测得NH3的浓度与温度的关系如图所示。
下列叙述错误的是()A.该反应是放热反应B.温度为T1K时,再加入1molN2和1molNH3,平衡向正反应方向移动C.温度为T1K时,N2的平衡转化率为50%D.a、c两点对应的压强:p a<p c2.(2022•苏州模拟)对于可逆反应X(g)+3Y(g)⇌2Z(g),下列叙述正确的是()A.当X、Y和Z的物质的量之比为1:3:2时,反应一定达到化学平衡B.通过控制反应条件,可以提高该反应进行的程度C.若Y的反应速率为0.3mol/(L•s),则X的反应速率为0.1mol/(L•s)D.若容器体积不变,向容器中充入氨气,压强增大,反应速率增大3.(2022•南通开学)对于反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)ΔH=﹣905.8kJ ⋅mol﹣1,下列说法正确的是()A.适当降温加压可提高NH3的平衡转化率B.该反应的平衡常数可表达为K=C.分离出NO(g),v(正)增大,平衡向正反应方向移动D.1molN﹣H断裂的同时有1molO﹣H断裂,说明反应到达该条件下的平衡状态4.(2022•南宁开学)一定条件下,在恒容密闭容器中,能表示反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)一定达到化学平衡状态的是()A.单位时间内生成2nmolSO3,同时消耗nmolO2B.SO2、O2、SO3的物质的量之比为2:1:2C.SO2、O2、SO3的浓度不再发生变化D.容器中的气体密度不再发生变化5.(2022•沙坪坝区校级开学)O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半所需的时间(t)如题所示。
已知:O3的起始浓度为0.0216mol/L。
化学反应速率和化学平衡1.近日,北京航空航天大学教授团队与中科院高能物理研究所合作,合成了Y、Sc(Y1/NC,Sc1/NC)单原子催化剂,用于常温常压下的电化学催化氢气还原氮气的反应。
反应历程与相对能量模拟计算结果如图所示(*表示稀土单原子催化剂)。
下列说法正确的是( )A.相同条件下,两种催化反应的焓变不同B.实际生产中将催化剂的尺寸处理成纳米级颗粒可提高氨气的平衡转化率C.使用Sc1/NC单原子催化剂的反应历程中,最大能垒的反应过程可表示为*N2+H→*NNHD.升高温度一定可以提高氨气单位时间内的产率〖〖答案〗〗C〖〖解析〗〗A项,根据盖斯定律,焓变只与反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小,与反应途径无关,催化剂只改变反应历程,不改变反应的焓变,相同条件下,两种催化反应的焓变相同,A错误;B项,催化剂只能改变反应速率,不能影响化学平衡移动,故实际生产中将催化剂的尺寸处理成纳米级颗粒不能提高氨气的平衡转化率,B错误;C项,从图中可以看出,使用Sc1/NC单原子催化剂的反应历程中,最大能垒的反应过程可表示为*N2+H→*NNH,C 正确;D项,从图中可知,合成氨的反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,且温度越高,催化剂吸附N2更困难,故升高温度虽然可以加快反应速率,但不一定可以提高氨气单位时间内的产率,D错误;故选C。
2.我国有世界储量第一的天然石膏(主要成分CaSO4),同时也有大量磷酸工业副产品石膏,可用于硫酸及水泥的联合生产。
硫酸钙在高温下被CO还原,发生的反应有:I.CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s)+4CO2(g) K1II.CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) K2III.3CaSO4(s)+CaS(s) 4CaO(s)+4SO2(g) K3上述反应的平衡常数的对数值(lg K)与温度(T)的关系如图所示。
下列说法错误的是( )A.反应II的ΔH>0B.lg K3=4lg K2−lg K1C.使用适当的催化剂能够加快反应速率,提高原料的平衡转化率D.调控适当的温度可以抑制反应I促进反应III而得到较纯净的CaO〖〖答案〗〗C〖〖解析〗〗A项,lg K越大,K越大,根据图像显示,反应II升高温度lg K 增大,反应II的K值增大,说明平衡正向移动,则正反应吸热反应,ΔH>0,故A正确;B项,利用盖斯定律,将反应Ⅱ×4−反应Ⅰ得反应Ⅲ,以此可得焓变ΔH 3=4ΔH 2−ΔH 1,由反应转化平衡常数时,化学计量数扩大n 倍,新平衡常数是原来的n 次方幂,两方程式相减,新平衡常数为两者之商,两方程式相加则为两者之积,则平衡常数K 3=421K K ,则lg K 3= lg 421K K =4lg K 2−lg K 1,故B 正确;C 项,使用适当的催化剂能够加快反应速率,但不影响平衡移动,则不能提高原料的平衡转化率,故C 错误;D 项,lg K 越大,K 越大,根据图像,反应I 升高温度,lg K 减小,说明平衡逆向移动,反应I 被抑制,反应III 升高温度,lg K 增大,说明平衡正向移动,反应III 被促进,则调控适当的温度可以抑制反应I 促进反应III 而得到较纯净的CaO ,故D 正确;故选C 。
2020-2021高考化学二轮化学反应速率与化学平衡专项培优易错难题及详细答案一、化学反应速率与化学平衡1.某小组同学对FeCl3与KI的反应进行探究。
(初步探究)室温下进行下表所列实验。
(1)证明实验Ⅰ中有Fe2+ 生成,加入的试剂为____________________________。
(2)写出实验Ⅰ反应的离子方程式:_____________________________________。
(3)上述实验现象可以证明Fe3+与I−发生可逆反应,实验Ⅰ在用量上的用意是__________(4)在实验I的溶液中加入CCl4,实验现象是____________________________,取其上层清液中滴加KSCN溶液,并未看到明显的红色,其原因为(从平衡移动的角度解释)_________________________________________________________。
(深入探究)20min后继续观察实验现象:实验Ⅰ溶液棕黄色变深;实验Ⅱ溶液红色变浅。
(5)已知在酸性较强的条件下,I−可被空气氧化为I2,故甲同学提出假设:该反应条件下空气将I−氧化为I2,使实验Ⅰ中溶液棕黄色变深。
甲同学设计实验:____________________________________,20min内溶液不变蓝,证明该假设不成立,导致溶液不变蓝的因素可能是__________________________。
噲?2Fe2++I2使KI过量,再检验是否有Fe3+,以证明该反【答案】铁氰化钾 2Fe3++2I−垐?应为可逆反应下层呈紫色,上层呈浅绿色用CCl4萃取碘以后,使平衡右移,Fe3+浓度更小,与SCN-的反应不明显向试管中加入5ml 0.1mol/L的KI溶液和1-2滴淀粉溶液,加酸调pH=5,钟后观察现象碘离子浓度过小,氢离子浓度过小(合理即可)【解析】【分析】(1) 在含有Fe2+ 的溶液中滴加铁氰化钾溶液有蓝色沉淀生成;(2) Fe3+与I-发生氧化还原反应生成碘单质;(3) 取2mL实验Ⅰ反应后的溶液,滴加2滴0.1mol•L-1KSCN溶液溶液呈红色,实验Ⅰ滴入几滴反应后仍含铁离子;(4)I2易溶于CCl4;减小生成物的浓度,平衡会向正反应方向移动。
2020-2021高考化学专题训练---化学反应速率与化学平衡的综合题分类附详细答案一、化学反应速率与化学平衡1.某研究小组对碘化钾溶液在空气中发生氧化反应的速率进行实验探究。
(初步探究)示意图序号温度试剂A现象①0°C0.5mol∙L−1稀硫酸4min左右出现蓝色②20°C1min左右出现蓝色③20°C0.1mol∙L−1稀硫酸15min左右出现蓝色④20°C蒸馏水30min左右出现蓝色(1)为探究温度对反应速率的影响,实验②中试剂A应为______________。
(2)写出实验③中I-反应的离子方程式:_____________________。
(3)对比实验②③④,可以得出的结论:_______________________。
(继续探究)溶液pH对反应速率的影响查阅资料:i.pH<11.7时,I-能被O2氧化为I2。
ii.pH= 9.28时,I2发生歧化反应:3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O,pH越大,歧化速率越快。
(4)小组同学用4支试管在装有O2的储气瓶中进行实验,装置如图所示。
序号⑤⑥⑦⑧试管中溶液的pH891011放置10小时后的现象出现蓝色颜色无明显变化分析⑦和⑧中颜色无明显变化的原因_______。
(5)甲同学利用原电池原理设计实验证实pH=10的条件下确实可以发生I-被O2氧化为I2的反应,如图所示,请你填写试剂和实验现象。
试剂1______________。
试剂2______________。
实验现象:___________________________。
(深入探究)较高温度对反应速率的影响小组同学分别在敞口试管和密闭试管中进行了实验⑨和⑩。
(6)对比实验⑨和⑩的现象差异,该小组同学对实验⑨中的现象提出两种假设,请你补充假设1。
假设1:_______________。
假设2:45°C以上I2易升华,70°C水浴时,c(I2)太小难以显现黄色。
2020年高考化学二轮专题复习6:化学反应速率与化学平衡(附解析)考纲指导1.了解化学反应速率的概念及反应速率的定量表示方法。
2.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。
3.掌握化学平衡的特征,了解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行相关计算。
4.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响,认识其一般规律。
5.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
Ⅰ.客观题(1)考查化学反应速率、化学平衡常数的简单计算。
(2)外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响,化学平衡状态的判断。
(3)以图像表格考查化学反应速率、化学平衡的综合应用。
Ⅱ.主观题常常与基本理论,工业生产相联系,通过图像或表格提供信息进行命题,主要考查化学反应速率的表示方法、外界条件对速率和平衡的影响规律、化学平衡常数的应用以及平衡转化率、起始或平衡浓度的计算等。
知识梳理一、化学反应速率及影响因素1.对化学反应速率计算公式的理解对于反应m A(g)+n B(g)===c C(g)+d D(g)(1)计算公式:v (B)=Δc (B)Δt =Δn (B)V Δt 。
(2)同一反应用不同的物质表示反应速率时,数值可能不同,但意义相同。
不同物质表示的反应速率,存在如下关系:v (A)∶v (B)∶v (C)∶v (D)=m ∶n ∶c ∶d 。
(3)注意事项①浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质,不适用于固体和纯液体。
②化学反应速率是某段时间内的平均反应速率,而不是即时速率,且计算时取正值。
2.外界条件对化学反应速率的影响3.稀有气体对反应速率的影响(1)恒容:充入“惰性气体”总压增大―→物质浓度不变(活化分子浓度不变)―→反应速率不变。
(2)恒压:充入“惰性气体”体积增大物质浓度减小(活化分子浓度减小)反应速率减小。
二、平衡的判定与平衡移动原理1.化学平衡状态的判断标志(1)速率标志①同一物质在同一时间内生成速率与消耗速率相等。
2020-2021 高考化学专题复习化学反应速率与化学平衡的综合题及详细答案 一、化学反应速率与化学平衡1. 研究 +6 价铬盐不同条件下微粒存在形式及氧化性,某小组同学进行如下实验:已知: Cr 2O 72- ( 橙色 )+ H 2O 2CrO 42- ( 黄色 )+ 2H +△ H=+13. 8kJ/ mol , +6 价铬盐在一定条件下可被还原为 Cr 3+, Cr 3+在水溶液中为绿色。
(1)试管 c 和 b 对比,推测试管c 的现象是 _____________________ 。
(2)试管 a 和 b 对比, a 中溶液橙色加深。
甲认为温度也会影响平衡的移动,橙色加深不c H +c H + ) 增大对平衡的影响。
你认为是 一定是 ( ) 增大影响的结果;乙认为橙色加深一定是( 否需要再设计实验证明? __________(“是”或“否”),理由是 ____________________________________________________ 。
(3)对比试管 a 、b 、c 的实验现象,可知 pH 增大c(Cr 2 O 72- )c(CrO 4 _____(选填“增大”,2- )“减小”,“不变”);(4)分析如图试管 c 继续滴加 KI 溶液、过量稀 H 2 4+6 价铬盐氧化性SO 的实验现象,说明强弱为 Cr 2 72-42 - (填“大于”,“小于”,“不确定”);写出此过程中氧O __________CrO化还原反应的离子方程式 _________。
( 5)小组同学用电解法处理含 Cr 2 O 72- 废水,探究不同因素对含 Cr 2O 72- 废水处理的影响,结果如表所示( Cr 2O 72- 的起始浓度,体积、电压、电解时间均相同)。
实验ⅰⅱⅲ ⅳ是否加入 否否 加入 5g否Fe ( SO )324是否加入 H 2 4否加入 1mL 加入 1mL 加入 1mLSO电极材料阴、阳极均为石阴、阳极均为石阴、阳极均为石阴极为石墨, 墨墨墨阳极为铁2 7 2-的去除率 /%0 . 92212 . 720 . 857 . 3Cr O①实验ⅱ中 Cr 2 72- 放电的电极反应式是 ________________。
2020届高考化学二轮题:化学反应速率和化学平衡练习题含答案*化学反应速率和化学平衡*一、选择题1、在2L密闭容器中进行反应:mX(g)+nY(g)pZ(g)+qQ(g),式中m、n、p、q为物质系数。
在2 s内,用X表示平均速率为0.3m/p mol/(L·s),则在2 s内,Q 物质增加的物质的量为()A.1.2q/p mol B.1.2m/p molC.0.6q/p mol D.0.3q/p mol解析:由题意知,2 s内v(X)=0.3mp mol/(L·s),则2 s内X的物质的量减少0.3mpmol/(L·s)×2 s×2 L=1.2mp mol,那么Q的物质的量增加1.2mp×qm mol即1.2qp mol。
答案:A2、下列关于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0的图示与对应的叙述相符合的是()解析:选A。
根据能量变化图可得,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=2 254 kJ·mol -1-2 346 kJ·mol-1=-92 kJ·mol-1,A项正确;随n(H2)/n(N2)比值越大,氢气的平衡转化率逐渐减小,氮气的平衡转化率逐渐增大,B项错误;该反应正向为放热反应,则升高温度,正、逆反应速率均增大,但逆反应速率增大的倍数大于正反应速率,C项错误;该反应正方向是气体分子数减小的放热反应,同一压强下,升高温度,平衡向逆反应方向移动,则反应达平衡时,混合气体中氨的物质的量分数减小,同一温度下,增大压强,平衡向正反应方向移动,则反应达平衡时,混合气体中氨的物质的量分数增大,图示中压强变化曲线不正确,D项错误。
3、对于反应:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑,下列说法正确的是(A) A.用HCl和CaCl2表示的反应速率数值不同,但所表示的意义相同B.不能用CaCO3的浓度变化来表示反应速率,但可用水来表示C.用H2O和CO2表示的化学反应速率相同D.用CaCl2浓度的减小表示其反应速率解析:同一反应中,用不同物质浓度变化来表示反应速率时,其数值不一定相同,但意义相同,故A项正确;固体和纯液体不能用来表示化学反应速率,故B项,C项错误;化学反应速率可用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度增加来表示,故D项错误。
题型六化学反应速率与化学平衡1.80 ℃时,在2 L密闭容器中充入0.40 mol N2O4,发生反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+Q kJ·mol-1(Q>0),获得如下数据:时间/s 0 20 40 60 80 1000.00 0.12 0.20 0.26 0.30 0.30下列判断正确的是( )A.升高温度该反应的平衡常数K减小B.20~40 s内,v(N2O4)=0.004 mol·L-1·s-1C.反应达平衡时,吸收的热量为0.30Q kJD.100 s时再通入0.40 mol N2O4,达到新平衡时N2O4的转化率增大答案C解析该反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,平衡常数K增大,A错误。
20~40 s内,v(NO2)===0.004 mol·L-1·s-1,v(N2O4)=v(NO2)=0.002 mol·L-1·s-1,B错误。
浓度不变时,说明反应已达平衡,此时,生成NO20.30 mol·L-1×2 L=0.60 mol,由热化学方程式可知,生成0.6 mol NOQ kJ,C正确。
100 s时再通2吸收热量0.3入0.40 mol N2O4,相当于增大压强,平衡逆向移动,N2O4的转化率减小,D错误。
2.某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应A(g)+x B(g)2C(g),达到平衡后,在不同的时间段,分别改变影响反应的一个条件,测得容器中物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示:图1图2下列说法中正确的是( )A.30~40 min内该反应使用了催化剂B.化学方程式中的x=1,正反应为吸热反应C.30 min时降低温度,40 min时升高温度D.8 min前A的平均反应速率为0.08 mol·L-1·min-1答案D解析由图1知,A、B的浓度变化相同,故A、B的化学计量数相同,都为1;由图2知,30 min时改变的条件为减小压强,40 min时改变的条件为升高温度,且升高温度平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,A、B、C错误。
8 min前A的平均反应速率为v(A)==0.08 mol·L-1·min-1,D正确。
3.(2018四川绵阳模拟)在一定温度下,将等量的气体Z分别通入起始容积相同的密闭容器Ⅰ和Ⅱ中,使其发生反应,t0时容器Ⅰ中达到化学平衡,X、Y、Z的物质的量的变化如图所示。
则下列有关推断正确的是( )A.该反应的化学方程式为3X+2Y2ZB.若两容器中均达到平衡时,两容器的体积V(Ⅰ)<V(Ⅱ),则容器Ⅱ达到平衡所需时间小于t0C.若两容器中均达到平衡时,两容器中Z的物质的量分数相同,则Y为固体或液体D.若达平衡后,对容器Ⅱ升高温度时,其体积增大,说明Z发生的反应为吸热反应答案C解析根据图像可知,Z是反应物,X、Y是生成物,达到平衡后,生成1.8 mol X和1.2 mol Y,消耗1.8 mol Z,则化学方程式为3Z3X+2Y,A错误;反应的化学方程式为3Z3X+2Y,若两容器中均达到平衡时,两容器的体积V(Ⅰ)<V(Ⅱ),则容器Ⅱ达到平衡时体积增大,压强比Ⅰ中小,达到平衡所需时间大于t0,B错误;若两容器中均达到平衡时,两容器中Z的物质的量分数相同,说明达到相同的平衡,即平衡不受压强变化的影响,即反应前后气体体积不变,所以Y为固体或液体,C正确;容器Ⅱ是恒压容器,若达平衡后,升高温度其体积增大,由于气体热胀冷缩,故不能说明平衡正向移动,Z发生的反应不一定为吸热反应,D错误。
4.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)+O2(g)SO3(g) ΔH=-99 kJ·mol-1。
某温度下该反应的平衡常数K=3.33。
反应过程的能量变化如图1所示。
图1(1)图1中ΔH=kJ·mol-1;该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中A点降低,原因是。
(2)该温度下,向100 L的恒容密闭容器中,充入3.0 mol SO2(g)、16.0 mol O2(g)和3.0 molSO3(g),则反应开始时v(正)v(逆)(填“<”“>”或“=”)。
图2(3)L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。
图2表示L一定时,SO2(g)的平衡转化率随X的变化关系。
则X代表的物理量是;L1、L2的大小关系为L1L2(填“<”“>”或“=”)。
答案(1)-198 催化剂改变了反应历程,使活化能E降低(2)>(3)温度>解析(1)图像分析可知2 mol SO2与氧气全部反应,反应焓变ΔH=-99 kJ·mol-1×2=-198 kJ·mol-1;加入催化剂改变了反应的途径,降低反应所需的活化能。
(2)该温度下,向100 L的恒容密闭容器中,充入3.0 mol SO2(g)、16.0 mol O2(g)和3.0 mol SO3(g),浓度分别是0.03 mol·L-1、0.16mol·L-1、0.03 mol·L-1,浓度商Q c==2.5<3.33,则反应开始时v(正)>v(逆)。
(3)由图可知,X越大,转化率越低,该反应正反应为气体体积减小的放热反应,如果增大压强,二氧化硫的转化率大,所以X表示温度,温度升高,转化率下降,平衡逆向移动,增大压强,转化率变大,所以L1>L2。
5.二氧化碳的利用具有十分重要的意义,科学家有以下几个设想。
(1)用太阳能将CO2转化成O2和C(s,石墨烯),其设想如下:①Fe3O4中Fe的化合价是+2价和价;②重整系统发生反应的化学方程式为。
(2)二氧化碳与氢气在催化剂作用下可制取低碳烯烃。
在一密闭容器中分别投入1 mol CO2、3 mol H2,发生反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH;在不同温度下,用传感技术测出平衡时H2的物质的量变化关系如图所示。
①其他条件不变,起始时若按1 mol CO2、2 mol H2进行投料,CO2转化率将(填“增大”“减小”或“不变”);②ΔH0(填“>”“<”或“不能确定”);③若测试中体系内无氧气产生,试结合图示推断热稳定性C2H4H2O(填“>”“<”或“不能确定”)。
(3)用氨水吸收CO2制化肥(NH4HCO3)。
①已知:NH3·H2O(aq)N(aq)+OH-(aq) ΔH1=a kJ·mol-1CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq) ΔH2=b kJ·mol-1H2CO3(aq)+OH-(aq)HC(aq)+H2O(l) ΔH3=c kJ·mol-1则利用NH3·H2O吸收CO2制备NH4HCO3的热化学方程式为;②已知常温下相关数据如表:K b(NH3·H2O) 2×10-5K a1(H2CO3) 4×10-7K a2(H2CO3) 4×10-11则反应N+HC+H2O NH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=。
答案(1)①+3 ②6FeO+CO22Fe3O4+C(s,石墨烯)(2)①减小②< ③<(3)①NH3·H2O(aq)+CO2(g)N(aq)+HC(aq)ΔH=(a+b+c) kJ·mol-1②1.25×10-3解析(1)①四氧化三铁中铁元素以+2、+3价存在。
②根据原理,重整系统中加入FeO和CO2,生成石墨烯和Fe3O4,配平即可。
(2)①现在通入1 mol CO2和2 mol H2,相当于在原来的基础上减少了氢气的量,平衡向逆反应方向进行,CO2转化率减小。
②随着温度升高,氢气的物质的量增大,说明平衡向逆反应方向进行,正反应为放热反应,ΔH<0。
③根据图示,如果乙烯的稳定性强于水,则会产生氧气,现在体系中没有氧气,乙烯的稳定性弱于水。
(3)①将题给3个热化学方程式相加得出NH3·H2O(aq)+CO2(g)N(aq)+HC(aq) ΔH=(a+b+c) kJ·mol-1。
②根据反应,平衡常数K=,分子分母同乘以c(H+)×c(OH-),得出:K==1.25×10-3。
6.用CO2来生产燃料甲醇是工业上一种有效开发利用CO2的方法。
为探究反应原理,进行如下实验,在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1。
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
(1)从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=mol·L-1·min-1。
(2)氢气的转化率=。
(3)求此温度下该反应的平衡常数K=。
(4)下列措施中能使平衡体系中增大的是。
A.将H2O(g)从体系中分离出去B.充入He(g),使体系压强增大C.升高温度D.再充入1 mol H2(5)当反应达到平衡时,CO2的物质的量浓度为c1,然后向容器中再加入一定量CO2,待反应再一次达到平衡后,CO2的物质的量浓度为c2,则c1c2(填“>”“<”或“=”)。
答案(1)0.075 (2)75% (3)5.33 (4)AD (5)<解析(1)利用“三段式”法列式计算CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)1 3 0 00.75 2.25 0.75 0.750.25 0.75 0.75 0.75v(CO2)==0.075 mol·L-1·min-1。
(2)氢气的转化率=×100%=75%。
(3)K==5.33。
(4)要使增大,应使平衡向正反应方向移动。
将H2O(g)从体系中分离,平衡向正反应方向移动,A正确。
充入He(g),使体系压强增大,但平衡不移动,不变,B错误。
因正反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,则减小,C错误。
再充入1 mol H2,相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,则增大,D正确。
(5)向容器中再加入一定量CO2,c(CO2)增大,平衡虽向右移动,但浓度增大的结果不变,故c1<c2。
7.Ⅰ.已知汽车尾气排放时容易发生以下反应:①N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH1=a kJ·mol-1②2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH2=b kJ·mol-1③CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH3=c kJ·mol-1④2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH4请回答下列问题:(1)根据反应①②③,确定反应④中ΔH4=kJ·mol-1。