2024届高三化学一轮复习 专题七微专题9 化学反应速率与化学平衡大题集训

《化学反应速率与化学平衡》大题集训 1．在钯基催化剂表面上，甲醇制氢的反应历程如图所示，其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。 (1)CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝_______kJ·mol－1；该历程中最大能垒(活化能)E正＝________kJ·mol－1，写出该步骤的化学方程式__________________________ (2)在一定温度下，CO和H2混合气体发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，反应速率v＝v正－v逆＝ k正·c(CO)·c2(H2)－k逆·c(CH3OH)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。达到平衡后，若加入高效催化剂， eq \f(v正,v逆) 将______(填“增大”“减小”或“不变”)；若升高温度， eq \f(k正,k逆) 将______(填“增大”“减小”或“不变”) (3)353 K时，在刚性容器中充入CH3OH(g)，发生反应：CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)。体系的总压强p随时间t的变化如表所示。 t/min 0 5 10 15 20 ∞ p/kPa 101.2 107.4 112.6 116.4 118.6 121.2 ①若升高反应温度至373 K，则CH3OH(g)分解后体系压强p∞(373 K)________121.2 kPa(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是________________________ ②353 K时，该反应的平衡常数K p＝________(Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数) 2．丙烯是重要的有机化工原料，主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷等。“丁烯裂解法”是一种重要的丙烯生产法，生产过程中会有生成乙烯的副反应发生。反应如下： 主反应：3C4H84C3H6 副反应：C4H82C2H4 测得上述两反应的平衡体系中，各组分的质量分数(w%)随温度(T)和压强(p)变化的趋势分别如图1和图2所示： (1)平衡体系中的丙烯和乙烯的质量比[eq \f(mC3H6,mC2H4)]是工业生产丙烯时选择反应条件的重要指标之一，从产物的纯度考虑，该数值越高越好，从图1和图2中表现的趋势来看，下列反应条件最适宜的是________(填字母)。 A．300 ℃　0.1 MPa B．700 ℃　0.1 MPa C．300 ℃　0.5 MPa D．700 ℃　0.5 MPa (2)有研究者结合图1数据并综合考虑各种因素，认为450 ℃的反应温度比300 ℃或700 ℃更合适，从反应原理角度分析其理由可能是__________________________________________ (3)图2中，随压强增大，平衡体系中丙烯的质量分数呈上升趋势，从平衡角度解释其原因是_________________ ________________________________________________ 3．工业合成氨解决了人类的生存问题。回答下列问题： (1)科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示，对图中线间距离窄小的部分，其能量差用的方式表示。由图可知合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的ΔH＝____________kJ·mol－1，反应速率最慢的步骤的化学方程式为_____________________________________ (2)工业合成氨反应为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，当进料体积比V(N2)∶V(H2)＝1∶3时，平衡气体中NH3的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示： 则500 ℃时： ①平衡常数KP(30 MPa)________(填“＜”“＝”或“＞”)KP(100 MPa) ②30 MPa时，氢气的平衡转化率为________(结果保留3位有效数字)。用平衡分压表示平衡常数KP＝______ (列出计算式即可，不必化简)。 (3)科学家利用电解法在常温常压下实现合成氨，工作时阴极区的微观反应过程如图所示，其中电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的有机溶液 ①阴极区生成NH3的电极反应式为_________________________________ ②下列说法正确的是________ A．三氟甲磺酸锂的作用是增强导电性 B．选择性透过膜可允许N2和NH3通过，防止H2O进入装置 C．保持电流强度不变，升高溶液的温度，可以加快电解反应的速率 4．甲醚（CH3OCH3）具有优良的燃烧性能，被称为21世纪的“清洁能源”。一步法合成二甲醚是以合成气(CO/H2)为原料，在一定温度、压强和