专题验收评价11 化学反应速率与平衡的相关应用（Word练习）-【创新方案】2024年高考化学二轮复习专题辅导与测试（老教材）

专题验收评价（十一） 化学反应速率与平衡的相关应用 1．在Pd/SVC催化剂上H2还原NO生成N2和NH3的路径，各基元反应及其活化能Ea(kJ·mol－1)如图所示。下列说法不正确的是(　 ) A．生成NH3各基元反应中，N元素均被还原 B．生成N2的总反应方程式为2H2＋2NON2＋2H2O C．由图可知，H2还原NO为N2和NH3的反应均为吸热反应 D．在Pd/SVG催化剂上，NO更容易被H2还原为NH3 解析：选C　由图示知，生成NH3的过程为：NO―→HNO―→NH2O―→NH2OH―→NH2―→NH3，化合价依次为＋2、＋1、0、－1、－2、－3，每步反应中N元素化合价均是降低被还原，A正确；由图示知，NO和H2反应生成N2＋H2O，故总反应方程式为2H2＋2NON2＋2H2O，B正确；ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能，根据题中可知正反应的活化能、逆反应活化能未知，无法计算反应的ΔH，故无法判断H2还原NO为N2和NH3的反应是否都为吸热反应，C错误；由图示知，NO被还原为N2的活化能明显大于还原成NH3的活化能，故在该催化剂作用下，NO更容易被还原为NH3，D正确。 2．反应aA＋bBcC在体积为2 L的容器中进行反应。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质的量随时间变化的曲线如图所示，A的平均反应速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为__________________，第Ⅰ阶段20 min时，C的平均速率vⅠ(C)＝____________。 解析：由图给数据计算可得：vⅠ(A)＝＝0.025 mol·L－1·min－1，vⅡ(A)＝≈0.012 7 mol·L－1·min－1，vⅢ(A)＝＝0.006 mol·L－1·min－1，故vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A)；由物质的量之比等于化学计量数之比可得v1(C)＝2v1(A)＝0.05 mol·L－1·min－1。 答案：vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A)　0.05 mol·L－1·min－1 3．工业上常利用4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)生产硝酸。在同温条件下，向2 L的反应容器中充入2 mol NH3与2.75 mol O2，平衡时NH3转化率为50%，则该温度下K＝________________；保持温度不变，反应容器中每种物质各增加0.1 mol，则平衡将__________移动；其他条件不变，下列措施一定可以增大氨气转化率的是________________。 a．降低氨气浓度　b．增大容器体积　c．降低温度　d．移除水蒸气　e．选择合适的催化剂 解析：列三段式： 4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g) c(起始)/(mol·L－1)　　1　　 　1.375　　　　 　0　　　　 0 c(转化)/(mol·L－1) 1×50%＝0.5 0.625　　　　　0.5　　　 0.75 c(平衡)/(mol·L－1)　　0.5　　 　0.75　　　 　　0.5　　　 0.75 该温度下K＝＝＝0.75。保持温度不变，反应容器中每种物质各增加0.1 mol，瞬时NH3、O2、NO、H2O物质的量浓度依次为0.55 mol·L－1、0.8 mol·L－1、0.55 mol·L－1、0.8 mol·L－1，此时Q＝＝0.8>0.75，平衡将逆向移动。a项，其他条件不变时，降低氨气浓度，平衡向逆反应方向移动，O2的转化率减小，NH3的转化率增大；b项，增大容器体积，即减小压强，平衡向正反应方向移动，NH3的转化率增大；c项，由于该反应是放热反应还是吸热反应未知，无法判断降低温度，平衡移动的方向，无法判断NH3的转化率是增大还是减小；d项，移除水蒸气，平衡向正反应方向移动，NH3的转化率增大；e项，使用合适催化剂能加快反应速率，平衡不移动，NH3的转化率不变；一定可以增大氨气转化率的是abd。 答案：0.75　逆向(或向左)　abd 4．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)，净反应速率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，将__________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；若升高温