内容正文:
密真
2024一2025学年度二轮专题精准提升(十)
卺题
化学·化学反应速率与化学平衡
本试卷总分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1C-12N-14O-16
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项
是符合题目要求的。
题号
1
2
4
6
8
9
10
答案
1.夏季,受台风影响,某些地区狂降暴雨。下列有关水汽变成雨的过程中焓变和熵变的判
断正确的是
()
A.△H<0,△S<0
B.△H<0,△S>0
C.△H>0,△S>0
D.△H>0,△S<0
2.我国科学家研制钯催化剂高选择性实现苯乙炔与氢气反应制备苯乙烯:CgH(g,苯乙
炔)十H2(g)一CgH(g,苯乙烯)。在恒温恒容条件下发生该反应,下列不能说明该反
应达到平衡状态的是
()
A.混合气体密度不随时间变化
B.混合气体平均摩尔质量不随时间变化
C.混合气体总压强不随时间变化
D.氢气消耗速率等于苯乙烯消耗速率
3.氮的氧化物是大气污染物之一,一种以F3+为主的催化剂催化NH3脱除烟气中的NO
反应机理如图所示。下列说法错误的是
()
2NH:
1H,0
2Fe
2[Fe-NH2]"+2H'
02
2NO
2Fe+2H
2N2+2H,0
A.NH3为极性分子
B.图中反应涉及π键断裂和形成
C.Fe3+改变了总反应的焓变,提高了反应速率
D.该过程的总反应为:4NH十4NO十O,催化剂
4N2+6H2O
二轮专题精准提升(十)化学第1页(共8页)
真题
用信念去支撑你的梦想,让它成为你内心的力量源泉。
4.反应R(g)一一P(g)在有水和无水条件下,反应历程如图,图中M表示中间产物,TS表
班级
示过渡态,其他条件相同时,下列说法正确的是
TS2
……无水
有水
姓名
TSI
TS3
MI
R
得分
M2
反应进程
A.在有水条件下,反应更快达到平衡
B.有水和无水时,反应分别分3步和2步进行
C.反应达到平衡时,升高温度,P的浓度增大
D.无水条件下R的平衡转化率比有水条件下大
5.如图是测定铁屑与稀硫酸反应速率的装置图,每次用相同体积的硫酸,忽略反应前后溶
液体积变化。下列说法正确的是
()
稀硫酸
铁屑
A.用一根导管将分液漏斗上端气体和锥形瓶内气体连通,操作更容易,结果更准确
B.铁屑中混入少量活性炭,对反应速率无影响
C.相同时间内,若第一次测得v(H+)=0.15mol·L1·min-1,第二次测得v(Fe2+)=
0.08mol·L1·min-1,则第一次快
D.每次测得反应速率均先加快,后逐渐减慢,说明硫酸的浓度先增大,后减小
6.将1molM(g)和2molN(g)置于2L某密闭容器中,在一定温度下发生反应:M(g)十N(g)
P(g)十Q(g),并达到平衡。P的体积分数随时间变化如图I中曲线b所示,反应过程中的能量变
化如图所示,下列说法错误的是
()
P的体积分数↑
能量
0.3
M(g)+N(g)
b
山山山山
P(g)+Q(g)
01234时间/s)
反应过程
图I
图Ⅱ
密卷
二轮专题精准提升(十)化学第2页(共8页)
5
A.在上述反应体系中加入催化剂,化学反应速率增大,E1、E2均减小
B.升高温度,该反应的平衡常数减小
C.恒温条件下,缩小反应容器体积可以使反应的过程按图I中α曲线进行
D.反应在第4秒钟达到化学平衡状态,此时M、N、P、Q的速率不相等
7.辉铜矿煅烧可制备Cu单质:Cu2S十0,煅烧2Cu十S02,S02直接排放会造成环境污染,
可将其转化回收再利用。对于自发反应16H2S(g)+8SO2(g)一一3Sg(s)+16H2O(g),
下列说法正确的是
()
A.该反应的△H>0
c3(Ss)c16(H2O)
B.该反应的化学平衡常数K=
c16(H2S)c8(SO2)
C.其他条件不变,增大容器的体积可以增大SO2的平衡转化率
D.容器体积一定,当混合气体的密度不变时说明该反应达到化学平衡状态
8.稀土被称为新材料的宝库。稀土中的镧系离子可用离子交换法分离,其反应可表示为
Ln3+(aq)+3RSO3H(s)=(RSO3)3Ln(s)+3H+(aq)。某温度时,c(H+)随时间变化
关系如图所示。下列说法正确的是
()
↑c(H)/mol·L)
C3-----------
C2
0t12
A.t1时的正反应速率大于t2时的逆反应速率
B.t1一t2时间段的平均反应速率为v(Ln3+)=3
(c2-c1)
mol·L-1·s1
t2-t1
C.t3时增大c(H+),该平衡左移,平衡常数减小
D.t3时离子交换反应停止
9.环戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为2儿
二聚1
环戊二烯
《○。不同温度T
双环戊二烯
T2下,溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示。下列说法错误的是()
5
二轮专题精准提升(十)化学第3页(共8页)
真题
1.6P0,1.5)
1.4
1.2
1.0
M
0.8
N1.0.6
0.6
0.4
0.5
1.5
反应时间h
A.T<T2
B.M点反应物的活化分子数多于N点
C.N点时环戊二烯的转化率为60%
D.反应开始至N点时,二聚体的浓度为0.9mol·L1
10.反应A(g)十B(g)→C(g)十D(g)的速率方程为v=k·cm(A)·c”(B)(k为速率常
E。
数,其中1gk=
2,30RT十lgA,AR为常数,E。为活化能,T为开氏温度);半衰期
为反应物消耗一半所需的时间,半衰期=
0.8
。
改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如
表所示。下列说法正确的是
c(A)/(mol·L1)
0.25
0.5
1
0.5
1
c(B)/(mol·L-1)
0.05
0.05
0.1
0.1
0.2
v/(X10-3mol·L-1·min-1)
1.6
3.2
01
3.2
U2
A.m=1,2u1=v2
B.=6.4 min-1
C.升温、加入催化剂,缩小容积(加压),均能使k增大,导致反应的瞬时速率加快
D.在过量的B存在时,A剩余12.5%所需的时间是375min
二、非选择题:本题共4小题,共60分。
11.(14分)Haber法是工业上常使用的合成氨技术,对该技术的改进一直是科学家探索的
重要课题,其反应原理为:
N2(g)+3H2(g)=2NH(g)△H=-92.4kJ·mol-1,△S=-200J·K-1·mol-1。
回答下列问题:
(1)已知:
可四吸收9458mo'能量因+可
键断裂
①①吸收46Wmo1能量→国+国
键断裂
密卷
二轮专题精准提升(十)化学第4页(共8页)
1molN一H键断裂吸收的能量等于
kJ(保留一位小数),合成氨反应在常
温(T=298K)下
(填“能”或“不能”)自发进行。
(2)将1.00mo1N2和3.00molH2充入到容积为3L的恒容密闭容器中模拟反应,测
得数据如图所示。
+c/(mol·L1)
1.00k
0.75
0.50
-P2
0.25
C
10 t/min
300T7℃
图甲
图乙
①图甲中反应达到平衡时的平均反应速率v(H2)=
0
②图乙的平衡体系中A、B、C三点的平衡常数KA、KB、Kc间的大小关系是
(3)针对反应速率与平衡产率之间的矛盾,我国科学家研究发现采用M-LiH(M表示金
属)复合催化剂能在较低的温度下合成NH3,可有效缓解这一矛盾。300℃时,实
验测得不同催化剂反应速率(用单位时间内每克催化剂所获得的NH3的物质的量
表示)如图所示:
=10000
1000
●
100
·有LH
10
一无LiH
☒
0.1L
V Cr Mn Fe Co Ni催化剂
①无LiH,催化效率最高的金属是
②有LiH,反应速率明显增大。文献报道了M-LiH可能的催化历程经如下三步完成。
第i步:N2—2N(在M表面解离)
第i步:N+LiH-LiNH
第训步:
(4)工业上需考虑多种因素提高合成氨产率,其措施有:加人合适的催化剂、调控适宜
温度、
12.(15分)丙烯是一种用途广泛的有机原料,可制备多种化工产品。
已知:CH2一CHCH3与H2O发生加成反应的化学方程式如下(a、b均大于0):
二轮专题精准提升(十)化学第5页(共8页)
真题密
I:CH2-CHCH3(g)+H2O(g)=HOCH2 CH2 CH3(g)AH=-a kJ.mol
Ⅱ:CH2CHCH3(g)+H2O(g)CHCH(OH)CH3(g)△H2=-bkJ·mol-1
“反应I”和“反应”均满足范特霍夫方程nK。=一公R×子十C(R为热力学常数,C
为不同反应常数),其平衡常数与温度的关系如图1所示,T1℃时,在初始压强为
400kPa的恒容密闭容器中,按1:1的物质的量之比充入CH2一CHCH(g)和H2O(g)发
生反应I和反应Ⅱ,产物的分压随时间变化如图2所示:
hK↑
◆pkPa)
100------
20
0246810
1(s)
图1
图2
回答下列问题:
(1)表示CHCH(OH)CH3(g)转化为HOCH2CH2CH3(g)的热化学方程式为
(2)若反应Ⅱ的熵变为△S(Ⅱ),则反应Ⅲ:CH2一CHCH3(g)十H2O(g)=
CHCH(OH)CH3(I)的熵变△S(Ⅲ)
(填“>”“=”或“<”)△S(Ⅱ)。
(3)由图1可知“反应I”和“反应Ⅱ”的焓变△H
(填“>”“=”或“<”)△H2。
(4)若在绝热恒容容器中发生上述反应,则下列事实能说明反应达到平衡状态的是
(填标号)。
A.容器内气体的压强不变
B.容器内温度不变
C.容器内气体的密度不再改变
D.容器内n(CH2一CHCH3):n(H2O)的比值不变
(5)①图2中表示CHCH(OH)CH3的曲线为
(填“M”或“N”)。
②图2中CH2-CHCH3(g)的平衡转化率为
③T1℃时,反应Ⅱ的平衡常数K,=
kPa1(K。为以分压表示的平衡常数)。
④若其他条件不变,T1℃时,向压强为400kPa的恒压密闭容器中充入n(CH2一CHCH):
n(H2O)=1:1的混合气体,达到新平衡时,CH3CH(OH)CH3(g)的平衡
产率将
(填“变大”“变小”或“不变”)。
卷
二轮专题精准提升(十)化学第6页(共8页)
5
13.(15分)一氧化碳催化加氢直接合成乙酸涉及的反应如下:
I.2CO(g)+2H2 (g)=CH COOH(g)AH=-213.7 kJ.mol
Ⅱ.2C0(g)+2H2(g)=CH4(g)+CO2(g)△H2=-247.2kJ·mol-1
Ⅲ.CH4(g)+CO2(g)==CHCOOH(g)△H3
回答下列问题:
(1)已知反应Ⅲ正反应的活化能为akJ·mol-1,则反应Ⅲ逆反应的活化能为
kJ·mol-1。
(2)在催化剂和一定压强下,向恒容密闭容器中充入2molH2和2 mol CO发生上述反
应,CO的平衡转化率和生成物CHCOOH的选择性(选择性=
2XCH3COOH的物质的量
反应的CO的物质的量
)随温度变化如图所示。
100
80
60
0
0
450460470480490
温度K
其中表示CO平衡转化率的是曲线
(填“a”或“b”);表示CH COOH选择性的是
曲线(填“a”或“6”);温度高于480℃时,曲线b随温度升高而下降的原因可能
是催化剂活性降低或
(3)一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入4molC0和4molH2,发生反应I、Ⅱ、
Ⅲ,5min达到平衡时C0的转化率为70%,c(CH,COOH)=0.5mol·L1。则0~5min
内,v(H2)=
mol·L1·min1;反应Ⅲ的平衡常数K=
;平衡后,
保持温度和容器体积不变,向容器中再充入4molC0和4molH2,重新达到平衡
后,CH3COOH(g)的物质的量分数
(填“增大”“减小”或“不变”)。
14.(16分)“氢能源”的开发利用意义重大,乙醇与水催化重整制“氢”发生如下反应。
反应I:C2HOH(g)+H2O(g)→2CO(g)十4H2(g)△H1
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)C02(g)+H2(g)△H2=-41.2kJ·mol-1
反应Ⅲ:C2HOH(g)+3H2O(g)-一2C02(g)+6H2(g)△H3=+173.3kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)反应I的△H1=
二轮专题精准提升(十)化学第7页(共8页)
真题密
(2)反应Ⅱ的速率=v正一v逆=k正c(CO)·c(H2O)一k逆c(C02)·c(H2),其中k正、
k逆分别为正、逆反应速率常数。升高温度时lg正一g逆」
(填“增大”
“减小”或“不变”)。
(3)压强为100kPa下,1molC2HOH(g)和3molH2O(g)发生上述反应,平衡时
CO,和CO的选择性、乙醇的转化率随温度的变化曲线如图所示。
100
100
a
(573,85)
80
(573,60)
60
60
6
40
20
20
0
0
573
T/K
已知:C0的选择性=
n生成(CO)
n生成(CO)十n生成(CO2)°
①表示CO选择性的曲线是
(填标号)。
②573K时,生成CO2的物质的量为
p(CO2)、p(H2)
ǒ9
③573K时,反应Ⅱ的标准平衡常数K=
p(CO)xp(H,O),其中b”为160kPa,
b日
3
力(C02)、p(H2)、力(CO)和p(H2O)为各组分的平衡分压,则反应Ⅱ的K=_
(保留两位有效数字)。
(4)压强为100kPa,H2的平衡产率与温度、起始
n(H2O)
n(CH,OH的关系如图所示,每条
曲线表示H2相同的平衡产率。
2000
1600
盘1200
、M
800
400
04812
.o
16
n(C2H:OH)
①H2的平衡产率:Q点
N点(填“>”“=”或“<”)。
②M、N两点H2的平衡产率相等的原因是
恭
二轮专题精准提升(十)化学第8页(共8页)真题密卷
②Sabatier反应是气体体积增大的放热反应,增
大压强或增大氢气浓度,反应速率加快,平衡向
正反应方向移动,CO2的平衡转化率增大。
(2)由盖斯定律可得:反应①十反应②=反应③,
△H3=△H1+△H2=-49kJ·mol1,正反应的
活化能为E。kJ·mol1,其逆反应的活化能为
(E。+49)kJ·mol-1。
(3)由表可知,温度升高平衡常数减小,且升高温
度平衡向吸热方向移动,说明该反应为放热反
应,△H<0,该反应是气体体积减小的反应则△S
<0,由自发反应的判据△G=△H一T△S<0,在
低温时可自发进行。
(4)由图可知,BiVO,电极为阳极,阳极电极反应
式为2H20-4e一4H+O2个,Cu电极为阴
极,阴极生成HCOOH的电极方程式为CO2+
2H++2e—HCOOH,阴极生成CH2O的电
极方程式为C02+4H++4e—CH20+
H2O,阴极生成CH3OH的电极方程式为CO2+
6H+十6e一CH3OH+H2O,阴极生成
C2HOH的电极方程式为2CO2+12H++12e
—C2HOH十3H2O,由图2可知,通过改变电
压可以选择性地获得不同还原产物,据此分析。
①电解电压为0.75V时,阴极主要生成
2024一2025学年度
化学·化学反应
一、选择题
1.A【解析】水汽变成雨的过程中放热,△H<0,气
体变成液体,混乱度减小,△S<0,故选A。
2.A【解析】P-代,在恒温恒容条件下,气体总质
量不变,混合气体密度始终不变,不能表明该反应
达到平衡,A错误;M=m总,反应前后,气体总质
n点
量不变,气体总物质的量减小,气体的平均摩尔质
量在反应过程中发生改变,当平均摩尔质量不变
时即达到平衡状态,B正确;气体总压强与总物质
的量成正比,反应过程中气体总物质的量是变化
的,当气体总物质的量不变时说明反应达到平衡,
C正确:氢气的消耗速率为正反应速率,苯乙烯的
消耗速率为逆反应速率,当氢气的消耗速率等于
苯乙烯的消耗速率,即正反应速率等于逆反应速
5
二轮专题精准提升
HCOOH,电极方程式为CO2+2H++2e一
HCOOH
②由图2可知电解电压为0.9V时,生成
CH2O、HCOOH,阴极生成CH2O的电极方程式
为CO2+4H++4e一CH2O+H2O,阴极生
成HCOOH的电极方程式为CO2+2H++2e
一HCOOH:由于法拉第效率(FE)的定义:
FE(X)=n(生成X的电子)
n(通过电板的电子),FE(CH,O)=
0.85,设电极通过1mol电子,则生成CH20消
耗0.85mol电子、消耗0.2125molC02,生成
HC0OH消耗0.15mol电子消耗0.075mol
C02;S(X)=
n(生成X的CO2)
n(发生反应的CO2)
×100%,
0.2125mol
s(CH,0)=0.2125m01+0.075mo×100%
=73.9%。
③电解电压为1.0V时,FE(CH2O)=
(通过电板的电子)-0.4,根据电权方程式:
n(生成CH2O的电子)
C02+4H++4e—CH20+H20,每生成
1 mol CH2O转移4mol电子,则通过电极的电
子有10mol,就有10molH+移向甲室。
轮专题精准提升(十)
速率与化学平衡
率时,反应达到平衡状态,D正确。
3.C【解析】NH3的空间构型为三角锥形,正负电
荷中心不重合,为极性分子,A正确;反应物O2发
生反应有π键断裂,生成N2时有π键形成,B正
确;催化剂F3+能改变反应历程和活化,进而提高
反应速率,但不能改变焓变,C错误;根据反应机
理图可得,该过程的总反应为:4NH?十4NO+O2
猴化剂4N,十6H,O,D正确。
4.A【解析】由图可知,有水条件下的第二步反应
的活化能远小于无水条件下的第二步反应的活化
能,反应的活化能越小,反应速率越快,则在有水
条件下,反应更快达到平衡,A正确;由图可知,有
水和无水时,中间产物都为M,所以反应都是分2
步进行,B错误;由图可知,该反应为反应物总能
量大于生成物总能量的放热反应,升高温度,平衡
2
·化学·
向逆反应方向移动,生成物P的浓度减小,C错
误;由图可知,水是反应的催化剂,催化剂能降低
反应活化能,加快反应速率,但化学平衡不移动,R
的平衡转化率不变,D错误。
5.A【解析】用导管将分液漏斗上端气体和锥形瓶
内气体连通,可起到平衡气压和减小误差的作用,稀
硫酸更容易滴下,也能避免将加入硫酸的体积当做生
成的氢气体积,A正确;铁屑中混入少量活性炭,铁、
碳及稀硫酸构成原电池,能加快铁与稀硫酸的反应速
率,B错误;第二次v(Fe2+)=0.08mol·L1·
min,则v(H)=2w(Fe2+)=2×0.08mol·L-1·
min1>0.15mol·L1·min1,比第一次速率
大,C错误;反应速率先加快是因为该反应放热,
温度升高,后减慢是因为硫酸浓度减小,D错误。
6.D【解析】图I中a、b曲线所示的反应速率不
同,α的速率较快,但平衡状态相同,即改变条件,
速率改变,但平衡不移动。图Ⅱ所示该反应为放
热反应。加入催化剂,化学反应速率增大,降低反
应的活化能,则E1、E2均减小,A正确;反应为放
热反应,化学平衡常数只受温度影响,因此升高温
度,平衡逆向移动,平衡常数减少,B正确;该反应
前后气体物质的量不变,改变压强平衡不移动;恒
温条件下,缩小反应容器体积,增大压强,反应速
率加快,达到平衡的时间减少,平衡时各物质的体
积分数与原平衡相同,反应的过程按图I中α曲
线进行,C正确;化学反应速率之比等于化学计量
数之比,A、B、C、D的化学计量数相同,反应速率
相等,D错误。
7.D【解析】由方程式可知,硫化氢气体回收二氧
化硫的反应为嫡减的反应,△S<0,由该反应能自
发反应可知,反应△H一T△S<0,则该反应为焓
变小于0的放热反应,△H<0,A错误;固态S8浓
度可看作常数,则硫化氢气体回收二氧化硫反应
c16(H20)
的化学平衡常数K=
c(HS)c(S0,),B错误,
由方程式可知,硫化氢气体回收二氧化硫的反应
为气体体积减小的反应,其他条件不变,增大容器
的体积,气体压强减小,平衡向逆反应方向移动,
二氧化硫的平衡转化率减小,C错误;由质量守恒
定律可知,反应前后气体的质量不相等,在体积一
定的容器中混合气体的密度会发生变化,则混合
气体的密度保持不变,可以判断反应达到平衡,D
正确。
8.A【解析】随着反应的进行,反应物浓度逐渐下
·3
参考答案及解析
降,生成物浓度逐渐上升,直到达到平衡,即正反
应速率逐渐下降,逆反应速率逐渐上升,直到相
等,期间正反应速率始终大于逆反应速率,A正
确;化学反应速率之比等于化学计量数之比,即
o(Ln+)=3(t2-t)
C2-C1
mol·L1·s1,B错误;温
度不变,平衡常数不变,C错误;t3时反应达到平
衡,此时的平衡是一种动态平衡,v正=V递,反应并
未停止,D错误。
9.D【解析】其他条件相同时,温度越高,反应速率
越快,则T2>T1,A正确;M、N两点相比较,M
点环戊二烯的浓度比N的浓度大,且其他的条件
相同,故M点反应物的活化分子数多于N点,B
正确;N点时环戊二烯的转化率为
1.5molL1-0.6mol.L×100%=60%,C
1.5mol·L-1
正确;反应开始至N点时,二聚体的浓度约为
1.5molL1-0.6mo1.L2=0.45molL1,
2
D错误。
10.D【解析】由第二组和第四组数据,A浓度相
同,B浓度不同,速率相等,可知n=0,再由第一
组和第二组数据代入v=kXcm(A)Xc"(B)可得
/0.50m3.2×10-3
0.25)=1.6X10,可知m=1;将第-组数据
代入0=k×c(A)×c°(B)=k×0.25×0.05°=1.6
×10-3,可得k=6.4×10-3,则0=k×c(A)×c°(B)
=6.4×c(A)×103。根据数据分析,m=1,n=0,
℃1=2,A错误;由分析可知,速率常数k=6.4X
l0-3min1,B错误;速率常数与浓度无关,缩小容
积(加压)不会使k增大,C错误;存在过量的B时,
反应掉87.5%的A可以看作经历3个半衰期,即
50%+25%十12.5%,因此所需的时间为3×
6.4X10smin=375min,D正确。
0.8
二、非选择题
11.(1)391.0(2分)能(1分)
(2)①0.075mol·L1·min1(2分)
②KA>KB=Kc(2分)
(3)①Fe(1分)
②3H2+2LiNH=2NH3+2LiH(2分)
(4)及时分离NH(2分)增大压强(2分)
【解析】(1)由反应热和反应物的键能之和与生成
物的键能之和的差值相等可得:(945.8k·mol1+
3
5
真题密卷
436kJ·mol-×3)-E(N-H)×6=-92.4kJ·
mol1,解得E(N-H)=391.0k·mol1,则1mol
N一H键断裂吸收的能量为391.0kJ;由题给数
据可知,常温条件下反应△H一T△S=(一92.4k·
mol-1)-(-0.2kJ·K-1·mol-1)×298K=
一32.8kJ·mol-1<0,则合成氨反应能自发
进行。
(2)①由图可知,X表示氨气、Y表示氢气,l0min
反应达到平衡时,氢气的浓度为0.25mol·L1
故10min内氢气的反应速率为(1
0.25)mol·L1÷10min=0.075mol·L-1·min1。
②由图可知,A点反应温度低于300℃,B、C点
反应温度为300℃,平衡常数为温度函数,温度
不变,平衡常数不变,则B点平衡常数与C点相
等,合成氨反应为放热反应,升高温度,平衡向逆
反应方向移动,平衡常数减小,则平衡常数的大
小关系为KA>KB=Kc。
(3)①由图可知,无氢化锂时,用铁做催化剂时,
合成氨反应的化学反应速率最高,则催化效率最
高的金属是铁。
②由盖斯定律可知,反应十2十川得到合成氨反应,
则反应的方程式为3H2十2LiNH一2NH
+2LiH
(4)合成氨反应是气体体积减小的放热反应,增
大压强、降低温度、及时分离出氨气,都有利于平
衡向正反应方向移动,提高氨气的产率,则综合
多种因素,有利于提高合成氨产率的措施有加入
合适的催化剂、调控适宜温度、及时分离氨气、增
大压强。
12.(1)CH CH(OH)CH (g)=HOCH2 CH2 CHa (g)
△H=+(b-a)k灯·mol-1(2分)
(2)<(2分)
(3)>(2分)
(4)AB(2分)
(5)①M(1分)
②60%(2分)③是(2分)
64
④变大(2分)
【解析】(1)已知反应I:CH2=CHCH(g)+
H2 O(g)HOCH,CH,CH(g)AH=
-a kJ.mol ,II:CH2-CHCH(g)+H2O(g)
CHCH(OH)CH(g)△H2=-bkJ·mol1。根
据盖斯定律,将反应I一反应Ⅱ,整理可得
CHCH(OH)CH3(g)转化为HOCH2CH2CH3(g)的
热化学方程式为CHCH(OH)CH(g)一
5
·3
二轮专题精准提升
HOCH2CH2CH(g)△H=+(b-a)kJ·mol-1。
(2)反应Ⅲ的气体分子数减小量大于反应Ⅱ气体分
子数的减小量,故反应Ⅲ熵值减小的绝对值大于反
应Ⅱ的熵值减小值,故熵变关系为△S(Ⅲ)<△S(D)。
(3)根据图1可知:降低温度,两个反应的化学平
衡常数都增大,说明两个反应的正反应都是放热
反应,反应Ⅱ斜率大于反应I,说明反应Ⅱ平衡
正向移动的程度更大,反应放出的热量更多,反
应放出热量越多,则反应热越小,所以△H1
>△H2。
(4)反应I、Ⅱ都是气体分子数减小的反应,反应
在绝热恒容容器中发生,若容器内气体的压强不
变,则气体的物质的量不变,反应达到平衡状态,
A符合题意;反应过程中有热量变化,反应在绝
热恒容容器中发生,若容器内温度不变,则说明
反应达到平衡状态,B符合题意;反应混合物都
是气体,气体的质量不变,反应在恒容容器中
发生,气体的体积不变,则无论反应是否达到
平衡状态,气体的密度始终不变,因此不能据
此判断反应是否达到平衡状态,C不符合题
意;两个反应中n(CH2-CHCH3):n(H2O)
反应的物质的量的比是1:1,加入的
n(CH2一CHCH3):n(H2O)的比也是1:1,则
无论反应是否达到平衡状态,n(CH2一CHCH):
n(H,O)的比值始终不变,因此不能据此判断反
应是否达到平衡状态,D不符合题意。
(5)①根据图1变化趋势看,降低温度,化学平衡
常数增大,说明降低温度,化学平衡正向移动,正
反应为放热反应,温度对反应Ⅱ影响更大,所以
曲线变化程度大的曲线M表示的反应Ⅱ的生成
物CHCH(OH)CHg(g)的分压变化;曲线N表
示表示HOCH2CH2CH3(g)分压变化。
②加入的n(CH2=CHCH3):n(HO)的比是1:
1,反应时物质的量的比n(CH2一CHCH3)
n(H2O)也是1:1,开始时总压强为p。=
400kPa,p开“(H,o=p开拾(CH2=CHCH3)=
200kPa,反应达到平衡时,p[CHCH(OH)CH3]=
100kPa;p(HOCH2CH2CH3)=20kPa;物质
反应时压强比等于气体的物质的量之比,则根
据物质反应转化关系可知平衡时力衡(H2O)
=p平青(CH=CHCH)=80kPa,则CH2=CHCH
的平衡转化率为100kPa+20kP×100%=60%.
200 kPa
③根据②计算可知:在T1温度下恒容绝热反应体
·化学·
系中,反应Ⅱ达到平衡后,[CHCH(OH)CH3]=
0.25po;p平衡(H2O)=p平衡(CH2=CHCH3)=
0.2p。,则反应Ⅱ的压强平衡常数K。=
100 kPa
80 kPaX80 kPa-64 kPa
④若其他条件不变,T,℃的恒容绝热条件改为恒
压条件,由于两个反应均为气体体积减小的反
应,反应达到平衡后气体压强比开始小。若改为
恒压,相当于对恒容容器中反应达到平衡后增大
体系压强,增大压强化学平衡正向移动,在反应
达到新平衡时,CHCH(OH)CH3(g)的平衡产
率将变大。
13.(1)a-33.5(2分)
(2)a(2分)b(2分)发生了副反应(3分)
(3)0.28(2分)12.5(2分)增大(2分)
【解析】(1)根据盖斯定律可得,△H,=△H1
△H2=-213.7k·mol-1-(-247.2k·mol1)
=十33.5kJ·mol厂1,故逆反应的活化能E.(逆)
=E.(正)-△H3=akJ·mol-1-33.5kJ·
mol1=(a-33.5)kJ·mol-1。
(2)反应I、Ⅱ为放热反应,升高温度平衡逆移,
C○的平衡转化率随温度的升高而减小,故曲线
a为CO的选择性曲线,表示CH3COOH选择性
的是曲线b;温度高于480℃时,曲线b随温度升
高而下降的原因可能是催化剂活性降低或温度
过高导致副反应的发生。
(3)根据反应前后碳原子守恒可得:n剩余(CO)十
2 n(CHCOOH)+n(CH)+n(CO2)=4 mol,
n(CH)+n(CO2)=4 mol-4 molX0.3-1 mol
×2=0.8mol,又根据化学方程式可知,n(CH4)
=n(CO2),故n(CH4)=n(C02)=0.4mol;根
据反应前后氢原子守恒可得:2n制◆(H2)十
4n(CH,COOH)+4n(CH4)=8mol,n剩余(H2)
=(8 mol-4 mol-1.6 mol)2 =1.2 mol,
2.8 mol
u(H,)=2L×5min
0.28mol·L1·min1;
平衡后的反应体系中,c(CH4)=0.2mol·L1,
c(C02)=0.2mol·L-1,c(CH COOH)=0.5mol·
L',反应Ⅲ的平衡常数K=c(CH,COOH)
c(CH4)·c(CO2)
0.5
=0.2X0.2-12.5。平衡后,保持温度和容器体
积不变,向容器中再充入4molC0和4molH2,
相当于两个平衡体系合并,即相当于增大压强,
·3
参考答案及解析
反应I、Ⅱ、Ⅲ的平衡均正向移动,
n(CH COOH)增大,故重新达到平衡后,
CH3COOH(g)的物质的量分数增大。
14.(1)+255.7kJ·mol1(2分)
(2)减小(2分)
(3)①c(2分)
②1.02mol(2分)
③14(2分)
(4)①<(2分)②M点与N点具有相同的压
n(H20)
强,nC,O相同:不同的是N点温度商于
M点,升高温度,反应Ⅱ逆向移动消耗氢气的量
与反应I、Ⅲ正向移动产生H2的量相等(4分)
【解析】(1)观察知,反应I=反应Ⅲ一2×反应
Ⅱ,则△H1=△H3-2×△H2=2×41.2k·
mol1+173.3k·mol1=+255.7k·mol1。
(2)达到平衡时,正=v造=kEc(CO)·c(H2O)=
k正
k是c(C02)·c(H),lg克压-lgk是=lg克
c(CO2)·c(H2)
1g:(CO·cH,O)-lgK,升商温度,反应Ⅱ逆
向移动,平衡常数减小,1gK减小。
(3)①反应I、Ⅲ为吸热反应,反应Ⅱ为放热反
应,随着温度的升高,反应I、Ⅲ平衡正向移动,
反应Ⅱ平衡逆向移动,反应Ⅱ逆向移动CO2转化
为CO,故温度升高CO的选择性增大,CO2的选
择性减小,由于CO的选择性十CO2的选择性=
1,则表示CO2选择性的曲线为a,表示C0选择
性的曲线是,表示乙醇的转化率的曲线是b。
②573K时,CO2的选择性为85%,C0的选择性
为15%,乙醇的转化率为0.6,则平衡时n(C02)十
n(C0)=1mol×0.6×2=1.2mol,n(C0)=
1.2mol×15%=0.18mol,n(C02)=1.2mol×
85%=1.02mol.
③设反应I中乙醇转化了xmol,反应Ⅱ中CO
转化了ymol,反应Ⅲ中乙醇转化了之mol,则
C2H;OH(g)+H2O=2CO(g)+4H2(g),
元
x
2x 4x
C0(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g),
y
y
y
C2 H;OH(g)+3H2 O(g)=2CO2+6H2(g),
3z
那么x十之=0.6,2x-y=0.18,y+22=1.02,
平衡时n(H2O)=(3-x-y-3z)mol=[3-(x+
x)-(y+2z)]mol=(3-0.6-1.02)mol=
5
真题密卷
二轮专题精准提升
1.38mol,n(H2)=(4x+y+6z)mol=[4(x+z)+
n(H2O)
(y十2z)]mol=(2.4+1.02)mol=3.42mol,气体
n(CH,OH)小于N点的
n(H2O)
(C2HOH)'而
的总物质的量为(0.4+1.38+1.02+0.18+
n(C,H,OH增大时,三个反应均会正向移动,氢
n(H2O)
3.42)mol=6.4mol,此时压强为160kPa,各物质
的分压为p(H2O)=34.5kPa,p(H2)=85.5kPa,
气的产率增大,因此的产率:Q点<N点。
p(C0)=4.5kPa,p(C02)=25.5kPa,故反应
n(H2O)
Ⅱ的K0=25.5×85.5
②M点与N点具有相同的压强,C,H,OH相
≈14。
4.5×34.5
同;不同的是N点温度高于M点,升高温度,反
(4)①每条曲线表示氢气相同的平衡产率,则在
应Ⅱ逆向移动消耗氢气的量与反应I、Ⅲ正向移
Q点所在曲线上取一个点与N点温度相同,标
动产生H2的量相等。
为点E,E,点与N点相比温度相同,但是E点的
2024一2025学年度二轮专题精准提升(十一)
化学·电解质溶液
一、选择题
可能是向溶液中加入了KI固体,B正确;PbI2饱
1.D【解析】氯化铝溶液蒸千过程中生成的HCI挥
和溶液中存在平衡:PbL2(s)=一Pb2+(aq)十2I
发,A13+完全水解,得到氢氧化铝和部分氧化铝,
(aq),温度不变,向Pbl2饱和溶液中加入少量硝
而硫酸铝溶液蒸干后得到的仍是硫酸铝,A错误;
酸铅浓溶液,c(Pb2+)增大,平衡逆向移动,但根据
配制Fe2(SOw)3溶液时,将Fe2(SO4)3固体溶于
勒夏特列原理,最终平衡c(Pb2+)仍然比原平衡
稀硫酸中,然后稀释至所需浓度,若加盐酸会引入
时大,C错误;向PbI2的悬浊液中加入Na2S固
氯离子杂质,B错误;强碱滴定弱酸时,因滴定终
体,Pbl2(s)+S2-(aq)一PbS(s)+2I厂(aq),c
,点的溶液显碱性,应选择酚酞作指示剂,C错误;
(I)缓慢增大至平衡,不会突然增大,D错误。
NH,F溶液水解产生的HF与玻璃反应,不能存
4.C【解析】碳酸氢根水解程度大于电离程度,因此
放于玻璃试剂瓶中,D正确。
碳酸氢钠溶液呈碱性,A正确;0.1mol·L1碳酸
2.A【解析】常温下Kp(BaSO4)=1×101o,硫酸
钠溶液,根据物料守恒得c(CO?)+c(HCO?)+
钡的悬浊液中c(Ba2+)=c(S0?)=1X10-5mol·
c(H2C03)=0.1mol·L-1,B正确;pH=11的
L1、Kp(BaC03)=5×10-9,向100mL硫酸钡的
NaOH溶液中水电离出的c(H)等于pH=l1的氨
悬浊液(BaSO4足量)中加入1mL饱和碳酸钠溶
水中水电离出的c(H),常温下都为1×10-1mol·
液(浓度约1.6mol·L1),Q。(BaC03)≈1.6×
L1,C错误;泡沫灭火器的工作原理是硫酸铝和
10-7>Kp(BaC03)=5X109,部分BaS04转化为
碳酸氢钠溶液反应生成氢氧化铝、二氧化碳和硫
BaCO3。由分析可知,难溶的固体中含有碳酸钡,
酸钠,其反应的离子方程式为A13+十3HCO?
A正确,B、C错误;当两者达到平衡时,溶液中
—A1(OH)3+3CO2个,D正确。
8}-长:8<1周(s0)
5.B【解析】标准状况下,22.4L二氧化碳的物质的
量为1mol,根据反应的化学方程式可知,二氧化
c(CO),D错误。
碳完全转化为甲酸盐,C由十4价变为十2价,
3.B【解析】根据图像知常温下平衡时溶液中
1mol二氧化碳完全转化为甲酸盐转移电子数为
c(Pb2+)、c(I)分别是1×10-3mol·L-1、2×
2NA,A正确,室温下,等浓度的Na2CO3和
10-3mol·L-1,因此Pbl2的Kp=c(Pb2+)·
HCOONa溶液前者的pH大,说明碳酸根离子水
c2(1)=1×10-3mol·L-1×(2×10-3mol·
解程度大于甲酸根离子,越弱越水解,但只能说明
L1)2=4×10-9,A错误;由图像可知,温度不变,
K2(H2CO3)<K,(HCOOH),B错误;该工艺中
t时刻c(Pb2+)不变、c(I)突然增大,改变的条件
NaOH吸收CO2转化为Na2CO3,再发生反应
5
·36·