第二章 化学反应速率与化学平衡 单元测试 2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1
2026-08-12
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 整理与提升 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 贵州省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.83 MB |
| 发布时间 | 2026-08-12 |
| 更新时间 | 2026-08-12 |
| 作者 | @aaaC |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59174614.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
本单元卷聚焦高中化学“化学反应速率与化学平衡”章末复习,以工业合成(如氨、甲醇)和生活应用为情境,全面覆盖反应自发性、速率计算、平衡判定等核心知识点,适配单元复习巩固与能力提升。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|单选题|16题|反应自发性(1题)、速率计算(2题)、平衡判定(3题)、勒夏特列原理应用(5题)等|结合工业流程(如合成氨)考查平衡移动,图表分析(转化率-温度曲线)体现科学思维|
|非选择题|4题|焓变计算(17题)、平衡常数与转化率(18题)、工业条件优化(19题)等|以CO₂加氢制甲醇等真实情境设计综合题,强化证据推理与社会责任,适配高考命题趋势|
内容正文:
第二章 化学反应速率与化学平衡(章末复习提升)解析版
姓名:___________班级:___________
一、单选题
1.已知反应: ,则此反应
A.任何条件下都可自发进行 B.任何条件下都不可自发进行
C.高温下可自发进行 D.低温下可自发进行
【参考答案】C
【解析】A.反应自发进行的判据为,该反应、,低温时,不能自发进行,并非任何条件都可自发,A错误;
B.该反应、,高温时,,反应可自发进行,并非任何条件都不可自发,B错误;
C.该反应为气体物质的量增大的吸热反应,、,高温下,反应可自发进行,C正确;
D.低温下较小,,,反应不能自发进行,D错误;
故选C。
2.NH3和纯净的O2在一定条件下发生反应4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g),现向一容积为2L的恒容密闭容器中充入4mol NH3和3mol O2,4min后,测得H2O(g)的体积分数为40%,则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是( )
A.v(O2)=0.225mol/(L∙min) B.v(H2O)=0.375mol/(L∙min)
C.v(N2)=0.125mol/(L∙min) D.v(NH3)=0.250mol/(L∙min)
【参考答案】A
【分析】设转化的NH3的物质的量为x mol,则
根据题意有×100%=40%,解得x=2,v(NH3)==0.250 mol/(L∙min)。
【解析】根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,
A.v(O2)=0.250mol/(L∙min)×=0.1875 mol/(L∙min),A速率不正确;
B.v(H2O)=0.250mol/(L∙min)×=0.375mol/(L∙min),B速率正确;
C.v(N2)= 0.250mol/(L∙min)×=0.125mol/(L∙min) ,C速率正确;
D.v(NH3)==0.250 mol/(L∙min),D速率正确;
答案为A。
3.在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再变化时,不能表明反应:A(s)+2B(g)⇌C(g)+D(g)已达平衡的是
A.混合气体的密度 B.混合气体的压强
C.物质C的浓度 D.混合气体的平均相对分子质量
【参考答案】B
【解析】A.达平衡前,气体的质量不断增大,但体积不变,所以混合气体的密度不断增大,当密度不变时,反应达平衡状态,A不符合题意;
B.该反应前后气体的物质的量不变,容器体积、温度不变,所以混合气体的压强始终不变,当压强不变时,不能表明反应达平衡状态,B符合题意;
C.C的浓度不变时,反应达平衡状态,C不符合题意;
D.随着反应的正向进行,气体的质量不断增大,物质的量不变,所以混合气体的平均相对分子质量不断增大,当平均相对分子质量不变时,反应达平衡状态,D不符合题意;
故选B。
4.已知反应: ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)。其反应机理如下:
① (快) ② (慢)
下列有关该反应的说法正确的是
A.反应①的活化能比反应②大
B.升高温度,总反应的正反应速率增大,逆反应速率减小
C.正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol-1
D.增大Br2的浓度能增大活化分子百分含量,加快反应速率
【参考答案】C
【解析】A.活化能越低反应速率越快,反应①为快反应,故反应①的活化能比反应②小,故A错误;
B.升高温度会增大活化分子百分数,正、逆反应速率均增大,故B错误;
C.反应焓变,推导可得正反应的活化能比逆反应的活化能小,故C正确;
D.增大的浓度,仅会增加单位体积内活化分子数,活化分子百分含量不变,故D错误;
选C。
5.下列生活、生产等实际应用不能用勒夏特列原理解释的是
A.工业制取金属钾的反应为:,将钾蒸气从混合物中分离出来,有利于提高反应物的转化率
B.碳酸饮料密封低温保存,减少气泡溢出
C.利用高压氧舱治疗中毒[,其中表示血红蛋白]
D.合成氨工业采用铁触媒作催化剂提高生产效率
【参考答案】D
【解析】A.分离出钾蒸气,减小生成物浓度,可逆反应平衡正向移动,提高反应物转化率,可以用勒夏特列原理解释,A正确,不符合题意;
B.碳酸饮料中存在平衡,低温、高压均使溶解的平衡正向移动,减少气泡溢出,可以用勒夏特列原理解释,B正确,不符合题意;
C.高压氧舱中浓度增大,使平衡逆向移动,减少血红蛋白与的结合,可以用勒夏特列原理解释,C正确,不符合题意;
D.铁触媒作为催化剂,仅同等程度增大正逆反应速率,不改变平衡状态,不使平衡发生移动,勒夏特列原理用于解释平衡移动的相关问题,因此不能用勒夏特列原理解释,D错误,符合题意;
故选D。
6.已知: ,一定条件下与0.3molY(g)在体积为1L的密闭容器中发生反应,则下列图示中肯定合理的是
A. B.
C. D.
【参考答案】C
【解析】A.X减少0.1 mol,消耗Y 0.3 mol,生成Z 0.2mol,当达到平衡时X、Z的物质的量可以相同,但反应是可逆反应不能进行彻底,图象不符合反应达到平衡状态,A错误;
B.Y消耗0.1mol,生成Z物质的量为0.2mol,图象中反应的定量关系不符合反应比,B错误;
C.该反应是气体体积减小的反应,随反应进行X的体积分数不变化,恒为50%,随反应进行,Z的体积分数不断增大,然后体积分数不变化,与图象符合,C正确;
D.反应速率之比等于化学方程式计量数之比,2v (X)正=v (Z)逆,此时反应达到平衡状态,v (X)=v (Z),不能说明反应达到平衡状态,D错误;
故答案选C。
7.如图所示为工业合成氨的流程图。下列说法错误的是
A.步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B.步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率,又可以加快反应速率
C.步骤③、④、⑤均有利于提高原料平衡的转化率
D.为提高原料利用率,应在反应达到一定转化率时及时将氨从混合气中分离出去
【参考答案】C
【解析】A.杂质能使催化剂中毒,催化活性降低,所以反应前的氮气和氢气混合气体需要除杂净化,故A正确;
B.工业合成氨的正反应是气体体积减小的反应,增大压强既能促使平衡正向移动,增大原料的转化率,也能加快反应速率,故B正确;
C.步骤③催化剂不能使平衡移动,催化剂不能提高原料的平衡转化率,故C错误;
D.应在反应达到一定转化率时及时将氨从混合气中分离出去,平衡正向移动,有利于提高原料利用率,故D正确;
故选C。
8.二十世纪初,工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步:
i.和生成;ⅱ.分解生成尿素。
下列说法正确的是
A.合成尿素的反应是:
B.增大压强,可促进合成尿素的反应正向进行
C.升高温度,反应i的速率减慢,反应ⅱ的速率加快
D.为显著加快尿素的合成速率,应寻找反应i的催化剂
【参考答案】A
【解析】A.合成尿素的总反应为两步反应相加,总反应方程式为CO2(l)+2NH3(l)=CO(NH2)2(l)+H2O(l),故A正确;
B.合成尿素的总反应方程式为CO2(l)+2NH3(l)=CO(NH2)2(l)+H2O(l),反应物和产物均为非气体,故增大压强,平衡不移动,故B错误;
C.升高温度会加快所有反应的速率,无论反应吸热或放热,反应i和反应ii的速率均加快,故C错误;
D.总反应速率由活化能更高的慢反应决定。由能量图可知,反应ii的活化能(E₃)高于反应i的活化能(E₁),反应ii为速率控制步骤,应寻找反应ii的催化剂以加快总速率,故D错误;
故选A。
9.下列四图中,曲线变化情况与所给反应(a、b、c、d均大于0)相对应的是
A
B
A.
B.
C
D
C.
D.
A.A B.B C.C D.D
【参考答案】C
【解析】A.其他条件相同时,1200℃时的反应速率应大于1000℃时的反应速率,1200℃先达到平衡,但图中1000℃先达到平衡,A错误;
B.对于反应,增大压强,正、逆反应速率都增大,达到平衡后增大压强,平衡向正反应方向移动,则,与曲线不一致,B错误;
C.对于反应,温度一定时,增大压强,平衡向逆反应方向移动,的物质的量分数增大,恒压升温,平衡向正反应方向移动,的物质的量分数减小,与曲线一致,C正确;
D.由于C为固态,对于反应,恒容容器中增加的物质的量相当于增大压强,平衡向逆反应方向移动,反应物的转化率减小,与曲线不一致,D错误;
故答案选C。
10.某化学研究小组在探究外界条件对mA(s)+nB(g)pC(g)的速率和平衡的影响时,画出了如下图像。下列判断正确的是
A.由图1可知,T1<T2,化学平衡常数K(T1)>K(T2)
B.由图2 可知,温度T1时的反应速率一定大于温度T2时的反应速率
C.图3中,表示反应正向移动的是点1
D.图4中,若n=p,则a曲线一定使用了催化剂
【参考答案】A
【解析】A.温度越高,反应速率越快,达到平衡所需时间越短。因此,。温度升高时,产物的百分含量()降低,说明平衡逆向移动。正反应为放热反应,温度升高平衡常数减小,故,A正确;
B.温度T1时的C%更大,反应向右进行的程度更大,但由于未明确反应是吸热反应还是放热反应,故无法比较T1、T2的大小,则反应速率的大小无法比较,故B错误;
C.曲线上的点(如2、4)为平衡状态,点1在曲线上方,代表非平衡状态。点1处的转化率高于平衡转化率,说明反应逆向移动,以降低转化率至平衡值,C 错误;
D.曲线比曲线先达到平衡,说明反应速率更快。当时,反应前后气体分子数不变,增大压强也能加快反应速率且不移动平衡。因此,曲线可能是使用了催化剂,也可能是增大了压强,D错误;
故答案选A。
11.利用催化加氢制甲醇具有重要减碳意义,该过程涉及如下反应:
反应I:
反应II:
在下,和按物质的量之比为进行投料,平衡时和在含碳产物中的物质的量分数及转化率随温度的变化如图所示。下列相关说法正确的是
A.反应II在高温条件下能自发进行 B.图中代表
C.250℃时, D.250℃之后,以反应I为主
【参考答案】D
【分析】反应I为吸热反应,温度越高,该反应的产物CO的含量越高,故b曲线代表的是CO的物质的量百分数,a曲线代表的是CH3OH的物质的量百分数,q表示转化率随温度的变化。
【解析】A.由分析可知,a曲线代表的是CH3OH的物质的量百分数,即随着温度升高,其含量降低,即反应II为放热反应,且该反应为气体分子数减小的反应,根据,反应可以发生,则低温下反应可以发生,A错误;
B.由分析可知,a曲线代表的是CH3OH的物质的量百分数,B错误;
C.250℃时,二氧化碳的转化率为20%,且甲醇和一氧化碳的选择性各为50%,
氢气分压,由于本题给的是和按物质的量的比值,则这里的K应该是用分压表示的常数,由图可知,250℃时一氧化碳和甲醇的物质的量相等,则在两个反应的平衡常数的表达式中,所有物质的物质的量分数都相同,但是对于反应II中氢气的分压需要三次方,且由于是分压,则氢气的分压不会是1,故两个反应的常数不相等,C错误;
D.由图可知,250℃之后随着温度升高,转化率在增大,结合A可知,反应II为放热,反应I吸热,则250℃之后,以反应I为主,D正确;
故选D。
12.催化加氢合成二甲醚是一种转化的方法,其过程主要发生下列反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在恒压、和的起始量一定的条件下,的平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。其中:的选择性
下列说法正确的是
A.曲线a代表平衡转化率随温度的变化
B.恒压条件下发生反应Ⅰ和Ⅱ,平衡后再充入惰性气体,反应Ⅰ平衡不移动
C.为提高平衡时选择性,需研发低温条件下对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂
D.温度高于300℃时,反应Ⅰ正向移动的程度低于反应Ⅱ逆向移动的程度
【参考答案】C
【分析】反应I吸热,反应Ⅱ放热,其它条件相同,升高温度,反应I平衡正向移动,反应Ⅱ平衡逆向移动,CH3OCH3(g)选择性降低,则曲线a表示CH3OCH3的选择性随温度的变化,曲线b表示CO2平衡转化率随温度的变化。
【解析】A.由分析可知,曲线a表示CH3OCH3的选择性随温度的变化,A错误;
B.反应Ⅰ是气体体积不变的反应,反应Ⅱ是气体体积减小的反应,恒压条件下发生反应Ⅰ和Ⅱ,平衡后再充入惰性气体,容器体积增大,相当于减小压强,反应Ⅱ平衡逆向移动,CO2和H2的体积分数增大,使反应Ⅰ平衡正向移动,B错误;
C.为提高CH3OCH3选择性就需抑制反应I,促进反应Ⅱ,由于反应I吸热,反应Ⅱ放热且熵减小,低温能实现,故需研发低温条件下对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂,C正确;
D.反应I吸热,反应Ⅱ放热,温度高于300℃时,CO2平衡转化率增大,说明温度升高使反应I的正向移动程度大于反应Ⅱ逆向移动的程度,D错误;
故选C。
13.将2 mol CO和投入密闭容器中合成乙二醇,反应原理为 。CO的固定平衡转化率与温度和压强的关系如图所示,且分别为0.4、0.5、0.6.
下列说法正确的是
A.代表的曲线是
B.由图可知
C.
D.图中D点反应前后容器的容积比为
【参考答案】D
【解析】A.该反应为气体分子数减少的反应,相同温度下,增大压强使平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,所以大小为,则代表的曲线为,A错误;
B.由题图可知,相同压强下,升温使减小,说明升温使平衡逆向移动,则正反应为放热反应,,B错误;
C.平衡常数K仅与温度有关,升温使K减小,则,C错误;
D.D点在上,,列“三段式”:,恒温恒压下,,D正确;
故选D。
14.在容积可变的密闭容器中,充入和发生反应:。在不同压强下,测得的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是
A.压强: B.化学平衡常数:
C.反应容器的体积: D.的平衡转化率:
【参考答案】C
【分析】由图像可知,随温度升高,NO的平衡转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动,逆向为吸热反应,则正向为放热反应;相同温度下,时NO的平衡转化率小于时,该反应为气体分子数减小的反应,故,据此回答问题;
【解析】A.由分析可知,压强,A 正确;
B.化学平衡常数只与温度有关,由分析知该反应为放热反应,,温度升高平衡常数减小,故化学平衡常数,B 正确;
C. a和c压强相同,a点NO的平衡转化率高、气体的物质的量更小,温度更低,故体积更小,故反应容器的体积,C 错误;
D.充入和发生反应,且两者反应比例为,由图可知的平衡转化率:,故的平衡转化率,D 正确;
故答案选C。
15.甘油()水蒸气重整获得过程中的主要反应:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
条件下,和发生上述反应达到平衡状态时,体系中、、和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法错误的是
A.曲线①表示的物质的量
B.平衡时,体系中甘油已反应完全
C.其他条件不变,加压不利于增大平衡时的物质的量
D.其他条件不变,在范围,平衡时的物质的量随温度升高而增大
【参考答案】D
【分析】起始时,C3H8O3的物质的量为1mol,故体系中C原子的总量为3mol,550℃时,曲线①对应物质为5mol,若为CO或者CH4,都不符合碳原子守恒,故曲线①代表H2,反应Ⅲ属于放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CH4物质的量减小,故曲线②代表甲烷,曲线③对应的物质是CO,550℃时,CO、CO2和CH4的物质的量分别为0.4mol、2.2mol、0.4mol,三者所含碳原子的总量为3mol,此时体系中不再含有C3H8O3,据此分析作答。
【解析】A.根据分析可知,曲线①代表H2,故A正确;
B.C3H8O3的物质的量为1mol,故体系中C原子的总量为3mol,550℃时,CO、CO2和CH4的物质的量分别为0.4mol、2.2mol、0.4mol,三者所含碳原子的总量为3mol,此时体系中不再含有C3H8O3,故B正确;
C.反应Ⅰ是气体分子数增大的反应,加压平衡逆向移动,不利于H2的生成;反应Ⅲ是气体分子数减小的反应,加压平衡正向移动,消耗H2。反应Ⅱ气体分子数不变,加压对其无影响。综合来看,加压不利于增大平衡时H2的物质的量,故C正确;
D.反应II、III均为放热反应,升高温度,反应II平衡逆向移动会消耗CO2,反应III平衡逆向移动会生成CO2,据图可知,温度由400℃升高至550℃的过程中,CO2的物质的量增大,说明反应III平衡逆向移动的程度大于反应II平衡逆向移动的程度,而反应III平衡逆向移动会消耗H2O(且反应III中H2O的化学计量数大于反应II中H2O的化学计量数),故平衡时H2O的物质的量随温度升高而减小,故D错误;
故答案选D。
16.在密闭容器中充入1 mol CO和1 mol NO,在一定条件下发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),测得NO的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。实验测得,v正=k正c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数),下列说法错误的是
A.达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数小于k逆增大的倍数
B.若密闭容器体积为1 L,在p1压强下,b点=160
C.NO的物质的量浓度:b点>a点
D.逆反应速率:a点>c点
【参考答案】C
【解析】A.平衡时,,即 ,升高温度后,正、逆反应的速率增大,但 NO的平衡转化率降低,平衡逆向移动,说明逆反应增大的幅度大于正反应,而体系中各组分的瞬时浓度不变,故增大的倍数小于增大的倍数,A正确;
B.a点 NO的平衡转化率为80%,CO和NO起始的物质的量均为1 mol,根据化学方程式可知CO 、 NO、、转化的物质的量分别为0.8 mol、0.8 mol、0.4 mol、0.8 mol,则CO、NO、、平衡时的物质的量分别为0.2 mol、0.2 mol、0.4 mol、0.8 mol,由于容器体积为1 L,故 CO、NO、、 平衡时的浓度分别为0.2 mol/L、0.2 mol/L、0.4 mol/L、0.8 mol/L,a点;a点和b点温度相同,平衡常数相同,所以b点,B正确;
C.a点和b点的NO的起始物质的量相同,由图可知,b到a的过程相当于加压,增大压强缩小体积,平衡正向移动,由于体积缩小,b点的NO的物质的量浓度小于a点,C错误;
D.a点的温度和压强都高于c点,故a点逆反应速率大于c点,D正确;
故答案选C。
二、非选择题
17.完成下列问题。
(1)已知:
则催化氢化合成甲醇的____________。
(2)恒温条件下,可逆反应:在体积固定的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志的是_________。
A.单位时间内生成的同时消耗
B.混合气体的密度不再改变的状态
C.混合气体的压强不再改变的状态
D.混合气体的平均摩尔质量不再改变的状态
E.、、浓度之比为的状态
(3)工业上在恒容密闭容器中用下列反应合成甲醇:
①该反应的平衡常数表达式为____________。
②如表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度
K
2.041
0.270
0.012
a.由表中数据判断该反应的______0(填“”、“”或“”)。
b.某温度下,将2molCO和充入2L的密闭容器中,充分反应10s后达到平衡时测得,则CO的转化率为_______________。
(4)要提高CO的转化率,可以采取的措施是____________。
a.升温 b.加入催化剂 c.增加CO的浓度 d.恒容充入 e.分离出甲醇
【参考答案】(1)-48.9 kJ/mol (2)CD (3) < 80% (4)de
【解析】(1)根据盖斯定律,将已知两个热化学方程式直接相加:反应1 + 反应2,可得目标反应的;
(2)A.生成、消耗均为正反应方向的变化,全程都符合该比例,无法判断平衡;
B.恒容容器中,气体总质量、容器体积均不变,混合气体密度始终为定值,不能判断平衡;
C.该反应前后气体分子数不相等,恒温恒容下,压强不再改变说明气体物质的量不再变化,反应达到平衡;
D.混合气体总质量不变,反应前后气体物质的量变化,平均摩尔质量不再改变说明气体总物质的量不变,反应达到平衡;
E.浓度比等于计量数比不代表浓度不再变化,仅为特定比例关系,无法判断平衡;
故选CD;
(3)① 平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,固体和纯液体不写入,该反应全为气体,因此表达式为;
② a:由表格数据可知,温度升高,平衡常数减小,说明升温平衡逆向移动,正反应为放热反应,因此;
b:初始,平衡时,,消耗CO为2mol-0.4mol=1.6mol,转化率;
(4)a.该反应是放热反应,升温平衡逆向移动,转化率降低,a不符合题意;
b.催化剂只改变反应速率,不影响平衡,转化率不变,b不符合题意;
c.增加的浓度,平衡正向移动,但自身转化率降低,c不符合题意;
d.恒容充入,平衡正向移动,转化率提高,d符合题意;
e.分离出甲醇,即减小生成物浓度,平衡正向移动,转化率提高,e符合题意;
故选de。
18.化石燃料的燃烧产生大量的会引发温室效应。汽油(以计)的燃烧反应可表示为:。
(1)对汽油的燃烧反应的分析正确的是______。
A. B.
C. D.
一定条件下,和通过Bosch-Meiser工艺是制备路线之一,其原理表示为:。某温度下,向2L的密闭容器中,加入2mol和1mol进行反应。5分钟后,达到化学平衡状态,测得mol。
(2)用表示该反应的速率______mol·L-1·min-1,计算该温度下______。
(3)能判断上述反应已达到化学平衡状态的是______。
A.氨气的体积分数不再改变 B.气体的总质量不再改变
C. D.
(4)关于合成氨工业,下列说法正确的是______。
A.原料气要净化除杂,以免催化剂中毒 B.为提高转化率,原料气中要过量
C.合成塔中预装有热交换器,充分利用热量 D.氨分离器将液化分离,能加快反应速率
近日中科院科研团队研发了一种新型催化剂,可以使加氢制更高效、节能,加氢的原理可表示为:。
若温度为T,该反应的平衡常数,向恒容密闭容器中加入2mol和6mol进行转化。
(5)上述反应达平衡后做出以下调整,既能加快反应速率又能促进平衡正向移动的是______。
A.移出一部分 B.改变催化剂类型 C.充入一定量He D.压缩容器体积
(6)一段时间后,容器内压强变为起始时,此时的转化率为______。
(7)改变起始的投料比,测得某一时刻体系中各组分均为2mol/L。判断此时是否处于化学平衡状态?若不平衡,请解释原因______。
近期,江南大学实现了利用一步转化为的制备,反应过程可表示为:。在恒容密闭容器中,加入10mol、30mol和催化剂进行转化,反应的部分信息如下:
不使用催化剂
使用催化剂
100
105
98
200
60
55
400
20
15
500
11
0.5
600
5
5
表2 生产1.5mol所需时间
(8)下列关于催化剂的说法中正确的是______。
A.催化剂不改变单位时间内的产量
B.催化剂降低了反应的活化能,使反应变得更容易
C.催化剂不改变反应历程
D.催化剂能提高容器中活化分子的含量,增大了有效碰撞发生的概率
(9)该反应的正反应为______(填“放”或“吸”)热反应。
(10)处于化学平衡状态的是______(选“B””C”或“D”)。
(11)在前30分钟内的转化率:400℃明显高于500℃。但实际生产时却将温度控制在500℃左右,推测可能的原因______。
(12)化工生产追求“高效率”、“低能耗”、“降成本”,该工艺未来发展趋势是______。
【参考答案】(1)D (2)0.06 9.4 (3)AB (4)AC (5)D
(6)75% (7)Q== =0.25<K=1,体系将继续正向反应,尚未平衡
(8)BD (9)放 (10)CD (11)采用 500℃左右,原因是该温度下,催化剂的活性最高 (12)不断研发高效催化剂、优化工艺条件,在“高效率、低能耗、降成本”原则下实现 CO2的高值化利用
【解析】(1)汽油燃烧是放热反应,ΔH<0,ΔS>0,故D正确。
(2)设CO2转化的物质的量为x mol,列三段式:
则2-2x=0.8,则x=0.6mol,平衡时:n(NH3)=0.8 mol,n(CO2)=0.4 mol,n(H2O)=0.6 mol;则[NH3]=0.4 mol·L-1,[CO2]=0.2 mol·L-1,[H2O]=0.3 mol·L-1,v(CO2=0.06 mol·L-1·min-1,K==≈9.4。
(3)A .反应前后,氨气的体积分数变小,当氨气的体积分数保持不变时,说明反应达到平衡状态,故A正确;
B.反应前后,气体总质量变小, 当气体总质量恒定时,表明达到平衡状态,故B正确;
C. v(NH3)=2v(CO2)不能表示正逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡状态,,故C错误;
D. n(CO2)=n(H2O)只是一种配比关系,不能说明反应达到平衡状态,,故D错误;
故选 AB。
(4)A .为避免催化剂中毒,原料气要净化除杂,故A正确;
B.N2过量会降低氮气的转化率,故B错误;
C. 合成塔中装有热交换器,充分利用热量,来预热原料气,故C正确;
D.氨分离器将NH3液化分离,能不断移走产物,推动反应向正向进行,但减小生成物浓度,反应速率降低,故D错误;
故答案为AC。
(5)A. 移走产物虽可促进平衡正向,但反应速率减小,故A错误;
B .更换催化剂虽加快正、逆反应,但平衡不移动,故B错误;
C.在恒容条件下,充入一定量He,各组分浓度不改变,平衡不移动,反应速率不改变,故C错误;
D.压缩体积,增加总压,有利于平衡正向移动,且反应速率加快,故D正确;
故选 D。
(6)若起始 n(CO2)=2 mol,n(H3)=6 mol。设消耗 x mol CO2,则由化学方程式可知,一段时间后,气体的总物质的量变为(8−2x)mol,由可知,,解得x=1.5,CO2的转化率=×100%= 75%。
(7)若某一时刻各组分浓度均为2 mol·L-1,Q== =0.25<K=1,体系将继续正向反应,尚未平衡。
(8)A.加入催化剂能使同一时段生成更多产物,提高了单位时间内的产量,故A错误;
B. 催化剂能降低活化能,使反应更易进行,故B正确;
C. 催化剂改变了反应历程,降低了反应的活化能,故C错误;
D. 催化剂降低了反应的活化能,提高容器中活化分子的含量,增大了有效碰撞发生的概率,故D正确;
故答案为BD。
(9)400℃之后,随着温度升高,CO2的转化率降低,说明平衡逆向移动,则该正反应是放热反应。
(10)400℃之前,随着温度升高,相同时间内,CO2的转化率升高,是因为温度升高,化学反应速率增大;400℃之后,随着温度升高,平衡逆向移动,CO2的转化率降低,则处于化学平衡的点是C、D,
(11)400℃时反应 30 分钟内转化率较高,但工业上往往采用 500℃左右,原因是该温度下催化剂的活性最高。
(12)工业发展的趋势:不断研发高效催化剂、优化工艺条件,在“高效率、低能耗、降成本”原则下实现 CO2的高值化利用。
19.氨是重要化工原料,其工业合成原理为 。回答下列问题:
(1)已知:ⅰ. ;
ⅱ. (a、b都大于0)。
则反应的___________(用含a、b的代数式表示),利于该反应正向进行的条件为___________(填“低温”“高温”或“任意温度”)。
(2)向恒温恒容密闭容器中充入体积比的和,发生反应。下列情况表明该反应一定达到平衡状态的是___________(填字母,下同)。
A.气体密度不随时间变化 B.气体平均摩尔质量不随时间变化
C.气体总压强不随时间变化 D.体积分数不随时间变化
(3)下列关于 的叙述正确的是___________。
A.生成速率等于消耗速率的2倍
B.若加入高效催化剂,平衡常数和反应热都会增大
C.若起始按体积比投入和,则和的转化率相等
(4)向刚性密闭容器中充入和合成氨,经历相同时间测得转化率与温度及时间的关系如图1所示。
①温度:___________(填“>”或“<”)。
②温度下,合成氨反应的平衡常数为___________(结果保留三位有效数字)。
(5)一定温度下,向体积可变的密闭容器中充入和,合成,测得体积分数与压强关系如图2所示。
①ab段体积分数增大的原因是___________;
②cd段体积分数急减的主要原因可能是___________。
【参考答案】(1) 低温 (2)BC (3)AC (4) > 8.33
(5)压强增大,反应速率加快,平衡正向移动,平衡时NH3的体积分数增大 压强过大,此时氨液化(或压强过大,催化剂活性降低等)
【解析】(1)根据盖斯定律,得N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的ΔH=;合成氨为放热反应,正反应为体积减小反应,即、,根据可知低温利于该反应正向进行。
(2)A.气体总质量不变、容器体积不变,密度是恒量,混合气体密度不随时间变化,反应不一定平衡, A错误;
B.气体总质量不变,气体物质的量减少,混合气体平均摩尔质量是变量,混合气体平均摩尔质量不随时间变化,反应一定达到平衡状态, B正确;
C.容器体积不变、气体物质的量减少,压强是变量,混合气体总压强不随时间变化,反应一定达到平衡状态, C正确;
D.若投入、,的转化量为,由
,可知N2体积分数,即其始终为定值,不随时间变化,反应不一定平衡;D错误,
故选BC.
(3)A.同一反应方向的速率之比等于化学计量数之比,A正确;
B.催化剂能改变化学反应速率,不能改变平衡常数和反应热,B错误;
C.起始按化学计量数比投料,转化按化学计量数比反应,故转化率相等,C正确,
故答案选AC.
(4)①根据“先拐先平数值大”可知,>。
②根据图像可知,平衡时转化率为,用三段式计算:。。
。
(5)①由图像可知,ab段NH3体积分数增大,原因是压强增大,反应速率加快,平衡正向移动,平衡时NH3的体积分数增大;
②由图像可知,cd段 NH3体积分数急减,其原因可能是压强过大,此时氨液化(或压强过大,催化剂活性降低等)。
20.硫是人类认识最早的元素之一,含硫物质在化工生产、日常生活中扮演了重要的角色,请回答以下问题:
(1)实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量SO2:Cu(s)+2H2SO4(l)=CuSO4(s)+SO2(g)+2H2O(l) ΔH=-11.9 kJ∙mol-1。该反应的ΔH-TΔS(kJ∙mol-1)随温度T/(K)的变化趋势正确的是 。
A. B.
C. D.
二氧化硫制备三氧化硫是硫酸工业中的重要一步,已知2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH=-198kJ∙mol-1,请回答下列问题:
(2)以下四种情况反应速率最快的是______。
A.v(SO2)=0.3 mol∙L-1∙s-1 B.v(O2)=0.2 mol∙L-1∙s-1
C.v(SO2)=5 mol∙L-1∙min-1 D.v(SO3):0.25 mol∙L-1∙s-1
(3)(不定项)恒容条件下,不能说明该反应已经达到平衡状态的是______。
A.氧气含量不再变化 B.混合气体密度不发生变化
C.容器内压强不再变化 D.混合气体总物质的量不再变化
工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。
(4)沸腾炉中,黄铁矿进行粉碎处理的目的是________________________________。
(5)下列说法正确的是______。
A.须采用高温高压的反应条件使SO2氧化为SO3
B.进入转化器之前的气流无须净化处理
C.通入过量的空气可以提高黄铁矿和SO2的转化率
D.在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收SO3以提高吸收速率
在压强分别为50kPa和100kPa的恒压密闭容器中以不同组成进料发生反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),达到平衡时SO3的体积分数与温度的变化关系如下图所示。三种进料组成分别为第一种2mol SO2和1mol O2,第二种1mol SO2和1mol O2,第三种1mol SO2、1mol O2和1mol Ne。
(6)压强为50kPa对应的图为______(填“甲”或“乙”)
(7)曲线a对应的进料组成为第______种(填“一”、“二”或“三”,下同),曲线c对应的进料组成为第______种。
(8)硫酸工业生产中SO3吸收率与进入吸收塔的硫酸浓度和温度关系如图,由图可知吸收SO3所用硫酸的适宜浓度为98.3%,适宜温度为______,而工业生产中一般采用60℃的可能原因是__________________。
【参考答案】(1)D (2)B (3)B (4)增大固体反应物接触面积,加快反应速率,使黄铁矿充分燃烧,提高原料利用率 (5)C (6)甲 (7) 三 一 (8) 温度过低,吸收速率慢,生产效率低;60℃条件下仍能保持较高吸收率,同时吸收速率更快,降低冷却所需能耗,综合经济效益更佳
【解析】(1)反应体系由液态、固态物质生成气态,体系混乱程度增大,因此。该反应。将看作关于温度的一次函数,截距为(数值小于0),斜率为(数值小于0),函数图像为一条纵轴截距在原点下方、随温度升高持续下降的直线,D选项符合题意;
(2)同一化学反应中,化学反应速率之比等于化学计量数之比,反应计量关系:。统一换算为进行大小对比,同时注意单位统一。
A.,换算;
B.;
C.,先换算单位,进一步换算;
D.,换算;,因此B对应的反应速率最大;
(3)A.氧气含量不再变化,代表浓度保持恒定,满足平衡状态特征标志,可以判定反应达到平衡,A不符合题意;
B.混合气体密度公式,气体总质量恒定;容器恒容,体积恒定,因此密度自反应开始至结束始终不变,密度不变不能区分平衡与非平衡状态,不能作为平衡判据,B符合题意;
C.恒温恒容条件下,气体压强与气体总物质的量成正比;该反应前后气体分子数目不等,体系压强不再变化,说明气体总物质的量恒定,各组分浓度不变,能够判定达到平衡,C不符合题意;
D.反应前后气体分子总数不等,混合气体总物质的量保持不变,证明各物质消耗与生成速率相等,体系达到平衡状态,D不符合题意;
(4)沸腾炉中将黄铁矿粉碎,可以大幅度增大黄铁矿与空气的接触面积,一方面加快氧化反应速率,缩短反应时间;另一方面能够让矿石充分燃烧,减少原料残留,提高黄铁矿的利用率;
(5)A.正向气体分子数减小,理论上加压有利于平衡正向移动提升转化率,但高压对设备耐压要求高,大幅增加生产成本;工业实践常压下催化剂已经可以实现较高转化率,无需采用高压条件,A错误;
B.沸腾炉出来的炉气含有矿尘、砷、硒化合物等杂质,这类杂质会导致转化器内催化剂中毒永久失活,因此进入转化器之前气流必须经过净化处理,B错误;
C.通入过量空气,增大反应物浓度,根据勒夏特列原理,平衡正向移动,能够提高另一种反应物的平衡转化率,C正确;
D.不能用水或者稀硫酸吸收,与水剧烈反应释放大量热,形成硫酸酸雾,悬浮在气相中难以被充分吸收;工业选用98.3%浓硫酸吸收,D错误;
(6)反应正向气体分子数目减少,恒温条件下,压强降低,平衡逆向移动,平衡体系中体积分数减小,观察图像,相同温度时甲图曲线对应的体积分数低于乙图,因此50kPa对应甲图;
(7)第一种进料按反应计量比投料,相同温度下平衡体积分数最高;第二种进料过量,平衡时体积分数低于第一种;第三种进料含惰性气体,恒压条件下等效减压,平衡逆向移动,体积分数最低。曲线a对应第三种进料,曲线c对应第一种进料;
(8)观察图像,吸收硫酸浓度固定98.3%时,40℃曲线对应的吸收率达到峰值,因此适宜温度为40℃;工业选用60℃生产的原因分为两方面:若温度过低,液相吸收速率缓慢,单位时间吸收量少,生产产能受限;40℃吸收率最优,但需要持续冷却设备,能耗成本高;选用60℃,吸收率下降幅度有限,同时吸收反应速率更快,生产效率更高,还可以降低冷却装置运行能耗,综合经济效益更好。
试卷第1页,共3页
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第二章 化学反应速率与化学平衡(章末复习提升)原卷版
姓名:___________班级:___________
一、单选题
1.已知反应: ,则此反应
A.任何条件下都可自发进行 B.任何条件下都不可自发进行
C.高温下可自发进行 D.低温下可自发进行
2.NH3和纯净的O2在一定条件下发生反应4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g),现向一容积为2L的恒容密闭容器中充入4mol NH3和3mol O2,4min后,测得H2O(g)的体积分数为40%,则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是( )
A.v(O2)=0.225mol/(L∙min) B.v(H2O)=0.375mol/(L∙min)
C.v(N2)=0.125mol/(L∙min) D.v(NH3)=0.250mol/(L∙min)
3.在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再变化时,不能表明反应:A(s)+2B(g)⇌C(g)+D(g)已达平衡的是
A.混合气体的密度 B.混合气体的压强
C.物质C的浓度 D.混合气体的平均相对分子质量
4.已知反应: ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)。其反应机理如下:
① (快) ② (慢)
下列有关该反应的说法正确的是
A.反应①的活化能比反应②大
B.升高温度,总反应的正反应速率增大,逆反应速率减小
C.正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol-1
D.增大Br2的浓度能增大活化分子百分含量,加快反应速率
5.下列生活、生产等实际应用不能用勒夏特列原理解释的是
A.工业制取金属钾的反应为:,将钾蒸气从混合物中分离出来,有利于提高反应物的转化率
B.碳酸饮料密封低温保存,减少气泡溢出
C.利用高压氧舱治疗中毒[,其中表示血红蛋白]
D.合成氨工业采用铁触媒作催化剂提高生产效率
6.已知: ,一定条件下与0.3molY(g)在体积为1L的密闭容器中发生反应,则下列图示中肯定合理的是
A. B.
C. D.
7.如图所示为工业合成氨的流程图。下列说法错误的是
A.步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B.步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率,又可以加快反应速率
C.步骤③、④、⑤均有利于提高原料平衡的转化率
D.为提高原料利用率,应在反应达到一定转化率时及时将氨从混合气中分离出去
8.二十世纪初,工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步:
i.和生成;ⅱ.分解生成尿素。
下列说法正确的是
A.合成尿素的反应是:
B.增大压强,可促进合成尿素的反应正向进行
C.升高温度,反应i的速率减慢,反应ⅱ的速率加快
D.为显著加快尿素的合成速率,应寻找反应i的催化剂
9.下列四图中,曲线变化情况与所给反应(a、b、c、d均大于0)相对应的是
A
B
A.
B.
C
D
C.
D.
A.A B.B C.C D.D
10.某化学研究小组在探究外界条件对mA(s)+nB(g)pC(g)的速率和平衡的影响时,画出了如下图像。下列判断正确的是
A.由图1可知,T1<T2,化学平衡常数K(T1)>K(T2)
B.由图2 可知,温度T1时的反应速率一定大于温度T2时的反应速率
C.图3中,表示反应正向移动的是点1
D.图4中,若n=p,则a曲线一定使用了催化剂
11.利用催化加氢制甲醇具有重要减碳意义,该过程涉及如下反应:
反应I:
反应II:
在下,和按物质的量之比为进行投料,平衡时和在含碳产物中的物质的量分数及转化率随温度的变化如图所示。下列相关说法正确的是
A.反应II在高温条件下能自发进行 B.图中代表
C.250℃时, D.250℃之后,以反应I为主
12.催化加氢合成二甲醚是一种转化的方法,其过程主要发生下列反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在恒压、和的起始量一定的条件下,的平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。其中:的选择性
下列说法正确的是
A.曲线a代表平衡转化率随温度的变化
B.恒压条件下发生反应Ⅰ和Ⅱ,平衡后再充入惰性气体,反应Ⅰ平衡不移动
C.为提高平衡时选择性,需研发低温条件下对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂
D.温度高于300℃时,反应Ⅰ正向移动的程度低于反应Ⅱ逆向移动的程度
13.将2 mol CO和投入密闭容器中合成乙二醇,反应原理为 。CO的固定平衡转化率与温度和压强的关系如图所示,且分别为0.4、0.5、0.6.
下列说法正确的是
A.代表的曲线是
B.由图可知
C.
D.图中D点反应前后容器的容积比为
14.在容积可变的密闭容器中,充入和发生反应:。在不同压强下,测得的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是
A.压强: B.化学平衡常数:
C.反应容器的体积: D.的平衡转化率:
15.甘油()水蒸气重整获得过程中的主要反应:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
条件下,和发生上述反应达到平衡状态时,体系中、、和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法错误的是
A.曲线①表示的物质的量
B.平衡时,体系中甘油已反应完全
C.其他条件不变,加压不利于增大平衡时的物质的量
D.其他条件不变,在范围,平衡时的物质的量随温度升高而增大
16.在密闭容器中充入1 mol CO和1 mol NO,在一定条件下发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),测得NO的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。实验测得,v正=k正c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数),下列说法错误的是
A.达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数小于k逆增大的倍数
B.若密闭容器体积为1 L,在p1压强下,b点=160
C.NO的物质的量浓度:b点>a点
D.逆反应速率:a点>c点
二、非选择题
17.完成下列问题。
(1)已知:
则催化氢化合成甲醇的____________。
(2)恒温条件下,可逆反应:在体积固定的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志的是_________。
A.单位时间内生成的同时消耗
B.混合气体的密度不再改变的状态
C.混合气体的压强不再改变的状态
D.混合气体的平均摩尔质量不再改变的状态
E.、、浓度之比为的状态
(3)工业上在恒容密闭容器中用下列反应合成甲醇:
①该反应的平衡常数表达式为____________。
②如表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度
K
2.041
0.270
0.012
a.由表中数据判断该反应的______0(填“”、“”或“”)。
b.某温度下,将2molCO和充入2L的密闭容器中,充分反应10s后达到平衡时测得,则CO的转化率为_______________。
(4)要提高CO的转化率,可以采取的措施是____________。
a.升温 b.加入催化剂 c.增加CO的浓度 d.恒容充入 e.分离出甲醇
18.化石燃料的燃烧产生大量的会引发温室效应。汽油(以计)的燃烧反应可表示为:。
(1)对汽油的燃烧反应的分析正确的是______。
A. B.
C. D.
一定条件下,和通过Bosch-Meiser工艺是制备路线之一,其原理表示为:。某温度下,向2L的密闭容器中,加入2mol和1mol进行反应。5分钟后,达到化学平衡状态,测得mol。
(2)用表示该反应的速率______mol·L-1·min-1,计算该温度下______。
(3)能判断上述反应已达到化学平衡状态的是______。
A.氨气的体积分数不再改变 B.气体的总质量不再改变
C. D.
(4)关于合成氨工业,下列说法正确的是______。
A.原料气要净化除杂,以免催化剂中毒 B.为提高转化率,原料气中要过量
C.合成塔中预装有热交换器,充分利用热量 D.氨分离器将液化分离,能加快反应速率
近日中科院科研团队研发了一种新型催化剂,可以使加氢制更高效、节能,加氢的原理可表示为:。
若温度为T,该反应的平衡常数,向恒容密闭容器中加入2mol和6mol进行转化。
(5)上述反应达平衡后做出以下调整,既能加快反应速率又能促进平衡正向移动的是______。
A.移出一部分 B.改变催化剂类型 C.充入一定量He D.压缩容器体积
(6)一段时间后,容器内压强变为起始时,此时的转化率为______。
(7)改变起始的投料比,测得某一时刻体系中各组分均为2mol/L。判断此时是否处于化学平衡状态?若不平衡,请解释原因______。
近期,江南大学实现了利用一步转化为的制备,反应过程可表示为:。在恒容密闭容器中,加入10mol、30mol和催化剂进行转化,反应的部分信息如下:
不使用催化剂
使用催化剂
100
105
98
200
60
55
400
20
15
500
11
0.5
600
5
5
表2 生产1.5mol所需时间
(8)下列关于催化剂的说法中正确的是______。
A.催化剂不改变单位时间内的产量
B.催化剂降低了反应的活化能,使反应变得更容易
C.催化剂不改变反应历程
D.催化剂能提高容器中活化分子的含量,增大了有效碰撞发生的概率
(9)该反应的正反应为______(填“放”或“吸”)热反应。
(10)处于化学平衡状态的是______(选“B””C”或“D”)。
(11)在前30分钟内的转化率:400℃明显高于500℃。但实际生产时却将温度控制在500℃左右,推测可能的原因______。
(12)化工生产追求“高效率”、“低能耗”、“降成本”,该工艺未来发展趋势是______。
19.氨是重要化工原料,其工业合成原理为 。回答下列问题:
(1)已知:ⅰ. ;
ⅱ. (a、b都大于0)。
则反应的___________(用含a、b的代数式表示),利于该反应正向进行的条件为___________(填“低温”“高温”或“任意温度”)。
(2)向恒温恒容密闭容器中充入体积比的和,发生反应。下列情况表明该反应一定达到平衡状态的是___________(填字母,下同)。
A.气体密度不随时间变化 B.气体平均摩尔质量不随时间变化
C.气体总压强不随时间变化 D.体积分数不随时间变化
(3)下列关于 的叙述正确的是___________。
A.生成速率等于消耗速率的2倍
B.若加入高效催化剂,平衡常数和反应热都会增大
C.若起始按体积比投入和,则和的转化率相等
(4)向刚性密闭容器中充入和合成氨,经历相同时间测得转化率与温度及时间的关系如图1所示。
①温度:___________(填“>”或“<”)。
②温度下,合成氨反应的平衡常数为___________(结果保留三位有效数字)。
(5)一定温度下,向体积可变的密闭容器中充入和,合成,测得体积分数与压强关系如图2所示。
①ab段体积分数增大的原因是___________;
②cd段体积分数急减的主要原因可能是___________。
20.硫是人类认识最早的元素之一,含硫物质在化工生产、日常生活中扮演了重要的角色,请回答以下问题:
(1)实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量SO2:Cu(s)+2H2SO4(l)=CuSO4(s)+SO2(g)+2H2O(l) ΔH=-11.9 kJ∙mol-1。该反应的ΔH-TΔS(kJ∙mol-1)随温度T/(K)的变化趋势正确的是 。
A. B.
C. D.
二氧化硫制备三氧化硫是硫酸工业中的重要一步,已知2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH=-198kJ∙mol-1,请回答下列问题:
(2)以下四种情况反应速率最快的是______。
A.v(SO2)=0.3 mol∙L-1∙s-1 B.v(O2)=0.2 mol∙L-1∙s-1
C.v(SO2)=5 mol∙L-1∙min-1 D.v(SO3):0.25 mol∙L-1∙s-1
(3)(不定项)恒容条件下,不能说明该反应已经达到平衡状态的是______。
A.氧气含量不再变化 B.混合气体密度不发生变化
C.容器内压强不再变化 D.混合气体总物质的量不再变化
工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。
(4)沸腾炉中,黄铁矿进行粉碎处理的目的是________________________________。
(5)下列说法正确的是______。
A.须采用高温高压的反应条件使SO2氧化为SO3
B.进入转化器之前的气流无须净化处理
C.通入过量的空气可以提高黄铁矿和SO2的转化率
D.在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收SO3以提高吸收速率
在压强分别为50kPa和100kPa的恒压密闭容器中以不同组成进料发生反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),达到平衡时SO3的体积分数与温度的变化关系如下图所示。三种进料组成分别为第一种2mol SO2和1mol O2,第二种1mol SO2和1mol O2,第三种1mol SO2、1mol O2和1mol Ne。
(6)压强为50kPa对应的图为______(填“甲”或“乙”)
(7)曲线a对应的进料组成为第______种(填“一”、“二”或“三”,下同),曲线c对应的进料组成为第______种。
(8)硫酸工业生产中SO3吸收率与进入吸收塔的硫酸浓度和温度关系如图,由图可知吸收SO3所用硫酸的适宜浓度为98.3%,适宜温度为______,而工业生产中一般采用60℃的可能原因是__________________。
试卷第1页,共3页
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