周周测11 专题2 化学反应速率与化学平衡 第一~三单元(周测)化学苏教版选择性必修1
2026-08-20
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摘要:
**基本信息**
以化学反应速率与平衡为核心,通过工业合成氨、煤气化制氢等真实情境,结合图表分析与实验探究,考查化学观念与科学思维,适配周测阶段性巩固需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|13/39|化学平衡移动、速率计算、实验设计|结合平衡常数、反应热分析,考查证据推理能力|
|非选择题|3/61|工业流程分析、多反应体系平衡、图表解读|以光气反应、甲醇制取等为情境,综合考查模型认知与问题解决能力|
内容正文:
周周练11
(范围:第二章 化学反应速率与化学平衡 第一~三单元 限时:75分钟 总分:100分)
一、选择题:本题共13小题,每小题3分,共39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。
1.恒温、恒容密闭容器中充入,反应,下列叙述正确的是
A.平衡时充入氩气,正、逆反应速率均不变,仍保持平衡
B.减小压强平衡向正反应方向移动,平衡常数增大
C.该反应的平衡常数
D.当混合气体中CO体积分数不变时一定达到平衡状态
2.下列关于反应 的说法不正确的是
A.保持其他条件不变,平衡时升高温度,
B.保持其他条件不变,平衡时通入,达到新平衡时变小
C.反应生成,转移电子数目为
D.及时分离出,有利于生成
3.一定量的与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:,平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:
下列说法正确的是
A.时,若充入惰性气体,、均减小,平衡不移动
B.时,反应达平衡后的转化率为
C.时,若充入等体积的和,平衡向逆反应方向移动
D.高温和高压均有利于提高的转化率
4.一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是。
A.反应在0~10s内,用Z表示的反应速率为
B.反应在0~10s内,X的平均反应速率比Y大
C.反应进行到10s时,Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为
5.下列实验探究方案不能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向溶液中滴加几滴溶液,观察气泡产生情况
探究能否催化分解
B
将装有、的玻璃球置于热水中,观察颜色变化
探究反应的热效应
C
向溶液中滴加5滴溶液,再滴加5滴溶液,观察实验现象
探究对如下平衡的影响:(橙色) (黄色)
D
在盛有稀盐酸的试管中加入锌片,观察产生气泡的速率;再将铜丝插入试管且接触锌片,观察产生气泡的速率
探究化学腐蚀、电化学腐蚀的反应速率大小
A.A B.B C.C D.D
6.在恒容密闭容器中,充入一定量的,发生反应,测得不同温度下反应中的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法错误的是
A. B.压强:
C.平衡常数: D.反应速率:
7.工业上利用天然气和水蒸气重整的方法制取合成气,相关反应如下:,用E表示某种化学键的键能,CO分子中的化学键视为。下列说法正确的是
A.该反应在任何温度下都能自发进行
B.该反应的
C.增大天然气与水蒸气的投料比,可提高的平衡转化率
D.使用催化剂可增大反应物中活化分子的百分数,加快反应速率
8.下图是工业合成氨的流程示意图。有关说法不正确的是
A.步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B.步骤②③既可加快反应速率,也可增大平衡常数
C.步骤④⑤均有利于提高原料平衡的转化率
D.步骤⑤的目的是将未反应的和循环再利用
9.在一定条件下的某密闭容器中发生反应 ,该反应的相关化学键键能数据如表所示:
化学键
C-H
O-H
H-H
键能
413
463
436
下列说法错误的是
A.该反应的能量变化如图所示
B.中键的键能为
C.加入适宜的催化剂,该反应的值保持不变
D.该反应的平衡常数表达式为
10.某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如下图像(图中表示压强,表示温度,表示物质的量)。下列结论正确的是
I.
II.
III.
IV.
A.反应I:, B.反应II:,
C.反应III:, D.反应IV:,或,
11.已知:无CO时反应、有CO时反应。某研究小组以AgZSM为催化剂,在容积为1L的容器中,相同时间下测得0.1molNO转化为的转化率随温度变化如图所示。下列说法不正确的是
A.反应的
B.X点可以通过更换高效催化剂提高NO的反应速率
C.Y点再通入CO、各0.01mol,此时
D.达平衡后,其他条件不变改变物料使,CO转化率下降
12.催化加氢合成能实现,一定条件下、混合气体通过反应器,发生的主要反应为:
Ⅰ.
Ⅱ.
实验中检测反应器出口气体的成分及其含量,其他条件相同时,反应温度对的转化率和的选择性的影响如图1,图2所示:
已知:选择性可表示为
下列说法不正确的是
A.相同条件下,压缩容器的体积,可以提高转化率的实验值
B.温度高于260℃时,平衡转化率变化的原因是升高温度对反应Ⅱ的影响程度大于对反应Ⅰ的
C.220℃时,反应器出口气体中,则该温度下转化率为
D.温度相同时选择性的实验值略高于其平衡值,可能原因是该温度下反应Ⅰ的平衡常数大于反应Ⅱ的平衡常数
13.工业上用在催化剂条件下还原乙酸可以得到多种重要的化工原料,在下的混合气体进行反应,体系主要发生如下反应:
I.
II.
III.
平衡时乙酸的转化率、产物的选择性随温度的变化如图所示。
已知:。
下列说法错误的是
A.图中表示的选择性
B.已知℃时,则在所有含碳产物中物质的量占比为58%
C.温度低于340℃时,随温度升高,反应I平衡逆向移动程度大于反应II平衡逆向移动程度
D.还原过程中不断移除,的选择性不一定增大
二、非选择题:本题共3小题,共61分。
14.(15分)光气(COCl2)常温下为无色气体,可用作有机合成、农药、药物、染料及其他化工制品的中间体。其发生的可逆反应在体积为5L的密闭容器中进行,在0~4min内各物质(均为气体)的物质的量变化情况如图所示:
(1)反应至2min时,Cl2的平均反应速率为___________(4分)。
(2)该反应的化学反应式为___________(4分)。
(3)不能说明该反应已达到平衡状态的是___________(3分)。
a.容器里的压强不变
b.X的浓度不再变化
c.容器里的混合气体的密度保持不变
(4)平衡时COCl2的转化率为___________(4分)。
15.(22分)一种新型煤气化燃烧集成制氢发生的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
副反应:
Ⅴ.
Ⅵ.
回答下列问题:
(1)已知反应Ⅰ、Ⅱ的平衡常数、随温度的变化如图1、图2所示。
①由反应Ⅴ和反应Ⅵ可知,___________(3分);反应Ⅰ的___________(2分)(填“”或“”)0。
②温度小于时,,原因是___________(3分)。
③为提高反应Ⅱ中的转化率,可采取的措施是___________(2分)(写一条)
④时,向密闭容器中充入和,只发生反应Ⅱ,此时该反应的平衡常数,的平衡转化率为___________(3分)。
(2)从环境保护角度分析,该制氢工艺中设计反应Ⅲ的优点是___________(3分)。
(3)起始时在气化炉中加入、及,在下,气体的组成与温度的关系如图3所示。
①时,的量不断减少的原因是___________(2分)。
②时,的物质的量分数快速减小,其原因是___________(2分)。
③制氢生产中控制温度为左右,不采用以上温度的原因是___________(2分)。
16.(24分)工业上可利用或来生产燃料甲醇,某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应平衡常数(、、)如下表所示:
化学反应
平衡常数符号
平衡常数值
500℃
700℃
800℃
①
2.5
0.34
0.15
②
1.0
1.70
2.52
③
请回答下列问题:
(1)根据反应①与②可推导出___________(3分)(用、表示);___________(2分)0(用“>”或“<”表示);
(2)根据反应①与②可推导出___________(4分)(用、表示);
(3)恒温恒容下,对反应①,下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是___________(4分)
A.压强不再变化 B.气体密度不再变化
C.气体平均相对分子质量不再变化 D.
(4)恒容、500℃下,测得反应②在某时刻时,、、、的浓度分别为、、、,则此时___________(4分)(填“>”“=”或“<”),达平衡时的浓度为___________(4分)
(5)下列图像符合反应③的是___________(3分)
A. B.
C. D.
试卷第1页,共3页
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周周练11
(范围:第二章 化学反应速率与化学平衡 第一~三单元 限时:75分钟 总分:100分)
一、选择题:本题共13小题,每小题3分,共39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。
1.恒温、恒容密闭容器中充入,反应,下列叙述正确的是
A.平衡时充入氩气,正、逆反应速率均不变,仍保持平衡
B.减小压强平衡向正反应方向移动,平衡常数增大
C.该反应的平衡常数
D.当混合气体中CO体积分数不变时一定达到平衡状态
【答案】A
【详解】A.恒容充入氩气,容器体积不变,反应物和产物浓度不变,故正、逆反应速率均不变,平衡不移动,故A正确;
B.减小压强,平衡向正反应方向移动,但平衡常数仅与温度有关,温度不变则平衡常数不变,故B错误;
C.平衡常数表达式应包含气态产物的浓度乘积,固体不计入,正确表达式为 ,故C错误;
D.反应中生成的CO和CO2物质的量之比始终为1:1,CO体积分数恒为50%,与是否平衡无关,故D错误;
选A。
2.下列关于反应 的说法不正确的是
A.保持其他条件不变,平衡时升高温度,
B.保持其他条件不变,平衡时通入,达到新平衡时变小
C.反应生成,转移电子数目为
D.及时分离出,有利于生成
【答案】B
【详解】A.该反应,为放热反应,升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动,故,A正确;
B.题给比值为该反应的平衡常数,平衡常数仅与温度有关,保持温度不变,通入时不变,故比值不变,B错误;
C.生成1mol 时,2mol 参与反应共得到4mol电子,故转移电子数目为,C正确;
D.及时分离出,生成物浓度降低,平衡正向移动,有利于生成,D正确;
3.一定量的与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:,平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:
下列说法正确的是
A.时,若充入惰性气体,、均减小,平衡不移动
B.时,反应达平衡后的转化率为
C.时,若充入等体积的和,平衡向逆反应方向移动
D.高温和高压均有利于提高的转化率
【答案】B
【详解】A.在体积可变的恒压密闭容器中,时若充入惰性气体,相当于减小压强,则、均减小,该反应是气体体积增大的反应,压强减小则平衡正向移动,故A错误;
B.由图可知,650℃时,反应达平衡后CO的体积分数为40%,设开始加入的二氧化碳为1mol,转化了xmol,则剩余的CO2为(1-x)mol,生成的CO为2xmol,所以有,解得x=0.25mol,所以CO2的转化率为25.0%,故B正确;
C.由图可知,T℃时,反应达平衡后CO和CO2的体积分数都为50%,所以充入等体积的CO2和CO后依然是平衡状态,平衡不移动,故C错误;
D.由图可知,升高温度的体积分数减小,转化率增大,该反应是气体体积增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,的转化率减小,故D错误;
综上所述答案为B。
4.一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是。
A.反应在0~10s内,用Z表示的反应速率为
B.反应在0~10s内,X的平均反应速率比Y大
C.反应进行到10s时,Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为
【答案】C
【详解】A.反应开始到10s,用Z表示的反应速率为,A错误;
B.X初始物质的量为1.2mol,到10s物质的量为0.41mol,物质的量减少了0.79mol;Y初始物质的量为1mol,到10s剩余0.21mol,转化了0.79mol,两者平均速率相同,B错误;
C.Y初始物质的量为1mol,到10s剩余0.21mol,转化了0.79mol,转化率为79%,C正确;
D.X、Y物质的量减小,Z物质的量增大,说明X、Y为反应物,Z为生成物,达到平衡时Z物质的量变化量Δn(X)=0.79mol,Δn(Y)=0.79mol,Δn(Z)=1.58mol,故X、Y、Z化学计量数之比为1:1:2,且平衡时三种物质均存在,为可逆反应,反应的化学方程式为,D错误;
故选C。
5.下列实验探究方案不能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向溶液中滴加几滴溶液,观察气泡产生情况
探究能否催化分解
B
将装有、的玻璃球置于热水中,观察颜色变化
探究反应的热效应
C
向溶液中滴加5滴溶液,再滴加5滴溶液,观察实验现象
探究对如下平衡的影响:(橙色) (黄色)
D
在盛有稀盐酸的试管中加入锌片,观察产生气泡的速率;再将铜丝插入试管且接触锌片,观察产生气泡的速率
探究化学腐蚀、电化学腐蚀的反应速率大小
【答案】A
【详解】A.向溶液中滴加溶液时,会被氧化为,无法排除对分解的催化作用,不能证明具有催化作用,不能达到探究目的,A符合题意;
B.反应中为红棕色,为无色,置于热水中若颜色加深,说明升温平衡逆向移动,可判断正反应为放热反应,能探究反应热效应,能达到探究目的,B不符合题意;
C.存在平衡,加溶液消耗,平衡正向移动,溶液变黄;加溶液增大,平衡逆向移动,溶液变橙,可探究对平衡的影响,能达到探究目的,C不符合题意;
D.初始时锌与稀盐酸直接反应为化学腐蚀,铜丝接触锌片后形成原电池,发生电化学腐蚀,通过对比气泡产生速率可比较两种腐蚀的速率大小,能达到探究目的,D不符合题意;
故选A。
6.在恒容密闭容器中,充入一定量的,发生反应,测得不同温度下反应中的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法错误的是
A. B.压强:
C.平衡常数: D.反应速率:
【答案】C
【详解】A.由图可知,随温度升高,的平衡转化率升高,平衡正向移动;温度升高,平衡向吸热反应方向移动,正反应为吸热反应,则正向为吸热反应,ΔH>0,A正确;
B.温度一定时,正反应为气体分子数增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,的平衡转化率减小,则压强:P1<P2,B正确;
C.正向为吸热反应,随温度升高,K值增大,平衡常数:,C错误;
D.a、c同压,温度高,化学反应速率快,反应速率:,D正确;
故选C。
7.工业上利用天然气和水蒸气重整的方法制取合成气,相关反应如下:,用E表示某种化学键的键能,CO分子中的化学键视为。下列说法正确的是
A.该反应在任何温度下都能自发进行
B.该反应的
C.增大天然气与水蒸气的投料比,可提高的平衡转化率
D.使用催化剂可增大反应物中活化分子的百分数,加快反应速率
【答案】D
【详解】A.是气体体积增大的反应,,时反应可以自发进行,则该反应在高温下能自发进行,A错误;
B.该反应的=反应物的总键能-生成物的总键能=,B错误;
C.增大天然气与水蒸气的投料比,相等于增大的浓度,平衡正向移动,但的平衡转化率减小,C错误;
D.催化剂可以降低反应的活化能,使用催化剂可增大反应物中活化分子的百分数,加快反应速率,D正确;
故选D。
8.下图是工业合成氨的流程示意图。有关说法不正确的是
A.步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B.步骤②③既可加快反应速率,也可增大平衡常数
C.步骤④⑤均有利于提高原料平衡的转化率
D.步骤⑤的目的是将未反应的和循环再利用
【答案】B
【分析】由流程可知,先将原料气净化后进行加压,在催化剂、500C条件下合成氨,将氨气液化分离,剩余的N2、H2进行循环利用;
【详解】A.步骤①中“净化”是除去杂质以防止铁催化剂中毒,故A正确;
B.加压、使用催化剂能提高反应速率,但是不能增大平衡常数,平衡常数只与温度有关,故B错误;
C.液化分离NH3,以及原料的循环利用均有利于提高原料平衡的转化率,故C正确;
D.由图示可知,步骤⑤的目的是将未反应的和循环再利用,以提高原料的利用率,故D正确;
答案选B。
9.在一定条件下的某密闭容器中发生反应 ,该反应的相关化学键键能数据如表所示:
化学键
C-H
O-H
H-H
键能
413
463
436
下列说法错误的是
A.该反应的能量变化如图所示
B.中键的键能为
C.加入适宜的催化剂,该反应的值保持不变
D.该反应的平衡常数表达式为
【答案】B
【详解】A.该反应,为吸热反应,反应物总能量低于生成物总能量,图中显示反应物低于生成物,标注正确,A正确;
B.反应=反应物总键能-生成物总键能,即,解得,B错误;
C.催化剂仅改变反应速率,不影响反应的(焓变由始态和终态决定),C正确;
D.该反应中各物质均为气体,平衡常数表达式为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,即,D正确;
故答案选B。
10.某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如下图像(图中表示压强,表示温度,表示物质的量)。下列结论正确的是
I.
II.
III.
IV.
A.反应I:, B.反应II:,
C.反应III:, D.反应IV:,或,
【答案】D
【详解】A.反应Ⅰ的特点是正反应方向为气体体积减小的方向,结合图象,压强增大A的转化率应增大,所以p2>p1,它随温度的升高A的转化率降低,所以正反应为放热反应△H<0,故A错误;
B.关于反应Ⅱ由图象可以看出T1条件下达到平衡所用的时间少,所以T1>T2,而在T1条件下达平衡时n(C)小,所以说明低温有利于C的生成,故正反应为放热反应△H<0,故B错误;
C.反应Ⅲ若ΔH<0,则升高温度平衡向逆反应方向移动,C的体积分数减小,与图象吻合,则T2<T1,故C错误;
D.T2时,A的转化率大,当T2>T1时,升高温度平衡向正反应方向进行,正反应为吸热反应ΔH>0;若ΔH<0,则升高温度平衡向逆反应方向移动,A的转化率减小,则T2<T1,故D正确;
答案选D。
11.已知:无CO时反应、有CO时反应。某研究小组以AgZSM为催化剂,在容积为1L的容器中,相同时间下测得0.1molNO转化为的转化率随温度变化如图所示。下列说法不正确的是
A.反应的
B.X点可以通过更换高效催化剂提高NO的反应速率
C.Y点再通入CO、各0.01mol,此时
D.达平衡后,其他条件不变改变物料使,CO转化率下降
【答案】C
【详解】A.由图可知,升高温度NO的转化率减小,则升高温度平衡逆向移动的,A正确;
B.催化剂具有选择性,X点可以通过更换高效催化剂提高NO反应速率,B正确;
C.Y点时NO的转化率为80%,体积为1L,,则
,Y点再通入CO、N2各0.01 mol,
平衡正向移动,则此时,C错误;
D.中增大CO的量,可促进NO的转化,而CO的转化率减小,则其他条件不变,使,CO转化率下降,D正确;
故选C。
12.催化加氢合成能实现,一定条件下、混合气体通过反应器,发生的主要反应为:
Ⅰ.
Ⅱ.
实验中检测反应器出口气体的成分及其含量,其他条件相同时,反应温度对的转化率和的选择性的影响如图1,图2所示:
已知:选择性可表示为
下列说法不正确的是
A.相同条件下,压缩容器的体积,可以提高转化率的实验值
B.温度高于260℃时,平衡转化率变化的原因是升高温度对反应Ⅱ的影响程度大于对反应Ⅰ的
C.220℃时,反应器出口气体中,则该温度下转化率为
D.温度相同时选择性的实验值略高于其平衡值,可能原因是该温度下反应Ⅰ的平衡常数大于反应Ⅱ的平衡常数
【答案】D
【详解】A.反应I是气体体积减小的反应,相同条件下,压缩容器的体积增大压强,平衡正向移动,可以提高转化率的实验值,A正确;
B.温度升高的选择性降低,说明反应I为放热反应,温度高于260℃时随着温度升高的转化率增大,反应Ⅱ为吸热反应,温度升高,反应I逆向移动,反应Ⅱ正向移动,温度高于260℃时,反应Ⅱ正向移动程度大于反应I逆向移动的程度,所以CO2平衡转化率随温度升高还在增大,B正确;
C.220℃时,测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比n(CH3OH)∶n(CO2)∶n(CO)=1∶7.5∶0.15,假设生成的CH3OH的物质的量为1mol,则生成的CO的物质的量为0.15mol,剩余的CO2的物质的量为7.5mol,根据碳原子守恒,起始的CO2的物质的量为1mol+7.5mol+0.15mol,则该温度下CO2转化率的计算式为:,C正确;
D.由图2可知,温度相同时,CH3OH 选择性的实验值略高于平衡值,从化学反应速率的角度看原因是:在该条件下反应I的速率大于反应Ⅱ,单位时间内生成甲醇的量比生成CO的量多,D错误;
故选D。
13.工业上用在催化剂条件下还原乙酸可以得到多种重要的化工原料,在下的混合气体进行反应,体系主要发生如下反应:
I.
II.
III.
平衡时乙酸的转化率、产物的选择性随温度的变化如图所示。
已知:。
下列说法错误的是
A.图中表示的选择性
B.已知℃时,则在所有含碳产物中物质的量占比为58%
C.温度低于340℃时,随温度升高,反应I平衡逆向移动程度大于反应II平衡逆向移动程度
D.还原过程中不断移除,的选择性不一定增大
【答案】B
【详解】A. 反应I为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,的产率下降,反应III是吸热反应,随温度升高,平衡正向移动,的产率上升,即为的选择性,A正确;
B.由图像可知,℃时,结合题干选择性公式可知,,即,而含碳产物的物质的量分数分母为,二者分母不同,因此物质的量分数不是58%,B错误;
C.反应I和II均为放热反应,升高温度平衡均逆向移动。温度低于340℃时,随温度升高,()增大,根据勒夏特列原理,升高温度对反应I平衡的抑制作用更强,即反应I平衡逆向移动的程度更大,故反应I平衡逆向移动程度大于反应II平衡逆向移动程度,C正确;
D.移除,反应I、II、III均正向移动,无法确定的选择性变化,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共3小题,共61分。
14.(15分)光气(COCl2)常温下为无色气体,可用作有机合成、农药、药物、染料及其他化工制品的中间体。其发生的可逆反应在体积为5L的密闭容器中进行,在0~4min内各物质(均为气体)的物质的量变化情况如图所示:
(1)反应至2min时,Cl2的平均反应速率为___________(4分)。
(2)该反应的化学反应式为___________(4分)。
(3)不能说明该反应已达到平衡状态的是___________(3分)。
a.容器里的压强不变
b.X的浓度不再变化
c.容器里的混合气体的密度保持不变
(4)平衡时COCl2的转化率为___________(4分)。
【答案】14.(15分)(1)(4分)0.02 mol/L·min
(2)(4分)COCl2CO+Cl2
(3)(3分)c
(4)(4分)25℅
【详解】(1)由题干图示信息可知,0~2min内的反应速率(Cl2)==0.02mol·L-1·min-1;
(2)根据图像可得:,根据质量守恒可以推知X为一氧化碳气体。方程式为:
(3)A.反应前后,气体的物质的量有变化,则容器里的压强不变,可以确定是平衡状态,A正确;
b.各组分浓度不再变化,即达到平衡状态,X的浓度不再变化,可以确定是平衡状态,B正确;
c.容器里的混合气体的质量不变,体积不变,则密度保持恒定不变,不可确定是平衡状态,C错误;
故选C;
(4)COCl2的转化率为
15.(22分)一种新型煤气化燃烧集成制氢发生的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
副反应:
Ⅴ.
Ⅵ.
回答下列问题:
(1)已知反应Ⅰ、Ⅱ的平衡常数、随温度的变化如图1、图2所示。
①由反应Ⅴ和反应Ⅵ可知,___________(3分);反应Ⅰ的___________(2分)(填“”或“”)0。
②温度小于时,,原因是___________(3分)。
③为提高反应Ⅱ中的转化率,可采取的措施是___________(2分)(写一条)
④时,向密闭容器中充入和,只发生反应Ⅱ,此时该反应的平衡常数,的平衡转化率为___________(3分)。
(2)从环境保护角度分析,该制氢工艺中设计反应Ⅲ的优点是___________(3分)。
(3)起始时在气化炉中加入、及,在下,气体的组成与温度的关系如图3所示。
①时,的量不断减少的原因是___________(2分)。
②时,的物质的量分数快速减小,其原因是___________(2分)。
③制氢生产中控制温度为左右,不采用以上温度的原因是___________(2分)。
【答案】15.(22分)(1)(13分) > 未达到自发进行的反应温度 增大(或适当隆低温度等合理答案)
(2)(3分)减少温室气体()的排放
(3)(6分) 反应V和反应VI均为放热反应,升高温度平衡逆向移动 开始分解,生成的与反应 气体中和的含量高,不利于提纯(或其他合理答案)
【详解】(1)①,;该反应的气体分子数增多,。
②温度小于时,未达到自发进行的反应温度。
③由图2可知,反应Ⅱ的随温度升高而减小,该反应为放热反应,故提高反应II中的转化率可采取降低温度、增大等方法。
④设容器体积为
,解得。
(2)该制氢工艺中设计反应Ⅲ的优点是吸收二氧化碳,减少温室气体的排放。
(3)①反应V和反应VI均为放热反应,升高温度平衡逆向移动,故时,的量不断减少;
②时,开始分解,生成的与反应,的物质的量分数快速减小;
③从图中可得知,以上时,气体中和的含量高,不利于提纯,而且的物质的量分数下降,不利于制氢生产。
16.(24分)工业上可利用或来生产燃料甲醇,某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应平衡常数(、、)如下表所示:
化学反应
平衡常数符号
平衡常数值
500℃
700℃
800℃
①
2.5
0.34
0.15
②
1.0
1.70
2.52
③
请回答下列问题:
(1)根据反应①与②可推导出___________(3分)(用、表示);___________(2分)0(用“>”或“<”表示);
(2)根据反应①与②可推导出___________(4分)(用、表示);
(3)恒温恒容下,对反应①,下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是___________(4分)
A.压强不再变化 B.气体密度不再变化
C.气体平均相对分子质量不再变化 D.
(4)恒容、500℃下,测得反应②在某时刻时,、、、的浓度分别为、、、,则此时___________(4分)(填“>”“=”或“<”),达平衡时的浓度为___________(4分)
(5)下列图像符合反应③的是___________(3分)
A. B.
C. D.
【答案】16.(24分)(1) (3分) <(2分)
(2)(4分)
(3)AC(4分)
(4) > (4分) 0.75(4分)
(5)A(3分)
【详解】(1)依据盖斯定律反应①+②可得反应③,则平衡常数K3=K1·K2,依据不同温度下K1和K2的平衡常数可知500℃时,K3=K1·K2=2.5×1.0=2.5,800℃时,K3=K1·K2=2.52×0.15=0.375,结合温度变化分析,随温度升高,平衡常数减小,平衡逆向进行,所以判断反应是放热反应,焓变ΔH<0;
(2)依据盖斯定律反应①+②可得反应③,则;
(3)A. 反应①压强减小,当压强不再变化,说明达到平衡状态,A正确;
B. 反应前后气体质量和容器容积不变,所以气体密度始终不再变化,B错误;
C. 正反应体积减小,混合气体的质量不变,所以气体平均相对分子质量不再变化,可以说明反应达到平衡状态,C正确;
D. 没有指明反应方向,无法判断是否达到平衡状态,D错误;
答案选AC。
(4)500℃时,反应②在某时刻,、、、的浓度分别为、、、,Qc==0.25<K2=1,则此时v正>v逆;设平衡时消耗氢气和二氧化碳均是xmol/L,则,解得x=0.25,所以达平衡时的浓度为0.75mol/L;
(5)A.反应③是放热反应,升高温度平衡逆向进行,图象符合,故A正确;
B.反应③是放热反应,升高温度平衡逆向进行,氢气质量分数增加,图象不符合,故B错误;
C.催化剂改变反应速率不改变化学平衡,平衡状态不变,平衡时一氧化碳的物质的量不变,图象不符合,故C错误;
D.平衡常数只与温度有关系,与压强无关,图象不符合,故D错误;
故答案为:A。
试卷第1页,共3页
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周周测11
一、选择题:本题共13小题,每小题3分,共39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。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A
B
B
C
A
C
D
B
B
D
C
D
B
二、非选择题:本题共3小题,共61分。
14.(15分)(1)(4分)0.02 mol/L·min
(2)(4分)COCl2CO+Cl2
(3)(3分)c
(4)(4分)25℅
15.(22分)(1) (3分) >(2分) 未达到自发进行的反应温度(3分) 增大(或适当隆低温度等合理答案)(2分) (3分)
(2)(3分)减少温室气体()的排放
(3) 反应V和反应VI均为放热反应,升高温度平衡逆向移动(2分) 开始分解,生成的与反应(2分) 气体中和的含量高,不利于提纯(或其他合理答案)(2分)
16.(24分)(1)(24分)(1) (3分) <(2分)
(2)(4分)
(3)AC(4分)
(4) > (4分) 0.75(4分)
(5)A(3分)
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