摘要:
**基本信息**
以“考点-题型”双维度构建训练体系,覆盖化学反应速率与化学平衡全模块,注重概念原理与定量计算结合,体现科学思维与证据推理素养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|常考题型突破|7考点22题型,含选择/填空/计算|聚焦速率计算、平衡判断、常数应用等核心题型,强调基础方法|从速率(概念)→活化能(微观)→平衡状态(特征)→平衡移动(影响因素)→反应方向(判据)递进,形成“概念-原理-应用”逻辑链|
|综合攻坚提升|3综合模块,含图像分析/计算综合/反应历程|突出多知识点融合,如平衡图像与速率综合、常数与转化率计算|整合单一考点,构建“定性分析-定量计算-实际调控”综合应用逻辑,体现化学观念与科学探究素养|
内容正文:
第二章 化学反应速率与化学平衡(专项训练)
常考题型·精准突破
考点一 化学反应速率(重点)
◆题型1 化学反应速率计算及大小比较
1.A
2.A
◆题型2 化学反应速率的影响因素
3.C
4.B
考点二 活化能与碰撞理论(重点)
◆题型1 基元反应与活化能
5.D
6.D
◆题型2 有效碰撞理论
7.A
8.C
考点三 化学平衡状态(高频考点)
◆题型1 化学平衡状态的本质与特征
9.D
10.B
◆题型2 化学平衡状态的判断依据
11.D
12.A
考点四 化学平衡常数(难点)
◆题型1 化学平衡常数表达式
13.D
14.0.079mol/(L•s) 79% X(g)+Y(g)⇌2Z(g) C、D
◆题型2 化学平衡常数的计算
15.吸热 1.11 0.95 BC 830℃
16.0.02 mol•L-1 放热 0.015 mol•L-1•s-1 bc c 800 >
◆题型3 化学平衡常数的应用
17.D
18.C
考点五 化学平衡移动(重点)
◆题型1 反应速率与化学平衡
19.B
20.C
◆题型2 化学平衡移动的影响因素
21.D
22.C
◆题型3 勒夏特列原理
23.B
24.D
◆题型4 化学平衡图像分析
25.B
26.B
◆题型5 化学平衡有关计算
27.C
28.D
考点六 化学反应的方向(重点)
◆题型1 自发过程与自发反应
29.B
30.D
◆题型2 化学反应进行方向的判据
31.B
32.C
考点七 化学反应的调控(重点)
◆题型1 合成氨条件的选择
33.A
34.D
◆题型2 化学反应条件控制的相关实验
35.使SO2气体被充分吸收 2HNO3+2SO2+H2O═NO+NO2+2H2SO4 硝酸浓度过大,主要还原生成NO2,导致亚硝酸钠产率降低,若硝酸浓度过低,分解塔中出来的主要是NO,亚硝酸钠产率也低
36.使SO2气体被充分吸收 硝酸受热会挥发、分解 2HNO3+2SO2+H2O=NO+NO2+2H2SO4 O2 NaHCO3
综合攻坚·知能拔高
综合提升一 化学平衡图像与速率综合
◆题型1 化学平衡图像与速率综合
1.D
2.C
3.C
综合提升二 平衡常数与转化率综合计算
◆题型1 平衡常数与转化率综合计算
4.0.5 60%
5.60%;19/16;7.5L/mol
6.5 mol/(L•min) >
综合提升三 反应历程、催化剂与调控综合
◆题型1 反应历程、催化剂与调控综合
7.D
8.B
9.A
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(专项训练)
常考题型·精准突破
考点一 化学反应速率(重点)
题型1 化学反应速率计算及大小比较
题型2 化学反应速率的影响因素
考点二 活化能与碰撞理论(重点)
题型1 基元反应与活化能
题型2 有效碰撞理论
考点三 化学平衡状态(高频考点)
题型1 化学平衡状态的本质与特征
题型2 化学平衡状态的判断依据
考点四 化学平衡常数(难点)
题型1 化学平衡常数表达式
题型2 化学平衡常数的计算
题型3 化学平衡常数的应用
考点五 化学平衡移动(重点)
题型1 反应速率与化学平衡
题型2 化学平衡移动的影响因素
题型3 勒夏特列原理
题型4 化学平衡图像分析
题型5 化学平衡有关计算
考点六 化学反应的方向(重点)
题型1 自发过程与自发反应
题型2 化学反应进行方向的判据
考点七 化学反应的调控(重点)
题型1 合成氨条件的选择
题型2 化学反应条件控制的相关实验
综合攻坚·知能拔高
综合提升一 化学平衡图像与速率综合
题型1 化学平衡图像与速率综合
综合提升二 平衡常数与转化率综合计算
题型1 平衡常数与转化率综合计算
综合提升三 反应历程、催化剂与调控综合
题型1 反应历程、催化剂与调控综合
常考题型·精准突破
考点一 化学反应速率(重点)
◆题型1 化学反应速率计算及大小比较
1.在某化学反应中,生成物B的浓度在10 s内从1.5 mol/L变成2.0 mol/L,则这10 s内B的平均反应速率是
A.0.05 mol/(L·s) B.0.05 mol/L C.0.20 mol/(L·s) D.0.20 mol/L
【答案】A
【详解】反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示,由生成物B的浓度在10 s内从1.5 mol/L变成2.0 mol/L,则这10 s内B的平均反应速率是a=0.05 mol/(L•s)。故选A。
2.在密闭容器中A与B反应生成C,其反应速率分别用、、表示,已知、、之间有以下关系,则此反应可表示为
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】反应速率之比等于化学计量数之比,则根据,可知υ(A):υ(B):υ(C)=2:3:2,则此反应可表示为2A+3B=2C,答案选A。
◆题型2 化学反应速率的影响因素
3.(25-26高一下·北京九中·期中)一定温度下,反应N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是( )
A.缩小体积使压强增大 B.恒容,充入N2
C.恒容,充入He D.恒压,充入He
【答案】C
【详解】A.气体的物质的量不变,缩小体积,气体的物质的量浓度增大,化学反应速率增大,A选项不满足题意;
B.容积不变,充入N2,使反应物N2的物质的量浓度增大,浓度越大,化学反应速率越大,B选项不满足题意;
C.容积不变,充入He,反应容器内压强增大,但N2、O2、NO的物质的量浓度并没有变化,因此不改变化学反应速率,C选项正确;
D.压强不变,充入He,反应容器的体积必然增大,N2、O2、NO的物质的量浓度减小,化学反应速率减小,D选项不满足题意;
答案选C。
4.(24-25高一下·广东东莞东莞实验中学·月考)用3g块状大理石与30mL3mol·L-1盐酸反应制取CO2气体,若要增大反应速率,可采取的措施是( )
①再加入30mL3mol·L-1盐酸
②改用30mL6mol·L-1盐酸
③改用3g粉末状大理石
④适当升高温度
A.①②④ B.②③④ C.①③④ D.①②③
【答案】B
【详解】为了增大反应速率,可采取增大浓度、升高温度、加入催化剂或增大固体的表面积等措施;
①再加入30mL 3mol•L-1盐酸,浓度不变,则反应速率不变,故①错误;
②改用30mL 6mol•L-1盐酸,浓度增大,反应速率增大,故②正确;
③改用3g粉末状大理石,固体表面积增大,反应速率增大,故③正确;
④适当升高温度。升高温度,反应物分子获得能量,使一部分原来能量较低分子变成活化分子,增加了活化分子的百分数,使得有效碰撞次数增多,反应速率加大,故④正确;
则②③④符合题意;
答案为B。
考点二 活化能与碰撞理论(重点)
◆题型1 基元反应与活化能
5.异丁烯与氯化氢可能发生的两种加成反应及相应的能量变化与反应过程如下图所示,下列说法错误的是( )
A.活化能:反应①大于反应②
B.中间产物的稳定性:中间体1小于中间体2
C.产物的能量:产物1大于产物2
D.△H大小:反应①小于反应②
【答案】D
【详解】A. 活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量,由图可知反应①的活化能大于反应②的活化能,A项正确;
B. 物质的能量越低,物质越稳定,由图可知中间体1的能量大于中间体2的能量,则
中间产物的稳定性:中间体1小于中间体2,B项正确;
C. 由图可知,产物的能量:产物1大于产物2,C项正确;
D. △H=生成物的总能量-反应物的总能量,由图可知,反应①、反应②均为放热反应,△H均小于零,则△H大小:反应①大于反应②,D项错误;
答案选D。
【点睛】D项是学生们的易错点,忽略了△H是有正负号的,吸热反应的△H大于零,放热反应的△H小于零,则吸热反应的△H大于放热反应的△H;放热反应的△H小于零,则放热越少,△H越大;吸热反应的△H大于零,吸热越多,△H越大;△H=生成物的总能量-反应物的总能量,本题中由图可知,反应①、反应②均为放热反应,△H均小于零,则△H大小:反应①大于反应②。
6.(24-25高二上·山东临沂沂南·期中)Ojima教授研究了铑(Rh)配合物催化醛酮氢化反应,提出的反应机理如图所示。1,2,3,4四步反应的反应热分别为、、、,下列说法正确的是
A.是氢化反应中的中间产物
B.该机理中反应热
C.若步骤②活化能最大,则其反应速率最快,为决速步
D.与SiH4发生上述反应可生成
【答案】D
【详解】A.在步骤1中参加反应,在步骤4中又生成,故为反应的催化剂,A错误;
B.总反应为R3SiH+,总反应的反应热,B错误;
C.决速步骤为最慢的反应,其活化能最大。若步骤②活化能最大,则其反应速率最慢,为决速步,C错误;
D.根据反应机理,与SiH4发生上述反应可生成,D正确;
故选D。
◆题型2 有效碰撞理论
7.(25-26高二上·山东·期中)下列关于有效碰撞理论的说法正确的是
A.催化剂在化学反应过程中参与了反应,使活化分子百分数增大,反应速率加快
B.增大浓度,活化分子百分数增大,反应速率加快
C.升高温度,反应的活化能降低,反应速率加快
D.增大压强,所有反应的有效碰撞概率增大,反应速率加快
【答案】A
【详解】A.催化剂降低了反应需要的能量,一些普通分子成为了活化分子,活化分子百分数增大,反应速率加快,故A正确;
B.增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子数,反应速率加快,但不会增大单位体积内活化分子的百分数,故B错误;
C.升高温度并不能降低活化能,而是部分普通分子获得能量转化为活化分子,导致活化分子百分数增大,有效碰撞几率增大,从而使化学反应速率提高,故C错误;
D.压强改变只对有气体参加的反应有影响,若反应中无气体参与,改变压强反应速率不变,故D错误;
故选A。
8.下列关于有效碰撞理论说法正确的是
A.活化分子间的碰撞一定能发生化学反应
B.普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应
C.化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞
D.增大反应物浓度,活化分子百分数增大
【答案】C
【分析】有效碰撞理论的核心观点是,只有具备足够能量(即达到或超过活化能)的分子(称为活化分子)之间的碰撞,并且碰撞的方向合适时,才能发生化学反应,这样的碰撞被称为有效碰撞。所以,化学反应发生的两个必要条件:一是足够的能量,二是正确的取向。
【详解】A.活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应,只有当活化分子有合适的取向时,碰撞才可能发生化学反应,这种碰撞叫做有效碰撞,A错误;
B.普通分子能量较低,它们之间的碰撞一般不能发生化学反应,只有活化分子之间的碰撞才有可能发生化学反应,B错误;
C.化学反应的实质就是旧化学键的断裂和新化学键的形成,而这一过程是通过活化分子有合适取向时的有效碰撞来实现的,C正确;
D.增大反应物浓度,单位体积内活化分子数增多,但活化分子百分数不变,活化分子百分数是由物质本身的性质和温度等因素决定的,与反应物浓度无关,D错误;
故选C。
考点三 化学平衡状态(高频考点)
◆题型1 化学平衡状态的本质与特征
9.(23-24高一下·广东普宁部分学校·期中)可逆反应在一定条件下达到化学平衡状态的标志是
A.反应停止了
B.正反应速率与逆反应速率均为零
C.反应物和生成物浓度相等
D.正反应速率与逆反应速率相等
【答案】D
【分析】可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量不变、物质的量浓度不变、百分含量不变以及由此衍生的一系列物理量不变,据此分析解答。
【详解】A.可逆反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等但不等于0,是一个动态平衡状态,A错误;
B.可逆反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等但不等于0,是一个动态平衡状态,B错误;
C.反应达到平衡状态时,反应物和生成物浓度不一定相等,与反应物初始浓度及转化率有关,C错误;
D.可逆反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等但不等于0,是一个动态平衡状态,D正确;
答案选D。
【点睛】本题考查化学平衡状态判断,只有反应前、后改变的物理量才能作为平衡状态判断依据,否则不能作为判断依据,注意平衡状态时正逆反应速率相等但不是0。
10.在一定条件下,使SO2和O2在一密闭容器中进行反应,下列说法中不正确的是( )
A.反应开始时,正反应速率最大,逆反应速率为零
B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后为零
C.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后不变
D.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后不变
【答案】B
【详解】A选项,反应开始时,反应物浓度最大,正反应速率最大,生成物浓度为0,逆反应速率为零,故A正确;
B选项,随着反应的进行,反应物浓度减小,正反应速率逐渐减小,生成物浓度增大,逆反应速率增大,当正反应速率等于逆反应速率,就达到平衡,故B错误;
C选项,随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,当正反应速率等于逆反应速率时,速率不变,故C正确;
D选项,随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,当正反应速率等于逆反应速率时,速率不变,故D正确;
综上所述,答案为B。
◆题型2 化学平衡状态的判断依据
11.(25-26高一下·福建泉州永春第一中学·期中)羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫的危害。在恒容密闭容器中,CO 和 H2S 混合加热生成羰基硫的反应为 CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)。下列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是
A.正、逆反应速率都等于零
B.CO、H2S、COS、H2 的浓度相等
C.CO、H2S、COS、H2 在容器中共存
D.CO、H2S、COS、H2 的浓度均不再变化
【答案】D
【详解】A.化学平衡是动态平衡,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等但不为0,故A错误;
B.当体系达平衡状态时CO、H2S、COS,H2的浓度可能相等也可能不等,故B错误;
C.只要反应发生就有CO、H2S、COS,H2在容器中共存,故C错误;
D.CO、H2S、COS,H2的浓度均不再变化,说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,故D正确;
故选D。
12.(25-26高二上·贵州铜仁松桃民族中学·期末)一定温度下,在某恒容的密闭容器中,建立化学平衡:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。下列叙述中能说明该反应已达到化学平衡状态的是
A.体系的压强不再发生变化 B.v(CO)=v(H2O)
C.生成nmolCO的同时生成nmolH2 D.1molH-H键断裂的同时形成2molH-O键
【答案】A
【详解】A.反应前后气体分子数不等,未达平衡时,压强始终发生改变,则体系的压强不再发生变化时,反应达平衡状态,A符合题意;
B.因为CO、H2O(g)的化学计量数相同,所以不管是否达到平衡,都存在v(CO)=v(H2O),B不合题意;
C.由化学方程式中的化学计量数可知,不管反应是否达到平衡,生成n molCO的同时必然生成n molH2,C不合题意;
D.不管反应是否达到平衡,1molH-H键断裂的同时形成2molH-O键,D不合题意;
故选A。
考点四 化学平衡常数(难点)
◆题型1 化学平衡常数表达式
13.已知下列反应的平衡常数:①;②。则反应③的平衡常数是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】H2(g)+S(s)⇌H2S(g)的平衡常数K1=, S(s)+O2(g)⇌SO2(g)的平衡常数K2=, 反应H2(g)+SO2(g)⇌O2(g)+H2S(g)的平衡常数K==;
答案选D。
14.(25-26高二上·河南周口项城第二高级中学·月考)一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图1所示:
(1)从反应开始到10s,用Z表示的反应速率为_____.
(2)Y的转化率为_____.
(3)该反应的化学方程式为_____.
(4)该温度下平衡常数K的表达式为_________
(5)10s后的某一时刻(t1)改变了外界条件,其速率随时间的变化图像如图2所示:则下列说法符合该图像的是_____.
A.t1时刻,增大了X的浓度
B.t1时刻,升高了体系温度
C.t1时刻,缩小了容器体积
D.t1时刻,使用了催化剂.
【答案】 0.079mol/(L•s) 79% X(g)+Y(g)⇌2Z(g) C、D
【详解】(1)根据v=计算反应速率;
(2)Y的转化率为×100%;
(3)根据物质的量的变化与化学计量数成正比书写化学方程式;
(4)平衡常数K等于生成物浓度幂之积比上反应物浓度幂之积;
(5)由图像可知正逆反应速率增大,平衡没移动。
解:(1)ν(Z)==0.079mol/(L•s),故答案为0.079mol/(L•s);
(2)Y的转化率为×100%=×100%=79%,故答案为79%;
(3)由图像可以看出,反应到10s时,X的物质的量减小,变化值为1.20mol﹣0.41mol=0.79mol,Y的物质的量减小,变化值为1.0mol﹣0.21mol=0.79mol,则X、Y为反应物,Z的物质的量增多,变化值为1.58mol,为生成物,根据物质的量的变化与化学计量数呈正比,则有n(X):n(Y):n(Z)=0.79mol:0.79mol:1.58mol=1:1:2,所以反应的方程式为X(g)+Y(g)⇌2Z(g),故答案为X(g)+Y(g)⇌2Z(g);
(4)反应的方程式为X(g)+Y(g)⇌2Z(g),平衡常数K等于生成物浓度幂之积比上反应物浓度幂之积,所以K=,故答案为;
(5)由图像可知正逆反应速率增大,平衡没移动:
A.t1时刻,增大了X的浓度,平衡正移,不符合题意,故A错误;
B.t1时刻,升高了体系温度,平衡移动,不符合题意,故B错误
C.t1时刻,缩小了容器体积,速率增大,由于反应前后计量数相等,平衡不移动,符合题意,故C正确;
D.t1时刻,使用了催化剂,速率增大,平衡不移动,符合题意,故D正确;
故答案为C、D。
◆题型2 化学平衡常数的计算
15.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如表:
t/℃
700
800
830
1 000
1 200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=______.
已知:K1000℃>K800℃,则该反应是_________反应。(填“吸热”或“放热”);
(2)已知在800 ℃时,该反应的平衡常数K1=0.9,则该温度下反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数K2 = ______________ ,反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)的平衡常数K3 =_______________ 。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_____________。
A.容器中压强不变 B.混合气体中c(CO)不变
C.v正(H2)=v逆(H2O) D.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O),试判断此时的温度为_____________℃。
【答案】 吸热 1.11 0.95 BC 830℃
【详解】(1)因平衡常数等于生成物浓度的幂之积除以反应物浓度的幂之积,所以K=;因升高温度,平衡向吸热方向移动,所以K1000℃>K800℃说明正反应方向是吸热方向,故此题答案是:;吸热。
(2)CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)的平衡常数表达式是:K1=;CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数表达式是:K2=;CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)的平衡常数表达式:K3=;所以K1 = = K32 = 0.9,则K2==1.11,K3==0.95。
(3)A项,对于CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)因反应前后气体总数相等,压强始终不变,所以容器中压强不变不能判断是否为平衡状态,故A错误;B项,可逆反应达到平衡时,各组分的浓度都不再变化,所以混合气体中c(CO)不变可以判断反应达到了平衡状态,故B正确;C项,v正(H2)=v逆(H2O)说明正逆反应速率相等,可逆反应达到了平衡状态,故C正确;D项,c(CO2)=c(CO),该反应可能达到平衡状态也可能没有达到平衡状态,与反应物浓度及转化率有关,所以不能判断是否达到平衡状态,故D错误,故此题答案选BC。
(4)CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)的平衡常数表达式是:K=,因此时c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O)所以K=1,根据题中数据可知,此时对应温度是830℃,故答案是830℃。
16.800℃时,在2L恒容密闭容器中投入0.20molNO和0.12mol O2发生下列反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g),n(NO)随时间的变化情况如下表:
时间/s
0
1
2
3
4
n(NO)/mol
0.20
0.10
0.08
0.04
0.04
(1)800℃时,该反应平衡时的NO的物质的量浓度为______;升高温度,NO的平衡浓度为0.03mol•L-1,则该反应为_______反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)用O2表示0~2s内该反应的平均反应速率v(O2)=______。
(3)能说明该反应一定达到平衡状态的是______。
a v(NO2)=2v(O2) b 容器内压强保持不变
c 容器内气体颜色保持不变 d 容器内气体密度保持不变
(4) 平衡后,下列措施能使该反应向正反应方向移动,且正反应速率增大的是____。
a 适当升高温度 b 适当降低温度
c 增大O2的浓度 d 选择高效催化剂
(5)800℃时,上述反应的平衡常数K=______,若容器中含1.00 mol•L-1 NO、2.00 mol•L-1O2和2.00 mol•L-1 NO2,则此时v正_______v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 0.02 mol•L-1 放热 0.015 mol•L-1•s-1 bc c 800 >
【详解】(1). 0.02 mol•L-1 (2). 放热 (3). 0.015 mol•L-1•s-1 (4). bc (5). c (6). 800 (7). >
◆题型3 化学平衡常数的应用
17.K、Ka、Kw分别表示化学平衡常数、弱酸的电离常数和水的离子积常数,下列判断正确的是
A.在500℃、20MPa条件下,在5L密闭容器中进行合成氨的反应,使用催化剂后K增大
B.室温下Ka(HCN)<Ka(CH3COOH),说明CH3COOH的电离度一定比HCN的大
C.25℃时,pH均为4的盐酸和NH4I溶液中Kw不相等
D.2SO2+O2⇌2SO3达平衡后,改变某一条件时K不变,SO2的转化率可能增大、减小或不变
【答案】D
【详解】A.化学平衡常数只与温度有关,在500℃、20MPa条件下,在5L密闭容器中进行合成氨的反应,使用催化剂后K不变,故A错误;
B.电离常数越大,酸性越强,越易电离,但电离度还与温度、浓度等有关,故B错误;
C.水的离子积常数只与温度有关,25℃时,pH均为4的盐酸和NH4I溶液中Kw相等,故C错误;
D.2SO2+O2⇌2SO3达平衡后,改变某一条件时K不变,说明温度不变,增大压强SO2的转化率增大、减小压强SO2的转化率减小;恒容条件下,同比例增大SO2、O2的物质的量,SO2的转化率不变,故D正确;
选D。
18.温度为T℃时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5,反应PCl5(g)⇌PCl3(g)+Cl2(g)经一段时间后达到平衡.反应过程中测定的部分数据见下表:下列说法正确的是
t/s
0
50
150
250
350
n(PCl3)/mol
0
0.16
0.19
0.20
0.20
A.反应在前50s的平均速率为v(PCl3)=0.0032mol•L﹣1•s﹣1
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时,c(PCl3)=0.11mol•L﹣1,则反应的△H<0
C.相同温度下,起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,达到平衡前v(正)>v(逆)
D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0molPCl3、2.0molCl2,达到平衡时,PCl5的转化率大于20%
【答案】C
【详解】A.由表中数据可知50s内,△n(PCl3)=0.16mol,v(PCl3)==0.0016mol/(L•s),选项A错误;
B.由表中数据可知,平衡时n(PCl3)=0.2mol,保持其他条件不变,升高温度,平衡时,c(PCl3)=0.11 mol/L,则n′(PCl3)=0.11 mol/L×2L=0.22mol,说明升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,即△H>O,选项B错误;
C.对于可逆反应:
所以平衡常数K==0.025,起始时向容器中充入1mol PCl5、0. 2 mol PCl3和0. 2 mol Cl2,起始时PCl5的浓度为0.5mol/L、PCl3的浓度为0.1mol/L、Cl2的浓度为0.1mol/L,浓度商Qc==0.02,Qc<K,说明平衡向正反应方向移动,反应达平衡前v(正)>v(逆),选项C正确;
D.等效为起始加入2.0molPCl5,与原平衡相比,压强增大,平衡向逆反应方向移动,平衡时的PCl5转化率较原平衡低,故平衡时PCl3的物质的量小于0.4mol,即相同温度下,起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2,达到平衡时,PCl3的物质的量小于0.4mol,参加反应的PCl3的物质的量大于1.6mol,故达到平衡时,PCl3的转化率高于×100%=80%,相对而言PCl5的转化率小于20%,选项D错误;
答案选C。
考点五 化学平衡移动(重点)
◆题型1 反应速率与化学平衡
19.(2023·江苏苏州中学校·模拟)一定温度下,在1L恒容密闭容器中加入1mol的和发生反应:;,的物质的量与时间的关系如表所示,下列说法错误的是( )
时间
0
的物质的量
0
A.内,
B.升高温度,可使正反应速率减小,逆反应速率增大,故平衡逆移
C.的活化能小于的活化能
D.时再加入1mol的和,反应达新平衡时,
【答案】B
【详解】A.内,的浓度增大,则,故A正确;
B.升高温度正逆反应速率均增大,化学平衡向吸热方向移动,由于该反应正方向为放热反应,所以平衡逆移,故B错误;
C.正反应的活化能逆反应的活化能,所以正反应的活化能逆反应的活化能,即的活化能小于的活化能,故C正确;
D.原来平衡时,生成氨气为,消耗氮气为,则剩余的氮气为,再加入1mol的,平衡向正方向移动,由于可逆反应中反应物不能全部转化为生成物,所以加入的1mol的不能全部反应,即后来平衡时氮气的物质的量大于,则,故D正确;
答案选B。
【点睛】本题易错易混点在于B选项,经常性将影响平衡移动与影响反应速率混淆,升高温度反应速率一定增大,不论平衡向哪个方向移动,正逆反应速率均增大的。
20.一定条件下,在某密闭容器中进行如下反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),若增大压强或升高温度,重新达到平衡,反应速率随时间的变化过程如图所示,则对该反应的叙述正确的是
A.正反应是吸热反应 B.逆反应是放热反应
C.m+n<p+q D.m+n>p+q
【答案】C
【详解】A、升高温度,平衡逆向进行,说明反应正向是放热反应,故A错误;
B、升高温度,平衡逆向进行,说明逆向是吸热反应,反应正向是放热反应,故B错误;
C、增大压强平衡向逆向进行,说明逆向是气体体积减小的反应,m+n<p+q,故C正确;
D、增大压强平衡向逆向进行,说明逆向是气体体积减小的反应,m+n<p+q,故D错误;
故选C。
◆题型2 化学平衡移动的影响因素
21.(25-26高二上·陕西西安部分学校·期中)下列对化学平衡移动的分析中,不正确的是
①已达平衡的反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),当增加反应物物质的量时,平衡一定向正反应方向移动 ②已达平衡的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),当增大N2的浓度时,平衡向正反应方向移动,N2的转化率一定升高 ③有气体参加的反应达到平衡时,若减小反应器容积时,平衡一定向气体体积增大的方向移动 ④有气体参加的反应达平衡时,在恒压反应器中充入稀有气体,平衡一定不移动
A.①④ B.①②③ C.②③④ D.①②③④
【答案】D
【详解】①已达平衡的反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),若增加C(s)物质的量,则平衡不移动,①不正确;
②已达平衡的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),当增大N2的浓度时,平衡向正反应方向移动,N2的转化率降低,②不合题意;
③有气体参加的反应达到平衡时,减小反应器容积,相当于加压,平衡向气体分子数减小的方向移动,③不正确;
④有气体参加的反应达平衡时,在恒压反应器中充入稀有气体,混合气的体积增大,反应物和生成物浓度同等程度减小,相当于减小压强,平衡向气体分子数增大的方向移动,④不正确。
综合以上分析,①②③④都不正确。
故选D。
22.对于任何一个化学平衡体系,以下变化或采取的措施,平衡一定发生移动的是
①加入一种反应物,②增大体系的压强,③升高温度,④使用催化剂,⑤化学平衡常数减小。
A.①②③⑤ B.①②③④⑤ C.③⑤ D.①②③
【答案】C
【分析】
【详解】①对于既有气体反应物和生成物,又有固体反应物的反应来说,增加固体反应物的质量,因为不能改变其浓度,对平衡无影响,故①错误;
②压强的改变对溶液中进行的反应的反应速率和平衡没有影响,故②错误;
③任何反应都伴随着能量的变化,即任何反应不是吸热反应,就是放热反应,改变反应温度,化学平衡一定会发生移动,故③正确;
④催化剂只能改变反应速率,不能改变反应的限度,故④错误;
⑤化学平衡常数减小,一定是温度发生了改变,化学平衡一定发生了移动,故⑤正确;
故选C。
◆题型3 勒夏特列原理
23.(25-26高二上·广东·期末)下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深
B.向稀盐酸中加入少量蒸馏水,盐酸中氢离子浓度降低
C.打开汽水瓶,有气泡从溶液中冒出
D.工业生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高SO2的利用率
【答案】B
【详解】A. Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN,Fe3++3SCN- Fe(SCN)3平衡正向移动,颜色变深,能用勒夏特列原理解释,故不选A;
B. 向稀盐酸中加入少量蒸馏水,溶液体积增大,盐酸浓度降低,不是因平衡移动而使氢离子浓度降低,不能用勒夏特列原理解释,故选B;
C. 打开汽水瓶,压强减小,平衡逆向移动,所以有气泡从溶液中冒出,能用勒夏特列原理解释,故不选C;
D. 工业生产硫酸的过程中使用过量的空气,平衡正向移动, SO2的转化率增大,能用勒夏特列原理解释,故不选D;
答案选B。
【点睛】本题考查了勒夏特列原理的使用条件,注意使用勒夏特列原理的前提必须是可逆过程,且平衡发生了移动,如反应加入催化剂,平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释。
24.(25-26高二上·天津和平第二南开学校·期中)下列事实,不能用勒夏特列原理解释的是
A.氨水中加酸,NH4+的浓度增大
B.合成氨工业中不断从反应混合物中液化分离出氨气
C.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2
D.合成氨控制在500℃左右的温度
【答案】D
【详解】A.氨水中存在一水合氨的电离平衡,加入酸消耗一水合氨电离出的氢氧根,促使一水合氨的电离平衡正向移动,NH4+的浓度增大,能用勒夏特列原理解释,故A不选;
B.分离出生成物可以使平衡正向移动,能用勒夏特列原理解释,故B不选;
C.氯气溶于水存在平衡H2O+Cl2H++Cl-+HClO,饱和食盐水中有大量氯离子,抑制平衡正向移动,减少氯气的溶解,能用勒夏特列原理解释,故C不选;
D.合成氨为放热反应,温度过高不利于平衡正向移动,合成氨控制在500℃左右的温度是为了提供催化剂的活性和加快反应速率,不能用勒夏特列原理解释,故D选;
故答案为D。
◆题型4 化学平衡图像分析
25.(25-26高二上·云南·期末)反应mA(g)+nB(g)pC(g)的速率和平衡图像如下,下列判断正确的是
A.图1中,T1<T2,该反应正反应为吸热反应
B.图3中,表示反应速率v正>v逆的是点3
C.图2中,该反应m+n<p
D.图4中,若m+n=p,则a曲线一定使用了催化剂
【答案】B
【详解】A.温度T2先到达平衡,温度T1<T2,而升高温度,C%减小,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应,即△H<0,故A错误;
B.曲线上各点均处于平衡状态,点3 B的转化率小于点2的平衡转化率,点3应正向进行建立平衡,则点3反应速率:v正>v逆,故B正确;
C.温度一定条件下,增大压强,C%增大,说明平衡正向移动,说明正反应为体积缩小的反应,故该反应m+n>p,故C错误;
D.曲线a、曲线b平衡时B的含量相同,曲线a先到达平衡,可能使用了催化剂,由于m+n=p,也可能是增大压强,故D错误。
答案选B。
26.根据下列有关图象,说法正确的是
A.由图①知,反应在T1、T3处达到平衡,且该反应的△H<0
B.图②中曲线表示反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),ΔH<0正、逆反应的平衡常数K随温度的变化
C.由图③知,反应在t6时,NH3体积分数最大,t3时采取降低反应温度的措施
D.图④中a、b曲线分别表示反应CH2=CH2(g)+H2(g)CH3CH3(g) ΔH<0使用和未使用催化剂时, 反应过程中的能量变化
【答案】B
【详解】A.由图①知,反应在T2、T3处达到平衡,且达到平衡后,随着温度的升高平衡向逆反应方向移动,该反应的△H<0,故A错误;
B.已知反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),ΔH<0随着温度升高,平衡向逆反应方向移动,正反应的平衡常数K减小、逆反应的平衡常数K增大,与图②中曲线变化相符,故B正确;
C.由图③知,反应在t3→t6中两次平衡向逆反应方向移动,NH3体积分数减小,故C错误;
D.图④中a、b曲线分别表示吸热反应使用和未使用催化剂时, 反应过程中的能量变化,而CH2=CH2(g)+H2(g)→CH3CH3(g) ΔH>0,故D错误;
故选B。
◆题型5 化学平衡有关计算
27.(24-25高二下·江西宜春宜春中学、高安二中·月考)相同温度下体积均为1.5 L的两个恒容容器中发生可逆反应:,实验测得有关数据如下表:
容器编号
起始时各物质物质的量/mol
达平衡时体系能量的变化
X2
Y2
XY3
①
1
3
0
放热46.3 kJ
②
0.8
2.4
0.4
Q(Q>0)
下列叙述不正确的是
A.容器①中达到平衡时,Y2的转化率为50%
B.Q=27.78kJ
C.容器①、②中反应的平衡常数相等,K=
D.相同温度下,起始时向容器中充入1.0X2mol、3.0molY2和2molXY3,反应达到平衡前v(正)>v(逆)
【答案】C
【详解】A.根据反应:X2 (g)+3Y2(g)2XY3(g) ΔH=-92.6 kJ·mol-1知容器①中达到平衡时放热46.3 kJ,则参加反应Y2的物质的量为1.5mol,Y2的转化率为50%,A正确;
B.容器②中按化学计量数转化到左边可得X20.2mol,Y20.6mol,所以X2总量为1mol,Y2总量为3mol,与容器①中相同物质的物质的量相等,容器①②为等效平衡,达平衡后各物质的物质的量①和②相同,由①知平衡时XY3的物质的量为1mol,则容器②反应正向进行,达平衡时生成XY3的物质的量为0.6mol,根据反应:X2 (g)+3Y2(g)2XY3(g) ΔH=-92.6 kJ·mol-1知放出的热量Q==27.78kJ,B正确;
C.容器①、②中温度相同,反应的平衡常数相等,根据容器①知各物质的平衡浓度为:c(X2)=1/3mol/L,c(Y2)=1mol/L,c(XY3)=2/3mol/L,K= c2(XY3)/ c(X2) c3(Y2)=4/3,C错误;
D.相同温度下,起始时向容器中充入1.0 X2 mol 、3.0 mol Y2和2 mol XY3,各物质的浓度为:c(X2)=2/3mol/L,c(Y2)=2mol/L,c(XY3)=4/3mol/L,Q= c2(XY3)/ c(X2) c3(Y2)=1/3<K=4/3,反应正向进行,达到平衡前v(正)>v(逆),D正确;
故选C。
28.(25-26高二上·天津·期中)温度为T1时,向容积为2 L的密闭容器甲、乙中分别充入一定量的CO(g)和H2O(g),发生反应:CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g) ∆H=-41 kJ/mol。数据如下,下列说法不正确的是
容器
甲
乙
反应物
CO
H2O
CO
H2O
起始时物质的量(mol)
1.2
0.6
2.4
1.2
平衡时物质的量(mol)
0.8
0.2
a
b
A.甲容器中,平衡时,反应放出的热量为16.4 kJ
B.T1时,反应的平衡常数K甲=1
C.平衡时,乙中CO的浓度是甲中的2倍
D.乙容器中,平衡时CO的转化率约为75%
【答案】D
【分析】CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) ∆H = -41 kJ/mol
初始: 1.2 0.6 0 0
反应: 0.4 0.4 0.4 0.4
平衡: 0.8 0.2 0.4 0.4
可逆反应中可逆号两边气体计量数之和相等,增大压强,体积减小,化学平衡不移动;则
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) ∆H = -41 kJ/mol
初始2: 2.4 1.2 0 0
反应2: 0.8 0.8 0.8 0.8
平衡2: 1.6 0.4 0.8 0.8
a=1.6mol,b=0.4mol。
【详解】A. 甲容器中,平衡时,CO反应0.4mol,反应放出的热量=41 kJ/mol×0.4mol=16.4 kJ,与题意不符,A错误;
B. T1时,平衡时,CO、H2O、CO2、H2的浓度分别为0.4mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L、0.2mol/L,则反应的平衡常数K甲 = =1,与题意不符,B错误;
C. 平衡时,乙中CO的浓度为0.8mol/L,甲中CO的浓度为0.4mol/L,乙是甲的2倍,与题意不符,C错误;
D. 乙容器中,平衡时CO的转化率=0.8/2.4×100%=33.3%,符合题意,D正确;
答案为D。
【点睛】可逆反应中可逆号两边气体计量数之和相等,增大压强,体积减小,化学平衡不移动,则容器甲中的反应与容器乙为等效反应。
考点六 化学反应的方向(重点)
◆题型1 自发过程与自发反应
29.下列说法正确的是
A.自发进行的反应均是熵增反应
B.蔗糖在水中溶解是一个自发过程
C.NaHCO3受热分解过程:△S<0
D.吸热反应一定不能自发进行
【答案】B
【详解】A.自发进行的化学反应是指在给定条件下,不需要外力作用就能自动进行的反应,但不一定是熵增反应,A不正确;
B.蔗糖在水中溶解时,温度变化不大,但熵值增大,则是一个自发过程,B正确;
C.NaHCO3固体受热分解,生成Na2CO3固体、CO2气体和水蒸气,则该过程:△S>0,C不正确;
D.熵值增大的吸热反应,在高温下也能自发进行,D不正确;
故选B。
30.有关化学反应的说法,正确的是
A.自发反应都是放热反应 B.自发反应都是熵增大的反应
C.自发反应一定能实现 D.非自发反应在一定条件下能实现
【答案】D
【分析】化学反应是否能自发进行,取决于焓变和熵变,根据△G=△H-T△S,如△G<0,则反应能自发进行。
【详解】A.化学反应是否能自发进行,取决于焓变和熵变,不仅仅取决于焓变,故A错误;
B.化学反应是否能自发进行,取决于焓变和熵变,不仅仅取决于熵变,故B错误;
C.自发反应是一定条件下的可能性,是否一定实际发生,还要看化学反应速率,故C错误;
D.自发进行是相对的,在一定条件下,如△G<0,则反应能实现,即非自发反应在一定条件下也能实现,D项正确。
答案选D。
◆题型2 化学反应进行方向的判据
31.(25-26高二·安徽六安第二中学·期末)现有反应 ,下列有关说法正确的是
A.的化学反应一定不能自发进行 B.该反应熵增大(即)
C.该反应在任何条件下一定能自发 D.自发过程一定使体系的熵增大
【答案】B
【详解】A. △H>0的化学反应也可能自发进行,如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应,故A错误;B. 该反应气体物质的量增大,所以熵增大(即△S>0),故B正确;C. 该反应△H–T△S在较高温度下自发进行,故C错误;D. △H–T△S<0,自发过程可能使体系的熵增大,也可能使体系的焓减小,故D错误。故选B。
点睛:解答本题需要明确△H–T△S<0,反应自发进行。反应的结果是△H–T△S=0。自发过程要么是焓减,要么是熵增。
32.(25-26高二上·天津·期中)下列说法正确的是
A.凡是放热反应都是自发的,因为吸热反应都是非自发的
B.自发反应的熵一定增大,非自发反应的熵一定减小
C.常温下,反应C(s)+CO2(g) 2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0
D.反应2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的ΔH>0
【答案】C
【详解】A、反应的自发性是由熵变和焓变共同决定的,若ΔH<0,ΔS>0,则一定自发,若ΔH>0,ΔS<0,则一定不能自发,若ΔH<0,ΔS<0或ΔH>0,ΔS>0,反应能否自发,和温度有关,A错误;
B、根据A中分析可判断B错误;
C、根据ΔH-TΔS<0,反应的ΔS>0,若ΔH<0,则一定自发,现常温下不自发,说明ΔH>0,C正确;
D、反应的ΔS<0,能自发,说明ΔH<0,D错误。
答案选C。
考点七 化学反应的调控(重点)
◆题型1 合成氨条件的选择
33.(23-24高二上·新疆乌鲁木齐六校·期末)下列有关合成氨条件选择的说法正确的是
A.适当增加氢气的浓度可提高氮气的平衡转化率 B.温度越高,速率越快,生产效益越好
C.使用铁触媒能提高合成氨反应的平衡转化率 D.将氨及时液化分离不利于提高氨的产率
【答案】A
【详解】A.适当增加氢气的浓度,促使反应正向进行,可提高氮气的平衡转化率,A正确;
B.合成氨是有气体参与的放热反应,温度升高,反应速率加快,但合成氨的转化率降低,B错误;
C.铁触媒是催化剂,能使氮气和氢气在较低温度下反应,提高化学反应速率,但是催化剂不能改变平衡移动,C错误;
D.将氨及时液化分离,使得平衡正向移动,利于提高氨的产率,D错误;
故选A。
34.工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,下列关于工业合成氨条件选择的说法,正确的是
A.工业合成氨的反应是熵增的放热反应,在任何温度下都能自发进行
B.高温、高压均能缩短反应达到平衡所需时间,而只有高温有利于提高合成氨的产率
C.通过液化分离的方式不断移除产品,有利于增大反应平衡常数,促进反应正向进行
D.原料气进入合成塔之前,须经过干燥净化,以防止催化剂中毒
【答案】D
【详解】A.合成氨反应后气体物质的量减少,是熵减的放热反应,根据ΔG=ΔH-TΔS,低温时能自发进行,故A错误;
B.高温、高压均能加快反应速率,缩短反应达到平衡所需时间,但合成氨反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,会降低合成氨的产率,故B错误;
C.反应平衡常数只与温度有关,温度不变K值不变,故C错误;
D.催化剂“中毒”是因吸附或沉积毒物而使催化剂活性降低或丧失的过程,因此为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”,原料气必须经过净化,故D正确;
故选D。
◆题型2 化学反应条件控制的相关实验
35.亚硝酸钠()是一种工业盐,以下为亚硝酸钠的生产流程:
(1)在分解塔中从塔底进入,硝酸从塔顶喷淋,其目的是_____________。
(2)按一定计量比在“分解塔”中通和喷入硝酸,若反应后生成的NO与物质的量之比恰好,则“分解塔”中发生反应的化学方程式为________________
(3)试从产物产率的角度分析该反应中硝酸的浓度不宜过大或过小的原因:_________________。
【答案】 使SO2气体被充分吸收 2HNO3+2SO2+H2O═NO+NO2+2H2SO4 硝酸浓度过大,主要还原生成NO2,导致亚硝酸钠产率降低,若硝酸浓度过低,分解塔中出来的主要是NO,亚硝酸钠产率也低
【分析】将SO2通入7~10mol/L的HNO3溶液中后,有H2SO4生成,HNO3被还原为NO与NO2;将生成的混合物冷却后,向NO与NO2的混合气体中通入氮气后在吸收塔中用碳酸钠吸收,通入的氮气可以使NO和NO2混合气体被稀释,能被碳酸钠充分吸收,得到主产物NaNO2;含有碳酸氢钠、硝酸钠等,所得的尾气中会有NO,可循环使用,最后将溶液结晶得到NaNO2,以此解答该题。
【详解】(1)“分解塔”中SO2从塔底进入,硝酸从塔顶喷淋,可是二氧化硫与硝酸充分接触,使SO2气体被充分吸收;
(2) “分解塔”中通SO2和喷入硝酸,二氧化硫被氧化生成硫酸,若反应后生成的NO与NO2物质的量之比恰好1:1,即2molHNO3被还原时氮元素得4mol电子,能将2molSO2氧化为2molH2SO4,反应的方程式为2HNO3+2SO2+H2O═NO+NO2+2H2SO4;
(3)浓硝酸的还原产物是NO2,稀硝酸的还原产物是NO,故当硝酸浓度过大,主要还原生成NO2,导致亚硝酸钠产率降低;若硝酸浓度过低,分解塔中出来的主要是NO,亚硝酸钠产率也低;当硝酸过浓时,生成的二氧化氮过多,还可能发生NO2与氢氧化钠的反应:2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O,故答案为:硝酸浓度过大,主要还原生成NO2,导致亚硝酸钠产率降低;若硝酸浓度过低,分解塔中出来的主要是NO,亚硝酸钠产率也低。
36.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期中)某工厂以硝酸为原料生产亚硝酸钠,其工艺流程如图:
已知:Na2CO3+NO+NO2=2NaNO2+CO2
(1)“分解塔”中SO2从塔底进入,硝酸从塔顶喷淋,其目的是____。
(2)“分解塔”中的温度不宜过高,其原因是____。
(3)按一定计量比在“分解塔”中通SO2和喷入硝酸,若反应后生成的NO与NO2物质的量之比恰好1:1,则“分解塔”中发生反应的化学方程式为____。
(4)为提高氮氧化物的转化率,可向“尾气”中通入一定量的____气体,再通入“吸收塔”中,实现循环吸收。
(5)“吸收塔”所得溶液中除含有NaNO2、NaNO3和少量Na2CO3外,还含有的溶质为___(填化学式)。
【答案】 使SO2气体被充分吸收 硝酸受热会挥发、分解 2HNO3+2SO2+H2O=NO+NO2+2H2SO4 O2 NaHCO3
【详解】(1) “分解塔”中SO2从塔底进入,硝酸从塔顶喷淋,其目的是使SO2气体被充分吸收;
(2) “分解塔”中的温度不宜过高,其原因是温度太高,硝酸会挥发、分解;
(3)按一定计量比在“分解塔”中通SO2和喷入硝酸,SO2 被氧化,在酸性条件下生成H2SO4, HNO3被还原,若反应后生成的NO与NO2物质的量之比恰好1 : 1,根据得失电子守恒,则“分解塔”中发生反应的化学方程式为2HNO3+2SO2+H2O= NO+NO2 t 2H2SO4;
(4)由于NO不溶于Na2CO3,为提高氮氧化物的转化率,可向“尾气”中通入一定量的O2气体,使NO部分转化为NO2,再通入“吸收塔”中,实现循环吸收;
(5)进入“吸收塔”的混合气体中是NO、NO2,反应后又生成了CO2, CO2被Na2CO3吸收生成了NaHCO3,故“吸收塔”所得溶液中除含有NaNO2、NaNO3和少量Na2CO3外,还含有的溶质为NaHCO3。
综合攻坚·知能拔高
综合提升一 化学平衡图像与速率综合
◆题型1 化学平衡图像与速率综合
1.CH3OH是重要的化工原料,工业上用CO与H2在催化剂作用下合成CH3OH,其反应为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。按n(CO)∶n(H2)=1∶2向密闭容器中充入反应物,测得平衡时混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法中,正确的是
A.p1<p2 B.该反应的ΔH>0
C.平衡常数:K(X)=K(Y) D.在Z点时,CO转化率为75%
【答案】D
【详解】A.由300℃时,增大压强,平衡正向移动,CH3OH的体积分数增大,所以p1>p2,A错误;
B.由图可知,升高温度,CH3OH的体积分数减小,平衡逆向移动,则该反应的△H<0,B错误;
C.A、B处的温度不同,平衡常数与温度有关,故平衡常数不等,C错误;
D.设向密闭容器充入了1molCO和2molH2,CO的转化率为x,则
,在Z点时,CH3OH的体积分数为,解得x=0.75,D正确;
故选D。
2.(23-24高二上·重庆长寿八校·期末)对于反应在容积为10L的密闭容器中进行。起始时和均为0.20mol。反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是
A.实验c条件下,从反应开始至达到平衡时
B.实验a条件下,用浓度表示的平衡常数为100
C.该反应的
D.比较实验a、c可判断升高温度反应速率加快
【答案】C
【详解】A. 实验c条件下,实验中60min到达平衡,恒温恒容下,利用压强之比等于物质的量之比计算平衡时混合气体总物质的量,再利用差量法代入公式计算得(0.2+0.2)mol×=0.32mol,0.4mol-0.32mol=0.08mol,所以,A项正确;
B.恒温恒容下,压强之比等于物质的量之比,实验a中平衡时混合气体总物质的量为(0.2+0.2)mol×=0.3mol,这说明平衡时消耗反应物的物质的量和生成的生成物的物质的量均是0.4mol-0.3mol=0.1mol,剩余反应物均是0.2mol-0.1mol=0.1mol,容器容积为10L,则平衡常数K===100,B项正确;
C. 根据c和a的反应判断,c起始压强较大,而投料量和容器的体积都没有变化,所以由公式PV=nRT来推断,是温度引起的,即c中温度高于a中温度,根据A和B可知c中反应物转化率低,说明升高温度,反应逆向进行,所以该反应为放热反应,C项错误;
D. 根据以上分析可知c中温度高,反应首先达到平衡状态,所以比较实验a、c可判断升高温度反应速率加快,D项正确;
答案选C。
【点睛】此题核心在于实验c图象的理解,对于恒容,且投料相同的反应来说,初始压强增大,可以用PV=nRT来进行解释。
3.(24-25高二上·河北保定河北唐第一中学·期中)在密闭容器中发生如下反应:aA(g)+bB(g)cC(g)。其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,得到下列图像(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量,α表示平衡转化率)。下列分析正确的是
A.如图1反应:若p1>p2,则该反应只能在高温下自发进行
B.如图2反应:此反应的△H<0,且T1>T2
C.如图3反应:表示t1时刻可能是使用催化剂对反应速率的影响
D.如图3反应:表示t1时刻增大B的浓度对反应速率的影响
【答案】C
【详解】A.由反应1图可知,增大压强,A的转化率增大,平衡正向移动,说明正反应是熵减的反应,升温平衡正向移动,说明正反应是放热反应,根据△G=△H-T△S可知,该反应在低温度时更容易自发进行,故A错误;
B.由图可知,T2的起始斜率大于T1,说明T1<T2,升高温度生成物含量减小,说明平衡逆向移动,则正反应为放热反应,故B错误;
C.若反应是反应前后气体的系数和不变的反应,增大压强和加催化剂都不会引起化学平衡的移动,t1时刻可以是增大压强或是加催化剂的情况,故C正确;
D.增大B的浓度瞬间,正反应速率增大,平衡正向移动,不符合图像,故D错误;
故答案为C。
【点睛】化学平衡图像题的解题技巧:①紧扣特征,弄清可逆反应的正反应是吸热还是放热,体积增大、减小还是不变,有无固体、纯液体物质参与反应等。②先拐先平,在含量(转化率)—时间曲线中,先出现拐点的则先达到平衡,说明该曲线反应速率快,表示温度较高、有催化剂、压强较大等。③定一议二,当图像中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系,有时还需要作辅助线。④三步分析法,一看反应速率是增大还是减小;二看v正、v逆的相对大小;三看化学平衡移动的方向。
综合提升二 平衡常数与转化率综合计算
◆题型1 平衡常数与转化率综合计算
4.300℃时,将2mol A和2mol B两种气体混合加入2L密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g) △H,2min末反应达到平衡,生成0.8mol D。(用三段式解答。)
(1)求该反应的平衡常数____。
(2)求平衡时A的转化率____。
【答案】 0.5 60%
【分析】(1)K= ;(2) 平衡时A的转化率=。
【详解】300℃时,将2mol A和2mol B两种气体混合加入2L密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g) △H,2min末反应达到平衡,生成0.8mol D;
3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)
起始(mol/L) 1 1 0 0
转化(mol/L) 0.6 0.2 0.4 0.4
平衡(mol/L) 0.4 0.8 0.4 0.4
(1)K== ;(2)平衡时A的转化率==60% 。
5.在一定温度下,10L密闭容器中加入5.0molSO2、4.5molO2,经10min后反应达到平衡,此时容器中气体的平均分子量为58。请计算(写出计算过程):
(1)10min内SO2的转化率;
(2)容器内反应前与平衡时的压强之比(最简整数比) ;
(3)该温度下的平衡常数。
【答案】60%;19/16;7.5L/mol
2SO2 + O2 == 2SO3
起始: 5 4.5 0
反应: 2X X 2X
平衡: 5-2X 4.5-X 2X
所以总物质的量为:5-2X+4.5-X+2X=9.5-X;由质量守恒定律,质量不变,为5×64+4.5×32=464g,所以 ,X=1.5mol。
(1)所以二氧化硫转化率为:2×1.5/5=60%
(2)恒容下压强比等于物质的量的比,(5+4.5):(9.5-1.5)=9.5:8=19:16
(3)达平衡时物质的量为:2mol,3mol,3mol;所以浓度为0.2mol/L,0.3mol/L,0.3mol/L,所以K=
【详解】2SO2 + O2 == 2SO3
起始: 5 4.5 0
反应: 2X X 2X
平衡: 5-2X 4.5-X 2X
所以总物质的量为:5-2X+4.5-X+2X=9.5-X;由质量守恒定律,质量不变,为5×64+4.5×32=464g,所以 ,X=1.5mol。
(1)所以二氧化硫转化率为:2×1.5/5=60%
(2)恒容下压强比等于物质的量的比,(5+4.5):(9.5-1.5)=9.5:8=19:16
(3)达平衡时物质的量为:2mol,3mol,3mol;所以浓度为0.2mol/L,0.3mol/L,0.3mol/L,所以K=
6.已知二甲醚是一种重要的清洁燃料,可以通过CH3OH分子间脱水制得:2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=+23.5kJ•mol-1。在T1℃,恒容密闭容器中建立上述平衡,体系中各组分浓度随时间变化如图所示。请回答下列问题:
(1)该条件下反应平衡常数表达式K=___。在t1℃时,反应的平衡常数为___。用CH3OH表示的化学反应速率___。
(2)相同条件下,若改变起始浓度,某时刻各组分浓度依次为c(CH3OH)=0.4mol•L-1、c(H2O)=0.6mol•L-1、c(CH3OCH3)=1.2mol•L-1,此时正、逆反应速率的大小:v(正)_____v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 5 mol/(L•min) >
【详解】(1)对于反应2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)
平衡常数 答案为
在t1℃时,反应的平衡常数, 答案为5;
,答案为mol/(L•min);
(2)判断平衡移动方向时,我们可利用浓度商与平衡常数的大小关系进行判断,
平,衡正向移动,v(正)> v(逆), 答案为 >。
综合提升三 反应历程、催化剂与调控综合
◆题型1 反应历程、催化剂与调控综合
7.(25-26高二下·湖南·期末)反应可将工业副产物转化成,实现资源的再利用。研究发现反应的历程如下:
反应①:
反应②:∙∙∙∙∙∙
反应③:
下列说法正确的是
A.反应制得,须投入
B.恒温条件下,反应①增大压强(压缩体积),达到新平衡后浓度增大
C.由反应历程可知催化剂参与反应,且降低了反应的焓变
D.反应②应为:
【答案】D
【分析】依据总反应,反应③×2为,利用盖斯定律,将总反应减去反应①和反应,可得出反应②为。
【详解】A.从反应①②可得出,反应投入,反应①、反应②各制得,从而得出可制得,A项错误;
B.反应①增大压强,温度不变,平衡常数不变,依据,达新平衡后浓度不变,B项错误;
C.由反应历程可知催化剂参与反应,但不能改变反应的焓变,C项错误;
D.由上述分析可知,反应②应为,D项正确;
答案选D。
8.(25-26高二上·贵州遵义南白中学·期中)已知:/表面加氢反应历程的势能如图所示。TS为过渡态,被催化剂吸附的物种X可表示为。
下列有关说法错误的是
A.加氢的总反应方程式:
B.反应路径中基元反应为决速步
C.路径1为主要的反应路径
D.反应产物从催化剂表面脱附通常是一个吸热过程
【答案】B
【分析】/表面加氢反应历程的势能如图,需要结合图示和选项判断哪个说法是正确的,需要理解总反应方程式、决速步的判定以及不同路径活性差异。
【详解】A.图示加氢最终制得甲醇和水,故反应历程 给出的总反应方程式 CO2+3H2=CH3OH+H2O ,A正确;
B.反应的活化能越大,反应速率越慢,反应决速步为慢反应,由图可知,基元反应(生成TS4)的活化能较高,为反应的决速步骤,B错误;
C.能垒越低的路径为主要路径,由图可知路径1的生成TS7的活化能比路径2的生成TS7的活化能要低,则路径1为主要反应路径,C正确;
D.生成物从催化剂表面脱附一般是吸热过程,D正确;
故答案选B。
9.研究表明与CO在作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示,下列说法错误的是
A.反应总过程
B.使反应的活化能减小
C.是该反应的中间产物
D.、两步反应均为放热反应
【答案】A
【详解】A.根据反应机理,反应物总能量大于生成物总能量,该反应为放热反应,即ΔH<0,A错误;
B.为催化剂,使反应的活化能减小,B正确;
C.根据机理图可知,FeO+为该反应的中间产物,C正确;
D.根据反应机理图,两步都是反应物总能量大于生成物总能量,都属于放热反应,D正确;
故选A。
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(专项训练)
常考题型·精准突破
考点一 化学反应速率(重点)
题型1 化学反应速率计算及大小比较
题型2 化学反应速率的影响因素
考点二 活化能与碰撞理论(重点)
题型1 基元反应与活化能
题型2 有效碰撞理论
考点三 化学平衡状态(高频考点)
题型1 化学平衡状态的本质与特征
题型2 化学平衡状态的判断依据
考点四 化学平衡常数(难点)
题型1 化学平衡常数表达式
题型2 化学平衡常数的计算
题型3 化学平衡常数的应用
考点五 化学平衡移动(重点)
题型1 反应速率与化学平衡
题型2 化学平衡移动的影响因素
题型3 勒夏特列原理
题型4 化学平衡图像分析
题型5 化学平衡有关计算
考点六 化学反应的方向(重点)
题型1 自发过程与自发反应
题型2 化学反应进行方向的判据
考点七 化学反应的调控(重点)
题型1 合成氨条件的选择
题型2 化学反应条件控制的相关实验
综合攻坚·知能拔高
综合提升一 化学平衡图像与速率综合
题型1 化学平衡图像与速率综合
综合提升二 平衡常数与转化率综合计算
题型1 平衡常数与转化率综合计算
综合提升三 反应历程、催化剂与调控综合
题型1 反应历程、催化剂与调控综合
常考题型·精准突破
考点一 化学反应速率(重点)
◆题型1 化学反应速率计算及大小比较
1.在某化学反应中,生成物B的浓度在10 s内从1.5 mol/L变成2.0 mol/L,则这10 s内B的平均反应速率是
A.0.05 mol/(L·s) B.0.05 mol/L C.0.20 mol/(L·s) D.0.20 mol/L
2.在密闭容器中A与B反应生成C,其反应速率分别用、、表示,已知、、之间有以下关系,则此反应可表示为
A. B. C. D.
3.(25-26高一下·北京九中·期中)一定温度下,反应N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是( )
A.缩小体积使压强增大 B.恒容,充入N2
C.恒容,充入He D.恒压,充入He
4.(24-25高一下·广东东莞东莞实验中学·月考)用3g块状大理石与30mL3mol·L-1盐酸反应制取CO2气体,若要增大反应速率,可采取的措施是( )
①再加入30mL3mol·L-1盐酸
②改用30mL6mol·L-1盐酸
③改用3g粉末状大理石
④适当升高温度
A.①②④ B.②③④ C.①③④ D.①②③
5.异丁烯与氯化氢可能发生的两种加成反应及相应的能量变化与反应过程如下图所示,下列说法错误的是( )
A.活化能:反应①大于反应②
B.中间产物的稳定性:中间体1小于中间体2
C.产物的能量:产物1大于产物2
D.△H大小:反应①小于反应②
6.(24-25高二上·山东临沂沂南·期中)Ojima教授研究了铑(Rh)配合物催化醛酮氢化反应,提出的反应机理如图所示。1,2,3,4四步反应的反应热分别为、、、,下列说法正确的是
A.是氢化反应中的中间产物
B.该机理中反应热
C.若步骤②活化能最大,则其反应速率最快,为决速步
D.与SiH4发生上述反应可生成
7.(25-26高二上·山东·期中)下列关于有效碰撞理论的说法正确的是
A.催化剂在化学反应过程中参与了反应,使活化分子百分数增大,反应速率加快
B.增大浓度,活化分子百分数增大,反应速率加快
C.升高温度,反应的活化能降低,反应速率加快
D.增大压强,所有反应的有效碰撞概率增大,反应速率加快
8.下列关于有效碰撞理论说法正确的是
A.活化分子间的碰撞一定能发生化学反应
B.普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应
C.化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞
D.增大反应物浓度,活化分子百分数增大
9.(23-24高一下·广东普宁部分学校·期中)可逆反应在一定条件下达到化学平衡状态的标志是
A.反应停止了
B.正反应速率与逆反应速率均为零
C.反应物和生成物浓度相等
D.正反应速率与逆反应速率相等
10.在一定条件下,使SO2和O2在一密闭容器中进行反应,下列说法中不正确的是( )
A.反应开始时,正反应速率最大,逆反应速率为零
B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后为零
C.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后不变
D.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后不变
11.(25-26高一下·福建泉州永春第一中学·期中)羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫的危害。在恒容密闭容器中,CO 和 H2S 混合加热生成羰基硫的反应为 CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)。下列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是
A.正、逆反应速率都等于零
B.CO、H2S、COS、H2 的浓度相等
C.CO、H2S、COS、H2 在容器中共存
D.CO、H2S、COS、H2 的浓度均不再变化
12.(25-26高二上·贵州铜仁松桃民族中学·期末)一定温度下,在某恒容的密闭容器中,建立化学平衡:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。下列叙述中能说明该反应已达到化学平衡状态的是
A.体系的压强不再发生变化 B.v(CO)=v(H2O)
C.生成nmolCO的同时生成nmolH2 D.1molH-H键断裂的同时形成2molH-O键
13.已知下列反应的平衡常数:①;②。则反应③的平衡常数是
A. B. C. D.
14.(25-26高二上·河南周口项城第二高级中学·月考)一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图1所示:
(1)从反应开始到10s,用Z表示的反应速率为_____.
(2)Y的转化率为_____.
(3)该反应的化学方程式为_____.
(4)该温度下平衡常数K的表达式为_________
(5)10s后的某一时刻(t1)改变了外界条件,其速率随时间的变化图像如图2所示:则下列说法符合该图像的是_____.
A.t1时刻,增大了X的浓度
B.t1时刻,升高了体系温度
C.t1时刻,缩小了容器体积
D.t1时刻,使用了催化剂.
15.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如表:
t/℃
700
800
830
1 000
1 200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=______.
已知:K1000℃>K800℃,则该反应是_________反应。(填“吸热”或“放热”);
(2)已知在800 ℃时,该反应的平衡常数K1=0.9,则该温度下反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数K2 = ______________ ,反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)的平衡常数K3 =_______________ 。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_____________。
A.容器中压强不变 B.混合气体中c(CO)不变
C.v正(H2)=v逆(H2O) D.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O),试判断此时的温度为_____________℃。
16.800℃时,在2L恒容密闭容器中投入0.20molNO和0.12mol O2发生下列反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g),n(NO)随时间的变化情况如下表:
时间/s
0
1
2
3
4
n(NO)/mol
0.20
0.10
0.08
0.04
0.04
(1)800℃时,该反应平衡时的NO的物质的量浓度为______;升高温度,NO的平衡浓度为0.03mol•L-1,则该反应为_______反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)用O2表示0~2s内该反应的平均反应速率v(O2)=______。
(3)能说明该反应一定达到平衡状态的是______。
a v(NO2)=2v(O2) b 容器内压强保持不变
c 容器内气体颜色保持不变 d 容器内气体密度保持不变
(4) 平衡后,下列措施能使该反应向正反应方向移动,且正反应速率增大的是____。
a 适当升高温度 b 适当降低温度
c 增大O2的浓度 d 选择高效催化剂
(5)800℃时,上述反应的平衡常数K=______,若容器中含1.00 mol•L-1 NO、2.00 mol•L-1O2和2.00 mol•L-1 NO2,则此时v正_______v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
17.K、Ka、Kw分别表示化学平衡常数、弱酸的电离常数和水的离子积常数,下列判断正确的是
A.在500℃、20MPa条件下,在5L密闭容器中进行合成氨的反应,使用催化剂后K增大
B.室温下Ka(HCN)<Ka(CH3COOH),说明CH3COOH的电离度一定比HCN的大
C.25℃时,pH均为4的盐酸和NH4I溶液中Kw不相等
D.2SO2+O2⇌2SO3达平衡后,改变某一条件时K不变,SO2的转化率可能增大、减小或不变
18.温度为T℃时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5,反应PCl5(g)⇌PCl3(g)+Cl2(g)经一段时间后达到平衡.反应过程中测定的部分数据见下表:下列说法正确的是
t/s
0
50
150
250
350
n(PCl3)/mol
0
0.16
0.19
0.20
0.20
A.反应在前50s的平均速率为v(PCl3)=0.0032mol•L﹣1•s﹣1
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时,c(PCl3)=0.11mol•L﹣1,则反应的△H<0
C.相同温度下,起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,达到平衡前v(正)>v(逆)
D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0molPCl3、2.0molCl2,达到平衡时,PCl5的转化率大于20%
19.(2023·江苏苏州中学校·模拟)一定温度下,在1L恒容密闭容器中加入1mol的和发生反应:;,的物质的量与时间的关系如表所示,下列说法错误的是( )
时间
0
的物质的量
0
A.内,
B.升高温度,可使正反应速率减小,逆反应速率增大,故平衡逆移
C.的活化能小于的活化能
D.时再加入1mol的和,反应达新平衡时,
20.一定条件下,在某密闭容器中进行如下反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),若增大压强或升高温度,重新达到平衡,反应速率随时间的变化过程如图所示,则对该反应的叙述正确的是
A.正反应是吸热反应 B.逆反应是放热反应
C.m+n<p+q D.m+n>p+q
21.(25-26高二上·陕西西安部分学校·期中)下列对化学平衡移动的分析中,不正确的是
①已达平衡的反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),当增加反应物物质的量时,平衡一定向正反应方向移动 ②已达平衡的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),当增大N2的浓度时,平衡向正反应方向移动,N2的转化率一定升高 ③有气体参加的反应达到平衡时,若减小反应器容积时,平衡一定向气体体积增大的方向移动 ④有气体参加的反应达平衡时,在恒压反应器中充入稀有气体,平衡一定不移动
A.①④ B.①②③ C.②③④ D.①②③④
22.对于任何一个化学平衡体系,以下变化或采取的措施,平衡一定发生移动的是
①加入一种反应物,②增大体系的压强,③升高温度,④使用催化剂,⑤化学平衡常数减小。
A.①②③⑤ B.①②③④⑤ C.③⑤ D.①②③
23.(25-26高二上·广东·期末)下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深
B.向稀盐酸中加入少量蒸馏水,盐酸中氢离子浓度降低
C.打开汽水瓶,有气泡从溶液中冒出
D.工业生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高SO2的利用率
24.(25-26高二上·天津和平第二南开学校·期中)下列事实,不能用勒夏特列原理解释的是
A.氨水中加酸,NH4+的浓度增大
B.合成氨工业中不断从反应混合物中液化分离出氨气
C.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2
D.合成氨控制在500℃左右的温度
25.(25-26高二上·云南·期末)反应mA(g)+nB(g)pC(g)的速率和平衡图像如下,下列判断正确的是
A.图1中,T1<T2,该反应正反应为吸热反应
B.图3中,表示反应速率v正>v逆的是点3
C.图2中,该反应m+n<p
D.图4中,若m+n=p,则a曲线一定使用了催化剂
26.根据下列有关图象,说法正确的是
A.由图①知,反应在T1、T3处达到平衡,且该反应的△H<0
B.图②中曲线表示反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),ΔH<0正、逆反应的平衡常数K随温度的变化
C.由图③知,反应在t6时,NH3体积分数最大,t3时采取降低反应温度的措施
D.图④中a、b曲线分别表示反应CH2=CH2(g)+H2(g)CH3CH3(g) ΔH<0使用和未使用催化剂时, 反应过程中的能量变化
27.(24-25高二下·江西宜春宜春中学、高安二中·月考)相同温度下体积均为1.5 L的两个恒容容器中发生可逆反应:,实验测得有关数据如下表:
容器编号
起始时各物质物质的量/mol
达平衡时体系能量的变化
X2
Y2
XY3
①
1
3
0
放热46.3 kJ
②
0.8
2.4
0.4
Q(Q>0)
下列叙述不正确的是
A.容器①中达到平衡时,Y2的转化率为50%
B.Q=27.78kJ
C.容器①、②中反应的平衡常数相等,K=
D.相同温度下,起始时向容器中充入1.0X2mol、3.0molY2和2molXY3,反应达到平衡前v(正)>v(逆)
28.(25-26高二上·天津·期中)温度为T1时,向容积为2 L的密闭容器甲、乙中分别充入一定量的CO(g)和H2O(g),发生反应:CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g) ∆H=-41 kJ/mol。数据如下,下列说法不正确的是
容器
甲
乙
反应物
CO
H2O
CO
H2O
起始时物质的量(mol)
1.2
0.6
2.4
1.2
平衡时物质的量(mol)
0.8
0.2
a
b
A.甲容器中,平衡时,反应放出的热量为16.4 kJ
B.T1时,反应的平衡常数K甲=1
C.平衡时,乙中CO的浓度是甲中的2倍
D.乙容器中,平衡时CO的转化率约为75%
29.下列说法正确的是
A.自发进行的反应均是熵增反应
B.蔗糖在水中溶解是一个自发过程
C.NaHCO3受热分解过程:△S<0
D.吸热反应一定不能自发进行
30.有关化学反应的说法,正确的是
A.自发反应都是放热反应 B.自发反应都是熵增大的反应
C.自发反应一定能实现 D.非自发反应在一定条件下能实现
31.(25-26高二·安徽六安第二中学·期末)现有反应 ,下列有关说法正确的是
A.的化学反应一定不能自发进行 B.该反应熵增大(即)
C.该反应在任何条件下一定能自发 D.自发过程一定使体系的熵增大
32.(25-26高二上·天津·期中)下列说法正确的是
A.凡是放热反应都是自发的,因为吸热反应都是非自发的
B.自发反应的熵一定增大,非自发反应的熵一定减小
C.常温下,反应C(s)+CO2(g) 2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0
D.反应2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的ΔH>0
33.(23-24高二上·新疆乌鲁木齐六校·期末)下列有关合成氨条件选择的说法正确的是
A.适当增加氢气的浓度可提高氮气的平衡转化率 B.温度越高,速率越快,生产效益越好
C.使用铁触媒能提高合成氨反应的平衡转化率 D.将氨及时液化分离不利于提高氨的产率
34.工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,下列关于工业合成氨条件选择的说法,正确的是
A.工业合成氨的反应是熵增的放热反应,在任何温度下都能自发进行
B.高温、高压均能缩短反应达到平衡所需时间,而只有高温有利于提高合成氨的产率
C.通过液化分离的方式不断移除产品,有利于增大反应平衡常数,促进反应正向进行
D.原料气进入合成塔之前,须经过干燥净化,以防止催化剂中毒
35.亚硝酸钠()是一种工业盐,以下为亚硝酸钠的生产流程:
(1)在分解塔中从塔底进入,硝酸从塔顶喷淋,其目的是_____________。
(2)按一定计量比在“分解塔”中通和喷入硝酸,若反应后生成的NO与物质的量之比恰好,则“分解塔”中发生反应的化学方程式为________________
(3)试从产物产率的角度分析该反应中硝酸的浓度不宜过大或过小的原因:_________________。
36.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期中)某工厂以硝酸为原料生产亚硝酸钠,其工艺流程如图:
已知:Na2CO3+NO+NO2=2NaNO2+CO2
(1)“分解塔”中SO2从塔底进入,硝酸从塔顶喷淋,其目的是____。
(2)“分解塔”中的温度不宜过高,其原因是____。
(3)按一定计量比在“分解塔”中通SO2和喷入硝酸,若反应后生成的NO与NO2物质的量之比恰好1:1,则“分解塔”中发生反应的化学方程式为____。
(4)为提高氮氧化物的转化率,可向“尾气”中通入一定量的____气体,再通入“吸收塔”中,实现循环吸收。
(5)“吸收塔”所得溶液中除含有NaNO2、NaNO3和少量Na2CO3外,还含有的溶质为___(填化学式)。
1.CH3OH是重要的化工原料,工业上用CO与H2在催化剂作用下合成CH3OH,其反应为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。按n(CO)∶n(H2)=1∶2向密闭容器中充入反应物,测得平衡时混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法中,正确的是
A.p1<p2 B.该反应的ΔH>0
C.平衡常数:K(X)=K(Y) D.在Z点时,CO转化率为75%
2.(23-24高二上·重庆长寿八校·期末)对于反应在容积为10L的密闭容器中进行。起始时和均为0.20mol。反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是
A.实验c条件下,从反应开始至达到平衡时
B.实验a条件下,用浓度表示的平衡常数为100
C.该反应的
D.比较实验a、c可判断升高温度反应速率加快
3.(24-25高二上·河北保定河北唐第一中学·期中)在密闭容器中发生如下反应:aA(g)+bB(g)cC(g)。其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,得到下列图像(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量,α表示平衡转化率)。下列分析正确的是
A.如图1反应:若p1>p2,则该反应只能在高温下自发进行
B.如图2反应:此反应的△H<0,且T1>T2
C.如图3反应:表示t1时刻可能是使用催化剂对反应速率的影响
D.如图3反应:表示t1时刻增大B的浓度对反应速率的影响
4.300℃时,将2mol A和2mol B两种气体混合加入2L密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g) △H,2min末反应达到平衡,生成0.8mol D。(用三段式解答。)
(1)求该反应的平衡常数____。
(2)求平衡时A的转化率____。
5.在一定温度下,10L密闭容器中加入5.0molSO2、4.5molO2,经10min后反应达到平衡,此时容器中气体的平均分子量为58。请计算(写出计算过程):
(1)10min内SO2的转化率;
(2)容器内反应前与平衡时的压强之比(最简整数比) ;
(3)该温度下的平衡常数。
6.已知二甲醚是一种重要的清洁燃料,可以通过CH3OH分子间脱水制得:2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=+23.5kJ•mol-1。在T1℃,恒容密闭容器中建立上述平衡,体系中各组分浓度随时间变化如图所示。请回答下列问题:
(1)该条件下反应平衡常数表达式K=___。在t1℃时,反应的平衡常数为___。用CH3OH表示的化学反应速率___。
(2)相同条件下,若改变起始浓度,某时刻各组分浓度依次为c(CH3OH)=0.4mol•L-1、c(H2O)=0.6mol•L-1、c(CH3OCH3)=1.2mol•L-1,此时正、逆反应速率的大小:v(正)_____v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
7.(25-26高二下·湖南·期末)反应可将工业副产物转化成,实现资源的再利用。研究发现反应的历程如下:
反应①:
反应②:∙∙∙∙∙∙
反应③:
下列说法正确的是
A.反应制得,须投入
B.恒温条件下,反应①增大压强(压缩体积),达到新平衡后浓度增大
C.由反应历程可知催化剂参与反应,且降低了反应的焓变
D.反应②应为:
8.(25-26高二上·贵州遵义南白中学·期中)已知:/表面加氢反应历程的势能如图所示。TS为过渡态,被催化剂吸附的物种X可表示为。
下列有关说法错误的是
A.加氢的总反应方程式:
B.反应路径中基元反应为决速步
C.路径1为主要的反应路径
D.反应产物从催化剂表面脱附通常是一个吸热过程
9.研究表明与CO在作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示,下列说法错误的是
A.反应总过程
B.使反应的活化能减小
C.是该反应的中间产物
D.、两步反应均为放热反应
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