2019年领军高考化学清除易错点专题16化学反应速率和化学平衡模拟题训练.doc

1、- 1 -易错点 16 化学反应速率和化学平衡大题冲关1工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NO x)、CO 2、SO 2等气体，严重污染空气。通过对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。（1）已知：H 2的燃烧热为 285.8 kJmol1 H2O(g)H 2O(l) H44 kJ/molN2(g)2O 2(g)2NO 2(g) H133 kJ/mol在催化剂存在下，H 2还原 NO2生成水蒸气和另一种无毒物质的热化学方程式为：_。反应 2NO2(g )N 2(g)2O 2(g)，设起始时容器中只有 NO2，平衡时三种物质的物质的量与温度关系如图所示。则 A 点时，

2、NO 2的转化率为_。B 点时，设容器的总压为 a Pa，则平衡常数 Kp为_（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数） 。（2）向 2 L 密闭容器中加入 2 mol CO2和 6 mol H2，在适当的催化剂作用下，下列反应能自发进行：CO 2(g)3H 2(g) CH3OH(g) H 2O(g)。该反应 H_0（填“” 、 “” 、 “” 、 “ - 3 -2工业废气、汽车尾气排放出的 SO2、NO x等，是形成雾霾的重要因素。霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子形成的烟雾。（1）NO x和 SO2在空气中存在下列平衡：2NO(g) + O2(g) 2NO2(

3、g) H= -113.0 kJmol-1，2SO 2(g)+ O2 (g) 2SO3(g) H=-196.6 kJmol-1，SO 2通常在二氧化氮的存在下，进一步被氧化，生成 SO3。 写出 NO2和 SO2反应的热化学方程式为_。 随温度升高，该反应化学平衡常数变化趋势是_。 （填“增大”或“减小”或“不变” ）（2）提高 2SO2 + O2 2SO3反应中 SO2的转化率，是减少 SO2排放的有效措施。 T 温度时，在 1L 的密闭容器中加入 2.0 mol SO2和 1.0 mol O2，5 min 后反应达到平衡，二氧化硫的转化率为 50%，该温度下反应的平衡常数 K=_。 在中条件

4、下，反应达到平衡后，改变下列条件，能使 SO2的转化率提高的是_（填字母） 。a温度和容器体积不变，充入 1.0 mol He b温度和容器体积不变，充入 1.0 mol O2c在其他条件不变时，减少容器的体积 d在其他条件不变时，升高体系温度（3）汽车尾气是氮氧化物的一个主要来源。汽缸中生成 NO 的反应为：N 2 (g) + O2 (g) 2NO(g) H0汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内 NO 的排放量越大，其原因是_。（4）研究人员在汽车尾气系统中装置催化转化剂，可有效降低 NOx的排放。 写出用 CO 还原 NO 生成 N2的化学方程式_。 在实验室中模仿此反应，在一定条件下的密

5、闭容器中，测得 NO 转化为 N2的转化率随温度变化情况和 n (NO)/n(CO)比例变化情况如下图。- 4 -为达到 NO 转化为 N2的最佳转化率，应该选用的温度和 n(NO)/n(CO)比例分别 为_、_；该反应的H_0（填“” 、 “”或“” ） 。【答案】NO 2(g) + SO2(g) = SO3(g) + NO(g) H -41.8 kJmol-1 减小 2L/mol bc 升高温度，反应速率加快，平衡向正向移动，则 NO 的排放量单位时间内增多 2NO+2CO N2+2CO2 900K n(NO)/n(CO)=11 - 5 -从图中看，900K、 n(NO)/n(CO)=11

6、 时，NO 转化为 N2的转化率最大。当 n(NO)/n(CO)一定时，温度升高，NO 转化率增大。故正反应吸热、H0。3化石燃料燃烧时会产生 SO 2进入大气，有多种方法可用于 SO 2的脱除。（1）NaClO 碱性溶液吸收法。工业上可用 NaClO 碱性溶液吸收 SO 2。反应离子方程式是_。为了提高吸收效率，常用 Ni2O3作为催化剂。在反应过程中产生的四价镍和原子氧具有极强的氧化能力，可加快对 SO 2的吸收。该催化过程的示意图如下图所示：a过程 1 的离子方程式是 Ni2O3+ClO =2NiO2 +Cl ，则过程 2 的离子方程式_。bCa(ClO) 2也可用于脱硫，且脱硫效果比

7、NaClO 更好，原因是_。（2）碘循环工艺也能吸收 SO2降低环境污染，同时还能制得氢气，具体流程如下：则碘循环工艺的总反应为_。【答案】ClO +SO2+2OH =Cl +SO42 +H2O 2NiO2+ClO =Ni2O3 +Cl +2O Ca2+与 SO42结合生成难溶的 CaSO4有利于反应的进行 SO 2+2H2O H2SO4+H2 硫与水发生氧化还原反应生成硫酸和氢气，反应方程式为:SO 2+2H2O H2SO4+H2。- 6 -4红矾钠(Na 2Cr2O72H2O)是重要的化工原料，工业上用铬铁矿(主要成分是 FeOCr2O3)制备红矾钠的过程中会发生如下反应：4FeO(s)4

8、Cr 2O3(s)8Na 2CO3(s)7O 2(g) 8Na2CrO4(s)2Fe 2O3(s)8CO 2(g) H (2 )2 - 7 -5I二甲醚(DME)水蒸气重整制氢是一种有效解决氢源的方案，其包含的化学反应有：(1)已知某些化学键的键能数据如下表所示：请据此书写二甲醚(DME)水蒸气重整制氢的总反应的热化学方程式：_。(2)对于反应，一定温度下，在一个 2L 的恒压密闭容器中充人 0.1 mol CH3OCH3(g)和 0.2 mol H 2O(g)发生该反应，经过 10 min 反应达到平衡，此时 CH3OCH3 ( g)与 CH 30H(g)的分压之比为 3:4，则用 CH3O

9、H(g)表示的平均反应速率为_用分压计算表示该反应的平衡常数 Kp= _保留两位小数） 。 （提示：某气体分压=总压(3)将中间产物 CH3OH 氧化可制得 HCOOH。常温下，已知 HCOOH 的电离常数 Ka=1.810， ，则物质的量浓度相同的 HCOOH 与 HCOONa 的混合溶液中，各粒子浓度 (不含 H2O)由大到小的顺序是_。(4)已知反应：HCOOH（过量）+K 2C2O4 =KHC2O4+HCOOK; KHC2O4+CH3COOK =K2C2O4+CH3COOH。H 2C204 的一、二级电 离常数分别记为 K1、K 2，HCOOH、 CH3COOH 的电离常数分别记为 K

10、3、K4，则 K1、K2、K3、K4 从大到小的排列顺序为_。 图是一种正在投入生产的大型蓄电系统。左右两侧为电解质储罐，中央为电池，电解质通过泵不断 在储罐和电池间循环；电池中的左右两侧为电极，中间为离子选择性膜；放电- 8 -前，被膜隔开的电解质为 Na 2S2 和 NaBr 3，放电后，分别变为 Na 2S4 和 NaBr。(1)写出电池放电时，负极的电极反应式：_。 (2)电池中离子选择性膜宜采用_（填“阳”或“阴” ）离子交换膜。 (3)已知可溶性硫化物在溶液中能与硫单质反应，生成可溶性的多硫化物 Na2Sx。若通过加入 FeCl3 与 Na 2S， 溶液作用获得单质 S，其离子方程

11、式为_。【答案】 （1）CH 3OCH3(g)+3H2O(g)=2CO2(g)+6H2(g) H3=+289.98KJ/mol （2）0.004mol.L -1.min-1（3）0.17。 （4）c(HCOO -)c(Na+)c(HCOOH)c(H+)c(OH-)（5）K 1K3K2K4（6）2S 22-2e-= S42-（7） 阳（8）2Fe 3+Sx2-=2 Fe2+xS0.17。- 9 -6工业上利用 CO 和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气：CO(g)H 2O(g) CO2(g)H 2(g)， 某研究小组分别在体积均为 2 L 的恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其发生反应，相关数

12、据如下：起始量/mol 平衡量/mol容器编号温度/ CO H2O CO2 H2达到平衡的时间/min达平衡时体系能量的变化/kJ 650 1 2 0.4 0.4 5 16.4kJ 650 2 4 t1 Q1 kJ 900 2 4 1.6 1.6 t2 Q2 kJ（1）容器中反应达平衡时，CO 的转化率为_。（2）容器中反应达平衡这段时间，化学反应速率 v (H2) =_。（3）下列叙述正确的是 _（填字母序号） 。a平衡时，容器和容器中 CO2的体积分数相等b反应达平衡状态时，Q 2 Q1 32.8 kJ c达到平衡的时间： t2 t12.5 mind该反应的热化学方程式可表示为：CO(g)

13、H 2O(g) CO2(g)H 2(g) H41 kJ/mol- 10 -【答案】80% 0.04mol/(L/min) a 7化合物 AX3和单质 X2在一定条件下反应可生成化合物 AX5。回答下列问题：(1)已知 AX3的熔点和沸点分别为-93.6 和 76 ，AX 5的熔点为 167 。室温时 AX3与气体 X2反应生成 1 mol AX5，放出热量 123.8 kJ。该反应的热化学方程式为_。(2)反应 AX3(g)+X2(g) AX5(g)在容积为 10 L 的密闭容器中进行。起始时 AX3和 X2均为0.2mol。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。- 11

14、-实验 a 从反应开始至达到平衡时的反应速率 v(AX5)=_(保留两位有效数字)。图中 3 组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率 v(AX5)由大到小的次序为_ (填实验序号)；与实验 a 相比，其他两组改变的实验条件及判断依据是：b_、c_。用 p0表示开始时总压强， p 表示平衡时总压强， 表示 AX3的平衡转化率，则 的表达式为_。【答案】AX 3(l)+X2(g) AX5(s) H=-123.8 kJ/mol0. 00017(或 1.710-4 molL-1min-1)bca 加入催化剂，反应速率加快，但平衡没有改变温度升高，反应速率加快，但平衡向逆反应方向移动(或反应容器的容积和

15、起始物质的量未改变，但起始总压强增大)2(1- )- 12 -8空气污染问题日益引起全民关注。（1）汽车尾气中存在大量的 CO、NO、NO 2和碳氢化合物，可采用铂等贵金属作为催化剂，使CO 和 NO 转化为无毒的气体，请写出其化学方程式_。（2）科研工作者研究出利用石灰乳除工业燃煤尾气中的硫 （SO 2、SO 3）和氮 （NO、NO 2）的新工艺，既能净化尾气，又能获得应用广泛的 CaSO4 和 Ca（NO 3） 2 。 硫酸型酸雨的形成过程是大气中的 SO2 溶于雨水生成某种弱酸，在空气中经催化氧化生成硫酸，该过程中反应的化学方程式为 _、 _。CaSO 4 可以调节水泥的硬化时间。尾气中

16、 SO 2 与石灰乳反应生成 CaSO4 的化学方程式为_。 Ca（NO 3） 2可制成混凝土防冻剂、钢筋阻锈剂等.尾气中 NO、NO 2与石灰乳反应生成Ca（NO 3） 2的化学方程式 _。（3）还可用 NaClO2溶液（溶液呈碱性）作为吸收剂，对含有 SO2和 NOX的燃煤烟气进行脱硫、脱硝。 （已知：酸性条件下，ClO 2-会转化成 ClO2和 Cl-。ClO 2是黄绿色、易溶于水的气体，具有强氧化性，能氧化 SO2或 NOX）在鼓泡反应期中通入含 SO2和 NO 的烟气，反应温度为323K，NaClO 2溶液的浓度为 510-3molL-1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表

17、。- 13 -写出 NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式_。增加压强，NO 的转化率_（填“提高” 、 “不变”或“降低” ） 。随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的 pH 逐渐_（填“提高” 、 “不变”或“减小” ）。【答案】2CO+2NO 2CO2+N2SO2H 2OH2SO32H2SO3O 2=2H2SO42SO2O 22Ca(OH)2=2CaSO42H 2ONONO 2Ca(OH) 2=Ca(NO2)2H 2O4NO+3ClO2-+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O 提高减小9某小组利用 H2C2O4溶液和酸性 KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响” 。

18、实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。H2C2O4溶液 酸性 KMnO4溶液编号 浓度/molL1体积/mL浓度/molL1体积/mL温度/ 0.10 2.0 0.010 4.0 25 0.20 2.0 0.010 4.0 25- 14 - 0.20 2.0 0.010 4.0 50（1）该反应的离子方程式为_。（2）探究温度对化学反应速率影响的实验编号是_(填编号，下同)，可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是_。（3）已知 50 时 c(MnO4)反应时间 t 的变化曲线如图。若保持其他条件

19、不变，请在坐标图中，画出 25 时 c(MnO4)t 的变化曲线示意图_。（4）在 25 、101 kPa 时，1 g CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是 55.0kJ，则表示甲烷燃烧热的热化学方程式是_。（5）已知某化学反应 A2(g)2B 2(g)=2AB2(g)(AB2的分子结构为 BAB)的能量变化如图所示。该反应是一个_(填“熵增”或“熵减” ）的反应。下列有关该反应的叙述中正确的是_。A该反应是放热反应B该反应的 H(E 1E 2) kJ mol1C该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和D由 2 mol A(g)和 4 mol B(g)形成 4 mol AB 键吸收 E2

20、 kJ 能量【答案】2MnO 4+5H2C2O4+6H+=2Mn2+8H2O+10CO2 - 15 -CH4(g）+2O 2（g）=CO 2(g）+2H 2O(l) H=-880kJ/mol 熵减 C 10亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂，可通过如下反应获得：2NO(g)Cl 2(g) 2ClNO(g)。（1）氢氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯，涉及如下反应：2NO 2(g)NaCl(s) NaNO3(s)ClNO(g) K1- 16 -4NO 2(g)2NaCl(s) 2NaNO3(s)2NO(g)Cl 2(g) K22NO(g)Cl 2(g) 2ClNO(g

21、) K3则 K3_(用 K1和 K2表示)。（2）已知几种化学键的键能数据如下表(亚硝酰氯的结构为 ClN=O)：化学键 NO ClCl ClN N=O键能/(kJmol 1 ) 630 243 a 607则 2NO(g)Cl 2(g) 2ClNO(g)反应的 H 和 a 的关系为 H_kJmol 1 。（3）按投料比 21 把 NO 和 Cl2加入到一恒压的密闭容器中发生反应，平衡时 NO 的转化率与温度 T、压强 p(总压)的关系如图(a)所示：该反应的 H_(填“” “”或“”)0。在 p 压强条件下，M 点时容器内 NO 的体积分数为_。若反应一直保持在 p 压强条件下进行，则 M 点的分压平衡常数 Kp_(用含 p 的表达式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压体积分数)。（4）一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入 NO(g)和 Cl2(g)，在 n(NO)/n(Cl2)1.5 时达到平衡状态，ClNO 的体积分数可能是图(b)中 D、E、F 三点中的_点。【答案】K 3=K12/K2 +(289-2a) 40% 5/p D - 17 -