高考化学必考知识点《反应速率与平衡的有关计算》高频考点强化练习（2017年最新版）(十) 2017-09-23 23:28:26 来源:91考试网 作者:www.91exam.org 【大 中 小】 微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取公务员、事业编、教师等考试资料40G! 1、填空题  （16分）碳及其化合物与人类生产、生活密切相关。请回答下列问题： （1）在化工生产过程中，少量CO的存在会引起催化剂中毒。为了防止催化剂中毒，常用SO2将CO氧化SO2被还原为S。 已知： C(s)+（g）=CO（g）ΔH1=-126．4kJ/mol?① C(s)+O2（g）=CO2（g）? ΔH2= －393．5kJ·mol－1?② ?S(s)+O2（g）=SO2（g）?ΔH3= －296．8kJ·mol－1?③ 则SO2氧化CO的热化学反应方程式：? （2）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。 ①CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1所示，该反应ΔH?0（填“>”或“ <”）。 图2表示CO的转化率与起始投料比[ n(H2)/n(CO)]、温度的变化关系，曲线I、II、III对应的平衡常数分别为K1、K2、K3，则K1、K2、K3的大小关系为?；测得B(X1,60)点氢气的转化率为40%，则x1=?。 ②在恒容密闭容器里按体积比为1:2充入一氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是?（填序号）。 A．正反应速率先增大后减小 B．逆反应速率先增大后减小 C．化学平衡常数K值增大 D．反应物的体积百分含量增大 E． 混合气体的密度增大 ③一定条件下，将2molCO和2molH2置于容积为2L固定的密闭容器中发生上述反应，反应达到平衡时CO与H2体积之比为2∶1，则平衡常数K＝?。 （3）最新研究发现，用隔膜电解法可以处理高浓度乙醛废水。 原理：使用惰性电极电解，乙醛分别在阴、阳极转化为乙醇和乙酸， 总反应为:2CH3CHO+H2OCH3CHOH+CH3CHOOH。 实验室中，以一定浓度的乙醛-Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的?处理过程，其装置示意图如图所示： ①电解过程中，两极除分别生成乙酸和乙醇外，均产生无色气体，阳极电极反应分别为： 4OH－-4e－═O2↑+2H2O；??。 ②在实际工艺处理过程中，阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1m3乙醛的含量为300mg/L的废水，可得到乙醇??kg(计算结果保留2位小数） 参考答案：（16分） （1） SO2（g）+2CO（g）=S(s)+2CO2（g）? ΔH=-237．4kJ·mol－1（3分） （2）①＜（1分）? K1>K2>K3（2分）? 3?（2分） ②A C （2分）?③4．5 L2·mol-2? (不带单位不扣分)（2分） （3）①CH3CHO－2e－+H2O═CH3COOH+2H+?（2分）?②0.19（2分) 本题解析：（1）根据盖斯定律得，目标方程式=②×2-①×2-③，ΔH=（－393．5kJ·mol－1）×2-（-126．4kJ/mol）×2-（－296．8kJ·mol－1）=-237．4kJ·mol－1，所以所求热化学方程式为SO2（g）+2CO（g）=S(s)+2CO2（g）? ΔH=-237．4kJ·mol－1； （2）①由图1可知，温度升高CO的转化率降低，说明升高温度，平衡逆向移动，正向是放热反应，ΔH<0；n(H2)/n(CO)一定时，CO的转化率Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ，转化率高的平衡常数大，所以K1、K2、K3的大小关系为K1>K2>K3测得B(X1,60)点氢气的转化率为40%，CO的转化率是60%，设B点时CO、H2的物质的量分别是m、n，可得60%m=40%n/2，所以n/m=3,即x1=3； ②A、增大反应物浓度，正反应速率先增大后减小，说明平衡正向移动，正确；B、增大生成物浓度，逆反应速率先增大后减小，说明平衡逆向移动，错误；C、降低温度，K值增大，说明生成物浓度增大，反应物浓度减小，平衡正向移动，正确；D、减小压强，平衡逆向移动，反应物的体积百分含量增大，错误；E、恒容条件时混合气体的密度增大，说明容器中气体质量增加，可能是反应物也可能是生成物，平衡移动方向不确定，错误，答案选AC； ③设平衡时CO的浓度是x，则氢气的浓度是2x-1，生成甲醇的浓度是1-x，根据题意得：x/(2x-1)=2:1,x=2/3mol/L,所以K=(1-x)/x·(2x-1)2=4．5 L2·mol-2 （3）①阳极发生氧化反应，乙醛被氧化为乙酸，氢氧根离子被氧化为氧气，则阴极发生还原反应，乙醛被还原为乙醇，同时氢离子被还原为氢气，所以阳极电极反应式除生成氧气外，还有CH3CHO－2e－+H2O═CH3COOH+2H+ ②阴极反应是CH3CHO+2e－+2H+=CH3CH2OH，所以注入1m3乙醛的含量为300mg/L的废水，阴极区乙醛的去除率可达60%，生成乙醇的质量是1000L×300mg/L×60%×10-3g/mg÷44g/mol×46g/mol=188．2g=0.19kg。 本题难度：一般 2、填空题  （14分）在恒温恒容条件下，将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中发生反应：N2O4 (g) ?2NO2 (g)? △H＞ 0，反应过程中各物质的物质的量浓度（c）随时间（t）的变化关系如下图所示。 （1）该温度时，该反应的平衡常数为________________， 若温度升高，K值将__________（填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）a、b、c、d四个点中，化学反应处于平衡状态的是____________点。从起点开始首次达到平衡时，以NO2表示的平均反应速率为______________________。 （3）25 min时，增加了______mol___________（填物质的化学式）使平衡发生了移动。 （4）d点对应NO2的物质的量浓度______（填“>”、“<”或“=”）0.8mol?L－1，理由是_____________________________________________________。 参考答案：（14分） （1）0.9??（2分）?增大 （2分） （2）b d?（2分）? 0.04 mol·L－1·min－1?（2分） （3）0.8?（1分）NO2?（1分） （4）< （2分）?假设平衡时二氧化氮的浓度为0.8mol/L时Q="1.58" > K=0.9平衡要向逆向移动，使二氧化氮的浓度降低，所以平衡时二氧化氮的浓度<0.8mol/L. （2分） 本题解析：略 本题难度：一般 3、填空题  （16分）化工工业中常用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯。 （1）已知某温度下： 反应①：CO2（g） +H2 （g）→CO（g）? +? H2O（g），ΔH＝ +41.2 kJ/mol 反应②： （g）→（g）+H2（g），ΔH=" +117.6" kJ/mol ②的化学反应平衡常数分别为K1、K2。 请写出二氧化碳氧化乙苯制备苯乙烯的热化学反应方程式?。该反应的化学平衡常数K＝?（用K1、K2表示）。 （2）对于反应①，恒温恒容条件下，向密闭容器中加入2molCO2和2molH2，当反应达到平衡后，以下说法正确的是?。 A．因为该反应是吸热反应，所以升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小； B．若继续加入1molCO2、1mol H2，平衡向正反应方向移动； C．若继续通入1mol CO2则平衡向正反应方向移动，CO2的转化率增大； D．压缩体积，平衡不移动，反应物和产物的浓度都不变；

（3）温恒容条件下，反应①达到平衡后；t1时刻通入少量CO2；请在下图中画出t1之后的正逆反应曲线，并作出标注。

（4）已知某温度下， Ag2SO4（M＝312g/mol）的溶解度为0.624g/100g H2O，该温度下Ksp（Ag2SO4）＝?；（两位有效数字）
（5）电解法制备高铁酸钠（Na2FeO4），总反应式为：Fe+2H2O+2OH- ＝ FeO42-+3H2，电解质溶液选用NaOH溶液。该电解池阳极材料是??(写化学式) ；阳极的电极反应式为：?。

参考答案：（1）CO2（g）+（g）→（g）+ H2O（g）；ΔH＝ +158.8 kJ/mol；（3分）
K＝K1×K；（2分）?（2）B（2分）? (3) （2分）
（4）3.2×10-5?（3分）?（5） Fe?Fe-6e+8OH- ＝FeO42-+4H2O（各2分）

本题解析：（1）已知反应①：CO2（g） +H2 （g）→CO（g） + H2O（g），ΔH＝ +41.2 kJ/mol，反应②： （g）→（g）+H2（g），ΔH=" +117.6" kJ/mol，则根据盖斯定律可知①+②即得到热化学方程式CO2（g）+（g）→（g）+ H2O（g） ?ΔH＝ +158.8 kJ/mol。化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，则该反应的化学平衡常数
（2）A、升高温度，正反应速率增大，逆反应速率也增大，A不正确；B、温度、体积不变，若继续加入1molCO2、1mol H2，反应物浓度增大，平衡向正反应方向移动，B正确；C、若继续通入1mol CO2，反应物浓度增大平衡向正反应方向移动，但CO2的转化率减小，C不正确；D、反应前后体积不变，压缩体积，平衡不移动，但反应物和产物的浓度都增大，D不正确，答案选B。
（3）温恒容条件下，反应①达到平衡后；t1时刻通入少量CO2，则反应物浓度增大，正反应速率增大，然后逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，平衡向正反应方向进行，所以t1之后的正逆反应曲线为（见答案）。
（4）已知某温度下，Ag2SO4（M＝312g/mol）的溶解度为0.624g/100g H2O，即100g水（溶液体积近似看做是100ml）中溶质的物质的量是0.624g÷312g/mol＝0.002mol，其浓度是0.02mol/L，则根据硫酸银的电离方程式可知溶液中银离子浓度和硫酸根浓度分别是0.04mol/L、0.02mol/L，所以该温度下Ksp（Ag2SO4）＝c2(Ag＋)·c(SO42－)＝0.042×0.02＝3.2×10-5。
（5）电解池中阳极失去电子，发生氧化反应，阴极得到电子发生还原反应，则根据总反应式为：Fe+2H2O+2OH- ＝FeO42-+3H2可知，如果电解质溶液选用NaOH溶液。该电解池阳极材料是Fe，铁失去电子，转化为FeO42-，因此阳极的电极反应式为Fe-6e+8OH- ＝FeO42-+4H2O。

本题难度：一般

4、填空题  高炉炼铁过程中发生的主要反应为1/3Fe2O3(s) + CO(g)?2/3Fe(s) + CO2(g)
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：

请回答下列问题：
（1）该反应的平衡常数表达式K=_____________，△H________0(填“>”、“<”或“=”)；
（2）在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1．0 mol，反应经过l0 min达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率υ(CO2)=" _________" 、CO的平衡转化率= _____________：
（3）欲提高（2）中CO的平衡转化率，可采取的措施是_____________。
A．减少Fe的量
B．增加Fe203的量
C．移出部分CO2
D．提高反应温度
E．减小容器的容积
F．加入合适的催化剂

参考答案：⑴?K=c(CO2)/c(CO)?< ?⑵?0．006mol/(L·min) ?60℅?⑶ C

本题解析：（1）根据化学平衡常数的定义可知：K=c(CO2)/c(CO)。由于温度升高化学平衡常数。说明升高温度，平衡向逆反应方向移动。逆反应是吸热反应，该反应的正反应为放热反应 △H<0；
（2） 1/3Fe2O3(s) + CO(g)?2/3Fe(s) + CO2(g)
起： 1 mol? 1 mol? 1 mol? 1 mol
变： 1/3x? x?2/3x? x
终： 1 mol- 1/3x?1 mol- x?1 mol+ 2/3x?1 mol+ x
平衡常数只与温度有关，且已知1000℃时 K=4．0
即：K=c(CO2)/c(CO)=?解得：x = 0．6 mol 则υ(CO2)= 0．6 mol/ (10L·l0 min) = 0．006 mol/ (L·min)
CO的平衡转化率= ℅ = 60℅
（3）因Fe和Fe2O3为固体，对平衡没有影响所以A、B错误；C中CO2为气体生成物，减少生成物浓度平衡向正反应方向移动，故C正确；升高温度平衡向吸热反应方向移动。对于该反应来说是向逆反应方向移动，CO的平衡转化率降低。D错误；因为该反应是前后气体相等的可逆反应。所以减小容器的容积也就是增大压强。化学平衡不发生移动。CO的平衡转化率不变。E错误；催化剂只改变化学反应速率而不影响平衡的移动，故F错误。

本题难度：一般

5、选择题  已建立平衡的可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是
①生成物的百分含量一定增加；? ②生成物的产量一定增加；
③反应物的转化率一定增加；? ④反应物物质的量浓度一定减小；
⑤正反应速率一定大于逆反应速率；? ⑥使用了催化剂
A．①②
B．②⑤
C．③⑤
D．③④⑥

参考答案：B

本题解析：由于不能确定改变的条件，所以当平衡正向移动时生成物的百分含量不一定增加，但产量一定是增加的。同样反应物的转化率也不一定增大，反应物浓度也不一定减小。平衡向正反应方向移动，说明正反应速率一定大于逆反应速率，而催化剂不能改变平衡状态，所以正确的答案选B。
点评：改变影响平衡移动的一个因素，平衡总是向减弱这种改变的方向移动。

本题难度：一般

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