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高考化学高频试题、高中化学题库汇总-压中真题已成为一种习惯

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高考化学知识点归纳《反应速率与平衡的有关计算》试题强化练习(2017年最新版)(二)
2017-11-11 04:13:45 来源:91考试网 作者:www.91exam.org 【

1、选择题  2A+B==3C+4D反应中,表示该反应速率最快的是
[? ]
A. υ(A)= 0.5mol/L·s
B. υ(B)= 0.4mol/L·s
C. υ(C)= 0.8mol/L·s
D. υ(D)= 1mol/L·s


参考答案:B


本题解析:


本题难度:简单



2、填空题  煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。已知:
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表:

温度/℃
400
500
800
平衡常数K
9.94
9
1
?
试回答下列问题
(1)上述正向反应是 ?反应 (填“放热”或“吸热”)
(2)要使上述反应的逆反应速率增大且平衡正反应方向移动,下列措施不可行的有??
A、加入催化剂? B、增大CO的物质的量以提高体系的压强
C、降低温度? D、减小H2的浓度
(3)向某密闭容器中充入2molCO和4molH2O(g),发生反应:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),当反应达平衡时,CO的体积分数为X,若维持容器的体积和温度不变,起始物质按下列四种配比充入该容器中,达到平衡时CO的体积分数不等于X的有??
A、1molCO(g)+4molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g)? B、2molCO(g)+2molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g)
C、1molCO(g)+3molH2O+0.8molCO2(g)+0.8molH2(g)? D、1molCO(g)+3molH2O+1molCO2(g)+1molH2(g)
(4)若反应在800℃时进行,设起始CO和H2O(g)共为5mol,水蒸气的体积分数为X;平衡时CO的转化率为y,则y随x变化的函数关系式为y=??
(5)在VL密闭容器中通入10mol CO和10mol水蒸气,在T℃达到平衡,然后急速通过碱石灰,将所得混合气体燃烧,测得放出的热量为2845KJ(已知CO燃烧热为283KJ/mol,H2燃烧热为286KJ/mol),则T℃平衡常数K=??,T=??K(0℃时T=273K)


参考答案:(10分)(每空2分)(1)放热(2)ACD(3)BC(4)x(5)1? 1073


本题解析:(1)由表可知,温度越高,平衡常数越小,反应进行程度越小,平衡向逆反应移动,升高温度平衡向吸热方向移动,故正反应为放热反应;(2)A.加入催化剂只改变反应速率不改变化学平衡,错误;B.增大CO的物质的量以提高体系的压强,CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)反应是气体物质的量不变的反应,增大一氧化碳物质的量平衡正向进行,容器内气体物质的量增大,压强增大,正确;C.反应是放热反应,降温,速率减小平衡正向进行,错误;D.减小氢气浓度,平衡正向进行,但速率减小,错误.(3)向某密闭容器中充入2molCO和4molH2O(g),CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),当反应达平衡时,CO的体积分数为X;A.采用极限分析法,1molCO(g)+4molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g),假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为:3mol:6mol=1:2,反应前后气体体积不变,平衡相同,CO的体积分数为x,不符合;B.采用极限分析法,2molCO(g)+2molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g),假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为:3mol:3mol=1:1,反应前后气体体积不变,平衡正向进行,CO的体积分数大于x,符合;C.采用极限分析法,1molCO(g)+3molH2O+0.8molCO2(g)+0.8molH2(g),假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为:1.8mol:3.8mol=9:19,反应前后气体体积不变,平衡正向进行,CO的体积分数小于x,符合;D.采用极限分析法,1molCO(g)+3molH2O+1molCO2(g)+1molH2(g),假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为2mol:4mol=1:2,当反应达到平衡时,CO的体积分数为x.不符合.
(4)因800℃时反应平衡常数为1.
CO(g)+? H2O(g)? H2(g)+? CO2(g),
起始:5(1-x)? 5x? 0? 0
转化:5(1-x)y? 5(1-x)y?5(1-x)y? 5(1-x)y
平衡:5(1-x)(1-y)5(x-y+xy) 5(1-x)y? 5(1-x)y
所以平衡常数k===1,解得y=x;(5)由方程式CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)可知,有1molCO反应则生成1molH2,开始通入10molCO,所以平衡时,CO、H2的物质的量共为10mol.则平均燃烧热为=284.5kJ/mol,利用平均值法计算CO、H2的物质的量之比,设CO、H2物质的量为x、y;x+y=10? 283x+286y=2845?计算得到x=y=5mol;
利用三段式法求出平衡时各组分的物质的量,
CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),
起始:10mol? 10mol? 0? 0
转化:5mol? 5 mol? 5mol? 5mol
平衡:5mol? 5mol? 5mol? 5mol
所以常数平衡常数为K==1;图表分析可知温度为800°C,T=273+800=1073K.


本题难度:困难



3、填空题  在一定条件下,在一容积可变的密闭容器中,将SO2和O2混合发生反应:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)?ΔH=-92.3KJ/mol,反应过程中,SO2、O2、SO3的物质的量(mol)的变化如下表(0~4min时,容器气体压强为0.1MPa):

时间min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
n(SO2)
2.00
1.92
1.84
1.76
1.76
1.64
1.52
1.40
1.40
1.40
n(O2)
1.00
0.96
0.92
0.88
0.88
0.82
0.76
0.70
0.70
0.70
n(SO3)
0
0.08
0.16
0.24
0.24
0.36
0.48
0.60
0.60
0.60
?
回答下列问题:
(1)___________________________时段,反应处于平衡状态。
(2)第5min时,从同时提高速率和转化率两个方面分析,改变的外界条件是_____________;平衡向____________方向移动。(填“正”、“逆”或“不”)
(3)其他条件相同、催化剂不同时,SO2的转化率随反应温度的变化如图a。,Fe2O3和NiO作催化剂均能使S02的转化率达到最高,不考虑价格因素,选择Fe2O3的 主要优点是_____________。

(4)科研小组在3800C Fe2O3作催化剂时,研究了不同投料比n(O2):n(SO2)对S02转化率的影响,结果如图b。请在答题卡坐标图中画出n(O2):n(SO2)=1:2时,SO2转化率的预期变化曲线。


参考答案:(1)3~4min(2分)? 7~9min(2分)(2)增大压强(2分);正(2分)?
(3)Cr2O3? (2分) Fe2O3作催化剂时,在相对较低温度可获得较高SO2的转化率。(2分)
(4)(3分)(标注1分,转折点1分,平台1分)


本题解析:(1)由表格中的数据分析知,3~4min和7~9min时SO2、O2、SO3的物质的量保持不变,为化学平衡状态;(2)从表中数据分析,第5min时,SO2和O2的物质的量减小,SO3的物质的量增大,说明平衡向正向移动,该反应为放热反应,改变的条件可能为增大压强或降低温度,而降温反应速率变慢,从同时提高速率和转化率两个方面分析,改变的外界条件只能是增大压强;(3)由图像可知,当其他条件相同时,2600C以Cr2O3作催化剂,SO2的转化率最大,反应速率最快;对比分别以Fe2O3和NiO作催化剂的图像知,以Fe2O3作催化剂时,能在较低的温度下使SO2达到较高的转化率,因此选择Fe2O3;(4)分析图像b知,当SO2的物质的量相同时,O2的物质的量越大,达平衡的时间越短,反应速率越快,SO2的平衡转化率越大,以此可画出n(O2):n(SO2)=1:2时SO2转化率的预期变化曲线。


本题难度:一般



4、选择题  已知2NO2(g)??N2O4(g),在体积都为V的A和B两个密闭玻璃容器中,分别注入容积颜色相同的NO2和Br2(气),然后将两个容器体积同时扩大为2V,过一会儿可以看到
A.A中颜色比B中浅? ? B.A中颜色比B中深
C.A、B中颜色深浅一样? D.A、B中颜色都比开始时深


参考答案:B


本题解析:增大容器的容积,则A中平衡向逆反应方向移动,所以最终平衡时,A中NO2的浓度大于B中单质溴的浓度,因此A中颜色比B中颜色深,答案选B。


本题难度:一般



5、填空题  (12分)向体积为2L的固定密闭容器中通入3molX气体,在一定温度下发生如下反应:
2X(g)Y(g)+3Z(g)
(1)经5min后反应达到平衡,此时测得容器内的压强为起始时的1.2倍,则用Y的物质的量浓度变化表示的速率为??。
(2)若上述反应在甲、乙、丙、丁四个同样的密闭容器中进行,在同一段时间内测得容器内的反应速率分别为:甲v(X)=3.5mol/(L?min);乙v(Y)=2mol/(L?min);丙v(Z)=4.5mol/(L?min);丁v(X)=0.075mol/(L?s)。若其它条件相同,温度不同,则温度由高到低的顺序是(填序号) ?
(3)若向达到(1)的平衡体系中充入氩气,则平衡向 ??(填"左"或"右"或"不")移动;若向
达到(1)的平衡体系中移走部分混合气体,则平衡向 ??(填" 左 " 或 " 右 " 或 " 不")移动。
(4)若在相同条件下向达到(1)所述的平衡体系中再充入0.5molX气体,则平衡后X的转化率⑷与⑴的
平衡中的X的转化率相比较??
A.无法确定
B.⑷一定大于⑴
C.⑷一定等于⑴
D.⑷一定小于⑴

(5)若保持温度和压强不变,起始时加入X、Y、Z物质的量分别为amol、bmol、cmol,达到平衡时仍
与(1)的平衡等效,则a、b、c应该满足的关系为 ?
(6)若保持温度和体积不变,起始时加入X、Y、Z物质的量分别为amol、bmol、cmol,达到平衡时仍
与(1)的平衡等效,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围应该为 ?


参考答案:(共12分)(1)0.03mol/(L?min)?(2)丁 乙 甲 丙?(以上各2分)
(3)不 、右 (各1分)?(4)D?(5)c=3b? a≥0?(6)0.9<c≤4.5?(以上各2分)


本题解析:(1)?2X(g)Y(g)+3Z(g)
起始量(mol) 3? 0? 0
转化量(mol) 2x? x? 3x
平衡量(mol)3-2x? x? 3x
平衡时测得容器内的压强为起始时的1.2倍
=1.2
解得x=0.3mol
所以平衡时Y的物质的量浓度=0.3mol÷2L=0.15mol/L
因此Y的物质的量浓度变化表示的速率为0.15mol/L÷5min=0.03 mol/(L?min)
(2)在同一段时间内测得容器内的反应速率分别为:甲v(X)=3.5mol/(L?min);乙v(Y)=2mol/(L?min);丙v(Z)=4.5mol/(L?min);丁v(X)=0.075mol/(L?s),则根据反应速率之比是相应的化学计量数之比可知,如果都用X表示反应速率,则分别是3.5mol/(L?min)、4mol/(L?min)、3.0mol/(L?min)、4.5mol/(L?min)。温度越高反应速率越大,所以根据反应速率可知,温度由高到低的顺序是(填序号)丁>乙>甲>丙。
(3)若向达到(1)的平衡体系中充入氩气,由于其它物质的浓度不变,则平衡不移动;若向达到(1)的平衡体系中移走部分混合气体,导致生成物浓度降低,则平衡向右移动。
(4)由于该反应是体积增大的可逆反应,且反应物只有一种,所以平衡后再次通入X气体,相当于增大压强,平衡向逆反应方向移动,所以若在相同条件下向达到(1)所述的平衡体系中再充入0.5molX气体,则平衡后X的转化率⑷与⑴的平衡中的X的转化率相比较⑷一定小于⑴,答案选D。
(5)若保持温度和压强不变,起始时加入X、Y、Z物质的量分别为amol、bmol、cmol,达到平衡时仍
与(1)的平衡等效,则根据方程式将生成物Y和Z恰好可以完全转化为X即可,所以a、b、c应该满足的关系为c=3b且a≥0。
(6)若保持温度和体积不变,起始时加入X、Y、Z物质的量分别为amol、bmol、cmol,达到平衡时仍
与(1)的平衡等效,则根据方程式将生成物Y和Z恰好可以完全转化为X,使X的物质的量等于3mol即可,所以c的最大值是4.5mol。由于平衡时c的物质的量是0.9mol,所以要满足起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c必须大于0.9mol,因此c的取值范围是0.9<c≤4.5。


本题难度:困难



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