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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》高频试题强化练习（2019年最新版）(六)
2019-06-28 20:10:37
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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+H2O CH3CHOH+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、选择题 已知298K，101 kPa时，2SO2(g)＋O2(g)  2SO3(g)；△H＝－197 kJ·mol－1。在相同温度和压强下，向密闭容器中通入2 mol SO2和1 mol O2，达到平衡时，放出热量为Q1，向另一个体积相同的容器中通入1 mol SO2、0.5 mol O2 和1 mol SO3，达到平衡时放出热量为Q2，则下列关系正确的是
[? ]
A．Q2<Q1<197 kJ·mol－1
B．Q2＝Q1＝197 kJ·mol－1
C．Q1<Q2<197 kJ·mol－1
D．Q2＝Q1<197 kJ·mol－1
参考答案：A
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 氯化硫酰(SO2Cl2)是一种氯化剂，遇水可生成硫酸和氯化氢。干燥的二氧化硫和氯气在活性炭催化剂存在下反应生成氯化硫酰：SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2(l)，在某密闭容器中加入16. 20g氯化硫酰，达到平衡时容器中含SO2 7.616 g。反应后将平衡混合物溶于足量的BaCl2溶液中，则最终生成沉淀的质量
[? ]
A．无法计算
B．等于27.73 g
C．等于0. 233 g
D．等于27. 96 g
参考答案：D
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 某温度下，容积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：
X(g) + Y(g) 2Z(g) + W(s)?△H>0，下列叙述正确的是
A．加入少量W，逆反应速率增大
B．当容器中气体压强不变时，反应达到平衡
C．使用高效催化剂，X的转化率增大
D．升高温度，平衡正向移动
参考答案：D
本题解析：A错误，加入固体的量不会影响反应速率。
B错误，该反应中气体反应物系数之和与生成物系数之和相等，压强不论是否平衡都不发生改变，所以不能用于平衡判断。
C错误，催化剂只同等程度改变反应速率，不改变反应程度，不影响平衡移动方向。
D正确，该反应的正反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动。
本题难度：简单
5、计算题 （8分） 一定温度下，将2mol SO2气体和1mol O2气体通过一密闭容器中，发生如下反应：2SO2(g)+O2 (g) 2SO3(g)。请填写下列空白：
若容器体积固定为2L，反应1min时测得剩余1.2mol SO2，SO3的浓度为0.4mol/L。
①1min内，O2的平均反应速率为 __________ ；
②若反应经2min达到平衡，平衡时SO3的浓度_ _0.8mol/L(填“大于”、“等于”或“小于”)；
③改变起始物质加入的量，欲使反应达到平衡时SO3的物质的量分数与原平衡相等，起始加入的三种物质SO2、O2 、SO3的物质的量a、b、c之间应满足的关系式_______；_______。
参考答案：（1）0.2 mol·L―1·min―1 (2分)?（2）小于(2分)?
（3）a+c="2?" (2分)? b+ c/2="1?" (2分)
本题解析：略
本题难度：一般
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