高考化学知识点整理《反应速率与平衡的有关计算》高频试题巩固（2019年最新版） - 高考化学题库

高考化学知识点整理《反应速率与平衡的有关计算》高频试题巩固（2019年最新版）(二)

2020-08-13 04:49:38 【大中小】

1、填空题（9分）在一定温度下, 把2molN2和6molH2通入体积不变的容器中。容器中发生以下反应: N2（g） + 3H2（g）2NH3（g），△H= —QKJ/mol。若反应达平衡后, 测得混合气体为7mol。据此回答下列问题：
保持上述反应温度不变, 设a．b．c分别代表起始加入的N2．H2和NH3的物质的量。如果反应达平衡后混合气体中各物质的百分含量仍与上述平衡时完全相同, 那么：
（1）若a = 1．c =" 2," 则b =?。在此情况下, 反应起始时将向?方向进行（填“正”或“逆”）。
（2）若需规定起始时反应向逆方向进行，则c的范围是?。

参考答案：（1）3 ，?逆，
（2）1＜c≤4

本题解析：? N2（g） + 3H2（g）2NH3（g）
起始（mol） 2? 6
转化（mol） x? 3x? 2x
平衡（mol）2-x? 6-3x? 2x
8-2x=7，x=0.5mol。
（1）? N2（g） + 3H2（g）2NH3（g）
平衡（mol）? 1.5? 4.5? 1
某时刻（mol）1? b ?2
根据以上数据知b=3，因为反应物的量小于平衡量，说明反应向逆反应进行。
（2）向逆向移动，则氨气的量必须大于平衡量1mol，同时不能高于最大值4mol，范围是1＜c≤4。
点评：利用三行式可以快速解决化学平衡计算。

本题难度：一般

2、填空题 (14分)FeCl3在选修四中出现的次数较多，可见其重要性.
（1）在演示催化剂对化学反应速率的影响实验中，向H2O2溶液中分别滴入FeCl3溶液和CuSO4溶液，催化效果更好的是________ (1分),画出无催化剂和有催化剂的能量-反应进程对比图，并作必要的文字注明(3分)
（2）在演示增加反应物浓度对化学平衡的影响实验中，稀FeCl3溶液与稀KSCN溶液混合，溶液呈较浅血红色。将该浅血红色分成两等份，分别加入同浓度的FeCl3溶液和稀KSCN溶液，红色变得更深的是________(1分), 从化学平衡常数的角度加以分析(3分)（温度不变，假设后加入的FeCl3溶液和稀KSCN溶液都是各自起始浓度的10倍）(3分)
（3）分别取若干毫升稀FeCl3溶液与稀KSCN溶液混合，溶液呈较浅血红色。限用FeCl3、KSCN、 KCl三种化学药品，为证明FeCl3溶液与KSCN溶液的反应是一个可逆反应，至少还要进行（?）次实验。
A．1
B．2
C．3
D．4

（4）实验室配制和保存FeCl3溶液，要向其中加入________,防止其水解变质。
（5）0.1mol·L-1 FeCl3溶液中的c(Fe3+) 比0.1mol·L-1 (NH4)Fe(SO4)2溶液中的c(Fe3+)______.

参考答案：（1）FeCl3溶液(1分)；
（两条线各1分，文字注明1分，共3分）
（2）KSCN溶液(1分)；分析略（平衡常数表达式1分，指出平衡常数不变1分，数字分析1分，共3分）
（3）B (2分)?（4）盐酸 (2分)?（5）小 (2分)

本题解析：（1）根据实验选项可判断，氯化铁溶液的催化效果更好。催化剂能降低反应的活化能，但不能改变反应热，所以图像为
。
（2）根据反应的平衡常数表达式可知，KSCN溶液的浓度对平衡的影响更大，所以红色变得更深的是使KSCN溶液。
（3）要证明FeCl3溶液与KSCN溶液的反应是一个可逆反应，则可以通过增大FeCl3或KSCN浓度进行对照实验，比较溶液颜色变化从而证明改变反应物浓度能影响以及如何影响化学平衡，因此至少需要2次实验。
（4）氯化铁水解显酸性，所以为了防止水解需要加入盐酸。
（5）NH4＋水解显酸性，所以可以抑制铁离子的水解，因此铁离子的浓度较大。

本题难度：简单

3、选择题下列事实中不能用勒夏特列原理来解释的是
A．向H2S水溶液中加入NaOH固体有利于S2－增多
B．鼓入过量空气有利于SO2转化为SO3
C．高压对合成氨有利
D．500 ℃左右比室温更有利于氨的合成

参考答案：D

本题解析： D、合成氨的反应是一个放热反应，升高温度反应逆向进行，不利于氨的合成，错误。

本题难度：一般

4、填空题（6分）由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用，引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。
（1）在250C、101KPa时，3.2克甲醇（CH30H）完全燃烧生成CO2和液态水时放热72.576kJ，则能表示甲醇燃烧的热化学方程式为___________________。
（2）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为2 L的密闭容器中，充入2mol CO2和6mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) △H＝—49kJ/mol，测得CO2和H2O (g)的浓度随时间变化如图所示。

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝__________mol/(L·min)。
②下列措施中能使n(H2O)／n(CO2)增大的是________。
A．升高温度? B．再充入3mol H2
C．将CH3OH (g)从体系中分离? D．充入He(g)，使体系压强增大

参考答案：（6分）（1）CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.76kJ·mol-1
（2）①0.225 mol/(L·min)。②B C?（每空2分）

本题解析：略

本题难度：简单

5、填空题（17分）氨的合成原理为：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）；△H= —92．4 KJ·mol—1。现在500℃、20 MPa时，将N2、H2置于一个容积为2 L的密闭容器中发生反应，反应过程中各物质的物质的量变化如图。

回答下列问题：
（1）10 min内以NH3表示的平均反应速率?；
（2）在10 ~20 min内：NH3浓度变化的原因可能是?；
A．加了催化剂
B．缩小容器体积
C．降低温度
D．增加NH3物质的量

（3）第1次平衡的时间范围为：?，第2次平衡的时间范围为：?，
第1次平衡：平衡常数K1 = ?（带数据的表达式），第2次平衡时NH3的体积分数?；
（4）在反应进行至25 min时：
①曲线发生变化的原因：??
②达第二次平衡时，新平衡的平衡常数K2??K1（填“大于”、“等于”、“小于”）；
（5）在25~40 min时，计算合成氨过程中的反应热△H= ?。
（6）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生下列反应：
N2（g） + 3H2O（1）

?2NH3（g） +

O2（g）?；△H =" a" kJ·mol—1
进一步研究NH3生成量与温度的关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表：

T/K	303	313	323
NH3生成量/（10-6mol）	4．8	5．9	6．0

①此合成反应的a?0；ΔS?0，（填“＞”、“＜”或“＝”）
②已知：N2（g） + 3H2（g）

2NH3（g）? ΔH= －92 ．4kJ·mol—1
2H2（g） + O2（g） = 2H2O（l） = －571．6kJ·mol—1
则常温下氮气与水反应生成氨气与氧气的热化学方程式为：?

参考答案：（17分）（1）v = 0.005 mol·L-1 ·min-1?；（1分）?（2）AB（1分）
（3）20~25 min?（1分）? 35~40 min?（1分）
K =（0.15）2 0.125×（0.075）3?（带数据的表达式），（1分） 45．5 %?；（1分）
（4）①移走0．1 mol NH3，（2分）②等于（1分）
（5）△H= —2．31 KJ·mol-1。（2分）?（6）?①＞、＞?（各1分）
②2N2（g） + 6H2O（1） = 4NH3（g） + 3O2（g） ΔH="+1530" kJ·mol-1 （2分）或
N2（g） + 3H2O（1） = 2NH3（g） + O2（g） ΔH="+765" kJ·mol-1 （2分）

本题解析：（1）根据图像可知，10min时氨气的物质的量是0.1mol，浓度是0.05mol/L，所以其反应速率是0.05mol/L÷10min＝ 0.005 mol·L-1 ·min-1。
（2）根据图像可知，在10 ~20 min内氨气的生成速率增大，再20min时反应达到平衡状态，所以改变的条件应该是使用了催化剂会缩小了容器容积，答案选AB。
（3）反应进行到25min是物质的浓度又方式变化，所以第1次平衡的时间范围为20~25 min；同样根据图像可知，第2次平衡的时间范围为35~40 min；第1次平衡时氨气、氮气和氢气的浓度分别是（mol/L）0.15、0.125和0.075，所以K =（0.15）2 0.125×（0.075）3；第2次平衡时氨气、氮气和氢气的物质的量分别是（mol）0.25、0.225、0.075，所以氨气的体积分数是。
（4）①根据图像可知，25min是氨气的物质的量降低到0.2mol，而氮气和氢气的物质的量逐渐减小，所以改变的条件是移走0.1 mol NH3。
②温度不变，所以平衡常数是不变的。
（5）感觉图像可知，在25~40 min时，又生成0.05mol氨气，所以放出的热量是0.05mol×92.4kJ/mol÷2＝2.31kJ。
（6）①根据表中数据可知，随着温度的升高，氨气的物质的量逐渐增加，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，因此正反应是吸热反应；根据方程式可知，气体的分子数增加，所以熵值是增加的。
②根据盖斯定律可知，该反应的热化学方程式是2N2（g） + 6H2O（1） = 4NH3（g） + 3O2（g），所以反应热△H＝－92 ．4kJ·mol—1×2＋3×571．6kJ·mol—1＝+1530 kJ·mol-1。

本题难度：一般

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