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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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高考化学必考知识点《反应速率与平衡的有关计算》典型例题(四)
2021-02-18 04:31:02 【

1、选择题  图中C%表示某反应物在体系中的百分含量,v表示反应速率,p表示压强,t表示反应时间,图(A)为温度一定时压强与反应速率的关系曲线;图(B)为压强一定时,在不同时间C%与温度的关系曲线。同时符合以下两个图像的反应是(? )

A.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)? △H= -808.7 kJ/mol
B.N2O3(g)NO2(g)+NO(g)? △H= +41.8 kJ/mol
C.3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(l)+NO(g)? △H= -261.3 kJ/mol
D.CO2(g)+C(s)2CO(g)? △H= +171.4kJ/mol


参考答案:A


本题解析:略


本题难度:简单



2、选择题  恒温下,容积均为2L的密闭容器M、N中,分别有以下列两种起始投料建立的可逆反应3A(g)+2B(g) 2C(g)+xD(s)的化学平衡状态,相关数据如下:M:3 mol A 、2 mol B;2 min达平衡,生成D 1.2 mol,测得从反应开始到平衡C的速率为0.3 mol·(L·min)-1。N:2 mol C 、y mol D;达平衡时c(A)="0.6" mol·L-1。下列推断的结论中不正确的是
A.x=2? B.平衡时M中c(A)>0.6 mol/L?
C.y≥2? D.M、N达到平衡时容器中各物质浓度相等


参考答案:B


本题解析:解:A从反应开始到平衡,C的速率为0.3mol/(L?min),则△n(C)=0.3mol/(L?min)×2min×2L=1.2mol,物质的量之比等于化学计量数之比,所以2:x=1.2mol:1.2mol,解得x=2,故A正确;B从反应开始到平衡,C的速率为0.3mol/(L?min),所以△c(C)=0.3mol/(L?min)×2min=0.6mol/L,浓度变化量之比等于化学计量数之比,所以△c(A)=3/2△c(C)=3/2×0.6mol/L=0.9mol/L,所以平衡时c(A)=1.5mol/L-0.9mol/L=0.6mol/L,故B不正确;C由B中计算可知M中A的平衡浓度为0.6mol/L,所以M、N是等效平衡,则按化学计量数转化到左边满足n(A)=3mol,n(B)=2mol,恰好转化时y=3mol×2/3=2mol,由于D为固体,故y≥2,故C正确;D由C中分析可知y≥2,故D正确;故选B。


本题难度:一般



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  在2A+B3C+4D中,表示该反应速率最快的是
[? ]
A.υ(A) = 0.5mol/(L·s)
B.υ(B) = 0.3 mol/(L·s)
C.υ(C) = 0.8mol/(L·s)
D.υ(D) = 1 mol/(L·s)


参考答案:B


本题解析:


本题难度:简单



5、填空题  在80℃时,将0.4mol的四氧化二氮气体充入2L已抽空的固定容积的密闭容器中,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:反应进行至100s后将反应混合物的温度降低,发现气体的颜色变浅.
时间(s)
C(mol/L)
0
20
40
60
80
100
C(N2O4)
0.20
a
0.10
c
d
e
C(NO2)
0.00
0.12
b
0.22
0.22
0.22

(1)该反应的化学方程式为______,表中b______c(填“<”、“=”、“>”).
(2)20s时,N2O4的浓度为______mol/L,0~20s内N2O4的平均反应速率为______.
(3)该反应的平衡常数表达式K=______,在80℃时该反应的平衡常数K值为______(保留2位小数).
(4)在其他条件相同时,该反应的K值越大,表明建立平衡时______.A、N2O4的转化率越高B、NO2的产量越大C、N2O4与NO2的浓度之比越大D、正反应进行的程度越大.


参考答案:(1)将0.4mol的四氧化二氮气体充入2L已抽空的固定容积的密闭容器中,反应的化学方程式为:N2O4?2NO2,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:反应进行至100s后将反应混合物的温度降低,发现气体的颜色变浅,说明反应逆向进行,逆向是放热反应,正向是吸热反应;依据化学平衡三段式列式计算分析判断;进行到40S和进行到60S时;
N2O4?2NO2
起始量(mol) 0.4 0
变化量(mol) 0.2 0.4
40S末(mol) 0.2 0.4
得到b=0.2mol/L;
进行到60S和进行到60S时;
N2O4?2NO2
起始量(mol) 0.4 0
变化量(mol) 0.22 0.44
60S末(mol) 0.18 0.44
c=0.18mol/L
计算比较得到,b>c;
故答案为:N2O4?2NO2;>;
(2)进行到20S;
N2O4?2NO2
起始量(mol) 0.4 0
变化量(mol) 0.12 0.24
20S末(mol) 0.28 0.24
20s时,N2O4的浓度=0.28mol2L=0.14mol/L;
0~20s内N2O4的平均反应速率=0.12mol2L20s=0.003mol/L?s;
故答案为:0.14;0.003mol/L?s;
(3)N2O4?2NO2,平衡常数K=c2(NO2)c(N2O4);
80°C平衡状态和60S是相同平衡状态,平衡浓度c(NO2)=0.22mol/L,c(N2O4)=0.09mol/L;
平衡常数K=c2(NO2)c(N2O4)=0.2220.09=0.54mol/L;
故答案为:c2(NO2)c(N2O4);0.54;
(4)反应进行至100s后将反应混合物的温度降低,发现气体的颜色变浅,说明反应逆向进行,逆向是放热反应,正向是吸热反应;该反应的K值越大,说明平衡正向进行,是温度降低的原因;
A、平衡正向进行N2O4的转化率越高,故A正确;
B、平衡正向进行NO2的产量越大,故B正确;
C、依据上述计算分析平衡正向进行,N2O4与NO2的浓度之比越小,故C错误;
D、该反应的K值越大,说明平衡正向进行,正反应进行的程度越大,故D正确;
故答案为:ABD.


本题解析:


本题难度:简单



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