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化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡模擬題目
專題九 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡
班級： 姓名： 學(xué)習(xí)時間：
【課前自主復(fù)習(xí)與思考】
1．閱讀并思考《創(chuàng)新設(shè)計》相關(guān)內(nèi)容。
2．有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡常數(shù)的計算及其方法（三段式）。
3．外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的影響及有關(guān)圖像問題。
【結(jié)合自主復(fù)習(xí)內(nèi)容思考如下問題】
1．NO、CO都是汽車尾氣中的有害物質(zhì)，直接排放易造成大氣污染。為了消除污染，保護(hù)環(huán)境，科學(xué)家們正試圖在汽車尾氣排放管里填裝特殊催化劑，使其發(fā)生反應(yīng).
2. CO(g)＋2 NO(g) 2 CO2(g)＋N2(g) ΔH＜0，下列有關(guān)說法不正確的是
A．使用催化劑可以加快反應(yīng)速率 B．改變壓強(qiáng)對反應(yīng)速率無影響
C．增大壓強(qiáng)可以加快反應(yīng)速率 D．升高溫度反應(yīng)速率加快
2．（2009安徽理綜）汽車尾氣凈化中的一個反應(yīng)如下：NO(g)＋CO(g) N2(g)＋CO2(g) ΔH＝－373.4 kJmol－1
在恒容的密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變某一條件，下列示意圖正確的是
【考綱點(diǎn)撥】
1．了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和平均反應(yīng)速率的定量表示方法。
2．了解溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑等影響化學(xué)反應(yīng)速率的一般規(guī)律。
3．認(rèn)識催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。
4．了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。能用焓變和熵變說明簡單化學(xué)反應(yīng)的方向。
5．認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。
【自主研究例題】
1．一定溫度下，在恒容容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：X(g)＋3 Y(g) 2 Z(g)，若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、0.04 molL－1（c1、c2均不為零），反應(yīng)經(jīng)4 min達(dá)到平衡，平衡時X、Y、Z的濃度分別為0.1 molL－1、0.3 molL－1、0.08 molL－1，則下列判斷不正確的是（ ）
A．c1∶c2＝1∶3
B．從反應(yīng)開始至平衡時間內(nèi)，Z的平均生成速率v(Z)＝0.01 molL－1min－1
C．從反應(yīng)開始至平衡時間內(nèi)，Y的平均消耗速率v(Y)＝0.015 molL－1min－1
D．達(dá)到平衡時，X、Y的轉(zhuǎn)化率之比為1∶3
2．在一體積可變的密閉容器中，加入一定量的X、Y，發(fā)生反應(yīng)m X(g) n Y(g) ΔH＝Q kJ/mol。反應(yīng)達(dá)到平衡時，Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積的關(guān)系如表所示：
1 2 3
100 1.00 .075 0.53
200 1.20 0.90 0.63
300 1.30 1.00 0.70
下列說法正確的是
A．m＞n
B．Q＜0
C．溫度不變，壓強(qiáng)增大，Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少
D．體積不變，溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動
我思我疑：
【高考鏈接】
【例1】（2010上海卷。17）據(jù)報道，在300℃、70MPa下由二氧化碳和氫氣合成乙醇已成為現(xiàn)實(shí)。
2CO2(g)＋6H2(g) CH3CH2OH(g)＋3H2O(g) 下列敘述錯誤的是
A．使用Cu-Zn-Fe催化劑可大大提高生產(chǎn)效率
B．反應(yīng)需在300℃進(jìn)行可推測該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
C．充入大量CO2氣體可提高H2的轉(zhuǎn)化率
D．從平衡混合氣體中分離出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率
【例2】（2010天津卷。6）下列各表述與示意圖一致的是
A．圖①表示25℃時，用0.1 molL－1鹽酸滴定20 mL 0.1 molL－1 NaOH溶液，溶液的pH隨加入酸體積的變化
B．圖②中曲線表示反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)；ΔH＜0 正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化
C．圖③表示10 mL 0.01 molL－1 KMnO4酸性溶液與過量的0.1 molL－1 H2C2O4溶液混合時，n(Mn2＋)隨時間的變化
D．圖④中a、b曲線分別表示反應(yīng)CH2＝CH2(g)＋H2(g)→CH3CH3(g)；ΔH＜0使用和未使用催化劑時，反應(yīng)過程中的能量變化
【例3】（2010天津卷.10）二甲醚是一種重要的清潔燃料，也可替代氟利昂作制冷劑等，對臭氧層無破壞作用。工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物（水煤氣）合成二甲醚。
請回答下列問題：
⑴ 煤的氣化的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為：___________________________。
⑵ 煤的氣化過程中產(chǎn)生的有害氣體H2S用Na2CO3溶液吸收，生成兩種酸式鹽，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：________________________________________。
⑶ 利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下：
�、� 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)；ΔH ＝ －90.8 kJmol－1
�、� 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)；ΔH＝ －23.5 kJmol－1
�、� CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)；ΔH＝ －41.3 kJmol－1
總反應(yīng)：3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2 (g)的ΔH＝ ___________；
一定條件下的密閉容器中，該總反應(yīng)達(dá)到平衡，要提高CO的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是__________（填字母代號）。
a．高溫高壓 b．加入催化劑 c．減少CO2的濃度
d．增加CO的濃度 e．分離出二甲醚
⑷ 已知反應(yīng)②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)某溫度下的平衡常數(shù)為400 。此溫度下，在密閉容器中加入CH3OH ，反應(yīng)到某時刻測得各組分的濃度如下：
物質(zhì) CH3OH CH3OCH3 H2O
濃度/（molL－1） 0.44 0.6 0.6
�、� 比較此時正、逆反應(yīng)速率的大小：v正 ______ v逆 （填“>”、“<”或“＝”)。
�、� 若加入CH3OH后，經(jīng)10 min反應(yīng)達(dá)到平衡，此時c(CH3OH) ＝ _________；該時間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH) ＝ __________。
【例4】（2010上海卷.25）接觸法制硫酸工藝中，其主反應(yīng)在450℃并有催化劑存在下進(jìn)行：
2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)＋190kJ
�、旁摲磻�(yīng)所用的催化劑是 （填寫化合物名稱），該反應(yīng)450℃時的平衡常數(shù) 500℃時的平衡常數(shù)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
�、圃摕峄瘜W(xué)反應(yīng)方程式的意義是 。
�、窍铝忻枋鲋型ㄍㄕf明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是
a．v(O2)正＝2v(SO3)逆
b．容器中氣體的平均分子量不隨時間而變化
c．容器中氣體的密度不隨時間而變化
d．容器中氣體的分子總數(shù)不隨時間而變化
�、仍谝粋�固定容積為5L的密閉容器中充入0.20 mol SO2和0.10molSO2，半分鐘后達(dá)到平衡，測得容器中含SO30.18mol，則v(O2)= molL－1min－1：若繼續(xù)通入0.20mol SO2和0.10mol O2，則平衡 移動（填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向” 或“不”），再次達(dá)到平衡后， mol＜n(SO3)＜ mol。
【歸納與思考】
【自主檢測】
1．（2010福建卷.12）化合物Bilirubin在一定波長的光照射下發(fā)生分解反應(yīng)，反應(yīng)物嘗試隨反應(yīng)時間變化如右圖所示，計算反應(yīng)4~8 min間的平均反應(yīng)速率和推測反應(yīng)16 min 反應(yīng)物的濃度，結(jié)果應(yīng)是
A．2.5 μmolL－1min－1和2.0 μmolL－1
B．2.5 μmolL－1min－1和2.0 μmolL－1
C．3.0 μmolL－1min－1和3.0 μmolL－1
D．5.0 μmolL－1min－1和3.0 μmolL－1
2．（2010四川理綜卷.13）反應(yīng)aM(g)+bN(g) cP(g)+dQ(g)達(dá)到平衡時。M的體積分?jǐn)?shù)y(M)與反應(yīng)條件的關(guān)系如圖所示。其中：Z表示反應(yīng)開始時N的物質(zhì)的量與M的物質(zhì)的量之比。下列說法正確的是
A．同溫同壓Z時，加入催化劑，平衡時Q的體積分?jǐn)?shù)增加
B．同壓同Z時，升高溫度，平衡時Q的體積分?jǐn)?shù)增加
C．同溫同Z時，增加壓強(qiáng)，平衡時Q的體積分?jǐn)?shù)增加
D．同溫同壓時，增加Z，平衡時Q的體積分?jǐn)?shù)增加。
3．（2010江蘇卷.14）在溫度、容積相同的3個密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測得反應(yīng)達(dá)到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下（已知N2(g)＋3H2(g)===2 NH3(g)
ΔH＝－92.4 kJmol－1）
容器 甲 乙 丙
反應(yīng)物投入量 1mol N2、3mol H2 2mol NH3 4mol NH3
NH3的濃度（molL－1） c1 c2 c3
反應(yīng)的能量變化 放出akJ 吸收bkJ 吸收ckJ
體系壓強(qiáng)（Pa） p1 p2 p3
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率 α1 α2 α3
下列說法正確的是
A．2c1＞c3 B．a(chǎn)＋b＝92.4 C．2p2＜p3 D．α1＋α3＜1
4．對于固定體積的密閉容器中進(jìn)行的氣體反應(yīng)A(g)＋B(g) C(s)＋2 D(g)，可以說明在恒溫下已達(dá)到平衡狀態(tài)的是
①反應(yīng)容器中壓強(qiáng)不隨時間的變化而變化 ②A氣體和B氣體的生成速率相等 ③混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不隨時間的變化而變化 ④反應(yīng)混合氣體的密度不隨時間變化而變化
A．③④ B．②③ C．①③ D．①④
5．（09寧夏卷.13）在一定溫度下，反應(yīng)1/2H2(g)+ 1/2X2(g) HX(g)的平衡常數(shù)
為10。若將1.0mol的HX(g)通入體積為1.0L的密閉容器中，在該溫度時HX(g)的最大分解率接近于 ( )
A．5% B．17% C．25% D．33%
6．已知某化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝ ，在不同的溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)如表所示
t ℃ 700 800 830 1000 1200
K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38
下列有關(guān)敘述不正確的是（ ）
A．該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)
B．上述反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)
C．如果在一定體積的密閉容器中加入CO2和H2各1 mol，5 min后溫度升高到830 ℃，如果此時測得CO2為0.4 mol，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
D．某溫度下，如果平衡常數(shù)符合下列關(guān)系式： ＝ ，由此時的溫度為1000℃
7．（2010全國卷1）27.（15分）在溶液中，反應(yīng)A+2B C分別在三種不同實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行，它們的起始濃度均為c(A)＝0.100mol/L、c(B)＝0.200mol/L及c(C)＝0mol/L。反應(yīng)物A的濃度隨時間的變化如下圖所示。
請回答下列問題：
⑴與①比較，②和③分別僅改變一種反應(yīng)條件。所改變的條件和判斷的理由是：
�、赺______________；
�、踎______________；
�、茖�(shí)驗(yàn)②平衡時B的轉(zhuǎn)化率為_________；實(shí)驗(yàn)③平衡時C的濃度為____________；
⑶該反應(yīng)的△H _________0，判斷其理由是__________________________________；
⑷該反應(yīng)進(jìn)行到4.0min時的平均反應(yīng)速度率：
實(shí)驗(yàn)②：vB＝__________________________________；
實(shí)驗(yàn)③：vC＝__________________________________。
8．（2010廣東理綜卷.31）硼酸（H3BO3）在食品、醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
�、耪埻瓿葿2H6氣體與水反應(yīng)的化學(xué)方程式：B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +________。
�、圃谄渌麠l件相同時，反應(yīng)H3BO3 +3CH3OH B(OCH3)3 +3H2O中，H3BO 3的轉(zhuǎn)化率（α）在不同溫度下隨反應(yīng)時間（t）的變化見圖12，由此圖可得出：
①溫度對應(yīng)該反應(yīng)的反應(yīng)速率和平衡移動的影響是____ 。
�、谠摲磻�(yīng)的 _____0(填“<”、“=”或“>”)。
�、荋3BO 3溶液中存在如下反應(yīng)：
H3BO 3（aq）+H2O（l） [B(OH)4]－(aq)+H＋(aq)已知0.70 molL－1 H3BO 3溶液中，上述反應(yīng)于298K達(dá)到平衡時，c平衡（H+）=2. 0 × 10－5molL－1，c平衡（H3BO 3）≈c起始（H3BO 3），水的電離可忽略不計，求此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K（H2O的平衡濃度不列入K的表達(dá)式中，計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
9．（2010山東卷.28）硫－碘循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應(yīng)：
�、� SO2＋2H2O＋I(xiàn)2===H2SO4＋2HI
�、� 2HI H2＋I(xiàn)2
Ⅲ 2H2SO4===2SO2＋O2＋2H2O
�、欧治錾鲜龇磻�(yīng)，下列判斷正確的是 。
a．反應(yīng)Ⅲ易在常 溫下進(jìn)行
b．反應(yīng)Ⅰ中SO2氧化性比HI強(qiáng)
c．循環(huán)過程中需補(bǔ)充H2O
d．循環(huán)過程中產(chǎn)生1mol O2的同時產(chǎn)生1mol H2
�、埔欢囟认拢�1L密閉容器中加入1mol HI(g)，發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，H2物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示。
0~2 min內(nèi)的平均放映速率v(HI)＝ 。該溫度下，H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常數(shù)K＝ 。
相同溫度下，若開始加入HI(g)的物質(zhì)的量是原來2倍，則 是原來的2倍。
a．平衡常數(shù) b．HI的平衡濃度
c．達(dá)到平衡的時間 d．平衡時H2的體積分?jǐn)?shù)
⑶實(shí)驗(yàn)室用Zn和稀硫酸制H2，反應(yīng)時溶液中水的電離平衡 移動（填“向左”、“向右”或者“不”）；若加入少量下列試劑中的 ，產(chǎn)生H2的速率將增大。
a．NaNO3 b．CuSO4 c．Na2SO4 d．NaHSO3
⑷以H2為燃料可制成氫氧燃料電池。
已知 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) △H＝－572KJmol－1
某氫氧燃料電池釋放228.8 kJ電能時，生成1mol液態(tài)水，該電池的能量轉(zhuǎn)化率為 。
10．氮是球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。請回答下列問題：
⑴用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH4(g)＋4 NO2(g)===4 NO(g)＋CO2(g)＋2 H2O(g) ΔH1＝－574 kJmol－1
CH4(g)＋4 NO(g)===2 N2(g)＋CO2(g)＋2 H2O(g) ΔH2
若1 molCH4把NO2還原成N2，整個過程中放出的熱量為867 kJ，則ΔH2＝ 。
⑵工業(yè)合成氨氣需要的條件非常高但產(chǎn)量低，一些科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷（能傳遞H＋）實(shí)現(xiàn)氨的電化學(xué)合成，從而大大提高了氮?dú)夂蜌錃獾霓D(zhuǎn)化率。電化學(xué)合成氨過程的總反應(yīng)式為： N2＋3 H2 2 NH3，則在電化學(xué)合成氨的過程中，陰極反應(yīng)式為 。
⑶在一定條件下，將1 mol N2與3 mol H2混合于一個10 L密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到平衡時，A點(diǎn)混合氣體中氨占25%，試回答：
①N2的轉(zhuǎn)化率為 ；
②圖中在狀態(tài)A時，平衡常數(shù)KA （填寫代
入數(shù)值的表達(dá)式）；當(dāng)溫度由T1變化到T2時，KA KB（填
“＞”、“＜”或“＝”）。
�、墼谌莘e固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，各物質(zhì)的濃度如表所示：
c(N2) c(H2) c(NH3)
0 0.6 1.8 0
3 0.52 x 0.16
6 0.36 1.08 0.48
9 0.36 1.08 0.48
反應(yīng)從0 min到3 min之間，H2的反應(yīng)速率為 ；反應(yīng)在3 min時，條件發(fā)生了改變，改變物條件可能是 （填序號）。
a．使用催化劑 b．降低溫度 c．增加H2的濃度
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