2022屆高考化學二輪復習專題突破練09化學反應速率與化學平衡(B)試題附參考答案

1、PAGE PAGE 5專題突破練九化學反應速率與化學平衡(B)一、選擇題1.(2021廣東四校聯(lián)考)已知T1溫度下:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-m kJmol-1。在2 L密閉容器中通入3 mol H2和1 mol N2,測得不同溫度下,NH3的產率隨時間變化如圖所示。下列有關說法正確的是()A.H0,T2T1B.達到平衡時,T1溫度對應反應放出熱量為m kJC.平衡時,保持容器容積不變,通入氬氣平衡正向移動D.平衡常數(shù),Ka0B.延長W點的反應時間可提高CO2的轉化率C.相同條件下催化劑中Mg的含量越高催化效率越高D.使用合適的催化劑可以提高CO2的轉化率3.(雙選)(202

2、1山東臨沂聯(lián)考)利用現(xiàn)代傳感技術探究壓強對 2NO2(g)N2O4(g)平衡移動的影響。在恒定溫度和標準壓強條件下,往針筒中充入一定體積的 NO2氣體后密封并保持活塞位置不變。分別在t1、t2時迅速移動活塞后并保持活塞位置不變,測量針筒內氣體壓強變化如圖所示。下列分析中不正確的是()A.t1時移動活塞,使容器容積增大B.在B、E 兩點,對應的正反應速率:v(B)v(E)C.圖中除A、C、F點外,其他點均為平衡狀態(tài)D.在E、F、H 三點中,H點的氣體平均相對分子質量最大二、非選擇題4.(2021湖南湘豫名校聯(lián)考)汽車尾氣中氮氧化物的排放與霧霾天氣的產生密切相關,對其進行無害化處理是化學工作者研究

3、的重要課題。(1)利用反應2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)H”“T2,試說明理由 。.用催化劑Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氫合成乙烯的過程中,還會生成CH4、C3H6、C4H8等副產物,若在催化劑中添加Na、K、Cu助劑后(助劑也起催化作用)可改變反應的選擇性(選擇性指的是轉化的CO2中生成C2H4的百分比)。在其他條件相同時,添加不同助劑,經過相同時間后測得CO2轉化率和各產物的物質的量分數(shù)如下表:助劑CO2轉化率(%)各產物在所有產物中的占比(%)C2H4C3H6其他Na42.535.939.624.5K27.275.622.81.6Cu9.880.712

4、.56.8(4)欲提高單位時間內乙烯的產量,在Fe3(CO)12/ZSM-5中添加助劑效果最好;加入助劑能提高單位時間內乙烯產量的根本原因是 。PAGE PAGE 9專題突破練九化學反應速率與化學平衡(B)1.D解析 根據(jù)圖中曲線T2時先達到平衡知,T1T2,升高溫度平衡逆向移動, H0,A項錯誤。反應是可逆反應,轉化率達不到100%,達到平衡時,T1對應反應放出熱量小于m kJ,B項錯誤。平衡時,通入氬氣容器中壓強增大,但是反應物和生成物的分壓不變,平衡不移動,C項錯誤。升高溫度平衡逆向移動,化學平衡常數(shù)減小,所以KaKb,化學平衡常數(shù)只與溫度有關,溫度不變化學平衡常數(shù)不變,b、c溫度相等化

5、學平衡常數(shù)相等,故KaKc,D項正確。2.D解析 據(jù)題圖可知使用不同催化劑時,在360 左右、相同時間內CO2的轉化率相同,說明該溫度下,三種催化劑條件下反應都達到了平衡,繼續(xù)升高溫度,CO2的轉化率減小,說明平衡逆向移動,則正反應為放熱反應,Hv(E),B項錯誤。由圖可知,除A、C、F點外,G點也沒有達到平衡,C項錯誤。由質量守恒定律可知,E、F、H三點中氣體的質量相同,由圖可知,t2時移動活塞,針筒內氣體壓強迅速增大,說明針筒的容積減小,增大壓強,平衡向正反應方向移動,混合氣體的物質的量減小,則E、F、H 三點中,H點氣體的物質的量最小,平均相對分子質量最大,D項正確。4.答案 (1)m1

6、m2m3溫度較高時,溫度變化對平衡移動的影響大于濃度變化對平衡移動的影響(2)-621.9 kJmol-1一(3)160BC解析 (1)m=,增大NO的量,平衡向正反應方向移動,可增大CO的轉化率,則投料比m1、m2、m3從大到小的順序為m1m2m3;隨著溫度的升高,不同投料比下CO平衡轉化率趨于相近的原因是溫度較高時,溫度變化對平衡移動的影響大于濃度變化對平衡移動的影響。(2)整個反應分為三個基元反應階段,.NO(g)+NO(g)(g)H=+199.2 kJmol-1;.(g)+CO(g)CO2(g)+N2O(g)H=-513.5 kJmol-1;.CO2(g)+N2O(g)+CO(g)2C

7、O2(g)+N2(g)H=-307.6 kJmol-1;由蓋斯定律可知,由+可得2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)H=+199.2 kJmol-1+(-513.5 kJmol-1)+(-307.6 kJmol-1)=-621.9 kJmol-1;由于反應所需活化能最高,則總反應速率由第一階段反應決定。(3)由圖可知,平衡時,CO的物質的量濃度為1 molL-1,CO2的物質的量濃度為4 molL-1,可列出平衡時的三段式:2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)550044421142K=32,平衡時v正=v逆,即k正c2(NO)c2(CO)=k逆c(N2)c2(

8、CO2),=K=32,M點時,CO和CO2的物質的量濃度相等,設CO濃度的減少量為x molL-1,則根據(jù)化學方程式的化學計量數(shù)可知,5-x=x,解得x=2.5,可列出M點時的三段式:2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)55002.52.52.51.252.52.52.51.25則=32=160;由平衡時的三段式可知,反應達到平衡時,總物質的量為8 mol,則Kp=;分離出部分N2,平衡向正反應方向移動,NO的轉化率增大,但是反應速率減小,A項錯誤。恒容時,再加入5 mol NO,5 mol CO,相當于增大壓強,反應速率增大,平衡向正反應方向移動,能提高NO的轉化率,B項正確

9、。壓縮容器容積增大壓強,反應速率增大,平衡向正反應方向移動,能提高NO的轉化率,C項正確。降低溫度,平衡向正反應方向移動,能提高NO的轉化率,但是反應速率減小,D項錯誤。5.答案 (1)吸熱N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92 kJmol-1(2)(3)不能,因為溫度不同,催化劑的活性不同,對反應速率造成的影響不同(4)K助劑K降低了生成乙烯的反應所需要的活化能,增大乙烯生成速率而對其他副反應的速率幾乎無影響解析 .(1)NNH3的過程為脫附,由題圖可知,氨脫附后能量升高,則氨的脫附是吸熱過程,由能量圖可知, mol 和 mol HH被分解生成1 mol N和3 mol H時吸收(

10、21-17)kJ的能量、1 mol N和3 mol H生成1 mol NH3(g)時放出50 kJ的能量,則 mol 和 mol HH生成1 mol氨需要放出46 kJ的能量,可得合成氨反應的熱化學方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92 kJmol-1。(2)當平衡時,合成氨的瞬時總速率w=k1p(N2)-k2=0,則k1p(N2)=k2,得合成氨反應N2+3H22NH3的平衡常數(shù)Kp=。(3)T2溫度下反應進行到某時刻,測得容器內氣體的壓強為起始時的80%,則此時N2(g)+3H2(g)2NH3(g)2.06.001.03.02.01.03.02.0平衡時氣體總量為(1.0+3.0+2.0) mol=6.0 mol,平衡時氣體的壓強是起始時的100%=75%,合成氨是氣體體積減小的反應,隨著反應的進行,容器內壓強降低,若某時刻,容器內氣體的壓強為起始時的80%,說明反應未平衡,反應正向進行,則v正v逆。雖然反應時使用同一催化劑,都是將2.0 mol N2和6.0 mol H2通入容積為1 L的