2019-2020年高二化學(xué)寒假作業(yè)3 新人教版選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》
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1、2019-2020年高二化學(xué)寒假作業(yè)3新人教版選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》 一、選擇題(本題共7道小題) 1. 某反應(yīng)的反應(yīng)過程中能量變化如圖所示(圖中E表示正反應(yīng)的活化能,E表示逆反應(yīng)的活 12 化能).下列有關(guān)敘述正確的是() 反應(yīng)過趕 A. 該反應(yīng)為放熱反應(yīng) B. 催化劑能改變該反應(yīng)的焓變 C. 催化劑能降低該反應(yīng)的活化能 D. 逆反應(yīng)的活化能大于正反應(yīng)的活化能 2. 下列說法中正確的是() ① 活化分子間的碰撞一定能發(fā)生化學(xué)反應(yīng) ② 普通分子間的碰撞有時也能發(fā)生化學(xué)反應(yīng) ③ 活化分子比普通分子具有較高的能量 ④ 化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是原子的重新組合 ⑤ 化
2、學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成過程 ⑥ 化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是活化分子有合適取向時的有效碰撞. A. ①③④⑤B.②③⑥C.③④⑤⑥D(zhuǎn).②④⑤ 3. 用鐵片與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時,下列措施不能使氫氣生成速率加大的是() A. 加熱 B. 不用稀硫酸,改用98%的濃硫酸 C. 滴加少量CuSO溶液 4 D. 不用鐵片,改用鐵粉 4. 改變下列條件,一定能加快反應(yīng)速率的是() A.增加反應(yīng)物的量 C.加熱 B.增大壓強(qiáng) D.加酶 5. 鹽酸和khco3反應(yīng)時,能使反應(yīng)的最初速率明顯加快的是() A. 將鹽酸用量增加一倍 B. 鹽酸的濃度增加一倍,用量減
3、半 C?溫度降低到25度 D.增加KHCO3粉末的量 6. 在體積可變的密閉容器中,甲醇在濃硫酸的作用下發(fā)生如下反應(yīng): A. 2mol甲醇參加反應(yīng),放出的熱量為25kJ B. 濃硫酸在反應(yīng)中只作催化劑 C. 2u(CHOH)=u(CHOCH) 333 D. 升高溫度或增大壓強(qiáng)均可加快反應(yīng)速率 7. 向某恒容密閉容器中充入一定量C02和H2,發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+H2(g)HCOOH(g),測得平衡體系中C02的百分含量(C02%)與反應(yīng)溫度變化的關(guān)系如圖所示。 下列物理量中,a點(diǎn)大于b點(diǎn)的是①正反應(yīng)速率②逆反應(yīng)速率③HCOOH(g)的濃度④對應(yīng)溫度時的平衡常數(shù)
4、A. ①②B.①③C.②④D③④ 二、填空題(本題共3道小題) &反應(yīng)A(g)+B(g)C(g)+D(g)過程中的能量變化如圖所示,回答下列問題. (1) 該反應(yīng)是反應(yīng)(填“吸熱”、“放熱”). (2) 當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,升高溫度,A的轉(zhuǎn)化率 (填“增大”、“減小”、“不變”),原因 (3) 反應(yīng)體系中加入催化劑對反應(yīng)熱是否有影響?(填“有”、“無”),原因 是? (4) 在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E]和E2的變化是:E], E2(填“增大”、“減小”、“不變”). 9. 某同學(xué)在用稀硫酸與鋅反應(yīng)制取氫氣的實驗中,發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速
5、率.請回答下列問題: (1) 上述實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有; (2) 硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因; (3) 要加快上述實驗中氣體產(chǎn)生的速率,還可采取的措施有、(答兩種); 實驗 混合溶液 A B C D -J 4mol?L-iHSO/mL 24 30 V 1 V 2 V 3 30 V 5 飽和CuSO溶液/mL 4 0 0.5 2.5 5 V 6 20 HO/mL 2 V 7 V 8 V 9 V 10 10 0 (4) 為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響,該同學(xué)設(shè)計了如下一系列實
6、驗.將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應(yīng)瓶中,收集產(chǎn)生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需時間. ① 請完成此實驗設(shè)計,其中: V= 6 ② 該同學(xué)最后得出的結(jié)論為:當(dāng)加入少量CuS0溶液時,生成氫氣的速率會大大提高,但當(dāng) 4 加入的CuSO溶液超過一定量時,生成氫氣的速率反而會下降.請分析氫氣生成速率下降的 4 主要原因:. 10. 一定條件下,在體積為3L的密閉容器中反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)達(dá)到化 學(xué)平衡狀態(tài)。 (1)500°C時,從反應(yīng)開始到達(dá)到化學(xué)平衡,以H的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是 2 (用含圖中字母的代數(shù)式表
7、示)。 (2) 判斷該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是(填字母)。 a. v(CHOH)=2v(H) 消耗3消耗2 b. 混合氣體的密度不再改變 c. 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變 d. CO、H、CHOH的濃度均不再變化 23 (3) 300C時,將容器的容積壓縮到原來的1/2,在其他條件不變的情況下,對平衡體系產(chǎn) 生的影響是(填字母)。 a. c(H)減少 2 b. 正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢 c. CH3OH的物質(zhì)的量增加 d. 重新平衡時c(H)/c(CHOH)減小 23 試卷答案 1. C 考點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因;反應(yīng)熱和焓變
8、.專題:化學(xué)反應(yīng)中的能量變化. 分析:A、依據(jù)圖象中反應(yīng)物和生成物能量的大小比較判斷; B、催化劑改變速率不改變平衡; C、催化劑改變化學(xué)反應(yīng)速率是降低了反應(yīng)的活化能; D、圖象中分析判斷; 解答:解:A、圖象中反應(yīng)物能量低于生成物能量,故反應(yīng)是吸熱反應(yīng),故A錯誤; B、催化劑不能改變該反應(yīng)的焓變,只能改變反應(yīng)速率,故B錯誤; C、催化劑改變化學(xué)反應(yīng)速率是降低了反應(yīng)的活化能,故C正確; D、圖象分析逆反應(yīng)的活化能E?小于正反應(yīng)的活化能E,故D錯誤; 故選C. 點(diǎn)評:本題考查了化學(xué)反應(yīng)的能量變化分析,催化劑的作用實質(zhì),圖象識別和理解含義是解題關(guān)鍵. 2. C 考點(diǎn):活化能
9、及其對化學(xué)反應(yīng)速率的影響專題:化學(xué)反應(yīng)速率專題. 分析:①物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),必須分子間發(fā)生有效碰撞,有效碰撞的條件:①活化分子,② 有合適的取向, ② 普通分子間的不能發(fā)生有效碰撞,不可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng) ③ 活化分子的能量普通分子高; ④ 化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊鍵的段裂和新鍵的形成,即原子的重新組合; ⑤ 化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成過程 ⑥ 化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成過程,即活化分子有合適取向時的有效碰撞. 解答:解:①活化分子間有合適的取向,發(fā)生的碰撞一定能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),故①錯誤; ②普通分子間不可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),故②錯誤; ③ 活化分子
10、比普通分子具有較高的能量,故③正確; ④ 化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊鍵的段裂和新鍵的形成,即原子的重新組合,故④正確; ⑤ 化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成過程,故⑤正確; ⑥ 化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成過程,即活化分子有合適取向時的有效碰撞,故⑥正確; 故選C. 點(diǎn)評:本題主要考查了有效碰撞、化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)等,難度中等,根據(jù)課本知識即可完成. 3. B 考點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素. 專題:化學(xué)反應(yīng)速率專題. 分析:A、溫度升高,化學(xué)反應(yīng)速率增大; B、一般增大反應(yīng)物的濃度增大,反應(yīng)速率增大,但應(yīng)考慮濃硫酸的強(qiáng)氧化性來分析; C、利用原電池來分
11、析加快反應(yīng)速率; D、利用增大接觸面積來分析加快反應(yīng)速率. 解答:解:A、因加熱時反應(yīng)體系的溫度升高,則化學(xué)反應(yīng)速率加快,故A能; B、因濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,鐵與濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫而不生成氫氣,故B不能; C、滴加少量CuS04溶液,鐵置換出Cu,構(gòu)成Fe、Cu原電池,從而加快了生成氫氣的反應(yīng)速 率,故C能; D、改用鐵粉,增大了鐵與硫酸反應(yīng)的接觸面積,則反應(yīng)速率加快,故D能; 故選B. 點(diǎn)評:本題較簡單,考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的常見因素,學(xué)生應(yīng)熟悉溫度、濃度、構(gòu)成原電池、增大接觸面等對化學(xué)反應(yīng)速率的影響來解答,但濃硫酸的性質(zhì)是學(xué)生解答中容易忽略的知識. 4. C 考點(diǎn):
12、化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素. 專題:化學(xué)反應(yīng)速率專題. 分析:增大濃度、升高溫度、增大壓強(qiáng)、使用正催化劑等,均可加快反應(yīng)速率,以此來解答.解答:解:A.若反應(yīng)物為純固體或純液體,增加反應(yīng)物的量,濃度不變,反應(yīng)速率不變,故A不選; B. 若反應(yīng)中沒有氣體參加,則增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率不變,故B不選; C. 加熱,反應(yīng)速率一定加快,故C選; D. 加酶,為催化劑,可能降低反應(yīng)速率,故D不選; 故選C. 點(diǎn)評:本題考查影響反應(yīng)速率的因素,為高頻考點(diǎn),把握常見影響反應(yīng)速率的外因為解答的關(guān)鍵,注意影響因素的使用范圍,題目難度不大. 5. B 考點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素. 分析:根據(jù)影響化學(xué)
13、反應(yīng)速率的因素分析.鹽酸與k2CO3反應(yīng)時,升高溫度、增大酸的濃度、增大固體的接觸面積等都可加快化學(xué)反應(yīng)速率,以此解答. 解答:解:A.鹽酸的用量增加一倍,并不改變濃度,反應(yīng)速率不變,故A錯誤; B. 鹽酸的濃度增加一倍,用量減半,反應(yīng)速率增大,故B正確; C. 溫度降低,化學(xué)反應(yīng)速率減慢,故C錯誤; D. 增大KHCO3粉末的用量,濃度不變,固體表面積不變,則反應(yīng)速率不變,故D錯誤.故選B. 點(diǎn)評:本題考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,明確濃度、溫度、接觸面積等對反應(yīng)速率的影響即可解答,難度不大. 6. D 解析:A.此反應(yīng)為可逆反應(yīng)故2mol甲醇參加反應(yīng)不可能完全轉(zhuǎn)化,故放出的熱量
14、為小于25kJ,錯誤;B.濃硫酸在反應(yīng)作了催化劑,也有可能把乙醇氧化,錯誤;C.應(yīng)為u(CH30H)=2U(CH3OCH3),錯誤;D.升高溫度或增大壓強(qiáng)均可加快反應(yīng)速率,正確。 【思路點(diǎn)撥】本題考查了可逆反應(yīng)具有的基本特征,化學(xué)反應(yīng)速率的計算及外界因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,基礎(chǔ)性較強(qiáng),難度不大。 7. 解析:①b點(diǎn)C02的百分含量大于a點(diǎn),且溫度也高,正反應(yīng)速率應(yīng)該b點(diǎn)大于a點(diǎn);②b點(diǎn)溫度高,正、逆反應(yīng)速率都是b點(diǎn)大于a點(diǎn);③根據(jù)C02的百分含量b點(diǎn)大于a點(diǎn),HCOOH (g)的濃度應(yīng)該是a點(diǎn)大于b點(diǎn);④根據(jù)圖像知升高溫度平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小,所以對應(yīng)溫度時的平衡常數(shù)a點(diǎn)大于b
15、點(diǎn); 故答案選D 7. (1)放熱; (2) 減??;該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動; (3)無;催化劑不改變反應(yīng)物總能量與生成物總能量之差即反應(yīng)熱不變; (4) 減??;減?。? 解:(1)由圖象可知該反應(yīng)是一個能量降低的反應(yīng),所以屬于放熱反應(yīng);故答案為:放熱; (2) 對應(yīng)放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆移,A的濃度增大,A的轉(zhuǎn)化率減??;故答案為:減小;該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動; (3) 加入催化劑改變了反應(yīng)的途徑,降低反應(yīng)所需的活化能,但是催化劑不改變反應(yīng)物總能量與生成物總能量之差即反應(yīng)熱不變,所以催化劑對該反應(yīng)的反應(yīng)熱無影響;故答案為:無;
16、催化劑不改變反應(yīng)物總能量與生成物總能量之差即反應(yīng)熱不變; (4) 加入催化劑能降低反應(yīng)所需的活化能,則E1和E2都減小,故答案為:減??;減?。? 8. (1)Zn+CuSO—ZnSO+Cu、Zn+HSO—ZnSO+Hf(2)CuSO與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn形 4424424 成CuZn微電池,加快了氫氣產(chǎn)生的速率(3)升高溫度;適當(dāng)增加HSO濃度;(4)①30; 24 10;17.5②當(dāng)加入一定量的硫酸銅后,生成的單質(zhì)銅會沉積在鋅的表面,降低了鋅與溶液的接觸面積. 考點(diǎn):探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素. 專題:實驗題. 分析:(1)鋅較活潑,可與硫酸銅、硫酸等發(fā)生置換反應(yīng); (
17、2) 硫酸銅溶液加快氫氣生成的速率,原因是形成原電池反應(yīng); (3) 結(jié)合濃度、溫度、催化劑等因素對反應(yīng)速率的影響分析; (4) ①為保證實驗有對比性,只能逐漸改變一個變量分析,CuSO溶液體積逐漸增多,故 4 HSO的量應(yīng)相等均為30mL,水的量減小,但每組實驗中CuSO與水的體積之和應(yīng)相等; 244 ②生成的單質(zhì)Cu會沉積在Zn的表面,影響了反應(yīng)速率. 解答:解:(1)因為CU2+的氧化性比H+的強(qiáng),所以加入硫酸銅,Zn先跟硫酸銅反應(yīng),反應(yīng)完后再與酸反應(yīng),反應(yīng)的有關(guān)方程式為Zn+CuSO=ZnSO+Cu、Zn+HSO=ZnSO+Hf, 442442 故答案為:Zn+Cu
18、SO=ZnSO+Cu、Zn+HSO=ZnSO+Hf; 442442 (2) 鋅為活潑金屬,加入硫酸銅,發(fā)生Zn+CuSO=ZnSO+Cu,置換出銅,與鋅形成原電池反 44 應(yīng),化學(xué)反應(yīng)速率加快, 故答案為:CuSO與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn形成CuZn微電池,加快了氫氣產(chǎn)生的速率; 4 (3) 對于溶液中的化學(xué)反應(yīng),影響反應(yīng)速率的因素還有濃度、溫度、催化劑以及固體表面積大小等,要加快上述實驗中氣體產(chǎn)生的速率,還可采取的措施有升高反應(yīng)溫度、適當(dāng)增加硫酸的濃度、增加鋅粒的表面積等, 故答案為:升高溫度;適當(dāng)增加H2SO4濃度; 24 (4) ①要對比試驗效果,那么除了反應(yīng)的物質(zhì)
19、的量不一樣以外,要保證其它條件相同,而且是探究硫酸銅量的影響,那么每組硫酸的量要保持相同,六組反應(yīng)的總體積也應(yīng)該相同.A組中硫酸為30ml,那么其它組硫酸量也都為30ml.而硫酸銅溶液和水的總量應(yīng)相同,F(xiàn)組中硫酸銅20ml,水為0,那么總量為20ml,所以V=10ml,V=17.5ml,V=30ml. 691 故答案為:30;10;17.5. ②因為鋅會先與硫酸銅反應(yīng),直至硫酸銅反應(yīng)完才與硫酸反應(yīng)生成氫氣,硫酸銅量較多時,反應(yīng)時間較長,而且生成的銅會附著在鋅片上,會阻礙鋅片與硫酸繼續(xù)反應(yīng),氫氣生成速率下降,故答案為:當(dāng)加入一定量的硫酸銅后,生成的單質(zhì)銅會沉積在鋅的表面,降低了鋅與溶液的接
20、觸面積. 點(diǎn)評:本題考查了影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,并且融合了化學(xué)實驗,形式新穎靈活,本題的易錯點(diǎn)在于第(5)小題,首先V、V、V的求得要注意分析表中數(shù)據(jù);最后一問應(yīng)該能夠 169 想到“覆蓋”的問題,題目難度中等. 9. (1)(2)c、d(3)c、d 試題解析:(1)t時間內(nèi),生成nmolCHOH,則消耗2nH,則△c(H)=2n/3,v(H)=; BB3B22B2 (2) 用甲醇和用氫氣表示的速率之比等于2:1,不等于方程式中的系數(shù)比,故a錯誤;因體積不變,氣體的質(zhì)量不變,任何時刻密度不變,故b錯誤;根據(jù),不變,不變,說明不變,所以反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故c正確;各種物質(zhì)的濃度不
21、變,反應(yīng)也達(dá)到平衡狀態(tài),故d正確; (3) 增加壓強(qiáng)平衡向著正反應(yīng)方向移動,正、逆反應(yīng)速率都增大,H物質(zhì)的量減小,CHOH物質(zhì)的量增大,但由于體積縮小,達(dá)新平衡時c(H)濃度可能比原平衡大,重新平衡時c(H) 22 /c(CHOH)減小所以選項a、b錯誤,c、d正確。 考點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志、化學(xué)平衡移動 2019-2020年高二化學(xué)寒假作業(yè)4新人教版選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》 一、選擇題(本題共7道小題) 1. 在一個不導(dǎo)熱的密閉反應(yīng)器中,只發(fā)生兩個反應(yīng): a(g)+b(g)W2c(g);△Hi<0 x(g)+3y(g)W2z(g);△屯>0 進(jìn)行相關(guān)操作且
22、達(dá)到平衡后(忽略體積改變所作的功),下列敘述錯誤的是() A. 等壓時,通入惰性氣體,c的物質(zhì)的量不變 B. 等壓時,通入z氣體,反應(yīng)器中溫度升高 C. 等容時,通入惰性氣體,各反應(yīng)速率不變 D. 等容時,通入z氣體,y的物質(zhì)的量濃度增大 2. 工業(yè)制硫酸中的反應(yīng):2S02+02W2S03,等量的反應(yīng)物在兩個容器中反應(yīng),并達(dá)到平衡.在這過程中,甲容器保持體積不變,乙容器保持壓強(qiáng)不變,若甲容器中so2的百分含量p%,則乙容器中SO2的百分含量() A. 等于p%B.大于p%C.小于p%D.無法判斷 3. 在密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng)aA(g)WcC(g)+dD(g),反應(yīng)達(dá)到平衡后
23、,將氣體體積壓縮到原來的一半,當(dāng)再次達(dá)到平衡時,D的濃度為原平衡的1.5倍,下列敘述正確的是()
A. A的轉(zhuǎn)化率變大B.平衡向正反應(yīng)方向移動
C. D的體積分?jǐn)?shù)變大D.a 24、事實不能用勒夏特列原理解釋的是()
A?溴水中有下列平衡Br2+H2OHBr+HBrO,當(dāng)加入硝酸銀溶液后,溶液顏色變淺
B. 合成氨反應(yīng),為提高氨的產(chǎn)率,理論上應(yīng)采取降低溫度的措施
C. 反應(yīng)CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),達(dá)平衡后,升高溫度體系顏色變深
D. 對于2NO2(g)N2O4(g),達(dá)平衡后,縮小容器體積可使體系顏色變深
6?對于可逆反應(yīng)A(g)+2B(g)2C(g)(正反應(yīng)吸熱),如圖正確的是()
A.
C.
7. 反應(yīng)NO(g)2NO(g)AH=+57kJ?mol-1,在溫度為T、T時,平衡體系中NO的體積分
2 25、42l22
數(shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖所示.下列說法正確的是()
A. A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率:A>C
B. A、C兩點(diǎn)氣體的顏色:A深,C淺
C. 由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法
D. A、C兩點(diǎn)氣體的轉(zhuǎn)化率:A>C
二、填空題(本題共3道小題)
則mn,正反應(yīng)為.
&對于反應(yīng)xA(g)+yB(g)WpC(g)+qD(g)壓強(qiáng)與溫度對C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響如圖:
反應(yīng)(填“放熱”、“吸熱”);
(2) 若m、n表示不同壓強(qiáng),則mn,(x+y)(p+q)(填<、>、=);
(3) b曲線的OG段比a曲線的OH段陡的原是:
(4) a曲線的HE段高于b曲線的GF段的原 26、是:.
9?在一定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):CO2(g)+H2(g)-CO(g)+H2O(g).其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度T的關(guān)系如下表,回答下列問題:
TC
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
(1) 該反應(yīng)正向為AH0;若該反應(yīng)符合如圖所示的關(guān)系,則在圖中,Y軸是
指.(答出一種即可)
10.
(2) 能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)(多選扣分).
a.容器中壓強(qiáng)不變
b.混合氣體中c(CO)不變
c.v(H)=v(HO)d.c(CO)=c(CO)
2正2逆 27、2
(3)某溫度下,平衡濃度符合下式:0.9?c(CO)?c(H)=c(CO)?c(HO),由此可以判
222
斷此時的溫度為°C.其它條件不變,升高溫度,原化學(xué)平衡向反應(yīng)方向移動
(填“正”或“逆”),容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)(填“增大”、“減
小”或“不變”).
(14分)貴州開磷(集團(tuán))有限責(zé)任公司按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展理念,將工業(yè)合成氨與制備
甲醇進(jìn)行聯(lián)合生產(chǎn),現(xiàn)已具備年產(chǎn)60萬噸合成氨、38萬噸甲醇的生產(chǎn)能力.其生產(chǎn)流程如
圖1:
產(chǎn)率
goor溫度/o
圖2
請回答下列問題:
(1) 工業(yè)生產(chǎn)時,水蒸氣可與煤粉反應(yīng)制備屯,反應(yīng)的化學(xué)方程式 28、為;
(2) 工業(yè)制取氫氣的另一個反應(yīng)為:CO+H2O(g)CO2+H2.在T°C時,往1L密閉容器中充入
0.2molC0和0.3mol水蒸氣,反應(yīng)達(dá)平衡后,體系中c(H)—0.12mol?L-i.該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=(填計算結(jié)果);
(3) 若在恒溫恒容的容器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),在密閉容器中開始只加入CO、H2,反應(yīng)lOmin后測得各組分的濃度如下:
物質(zhì)HCOCHOH
23
濃度/(mol?L-J0.20o.10o.40
① 該時間段內(nèi)反應(yīng)速率v(H2)=;
② 該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是(填字母序號);
A. 有1個H-H鍵生成 29、的同時有3個C-H鍵生成
B. CO的百分含量保持不變
C. 容器中混合氣體的壓強(qiáng)不變化
D. 容器中混合氣體的密度不變化
(4) 已知在常溫常壓下:
① 2CHOH(1)+30(g)2CO(g)+4HO(g)^H=-1275.6kJ/mol
32221
② 2C0(1)+0(g)2C0(g)^H=-566.0kJ/mo1
222
③ H0(g)H0("△H=-44.0kJ/mo1
223
寫出甲醇不完燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程;
(5) N2和H2以鐵作催化劑從145°C就開始反應(yīng),不同溫度下NH3的產(chǎn)率如圖2所示.溫度高于900C時,NH3產(chǎn)率下降的原因; 30、生產(chǎn)過程中合成氣要進(jìn)行循環(huán),其
目的.
試卷答案
1. A考點(diǎn):化學(xué)平衡的影響因素.
專題:壓軸題;化學(xué)平衡專題.
分析:A、等壓時,通入惰性氣體,體積增大,對第二個反應(yīng)平衡向逆反應(yīng)移動,溫度升高,
導(dǎo)致第一個反應(yīng)向逆反應(yīng)移動;
B、等壓時,通入z氣體,第二反應(yīng)平衡向逆反應(yīng)移動,反應(yīng)器中溫度升高;
C、等容時,通入惰性氣體,各反應(yīng)混合物的濃度不變;
D、等容時,通入z氣體,第二反應(yīng)平衡向逆反應(yīng)移動.
解答:解:A、等壓時,通入惰性氣體,容器體積增大,等效為壓強(qiáng)減小,平衡x(g)+3y
(g)W2z(g)(^H>0)向左移動,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),反應(yīng)體系的溫度升高,由于該 31、反應(yīng)容器是一個不導(dǎo)熱的容器,所以平衡a(g)+b(g)=2c(g)也向吸熱方向移動,即逆反應(yīng)方向移動,所以c的物質(zhì)的量減小,故A錯誤;
B、等壓時,通入z氣體,增大了生成物的濃度,平衡x(g)+3y(g)-2z(g)向左移動,由于該反應(yīng)的逆反應(yīng)是放熱反應(yīng),容器內(nèi)溫度升高,雖然導(dǎo)致第一個反應(yīng)向逆反應(yīng)移動,但移動結(jié)果不會恢復(fù)到原溫度,故平衡時溫度升高,故B正確;
C、等容時,通入惰性氣體,各反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量沒有變化,即各組分的濃度沒有發(fā)生變化,所以各組分的反應(yīng)速率不發(fā)生變化,故C正確;
故選A.
點(diǎn)評:本題考查外界條件對化學(xué)平衡的影響,難度中等,本題要特別注意題干中的信息“不導(dǎo)熱的 32、密閉反應(yīng)器”,注意壓強(qiáng)對第一個反應(yīng)沒有影響,根據(jù)第二反應(yīng)的移動熱效應(yīng),判斷第一個反應(yīng)的移動.
2. C
考點(diǎn):化學(xué)平衡的影響因素.專題:化學(xué)平衡專題.
分析:先假定甲、乙的體積都不變,達(dá)到平衡后再保持乙的壓強(qiáng)不變,此反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),因此,待等體積達(dá)平衡后,欲保持乙的壓強(qiáng)不變,就需要縮小體積.縮小體積則乙的壓強(qiáng)增大,平衡正向移動.
解答:解:先假定甲、乙的體積都不變,達(dá)到平衡后再保持乙的壓強(qiáng)不變,此反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),因此,待等體積達(dá)平衡后,欲保持乙的壓強(qiáng)不變,就需要縮小體積.縮小體積是,乙的壓強(qiáng)增大,平衡正向移動.所以,若甲容器中SO2的百分含量為P%,則乙的SO2
33、的百分含量將小于甲,小于p%;
故選C.
點(diǎn)評:本題考查了恒溫容器恒壓容器中化學(xué)平衡的特征分析判斷,這一類問題的解決方法一般如此,先設(shè)為同等條件,平衡后再改變某一條件使之符合題設(shè)條件,分析變化.這樣問題就迎刃可解了,題目難度中等
3. D
考點(diǎn):化學(xué)平衡的計算.
分析:先判斷氣體體積剛壓縮平衡還未移動時D的濃度與原來濃度的關(guān)系,再與再次達(dá)到平
衡時D的濃度作比較判斷平衡如何移動,從而判斷各選項是否正確.
解答:解:氣體體積剛壓縮平衡還未移動時D的濃度是原來的2倍,當(dāng)再次達(dá)到平衡時,D
的濃度為原平衡的1.5倍,D的濃度減小,所以壓縮體積使平衡向逆反應(yīng)方向移動.
A、平衡向逆反 34、應(yīng)方向移動,A的轉(zhuǎn)化率變小,故A錯誤;
B、平衡向逆反應(yīng)方向移動,故B錯誤;
C、平衡向逆反應(yīng)方向移動,D的體積分?jǐn)?shù)減小,故C錯誤;
D、增大壓強(qiáng),平衡向氣體體積減小的方向移動,該平衡向逆反應(yīng)方向移動,所以aVc+d,
故D正確.
故選D.
點(diǎn)評:正確判斷氣體體積剛壓縮的一瞬間D的濃度是解本題的關(guān)鍵
4. D
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡建立的過程;化學(xué)平衡的計算.
【分析】A、可逆反應(yīng)的特點(diǎn)是可逆性,反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物;
B、反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,化學(xué)平衡向著逆方向進(jìn)行;
C、根據(jù)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的特點(diǎn):正逆反應(yīng)速率相等來判斷;
D、根據(jù)B的轉(zhuǎn)化率=X100%來 35、計算回答.
【解答】解:A、可逆反應(yīng)的特點(diǎn)是可逆性,反應(yīng)物2molA和6molB不能完全轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物,
所以放出的熱量小于98kJ,故A錯誤;
B、反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,化學(xué)平衡向著逆方向進(jìn)行,使n(M)減小,n(A)增大,
比值減小,故B錯誤;
C、可逆反應(yīng)在3min時未達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),正逆反應(yīng)速率不等,反應(yīng)正向進(jìn)行,正反應(yīng)速
率大,所以3min時B的生成速率不足M生成速率的3倍,故C錯誤;
D、根據(jù)反應(yīng),B的變化濃度是A的變化濃度的3倍,B的轉(zhuǎn)化率
=X100%=
3(1耐1幾-0.25航1幾)
3mol/L
X100%=75%,故D正確.
故選D.
【點(diǎn) 36、評】本題考查了學(xué)生根據(jù)圖象和勒夏特列原理判斷平衡移動方向的能力及轉(zhuǎn)化率的計
算,難度不大,解題關(guān)鍵在于細(xì)心審題,仔細(xì)讀圖,尤其是圖中的交點(diǎn),不能誤解.
5. D
解:A.加入硝酸銀溶液后,生成AgBr沉淀,溴離子濃度減小,平衡向正方向移動,促進(jìn)溴與水的反應(yīng),溶液顏色變淺,可用勒夏特列原理解釋,故A不選;
B. 合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng),較低溫度有利于平衡向正反應(yīng)方向移動,可用勒夏特列原理解釋,故B不選;
C. 正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,體系顏色變深,可用勒夏特列原理解釋,故C不選;
D. 對于2NO(g)NO(g),縮小容器體積平衡正向移動,但體系顏色變深,不能用 37、勒夏特列原理解釋,故D選;
故選D.
6. D
解:A、由反應(yīng)方程式可知,正反應(yīng)為體積縮小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡向著正向移動,圖象A中增大壓強(qiáng)后,逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,平衡向著逆向移動,與該反應(yīng)不符,故A錯誤;
B、該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),達(dá)到平衡狀態(tài)后,升高溫度,正逆反應(yīng)速率都增大,且正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,平衡向著正向移動,圖象B逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,平衡向著逆向移動,與實際情況不符,故B錯誤;
C、升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率增加,平衡時間縮短,500r時應(yīng)該先達(dá)到平衡狀態(tài),圖象C中卻是loor先達(dá)到平衡,圖與理論不符,故C錯誤;
D、升高溫度,平衡向著正向移動,A的轉(zhuǎn)化率 38、增大,A的百分含量減小,溫度高的條件下先達(dá)到平衡狀態(tài),圖象D與實際反應(yīng)相符,故D正確;
故選D.
7. CD解:A.由圖象可知,A、C兩點(diǎn)都在等溫線上,C的壓強(qiáng)大則反應(yīng)速率大,則A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率:AVC,故A錯誤;
B. 由圖象可知,A、C兩點(diǎn)都在等溫線上,C的壓強(qiáng)大,與A相比C點(diǎn)平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行,向逆反應(yīng)進(jìn)行是由于減小體積增大壓強(qiáng),平衡移動的結(jié)果降低NO?濃度增大趨勢,但到達(dá)平衡仍比原平衡濃度大,平衡時NO2濃度比A點(diǎn)的濃度高,NO2為紅棕色氣體,則AC兩點(diǎn)氣體的顏色:A淺,C深,故B錯誤;
C. 升高溫度,化學(xué)平衡正向移動,NO2的體積分?jǐn)?shù)增大,由圖象可知,A點(diǎn)NO2的體積分?jǐn)?shù) 39、大,則T<T,由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法,故C正確;
D. 由圖象可知,A、C兩點(diǎn)都在等溫線上,C的壓強(qiáng)大,增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡逆向移動,氣體的轉(zhuǎn)化率減小,所以A、C兩點(diǎn)氣體的轉(zhuǎn)化率:A>C,故D正確;
故選:CD.
8. (1)<;放熱;
(2) <;<;
(3) 因為OG段表示的溫度、壓強(qiáng)均高于OH段,所以反應(yīng)速快,到達(dá)平衡所需的時間少,故b曲線的OG段比a曲線的OH段陡;
(4) HE段相對于GF段是在低溫、低壓條件下到達(dá)的平衡,因為該可逆反應(yīng)正反應(yīng)是放熱體積增大的反應(yīng),故降溫、減壓,平衡向正反應(yīng)方向移動,C的含量增大,故a曲線的HE段高于b曲線的GF段.
解:(1) 40、由圖可知,根據(jù)先拐先平衡,溫度高,則n>m,又由溫度高C的百分含量低,所以升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動,故正反應(yīng)為發(fā)熱反應(yīng),故答案為:<;放熱;
(2) 由圖可知,根據(jù)先拐先平衡,壓強(qiáng)高,貝n>m,又由壓強(qiáng)高C的百分含量低,所以升壓平衡向逆反應(yīng)方向移動,故正反應(yīng)為氣體體積增大的方向;故答案為:<;<;
(3) 根據(jù)反應(yīng)速率越大,到達(dá)平衡的時間越短,因為OG段表示的溫度、壓強(qiáng)均高于OH段,所以反應(yīng)速快,到達(dá)平衡所需的時間少,故b曲線的OG段比a曲線的OH段陡,故答案為:因為OG段表示的溫度、壓強(qiáng)均高于OH段,所以反應(yīng)速快,到達(dá)平衡所需的時間少,故b曲線的OG段比a曲線的OH段陡;
(4) 根據(jù) 41、平衡移動原理,HE段相對于GF段是在低溫、低壓條件下到達(dá)的平衡,因為該可逆反應(yīng)正反應(yīng)是放熱、體積增大的反應(yīng),故降溫、減壓,平衡向正反應(yīng)方向移動,C的含量增大,故a曲線的HE段高于b曲線的GF段,
故答案為:HE段相對于GF段是在低溫、低壓條件下到達(dá)的平衡,因為該可逆反應(yīng)正反應(yīng)是放熱、體積增大的反應(yīng),故降溫、減壓,平衡向正反應(yīng)方向移動,C的含量增大,故a曲線的HE段高于b曲線的GF段.
9. (1)>,CO或屯的百分含量;
(2)bc;
(3)800,正,不變.
解:(1)由表中數(shù)據(jù)可知,溫度越高平衡常數(shù)越大,說明升高溫度平衡向正反應(yīng)移動,升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)移動,故AH>0,
由 42、圖可知,溫度升高Y的表示的物理量降低,升高溫度平衡向正反應(yīng)移動,故Y可以CO或
2
屯的百分含量等,
故答案為:〉,co2或屯的百分含量;
(2) a.反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變,溫度一定,容器中壓強(qiáng)始終不變,故壓強(qiáng)不變,不能說明到達(dá)平衡狀態(tài),故a錯誤;
b. 反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,各物質(zhì)的濃度不變,混合氣體中c(CO)不變說明到達(dá)平衡狀態(tài),故b正確;
c. v(H)T=v(HO)逆不同物質(zhì)表示的速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,說明到達(dá)平衡狀
2正2逆
態(tài),故c正確;
d. 平衡時二氧化碳與一氧化碳的濃度與轉(zhuǎn)化率有關(guān),c(CO2)=c(CO)不能說明到達(dá)平衡,故d錯誤;
故答案為 43、;bc;
(3) 某溫度下,平衡濃度符合下式:0.9?c(C0)?c(H)=c(CO)?c(H0),則CO(g)
2222
+H(g)CO(g)+HO(g)的平衡常數(shù)k==0.9,故為800°C,該反應(yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度平衡向正反應(yīng)移動,混合氣體的總質(zhì)量不變,混合氣體的總的物質(zhì)的量不變,平均相對分子質(zhì)量不變,
故答案為:800,正,不變.
10.
(1)C+HO(g)CO+H;
22
(2) 1;
(3) ①0.08mol/(L?min);
②BC;
(4) CHOH(l)+0(g)=CO(g)+2H0(l)AH=-442.8kJ?mol-i;
322
(5) 44、 溫度高于900°C時,平衡向左移動;提高原料的利用率
考點(diǎn):工業(yè)合成氨.
分析:(1)水蒸氣在高溫下與碳反應(yīng)生成一氧化碳?xì)怏w和水,據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式;
(2) 根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式以及各種物質(zhì)的濃度利用化學(xué)平衡三段式進(jìn)行計算;
(3) ①先根據(jù)表中計算計算出甲醇的反應(yīng)速率,然后根據(jù)化學(xué)計量數(shù)與反應(yīng)速率成正比計算出氫氣的平均反應(yīng)速率;
②根據(jù)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,正逆反應(yīng)速率相等,各組分的濃度不再變化判斷;
(4) 根據(jù)熱化學(xué)方程式利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱并書寫熱化學(xué)方程式;
(5) 對于放熱反應(yīng),溫度升高,則化學(xué)平衡向逆向移動;提高循環(huán)利用可以提高原料的利用率.
解答:解 45、:(1)碳粉在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為:c+h20(g)co+h2,故答案為:C+H2O(g)CO+H2;
(2)CO+HO(g)CO+H
222
初始:O.2
O.3
O
O
變化:O.12
O.12
O.12
O.12
平衡:O.O8
O.18
O.12
O.12
則K==1,
故答案為:
;
(3)①由表中數(shù)據(jù)可知,lOmin內(nèi)甲醇的濃度變化為0.4mol/L,故v(CH3OH)==0.04mol/(L?min),速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,故v(屯)=2v(CHOH)=2X0.04mol/(L?min)=O.O8mol/( 46、L?min),
故答案為:O.O8mol/(L?min);
②A.有1個H-H鍵生成的同時有3個C-H鍵生成,正逆反應(yīng)速率不相等,沒有達(dá)到平衡狀態(tài),故A錯誤;
B. CO百分含量保持不變,證明各組分不再變化,該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài),故B正確;
C. 該反應(yīng)是一個前后氣體體積變化的反應(yīng),容器中混合氣體的壓強(qiáng)不變化,證明達(dá)到了平衡狀態(tài),故C正確;
D. 混合氣體質(zhì)量守恒,體積恒定,所以容器中混合氣體的密度不會發(fā)生變化,故D錯誤;故選BC;
(4) ①2CH3OH(l)+3O(g)2CO(g)+4HO(g)^H=-1275.6kJ/mol
② 2CO(l)+O(g)2CO(g)^ 47、H=-566.0kJ/mol
③ HO(g)HO("△H=-44.0kJ/mol,
223
根據(jù)蓋斯定律,將已知反應(yīng)(①-②+③X4)X得至I」:CHOH(l)+O2(g)=CO(g)+2HO(l),△H==-442.8kJ?mol-i,
故答案為:CHOH(l)+O(g)=CO(g)+2HO("△H=-442.8kJ?mol-i;
(5) 溫度在900°C時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),溫度高于900°C時,即:升高溫度,平衡向吸熱方向,即向左移動;
由于合成氨的反應(yīng)為可逆反應(yīng),提高循環(huán)利用原料,可提高原料的利用率,故答案為:溫度高于900C時,平衡向左移動;提高原料的利用率.
點(diǎn)評:本題考查工業(yè)合成氨及其應(yīng)用,題目難度中等,注意利用三段式法解答,特別是蓋斯定律的運(yùn)用以及燃料電池的電極反應(yīng)的書寫,試題知識點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng),充分考查學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識的能力.
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