2023屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)訓(xùn)練題-化學(xué)反應(yīng)原理綜合題_第1頁(yè)
2023屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)訓(xùn)練題-化學(xué)反應(yīng)原理綜合題_第2頁(yè)
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2023屆高考化學(xué)一輪訓(xùn)練題:化學(xué)反應(yīng)原理綜合題1.(2022·安徽省宣城市第二中學(xué)模擬預(yù)測(cè))二甲醚是含氫量高,廉價(jià)易得,無(wú)毒的優(yōu)良制氫原料,二甲醚水蒸氣重整制氫體系中會(huì)發(fā)生如下反應(yīng):主反應(yīng):反應(yīng):(1)①主反應(yīng)在_______(填“高溫”或“低溫”)下能自發(fā)進(jìn)行。②已知主反應(yīng)的機(jī)理分為兩步步驟ⅰ:步驟ⅱ:……則步驟ⅱ的熱化學(xué)方程式為_______。對(duì)比負(fù)載的催化劑性能,測(cè)得收率的變化曲線如圖所示。已知:二甲醚轉(zhuǎn)化率氫選擇性氫收率=二甲醚轉(zhuǎn)化率×氫選擇性(2)三種催化劑中,催化活性最好的催化劑是_______。加入后,催化劑的穩(wěn)定性_______(填“上升”或下降”)(3)向恒壓為p(非恒容)的體系中充入物質(zhì)的量之比為的發(fā)生二甲醚水蒸氣重整制氫反應(yīng),測(cè)得在催化劑催化下反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),二甲醚轉(zhuǎn)化率為,且產(chǎn)物中。①能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志為_______(填字母)。A.混合氣體中各物質(zhì)分壓保持不變B.混合氣體的密度保持不變C.混合氣體平均摩爾質(zhì)量保持不變D.消耗時(shí),有生成②反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),的轉(zhuǎn)化率為_______,二甲醚水蒸氣重整制氫主反應(yīng)的_______(列出含p的計(jì)算式即可)。2.(2022·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))研究煙氣的脫硝(除)、脫硫(除)技術(shù)有著積極的環(huán)保意義(1)將含硫煙氣通入含、粉末的濁液中,可實(shí)現(xiàn)“脫硫”,其過程表示如圖:“脫硫”過程的總反應(yīng)方程式為_______(2)SCR技術(shù)(如圖)可有效降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的氮氧化物排放,其原理為:尿素水溶液熱分解為和。60g尿素理論上可處理標(biāo)況下_______(3)以溶液作為吸收劑利用如圖噴淋吸收塔進(jìn)行一體化“脫硫”、脫硝”,當(dāng)煙氣中進(jìn)入吸收塔和的體積比為時(shí),若“脫硫率”、“脫硝率”均為,則流出的吸收液中之比為_______(4)工業(yè)上廢氣中可用溶液吸收,反應(yīng)過程中溶液組成變化如圖所示①吸收中期(點(diǎn))發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______②C點(diǎn)時(shí)吸收液中所含溶質(zhì)與的物質(zhì)的量之間的關(guān)系是_______(填“>”、“<”或“=”)3.(2022·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))丙烯是最重要的基礎(chǔ)化工原料之一,丙烯廣泛用于合成聚丙烯、丙烯醛、丙烯酸等工業(yè)領(lǐng)域.回答下列問題:(1)丙烷無(wú)氧脫氫法制備丙烯反應(yīng)如下:已知標(biāo)準(zhǔn)生成焓指在某溫度下由穩(wěn)定單質(zhì)生成化合物的焓變,記作.在下,氣態(tài)丙烷的標(biāo)準(zhǔn)生成焓,氣態(tài)丙烯的標(biāo)準(zhǔn)生成焓,單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成焓為零。生成物的標(biāo)準(zhǔn)生成焓總和-反應(yīng)物的標(biāo)準(zhǔn)生成焓總和,則上述反應(yīng)的_______(2)時(shí),將充入某恒容剛性密閉容器中,在催化作用下發(fā)生無(wú)氧脫氫反應(yīng)。用壓強(qiáng)傳感器測(cè)出容器內(nèi)體系壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化關(guān)系如表所示:時(shí)間060120180240300360壓強(qiáng)100136163178180180180①已知:.前,用的分壓變化表示上述脫氫反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為_______kPa/min。②時(shí),反應(yīng)的平衡常數(shù)_______(為用各氣體分壓代替氣體的濃度表示的平衡常數(shù),分壓=總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))③已知:。在時(shí),向體積可變的恒壓密閉容器中通入一定量的,有助于提高丙烯產(chǎn)率。原因是_______(3)丙烷在有氧氣參與的條件下也可以發(fā)生脫氫反應(yīng):。下列說法正確的是_______A.相對(duì)于丙烷直接催化脫氫法,有氧氣催化脫氫,反應(yīng)更容易進(jìn)行B.相同條件下,氫氣、丙烯、丙烷三種氣體中,還原性最強(qiáng)是氫氣C.恒溫恒容下,當(dāng)混合氣體的密度不再隨時(shí)間改變時(shí),說明反應(yīng)達(dá)到其限度D.通入更多的氧氣,有利于提高丙烷轉(zhuǎn)化率,提高丙烯的產(chǎn)率(4)科學(xué)家研究開發(fā)了利用太陽(yáng)能在酸性介質(zhì)中將工業(yè)排放的電催化獲得丙烯的技術(shù),有利于實(shí)現(xiàn)“碳中和”,原理如圖所示陰極的電極反應(yīng)式為_______4.(2022·福建·一模)霧霾中的NO對(duì)人體健康有嚴(yán)重危害,一種新技術(shù)用H2還原NO的反應(yīng)原理為:2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g)△H<0.回答下列問題:(1)該反應(yīng)的能量變化過程如圖:△H=___________(用圖中字母表示)。(2)該反應(yīng)的機(jī)理如下:①2NO(g)N2O2(g)(快)②N2O2(g)+H2(g)N2O(g)+H2O(g)(慢)③N2O(g)+H2(g)N2(g)+H2O(g)(快)下列各反應(yīng)的活化能最大的是___________(填標(biāo)號(hào))。A.反應(yīng)②的正反應(yīng) B.反應(yīng)①或③的正反應(yīng)C.總反應(yīng)的正反應(yīng) D.總反應(yīng)的逆反應(yīng)(3)現(xiàn)向甲、乙、丙三個(gè)體積均為2L的密閉容器中加入一定量H2和NO發(fā)生反應(yīng),為研究H2和NO最合適的起始投料比,分別在T1℃、T2℃、T3℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(T1<T2<T3),結(jié)果如圖。①其中T1℃的實(shí)驗(yàn)結(jié)果所對(duì)應(yīng)的曲線是___________(填標(biāo)號(hào));當(dāng)曲線X、Y、Z達(dá)到相同的NO平衡轉(zhuǎn)化率時(shí),對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度與投料比的規(guī)律是___________。②T2℃時(shí),若充入H2、NO分別為5mol、2mol,容器內(nèi)的壓強(qiáng)為p0Pa,反應(yīng)進(jìn)行到5min時(shí)達(dá)平衡,該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=___________Pa-1(用平衡分壓代替平衡濃度寫出計(jì)算表達(dá)式,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。(4)可利用如圖裝置,模擬電化學(xué)方法除去霧霾中的NO、SO2,則a極為___________極(填“陽(yáng)”或“陰”),b極的電極反應(yīng)式為___________。5.(2023·廣東·惠州一中模擬預(yù)測(cè))乙烯是生產(chǎn)塑料和合成橡膠的重要有機(jī)原料,乙苯催化脫氫制備苯乙烯是目前生產(chǎn)苯乙烯的主要方法,反應(yīng)如下:(g)+H2(g)(1)工業(yè)上,通常在乙苯蒸氣中摻混水蒸氣,反應(yīng)溫度維持在,并保持體系總壓為常壓的條件下進(jìn)行反應(yīng)。在不同反應(yīng)溫度下,乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性(指除了以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))示意圖如下:①一般控制原料氣中水油比為9∶1,若水油比增大,乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率_____________(填“增大”或“減小”),理由是__________________________。②控制反應(yīng)溫度為的理由是__________________________。(2)某研究機(jī)構(gòu)用代替水蒸氣開發(fā)了綠色化學(xué)合成工藝。反應(yīng)方程式為:(g)+CO2(g)(g)+CO(g)+H2O(g)反應(yīng)歷程如圖:①已知:。則________。②催化劑表面酸堿性對(duì)乙苯脫氫反應(yīng)性能影響較大,根據(jù)反應(yīng)歷程分析,如果催化劑表面堿性太強(qiáng),對(duì)反應(yīng)造成的影響為:___________(說出一點(diǎn)即可)。③一定溫度下,向恒容密閉容器中充入乙苯和,起始?jí)簭?qiáng)為,平衡時(shí)容器內(nèi)氣體總物質(zhì)的量為,乙苯的轉(zhuǎn)化率為_____________,用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)_____________。(已知:氣體分壓=氣體總壓×氣體體積分?jǐn)?shù))6.(2022·湖南永州·一模)氮氧化合物的處理對(duì)建設(shè)生態(tài)文明具有重要意義,可采用多種方法消除。方法一:氫氣還原法(1)已知H2在催化劑Rh表面還原NO的部分反應(yīng)機(jī)理如表:基元反應(yīng)活化能Ea(kJ·mol-1)H2(g)+Rh(s)+Rh(s)→H(s)+H(s)12.6N(s)+N(s)→N2(s)+Rh(s)+Rh(s)120.9OH(s)+Rh(s)→H(s)+O(s)37.7H(s)+H(s)→H2(g)+Rh(s)+Rh(s)77.8NO(s)→NO(g)+Rh(s)108.9①基元反應(yīng)H2+Rh(s)+Rh(s)→H(s)+H(s)的焓變?chǔ)=_______kJ/mol。②低溫時(shí),使用催化劑Pt/Al-M-10-A,將H2和NO以物質(zhì)的量比1:2充入恒溫剛性容器中,發(fā)生反應(yīng)H2(g)+2NO(g)?N2O(g)+H2O(g)。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是_______。a.當(dāng)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化時(shí)說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)b.任意時(shí)刻,2v正(NO)=v逆(H2O)c.若向容器內(nèi)充入少量O2,平衡不移動(dòng)d.平衡后,向容器中按照物質(zhì)的量比1∶2再充入H2和NO,平衡向右移動(dòng)③將H2、NO、O2按體積比3∶2∶1充入恒溫恒壓(200℃、100kPa)容器中,發(fā)生反應(yīng):4H2(g)+2NO(g)+O2(g)?N2(g)+4H2O(g),平衡時(shí),N2的體積分?jǐn)?shù)為0.1。NO的平衡轉(zhuǎn)化率為_______,平衡常數(shù)Kp=_______(kPa)-2(以分壓表示,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。方法二:一氧化碳還原法(2)將等物質(zhì)的量的NO和CO分別充入盛有催化劑①和②的體積相同的剛性容器,進(jìn)行反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)?H<0,經(jīng)過相同時(shí)間測(cè)得NO的轉(zhuǎn)化率如圖所示,圖中cd段轉(zhuǎn)化率下降的可能原因有_______。方法三:間接電化學(xué)法(3)已知:H2S2O4是一種弱酸。利用下圖裝置可處理燃煤煙氣中NO。①陰極區(qū)的電極反應(yīng)式為_______。②通電時(shí),當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2mole-,吸收的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為896mL。則NO轉(zhuǎn)化后的產(chǎn)物為_______。7.(2022·新疆·昌吉州行知學(xué)校高三期末)完成下列問題(1)某溫度時(shí),在2L容器中A、B兩種物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化反應(yīng)中,A、B物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示,由圖中數(shù)據(jù)分析得:①該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______;②反應(yīng)開始至4min時(shí),B的平均反應(yīng)速率為_______,A的轉(zhuǎn)化率為_______。③4min時(shí),反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)?_______(填“是”或“否”),8min時(shí),v(正)_______v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。(2)氮是地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,合成氨工業(yè)在國(guó)民生產(chǎn)中有重要意義。以下是關(guān)于合成氨的有關(guān)問題,請(qǐng)回答:平衡后,若提高H2的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施有_______。A.加了催化劑 B.增大容器體積 C.降低反應(yīng)體系的溫度 D.加入一定量N2(3)若在0.5L的密閉容器中,一定量的氮?dú)夂蜌錃膺M(jìn)行如下反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

ΔH<0,其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如表所示:T/℃200300400KK1K20.5請(qǐng)完成下列問題:①試比較K1、K2的大小,K1_______K2(填“>”“<”或“=”);②400℃時(shí),反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為_______。當(dāng)測(cè)得NH3、N2和H2物質(zhì)的量分別為3mol、2mol和1mol時(shí),則該反應(yīng)的v(N2)正_______v(N2)逆(填“>”“<”或“=”)。8.(2022·河北·盧龍縣第二高級(jí)中學(xué)高三期末)氨氣廣泛應(yīng)用于化肥、制藥、合成纖維等領(lǐng)域。I.工業(yè)上可由氫氣和氮?dú)夂铣砂睔?。若用、、、分別表示和固體催化劑,則在固體催化劑表面合成氨的過程如圖所示:(1)吸附后,能量狀態(tài)最高的是___________(填序號(hào))。(2)結(jié)合上述過程,一定溫度下在固體催化劑表面進(jìn)行的分解實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)的分解速率與其濃度的關(guān)系如圖所示。從吸附和解吸過程分析,前反應(yīng)速率增加的原因可能是___________;之后反應(yīng)速率降低的原因可能是___________。II.利用在催化劑()作用下將還原為是目前應(yīng)用最為廣泛的氮氧化物()凈化方法,其原理是:主板應(yīng):副反應(yīng):(3)根據(jù)蓋斯定律可得:則=___________(用含的式子表示)。(4)催化劑中的是活性組分。在反應(yīng)器中以一定流速通過混合氣,在不同溫度下進(jìn)行該催化反應(yīng),的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)單位時(shí)間內(nèi)NO去除率的影響如圖所示。①?gòu)钠鹗贾翆?duì)應(yīng)A、B、C三點(diǎn)的平均反應(yīng)速率由小到大的順序?yàn)開__________。②的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)該催化劑活性的影響是___________。(5)一定溫度下,向1L恒容密閉容器(含催化劑)中投入1mol和1.5molNO,發(fā)生反應(yīng)。達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),NO的轉(zhuǎn)化率為60%,則平衡常數(shù)為___________(列出計(jì)算式即可)。9.(2022·江西九江·高三期末)合成氨反應(yīng)為。一定溫度下,向恒容密閉容器中充入一定量的和。測(cè)得各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化如下表所示。時(shí)間/h01.03.00t10.8t22.1(1)時(shí),_______mol/L。(2)內(nèi),以的濃度變化表示反應(yīng)的平均速率:_______。(3)下列能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______(填字母)。A.消耗的同時(shí)消耗 B.容器中的壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化C.混合氣體的密度不隨時(shí)間變化 D.(4)已知合成氨反應(yīng)中,隨溫度升高氨的產(chǎn)率會(huì)下降。在實(shí)際生產(chǎn)中,選定的溫度為,為避免產(chǎn)率太低,反應(yīng)的溫度不宜過高,但溫度也不宜過低,原因是_______。除傳統(tǒng)方法外,近幾年科學(xué)家在研究利用原電池原理進(jìn)行常溫常壓下合成氨。一種通過原電池進(jìn)行合成氨的裝置如圖,在該裝置中,電極a為_______極(填“正”或“負(fù)”),該電極的電極反應(yīng)式為_______。(5)合成氨反應(yīng)可能的微觀歷程如圖所示:吸附在催化劑表面的物質(zhì)用*標(biāo)注。已知過程Ⅲ可以表示為,則過程Ⅱ可以表示為_______。10.(2022·陜西陜西·高三期末)電化學(xué)原理在能量轉(zhuǎn)換、物質(zhì)合成等方面應(yīng)用廣泛?;卮鹣铝袉栴}:(1)我國(guó)科學(xué)家發(fā)明了一種Zn-PbO2,電池、電解質(zhì)為K2SO4、H2SO4和KOH。由a和b兩種離子交換膜隔開,形成A、B、C三個(gè)電解質(zhì)溶液區(qū)域,結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示:

圖1①電池中,Zn為_______極(填“正”或“負(fù)"),PbO2電極的電極反應(yīng)為_______②B區(qū)域的電解質(zhì)為_______(填“K2SO4”、“H2SO4”或“KOH”);陽(yáng)離子交換膜為圖中的_______膜(填“a”或“b”)。③此電池維持電流強(qiáng)度0.5A(相當(dāng)于每秒通過5x10-6mol電子),連續(xù)工作80分鐘即接近失效。如果制造該電池所需的鋅粉為6g,則電池失效時(shí)仍有_______%的金屬鋅未參加反應(yīng)。(2)雙極膜(BP)是一種能將水分子解離為H+和OH-的特殊離子交換膜。應(yīng)用雙極膜制取聚硫酸鐵凈水劑[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m(PFS)的電化學(xué)裝置如圖2所示。①圖中裝置為_______(填“原電池"或“電解池),a、b均為石墨電極,b極的電極反應(yīng)式為_______。②M為_______(填“陰高子/或“陽(yáng)離子”)交換膜。11.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))探究CH3OH合成反應(yīng)化學(xué)平衡的影響因素,有利于提高CH3OH的產(chǎn)率。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應(yīng)如下:I.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-48.5kJ?mol?1II.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H2=-92.4kJ?mol?1III.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H3回答下列問題:(1)△H3=_______kJ?mol?1(2)一定條件下,向體積為VL的恒容密閉容器中通入1molCO2和3molH2發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí),容器中CH3OH(g)為amol,CO為bmol,此時(shí)H2(g)的濃度為_______mol?mol?1(用含a、b、V的代數(shù)式表示,下同),反應(yīng)III的平衡常數(shù)為_______。(3)不同壓強(qiáng)下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,實(shí)驗(yàn)測(cè)定CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OH的平衡產(chǎn)率隨溫度的變化關(guān)系如下圖所示。已知:CO2的平衡轉(zhuǎn)化率=×100%;CH3OH的平衡產(chǎn)率=×100%。其中縱坐標(biāo)表示CO2平衡轉(zhuǎn)化率的是圖_______(填“甲”或“乙”);壓強(qiáng)p1、p2、p3由大到小的順序?yàn)開______;圖乙中T1溫度時(shí),三條曲線幾乎交于一點(diǎn)的原因是_______。(4)為同時(shí)提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OH的平衡產(chǎn)率,應(yīng)選擇的反應(yīng)條件為_______(填字母代號(hào))。A.高溫、高壓 B.高溫、低壓C.低溫、高壓 D.低溫、低壓12.(2022·廣東珠海·高三期末)某小組通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Ag++Fe2+Fe3++Ag↓為可逆反應(yīng)并測(cè)定其平衡常數(shù)。(1)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Ag++Fe2+Fe3++Ag↓為可逆反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)I:將0.0100mol·L-1Ag2SO4溶液與0.0400mol·L-1FeSO4溶液(pH=1)等體積混合,產(chǎn)生灰黑色沉淀。實(shí)驗(yàn)II:向少量Ag粉中加入0.0100mol·L-1Fe2(SO4)3溶液(pH=1),固體完全溶解。①取I中沉淀,加入濃硝酸,灰黑色固體溶解,產(chǎn)生紅棕色氣體,證實(shí)沉淀為_______。綜合。上述實(shí)驗(yàn),證實(shí)Ag++Fe2+Fe3++Ag↓為可逆反應(yīng)。②小組成員結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)論提出FeCl3溶液也可以溶解Ag單質(zhì),你認(rèn)為是否合理?_______(填“是”或“否”);并解釋原因:_______。(2)測(cè)定平衡常數(shù)實(shí)驗(yàn)III:一定溫度下,待實(shí)驗(yàn)I中反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),取vmL上層清液,用clmol·L-1KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ag+,至出現(xiàn)穩(wěn)定的淺紅色時(shí),消耗KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液v1mL。資料:Ag++SCN-AgSCN(白色)

K=1012Fe3++SCN-[FeSCN]2+(紅色)

K=1023①滴定過程中Fe3+的作用是_______。②測(cè)得平衡常數(shù)K=_______。(3)思考并回答問題:①不用實(shí)驗(yàn)II中清液測(cè)定K的原因是_______。②取實(shí)驗(yàn)I的濁液測(cè)定c(Ag+),消耗KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積_______(填“偏大”、“偏小”或“不受影響”。13.(2022·山東濰坊·高三期末)NO2和N2O4是氮的兩種重要氧化物?;卮鹣铝袉栴}:Ⅰ.已知下列反應(yīng)在298K時(shí)的反應(yīng)焓變:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=180.5kJ·mol-1②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H2=-112kJ·mol-1③N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)△H3=10.7kJ·mol-1(1)寫出N2O4(g)轉(zhuǎn)化為NO2(g)的熱化學(xué)方程式:_______。Ⅱ.298K時(shí),在2L的恒容絕熱密閉容器中發(fā)生反應(yīng):N2O4(g)2NO2(g)反應(yīng)過程中各氣體濃度隨時(shí)間變化的情況如圖所示。(2)代表NO2氣體濃度隨時(shí)間變化的曲線為_______(填“甲”或“乙”)。(3)當(dāng)N2O4的濃度為0.08mol·L-1時(shí),反應(yīng)時(shí)間為ts,則0~ts時(shí),用NO2氣體的濃度變化量表達(dá)該反應(yīng)的平均速率為_______。(4)A、B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻,反應(yīng)速率大小:vA_______vB(填“>”“<”或“=”)。(5)不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______(填序號(hào))。a.混合氣體的溫度不再改變

b.2v正(N2O4)=v逆(NO2)c.容器內(nèi)氣體顏色不再改變

d.容器內(nèi)氣體的密度不再改變(6)化學(xué)平衡常數(shù)(K)是指一定溫度下,可逆反應(yīng)無(wú)論從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,也不管反應(yīng)物起始濃度大小,最后都達(dá)到平衡狀態(tài),這時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積的比值。例如:aA(g)+bB(g)pC(g)+qD(g)

K=,計(jì)算298K時(shí),反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)的平衡常數(shù)K=_______。14.(2022·黑龍江·賓縣第二中學(xué)高三期末)氨氣是一種重要的物質(zhì),可用于制取化肥和硝酸等。已知H﹣H鍵、N﹣H鍵、N≡N鍵的鍵能分別是436kJ·mol-1、391kJ·mol-1、946kJ·mol-1。(1)寫出合成氨的熱反應(yīng)方程式:_______。(2)當(dāng)合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡后,改變某一外界條件(不改變N2、H2和NH3的量),反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示。圖中t1時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是_______。其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段時(shí)間是_______。(3)溫度為T℃時(shí),將2amolH2和amolN2放入0.5L密閉容器中,充分反應(yīng)后測(cè)得N2的轉(zhuǎn)化率為50%。則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_______。(4)已知373K時(shí),可逆反應(yīng)平衡常數(shù)為K=0.12,若某時(shí)刻時(shí),測(cè)得c(N2)=1mol·L-1,c(H2)=3mol·L-1,c(NH3)=2mol·L-1。此刻可逆反應(yīng)_______。A.向正方向進(jìn)行B.向逆方向進(jìn)行C.處于平衡狀態(tài)15.(2022·福建泉州·高三期末)已知:25℃時(shí),、、。(1)常溫下,將pH和體積均相同的和溶液分別稀釋,溶液pH隨加水體積的變化如圖:①曲線I代表___________溶液(填“”或“”)。②a、b兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中,水的電離程度a___________b(填“”、“”或“”)。③向上述溶液和溶液分別滴加等濃度的溶液,當(dāng)恰好中和時(shí),消耗溶液體積分別為和,則___________(填“”、“”或“”)。④酸度()也可表示溶液的酸堿性,。。常溫下,的硝酸溶液___________。(2)25℃時(shí),往溶液中加入溶液。①當(dāng),生成,水解的離子方程式為___________。②當(dāng),溶液顯___________性(填“酸”、“堿”或“中”),原因是___________(結(jié)合數(shù)據(jù)計(jì)算說明)。③等濃度等體積的、混合,溶液中___________。16.(2022·湖北武漢·高三期末)t℃時(shí),將和氣體通入體積為的密閉容器中(容積不變),發(fā)生如下反應(yīng):時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)(溫度不變),剩余,并測(cè)得C的濃度為,請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)x=_______。(2)比較達(dá)到平衡時(shí),A、B兩反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率:_______(填>、=或<)(3)若繼續(xù)向原平衡混合物的容器中通入少量氨氣(氨氣和A、B、C都不反應(yīng))后,下列說法中正確的是_______(填寫字母序號(hào))A.化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)B.化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)C.化學(xué)平衡不會(huì)發(fā)生移動(dòng)D.正、逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率將發(fā)生同等程度的改變(4)若向原平衡混合物的容器中再充入和,在時(shí)達(dá)到新的平衡,此時(shí)B的物質(zhì)的量為_______。(填“>”、“<”、或“=”)(5)如果將在相同溫度和容器中進(jìn)行反應(yīng)。欲使反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與原平衡相等,起始加入的三種物質(zhì)的物質(zhì)的量間應(yīng)該滿足的等量關(guān)系式:_______(a,b及c的關(guān)系式)17.(2022·貴州黔西·高三期末)碳一物質(zhì)(CO、CO2、CH4、CH3OH等)在合成工業(yè)中有重要用途?;卮鹣铝袉栴}:(1)已知相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表:化學(xué)鍵C≡O(shè)H-HH-CH-OE/(kJ·mol-1)1072436414465某反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_______;該反應(yīng)在_______(填“高溫”或“低溫”)下更易自發(fā)進(jìn)行。(2)一定溫度下,在2L容積不變的密閉容器中,充入1molCO2(g)和3molH2(g)發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH=-49kJ·mol-1,反應(yīng)5min時(shí)達(dá)到平衡,測(cè)得該過程中放出熱量為19.6kJ。①容器中混合氣體平衡時(shí)的總壓強(qiáng)與起始的總壓強(qiáng)之比為_______;0~5min內(nèi),用CO2來(lái)表示反應(yīng)的平均反應(yīng)速率是_______。②此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_______(保留兩位有效數(shù)字)。(3)科研人員通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):用惰性電極進(jìn)行電解時(shí),CO2可以在酸性水溶液中生成乙醇,則生成乙醇的反應(yīng)發(fā)生在_______(填“陰”或“陽(yáng)”)極,寫出該電極的反應(yīng)式:_______。18.(2022·湖南長(zhǎng)沙·高三期末)氮是地球上含量豐富的一種元素,氮元素的單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。(1)根據(jù)能量變化示意圖如圖1,請(qǐng)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式____。(2)在固定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如表:T/K298398498平衡常數(shù)K4.1×106K1K2①試判斷K1____K2(填寫>、=,<)。②下列各項(xiàng)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是____(填字母)a.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2b.v(N2)正=3v(H2)逆c.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變d.混合氣體的密度保持不變(3)對(duì)反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)△H>0,在溫度分別為T1、T2時(shí),平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖2所示。①A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率:A____C(填>、=、<)。②A、C兩點(diǎn)N2O4的轉(zhuǎn)化率:A____C(填>、=、<)。③由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以采用的方法是____。(4)生產(chǎn)水煤氣的過程如下:①C(s)+CO2(g)2CO(g)

△H1②C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H2反應(yīng)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H=____(用含△H1、△H2的代數(shù)式表示)。參考答案:1.(1)

高溫

(2)

上升(3)

ABC

20%

或【詳解】(1)①根據(jù)題中所給主反應(yīng)方程式判斷,該反應(yīng)為熵增的吸熱反應(yīng),根據(jù)△G=△H-T△S<0,該反應(yīng)高溫下能自發(fā)進(jìn)行。②根據(jù)主反應(yīng)和步驟i反應(yīng)判斷,步驟ii反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CH3OH(g)+H2O(g)==3H2(g)+CO2(g),根據(jù)蓋斯定律判斷,△H2=(△H-△H1)=+,熱化學(xué)方程式為:。(2)根據(jù)圖中信息判斷,使用在大多數(shù)溫度條件下獲得的H2收率都較高,為催化活性最好的催化劑;體系溫度從300℃逐漸升溫到450℃,再降溫回350℃,使用含Ni的催化劑H2收率未發(fā)生明顯降低,而使用只含Cu的催化劑H2收率明顯降低,由此證明:加入Ni后,催化劑的穩(wěn)定性上升。(3)①A.反應(yīng)在恒壓體系中進(jìn)行,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,氣體體積在逐漸變化,則混合氣體中各物質(zhì)分壓保持不變能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A符合題意;B.氣體總質(zhì)量始終不變,總體積在逐漸改變,則密度保持不變能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),B符合題意;C.氣體總質(zhì)量始終不變,總物質(zhì)的量逐漸改變,則氣體平均摩爾質(zhì)量保持不變能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C符合題意;D.消耗1molCH3OCH3時(shí),有2molCO2生成,無(wú)法證明v正=v逆,D不符合題意;故選ABC。②設(shè)該溫度下,恒壓為p的體系中充入CH3OCH3的物質(zhì)的量為amol,列“三段式”:由和解得x=0.2a,y=0.05a,則平衡時(shí),n(CH3OCH3)=0.75a、n(H2O)=2.4a、n(H2)=1.25a、n(CO2)=0.4a、n(CH4)=0.05a、n(CO)=0.05a、n總=4.9a,則的轉(zhuǎn)化率為,Kp=或。2.(1)(2)(3)(4)

<【詳解】(1)“脫硫”過程的實(shí)質(zhì)為在的催化下將氧化生成,為“脫硫”過程的總反應(yīng)方程式為,故答案為:。(2),,

,標(biāo)況下,故答案為:33.6。(3),、;,由電子守恒:,設(shè)、,則,流出的吸收液中,故答案為:。(4)①由圖像可知,B點(diǎn)溶質(zhì)主要是,的量極少,說明將主要轉(zhuǎn)化為氣體產(chǎn)物;故點(diǎn)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:②點(diǎn)時(shí)吸收液中所含溶質(zhì)與的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同,即含溶質(zhì)與的質(zhì)量相同,由于的摩爾質(zhì)量較小,較大。故答案為:;<。3.(1)(2)

320

通入一方面能消耗催化脫氫的產(chǎn)物氫氣,另一方面恒壓下容器向外膨脹體積變大(稀釋作用),均能使平衡正向移動(dòng)(3)AB(4)【詳解】(1)(2)①起始的壓強(qiáng):,設(shè)時(shí)反應(yīng)生成為,則、,時(shí)氣體總壓強(qiáng),得,.②時(shí),時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài),平衡時(shí)氣體總壓強(qiáng)為,設(shè)平衡生成分壓為,則、、,得,即,,③通入一方面能消耗催化脫氫的產(chǎn)物氫氣,另一方面恒壓下容器向外膨脹體積變大(稀釋作用),均能使平衡正向移動(dòng)(3)A.有氧與參與的催化脫氫,氫氣被氧氣氧化生成水為放熱反應(yīng),為脫氫供熱,反應(yīng)更容易進(jìn)行,A正確;B.體系中含有氫氣、丙烯、丙烷三種氣體,反應(yīng)為:,說明相同條件下,氫氣更容易被氧化,其還原性更強(qiáng),B正確;C.恒溫恒容下,容器體積不變,氣體總質(zhì)量也不變,故混合氣體的密度任何時(shí)候均不變,混合氣體的密度不再隨時(shí)間改變時(shí),不能說明反應(yīng)達(dá)到其限度,C錯(cuò)誤;D.當(dāng)通入更多的氧氣,可能將丙烯、丙烷氧化,反而不利于提高丙烷轉(zhuǎn)化率和提高丙烯的產(chǎn)量,D錯(cuò)誤;故選AB。(4)陰極的電極反應(yīng)式為4.(1)(a+b-c-d)kJ/mol(2)D(3)

X

投料比越高,對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度越高

(4)

陽(yáng)

NO+6H++5e-=+H2O【詳解】(1)提取圖中數(shù)據(jù),依據(jù)蓋斯定律,△H=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=(a+b)kJ/mol-(c+d)kJ/mol=(a+b-c-d)kJ/mol;(2)對(duì)于不同的反應(yīng),慢反應(yīng)的活化能比快反應(yīng)的活化能大;對(duì)于放熱反應(yīng),總反應(yīng)的逆反應(yīng)的活化能最大,故選D,答案為:D;(3)①題給反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度越低,NO的平衡轉(zhuǎn)化率越大,由于T1<T2<T3,所以T1℃的實(shí)驗(yàn)結(jié)果所對(duì)應(yīng)的曲線是X;從圖中可以看出,當(dāng)曲線X、Y、Z達(dá)到相同的NO平衡轉(zhuǎn)化率時(shí),溫度越高,投料比越大,因此對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度與投料比的規(guī)律是:投料比越高,對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度越高。②從圖中可知,T2℃時(shí),若充入H2、NO分別為5mol、2mol,即則投料比為2.5,NO的平衡轉(zhuǎn)化率為80%,參加反應(yīng)n(NO)=1.6mol,容器內(nèi)的壓強(qiáng)為p0Pa,則可建立如下三段式:該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=Pa-1.,答案為:X;投料比越高,對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度越高;0.16mol/(L·min);;(4)從圖中可以看出,a極與電源的正極相連,則為電解池的陽(yáng)極,b極為電解池的陰極,NO得電子產(chǎn)物與電解質(zhì)反應(yīng),生成等,電極反應(yīng)式為NO+6H++5e-=+H2O。答案為:陽(yáng);NO+6H++5e-=+H2O。5.(1)

增大

反應(yīng)為氣體分子增加的反應(yīng),若水油比增大,相當(dāng)于減小壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng)

此時(shí)苯乙烯的選擇性和乙苯的轉(zhuǎn)化率均較高(2)

降低了乙苯的轉(zhuǎn)化率

50%

【詳解】(1)①一般控制原料氣中水油比為9∶1,反應(yīng)為氣體分子增加的反應(yīng),若水油比增大,相當(dāng)于減小壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),導(dǎo)致乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率增大。②控制反應(yīng)溫度為的理由是此時(shí)苯乙烯的選擇性和乙苯的轉(zhuǎn)化率均較高;若溫度過低,則反應(yīng)速率減慢且乙苯轉(zhuǎn)化率變低;若溫度過高則苯乙烯選擇性下降且可能導(dǎo)致催化劑活性下降;(2)①已知:Ⅰ(g)+H2(g);Ⅲ;則Ⅰ-Ⅲ得:(g)+CO2(g)(g)+CO(g)+H2O(g)=;②催化劑表面酸堿性對(duì)乙苯脫氫反應(yīng)性能影響較大,根據(jù)反應(yīng)歷程可知,催化劑表面需要活化吸附,該微粒帶負(fù)電荷,如果催化劑表面堿性太強(qiáng),則帶負(fù)電荷的氫氧根離子較多,不利于的吸附,且堿性物質(zhì)會(huì)和二氧化碳反應(yīng)導(dǎo)致吸附在催化劑表面的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)從而降低了乙苯的轉(zhuǎn)化率;③反應(yīng)為氣體分子數(shù)增加1的反應(yīng),反應(yīng)后總的物質(zhì)的量增加,一定溫度下,向恒容密閉容器中充入乙苯和,起始?jí)簭?qiáng)為,平衡時(shí)容器內(nèi)氣體總物質(zhì)的量為,增加物質(zhì)的量為1mol,則反應(yīng)的乙苯、二氧化碳均為1mol,平衡時(shí)乙苯、二氧化碳、苯乙烯、一氧化碳、水的物質(zhì)的量均為1mol,反應(yīng)后總壓為,則乙苯的轉(zhuǎn)化率為;用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)。6.(1)

-65.2

bc

50%

0.04(2)反應(yīng)為放熱反應(yīng),升溫平衡逆向移動(dòng),且溫度過高使催化劑活性降低,反應(yīng)速率減慢,導(dǎo)致相同時(shí)間轉(zhuǎn)化率下降(3)

2+2e-+4H+=H2S2O4+2H2O

【解析】(1)①反應(yīng)的焓變等于正反應(yīng)的活化能減去逆反應(yīng)的活化能,故基元反應(yīng)H2+Rh(s)+Rh(s)→H(s)+H(s)的焓變?chǔ)=(12.6-77.8)kJ/mol=-65.2kJ/mol。②a.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量M=m/n,氣體質(zhì)量不變,但是氣體的總物質(zhì)的量隨反應(yīng)進(jìn)行而改變,所以M會(huì)發(fā)生改變,當(dāng)M不變時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡,a正確;b.反應(yīng)的速率比等于其系數(shù)比,任意時(shí)刻,2v正(NO)=v逆(H2O)不能說明反應(yīng)的正逆反應(yīng)速率相等,b錯(cuò)誤;c.若向容器內(nèi)充入少量O2,氧氣與一氧化氮迅速反應(yīng),導(dǎo)致平衡逆向移動(dòng),c錯(cuò)誤;d.平衡后,向容器中按照物質(zhì)的量比1∶2再充入H2和NO,相當(dāng)于增加壓強(qiáng),平衡向右移動(dòng),d正確;故選bc;③將H2、NO、O2按體積比3∶2∶1充入恒溫恒壓(200℃、100kPa)容器中,發(fā)生反應(yīng):4H2(g)+2NO(g)+O2(g)?N2(g)+4H2O(g);反應(yīng)后總的物質(zhì)的量為(6-2x)mol,平衡時(shí),N2的體積分?jǐn)?shù)為0.1,則,NO的平衡轉(zhuǎn)化率為;反應(yīng)后總的物質(zhì)的量為5mol,H2、NO(g)、O2、N2、H2O的物質(zhì)的量分別為1mol、1mol、0.5mol、0.5mol、2mol,總壓為100kPa,平衡常數(shù)Kp==0.04(kPa)-2。(2)反應(yīng)為放熱反應(yīng),升溫平衡逆向移動(dòng),且溫度過高使催化劑活性降低,反應(yīng)速率減慢,導(dǎo)致相同時(shí)間轉(zhuǎn)化率下降,故cd段轉(zhuǎn)化率下降;(3)①由圖可知,陰極區(qū)得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成H2S2O4,電極反應(yīng)式為2+2e-+4H+=H2S2O4+2H2O。②吸收的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為896mL,物質(zhì)的量為0.04mol,此時(shí)轉(zhuǎn)移0.2mole-,則1molNO反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子5mol,則NO中氮元素化合價(jià)變化為5,得到轉(zhuǎn)化后的產(chǎn)物為。7.(1)

2AB

0.025mol/(L?min)

50%

=(2)CD(3)

>

2

>【詳解】(1)①根據(jù)圖象可知A逐漸減少,是反應(yīng)物,B是生成物,變化的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,前4min,,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2AB;②反應(yīng)開始至4min時(shí),B的平均反應(yīng)速率為;③4min時(shí),A和B都在繼續(xù)變化,沒有達(dá)到平衡態(tài),8min時(shí),A和B不在變化,達(dá)到平衡態(tài),所以v(正)=v(逆);(2)ΔH<0,合成氨是放熱反應(yīng),平衡后,若提高H2的轉(zhuǎn)化率,要使平衡正向移動(dòng);A.催化劑不能改變平衡,故A錯(cuò)誤;B.增大容器體積,相當(dāng)于減壓,減壓平衡逆向移動(dòng),H2的轉(zhuǎn)化率降低,故B錯(cuò)誤;C.降低反應(yīng)體系的溫度平衡正向移動(dòng),H2的轉(zhuǎn)化率提高,故C正確;

D.加入一定量N2,平衡正向移動(dòng),H2的轉(zhuǎn)化率提高,故D正確;故答案為CD;(3)①ΔH<0,合成氨是放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),K減小,故K1>K2;②400℃時(shí),反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為;在0.5L的密閉容器中,當(dāng)測(cè)得NH3、N2和H2物質(zhì)的量分別為3mol、2mol和1mol時(shí),,則該反應(yīng)的v(N2)正>v(N2)逆;8.(1)B(2)

氨的濃度增加,催化劑表面吸附的氨分子增多,速率增大

催化劑表面的氨分子太多,不利于氮?dú)夂蜌錃鈴拇呋瘎┍砻娼馕?3)(4)

在100℃~200℃內(nèi),的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高,催化劑的活性越好,超過200℃,沒有明顯區(qū)別(5)【解析】(1)斷裂化學(xué)鍵吸收能量,形成化學(xué)鍵釋放能量,結(jié)合圖B分析可知,吸附后,能量狀態(tài)最高的是B,因?yàn)槲漳芰繑噫I;(2)根據(jù)題目信息,結(jié)合下圖分析可知,c0之前反應(yīng)速率增加的原因可能是氨的濃度增加,催化劑表面吸附的氫分子增多,速率增大,c0之后反應(yīng)速率降低的原因可能是催化劑表面的氯分子太多,不利于氮?dú)夂蜌錃鈴拇呋瘎┍砻娼馕?;?)根據(jù)蓋斯定律△H1-△H2可得4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)

ΔH3=△H1-△H2;(4)①A、C兩點(diǎn)溫度相同,催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同,由圖可知,催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,反應(yīng)速率越快,則C>A,A、B兩點(diǎn)催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同,B點(diǎn)溫度更高,則反應(yīng)速率B>A,故vA<vB<vC;②由圖可知,在100℃-200℃內(nèi),V2O5的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)該催化劑活性的影響是催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高,催化劑的活性越好,超過200℃,沒有明顯區(qū)別;(5)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),NO的轉(zhuǎn)化率為60%,NO的反應(yīng)量為1.5mol×60%=0.9mol,剩余量為0.6mol,平衡時(shí)NH3為1mol-0.6mol=0.4mol,N2為0.75mol,水為0.9mol,NO、NH3、N2、H2O的濃度分別為:0.6mol/L、0.4mol/L、0.75mol/L、0.9mol/L,。9.(1)0.4(2)(3)B(4)

溫度太低反應(yīng)速率太慢,經(jīng)濟(jì)效益低

(5)【詳解】(1)內(nèi),由圖表數(shù)據(jù)得到氮?dú)獾臐舛茸兓磻?yīng)為,結(jié)合化學(xué)方程式定量關(guān)系得到氨氣的濃度變化,生成氨氣的濃度為。(2)內(nèi),氫氣濃度變化,反應(yīng)為,結(jié)合化學(xué)方程式定量關(guān)系得到氮?dú)鉂舛茸兓?,?nèi),以的濃度變化表示反應(yīng)的平均速率:。(3)消耗的同時(shí)消耗,反應(yīng)正向進(jìn)行,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量變化,當(dāng)容器中的壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),B項(xiàng)正確;反應(yīng)前后氣體質(zhì)量和體積不變,混合氣體的密度始終不變,不隨時(shí)間變化,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C項(xiàng)錯(cuò)誤;速率之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比,,說明,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),不能說明正逆反應(yīng)速率相同,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選B。(4)溫度過低會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)速率過慢,則經(jīng)濟(jì)效益比較低;在合成氨的反應(yīng)中,中N的化合價(jià)從0價(jià)降低到價(jià),得電子,則電極a為正極,電極反應(yīng)式為。(5)過程Ⅱ是在催化劑表面斷裂氮?dú)庵械I和氫氣中氫氫鍵形成氮原子和氫原子的過程,過程Ⅱ可以表示為。10.(1)

負(fù)

PbO2+2e-+SO+4H+=PbSO4+2H2O

K2SO4

a

87(2)

電解池

4OH--4e-=O2↑+2H2O

陰離子【分析】(1)由圖可知,Zn為負(fù)極,被氧化生成Zn(OH),PbO2為正極,發(fā)生還原反應(yīng),電解質(zhì)溶液A為KOH,B為K2SO4,C為H2SO4,原電池工作時(shí),負(fù)極發(fā)生Zn-2e-+4OH-=Zn(OH),則消耗OH-,鉀離子向正極移動(dòng),正極電極反應(yīng)式為PbO2+SO+2e-+4H+=PbSO4+2H2O,正極消耗氫離子,陰離子向負(fù)極移動(dòng),則a是陽(yáng)離子交換膜,b是陰離子交換膜,在同一閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等,結(jié)合溶液酸堿性及電極材料書寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)的方程式,以此解答該題。(2)①根據(jù)圖中電極可知,該裝置為電解池,b極為陰極,電極反應(yīng)式為OH-失去電子生成O2、H2O;②根據(jù)①中分析可知,左側(cè)BP膜中的氫離子移向左側(cè),氫氧根離子移向右側(cè),與鐵離子、硫酸根離子結(jié)合成[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m(PFS),原硫酸鐵溶液中多余的硫酸根離子通過交換膜M移向右側(cè),所以右側(cè)進(jìn)入的是稀硫酸,出去的是濃硫酸,即可判斷M膜類型。(1)①該電池中,Zn為負(fù)極,PbO2為正極,正極的電極反應(yīng)為PbO2+2e-+SO+4H+=PbSO4+2H2O;②根據(jù)分析可知,B區(qū)域的電解質(zhì)為K2SO4,陽(yáng)離子交換膜為圖中的a極;③此電池維持電流強(qiáng)度0.5A(相當(dāng)于每秒通過5×10-6mol電子),連續(xù)工作80分鐘即接近失效,則80分鐘通過的電子為:5×10-6mol×80×60=2.4×10-2mol,需要鋅的質(zhì)量為:×2=2.4×10-2mol,解得m=0.78g,金屬鋅未參加反應(yīng)的比例為×100%=87%。(2)①根據(jù)圖中電極可知,該裝置為電解池,a極為陽(yáng)極,電極反應(yīng)為:2H++2e-=H2,b極為陰極,電極反應(yīng)式為4OH--4e-=O2↑+2H2O;②根據(jù)①中分析可知,左側(cè)BP膜中的氫離子移向左側(cè),氫氧根離子移向右側(cè),與鐵離子、硫酸根離子結(jié)合成[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m(PFS),原硫酸鐵溶液中多余的硫酸根離子通過交換膜移向右側(cè),所以右側(cè)進(jìn)入的是稀硫酸,出去的是濃硫酸,故M為陰離子交換膜。11.(1)+43.9(2)

(3)

p1>p2>p3

T1時(shí)以反應(yīng)III為主,反應(yīng)III前后氣體分子數(shù)相等,壓強(qiáng)改變對(duì)平衡幾乎沒有影響(4)C【分析】根據(jù)蓋斯定律計(jì)算未知反應(yīng)的焓變;利用三段式進(jìn)行計(jì)算平衡時(shí)濃度及平衡常數(shù);利用控制變量法,通過圖象判斷外界條件的變化;利用外界條件對(duì)平衡的影響【詳解】(1)將反應(yīng)I減去反應(yīng)II得到反應(yīng)Ⅲ,即△H3=-48.5kJ?mol?1-(-92.4kJ?mol?1)=+43.9kJ?mol?1;故答案為:+43.9;(2)一定條件下,向體積為VL的恒容密閉容器中通入1molCO2和3molH2發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí),容器中CH3OH(g)為amol,CO為bmol,根據(jù)上述信息建立三段式,

,,,y?z=b,x+z=a,得到x+y=a+b,H2(g)物質(zhì)的量為3?3x?y?2z=3?3(x+z)+z?y=3?3(x+z)–(y?z)=3?3a?b,此時(shí)H2(g)的濃度為mol?mol?1,此時(shí)CO2(g)物質(zhì)的量濃度為mol?mol?1,CO(g)物質(zhì)的量濃度為mol?mol?1,H2O(g)物質(zhì)的量濃度為mol?mol?1,反應(yīng)III的平衡常數(shù)為;故答案為:;;(3)I、II反應(yīng)是放熱反應(yīng),Ⅲ是吸熱反應(yīng),升高溫度,對(duì)I、II平衡逆向移動(dòng),對(duì)Ⅲ是平衡正向移動(dòng),但由于I、II平衡逆向移動(dòng),CO濃度增大,對(duì)反應(yīng)Ⅲ也有逆向移動(dòng)的趨勢(shì),因此CO2轉(zhuǎn)化率減小,即縱坐標(biāo)表示CO2平衡轉(zhuǎn)化率的是圖乙;反應(yīng)I、II是體積減小的反應(yīng),反應(yīng)Ⅲ是等體積反應(yīng),因此加壓,轉(zhuǎn)化率增大,即壓強(qiáng)p1、p2、p3由大到小的順序?yàn)閜1>p2>p3;圖乙中T1溫度時(shí),三條曲線幾乎交于一點(diǎn)的原因是T1時(shí)以反應(yīng)III為主,反應(yīng)III前后氣體分子數(shù)相等,壓強(qiáng)改變對(duì)平衡幾乎沒有影響;故答案為:乙;p1>p2>p3;T1時(shí)以反應(yīng)III為主,反應(yīng)III前后氣體分子數(shù)相等,壓強(qiáng)改變對(duì)平衡幾乎沒有影響;(4)根據(jù)圖中信息為同時(shí)提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OH的平衡產(chǎn)率,低溫、高壓時(shí)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率大,因此應(yīng)選擇的反應(yīng)條件為低溫、高壓;故答案為:C;【點(diǎn)睛】此題考查化學(xué)平衡的應(yīng)用,根據(jù)平衡的影響條件,及常用方法進(jìn)行計(jì)算。12.(1)

Ag

Ag++Fe2+Fe3++Ag↓為可逆反應(yīng),且FeCl3溶液中的Cl-會(huì)與Ag+反應(yīng)生成AgCl,促進(jìn)Ag單質(zhì)進(jìn)一步的溶解(2)

指示劑

(3)

銀完全反應(yīng),無(wú)法判斷體系是否達(dá)到平衡狀態(tài)

偏大【解析】(1)①灰黑色固體溶解,產(chǎn)生紅棕色氣體,說明銀單質(zhì)和濃硝酸發(fā)生反應(yīng)生成二氧化氮?dú)怏w;②向少量Ag粉中加入0.0100mol?L-1Fe2(SO4)3溶液(pH=1),固體完全溶解,Ag++Fe2+?Fe3++Ag↓為可逆反應(yīng),氯離子結(jié)合銀離子生成氯化銀沉淀,平衡逆向進(jìn)行,說明FeCl3溶液也可以溶解Ag單質(zhì);(2)①Fe3+與SCN-反應(yīng)生成紅色FeSCN2+,因?yàn)锳g+與SCN-反應(yīng)相較于Fe3+與SCN-反應(yīng)更加容易及徹底,當(dāng)溶液變?yōu)榉€(wěn)定淺紅色,說明溶液中的銀離子恰好完全反應(yīng),且溶液中鐵離子濃度不變,說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡,故溶液中鐵離子的作用是滴定反應(yīng)的指示劑,故答案為:指示劑;②取Ⅰ中所得上層清液vmL,用c1

mol/LKSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,消耗KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液v1

mL;已知:Ag++SCN-?AgSCN↓(白色)K=1012,說明反應(yīng)幾乎進(jìn)行到底,上層清液中的銀離子濃度為mol/L,根據(jù)三段式進(jìn)行計(jì)算:,測(cè)得平衡常數(shù)K=;(3)①由于實(shí)驗(yàn)Ⅱ中銀完全溶解,故無(wú)法判斷體系是否達(dá)到平衡狀態(tài),因而不用實(shí)驗(yàn)Ⅱ中清液測(cè)定K,故答案為:銀完全溶解,無(wú)法判斷體系是否達(dá)到平衡狀態(tài);②若取實(shí)驗(yàn)Ⅰ所得濁液中銀離子濃度,則濁液中還有銀,因?yàn)榇嬖冢篈g++Fe2+?Fe3++Ag↓,且隨著反應(yīng)Ag++SCN-?AgSCN↓的進(jìn)行,使得平衡逆向移動(dòng),測(cè)得平衡體系中的銀離子濃度偏大,消耗KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏大,故答案為:偏大。13.(1)N2O4(g)?2NO2(g)△H=57.8kJ·mol-1(2)乙(3)mol/(L·min)(4)>(5)d(6)0.36【詳解】(1)N2O4轉(zhuǎn)化為NO2的化學(xué)方程式為:N2O4?2NO2,依據(jù)蓋斯定律,此反應(yīng)可由①+②-③得到,焓變△H=△H1+△H2-△H3=180.5kJ·mol-1-112kJ·mol-1-10.7kJ·mol-1=57.8kJ·mol-1,熱化學(xué)方程式為:N2O4(g)?2NO2(g)△H=57.8kJ·mol-1。(2)由圖示可知,達(dá)到平衡時(shí),甲曲線代表物質(zhì)的濃度變化量為乙曲線代表物質(zhì)的濃度變化量的一半,因此代表NO2氣體濃度隨時(shí)間變化的曲線為乙,代表N2O4氣體濃度隨時(shí)間變化的曲線為甲。(3)當(dāng)N2O4的濃度為0.08mol·L-1時(shí),N2O4的濃度變化量為0.10mol/L-0.08mol/L=0.02mol/L,NO2的濃度變化量為0.04mol/L,則0~ts時(shí),v(NO2)==mol/(L·min)。(4)反應(yīng)正向建立平衡,A點(diǎn)N2O4的濃度大,反應(yīng)速率快,因此vA>vB。(5)a.反應(yīng)在絕熱容器中進(jìn)行,混合氣體的溫度不再改變時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),a不符合題意;b.2v正(N2O4)=v逆(NO2),正逆反應(yīng)速率相等,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),b不符合題意;c.容器內(nèi)氣體顏色不再改變,各物質(zhì)濃度不變,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),c不符合題意;d.反應(yīng)前后氣體總質(zhì)量不變,恒容容器、體積不變,氣體密度始終不變,容器內(nèi)氣體的密度不再改變,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),d符合題意;答案選d。(6)由圖示可知,平衡時(shí),N2O4的濃度為0.04mol·L-1,NO2的濃度為0.12mol·L-1,平衡常數(shù)K===0.36。14.(1)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)

ΔH=﹣92kJ·mol-1(2)

加壓

t2~t3(3)(4)B【詳解】(1)反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,則反應(yīng)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的焓變=946kJ/mol+3×436kJ/mol-6×391kJ/mol=-92kJ/mol,據(jù)此書寫其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-92kJ/mol;。(2)該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積減小的放熱反應(yīng),根據(jù)圖象可知改變條件時(shí),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,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則改變的條件是加壓;t3時(shí)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),t5時(shí)平衡不移動(dòng),所以平衡混合物中NH3的含量最高的一段時(shí)間是t2-t3。(3)溫度為T℃時(shí),將2amolH2和amolN2放入0.5L密閉容器中,充分反應(yīng)后測(cè)得N2的轉(zhuǎn)化率為50%,則平衡時(shí)c(N2)==amol/L,c(NH3)==2amol/L,c(H2)==amol/L;化學(xué)平衡常數(shù)K==。(4)已知373K時(shí),可逆反應(yīng)平衡常數(shù)為K=0.12,若某時(shí)刻時(shí),測(cè)得c(N2)=1mol·L-1,c(H2)=3mol·L-1,c(NH3)=2mol·L-1,則濃度商=≈0.15>0.12,則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng);所以選B。15.(1)

=

<

10(2)

電離程度大于水解程度

【解析】(1)①根據(jù)數(shù)據(jù)可知,CH3COOH為弱酸,HNO3為強(qiáng)酸,將pH和體積均相同的CH3COOH溶液和HNO3溶液分別稀釋相同體積時(shí),強(qiáng)酸的pH變化大,則曲線Ⅰ代表HNO3溶液;②酸對(duì)水的電離平衡起抑制作用,酸性越強(qiáng),水的電離程度越小,圖中pH:a=b,則酸性一樣,水的電離程度一樣;③pH和體積均相同的CH3COOH溶液和HNO3溶液,HNO3酸性強(qiáng)于CH3COOH,則CH3COOH的濃度大于HNO3的濃度,若向上述CH3COOH和HNO3溶液中分別滴加等濃度的NaOH溶液,恰好中和時(shí)消耗NaOH溶液體積分別為V1和V2,由于酸的體積相等,濃度越大,酸的物質(zhì)的量越大,則V1<V2;常溫下,的硝酸溶液;(2)水解的離子方程式為;當(dāng),氫氧化鈉不足,只與草酸中其中一個(gè)羧

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