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高二化学
【志在山顶的人，不会贪念山腰的风景……】
化学反应速率与化学平衡单元整合
1、CO与H2在催化剂作用下合成甲醇的反应为：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)。在容积均为1L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入等量的1mol CO和2mol H2混合气体，控温。实验测得相关数据如下图1和图2。下列有关说法正确的是（ ）

A．该反应的正反应是气体体积减小的吸热反应
B．K1＜K2 (K为该条件下反应的平衡常数)
C．反应进行到5min时，a、b两容器中平衡正向移动，d、e两容器中平衡逆向移动
D．将容器c中的平衡状态转变到容器d中的平衡状态，可采取的措施有升温或减压
2、 700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应： CO(g)＋H2O(g) CO2(g) ＋H2(g)
反应过程中测定的部分数据见下表（表中t1＞t2）:
反应时间/min n(CO)/mol H2O/ mol
0 1.20 0.60
t1 0.80
t2 0.20
下列说法正确的是（ ）
A.反应在t1min内的平均速率为v(H2)＝0.40/t1 mol·L－1·min－1
B.保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O，到达平衡时，n(CO2)＝0.40 mol。
C.保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O的体积分数减小。
D.温度升至800℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应
3、恒温恒容条件下，下列叙述正确的是（ ）
A．相同的甲、乙两容器中分别加入1 g SO2、1 g O2与2 g SO2、2 g O2，发生反应2SO2(g)＋O2(g) SO3(g)达到平衡，SO2的转化率前者大
B．反应2HI(g) H2(g)＋I2(g)达到平衡，增大HI的物质的量，平衡不移动
C．反应2NO2(g ) N2O4(g)达到平衡时，再向容器内通入一定量的NO2(g)，重新达到平衡时，与第一次平衡时相比，NO2的体积分数增大
D．反应2HI(g) H2(g)＋I2(g)达到平衡，增大HI的物质的量，HI的分解率和体积分数均不变
4、相同温度下，体积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.6 kJ·mol－1。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表所示：
容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 达平衡时体系能量的变化
N2 H2 NH3
① 1 3 0 放出热量：23.15 kJ
② 0.9 2.7 0.2 放出热量：Q
下列叙述错误的是（ ）
A．容器①、②中反应的平衡常数相等
B．平衡时，两个容器中NH3的体积分数均为1/7
C．容器②中达平衡时放出的热量Q＝23.15 kJ
D．若容器①的体积为0.5 L，则平衡时放出的热量小于23.15 kJ
5、25℃时，在含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：
Sn(s)＋Pb2＋(aq)Sn2＋(aq)＋Pb(s)，体系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)变化关系如下图所示。下列判断正确的是( )
A．往平衡体系中加入金属铅后，c(Pb2＋)增大 B．往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，c(Pb2＋)变小
C．升高温度，平衡体系中c(Pb2＋)增大，说明该反应△H＞0 D．25℃时，该反应的平衡常数K＝2.2
6、可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0在一定条件下达到平衡状态，时间为t1时改变条件。化学反应速率与反应时间关系如图。下列说法中正确的是( )
A．维持温度、反应体系体积不变，t1时充入SO3(g) B．维持压强不变，t1时升高反应体系温度
C．维持温度不变，t1时扩大反应体系体积 D．维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g)
7、某温度下，在一容积可变的容器里，反应2A(g)B(g)＋2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4 mol、2 mol、4 mol。在保持温度和压强不变的条件下，下列说法正确的是( )
A．将A、B、C各物质的量都减半，C的百分含量不变 B．充入A、B、C各1 mol，平衡将向正反应方向移动
C．充入1 mol 稀有气体氦(He)，平衡不移动 D．加入一定量的A气体达平衡后，C的百分含量一定增加
8、将1 mol H2(g)和2 mol I2(g)置于某2 L密闭容器中，在一定温度下发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH<0，并达到平衡。HI的体积分数w(HI)随时间变化如图(Ⅱ)所示，若改变反应条件，w(HI)的变化曲线如图(Ⅰ)所示，则改变的条件可能是( )
A．恒温恒容条件下，加入适当催化剂 B．恒温条件下，缩小反应容器体积
C．恒容条件下，升高温度 D．恒温条件下，扩大反应容器体积
9、如右图所示，隔板I固定不动，活塞Ⅱ可自由移动，M、N两个容器中均发生反应：A(g) + 2B(g)xC(g)ΔH=-192kJ·mol-1。向M、N中都通入1molA和2molB的混合气体，初始M、N容积相同，保持温度不变。下列说法正确的是( )
A．若x=3，达到平衡后A的体积分数关系为：φ（M）>φ（N）
B．若x>3，达到平衡后B的转化率关系为：α（M）>α(N)
C．若x<3，C的平衡浓度关系为：c（M）>c（N）
D．x不论为何值，起始时向N容器中充入任意值的C，平衡后N容器中A的浓度均相等
10、工业上用铬铁矿（主要成分FeO·Cr2O3，杂质为SiO2、Al2O3等）
生产重铬酸钾（化学式K2Cr2O7，）的流程如下：
（1）固体A中，除Na2CrO4、NaFeO2、NaOH外还有 等；
（2）固体A水浸时，NaFeO2会发生强烈水解产生固体B，其化学反应方程式为
；
（3）固体C中含有2种物质，要先加入下列物质中的 ，然后才能进行过滤分离。
A．氢氧化钠溶液 B．稀氨水 C．稀盐酸
（4）步骤④加入盐酸得到的溶液F中，除Na2 Cr2O7外，还含有的溶质是 ；
（5）在上述流程中，有氧化还原反应发生的是第____步。
（6）已知20℃时K2Cr2O7饱和溶液浓度为0.4 mol·L-1，步骤⑤中加入固体氯化钾，若使K+离子浓度达到4 mol·L-1（保持温度20℃），则溶液F中Cr2O72-离子的浓度最大为
11、化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行探究：
Ⅰ、查阅资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体生成。
Ⅱ、牙膏样品中碳酸钙的定量测定：
利用下图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，测定C中生成的BaCO3沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。
实验步骤：
① 如上图所示连接好装置，先检查装置的气密性；
② 准确称取牙膏样品的质量4.00g，并在各仪器中加入相应试剂；
③ 打开弹簧夹甲，缓缓通入空气，然后接上C；
④ 打开B的分液漏斗滴加盐酸反应，同时再次持续缓缓通入空气；
⑤ 待B中不再产生气体后停止滴加盐酸；
⑥ 将C中沉淀过滤、洗涤、干燥，得BaCO3；
⑦ 称量BaCO3的质量为1.97g。
依据实验过程回答下列问题：
（1）步骤④通过空气的作用有：______________ __、___ __________。
（2）步骤⑥中检验沉淀洗干净的方法是 。
（3）本实验测定得到的样品中碳酸钙的质量分数为 。若采取下列措施，对测定结果的准确度没有影响的是_____________（填标号）。
a.省略步骤③
b.滴加盐酸快一些
c. 在B、C之间增添盛有饱和NaHCO3溶液的洗气装置
d. 多次实验，取平均值计算
（4）有同学认为不必测定C中生成的BaCO3质量，只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差，一样可以准确测定碳酸钙的质量分数。请你说明是否可以并简要说明理 由 。
12、已知2X2(g) +Y2(g) 2Z(g) ΔH＝－a kJ·mol–1（a＞0），在一个容积固定的容器中加入2mol X2和1mol Y2，在500℃时充分反应达平衡后Z的浓度为W mol·L–1，放出热量b kJ。
（1）此反应平衡常数表达式为 ；若将温度降低到300℃，则反应平衡常数将 （填增大、减少或不变）
（2）若原来容器中只加入2 mol Z，500℃充分反应达平衡后，吸收热量c kJ，则Z浓度
____W mol·L–1（填“＞”、“＜”或“＝”），a、b、c之间满足关系 　 （用代数式表示）
（3）能说明反应已达平衡状态的是 　　
A．浓度c(Z)＝2c(Y2) B．容器内压强保持不变
C．v逆(X2)＝2v正(Y2) D．容器内的密度保持不变
（4）若将上述容器改为恒压容器（反应器开始体积相同），相同温度下起始加入2 mol X2和1mol Y2达到平衡后，Y2的转化率将 （填变大、变小或不变）
13、某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。
实验编号 反应物 催化剂
① 10 mL 2% H2O2溶液 无
② 10 mL 5% H2O2溶液 无
③ 10 mL 5% H2O2溶液 1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液
④ 10 mL 5% H2O2溶液＋少量HCl溶液 1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液
⑤ 10 mL 5% H2O2溶液＋少量NaOH溶液 1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是__________________________________。
(2)常温下5% H2O2溶液的pH约为6，H2O2的电离方程式为___________________。
(3)实验①和②的目的是___________________________________________________。
实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是______________________________。
(4)实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图。
分析上图能够得出的实验结论是_____________________________________________。
14、在真空密闭容器内加入a mol PH4I固体，在一定温度下发生如下反应
PH4I（S） PH3（g） + HI（g） ① ；
4PH3（g） P4（g）+ 6 H2（g） ② ；
2HI（g） H2（g） + I2（g） ③
以上三反应建立平衡后，测得HI为b mol，I2(气)为c mol，H2为d mol。求：
⑴ 平衡后，容器内P4(气)和PH3的物质的量（用代数式表示）：n(P4)= ，n(PH3)= 。
⑵ a，b，c三者的关系服从a > (填含b，c的代数式)。
⑶ 平衡后，增大压强，容器内n(I2) , n(PH4I) (增加、减少、不变)
15、在一定的温度下，把2体积N2和6体积H2分别通入一个带活塞的体积可变的容器中，活塞的一端与大气相通（如图10－1）。
容器中发生如下反应：N2＋3H2 2NH3；△H＜0。反应达到平衡后，测得混合气体为7体积。
⑴保持上述反应温度不变，设a、b、c分别表示加入的N2、H2 和NH3的体积，如果反应达到平衡后混合气体中各物质的量仍与上述平衡时完全相同。那么：①a=1，c=2，则b== 。在此情况下，反应起始时将向 方向（填“正”或“逆”）进行。
②若需规定起始时反应向逆方向进行，则c的取值范围是 。
⑵在上述装置中，若需控制平衡后混合气体为6.5体积，则可采取的措施是 ，原因是________________________________ 。
16、现有可逆反应.2NO2(g) N2O4(g)，△H＜0，试根据下列图象，判断t2、t3、t4时刻采取的措施。

t2： ；
t3： ；
t4： 。
17、工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：


（1）工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO+H2O(g)CO2+H2。t℃时，往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后，体系中c(H2)=0.12mol·L-1。该温度下此反应的平衡常数K=_____（填计算结果）。
（2）合成塔中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知，表中T1____300℃（填“>”、“<”或“=”）。
T/℃ T1 300 T2
K 1.00×107 2.45×105 1.88×103
（3）N2和H2在铁作催化剂作用下从145℃就开始反应，
不同温度下NH3产率如图所示。温度高于900℃时，
NH3产率下降的原因 。
（4）在上述流程图中，氧化炉中发生反应的化学方程式为__________ _。www （5）硝酸厂的尾气直接排放将污染空气。目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水，反应机理为：
CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= －574kJ·mol－1
CH4(g)+4NO(g)＝2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= －1160kJ·mol－1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为：________________________ 。
（6）氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水，试写出该反应的化学方程式____________________，科学家利用此原理，设计成氨气-氧气燃料电池，则通入氨气的电极是__________（填“正极”或“负极”）；碱性条件下，该电极发生反应的电极反应式为_______________________。
答案：1、D 2、B 3、D 4、C 5、D 6、D 7、A 8、C 9、D
10、
11、（1）搅拌B、C中的反应物把生成的CO2气体全部排入C中，使之完全被Ba(OH)2溶液吸收
（2）取最后几滴滤液，加入稀硫酸（或者硫酸盐溶液），如无白色沉淀出现，则表明洗干净。（如用AgNO3溶液检验Cl—也给分）
（3）25% d
（4）不可以 这样测得的结果会偏大，因为B中的水蒸气、HCl气体会进入装置C中使得CO2称量结果偏大（2分）
12、（1）略 ；增大（2）= ；a=b+c (3) B,C (4)变大
13、答案：(1)降低了反应所需的活化能　(2)H2O2H＋＋HO　(3)探究浓度对反应速率的影响　向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)　 　(4)碱性环境能加快H2O2分解的速率，酸性环境能减慢H2O2分解的速率
14、 (d-c)/6 b+8/3c-2/3d
b+2c 减少 增加
15、 (!) ①3 ,逆 ②1＜c≤4 （2）降低温度，降低温度平衡向正反应方向移动，气体总分子数减少。
16、 t2 ：增大生成物N2O4的浓度； t3 ：降低压强； t4 ：加入催化剂
17、（1）1 （2）＜ （3）温度高于900℃时，平衡向左移动。
（4） （5）CH4(g)+2NO2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g)+N2(g) △H＝－867kJ/mol
（6）4NH3+3O2 点燃 2N2+6H2O；负极； 2NH3 — 6e- + 6OH- = N2 +6H2O

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