（全國通用版）2022高考化學總復習 優(yōu)編增分練：高考必考重要填空逐空特訓 題型一 化學反應(yīng)速率、平衡圖像、圖表簡答、計算特訓

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1、（全國通用版）2022高考化學總復習 優(yōu)編增分練：高考必考重要填空逐空特訓 題型一 化學反應(yīng)速率、平衡圖像、圖表簡答、計算特訓 1.氮氧化物是大氣主要污染物，可采用強氧化劑氧化脫除。已知反應(yīng)NO＋S2O＋2OH－NO＋2SO＋H2O。不同溫度下，達到平衡時NO的脫除率與過硫酸鈉(Na2S2O8)初始濃度的關(guān)系如下圖所示。 (1)比較a、b點的反應(yīng)速率：va逆________vb正(填“>”“<”或“＝”) (2)隨著溫度的升高，該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)K________(填“增大”“不變”或“減小”)。 答案　(1)<　(2)增大 解析　(1)b點的初始濃度和溫度均大于a點，濃度

2、越大、溫度越高反應(yīng)速率越快，即va逆

3、_______。 答案　0.001 0 mol·L－1·min－1　0 解析　根據(jù)圖像可知，相隔相同時間段，化學反應(yīng)速率相等，取時間分別為20、40，即有k×0.08n＝k×0.06n，解得n＝0,0～20 min時，N2O表示的化學反應(yīng)速率是(0.10－0.08)/20 mol· L－1·min－1＝0.001 0 mol·L－1·min－1，代入上述公式，得出k＝0.001 0 mol·L－1·min－1。 3.碳酸鈉作固硫劑并用氫還原輝鉬礦的原理為MoS2(s)＋4H2(g)＋2Na2CO3(s)Mo(s)＋2CO(g)＋4H2O(g)＋2Na2S(s)　ΔH。實驗測得平衡時

4、的有關(guān)變化曲線如圖所示。 圖1　溫度與平衡時氣體成分的關(guān)系 圖2　正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)與溫度(T)的關(guān)系 (1)圖1中A點對應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝________(已知A點壓強為0.1 MPa，用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。 (2)綜合上述分析得到：圖2中，其中表示逆反應(yīng)的平衡常數(shù)(K逆)的曲線是________(填“A”或“B”)，T1對應(yīng)的平衡常數(shù)為________。 答案　(1)4×10－4　(2)B　1.0 解析　(1)圖1中A點氫氣和水蒸氣的體積分數(shù)相等，均是40%，所以CO的體積分數(shù)是20%，這說明氫氣、一氧化碳、水蒸氣的物質(zhì)的量之比

5、是2∶1∶2，所以對應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝＝4×10－4。 (2)升高溫度氫氣的體積分數(shù)減小，說明平衡向正反應(yīng)方向進行，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以升高溫度正反應(yīng)的平衡常數(shù)增大，則逆反應(yīng)的平衡常數(shù)減小，因此表示逆反應(yīng)的平衡常數(shù)(K逆)的曲線是B；T1時正逆反應(yīng)速率的平衡常數(shù)相等，因此對應(yīng)的平衡常數(shù)為1.0。 4.某科研小組研究臭氧氧化—堿吸收法同時脫除SO2和NO工藝，氧化過程反應(yīng)原理及反應(yīng)熱、活化能數(shù)據(jù)如下： 反應(yīng)Ⅰ：NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g) ΔH1＝－200.9 kJ·mol－1 　Ea1＝3.2 kJ·mol－1 反應(yīng)Ⅱ：SO2(g)＋O3(g)SO3(g)

6、＋O2(g) ΔH2＝－241.6 kJ·mol－1　Ea2＝58 kJ·mol－1 已知該體系中臭氧發(fā)生分解反應(yīng)：2O3(g)3O2(g)。請回答： 其他條件不變，每次向容積為2 L的反應(yīng)器中充入含2.0 mol NO、2.0 mol SO2的模擬煙氣和4.0 mol O3，改變溫度，反應(yīng)相同時間t后體系中NO和SO2的轉(zhuǎn)化率如圖所示： (1)由圖像可知相同溫度下NO的轉(zhuǎn)化率遠高于SO2，結(jié)合題中數(shù)據(jù)分析其可能原因：________________________________________________________________________ _______

7、_________________________________________________________________。 (2)下列說法正確的是________(填字母)。 A.Q點一定為平衡狀態(tài)點 B.溫度高于200 ℃后，NO和SO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高顯著下降，最后幾乎為零 C.其他條件不變，若擴大反應(yīng)器的容積可提高NO和SO2的轉(zhuǎn)化率 D.臭氧氧化過程不能有效地脫除SO2，但后續(xù)步驟堿吸收可以有效脫硫 (3)假設(shè)100 ℃時P、Q均為平衡點，此時反應(yīng)時間為5 min，發(fā)生分解反應(yīng)的臭氧占充入臭氧總量的10%，則體系中剩余O3的物質(zhì)的量是________mol；SO

8、2的平均反應(yīng)速率為________________；反應(yīng)Ⅰ在此時的平衡常數(shù)為________。 答案　(1)反應(yīng)Ⅰ的活化能小于反應(yīng)Ⅱ，相同條件下更易發(fā)生反應(yīng) (2)BD (3)1.4　0.06 mol·L－1·min－1　8 解析　(1)反應(yīng)Ⅰ的活化能小于反應(yīng)Ⅱ，相同條件下更易發(fā)生反應(yīng)，因此相同溫度下NO的轉(zhuǎn)化率遠高于SO2。 (2)A項，隨著反應(yīng)的進行，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率逐漸增大，因此Q點不一定為平衡狀態(tài)點，可能是建立平衡過程中的一個點，錯誤；B項，根據(jù)圖像，溫度高于200 ℃后，NO和SO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高顯著下降，最后幾乎為零，正確；C項，根據(jù)2O3(g)3O2(g)可知其他

9、條件不變，若擴大反應(yīng)器的容積，壓強減小，平衡正向移動，使得臭氧的濃度減小，氧氣濃度增大，反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ的平衡逆向移動，NO和SO2的轉(zhuǎn)化率減小，錯誤；D項，根據(jù)圖像，臭氧氧化過程中二氧化硫的轉(zhuǎn)化率較低，不能有效地脫除SO2，二氧化硫是酸性氧化物，能夠被堿吸收，正確。 (3)假設(shè)100 ℃時P、Q均為平衡點，此時反應(yīng)時間為5 min，發(fā)生分解反應(yīng)的臭氧占充入臭氧總量的10%，發(fā)生分解反應(yīng)的臭氧為4.0 mol×10%＝0.4 mol，根據(jù)反應(yīng)Ⅰ：NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)，平衡時NO的轉(zhuǎn)化率為80%，反應(yīng)的臭氧為2.0 mol×80%＝1.6 mol；反應(yīng)Ⅱ：SO2(g

10、)＋O3(g)SO3(g)＋O2(g)，平衡時二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為30%，反應(yīng)的臭氧為2.0 mol×30%＝0.6 mol；最終剩余臭氧4.0 mol－0.4 mol－1.6 mol－0.6 mol＝1.4 mol；5 min內(nèi)SO2的平均反應(yīng)速率＝＝0.06 mol·L－1·min－1；平衡時NO、O3、NO2、O2的物質(zhì)的量分別為0.4 mol、1.4 mol、1.6mol、2.8 mol，反應(yīng)Ⅰ在此時的平衡常數(shù)＝＝8。 5.在汽車排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)換器。NO和CO氣體均為汽車尾氣的成分，這兩種氣體在催化轉(zhuǎn)換器中發(fā)生反應(yīng)：2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)　ΔH

11、＝－746.5 kJ·mol－1 (1)一個興趣小組對某汽車冷啟動時的尾氣催化處理過程中CO、NO百分含量隨時間變化如圖1所示，前0～10 s階段，CO、NO百分含量沒明顯變化的原因是_________________ ________________________________________________________________________。 同時該小組在固定容積為2 L的密閉容器中通入NO和CO各2 mol進行反應(yīng)，n(CO2)隨溫度(T)、壓強(p)和時間(t)的變化曲線如圖2所示，圖中的曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對應(yīng)反應(yīng)從開始到平衡時用CO2表示的平均反應(yīng)速率分別為v(Ⅰ

12、)、v(Ⅱ)、v(Ⅲ)，則三者大小關(guān)系為____________。 圖1 圖2 (2)活性炭也可用于處理汽車尾氣中的NO。在1 L恒容密閉容器中加入0.100 0 mol NO和2.030 mol固體活性炭，生成A、B兩種氣體，在不同溫度下測得平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量以及容器內(nèi)壓強如下表： 活性炭/mol NO/mol A/mol B/mol p/MPa 200 ℃ 2.000 0.040 0 0.030 0 0.030 0 3.93 X 2.005 0.050 0 0.025 0 0.025 0 4.56 根據(jù)上表數(shù)據(jù)，寫出容器中發(fā)

13、生反應(yīng)的化學方程式______________________________ ________________________________________________________________________， 并判斷X________200 ℃(填“＞”“＜“或“＝”)，計算反應(yīng)體系在200 ℃時的平衡常數(shù)Kp＝________(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×體積分數(shù))。 答案　(1)尚未達到催化劑工作溫度(或尚未達到反應(yīng)的溫度)　v(Ⅰ)>v(Ⅲ)>v(Ⅱ) (2)C＋2NON2＋CO2?。尽?.562 5 解析　(1)從圖1看出CO、NO百分含量沒

14、明顯變化的原因是尚未達到催化劑工作溫度(或尚未達到反應(yīng)的溫度)。根據(jù)圖像可以知道反應(yīng)速率是v(Ⅰ)＞v(Ⅲ)＞v(Ⅱ)。 (2)由題設(shè)信息及表中數(shù)據(jù)可知C、NO、A、B反應(yīng)的化學計量比為0.03∶0.06∶0.03∶0.03＝1∶2∶1∶1，且C被氧化，結(jié)合原子守恒可推出生成物為N2和CO2，則反應(yīng)方程式為C＋2NON2＋CO2；反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，溫度升高壓強增大；Kp＝＝＝0.562 5。 6.將一定量的CO2(g)和CH4(g)通入一恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝＋248 kJ·mol－1 (1)其他條件相同，在

15、不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ)作用下，反應(yīng)經(jīng)過相同時間時，體系中CO含量隨反應(yīng)溫度的變化如圖1所示。 ①在a點與c點對應(yīng)的反應(yīng)條件下，反應(yīng)繼續(xù)進行一段時間后達到平衡，平衡常數(shù)K(a點)________K(c點 )(填“>”“<”或“＝”)。 ②b點CO含量低于c點的原因是_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)為了探究反應(yīng)：CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)的反應(yīng)速率

16、與濃度的關(guān)系，起始時向恒容密閉容器中通入CO2與CH4，使其物質(zhì)的量濃度均為1.0 mol·L－1，平衡時，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)繪制出兩條反應(yīng)速率與濃度關(guān)系曲線(如圖2)：v正～c(CH4)和v逆～c(CO)。則與曲線v正～c(CH4)相對應(yīng)的是圖中曲線________(填“甲”或“乙”)；該反應(yīng)達到平衡后，某一時刻降低溫度，反應(yīng)重新達到平衡，則此時曲線甲對應(yīng)的平衡點可能為________(填字母)。 答案　(1)①＝　②c點溫度高于b點，反應(yīng)速率快，相同時間內(nèi)生成的CO多 (2)乙　E 解析　(1)因為CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝＋248 kJ·mol－

17、1。①平衡常數(shù)只受溫度影響，與其他因素無關(guān)，而a點與c點對應(yīng)的反應(yīng)溫度相同，只是選用的催化劑不同，催化劑只改變反應(yīng)速率，不影響平衡移動，所以當反應(yīng)達到平衡，K(a 點)＝K(c點 )。②因為c點溫度高于b點，反應(yīng)速率快，相同時間內(nèi)生成的CO多，所以b點CO含量低于c點。 (2) CO2(g)?。H4(g)2CO(g)＋2H2(g) 起始量(mol·L－1) 1.0 1.0 0 0 隨著反應(yīng)進行，CO2(g)和CH4(g)的濃度都減小，所以乙圖是v正～c(CH4)相對應(yīng)的曲線。因為CO2(g)＋CH4(g)

18、2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝＋248 kJ·mol－1，反應(yīng)達到平衡后，某一時刻降低溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，CO(g)和 H2(g)減小，CO2(g)和CH4(g)增大，可能達到E點。 7.已知：A.2NH3(g)＋CO2(g)NH2COONH4(l) ΔH＝－123 kJ·mol－1 B.NH2COONH4(l)(NH2)2CO(g)＋H2O(g) ΔH＝＋50 kJ·mol－1 (1)在工業(yè)生產(chǎn)中，尿素是由以上A、B兩步合成的，則工業(yè)上由氨氣與二氧化碳合成尿素的熱化學反應(yīng)方程式為 ________________________________________

19、________________________________。 (2)尿素合成過程中通過控制溫度、NH3和CO2的物質(zhì)的量比(氨碳比a)等因素來提高CO2的轉(zhuǎn)化率。如圖是在其他因素一定，不同氨碳比條件下CO2平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系圖。由圖可知當溫度一定時，a值越大，CO2轉(zhuǎn)化率越大，其原因是__________________________ ________________________________________________________________________； 當a一定時，CO2平衡轉(zhuǎn)化率呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，其原因為__________________

20、______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)2NH3(g)＋CO2(g)(NH2)2CO(g)＋H2O(g) ΔH＝－73 kJ·mol－1 (2)a值越大，NH3占反應(yīng)物比例高，平衡向正向移動提高了CO2轉(zhuǎn)化率　前半段B反應(yīng)為主導因素，溫度升高，促進B反應(yīng)向正向移動，后半段A反應(yīng)為主導因素，A反應(yīng)向逆向移動 8.向體積為2 L的恒容密閉容器中充入1

21、mol SO2、4 mol CO和催化劑，發(fā)生反應(yīng)SO2(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋S(g) ΔH，測得溫度對SO2的轉(zhuǎn)化率及催化劑效率的影響如圖所示： (1)該反應(yīng)的ΔH________0(填“>”或“<”，下同 )；圖 中M、N兩點的平衡常數(shù)：KM________KN。 (2)M點時的化學平衡常數(shù)K＝________。 答案　(1)<　>　 (2)0.11(或) 解析　(1)根據(jù)題圖可知，升高溫度二氧化硫的轉(zhuǎn)化率降低，則升高溫度平衡逆向移動，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故ΔH<0；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，故圖中M、N兩點的平衡常數(shù)：KM>KN。 (2)M點時二氧化硫的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則： SO2(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋S(g) 開始時的濃度(mol·L－1) 0.5 2 0 0 改變的濃度(mol·L－1) 0.25 0.5 0.5 0.25 平衡時的濃度(mol·L－1) 0.25 1.5 0.5 0.25 化學平衡常數(shù)K＝＝(或0.11)。