高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題二 基本理論 第8講 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡(含解析)
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專題二 基本理論第8講 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡1(2016北京卷)下列食品添加劑中,其使用目的與反應(yīng)速率有關(guān)的是()(導(dǎo)學(xué)號 58870037)A抗氧化劑B調(diào)味劑C著色劑 D增稠劑解析:食品中添加抗氧化劑,目的是減慢食品的變質(zhì)速率,與反應(yīng)速率有關(guān);調(diào)味劑的主要作用是補(bǔ)充、增強(qiáng)或增加食品的味道,與反應(yīng)速率無關(guān);著色劑又稱食品色素,是以食品著色為主要目的,豐富和改善食品色澤的物質(zhì),與反應(yīng)速率無關(guān);增稠劑在食品中主要是賦予食品所要求的流變特性,改變食品的質(zhì)構(gòu)和外觀,將液體、漿狀食品形成特定形態(tài),并使其穩(wěn)定、均勻,提高食品質(zhì)量,以使食品具有黏滑適口的感覺,與反應(yīng)速率無關(guān)。答案:A 2(2016舟山模擬)將BaO2放入密閉的真空容器中,反應(yīng)2BaO2(s)2BaO(s)O2(g)達(dá)到平衡。保持溫度不變,縮小容器容積,體系重新達(dá)到平衡,下列說法不正確的是()A平衡常數(shù)不變 BBaO量不變C氧氣壓強(qiáng)不變 DBaO2量增加解析:平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,平衡常數(shù)不變,A正確;保持溫度不變,縮小容器容積,也就增大了壓強(qiáng),根據(jù)平衡移動(dòng)原理,化學(xué)平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng),即向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以BaO的量減小,B不正確;溫度不變,平衡常數(shù)不變,其數(shù)值等于氧氣的濃度,濃度不變,因此壓強(qiáng)不變,正確;縮小容器容積,平衡逆向移動(dòng),故體系重新達(dá)到平衡時(shí)BaO2增加,D正確。答案:B3已知某化學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如下表:實(shí)驗(yàn)序號反應(yīng)物在相同溫度下測得的反應(yīng)速率v/mol/(Lmin).大小相同的金屬片酸溶液1鎂條1 mol/L鹽酸v12鐵片1 mol/L鹽酸v23鐵片0.1 mol/L鹽酸v3下列結(jié)論正確的是()Av1v2v3 Bv3v2v1Cv1v3v2 Dv2v3v1解析:影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物自身的性質(zhì),由于鎂的活動(dòng)性比鐵強(qiáng),所以與相同濃度的鹽酸反應(yīng)時(shí),鎂條放出氫氣的速率大,反應(yīng)物濃度也影響反應(yīng)速率,在一定范圍內(nèi),速率與濃度成正比,故v2v3。答案:A4向某密閉容器中充入1 mol X與2 mol Y發(fā)生反應(yīng):X(g)2Y(g)aZ(g)H0,達(dá)到平衡后,改變某一條件(溫度或容器體積),X的平衡轉(zhuǎn)化率的變化如圖所示。下列說法中正確的是()Aa2BT2T1CA點(diǎn)的反應(yīng)速率:v正(X)v逆(Z)D用Y表示A、B兩點(diǎn)的反應(yīng)速率:v(A)v(B)解析:改變壓強(qiáng),X的平衡轉(zhuǎn)化率不變,說明反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和相等,所以a3;此反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,X的平衡轉(zhuǎn)化率減小,故T1T2,所以v(B)v(A)。答案:C5(2016皖南模擬)在不同溫度下,向V L密閉容器中加入0.5 mol NO和0.5 mol活性炭,發(fā)生反應(yīng):(導(dǎo)學(xué)號 58870038)2NO(g)C(s)N2 (g)CO2 (g)HQ kJ/mol (Q0),達(dá)到平衡時(shí)的數(shù)據(jù)如下:溫度/n(C)/moln(CO2)/molT10. 15T20. 375下列有關(guān)說法正確的是()A由上述信息可推知:T1T2BT2時(shí),若反應(yīng)達(dá)平衡后再縮小容器的體積,c(N2)c(NO)增大CT1時(shí),若開始時(shí)反應(yīng)物的用量均減小一半,平衡后NO的轉(zhuǎn)化率增大DT1時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K解析:A.根據(jù)題給反應(yīng)和數(shù)據(jù)知,溫度為T2時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)n(CO2)0.125 mol,則溫度由T1到T2,平衡逆向移動(dòng),該反應(yīng)為放熱反應(yīng),則改變的條件為升高溫度,則:T1T2,故A錯(cuò)誤;B.該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng),T2 時(shí),若反應(yīng)達(dá)平衡后再縮小容器的體積(即增大壓強(qiáng)),平衡不移動(dòng),c(N2)c(NO)不變,故B錯(cuò)誤;C.該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng),T1 時(shí),若開始時(shí)反應(yīng)物的用量均減小一半相當(dāng)于減小壓強(qiáng),平衡不移動(dòng),再次平衡后NO的轉(zhuǎn)化率不變,故C錯(cuò)誤;D.T1 時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kc(CO2)c(N2)/c2(NO)0.150.15/0.229/16(容積均為V L,計(jì)算過程中消去),故D正確。 答案:D【考綱再現(xiàn)】【錯(cuò)題記錄】1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念、反應(yīng)速率的定量表示方法。2了解催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。3了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。4了解化學(xué)平衡建立的過程。理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義,能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡單的計(jì)算。5理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響,認(rèn)識其一般規(guī)律。6了解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。1已知反應(yīng):2NO(g)Br2(g)=2NOBr(g)的活化能為a kJ/mol,其反應(yīng)機(jī)理如下:NO(g)Br2(g)=NOBr2(g)慢NO(g)NOBr2(g)=2NOBr(g)快下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是()A反應(yīng)的速率主要取決于的快慢B反應(yīng)速率v(NO)v(NOBr)2v(Br2)CNOBr2是該反應(yīng)的催化劑D該反應(yīng)的焓變等于a kJ/mol解析:A項(xiàng),反應(yīng)速率的快慢主要取決于慢反應(yīng)的速率;B項(xiàng),反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,根據(jù)總反應(yīng)式知反應(yīng)速率:v(NO)v(NOBr)2v(Br2);C項(xiàng),NOBr2是反應(yīng)的中間產(chǎn)物,不是催化劑;D項(xiàng),a kJ/mol 是總反應(yīng)的活化能,不是焓變。答案:B2一定溫度下在一容積不變的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng):2X(g)Y(g)Z(s),以下敘述不能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A混合氣體的密度不再變化B反應(yīng)容器中Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變CX的分解速率與Y的消耗速率相等D單位時(shí)間內(nèi)生成1 mol Y的同時(shí)生成2 mol X解析:X的分解速率與Y的消耗速率之比為21時(shí),才能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故C項(xiàng)說明反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)。 答案:C3(2016杭州模擬)處于平衡狀態(tài)的反應(yīng):2H2S(g)2H2(g)S2(g)H0,不改變其他條件的情況下合理的說法是()(導(dǎo)學(xué)號 58870136)A加入催化劑,反應(yīng)途徑將發(fā)生改變,H也將隨之改變B升高溫度,正、逆反應(yīng)速率都增大,H2S分解率也增大C增大壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),將引起體系溫度降低D若體系恒容,注入一些H2后達(dá)新平衡,H2濃度將減小解析:焓變是一個(gè)狀態(tài)函數(shù),與反應(yīng)發(fā)生的途徑無關(guān),A項(xiàng)錯(cuò)誤;溫度升高,正逆反應(yīng)速率均增大,因該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),故平衡正向移動(dòng),H2S分解率增大,B項(xiàng)正確;該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng),逆反應(yīng)是放熱反應(yīng),會使體系溫度升高,C項(xiàng)錯(cuò)誤;體系中注入H2,體系將向H2濃度降低方向移動(dòng),但最終H2的濃度仍比原來增大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:B4(2016四川卷)一定條件下,CH4與H2O(g)發(fā)生反應(yīng):CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)。設(shè)起始Z,在恒壓下,平衡時(shí)(CH4)的體積分?jǐn)?shù)與Z和T(溫度)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A該反應(yīng)的焓變H0B圖中Z的大小為a3bC圖中X點(diǎn)對應(yīng)的平衡混合物中3D溫度不變時(shí),圖中X點(diǎn)對應(yīng)的平衡在加壓后(CH4)減小解析:A.根據(jù)圖示知溫度越高,CH4的體積分?jǐn)?shù)越小,說明平衡向右移動(dòng),所以該反應(yīng)的焓變0,正確;B.相同條件下Z越大,平衡時(shí)CH4的體積分?jǐn)?shù)越小,所以圖中Z的大小為b3a,錯(cuò)誤;C.起始時(shí)3,反應(yīng)過程中H2O和CH4等物質(zhì)的量減小,所以平衡時(shí)3,錯(cuò)誤;D.溫度不變時(shí),加壓平衡逆向移動(dòng),甲烷的體積分?jǐn)?shù)增大,錯(cuò)誤。答案:A5向甲、乙、丙三個(gè)密閉容器中充入一定量的A和B,發(fā)生反應(yīng):xA(g)B(g)2C(g)。各容器的反應(yīng)溫度、反應(yīng)物起始量,反應(yīng)過程中C的濃度隨時(shí)間變化關(guān)系分別用下圖和下表表示:容器甲乙丙容積0.5 L0.5 L1.0 L溫度T1T2T2反應(yīng)物起始量0.5 mol A15 mol B0.5 mol A15 mol B2.0 mol A60 mol B下列說法正確的是()(導(dǎo)學(xué)號 58870137)AT2時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K0.8B由圖可知:T1T2,且該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C前10 min乙、丙兩容器中v(A)乙v(A)丙DC的質(zhì)量m:m甲m乙2m丙解析:A.對于乙、丙兩個(gè)容器來說,反應(yīng)物的濃度后者是前者的2倍,達(dá)到平衡時(shí)產(chǎn)生的生成物的濃度后者也是前者的2倍,說明增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng),故該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng),x1。以乙為研究對象,達(dá)到平衡時(shí)c(C)1.0 mol/L,c(A)0.5 mol/L,c(B)2.5 mol/L,所以該溫度下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)是K0.8,A項(xiàng)正確;B.對于甲、乙兩容器來說,只有溫度不同,其他條件相同,由于乙先達(dá)到平衡,說明溫度T1T2,而升高溫度,生成物C的濃度減小,說明升高溫度,平衡逆向移動(dòng),則逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.前10 min由于乙、丙兩容器中反應(yīng)溫度相同,而反應(yīng)物的濃度:乙丙,濃度越大,反應(yīng)速率越快,所以v(A)乙v(A)丙,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.該反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng),改變壓強(qiáng)平衡不發(fā)生移動(dòng),由圖象可知甲、乙、丙中C的質(zhì)量比為1.51.02.0,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:A6(2015四川卷)一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng):C(s)CO2(g)2CO(g)。平衡時(shí),體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示:已知:氣體分壓(p分)氣體總壓(p總)體積分?jǐn)?shù)。下列說法正確的是()(導(dǎo)學(xué)號 58870138)A550 時(shí),若充入惰性氣體,v正、v逆均減小,平衡不移動(dòng)B650 時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0%CT 時(shí),若充入等體積的CO2和CO,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)D925 時(shí),用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp24.0p總解析:A.550 時(shí),若充入惰性氣體,v正、v逆均減小,由于保持了壓強(qiáng)不變,相當(dāng)于擴(kuò)大了體積,平衡正向移動(dòng),A項(xiàng)錯(cuò)誤。B.根據(jù)圖示可知,在650 時(shí),CO的體積分?jǐn)?shù)為40%,根據(jù)反應(yīng)方程式:C(s)CO2(g) 2CO(g),設(shè)開始加入1 mol CO2,反應(yīng)掉了x mol CO2,則有:C(s)CO2(g) 2CO(g)始態(tài): 1 mol 0變化: x mol 2x mol平衡: (1x)mol 2x mol因此有:100%40%,解得x0.25,即CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為100%25%,故B項(xiàng)正確。C項(xiàng),由圖可知,T 時(shí),CO與CO2的體積分?jǐn)?shù)相等,在等壓下充入等體積的CO和CO2,對原平衡無影響,平衡不移動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤。D.925 時(shí),CO的體積分?jǐn)?shù)為96%,故Kp23.04p總,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:B7某恒定溫度下,在一個(gè)2 L的密閉容器中,加入4 mol A和2 mol B進(jìn)行如下反應(yīng):3A(g)2B(g)4C(?)2D(?),“?”代表狀態(tài)不確定。反應(yīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡,測得生成1.6 mol C,且反應(yīng)前后壓強(qiáng)之比為54,則下列說法正確的是()(導(dǎo)學(xué)號 58870139)A該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是KB此時(shí)B的平衡轉(zhuǎn)化率是35%C增大該體系的壓強(qiáng),平衡向右移動(dòng),化學(xué)平衡常數(shù)增大D增加C,B的平衡轉(zhuǎn)化率不變解析:3A(g)2B(g) 4C(?)2D(?)起始/mol4200變化/mol1.20.81.60.8平衡/mol2.81.21.60.8n(平)(42)mol4.8 mol由此推知:C為固體或純液體,D為氣體,該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K;平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率100%40%;增大該體系的壓強(qiáng),平衡向右移動(dòng),由于溫度沒變,化學(xué)平衡常數(shù)不變;由于C為固體或純液體,增加C對平衡沒有影響,B的平衡轉(zhuǎn)化率不變。答案:D8(2016全國卷)煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大氣,采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時(shí)對煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝。回答下列問題:(1)NaClO2的化學(xué)名稱為_。(2)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NO的煙氣,反應(yīng)溫度323 K,NaClO2溶液濃度為5103 mol/L。反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表。離子SOSONONOClc/(mol/L)8.351046.871061.51041.21053.4103寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式_。增加壓強(qiáng),NO的轉(zhuǎn)化率_(填“提高”“不變”或“降低”)。隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行,吸收劑溶液的pH逐漸_(填“增大”“不變”或“減小”)。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,脫硫反應(yīng)速率_脫硝反應(yīng)速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是_。(3)在不同溫度下,NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應(yīng)中SO2和NO的平衡分壓pc如圖所示。由圖分析可知,反應(yīng)溫度升高,脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均_(填“增大”“不變”或“減小”)。反應(yīng)ClO2SO2SOCl的平衡常數(shù)K表達(dá)式為_。(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到較好的煙氣脫硫效果。從化學(xué)平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的優(yōu)點(diǎn)是_。解析:(1)NaClO2中Cl元素的化合價(jià)為3,其化學(xué)名稱為亞氯酸鈉。(2)分析表中數(shù)據(jù)可知,NaClO2溶液脫硝過程中主要生成Cl和NO,結(jié)合電子守恒和元素守恒寫出離子方程式:4NO3ClO4OH=4NO3Cl2H2O。該反應(yīng)中只有NO是氣體,增加壓強(qiáng),有利于NO的吸收,NO的轉(zhuǎn)化率提高。由于吸收SO2和NO過程中生成H,溶液中c(H)不斷增大,溶液的pH逐漸減小。由表中數(shù)據(jù)可知,相同時(shí)間內(nèi),c(SO)比c(NO)增加得多,說明脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率,其原因除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同外,還可能是NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高。(3)由圖可知,溫度升高,SO2和NO的平衡分壓pc對應(yīng)的lgpc逐漸減小,說明SO2和NO的平衡分壓pc逐漸增大,則脫硫、脫硝反應(yīng)逆向進(jìn)行,平衡常數(shù)均減小。反應(yīng)ClO2SO2SOCl的平衡常數(shù)K的表達(dá)式為K。(4)利用Ca(ClO)2替代NaClO2,形成CaSO4沉淀,平衡向產(chǎn)物方向移動(dòng),SO2轉(zhuǎn)化率提高。答案:(1)亞氯酸鈉(2)4NO3ClO4OH=4NO3Cl2H2O提高減小大于NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高(3)減小 K(4)形成CaSO4沉淀,反應(yīng)平衡向產(chǎn)物方向移動(dòng),SO2轉(zhuǎn)化率提高9(2016棗莊模擬)生產(chǎn)中可用雙氧水氧化法處理電鍍含氰廢水,某化學(xué)興趣小組模擬該法探究有關(guān)因素對破氰反應(yīng)速率的影響(注:破氰反應(yīng)是指氧化劑將CN氧化的反應(yīng))。(導(dǎo)學(xué)號 58870140)【相關(guān)資料】氰化物主要是以CN和Fe(CN)63兩種形式存在。Cu2可作為雙氧水氧化法破氰處理過程中的催化劑;Cu2在偏堿性條件下對雙氧水分解影響較弱,可以忽略不計(jì)。Fe(CN)63較CN難被雙氧水氧化,且pH越大,F(xiàn)e(CN)63越穩(wěn)定,越難被氧化?!緦?shí)驗(yàn)過程】在常溫下,控制含氰廢水樣品中總氰的初始濃度和催化劑Cu2的濃度相同,調(diào)節(jié)含氰廢水樣品不同的初始pH和一定濃度雙氧水溶液的用量,設(shè)計(jì)如下對比實(shí)驗(yàn):(1)請完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表中不要留空格)。實(shí)驗(yàn)序號實(shí)驗(yàn)?zāi)康某跏紁H廢水樣品體積/mLCuSO4溶液的體積/mL雙氧水溶液的體積/mL蒸餾水的體積/mL為以下實(shí)驗(yàn)操作參考760101020廢水的初始pH對破氰反應(yīng)速率的影響1260101020_760_10實(shí)驗(yàn)測得含氰廢水中的總氰濃度(以CN表示)隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示。(2)實(shí)驗(yàn)中2060 min時(shí)間段反應(yīng)速率:(CN)_mol/(Lmin)。(3)實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,含氰廢水的初始pH增大,破氰反應(yīng)速率減小,其原因可能是_(填一點(diǎn)即可)。在偏堿性條件下,含氰廢水中的CN最終被雙氧水氧化為HCO,同時(shí)放出NH3,試寫出該反應(yīng)的離子方程式_。(4)該興趣小組同學(xué)要探究Cu2是否對雙氧水氧化法破氰反應(yīng)起催化作用,請你幫助他設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證上述結(jié)論,完成下表中內(nèi)容(己知:廢水中的CN濃度可用離子色譜儀測定)。實(shí)驗(yàn)步驟(不要寫出具體操作過程)預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論解析:(1)影響該反應(yīng)的因素有pH以及雙氧水的濃度,實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑閺U水的初始pH對破氰反應(yīng)速率的影響和雙氧水的濃度對破氰反應(yīng)速率的影響,其它量應(yīng)不變,而且總體積不變,蒸餾水的體積為10 mL,所以雙氧水的體積為20 mL;(2)根據(jù)v0.0175 mol/Lmin;(3)pH越大,F(xiàn)e(CN)63越穩(wěn)定,越難被氧化,所以破氰反應(yīng)速率減?。灰?yàn)榍鑿U水中的CN一最終被雙氧水氧化為HCO,其中的碳由2價(jià)變成4價(jià),1 mol CN轉(zhuǎn)移2 mol的電子,而過氧化氫1 mol也轉(zhuǎn)移2 mol的電子,所以CN一和H2O2的物質(zhì)的量之比為11,所以反應(yīng)的離子方程式為:CNH2O2H2O=NH3HCO;(4)分別取溫度相同、體積、濃度相同的含氰廢水的試樣兩等份,滴加過氧化氫,一份中加入少量的無水硫酸銅粉末,另一份不加,用離子色譜儀測定廢水中的CN一濃度,如果在相同時(shí)間內(nèi),若甲試管中的CN濃度小于乙試管中的CN濃度,則Cu2對雙氧水破氰反應(yīng)起催化作用,反之則不起催化作用。答案:(1)雙氧水的濃度對破氰反應(yīng)速率的影響1020 (2)0.0175(3)初始pH增大,催化劑Cu2會形成Cu(OH)2沉淀,影響了Cu2的催化作用(或初始pH增大,F(xiàn)e(CN)63較中性和酸性條件下更穩(wěn)定,難以氧化)CNH2O2H2O=NH3HCO(4)實(shí)驗(yàn)方案(不要求寫出具體操作過程)預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論分別取等體積、等濃度的含氰廢水于甲、乙兩支試管中,再分別加入等體積、等濃度的雙氧水溶液,只向甲試管中加入少量的無水硫酸銅粉末,用離子色譜儀測定相同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)兩支試管中的CN濃度相同時(shí)間內(nèi),若甲試管中的CN濃度小于乙試管中的CN濃度,則Cu2對雙氧水破氰反應(yīng)起催化作用;若兩試管中的CN濃度相同,則Cu2對雙氧水破氰反應(yīng)不起催化作用10.(2015全國卷,改編)甲醇既是重要的化工原料,又可作為燃料,利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇。發(fā)生的主要反應(yīng)如下:CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H199 kJ/molCO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H258 kJ/molCO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H341 kJ/mol回答下列問題:(導(dǎo)學(xué)號 58870141)(1)反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K表式為_;圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為_(填曲線標(biāo)記字母),其判斷理由是_。(2)合成氣組成n(H2)/n(COCO2)2.60時(shí),體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率()與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示。(CO)值隨溫度升高而_(填“增大”或“減小”),其原因是_;圖2中的壓強(qiáng)由大到小為_,其判斷理由是_。解析:(1)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的書寫要求可知,反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為Kc(CH3OH)/c(CO)c2(H2)。反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)K減小,故曲線a符合要求。(2)由圖2可知,壓強(qiáng)一定時(shí),CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而減小,其原因是反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動(dòng),反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡正向移動(dòng),又使產(chǎn)生CO的量增大,而總結(jié)果是隨溫度升高,CO的轉(zhuǎn)化率減小。反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),溫度一定時(shí),增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大,而反應(yīng)為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)的影響,因此增大壓強(qiáng)時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率提高,故壓強(qiáng)p1、p2、p3的關(guān)系為p1p2p3。答案:(1)K或Kp a反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡常數(shù)數(shù)值應(yīng)隨溫度升高變小(2)減小升高溫度時(shí),反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡向左移動(dòng),使得體系中CO的量增大;反應(yīng)為吸熱反應(yīng),平衡向右移動(dòng),又使產(chǎn)生CO的量增大;總結(jié)果,隨溫度升高,使CO的轉(zhuǎn)化率降低p3p2p1相同溫度下,由于反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),加壓有利于提升CO的轉(zhuǎn)化率;而反應(yīng)為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)影響。故增大壓強(qiáng)時(shí),有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高11霧霾嚴(yán)重影響人們的生活,汽車尾氣的排放是造成霧霾天氣的重要原因之一。已知汽車尾氣排放時(shí)容易發(fā)生以下反應(yīng):N2(g)O2(g) 2NO(g)H1 a kJ/molCO(g)1/2 O2(g)CO2(g)H2 b kJ/mol2CO(g)2NO(g)N2(g)2CO2(g)H3請回答下列問題:(導(dǎo)學(xué)號 58870142)(1)H3_kJ/mol(用含a、b的代數(shù)式表示)。 (2)對于有氣體參與的反應(yīng),表示平衡常數(shù)Kp時(shí)用氣體組分(B)的平衡壓強(qiáng)p(B)代替該氣體物質(zhì)的量濃度c(B),則反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式Kp_。(3)能說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是_(填字母)。A單位時(shí)間內(nèi)生成1 mol CO2的同時(shí)消耗了1 mol COB在恒溫恒容的容器中,混合氣體的密度保持不變C在絕熱恒容的容器中,反應(yīng)的平衡常數(shù)不再變化D在恒溫恒壓的容器中,NO的體積分?jǐn)?shù)保持不變(4)在一定溫度下,向體積為V L的恒容密閉容器中充入一定量的NO和CO,發(fā)生反應(yīng)。在t1時(shí)刻達(dá)到平衡,此時(shí)n(CO)x mol,n(NO)2x mol,n(N2)y mol,則NO的平衡轉(zhuǎn)化率為_(用含x、y的代數(shù)式表示);再向容器中充入y mol CO2和x mol NO,則此時(shí)v(正)_(填“”“”或“”)v(逆)。(5)煙氣中也含有氮氧化物,C2H4可用于煙氣脫硝。為研究溫度、催化劑中Cu2負(fù)載量對NO去除率的影響,控制其他條件一定,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。為達(dá)到最高的NO去除率,應(yīng)選擇的反應(yīng)溫度約為_,Cu2負(fù)載量為_。解析:(1)N2(g)O2(g) 2NO(g) H1a kJ/mol ,CO(g)1/2 O2(g) CO2(g) H2b kJ/mol,由2得:2CO(g)2NO(g) N2(g)2CO2(g) ,由蓋斯定律H32H2H1(2ba) kJ/mol ;(2)對于有氣體參與的反應(yīng),表示平衡常數(shù)Kp時(shí)用氣體組分(B)的平衡壓強(qiáng)p(B)代替該氣體物質(zhì)的量濃度c(B),則反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式Kp;(3)A.單位時(shí)間內(nèi)生成1 mol CO2的同時(shí)消耗了1 mol CO,描述的都是正反應(yīng),不能說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡,A錯(cuò)誤;B.在恒溫恒容的容器中,混合氣體的密度保持不變,密度等于混合氣體的質(zhì)量比上容器體積,根據(jù)質(zhì)量守恒不管是否達(dá)到平衡,混合氣體的質(zhì)量都不變,容器體積不變,所以密度始終不變,B錯(cuò)誤;C.在絕熱恒容的容器中,容器內(nèi)的溫度隨反應(yīng)的進(jìn)行在變化,平衡常數(shù)也會發(fā)生變化,平衡常數(shù)不再變化,說明容器的溫度不再變,反應(yīng)達(dá)到平衡,C正確;D.在恒溫恒壓的容器中,NO的體積分?jǐn)?shù)保持不變,說明各成分的物質(zhì)的量不再變化,反應(yīng)達(dá)到平衡,D正確;(4)在一定溫度下,向體積為V L的恒容密閉容器中充入一定量的NO和CO,發(fā)生反應(yīng)2CO(g)2NO(g) N2(g)2CO2(g),在t1時(shí)刻達(dá)到平衡,此時(shí)n(CO)x mol,n(NO)2x mol,n(N2)y mol,生成的N2的物質(zhì)的量為y mol,反應(yīng)了的NO的物質(zhì)的量為2y,起始時(shí)NO的物質(zhì)的量為2x2y,平衡轉(zhuǎn)變率為2y/(2x2y)100%;向容器中充入y mol CO2和x mol NO,相當(dāng)于同等倍數(shù)的增大反應(yīng)物和生成物的濃度,平衡不移動(dòng),此時(shí)v(正)v(逆);(5)從圖上可以看出負(fù)載為3%時(shí),相同溫度下NO去除率最高,當(dāng)溫度在350度左右時(shí),去除NO的效果最好,答案為:350 (300400 之間);3%。答案:(1)2ba(2)(3)CD(4)100%(5)350 (300400 之間)3%- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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