高考化学冲刺最新模拟题 (15).doc

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1、专题专题 7 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡1【2015 湖北省襄阳市期末】一定条件下，溶液的酸碱性对 TiO2 光催化染料 R 降解反应的 影响如图所示。下列判断正确的是 A在 050 min 之间，pH2 和 pH7 时 R 的降解百分率相等 B溶液酸性越强，R 的降解速率越小 CR 的起始浓度越小，降解速率越大 D在 2025 min 之间，pH10 时 R 的平均降解速率为 0.04 molL1min1 【答案】A 解析：根据图示可知：在 0-50min 之间，pH=2 和 pH=7 时 R 的降解 百分率是相等的，故 A 正确； 溶液酸性越强，即 pH 越小，线的斜率越

2、大，可 以知道 R 的降解速率越大，故 B 错误； 图中无法比较同一 pH 条件下，R 的起始浓度与降 解速率的关系，故 C 错误； 在 20-25min 之间，pH=10 时 R 的平均降解速率为（0.6-0.4）/510-4=410-6molL-1min-1，故 D 错误。 2(2015 湖南省浏、攸、醴联考)在体积为 2 L 的恒容密闭容器中发生反应 xA(g)+yB(g) zC(g)，图 I 表示 200时容器中 A、B、C 物质的量随时间的变化，图表示不同温度 下平衡时 C 的体积分数随起始 n(A):n(B)的变化关系。则下列结论正确的是A200 时，反应 从开始到 平衡的平均速率

3、 v(B)= 0. 02 molL1min1 B图所知反应 xA(g)+yB(g)zC(g)的Hv(逆) D在 200时，向容器中充入 2 mol A 和 1 mol B，达到平衡时，A 的体积分数大于 0.5 【答案】A【解析】200时，反应开始到平衡的平均速率 V(B)=(0.4-0.2)mol2L5min=0.02 molL1min1 A 正确；根据平衡移动原理，在其他条件不变时，升温平衡向吸热方向移动，正反应方向 是吸热反应，图 可知反应 xA(g)+yB(g)zC(g)的H0，B 错误；根据图示可知该反应的方程式为：2A(g) +B(g)C(g) 2A(g)+B(g)C(g) 起始(

4、molL1 )0.4 0.2 0 平衡(molL1 )0.2 0.1 0.1K =20.1 0.20.1=25 (molL1)-1再向体系中充入 0.2molB 和 0.2molC，Q=20.2 0.20.2=25 (molL1)-1=K ,平衡不移动，v(正)=v(逆)，C 错误； 原平衡中，A 的体积分数等于 0.5， 在 200时，向容器中充入 2 mol A 和 1 mol B，起始 时 A、B 比例与原来相同，根据等效平衡原理，相当于加压，A 的体积分数小于 0.5。 3 （2015 福建省厦门市期末） （12 分）为探究铜与稀硝酸反应的产物及影响反应速率的主要因素，进行如下实验。

5、实验一 探究铜和稀硝酸反应的产物。 实验装置如右图，气密性已检查。 已知： FeSO4+NOFe(NO)SO4，该反应较缓慢，待生 成一定量Fe(NO)2+时突显明显棕色。 （1）实验开始时先将 Y 形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜， 缓慢滴入稀硝酸，该实验操作的目的是 。 （2）铜片和稀硝酸反应的化学方程式为 。 （3）本实验 A 生成的气体中，若有 NO2，B 的实验现象为 ；若只有 NO 生 成，B 的实验现象是 。 实验二 探究铜和稀硝酸反应速率先慢后快的原因 经过实验一，测得硝酸的浓度 0 B加压、增大 H2 浓度和加入催化剂都能提高 CO 的转化率 C工业上采用 5 103 kPa 和

6、 250的条件，其原因是原料气的转化率高 Dt时，向 1 L 密闭容器中投入 0.1 mol CO 和 0.2 mol H2，平衡时 CO 转化率为 50%， 则该温度时反应的平衡常数的数值为 100 【答案】D 【解析】根据表中数据可知随着温度的升高，平衡常数逐渐减小，说明升高温度平衡向逆 反应方向移动，因此正反应是放热反应，则H0，A 错误；催化剂不能改变平衡状态， 因此使用催化剂不能改变 CO 的转化率，B 错误；工业上采用 5 103 kPa 和 250的条件， 原因是催化剂的活性在此条件下最大，C 错误；根据方程式可知 CO(g)2H2(g)CH3OH(g) 起始浓度（mol/L）

7、0.1 0.2 0 转化浓度（mol/L） 0.05 0.1 0.05 平衡浓度（mol/L） 0.05 0.1 0.05所以该温度下平衡常数 K1001 . 005. 0 05. 02D 正确。 10、 （2015福建省漳州市 3 月质检）环境中氮氧化物的合理控制和治理是减少雾霾天气、 优化生存环境的有效途径之一。请运用化学反应原理知识，回答下列问题： （1）用 CH4 催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：CH4 (g)+ 4NO2 (g)= 4NO(g)+ CO2 (g)+ 2H2O(1) H1 = -662kJmol-1CH4 (g)+ 4NO(g) = 2N2 (g)+ CO

8、2 (g)+ 2H2O(1) H2 = -1251 kJmol-1据此，写出 CH4 将 NO2 还原为 N2 的热化学方程式： 。（2）用活性炭还原法也可处理氮氧化物。有关反应为：C(s)+2NO(g) N2 (g)+CO2 (g)。某研究小组向一个容积（3L）恒定的真空密闭容器中加入 0.3mol NO 和足量的活性炭与催 化剂（固体试样的体积忽略不计） ，在恒温（T1）条件下发生反应，经 10min 反应达到 平衡，测得 N2 的物质的量为 0.09mol。0min10min 内以 v（NO）表示的平均化学反应速率为 。 下列各项能判断该反应达到平衡状态的是 。 A容器内压强保持不变 B

9、速率关系：2v(NO)(正) = v (N2)(逆) C容器内 CO2 的体积分数不变 D混合气体的密度保持不变 在相同条件下，若在容器中放入生石灰，则 NO 的平衡转化率 （填“增大” 、 “不变”或“减小” ） 。 解析：（1）根据盖斯定律，方程式(+)/2 可得：CH4（g）+2NO2（g）=N2（g） +2H2O（l） H=-956.5kJ/mol。 （2）v(NO)=2v(N2)=0.09mol/(3L10min)2=0.006mol（Lmin）-1。 该反应是气体体积不变的反应，故容器内压强不变时不能说明反应达到平衡，A 项错误； 正逆反应速率符合 v(NO)(正) =2 v (N

10、2)(逆)，能够说明反应达到平衡，B 项错误；CO2 的体 积分数不变时，能够说明反应达到平衡，C 项正确；由于容器体积不变，其中碳是固体， 随着反应的进行，容器内气体的密度是变量，当混合气体的密度不变时，能够说明反应达 到平衡，D 项正确。 生石灰吸收 CO2 生成 CaCO3，会使平衡向正反应方向移动，NO 的转化率增大。 答案：（1）：CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+2H2O（l） H=-956.5kJ/mol （2）0.006mol（Lmin）-1 CD 增大 11(2015 四川省眉山市期末)(16 分)甲醇又称“木醇”或“木精” ，沸点 64.7，是无色有 酒精气味易挥发

11、的液体。甲醇有毒，误饮 510mL 能双目失明，大量饮用会导致死亡。甲 醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料，可用于制造甲醛和农药，并常用作有机物的萃 取剂和酒精的变性剂等。 （1）工业上可利用 CO2 和 H2 生产甲醇，方程式如下： CO2(g)3H2(g)CH3OH(l)H2O (g) HQ1kJmol1 又查资料得知：CH3OH(l)1/2 O2(g)CO2(g)2H2(g) HQ2kJmol1H2O(g)=H2O(l) H= Q3kJmol1，则表示甲醇的燃烧热的热化学方程式为 。 （2）工业上可用 CO 和 H2O (g) 来合成 CO2 和 H2，再利用（1）中反应原理合成甲醇。

12、 某温度下，将 1molCO 和 1.5molH2O 充入 10L 固定密闭容器中进行化学反应：CO(g) H2O(g)CO2(g)H2(g) H0,当反应进行到 10min 时达到平衡，此时测得 H2 为 0.6 mol。回答下列问题:010min 内 H2O(g)的平均反应速率为 。 若想加快正反应速率的同时提高 CO 的转化率，可以采用的方法是 。 a.升高温度 b.缩小容器的体积 c.增大 H2O (g)的浓度 d.加入适当的催化剂 若保持温度容积不变再向其中充入 1molCO 和 0.5molH2O(g)，重新达到化学平衡状态时, 此时平衡混合气体中 H2 的体积分数为 。 【答案】

13、 （16 分） （每空 2 分） （1）CH3OH(l)+3/2 O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) H=(2Q13Q22Q3) kJmol1 （2） 6103 molL1min1 ac 25% 解析（1）已知反应： CO2(g)3H2(g)CH3OH(l)H2O (g) HQ1kJmol1CH3OH(l)1/2 O2(g)CO2(g)2H2(g) HQ2kJmol1 H2O(g)=H2O(l) H= Q3kJmol1根据盖斯定律：2+3+2得：CH3OH(l)+3/2 O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) H=(2Q13Q22Q3) kJmol1 （2）当反应进行到 10m

14、in 时达到平衡，此时测得 H2 为 0.6 mol,V(H2)= 0.6 mol10L10min=6103 molL1min1。 正反应为吸热反应，升温平衡正向移动，CO 的转化率增大，且反应速率加快，a 正确； 由于反应前后气体的系数之和相等，缩小容器的体积平衡不移动，CO 的转化率不变，速 率加快，b 错误；增大 H2O (g)的浓度，CO 的转化率增大，速率加快，c 正确；催化剂不 能改变物质的转化率，d 错误。 若保持温度容积不变再向其中充入 1molCO 和 0.5molH2O(g)，温度不变，平衡常数不变。CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) 起始(mol/L) 0.2

15、0.2 0 0 转化(mol/L) x x x x 平衡(mol/L)0.2-x 0.2-x x x0.06 0.06 (0.2)(0.2)0.04 0.09xx xx解得 x=0.1mol 平衡混合气体中 H2 的体积分数为 0.1/0.4100%=25%12、 （2015河南省焦作市一模）雾霾天气严重影响人们的生活，其中氮氧化 物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。（1）用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活 性 炭和 NO，发生反应：C（s）2NO（g）N2（g）CO2（g）HQ kJmol1。 在 T1时，反应进行到

16、不同时间测得各物质的浓度如下：010 min 内，NO 的平均反应速率 v（NO）_，Tl时，该反应的平衡常 数 K_。30 min 后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条 件可能是_（填代号） 。a加入一定量的活性炭 b通入一定量的 NOc适当缩小容器的体积 d加入合适的催化剂 若 30 min 后升高温度至 T2，达到平衡时，容器中，NO、N2、CO2 的浓度之比为 5 ：3 ：3，则 Q_（填“” 、 “”或“” ）0。 （2）NH3 催化还原氮氧化物（SCR）技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示：由图甲可知，SCR 技术中的氧化剂为_

17、。已知 c（NO2）c（NO）11 时脱氮效果最佳，若生成 1 mol N2 时反应放出的热量为 Q kJ。此时对应的脱氮反应 的热化学方程式为_。图乙是不同催化剂 Mn 和 Cr 在不同温度下对应的脱氮率，由图可知工业使用的最佳 的催化剂和相应的温度分别为_。（3）利用喷雾干燥法脱硫工艺是除去 SO2 的常见方法，先将含 SO2 的废气溶于水， 再用饱和石灰浆吸收。该温度下，吸收液中 c（Ca2）一直保持为 070 molL1，已 知Ksp（CaSO3）14107，求吸收后溶液中的2 3SO 的浓度_。 （写出计算过程，结果保留 2 位有效数字） 解析：（1）010min 内，NO 的平均反

18、应速率 v(NO)=(1.00molL-1-0.58molL-1)/10min=0.042molL-1min-1。 K=c(N2)c(CO2)/c2(NO)=(0.30.3)/0.482=9/16 30min 后，改变某一条件，达到平衡时平衡常数：K=c(N2)c(CO2)/c2(NO) =（0.360.36）/0.482=9/16，说明该条件能够影响化学平衡，但不能影响化学平衡常数， 故不可能是加入固体碳和加入催化剂。通入一定量的 NO 或压缩容器的体积，b、c 项正确。若 30min 后升高温度至 T2，达到平衡时，容器中 NO、N2、CO2 的浓度之比为 5:3:3，平衡向逆反应方向移动

19、，说明逆反应是吸热反应，则说明正反应是放热反应。 由图甲可知 SCR 技术中 NH3 与 NO、NO2 反应产物为 N2 和水，故氧化剂为 NO、NO2。脱氮效果最佳时 c(NO2)/c(NO)=1：1，因此反应的热化学方程式为：2NH3(g)+ NO(g) + NO2(g) =2N2(g) + 3H2O(g) H =2QkJmol-1。根据图乙知 Mn 催化剂时，在 200左右脱氮率最高，Cr 作催化剂，500左右脱氮率 最高，但二者的最高脱氮率差不多，使用 Mn 作催化剂需要的温度低，更经济，因此使用 的最佳的催化剂和相应的温度分别为 Mn、200左右。 根据硫酸钙的溶度积常数表达式 Ks

20、p(CaSO3)c(Ca2+)c(SO32)可知，c(SO32) Ksp(CaSO4)/c(Ca2+)=1.410-7/0.7mol/L210-7mol/L。 答案：(1)0.042molL-1min-1 9/16 bc （2）NO、NO2 2NH3(g) + NO(g) + NO2(g) =2N2(g) + 3H2O(g) H =2QkJmol-1Mn、200左右 （3）Ksp(CaSO3)c(Ca2+)c(SO32)可知，c(SO32)Ksp(CaSO4)/c(Ca2+)=1.410- 7/0.7mol/L210-7mol/L。13、 （2015山东省潍坊市一模）氮及其化合物在工业生产和科

21、技等领域有广泛应用。 （1）肼（N2H4）常用于火箭或原电池的燃料。已知：N2（g）+2O2（g）=2NO2（g） H=+67.7kJ/mol N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g） H=-534kJmol-1 H2O（g）=H2O（l） H=-44kJmol-1 反应 2N2H4（g）+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l) H= kJmol-1。 一定温度下，将 2N2H4 与 NO2 以体积比 1:1 置于 10L 密闭容器中发生反应反应2N2H4（g）+2NO2(g)3N2(g)+4H2O(l)，下列不能说明反应达到平衡状态的是 。 （填序号） a.混合气体密度保

22、持不变 b.混合气体颜色保持不变 c.N2H4 与 NO2 体积保持不变 d.体系压强保持不变 在 10L 的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的物质的量变化如下表：前 2min 内 NO2 的平均反应速率为 。 平衡时 NO2 的转化率 ；该温度下反应的平衡常数 K= 。 反应在第 6min 时改变了条件，改变的条件可能是 。 （填序号） a.使用催化剂 b.升高温度 c. 减小压强 d.增加 NO2 的量 （2）HNO3 和 As2S3 能发生反应：As2S3+10HNO3=2H3AsO3+3S+10NO2+2H2O，反应 中被氧化的元素为 。 若该反应中转移电子的物质的量为 5mol

23、 时，产物中的 S 经过转化全部生成浓 H2SO4，然 后与足量的铜在加热条件下反应消耗铜的量 。 （填序号） a. 小于 0.75mol b.等于 0.75mol c.大于 0.75mol d.无法确定 解析：（1）对所给热化学方程式进行编号：N2（g）+2O2（g）=2NO2（g） H=+67.7kJ/mol N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g） H=-534kJmol-1 H2O（g）=H2O（l） H=-44kJmol-1 根据盖斯定律：2-2+4 可得热化学方程式为：2N2H4（g）+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l) H=-1311.7kJmol-1。

24、。 H2O 为液体，故容器内气体密度是变量，当混合气体的密度保持不变时，反应达到平衡 状态；反应中 NO2 为红棕色，当容器内气体颜色不变说明 NO2 浓度不变，反应达到平衡 状态；N2H4 和 NO2 的加入比例和消耗比例相等，故二者比始终不变，不能说明反应达到 平衡状态；该反应是气体物质的量总和减小的反应，容器内的压强是变量，当压强不变时 反应达到平衡状态。v(NO2)=2v(N2)/3=20.3mol/(10L2min3)=0.01mol/(Lmin)。 达到平衡时 N2H4 消耗的物质的量：0.8mol-0.4mol=0.4mol，根据反应方程式可知 NO2 消 耗的物质的量也是 0.

25、4mol，则 NO2 的转化率为：0.4mol/1.6mol100%=25%。K=c3(N2)/c2(N2H4)c2(NO2)，将相关物质的量浓度带入即可得平衡常数为。根据氮元素守恒可知，没有改变反应混合物中氮元素的总量，d 错误；根据 10min 时的物 质的量可知反应逆向进行，a 项错误；该反应是气体体积减小的放热反应，故可能是升高 温度、减小压强，b、c 正确。 （2）As2S3 中 As 和 S 的化合价分别为+3、-2 价，H3AsO3、S 中 As 和 S 的化合价分别为 +5、0 价，被氧化；HNO3NO2 氮元素的化合价降低，被还原。反应中转移 10e-，当转 移 5mol 电

26、子时，生成 1.5molS，完全转化可生成 1.5mol 浓硫酸。铜与浓硫酸反应的化学方程式为：Cu+2H2SO4（浓） CuSO4+SO2+2H2O，随着反应的进行，硫酸浓度降低 反应终止，不能彻底进行，故消耗的 Cu 的物质的量小于 0.75mol。 答案：（1）-1311.7 c 0.01molL-1min-1 25% bc(2)As、S a 14、 （2015湖南省株洲市一模）我国政府承诺，到 2020 年，单位 GDP 二氧化碳排放量比 2005 年下降 40%50%。 （1）有效“减碳”的手段之一是节能，下列制氢方法最节能的是 （填序号） a电解水制氢：2H2O 2H2+O2b高温

27、使水分解制氢：2H2O（g） 2H2+O2c太阳光催化分解水制氢：2H2O 2H2+O2d天然气制氢：CH4+H2O（g） CO+3H2（2）CO2 可转化成有机物实现碳循环在体积为 1L 的密闭容器中，充入 1mol CO2 和 3mol H2，一定条件下反应：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） ，测得 CO2 和 CH3OH（g）浓度随时间变化如图所示。 从 1min 到 6min，（H2）= molL1min1 能说明上述反应达到平衡状态的是 （填编号） a总压强保持不变 b混合气体的密度不随时间的变化而变化 cH2 的体积分数在混合气体中保持不变 d单位时间内消耗

28、 3mol H2，同时生成 1mol H2O e反应中 CO2 与 H2 的物质的量之比为 1：3 保持不变 （3）工业上，也可用 CO 和 H2 在 5MPa 和 250的条件下合成 CH3OH参考下表中合成 反应 CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）在不同温度下的平衡常数：温度/0100200300400平衡常数667131.91022.41041105 下列说法正确的是 a该反应正反应是吸热反应，且S0b该反应达到平衡后，增大压强，CO 的转化率升高 c在 T时，1L 密闭容器中，投入 0.1mol CO 和 0.2mol H2，若达到平衡时 CO 转化率为 50%，则此时的平衡常数

29、为 10 d工业上采用稍高的压强（5MPa）和 250，是因为此条件下原料气转化率最高解析：（1）用水分解或电解都要消耗能源，天然气也是有限资源，只有太阳能是取之不尽 用之不竭的能源。 消耗电能，不是最节能的方法，A 错误；消耗热能，不是减碳的手段，B 错误；利用太阳 光催化分解水制氢是最节能的，C 正确；天然气是非再生能源，且不是最节能的方法，D 错误。（2）从 1min 到 6min，v（CO2）=，则 v（H2）=3v（CO2）=3=0.15mol/（Lmin）1，总压强保持不变，说明正逆反应速率相等，a 正确；混合气体的密度始终不变化，b 错误； H2 的体积分数在混合气体中保持不变，

30、说明正逆反应速率相等，c 正确；单位时间内消耗 3mol H2，同时生成 1mol H2，未体现正逆的关系，d 错误；反应中 CO2 与 H2 的物质的量 之比为 1：3 保持不变，从反应开始一直是这个比值，e 错误。 （3）由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，可逆反应向逆反应移动，升高温度平衡向 吸热反应移动，故正反应为放热反应，A 错误；该反应达到平衡后，增大压强，平衡正向 移动，CO 的转化率升高，B 正确； 对于可逆反应：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） 开始（mol/L）：0.1 0.2 0 变化（mol/L）：0.05 0.1 0.05 平衡（mol/L）：0.05 0.1 0.05所以平衡常数 k=100，C 错误；增大压强，平衡向正反应移动，有利于原料气转化由表中数据可知，温度越高平衡常数 越小，可逆反应向逆反应移动，故升高不利用原料气转化，采取 250温度，考虑反应速 率与催化剂的活性，D 错误。 答案：（1）C （2）0.15 ac （3）B