（江蘇選考）新高考化學一輪復習 專題7 化學反應速率與化學平衡 6 專題綜合檢測（七） 蘇教版-蘇教版高三全冊化學試題

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1、專題綜合檢測(七) (時間：90分鐘；滿分：100分) 一、單項選擇題：本題共10小題，每小題2分，共20分。每小題只有一個選項符合題意。 1．美國亞利桑那州大學(ASU)和阿貢國家實驗室的科學家最近設計出生產氫氣的人造樹葉，原理為2H2O(g)2H2(g)＋O2(g)。有關該反應的說法正確的是(　　) A．ΔH＜0 B．ΔS＜0 C．化學能轉變?yōu)殡娔? D．氫能是理想的綠色能源 解析：選D。該反應是熵增的吸熱反應，太陽能轉化為化學能。 2．(新題預測)反應速率和反應物濃度的關系是用實驗方法測定的?；瘜W反應H2＋Cl2===2HCl的反應速率可表示為v＝k·cm(H2)·cn

2、(Cl2)，式中k為常數(shù)，m、n值可由下表中數(shù)據確定。由此可推得m、n值分別是(　　) c(H2)/(mol·L－1) c(Cl2)/(mol·L－1) v/(mol·L－1·s－1) 1.0 1.0 1.0k 2.0 1.0 2.0k 2.0 4.0 4.0k A.m＝1、n＝1　　　　　　　 B．m＝、n＝ C．m＝1、n＝ D．m＝、n＝1 解析：選C。設三組數(shù)據編號分別為①②③，則由＝＝2＝＝2m，解得m＝1；由＝＝2＝＝4n，解得n＝，故選C。 3．(2020·洛陽高三模擬)工業(yè)煉鐵是在高爐中進行的，高爐煉鐵的主要反應是 ①2C(焦炭)＋O2(空

3、氣)2CO ②Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 該煉鐵工藝中，對焦炭的實際使用量要遠遠高于按照化學方程式計算所需，其主要原因是(　　) A．CO過量 B．CO與鐵礦石接觸不充分 C．煉鐵高爐的高度不夠 D．CO與Fe2O3的反應有一定限度 解析：選D。因為高爐煉鐵的反應具有一定的限度，通過提高CO的濃度使平衡向生成鐵(正反應)的方向移動，所以焦炭的使用量多。 4.如圖所示為800 ℃時，A、B、C三種氣體在密閉容器中反應時濃度的變化，只從圖上分析不能得出的結論是(　　) A．發(fā)生的反應可表示為2A(g)2B(g)＋C(g) B．前2 min A的分解速率為0.1 mo

4、l·L－1·min－1 C．開始時，正、逆反應同時開始 D．2 min時，A、B、C的濃度之比為2∶3∶1 解析：選C。根據圖像，反應過程中A的濃度減小，B、C的濃度增大，因此A為反應物，B、C為生成物，根據濃度的變化量可以確定反應為2A(g)2B(g)＋C(g)，A項正確；前2 min，v(A)＝＝0.1 mol·L－1·min－1，B項正確；開始時加入的物質只有A和B，不能進行逆反應，C項錯誤；根據圖像，2 min時，A、B、C的濃度分別為0.2 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.1 mol·L－1，D項正確。 5．(2018·浙江11月選考)已知X(g)＋Y(g)

5、2W(g)＋M(g)　ΔH＝a kJ·mol－1(a＞0)。一定溫度下，在體積恒定的密閉容器中，加入1 mol X(g)與1 mol Y(g)。下列說法正確的是(　　) A．充分反應后，放出熱量為a kJ B．當反應達到平衡狀態(tài)時，X與W的物質的量濃度之比一定為1∶2 C．當X的物質的量分數(shù)不再改變，表明該反應已達到平衡 D．若增大Y的濃度，正反應速率增大，逆反應速率減小 解析：選C。A項，反應X(g)＋Y(g)2W(g)＋M(g)屬于可逆反應，且為吸熱反應，則1 mol X(g) 與1 mol Y (g)充分反應后不可能完全轉化，所以吸收的熱量小于a kJ，故A錯誤；B項，當

6、反應達到平衡狀態(tài)時，正反應速率和逆反應速率相等，反應混合物中各組分的濃度保持不變，但X與W的物質的量濃度之比不一定為1∶2，故B錯誤；C項，當X的物質的量分數(shù)不再改變，說明正反應速率和逆反應速率相等，表明該反應已達到平衡，故C正確；D項，若增大Y的濃度，正、逆反應速率均增大，故D錯誤。 6．工業(yè)上利用Ga與NH3在高溫條件下合成半導體材料氮化鎵(GaN)固體，同時有氫氣生成[2Ga(s)＋2NH3(g)2GaN(s)＋3H2(g)]。反應中，每生成3 mol H2時放出30.8 kJ的熱量。恒溫恒容密閉體系內進行上述反應，下列有關表達正確的是(　　) A．Ⅰ圖像中如果縱坐標為正反應

7、速率，則t時刻改變的條件可以為升溫或加壓 B．Ⅱ圖像中縱坐標可以為鎵的轉化率 C．Ⅲ圖像中縱坐標可以為化學反應速率 D．Ⅳ圖像中縱坐標可以為體系內混合氣體平均相對分子質量 解析：選A。A項，Ⅰ圖像中如果縱坐標為正反應速率，升高溫度或增大壓強，正反應速率會突然增大，且平衡逆向移動，圖像符合題意，正確；B項，根據題意知，該反應前后氣體分子數(shù)增大，則增大壓強，平衡逆向移動，鎵的轉化率降低，錯誤；C項，Ga是固體，其質量不影響反應速率，錯誤；D項，反應方程式為2Ga(s)＋2NH3(g)2GaN(s)＋3H2(g)　ΔH<0，相同壓強下，升高溫度，平衡逆向移動，混合氣體平均相對分子質量增大

8、；相同溫度下，增大壓強，平衡逆向移動，混合氣體平均相對分子質量增大，錯誤。 7．(2020·南京高三模擬)利用下列反應可以將粗鎳轉化為純度高達99.9%的高純鎳。 反應一： Ni(粗，s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)　ΔH<0 反應二： Ni(CO)4(g)Ni(純，s)＋4CO(g)　ΔH>0 下列說法錯誤的是(　　) A．對于反應一，適當增大壓強，有利于Ni(CO)4的生成 B．提純過程中，CO氣體可循環(huán)使用 C．升高溫度，反應一的反應速率減小，反應二的反應速率增大 D．對于反應二，在180～200 ℃，溫度越高，Ni(CO)4(g)的轉化率越高 解析：選C。反

9、應一的正反應是氣體體積減小的反應，增大壓強，平衡右移，有利于Ni(CO)4的生成，A正確；反應一以CO為原料，反應二產生CO，故CO可以循環(huán)使用，B正確；升高溫度，反應一和反應二的反應速率都增大，C不正確；反應二的正反應是吸熱反應，在180～200 ℃，溫度越高，反應進行的程度越大，Ni(CO)4(g)的轉化率越高，D正確。 8．反應2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g)中，每生成7 g N2，放出166 kJ的熱量，該反應的速率表達式為v＝k·cm(NO)·cn(H2)(k、m、n待測)，其反應包含下列兩步： ①2NO＋H2===N2＋H2O2(慢) ②H2O2＋H

10、2===2H2O(快) T ℃時測得有關實驗數(shù)據如下： 序號 c(NO)/ (mol·L－1) c(H2)/ (mol·L－1) 速率 (單位略) Ⅰ 0.006 0 0.001 0 1.8×10－4 Ⅱ 0.006 0 0.002 0 3.6×10－4 Ⅲ 0.001 0 0.006 0 3.0×10－5 Ⅳ 0.002 0 0.006 0 1.2×10－4 下列說法錯誤的是(　　) A．整個反應速率由第①步反應決定 B．正反應的活化能一定是①＜② C．該反應速率表達式：v＝5 000c2(NO)·c(H2) D．該反應的熱化學方程

11、式為2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－664 kJ·mol－1 解析：選B。A.①2NO＋H2===N2＋H2O2(慢)，②H2O2＋H2===2H2O(快)，反應歷程中反應慢的決定反應速率，整個反應速率由第①步反應決定，正確；B.反應①難以進行，說明反應的活化能高，正反應的活化能一定是①>②，錯誤；C.比較實驗Ⅰ、Ⅱ中數(shù)據，NO濃度不變，氫氣濃度增大一倍，反應速率變?yōu)樵瓉淼亩?，實驗Ⅲ、Ⅳ中?shù)據，H2濃度不變，NO濃度增大一倍，反應速率變?yōu)樵瓉淼乃谋?，據此得到速率方程：v＝kc2(NO)·c(H2)，依據實驗Ⅰ中數(shù)據計算k＝5 000，則速率表達式為v＝5

12、 000c2(NO)·c(H2)，正確；D.反應2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g)中，每生成7 g N2，放出166 kJ的熱量，生成28 g N2放熱664 kJ，熱化學方程式為2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－664 kJ·mol－1，正確。 9．在一恒容的密閉容器中充入0.1 mol·L－1 CO2、0.1 mol·L－1CH4，在一定條件下發(fā)生反應：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)，測得CH4平衡時轉化率與溫度、壓強關系如圖。下列有關說法不正確的是(　　) A．上述反應的ΔH>0 B．壓強：p4

13、>p3>p2>p1 C．1 100 ℃時該反應的平衡常數(shù)為1.64 D．壓強為p4時，在Y點：v正0，A項正確；該反應為氣體分子數(shù)增加的反應，壓強越大，CH4的平衡轉化率越小，故p4>p3>p2>p1，B項正確；1 100 ℃時，甲烷的平衡轉化率為80.00%，故平衡時各物質的濃度分別為c(CH4)＝0.02 mol·L－1，c(CO2)＝0.02 mol·L－1，c(CO)＝0.16 mol·L－1，c(H2)＝0.16 mol·L－1，即該溫度下的平衡常數(shù)K＝≈1.64，C項正確；壓

14、強為p4時，Y點反應未達到平衡，需增大CH4的轉化率才能達到平衡，此時v正>v逆，D項錯誤。 10．(2020·鹽城高三檢測)同溫度下，體積均為1 L的兩個恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.6 kJ·mol－1。測得數(shù)據如表： 容器 編號 起始時各物質的物質的量/mol 達到平衡時 體系能量的變化 N2 H2 NH3 (1) 2 3 0 27.78 kJ (2) 1.6 1.8 0.8 Q 下列敘述不正確的是(　　) A．容器(1)(2)反應達平衡時壓強相等 B．容器(2)中反應開始時v(正)>v(

15、逆) C．容器(2)中反應達平衡時，吸收的熱量Q為9.26 kJ D．若條件為“絕熱恒容”，容器(1)中反應達平衡時n(NH3)<0.6 mol 解析：選B。分析容器(1)(2)中的反應可知，二者可建立等效平衡，所以二者的平衡狀態(tài)相同，因此平衡時兩個容器內壓強相等，A項正確；根據容器(1)中反應達到平衡時體系能量的變化可知，該反應中轉化的N2為＝0.3 mol，根據三段式分析： 　　　　　　　 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) c(始)/(mol·L－1) 　2 　 3 　 0 c(變)/(mol·L－1) 　0.3 　0.9 　0.6 c(平)/(mo

16、l·L－1) 　1.7 　2.1 　0.6 K＝＝≈0.023。容器(2)中反應開始時，濃度商Qc＝＝≈0.069>K，所以反應向逆反應方向進行，v(正)

17、擇題：本題共5小題，每小題4分，共20分。每小題有一個或兩個選項符合題意。 11.在體積為V L的恒容密閉容器中盛有一定量H2，通入Br2(g)發(fā)生反應：H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)　ΔH<0。當溫度分別為T1、T2平衡時，H2的體積分數(shù)與Br2(g)的物質的量的變化關系如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．由圖可知：T2>T1 B．a、b兩點的反應速率：b>a C．為了提高Br2(g)的轉化率，可采取增加Br2(g)通入量的方法 D．b點比a點體系的顏色深 解析：選BD。A項，根據反應：H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)　ΔH<0，升溫，平衡向逆反應方向移

18、動，H2的體積分數(shù)增大，根據圖示變化，可知T1>T2，錯誤；B項，b點Br2的濃度比a點Br2的濃度大，反應速率也大，正確；C項，增加Br2(g)的通入量，Br2(g)的轉化率減小，錯誤；D項，b點對a點來說，是向a點體系中加入Br2使平衡向正反應方向移動，盡管Br2的量在新基礎上會減小，但是Br2的濃度比原來會增加，導致Br2的濃度增加，顏色變深，即b點比a點體系的顏色深，正確。 12．熱催化合成氨面臨的兩難問題是：采用高溫增大反應速率的同時會因平衡限制導致NH3產率降低。我國科研人員研制了Ti-H-Fe雙溫區(qū)催化劑(Ti-H區(qū)域和Fe區(qū)域的溫度差可超過100 ℃)。Ti-H-Fe雙溫區(qū)催

19、化合成氨的反應歷程如圖所示，其中吸附在催化劑表面上的物種用*標注。下列說法正確的是(　　) A．①為N≡N鍵的斷裂過程 B．①②③在高溫區(qū)發(fā)生，④⑤在低溫區(qū)發(fā)生 C．④為N原子由Fe區(qū)域向Ti-H區(qū)域的傳遞過程 D．使用Ti-H-Fe雙溫區(qū)催化劑使合成氨反應轉變?yōu)槲鼰岱磻? 解析：選BC。A選項，經歷①過程之后氮氣分子被催化劑吸附，并沒有變成氮原子，A錯誤。B選項，①為催化劑吸附N2的過程，②為形成過渡態(tài)的過程，③為N2解離為N的過程，以上都需要在高溫區(qū)進行。④⑤在低溫區(qū)進行是為了增大平衡產率，B正確。C選項，由題中圖示可知，過程④完成了Ti-H-Fe＋*N到Ti-H-*N-Fe兩

20、種過渡態(tài)的轉化，N原子由Fe區(qū)域向Ti-H區(qū)域傳遞，C正確。D選項，化學反應不會因加入催化劑而改變吸放熱情況，D錯誤。 13．(2020·蘇州高三月考)將一定量的NO2充入注射器中后封口，如圖是在拉伸和壓縮注射器的過程中氣體透光率隨時間的變化(氣體顏色越深，透光率越小)。已知反應：2NO2(紅棕色)N2O4(無色)　ΔH<0。下列說法正確的是(　　) A．b點的操作是拉伸注射器 B．c點與a點相比，c(NO2)增大，c(N2O4)減小 C．d點：v(正)>v(逆) D．若注射器絕熱(不與外界進行熱交換)，則壓縮達新平衡后平衡常數(shù)K減小 解析：選D。A項，b點后的拐點透光率下

21、降，說明顏色加深，c(NO2)增大，若是拉伸注射器，體積增大，則c(NO2) 減小，不符合題意，錯誤；B項，由于圖示是拉伸和壓縮注射器，所以c點與a點相比，c(NO2)、c(N2O4)均增大(原理同A分析)，錯誤；C項，c點后的拐點透光率升高，即c(NO2)減小，是拉伸注射器所致，平衡向逆反應方向移動，故d點：v(正)

22、是(　　) A．從圖1判斷，該反應的正反應是放熱反應 B．減小氨的濃度有助于提高NO的轉化率 C．從圖1判斷，脫硝的最佳溫度約為925 ℃ D．從圖2判斷，綜合考慮脫硝效率和運行成本最佳氨氮摩爾比應為2.5 解析：選C。由圖1，升高溫度，NH3濃度減小，平衡向正反應方向移動，則正反應為吸熱反應，A錯；減小氨的濃度，平衡向逆反應方向移動，NO的轉化率降低，B錯；由圖1，溫度約為925 ℃時，NH3濃度較低且脫硝效率最高，C對；氨氮摩爾比為2.5時，雖然脫硝效率最高，但NH3濃度太大，成本過高，D錯。 15．(2018·高考江蘇卷)一定溫度下，在三個容積相同的恒容密閉容器中按不同方

23、式投入反應物，發(fā)生反應2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)(正反應放熱)，測得反應的相關數(shù)據如下： 容器1 容器2 容器3 反應溫度T/K 700 700 800 反應物投入量 2 mol SO2、 1 mol O2 4 mol SO3 2 mol SO2、 1 mol O2 平衡v正(SO2)/ (mol·L－1·s－1) v1 v2 v3 平衡c(SO3)/ (mol·L－1) c1 c2 c3 平衡體系 總壓強p/Pa p1 p2 p3 物質的平衡 轉化率α α1(SO2) α2(SO3) α3(SO2) 平

24、衡常數(shù)K K1 K2 K3 下列說法正確的是(　　) A．v1K3，p2>2p3 C．v1α3(SO2) D．c2>2c3，α2(SO3)＋α3(SO2)<1 解析：選CD。容器2中反應物投入量相當于容器1中反應物投入量的2倍，平衡時，容器2中SO2的反應速率大，容器2中反應達到的平衡相當于容器1中反應達到平衡后加壓，增大壓強，平衡正向移動，則平衡時SO3的濃度：c2>2c1，A項錯誤；平衡常數(shù)僅與溫度有關，容器3中溫度高，而該反應為放熱反應，升溫平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，則K1>K3，容器1和容器2中溫度相同，投料量

25、不同，平衡時p2<2p1，升溫平衡逆向移動，則平衡時p1v1，升高溫度，平衡逆向移動，SO2的平衡轉化率減小，即α1(SO2)>α3(SO2)，C項正確；平衡時c2>2c1，c1>c3，故c2>2c3，假設容器2中投入2 mol SO3且保持容器2和容器3的反應溫度相同，則兩容器中的反應達到的平衡完全等效，則有α2(SO3)＋α3(SO2)＝1，對于容器2而言，相當于對容器3加壓并降低溫度，該反應是氣體分子數(shù)減小的放熱反應，加壓、降溫均會使平衡正向移動，則α2(SO3)減小，所以α2(

26、SO3)＋α3(SO2)<1，D項正確。 三、非選擇題：本題共5小題，共60分。 16．(8分)固定和利用CO2，能有效地利用資源，并減少空氣中的溫室氣體。工業(yè)上正在研究利用CO2來生產甲醇燃料的方法，該方法的化學方程式是CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.0 kJ/mol。 某科學實驗將6 mol CO2和8 mol H2充入一容積為2 L的密閉容器中，測得H2的物質的量隨時間變化如圖中實線所示： 回答下列問題： (1)由圖分析，在下列時間段內反應速率最快的時間段是________(填字母)。 a．0～1 min　　　　　　　　 b．1

27、～3 min c．3～8 min d．8～11 min (2)僅改變某一條件再進行實驗，測得H2的物質的量隨時間變化如圖中虛線所示。與實線相比，曲線Ⅰ改變的條件可能是________________，曲線Ⅱ改變的條件可能是________________。 (3)下列表述能表示該反應已達平衡的是______________(填序號)。 a．容器內壓強不再改變 b．容器內氣體的密度不再改變 c．容器內氣體的平均摩爾質量不再改變 d．容器內各物質的物質的量相等 解析：(1)曲線的斜率越大，速率越大。 (2)曲線Ⅰ與實線相比較，起點相同，達到平衡所用的時間短，反應速率加快，且平

28、衡時n(H2)增大，改變的條件應是升高溫度，使平衡左移；曲線Ⅱ與實線相比較，起點相同，達到平衡所用的時間短，反應速率加快， 且平衡時n(H2)減小，改變的條件應是增大壓強，使平衡右移。 (3)反應CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.0 kJ/mol是正反應氣體體積減小的放熱反應。容器內壓強、氣體平均摩爾質量不再改變，說明氣體的總物質的量不再改變，a、c符合題意；容器的體積不變，質量不變，密度始終不變，b不符合題意；容器內各物質的物質的量相等，不一定達到平衡，d不符合題意。 答案：(1)a　(2)升高溫度　增大壓強　(3)ac 17．(10分)聚乙烯

29、醇生產過程中會產生大量副產物乙酸甲酯，其催化醇解反應可用于制備甲醇和乙酸己酯，該反應的化學方程式為 CH3COOCH3(l)＋C6H13OH(l)CH3COOC6H13(l)＋CH3OH(l) 已知v正＝k正·x(CH3COOCH3)·x(C6H13OH)，v逆＝k逆·x(CH3COOC6H13)·x(CH3OH)，其中v正、v逆為正、逆反應速率，k正、k逆為速率常數(shù)，x為各組分的物質的量分數(shù)。 (1)反應開始時，己醇和乙酸甲酯按物質的量之比1∶1投料，測得348 K、343 K、338 K三個溫度下乙酸甲酯轉化率(α)隨時間(t)的變化關系如圖所示。 該醇解反應的ΔH______

30、__0(填“>”或“<”)。348 K時，以物質的量分數(shù)表示的化學平衡常數(shù)Kx＝________(保留2位有效數(shù)字)。在曲線①②③中，k正－k逆值最大的曲線是________；A、B、C、D四點中，v正最大的是________，v逆最大的是________。 (2)343 K時，己醇和乙酸甲酯按物質的量之比1∶1、1∶2 和2∶1進行初始投料。則達到平衡后，初始投料比________時，乙酸甲酯轉化率最大；與按1∶2投料相比，按2∶1投料時化學平衡常數(shù)Kx________(填“增大”“減小”或“不變”)。 (3)該醇解反應使用離子交換樹脂做催化劑，下列關于該催化劑的說法正確的是______

31、__。 a．參與了醇解反應，但并不改變反應歷程 b．使k正和k逆增大相同的倍數(shù) c．降低了醇解反應的活化能 d．提高乙酸甲酯的平衡轉化率 解析：(1)根據圖像，①的速率最快，說明①對應的是最高溫度348 K，溫度升高，平衡轉化率增大，說明正向是吸熱的，所以ΔH>0。348 K時，設初始投入CH3COOCH3和C6H13OH都為1 mol，則有 CH3COOCH3(l)＋C6H13OH(l)CH3COOC6H13(l)＋CH3OH(l) 　　1　　　　1　　　　　　　0　　　 　0 　 0.64 0.64 0.64　 0.

32、64 　 0.36 0.36 0.64　 0.64 代入平衡常數(shù)表達式：Kx＝x(CH3COOC6H13)·x(CH3OH)/[x(CH3COOCH3)·x(C6H13OH)]＝0.32×0.32/(0.18×0.18)＝3.2。 k正、k逆是溫度的函數(shù)，根據平衡移動的規(guī)律，k正受溫度影響更多，因此溫度升高，k正增大的程度大于k逆，因此k正－k逆值最大的曲線是①。根據v正＝k正x(CH3COOCH3)·x(C6H13OH)，v逆＝k逆x(CH3COOC6H13)·x(CH3OH)，A點x(CH3COOCH3)·x(C6H13OH)大，溫度高

33、，因此A點v正最大，C點x(CH3COOC6H13)·x(CH3OH)大且溫度高，因此C點v逆最大。 (2)增大己醇的投入量，可以增大乙酸甲酯轉化率，因此2∶1時乙酸甲酯轉化率最大?；瘜W平衡常數(shù)Kx只與溫度有關，因此投料比改變而Kx不變。 (3)催化劑參與了醇解反應，改變了反應歷程，a錯誤；催化劑不影響化學平衡，說明催化劑使k正和k逆增大相同倍數(shù)，b正確；催化劑能夠降低反應的活化能，c正確；催化劑不改變化學平衡，d錯誤。因此選擇bc。 答案：(1)>　3.2?、佟　C (2)2∶1　不變 (3)bc 18．(14分)(2018·浙江11月選考)合成氨工藝(流程如圖所示)是人工固氮

34、最重要的途徑。2018年是合成氨工業(yè)先驅哈伯(F·Haber)獲得諾貝爾獎100周年。N2和H2生成NH3的反應為N2(g)＋H2(g)NH3(g) ΔH(298 K)＝－46.2 kJ·mol－1。 在Fe催化劑作用下的反應歷程為(*表示吸附態(tài))： 化學吸附：N2(g)→2N*；H2(g)2H* 表面反應：N*＋H*NH*；NH*＋H*NH；NH＋H*NH 脫附：NHNH3(g) 其中，N2的吸附分解反應活化能高、速率慢，決定了合成氨的整體反應速率。 請回答： (1)利于提高合成氨平衡產率的條件有________。 A．低溫　B．高溫　C．低壓　D．

35、高壓　E．催化劑 (2)標準平衡常數(shù)K＝，其中p為標準壓強(1×105Pa)，pNH3、pN2和pH2為各組分的平衡分壓，如pNH3＝xNH3p，p為平衡總壓，xNH3為平衡系統(tǒng)中NH3的物質的量分數(shù)。 ①N2和H2起始物質的量之比為1∶3，反應在恒定溫度和標準壓強下進行，NH3的平衡產率為ω，則K＝________(用含ω的最簡式表示)。 ②下圖中可以示意標準平衡常數(shù)K隨溫度T變化趨勢的是________。 (3)實際生產中，常用工藝條件：Fe做催化劑，控制溫度773 K、壓強3.0×107 Pa，原料氣中N2和H2物質的量之比為1∶2.8。 ①分析說明原料氣中N2過量的理由：

36、____________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②關于合成氨工藝的下列理解，正確的是________。 A．合成氨反應在不同溫度下的ΔH和ΔS都小于零 B．控制溫度(773 K)遠高于室溫，是為了保證盡可能高的平衡轉化率和快的反應速率 C．當溫度、壓強一定時，在原料氣

37、(N2和H2的比例不變)中添加少量惰性氣體，有利于提高平衡轉化率 D．基于NH3有較強的分子間作用力可將其液化，不斷將液氨移去，利于反應正向進行 E．分離空氣可得N2，通過天然氣和水蒸氣轉化可得H2，原料氣須經過凈化處理，以防止催化劑中毒和安全事故發(fā)生 解析：(1)根據勒夏特列原理，對于制備氨的反應，加壓或降溫有助于平衡正向移動。 (2)①設初始氮氣為x mol，氫氣為3x mol。列“三段式”： 　　　 N2(g)＋H2(g)NH3(g) 初始/mol　 x　　　3x　　　　0 轉化/mol xω 3xω 2xω 平衡/mol x(1

38、－ω) 3x(1－ω) 2xω 計算體積分數(shù)，代入公式，得K＝。 ②K隨溫度增大而減小，而且根據K表達式可知K與T不是線性關系，故選A。 (3)①根據題意，從提高轉化率和提高反應速率角度來分析，原料中的氮氣易得，適度過量有利于提高氫氣的轉化率；氮氣在鐵催化劑上的吸附分解是決定反應速率的步驟，適度過量有利于提高整體的反應速率。 ②B項，升溫會使平衡逆向移動，平衡轉化率減??；C項相當于減小了分壓，平衡逆向移動，平衡轉化率減小。 答案：(1)AD　(2)①?、贏 (3)①原料氣中N2相對易得，適度過量有利于提高H2的轉化率；N2在Fe催化劑上的吸附分解是決速步驟，適度過量有利于提

39、高整體反應速率?、贏DE 19．(14分)(2020·石家莊高三模擬)汽車尾氣中含有NO、CO和碳顆粒等有害物質，已成為某些大城市空氣的主要污染源。 (1)汽車燃料中一般不含氮元素，汽缸中生成NO的原因為_______________________ ________________________________________________________________________； (用化學方程式表示，為可逆反應)；汽車啟動后，汽缸內溫度越高，單位時間內NO排放量越大，試分析其原因：_____________________________________________

40、_________ ________________________________________________________________________。 (2)治理汽車尾氣中NO和CO污染的一種方法是將其轉化為無害的CO2和N2，反應原理為2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)　ΔH＜0。某研究小組在三個容積均為5 L的恒容密閉容器中，分別充入0.4 mol NO和0.4 mol CO，在三種不同實驗條件下進行上述反應(體系各自保持溫度不變)，反應體系總壓強隨時間的變化如圖所示： ①實驗Ⅱ從開始至達到平衡時的反應速率v(NO)＝____________

41、________。 ②圖中三組實驗從開始至達到平衡時的反應速率v(NO)由大到小的順序為____________(填實驗序號)。 ③與實驗Ⅱ相比，實驗Ⅰ和實驗Ⅲ分別僅改變一種反應條件，所改變的條件和判斷的理由分別為 實驗Ⅰ______________________________________________________________； 實驗Ⅲ___________________________________________________________。 ④三組實驗中CO的平衡轉化率αⅠ(CO)、αⅡ(CO)和αⅢ(CO)的大小關系為________________

42、________________________________________________________。 ⑤實驗Ⅲ的平衡常數(shù)K＝________。 解析：(1)氮氣與氧氣在高溫下反應生成NO，反應的方程式為N2＋O22NO；溫度升高，反應速率加快，單位時間內NO排放量大。 (2)①設參加反應的NO為x mol，則： 　　　 　2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g) 開始/mol 0.4 0.4 0 0 轉化/mol x x x 0.5x 平衡/mol 0.4－x 0.4－x

43、 x 0.5x 恒溫恒容條件下，壓強之比等于物質的量之比，則(0.4＋0.4)∶(0.4－x＋0.4－x＋x＋0.5x)＝320∶250，解得x＝0.35，故v(NO)＝＝1.75×10－3mol·L－1·min－1。②反應速率越快，到達平衡時間越短，由圖可知反應速率：Ⅲ＞Ⅰ＞Ⅱ。③對比Ⅱ、Ⅰ可知，Ⅰ到達平衡時間縮短且起始壓強增大，應是升高溫度；對比Ⅱ、Ⅲ可知，起始和平衡時壓強均不變，Ⅲ到達平衡時間縮短，應是使用催化劑。④根據③中分析可知，Ⅱ、Ⅲ相比，平衡不移動，故CO轉化率不變，即αⅡ(CO)＝αⅢ(CO)。Ⅰ與Ⅱ相比，Ⅰ中溫度較高，正反應為放熱反應，平衡向逆反應方向移動，CO

44、的轉化率減小，即αⅠ(CO)＜αⅡ(CO)，故轉化率αⅡ(CO)＝αⅢ(CO)＞αⅠ(CO)。⑤Ⅱ、Ⅲ溫度相同，平衡常數(shù)相同，結合①中計算可知平衡時NO濃度為0.01 mol·L－1，CO濃度為0.01 mol·L－1，CO2的濃度為0.07 mol·L－1，N2的濃度為0.035 mol·L－1，平衡常數(shù)K＝＝＝17 150。 答案：(1)N2＋O22NO　溫度升高，反應速率加快 (2)①1.75×10－3 mol· L－1·min－1 ②Ⅲ>Ⅰ>Ⅱ ③升高溫度；達到平衡的時間比Ⅱ縮短，起始壓強增大 加催化劑；達到平衡的時間比Ⅱ縮短，平衡沒有移動 ④αⅡ(CO)＝αⅢ(CO)＞

45、αⅠ(CO) ⑤17 150 20．(14分)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對煙氣進行脫硫、脫硝。回答下列問題： (1)NaClO2的化學名稱為________________。 (2)在鼓泡反應器中通入含有SO2和NO的煙氣，反應溫度為323 K，NaClO2溶液濃度為5×10－3mol·L－1。反應一段時間后溶液中離子濃度的分析結果如下表。 離子 SO SO NO NO Cl－ c/(mol·L－1) 8.35×10－4 6.87×10－6 1.5×10－4 1.2×10－5 3.4×10－3

46、 ①寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應的離子方程式：__________________________________________________________________________________________。 增加壓強，NO的轉化率________(填“提高”“不變”或“降低”)。 ②隨著吸收反應的進行，吸收劑溶液的pH逐漸________ (填“增大”“不變”或“減小”)。 ③由實驗結果可知，脫硫反應速率________脫硝反應速率(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_______________________

47、 ________________________。 (3)在不同溫度下，NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應中SO2和NO的平衡分壓pc如圖所示。 ①由圖分析可知，反應溫度升高，脫硫、脫硝反應的平衡常數(shù)均________(填“增大”“不變”或“減小”)。 ②反應ClO＋2SO===2SO＋Cl－的平衡常數(shù)K表達式為____________________。 (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。 ①從化學平衡原理分析，Ca(ClO)2相比NaClO具有的優(yōu)點是_______________ ___________________

48、_____________________________________________________。 ②已知下列反應： SO2(g)＋2OH－ (aq) ===SO (aq)＋H2O(l)　ΔH1 ClO－ (aq)＋SO(aq)===SO(aq)＋Cl－(aq)　ΔH2 CaSO4(s)===Ca2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH3 則反應SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－ (aq) === CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－ (aq)的ΔH＝_____________________________________________________

49、___________________。 解析：(1)NaClO2中氯元素的化合價為＋3，NaClO2的名稱是亞氯酸鈉。(2)①NaClO2溶液脫硝過程中，NO轉化為NO、NO，主要轉化為NO，書寫離子方程式時運用得失電子守恒、電荷守恒和元素守恒，得到4NO＋3ClO＋4OH－===4NO＋2H2O＋3Cl－。上述反應是氣體分子數(shù)減小的反應，增大壓強有利于反應正向進行，使NO的轉化率提高。②根據上述反應可知，隨著吸收反應的進行，溶液中c(H＋)逐漸增大，pH逐漸減小。③由實驗結果看出，溶液中含硫離子的濃度大于含氮離子的濃度，所以脫硫反應速率大于脫硝反應速率。這可能是因為NO溶解度較低、脫硝反

50、應活化能較高等。(3)①縱坐標是平衡分壓的負對數(shù)，反應溫度升高，SO2和NO的平衡分壓的負對數(shù)減小，即平衡分壓增大，說明平衡逆向移動，所以平衡常數(shù)減小。②根據平衡常數(shù)表達式的規(guī)則書寫即可。(4)①如果使用Ca(ClO)2，則生成的SO會與Ca2＋結合，生成CaSO4沉淀，促使脫硫反應正向進行，提高SO2的轉化率。②設三個反應依次是a、b、c，根據蓋斯定律，由a＋b－c得SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。 答案：(1)亞氯酸鈉 (2)①4NO＋3ClO＋4OH－===4NO＋2H2O＋3Cl－　提高　②減小?、鄞笥凇O溶解度較低(或脫硝反應活化能較高) (3)①減小?、? (4)①形成CaSO4沉淀，反應平衡正向移動，SO2轉化率提高?、讦1＋ΔH2－ΔH3