备考2021年高考化学二轮专题第6讲化学反应速率和化学平衡

备考2021年高考化学二轮专题第6讲化学反应速率和化学平衡
教材版本：化学
试卷分类：化学高考
试卷大小：1.0 MB
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发布时间：2024-04-01
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以下为试卷部分试题预览

1. 单选题
在一定条件下，反应A(g)+2B(g) $\text{[math]}$ 3C(g)达到平衡的标志是（） A . 容器内压强不再变化 B . 单位时间内生成nmolA同时生成2nmolB C . A，B，C浓度不再变化 D . A，B，C的分子数之比为1：2：3

2. 单选题
在Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂反应中，2分钟内硫酸浓度由1.5mol·L^-¹降至1.1mol·L^-¹ ，则2分钟内用硫酸表示的平均反应速率为（） A . 0.1mol·L^-¹·min^-¹ B . 0.2mo1·L^-¹·min^-¹ C . 0.3mol·L^-¹·min^-¹ D . 0.4mo1·L^-¹·min^-¹

3. 单选题

可逆反应mA(g)＋nB(g) $\text{[math]}$ pC(g)+qD(g)的v-t图象如下图，如若其它条件不变，只是在反应前加入合适的催化剂，则其v-t图象如下图：

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①a₁>a₂ ②a₁<a₂ ③b₁>b₂ ④b₁<b₂ ⑤t₁>t₂ ⑥t₁=t₂ ⑦两图中阴影部分面积相等 ⑧右图中阴影部分面积更大，以上说法中正确的是（）

A . ②④⑤⑦ B . ①④⑥⑧ C . ②③⑤⑧ D . ①③⑥⑦

4. 综合题

“绿水青山就是金山银山”，因此研究NO_x、SO₂等大气污染物的妥善处理具有重要意义。

（1） SO₂的排放主要来自于煤的燃烧，工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO₂。
已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下：

①SO₂(g)＋NH₃·H₂O(aq) ＝ NH₄HSO₃(aq) ΔH₁＝a kJ·mol^-1；

②NH₃·H₂O(aq)＋NH₄HSO₃(aq) ＝ (NH₄)₂SO₃(aq)＋H₂O(l) ΔH₂＝b kJ·mol^-1；

③2(NH₄)₂SO₃(aq)＋O₂(g) ＝ 2(NH₄)₂SO₄(aq) ΔH₃＝c kJ·kJ·mol^-1。

则反应2SO₂(g)＋4NH₃·H₂O(aq)＋O₂(g)＝2(NH₄)₂SO₄(aq)＋2H₂O(l) 的ΔH＝kJ·mol^-1

（2）燃煤发电厂常利用反应：2CaCO₃(s)＋2SO₂(g)＋O₂(g) ＝ 2CaSO₄(s)＋2CO₂(g) ΔH＝－681.8 kJ·mol^-1对煤进行脱硫处理来减少SO₂的排放。对于该反应，在T℃时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下：

	0	10	20	30	40	50
O₂	1.00	0.79	0.60	0.60	0.64	0.64
CO₂	0	0.42	0.80	0.80	0.88	0.88

①0～10min内，平均反应速率v(O₂)＝mol·L^－¹·min^－¹；当升高温度，该反应的平衡常数K(填“增大”“减小”或“不变”)。

②30min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(填字母)。

A．加入一定量的粉状碳酸钙 B．通入一定量的O₂

C．适当缩小容器的体积 D．加入合适的催化剂

（3） NO_x的排放主要来自于汽车尾气，有人利用反应C(s)＋2NO(g)⇌N₂(g)＋CO₂(g) ΔH＝－34.0 kJ·mol^-1 ，用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体，保持恒压，测得NO的转化率随温度的变化如图所示：

由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大，其原因为；在1100K时，CO₂的体积分数为。
（4）用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作K_p)。在1050K、1.1×10⁶Pa时，该反应的化学平衡常数K_p＝[已知：气体分压(P_分)＝气体总压(P_总)×体积分数]。
（5）工业上常用高浓度的 K₂CO₃溶液吸收CO₂ ，得溶液X，再利用电解法使K₂CO₃溶液再生，其装置示意图如图：

①在阳极区发生的反应包括和H⁺+HCO₃^- =CO₂↑+H₂O

②简述CO₃^2-在阴极区再生的原理：。

5. 单选题

被称为人体冷冻学之父的罗伯特·埃廷格在1962年写出《不朽的前景》一书。他在书中列举了大量事实，证明了冷冻复活的可能。比如，许多昆虫和低等生物冬天都冻僵起来，春天又自动复活。下列结论中与上述信息相关的是（）

A . 化学反应前后质量守恒 B . 低温下分子无法运动 C . 温度降低，化学反应停止 D . 温度越低，化学反应越慢

6. 综合题

合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破。

（1）氨气分解反应的热化学方程式如下：2NH₃(g) $\text{[math]}$ N₂(g)+3H₂(g) ΔH
若：N≡N键、H－H键和N－H键的键能分别记作a、b和c(单位：kJ·mol⁻¹)，则上述反应的ΔH=kJ·mol^-1。
（2）研究表明金属催化剂可加速氨气的分解。下表为某温度下等质量的不同金属分别催化等浓度氨气分解生成氢气的初始速率（mmol·min⁻¹）。

催化剂

Ru

Rh

Ni

Pt

Pd

Fe

初始速率

7.9

4.0

3.0

2.2

1.8

0.5

①不同催化剂存在下，氨气分解反应活化能最大的是(填写催化剂的化学式)。

②温度为T，在一体积固定的密闭容器中加入2 mol NH₃ ，此时压强为P₀ ，用Ru催化氨气分解，若平衡时氨气分解的转化率为50%，则该温度下反应2NH₃(g) $\text{[math]}$ N₂(g)+3H₂(g)用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数K_p=。[已知：气体分压(p_分)＝气体总压(p_总)×该气体的物质的量分数]
（3）关于合成氨工艺的理解，下列正确的是________。

A . 合成氨工业常采用的反应温度为500℃左右，可用勒夏特列原理解释 B . 使用初始反应速率更快的催化剂Ru，能提高平衡时NH₃的产量 C . 合成氨工业采用10 MPa～30 MPa，是因常压下N₂和H₂的转化率不高 D . 分离空气可得N₂ ，通过天然气和水蒸气转化可得H₂ ，原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生
（4）恒温条件下，在一体积固定的密闭容器中加入1mol N₂和3mol H₂ ，用Ru催化合成NH₃ ， NH₃的体积分数随时间变化如图所示。保持其它条件不变，在t₁时刻，再加入一定量物质的量之比为1∶3的N₂和H₂ ， t₂时刻重新达到平衡。画出t₁～t₃时刻NH₃体积分数的变化趋势。
（5）电化学法也可合成氨。如图是用低温固体质子导体作为电解质，用Pt−C₃N₄作阴极催化剂电解H₂(g)和N₂(g)合成NH₃的原理示意图，Pt−C₃N₄电极反应产生NH₃的电极反应式。

7. 单选题
在密闭容器中发生如下反应： $\text{[math]}$ 达到平衡后，保持温度不变，将容器体积缩小到原来的1/2，当达到新平衡时，C的浓度为原来的1.6倍.下列说法中正确的是（） A . $\text{[math]}$ B . A的转化率降低 C . 平衡向正反应方向移动 D . C的体积分数增加

8. 综合题

甲醇是一种重要的有机原料，在催化剂的作用下， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 反应可生成甲醇 $\text{[math]}$ 和副产物 $\text{[math]}$ ，反应如下：

反应① $\text{[math]}$

反应② $\text{[math]}$

反应③ $\text{[math]}$

反应④ $\text{[math]}$

$\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分别表示反应①、②、③、④的平衡常数.

回答下列问题：

（1）反应②的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ , $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的关系为 $\text{[math]}$ .
（2）图1中能正确表示反应①的平衡常数 $\text{[math]}$ 随温度变化的曲线为（填曲线字母），其判断理由为.

（3）为探究不同催化剂对 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 生成 $\text{[math]}$ 的选择性效果，某实验室控制 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的初始投料比为 $\text{[math]}$ 进行实验，得到如下表1数据：

$\text{[math]}$	时间/ $\text{[math]}$	催化剂种类	甲醇的含量（%）
450	10	$\text{[math]}$	78
450	10	$\text{[math]}$	88
450	10	$\text{[math]}$	46

①由表1可知，反应Ⅰ的最佳催化剂为.

②图2中， $\text{[math]}$ 时 $\text{[math]}$ 转化率最大的原因是.

③有利于提高 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ 的平衡转化率的措施有.

A．使用催化剂 $\text{[math]}$

B．适当降低反应温度

C．增大 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的初始投料比

D．恒容下，再充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$

（4）已知 $\text{[math]}$ ，反应 $\text{[math]}$ .该温度下，在某时刻体系中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的浓度分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，则此时上述反应的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （填“>”、“<”或“=”）达到平衡时 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ .

9. 单选题
在一密闭容器中，反应 aA（气） $\text{[math]}$ bB（气）达平衡后，保持温度不变，把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时，A的浓度是原来的1.5倍，则下列说法错误的是（） A . 平衡向正反应方向移动 B . 物质A的转化率变小 C . 物质B的质量分数增加了 D . a＞b

10. 单选题
下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（） A . 常温下将pH＝4的醋酸溶液稀释10倍，pH<5 B . H₂、I₂(g)、HI平衡体系加压后颜色变深 C . 利用TiCl₄水解制备TiO₂时，需加入大量水并加热 D . 向Mg(OH)₂悬浊液中滴加FeCl₃溶液，有红褐色沉淀生成

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