高考化学一轮复习真题精练第七章化学反应速率与化学平衡课件

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第17练　化学反应速率的计算及影响因素
1. [2022浙江1月·19,2分,难度★★☆☆☆]在恒温恒容条件下,发生反应A(s)+2B(g) 3X(g),c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是（ ）A.从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率B.从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率C.在不同时刻都存在关系:2v(B)=3v(X)D.维持温度、容积、反应物起始的量不变,向反应体系中加入催化剂,c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示
2. [2021辽宁·12,3分,难度★★☆☆☆]某温度下,降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合,反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,下列说法错误的是（ ）A.其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应速率越大B.其他条件相同时,降冰片烯浓度越大,反应速率越大C.条件①,反应速率为0.012 ml·L-1·min-1D.条件②,降冰片烯起始浓度为3.0 ml·L-1时,半衰期为62.5 min
3 .[2021河北·13,4分,难度★★★☆☆]室温下,某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等,同时发生以下两个反应:①M+N=X+Y;②M+N=X+Z。反应①的速率可表示为v1=k1c2(M),反应②的速率可表示为v2=k2c2(M)(k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图。下列说法错误的是（ ）A.0~30 min时间段内,Y的平均反应速率为6.67×10-3 ml·L-1·min-1B.反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比保持不变C.如果反应能进行到底,反应结束时62.5%的M转化为ZD.反应①的活化能比反应②的活化能大
第18练　化学平衡状态的判断及平衡移动的影响因素
1. [2022浙江6月·19,2分,难度★★☆☆☆]关于反应Cl2(g)+H2O(l) HClO(aq)+H+(aq)+Cl-(aq)　ΔH<0,达到平衡后,下列说法不正确的是（ ）A.升高温度,氯水中的c(HClO)减小B.氯水中加入少量醋酸钠固体,上述平衡正向移动,c(HClO)增大C.取氯水稀释,c(Cl-)/c(HClO)增大D.取两份氯水,分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI溶液,若前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色,可以证明上述反应存在限度
2 .[2021辽宁·11,3分,难度★★★☆☆]某温度下,在恒容密闭容器中加入一定量X,发生反应2X(s) Y(s)+Z(g),一段时间后达到平衡。下列说法错误的是（ ）A.升高温度,若c(Z)增大,则ΔH>0B.加入一定量Z,达新平衡后m(Y)减小C.加入等物质的量的Y和Z,达新平衡后c(Z)增大D.加入一定量氩气,平衡不移动
3. [2022广东·13,4分,难度★★★☆☆]恒容密闭容器中,BaSO4(s)+4H2(g) BaS(s)+4H2O(g)在不同温度下达平衡时,各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是（ ）A.该反应的ΔH<0B. a为n(H2O)随温度的变化曲线C.向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动D.向平衡体系中加入BaSO4,H2的平衡转化率增大
4. [2021天津·16,14分,难度★★★☆☆]CS2是一种重要的化工原料。工业上可以利用硫(S8)与CH4为原料制备CS2,S8受热分解成气态S2,发生反应2S2(g)+CH4(g) CS2(g)+2H2S(g),回答下列问题:(1)CH4的电子式为　　　　　　　　,CS2分子的立体构型为　　　　　　　　。 (2)某温度下,若S8完全分解成气态S2。在恒温密闭容器中,S2与CH4物质的量比为2∶1时开始反应。①当CS2的体积分数为10%时,CH4的转化率为　　　　　。 ②当以下数值不变时,能说明该反应达到平衡的是　　　　(填序号)。 a.气体密度b.气体总压c.CH4与S2体积比d.CS2的体积分数(3)一定条件下,CH4与S2反应中CH4的平衡转化率、S8分解产生S2的体积分数随温度的变化曲线如图所示。据图分析,生成CS2的反应为　　　　(填“放热”或“吸热”)反应。工业上通常采用在600~650 ℃的条件下进行此反应,不采用低于600 ℃的原因是　 　 。
(4)用燃煤废气(含N2、O2、SO2、CO2、H2O、NOx等)使尾气中的H2S转化为单质硫(S),可实现废物利用,保护环境。写出其中一个反应的化学方程式 　 。 
(2)为研究上述反应体系的平衡关系,向某反应容器中加入1.0 ml TAME,控制温度为353 K,测得TAME的平衡转化率为α。已知反应Ⅲ的平衡常数Kx3=9.0,则平衡体系中B的物质的量为　　　　ml,反应Ⅰ的平衡常数Kx1=　 。 同温同压下,再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释,反应Ⅰ的化学平衡将　　　　　　　　　(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”);平衡时,A与CH3OH物质的量浓度之比c(A)∶c(CH3OH)=　　　　。 (3)为研究反应体系的动力学行为,向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量A、B和CH3OH。控制温度为353 K,A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化如图所示。代表B的变化曲线为　　　　(填“X”或“Y”);t=100 s时,反应Ⅲ的正反应速率v正　　　　逆反应速率v逆(填“>”“<”或“=”)。 
第19练　化学平衡常数、转化率的相关计算
1 .[2019江苏·15,4分,难度★★★☆☆](双选)在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是（ ）A.反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的ΔH>0B.图中X点所示条件下,延长反应时间能提高NO转化率C.图中Y点所示条件下,增加O2的浓度不能提高NO转化率D.380 ℃下,c起始(O2)=5.0×10-4 ml·L-1,NO平衡转化率为50%,则平衡常数K>2 000
2. [2022全国乙·28,15分,难度★★★☆☆]油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢,需要回收处理并加以利用。回答下列问题:(1)已知下列反应的热化学方程式:①2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)ΔH1=-1 036 kJ·ml-1②4H2S(g)+2SO2(g)=3S2(g)+4H2O(g)ΔH2=94 kJ·ml-1③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH3=-484 kJ·ml-1计算H2S热分解反应④2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)的ΔH4=　　　kJ·ml-1。(2)较普遍采用的H2S处理方法是克劳斯工艺,即利用反应①和②生成单质硫。另一种方法是,利用反应④高温热分解H2S。相比克劳斯工艺,高温热分解方法的优点是　　　　,缺点是　。 (3)在1 470 K、100 kPa反应条件下,将n(H2S) ∶n(Ar)=1∶4的混合气进行H2S热分解反应。平衡时混合气中H2S与H2的分压相等,H2S平衡转化率为　　　　,平衡常数Kp=　　　　kPa。
(4)在1 373 K 、100 kPa反应条件下,对于n(H2S)∶n(Ar)分别为4∶1、1∶1、1∶4、1∶9、1∶19的H2S-Ar混合气,热分解反应过程中H2S转化率随时间的变化如图所示。①n(H2S)∶n(Ar)越小,H2S平衡转化率　　　　,理由是　 。 ②n(H2S)∶n(Ar)=1∶9对应图中曲线　　　　,计算其在0~0.1 s之间,H2S分压的平均变化率为　　　　kPa·s-1。
3. [2021湖南·16,14分,难度★★★☆☆]氨气中氢含量高,是一种优良的小分子储氢载体, 且安全、易储运,可通过下面两种方法由氨气得到氢气。方法Ⅰ.氨热分解法制氢气相关化学键的键能数据在一定温度下,利用催化剂将NH3分解为N2和H2。回答下列问题:(1)反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)　ΔH=　　　　　　　　kJ·ml-1。 (2)已知该反应的ΔS=198.9 J·ml-1· K-1,在下列哪些温度下反应能自发进行?　　　　(填标号)。 A.25 ℃　　　　B.125 ℃C.225 ℃D.325 ℃(3)某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下,将0.1 ml NH3通入3 L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200 kPa),各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。
方法Ⅱ.氨电解法制氢气利用电解原理,将氨转化为高纯氢气,其装置如图所示。(4)电解过程中OH-的移动方向为　　　　　　　(填“从左往右”或“从右往左”)。 (5)阳极的电极反应式为　　　　　　　　。 
第20练　化学反应速率与化学平衡图象分析
1. [2022广东·15,4分,难度★★★☆☆]在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则（ ）A.无催化剂时,反应不能进行B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化D.使用催化剂Ⅰ时,0~2 min内,v(X)=1.0 ml·L-1·min-1
2. [2022湖南·14,4分,难度★★★☆☆](双选)向体积均为1 L的两恒容容器中分别充入2 ml X和1 ml Y发生反应:2X(g)+Y(g) Z(g)ΔH,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是（ ）A.ΔH>0B.气体的总物质的量:na12D.反应速率:va正(3)在温度为T2时,通入气体分压比为p(C3H8)∶p(O2)∶p(N2)=10∶5∶85的混合气体,各组分气体的分压随时间的变化关系如图b所示。0~1.2 s生成C3H6的平均速率为　　　　kPa·s-1;在反应一段时间后,C3H8和O2的消耗速率比小于2∶1的原因为　 。 (4)恒温刚性密闭容器中通入气体分压比为p(C3H8)∶p(O2)∶p(N2)=2∶13∶85的混合气体,已知某反应条件下只发生如下反应(k,k'为速率常数):反应Ⅱ:2C3H8(g)+O2(g)=2C3H6(g)+2H2O(g)　　　k反应Ⅲ:2C3H6(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(g)　　　k'实验测得丙烯的净生成速率方程为v(C3H6)=kp(C3H8)-k'p(C3H6),可推测丙烯的浓度随时间的变化趋势为　　　　　　　　　　　　　　　　,其理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
3.【参考答案】　(每空2分)(1)271(2)减小气体浓度,使平衡右移,提高C3H8(g)转化率　16.7(3)2　H2和C3H6都消耗O2(4)先增大后减小　反应开始时,体系中主要发生反应Ⅱ,c(C3H6)逐渐增大,随着反应进行,p(C3H8)减小,p(C3H6)增大,v(C3H6)减小,体系中主要发生反应Ⅲ,c(C3H6)逐渐减小【解题思路】　(1)反应Ⅰ中断裂2 ml C—H键、形成1 ml碳碳π键和1 ml H—H键,故416 kJ·ml-1×2-E(碳碳π键)-436 kJ·ml-1=+125 kJ·ml-1,解得E(碳碳π键)=271 kJ·ml-1。(2)达到平衡后,通入N2,由于总压恒定为100 kPa,则容器体积增大,平衡向气体体积增大的方向移动,即向正反应方向移动,C3H8(g)的转化率增大。根据图a,C3H8的物质的量分数为0.4时,其平衡转化率为50%。假设混合气体为1 ml,则起始时C3H8为0.4 ml,N2为0.6 ml,运用三段式法计算: C3H8(g) C3H6(g)+H2(g) 起始量/ml　0.4　　　 　0　　　 0 转化量/ml 0.2 0.2 0.2 平衡量/ml 0.2 0.2 0.2
4 .[2022全国甲·28,14分,难度★★★☆☆]金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途。目前生产钛的方法之一是将金红石(TiO2)转化为TiCl4,再进一步还原得到钛。回答下列问题:(1)TiO2 转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1 000 ℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下:(i)直接氯化:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)ΔH1 =172 kJ·ml-1,Kp1=1.0×10-2(ii)碳氯化:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)　ΔH2=-51 kJ·ml-1,Kp2=1.2×1012 Pa①反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)的ΔH为　　　　kJ·ml-1,Kp=　　　　Pa。 ②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化,其原因是　 。 ③对于碳氯化反应:增大压强,平衡　　　　移动(填“向左”“向右”或“不”);温度升高,平衡转化率　　　　(填“变大”“变小”或“不变”)。 (2)在1.0×105 Pa,将TiO2、C、Cl2以物质的量比1∶2.2∶2进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。
反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)的平衡常数Kp(1 400 ℃)=　　　　Pa。 ②图中显示,在200 ℃平衡时TiO2几乎完全转化为TiCl4,但实际生产中反应温度却远高于此温度,其原因是　 。 (3)TiO2碳氯化是一个“气—固—固”反应,有利于TiO2-C“固—固”接触的措施是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。