高考冲刺化学大题百题精练 专题01 化学反应速率Word文件下载.docx
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B.在恒温恒容的容器中,混合气体的密度保持不变
C.在绝热恒容的容器中,反应的平衡常数不再变化
D.在恒温恒压的容器中,NO的体积分数保持不变
(4)在一定温度下,向体积为VL的恒容密闭容器中充入一定量的NO和CO,发生反应③。
在t1时刻达到平衡,此时n(CO)=xmol,n(NO)=2xmol,n(N2)=ymol,则NO的平衡转化率为_____(用含x、y的代数式表示);
再向容器中充入ymolCO2和xmolNO,则此时v(正)____(填“>
”、“<
”或“=”)v(逆)。
(5)烟气中也含有氮氧化物,C2H4可用于烟气脱硝。
为研究温度、催化剂中Cu2+负载量对NO去除率的影响,控制其它条件一定,实验结果如图1所示。
为达到最高的NO去除率,应选择的反应温度约为___,Cu2+负载量为_________。
2.天然气是一种重要的清洁能源和化工原料,其主要成分为甲烷。
(1)已知:
CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g)△H=-41kJ·
mol-1
C(s)+2H2(g)
CH4(g)△H=-73kJ·
2CO(g)
C(s)+CO2(g)△H=-171kJ·
mol-1
工业上可用煤制天然气,生产过程中有多种途径生成CH4。
写出CO与H2反应生成CH4和H2O的热化学方程式。
(2)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS。
一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式。
(3)用天然气制取H2的原理为:
CO2(g)+CH4(g)
2CO(g)+2H2(g)。
在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol·
L-1的CH4与CO2,在一定条件下发生反应,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如下图1所示,则压强P1P2(填“大于”或“小于”);
压强为P2时,在Y点:
v(正)v(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
求Y点对应温度下的该反应的平衡常数K=。
(计算结果保留两位有效数字)
(4)以二氧化钛表面覆盖CuAl2O4为催化剂,可以将CH4和CO2直接转化成乙酸。
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图2所示。
250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是。
②为了提高该反应中CH4的转化率,可以采取的措施是。
3.汽车尾气中的主要污染物是NO和CO。
为减轻大气污染,人们提出通过以下反应来处理汽车尾气:
(1)2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g)△H=-746.5KJ/mol(条件为使用催化剂)
已知:
2C(s)+O2(g)
2CO(g)△H=-221.0KJ/mol
C(s)+O2(g)
CO2(g)△H=-393.5KJ/mol
则N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=kJ·
mol-1。
(2)T℃下,在一容积不变的密闭容器中,通入一定量的NO和CO,用气体传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表
时间/s
1
2
3
4
5
C(NO)10-4mol/L
10.0
4.50
C1
1.50
1.00
C(CO)10-3mol/L
3.60
3.05
C2
2.75
2.70
则C2合理的数值为(填字母标号)。
A.4.20B.4.00C.2.95D.2.80
(3)研究表明:
在使用等质量催化剂时,增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。
根据下表设计的实验测得混合气体中NO的浓度随时间t变化的趋势如下图所示:
则曲线II对应的实验编号为。
(4)将不同物质的量的H2O(g)和CO(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:
H2O(g)+CO(g)
CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
H2O
CO
H2
i
650
2.4
1.6
ii
900
0.4
iii
a
b
c
d
t
实验组i中以v(CO2)表示的反应速率为,温度升高时平衡常数会(填“增大”、“减小”或“不变”)。
若a=2,b=1,则c=,达平衡时实验组ii中H2O(g)和实验组iii中CO的转化率的关系为αii(H2O)αiii(CO)(填“<”、“>”或“=”)。
(5)CO分析仪的传感器可测定汽车尾气是否符合排放标准,该分析仪的工作原理类似于燃料电池,其中电解质是氧化钇(Y2O3)和氧化锆(ZrO2)晶体,能传导O2-。
则负极的电极反应式为________________。
以上述电池为电源,通过导线连接成图一。
若X、Y为石墨,a为2L0.1mol/LKCl溶液,写出电解总反应的离子方程式。
电解一段时间后,取25mL上述电解后的溶液,滴加0.4mol/L醋酸得到图二曲线(不考虑能量损失和气体溶于水,溶液体积变化忽略不计)。
根据图二计算,上述电解过程中消耗一氧化碳的质量为__________g。
4.一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来,可以减少SO2的排放,但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,从而降低脱硫效率。
相关的热化学方程式如下:
①CaSO4(s)+CO(g)⇌CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)△H1=210.5kJ•mol-1
②1/4CaSO4(s)+CO(g)⇌1/4CaS(s)+CO2(g)△H2=-47.3kJ•mol-1
(1)反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)⇌CaS(s)+3CO2(g)△H2=________kJ•mol-1;
平衡时增大压强,此反应________(“正向”、“逆向”、“不”)移动。
(2)已知298K时,Ksp(CaCO3)=m×
10-p,Ksp(CaSO4)=m×
10-q。
则反应:
CaCO3+SO42-⇌CaSO4+CO32-的平衡常数数值表示式为_________________(用含m、n、p、q的式子表示)。
(3)用碘量法可测定排放烟气中二氧化硫的含量,请写出碘溶液与二氧化硫发生氧化还原反应的离子方程式_________________;
(4)反应①②的平衡常数的对数lgK随反应T的变化曲线见图,其中曲线Ⅰ代表_______反应,P为两曲线交点,则在该温度下两反应均达平衡时,体系中c(SO2)=___________mol•L-1,从减少二氧化硫排放的角度来考虑,本体系适宜的反应条件是_______________________。
A.低温低压B.低温高压C.高温高压D.高温低压
5.SO2在生产、生活中有着广泛的用途。
(1)请你列举一个SO2在生活中的用途。
(2)SO2在工业上常用于硫酸生产:
2SO2(g)+02(g)
2SO3(g),该反应在一定条件下进行时的热效应如图1所示,则其逆反应的活化能为____。
(3)图2中L、X表示物理量温度或压强,依据题中信息可判断:
①X表示的物理量是____,理由是____;
②L1____L2(填“>
”,“<
”或“:
”)。
(4)在容积固定的密闭容器中,起始时充入0.2molSO2和0.1molO2反应体系起始总压强0.1MPa。
反应在一定的温度下达到平衡时SO2的转化率为90%。
该反应的压强平衡常数Kp=____(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×
物质的量分数)。
(5)利用原电池原理,也可用SO2和O2来制备硫酸,该电池用多孔材料作电极。
请写出该电池负极的电极反应式。
6.化学反应原理在科研和生产中有广泛应用.
Ⅰ.氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键。
海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。
(1)海洋中的氮循环起始于氮的固定,其中属于固氮作用的一步是(填图中数字序号)。
(2)有氧时,在硝化细菌作用下,NH4+可实现过程④的转化,将过程④的离子方程式补充完整:
________NH4++5O2==2NO2-+________H++__________+__________
Ⅱ.工业合成氨原理是:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H<
0,当反应器中按n(N2):
n(H2)=1:
3投料,分别在200℃、400℃、600℃下达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线如图。
(1)曲线a对应的温度是。
(2)关于工业合成氨的反应,下列叙述正确的是。
A.及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率
B.上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)>K(N)
C.M点比N点的反应速率快
D.由曲线a可知,当压强增加到100MPa以上,NH3的物质的量分数可达到100%
(3)如果N点时c(NH3)=0.2mol·
L-1,N点的化学平衡常数K=L2/mol2(精确到小数点后两位)
Ⅲ.尿素[CO(NH2)2]是一种非常重要的高效氮肥,工业上以NH3、CO2为原料生产尿素,该反应实际为两步反应:
第一步:
2NH3(g)+CO2(g)
H2NCOONH4(s)ΔH=-272kJ·
第二步:
H2NCOONH4(s)
CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH=+138kJ·
(1)写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式:
_________________________
(2)某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5L的密闭容器中投入4mol氨和1mol二氧化碳,实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图所示:
①反应进行到10min时测得CO2的物质的量如图所示,则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2)=mol/(L·
min)。
②已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第_________步反应决定,总反应进行到_________min时到达平衡。
7.能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈。
甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景,因此甲醇被称为2l世纪的新型燃料。
工业上用CO生产燃料甲醇,一定条件下发生反应:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。
图1表示反应中能量的变化;
图2表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4molH2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化图。
(1)在“图1”中,曲线_______(填“a”或“b”)表示使用了催化剂;
该反应属于________
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