高考模拟题化学反应速率和化学平衡解答题

时间:2021-04-08 22:40       来源: 未知
高考模拟题化学反应速率和化学平衡解答题

高考模拟题化学反应速率和化学平衡解答题


  1、在2 L密闭容器中,800℃时反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:

高考模拟题化学反应速率和化学平衡解答题

  (1)写出该反应的平衡常数表达式:K=___________________。

  已知:K(300℃)>K(350℃),该反应是________热反应。

  (2)右图中表示NO2的变化的曲线是____________。

  用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=___________。

  (3)能说明该反应已经达到平衡状态的是___________。

  a、υ(NO2)=2υ(O2) b、容器内压强保持不变

  c、υ逆(NO)=2υ正(O2) d、容器内的密度保持不变

  (4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是__________。

  a、及时分离出NO2气体 b、适当升高温度

  c、增大O2的浓度 d、选择高效的催化剂

  2、(10分)煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。

  (1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为:

  C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJmol-1,ΔS=+133.7J(Kmol) -1

  ①该反应能否自发进行与 有关;

  ②一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是 (填字母,下同)。

  a.容器中的压强不变 b.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 molH—O键

  c.v正(CO)=v逆(H2O) d.c(CO)=c(H2)

  (2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应

  CO(g)+H2O(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 CO

  1 650 2 4 1.6 2.4 5

  2 900 1 2 0.4 1.6 3

  3 900 a b c d t

  ①实验1中以v(CO2) 表示的反应速率为 。

  ②该反应的逆反应为 (填“吸”或“放”)热反应

  ③若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),且t<3min,则a、b应满足的关系是 (用含a、b的数学式表示)。

  (3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应:

  CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ,右下图表示该反应进行过程中能量(单位为kJmol-1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器

  中,充入1mol CO2和3mol H2,下列措施中能使

  c (CH3OH)增大的是___________。

  a.升高温度

  b.充入He(g),使体系压强增大

  c.将H2O(g)从体系中分离出来

  d.再充入1mol CO2和3mol H2

  【考纲点拨】

  ①了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。

  ②了解温度、浓度、压强和催化剂影响化学反应速率的一般规律(删除活化能)。

  ③认识催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。

  ④了解化学反应的可逆性。能用焓变和熵变说明常见简单化学反应的方向。

  ⑤理解化学平衡和化学平衡常数的含义,能用化学平衡常数计算反应物的转化率。

  ⑥理解浓度、温度、压强、催化剂等对化学平衡影响的一般规律。

  ⑦认识化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。

  【自主研究例题】

  1、2009年江苏

  I2在KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I-(aq)=I3-(aq) , 某 I2、KI混合溶液中,

  I3-的物质的量浓度c(I3-)与温度T的关系如图所示

  (曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法正确的是:

  A.反应I2(aq)+I-(aq)=I3-(aq)的△H>0

  B.若温度为T1、T2,反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1>K2

  C.若反应进行到状态D时,一定有v正>v逆

  D.状态A与状态B相比,状态A的c(I2)大

  教师点评:根据题中图示可知,c(I3-)是随着温度T 的升高而减小的,说明:

  I2(aq)+I-(aq)=I3-(aq) 是一个放热反应,即△H<0 ,所以A错误;

  根据平衡移动规律,c(I3-)变小,则c(I2)应变大,所以 状态B的c(I2)大,所以D错误;

  正确答案为B、C。

  2、2009年高考安徽卷

  27.为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:

  时间(s) 0 1 2 3 4 5

  c(NO)(mol/L) 1.00×10-3 4.50×10-4 2.50×10-4 1.50×10-4 1.00×10-4 1.00×10-4

  c(CO)(mol/L) 3.60×10-3 3.05×10-3 2.85×10-3 2.75×10-3 2.70×10-3 2.70×10-3

  请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):

  (1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H 0(填写“>”、“<”、“=”)。

  (2)前2s内的平均反应速率υ(N2)= 。

  (3)在该温度下,反应的平衡常数K= 。

  (4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是 。

  A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度

  C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积

  (5)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。

  实验

  编号 T(℃) NO初始浓度

  (mol/L) CO初始浓度

  (mol/L) 催化剂的比表面积(m2/g)

  Ⅰ 280 1.20×10-3 5.80×10-3 82

  Ⅱ 124

  Ⅲ 350 124

  ①请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。

  ②请在给出的坐标图中,画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各条曲线的实验编号。

  2.[14分]

  (1)<;(2)1.88×10-4 ;

  (3)5000;(4)C、D;

  (5)①280;1.20×10-3;5.80×10-3;1.20×10-3;5.80×10-3;

  ②如图:

  教师点评:该题综合考察反应速率、反应方向,化学平衡等知识,并考察了实验化学的设计思路。体现了新课程变化。

  (1)该反应气体减少,△S<0非自发,所以一定是放热才有可能自发;

  (2)υ(NO)= ;υ(N2)= υ(NO)=

  (3)利用三段式计算出c(CO2)=9×10-4;c(N2)=4.50×10-4。

  (4)加压、降温使该反应平衡正移。

  (5)Ⅰ、Ⅱ比表面积不同,应控制温度相同,验证催化剂比表面积对速率的影响;

  Ⅰ、Ⅲ比表面积不同,温度不同;验证反应温度对速率的影响;所有浓度应控制相同。

  ②Ⅰ、Ⅱ温度相同,平衡不移动,但Ⅱ的速率大;

  Ⅲ的温度高,速率最大且平衡逆移,c(NO)增大。

  我思我疑:

  【高考链接】

  【例1】2009年高考重庆卷理综

  13.各可逆反应达平衡后,改变反应条件,其变化趋势正确的是 D

  【例2】、2009年高考山东卷

  14.2SO2(g)+O2(g) V2O5△2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是

  A.催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率

  B.增大反应体系的压强、反应速度一定增大

  C.该反应是放热反应,降低温度将缩短反应达到平衡的时间

  D.在t1、t2时刻,SO3(g)的浓度分别是c1、c2,则时间间隔t1~t2内,SO3(g)生成的平均速率为

  【解析】催化剂可以同等程度的增大正逆反应的反应速率;如果是通入惰性气体增大了体系压强,反应物浓度未变,反应速率不变;降温,反应速率减慢,达到平衡的时间增大;D是反应速率的定义,正确。选D

  【例3】 (10分)联氨(N2H4)及其衍生物是一类重要的火箭燃料,N2H4与N2O4能放出大量的热。

  (1)已知:2NO2(g)=N2O4(g) △H=-57.20kJmol-1。

  一定温度下,在密闭容器中反应2NO2(g)=N2O4(g) 达到平衡。

  其它条件不变时,下列措施能提高NO2转化率的是 (填字母)。

  A.减小NO2的浓度 B.降低温度C.增加NO2的浓度 D.升高温度

  (2)25℃时,1.00gN2H4(l)与足量N2O4(l)完全反应生成N2(g)和H2O (l) ,放出19.14kJ

  的热量。则反应2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O (l)的△H= kJmol-1

  (3)17℃、1.01×105Pa,密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时,

  c(NO2)=0.0300molL-1、c(N2O4)=0.0120molL-1。

  计算反应2 NO2(g) N2O4(g)的平衡常数K。

  (4)现用一定量的Cu 与足量的浓HNO3 反应,制得1.00L已达平衡的'N2O4和NO2

  混合气体(17℃、1.01×105Pa),理论上至少需消耗Cu 多少克?

  【例3 】解析:(1)由于该反应为气体体积减小的放热反应,要提高NO2转化率,则应该采取:

  ①降低温度,②增加NO2的浓度③增大压强等措施,所以B、C符合要求;

  (2)由1.00gN2H4(l)放出19.14kJ,则2mol(即64g)N2H4(l)放热为1224.96kJ,

  所以 △H=1224.96kJmol-1

  (3)、(4)见答案。

  答案:(1)BC (2)-1224.96

  (3)根据题意知平衡时: c(N2O4 )=0.0120molL-1 ,c(NO2)=0.0300molL-1

  K= c(N2O4 )/c2(NO2) =0.0120/0.0300×0.0300 =13.3

  答:平衡常数为13.3。

  (4)由(3)可知,在17℃、1.01×105Pa达到平衡时,1.00L混合气体中:

  n(N2O4 )=c(N2O4)×V=0.0120molL-1×1.00L=0.0120mol ,

  n(NO2 )=c(NO2)×V=0.0300molL-1×1.00L=0.0300mol ,

  则n总(NO2 )=n(NO2 )+2×n(N2O4 )=0.0540mol

  由Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O可得:

  m(Cu)= 64gmol-1×0.0540mol /2 =1.73g

  答:理论上至少需消耗Cu 1.73g。

  【例4】(14分)运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。

  (1)合成氨反应N2 (g)+3H2(g) 2NH3(g),若在恒温、恒压条件下向平恒体系中通入氩气,则平衡 移动(填“向左”“向右”或“不”);使用催化剂 反应的△H(填“增大” “减小” 或“不改变”)。

  (2)已知:O2 (g)=O2+(g)+e- H1=1175.7 kJmol-1

  PtF6(g)+ e- PtF6-(g) H2=—771.1 kJmol-1

  O2+PtF6- (s)=O2+ (g)+ PtF6-(g) H3=482.2 kJmol-1

  则反应O2(g)+ PtF6(g)=O2+PtF6- (s) 的 H=_____________ kJmol-1。

  (3)在25℃下,向浓度均为0.1 molL-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成__________沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为____________。已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,KsP [Cu(OH)2]=2.2×10-20。

  (4)在25℃下,将a molL-1的氨水与0.01 molL-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH4*)=c(Cl-)。则溶液显_____________性(填“酸”“碱”或“中”);用含a的代数式表示NH3H2O的电离常数Kb=__________。

  【解析】(1)恒温、恒压条件下向平恒体系中通入氩气,则反应体系体积增大,平衡左移;使用催化剂只是改变了反应的途径,没有改变反应物与生成物的状态,△H不变;

  (2)利用盖斯定律, H1+ H2+(- H3)=—78.2 kJmol-1;

  (3)由于,KsP [Cu(OH)2]=2.2×10-20<Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,所以先生成沉淀;2NH3H2O+Cu2+=Cu(OH)2↓+2 NH4*;根据溶液的电中性原则,c(NH4*)=c(Cl-),则[H+]=[OH-];溶液显中性;Kb=[OH-][ NH4*] [NH3H2O],c(NH4*)=c(Cl-)=0.005 molL-1;[H+]=[OH-]=1×10-7 molL-1(因为是25℃下且为中性);[NH3H2O]=a2molL-1-0.005 molL-1,则:Kb=10-9a-0.01molL-1。

  【答案】(1)向左;不改变

  (2)—78.2 kJmol-1

  (3)Cu(OH)2;2NH3H2O+Cu2+=Cu(OH)2↓+2 NH4*;

  (4)中;10-9a-0.01molL-1

  【归纳与思考】

  【自主检测】

  一、选择题(每题有1-2的答案)

  1、2009年高考宁夏卷理综

  10.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是

  实验 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O

  V/mL c/(molL—1) V/mL c/(molL—1) V/mL

  A 25 5 0.1 10 0.1 5

  B 25 5 0.2 5 0.2 10

  C 35 5 0.1 10 0.1 5

  D 35 5 0.2 5 0.2 10

  2.在一定温度下,反应1/2H2(g)+ 1/2X2(g) HX(g)的平衡常数为10。若将1.0mol的HX(g)通入体积为1.0L的密闭容器中,在该温度时HX(g)的最大分解率接近于

  A. 5% B. 17% C. 25% D.33%

  3、2009年高考北京卷理综

  9.已知:H2(g)+I2(g) 2HI(g);△H < 0。有相同容积的定容密闭容器甲和乙,甲中加入H2和I2各0.1 mol,乙中加入HI 0.2 mol,相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度,应采取的措施是

  A.甲、乙提高相同温度 B.甲中加入0.1 mol He,乙不变

  C.甲降低温度,乙不变 D.甲增加0.1 mol H2,乙增加0.1 mol I2

  4、2009年高考安徽卷

  11.汽车尾气净化中的一个反应如下:

  NO(g)+CO(g) 1/2N2(g)+CO2(g) ⊿H=-373.4kJ/mol

  在恒容得密闭容器中,反应达平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是

  5、2009年高考四川卷理综

  13.在一体积可变的密闭容器中,加入一定量的X、Y,发生反应

  kJ/mol。反应达到平衡时,Y的物质的量浓度与温度、气

  体体积的关系如下表所示:

  气体体积/L

  C(Y)/molL-1 1 2 3

  100 1.00 0.75 0.53

  200 1.20 0.90 0.63

  300 1.30 1.00 0.70

  下列说法正确的是

  A.m>n

  B.Q<0

  C.温度不变,压强增大,Y的质量分数减少

  D.体积不变,温度升高,平衡向逆反应方向移动

  6、取5等份NO2 ,分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生反应:

  2NO2(g) N2O4(g),△H<0 反应相同时间后,分别测定体系中NO2的百分量(NO2%),并作出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中,可能与实验结果相符的是

  7、2009年高考广东卷化学试题

  难挥发性二硫化钽(TaS2 )可采用如下装置提纯。将不纯的TaS2 粉末装入石英管一端,抽真空后引入适量碘并封管,置于加热炉中。反应如下:

  下列说法正确的是

  A.在不同温度区域,TaI4 的量保持不变

  B.在提纯过程中,I2 的量不断减少

  C.在提纯过程中,I2 的作用是将TaS2 从高温区转移到低温区

  D.该反应的平衡常数与TaI4 和S2 的浓度乘积成反比

  8、T℃时在2L密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的浓度变化如图1所示;若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2时,Y的体积百分含量与时间的关系如图2所示。则下列结论正确的是

  A.容器中发生的反应可表示为:3X(g)+Y(g) 2Z(g)

  B.反应进行的前3 min内,用X表示的反应速率 v(X)=0.3mol/(Lmin)

  C.保持其他条件不变,升高温度,反应的化学平衡常数K减小

  D.若改变反应条件,使反应进程如图3所示,则改变的条件是增大压强

  二、非选择题

  9、2009年高考全国II理综

  27.(15分)某温度时,在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z,它们的物质的量随时间的变化如表所示。

  (1)根据左表中数据,在右图中画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线:

  t/min X/mol Y/mol Z/mol

  0 1.00 1.00 0.00

  1 0.90 0.80 0.20

  3 0.75 0.50 0.50

  5 0.65 0.30 0.70

  9 0.55 0.10 0.90

  10 0.55 0.10 0.90

  14 0.55 0.10 0.90

  (2) 体系中发生反应的化学方程式是___________________________;

  (3) 列式计算该反应在0-3min时间内产物Z的平均反应速率:____;

  (4) 该反应达到平衡时反应物X的转化率 等于______;

  (5) 如果该反应是放热反应。改变实验条件(温度、压强、催化剂)得到Z随时间变化的曲线①、②、③(如右图所示)则曲线①、②、③所对应的实验条件改变分别是:① _______ ②_______ ③________

  10、Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水,通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2 ,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响。

  【实验设计】控制p-CP的初始浓度相同,恒定实验温度在298K或313K(其余实验条件见下表),设计如下对比实验。

  (1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)。

  【数据处理】实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如右上图。

  (2)请根据右上图实验①曲线,计算降解反应在50—150s内的反应速率;

  v(p-CP)=molL-1s-1

  【解释与结论】

  (3)实验①②表明温度升高,降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小,请从Fenton法所用试剂H2O2 的角度分析原因:

  (4)实验③得出的结论是:pH=10时,

  【思考与交流】

  (5)实验时需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中信息,给出一种迅速停止反应的方法:

  11、(10分)甲酸甲酯水解反应方程式为:

  HCOOCH3(l)+H2O(l) HCOOH(l)+CH3OH(l);△H>0

  某小组通过试验研究该反应(反应过程中体积变化忽略不计)。反应体系中各组分的起始量如下表:

  组分 HCOOCH3 H2O HCOOH CH3OH

  物质的量/mol 1.00 1.99 0.01 0.52

  甲酸甲酯转化率在温度T1下随反应时间(t)的变化如下图:

  (1)根据上述条件,计算不同时间范围内甲酸甲酯的平均反应速率,结果见下表:

  反应时间范围/min 0~5 10~15 20~25 30~35 40~45 50~55 75~80

  平均反应速率/(10-3molmin-1) 1.9 7.4 7.8 4.4 1.6 0.8 0.0

  请计算15—20min范围内甲酸甲酯的减少量为 mol,甲酸甲酯的平均反应速率为 molmin—1(不要求写出计算过程)。

  (2)依据以上数据,写出该反应的反应速率在不同阶段的变化规律及其原因: 。

  (3)上述反应的平衡常数表达式为: ,则该反应在温度T1下的K值为 。

  (4)其他条件不变,仅改变温度为T2(T2大于T1),在答题卡框图中画出温度T2下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图。

  12、(10分)

  (1)已知可逆反应:M(g)+N(g) P(g)+Q(g);ΔH>0,请回答下列问题。

  ① 若要增大M的转化率,在其它条件不变的情况下可以采取的措施为 (填序号)。

  A.加入一定量M B.降低反应温度 C.升高反应温度

  D.缩小容器体积 E.加入催化剂 F.分离出一定量P

  ② 在某温度下起始反应物的浓度分别为:c(M)=1 molL-1,c(N)=2.4molL-1,达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为 ;若保持温度不变,起始反应物的浓度改为:c(M)=4molL-1,c(N)=a molL-1,达到平衡后,c(P)=2 molL-1,则a= molL-1。

  (2)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。试根据下列3个热化学反应方程式:

  ① Fe2O3(s)+3CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-24.8 kJmol-1

  ② 3Fe2O3(s)+ CO(g) = 2Fe3O4(s)+ CO2(g) ΔH=-47.2 kJmol-1

  ③ Fe3O4(s)+CO(g) = 3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+640.5 kJmol-1

  写出CO气体还原FeO固体得到Fe 固体和CO2气体的热化学反应方程式:

  。

  (3)一定温度下,向Na2CO3溶液中加入BaCl2和K2SO4,当两种沉淀共存时,

  c(CO32-)∶c(SO42-) = 。

  [已知Ksp(Ba SO4) = 1.3×10-10,Ksp(BaCO3) = 2.6×10-9]

  【归纳与思考】

  【自主检测】答案:

  1、【答案】D

  【解析】影响化学反应速率的因素众多,本题从浓度和和温度两个因素考查,非常忠实于新教材必修2,只要抓住浓度越大,温度越高反应速率越大,便可以选出正确答案D。

  【点评】本题主要考查影响化学反应速率的因素,题目来源于课本,考生很有亲切感。

  2、【答案】B

  【解析】1/2H2(g)+ 1/2X2(g) HX(g)的平衡常数K1为10,那么HX(g) 1/2H2(g)+ 1/2X2(g) 的平衡常数K2为1/10, 2HX(g) H2(g)+ X2(g) 的平衡常数K3为(1/10)2=0.01.设HX(g)分解xmol/L,有, 2HX(g) H2(g)+ X2(g)

  1 0 0

  x x x

  1—x x x

  K3=xx/(1—x) 2=0.01 ,得到x=0.17,所以, 该温度时HX(g)的最大分解率接近于B. 17%

  【点评】本题考查化学平衡常数的相关计算,题目难度不大,但要求考生平时要掌握方程式的变化对于化学平衡常数表达式的影响和数值的改变。

  3、C

  4、【解析】C

  第11题是一道化学平衡题,题中涉及到新教材中新引人的化学平衡常数.转化率等概念,本题考查内容较多,分别为化学平衡常数的概念及影响因素,外界条件对化学平衡的影响。由题给信息知,该反应为放热反应。

  A项:根据平衡移动原理,温度升高,平衡逆向移动,化学平衡常数减小,A错。

  B项:根据平衡移动原理,温度升高,平衡逆向移动,CO转化率减小,B错

  C项:化学平衡常数只和温度有关,与其他条件无关。C正确

  D项:根据平衡移动原理,增大N2 的物质的量,平衡逆向移动,NO转化率降低,D错。

  5、C

  6、BD解析:在恒容状态下,在五个相同的容器中同时通入等量的NO2,反应相同时间。那么则有两种可能,一是已达到平衡状态,二是还没有达到平衡状态,仍然在向正反应移动。若5个容器在反应相同时间下,均已达到平衡,因为该反应是放热反应,温度越高,平衡向逆反应方向移动,NO2的百分含量随温度升高而升高,所以B正确。若5个容器中有未达到平衡状态的,那么温度越高,反应速率越大,会出现温度高的NO2转化得快,导致NO2的百分含量少的情况,在D图中转折点为平衡状态,转折点左则为未平衡状态,右则为平衡状态,D正确。

  7、C解析:高温区TaS2反应生成TaI4气体至低温区,从而在低温区重新生成TaS2,一段时间后,杂质留在高温区,TaS2在低温区,从而达到分离效果。不同温度下反应的方向不同,TaI4的量与温度高低有关并非保持不变,A错误;因为是在同一密闭系统中有质量守恒定律可知I2的量不可能不断减少,而是充当一个“搬运工”的角色,将TaS2从高温区转移到低温区,B错误,C正确。平衡常数与TaI4和S2的浓度乘积成正比,D错误。

  8、A

  9、【答案】

  【解析】本题考查化学反应速率和化学平衡的综合运用,注意图像和有关计算。

  (1)根据题目中表格给出的数据,在坐标系中找出相应的点,然后用光滑的曲线描点即可。

  (2)根据题意,可以利用“三步法”求解

  aX + bY cZ

  开始 1.00 1.00 0

  转化 0.45 0.9 0.9

  平衡 0.55 0.1 0.9

  根据各物质的量之比可得体系中发生反应的化学方程式是: X+2Y 2Z。

  (3)根据图像可知在3min时,生成物Z的物质的量为0.5mol, 其平均速率为0.083mol/Lmin。

  (4)X的转化率等于0.45。(5)由题目所给图象可知,在1中,平衡时Z的物质的量小于原平衡的物质的量,说明平衡逆向移动,条件为升高温度。在2中,平衡时Z的物质的量与原平衡相同,且速率加快,条件为加入催化剂;在3中,平衡正向移动,且速率加快,条件为加压。

  9、【答案】(1)

  ②

  313 3

  6.0

  0.30

  ③

  探究温度对降解反应速率的影响

  (2)8×10-6molL-1s-1

  (3)因为H2O2 在高温下可发生分解反应。

  (4)降解反应停止。

  (5)迅速向溶液中加入NaOH 使pH=10。

  10、【解析】

  第8题是一道新型的实验探究题,根据题给信息能很容易解决这道题。

  第(1)题:由题中“控制p-CP的初始浓度相同恒定在实验温度在298K或313K(其余实验条件见下表)”这句话中的信息能解决表格的第二列“探究温度对降解反应速率的影响”,故表格这一行应该填写“313,3,6.0,0.30”,第三行①③对比可以发现其他温度.浓度均没发生变化,就pH值由3变成10,所以第三行空中应该填写的是“探究溶液的pH值对降解反应速率的影响”。

  第(2)题很简单,根据化学反应速率的定义,结合图像即可计算出结果,v(p-CP)=(1.2-0.8)×10-3/(150-50)=8×10-6 molL-1s-1。

  第(3)题提示“请从Fenton法所用试剂H2O2 的角度解释”,通过平时的学习知,H2O2 温度高时不稳定,故虽然高温能加快化学反应速率,但温度过高就是导致H2O2 分解,没了反应物,速率自然会减小。

  第(4)小题,可由图像观察得到,图像中随时间变化曲线③表示在pH=10时,浓度不变,说明化学反应速率为0,化学反应停止。

  第(5)题,可以根据第四小题回答,使反应迅速停止,可以向溶液加碱,调节pH=10即可。

  11、解析:(1)15min时,甲酸甲酯的转化率为6.7%,所以15min时,甲酸甲酯的物质的量为1—1.00mol×6.7%==0.933mol;20min时,甲酸甲酯的转化率为11.2%所以20min时,甲酸甲酯的物质的量为1—1.00mol×11.2%==0.888mol,所以15至20min甲酸甲酯的减少量为0.933mol—0.888mol=0.045mol,则甲酸甲酯的平均速率==0.045mol/5min==0.009molmin—1。(2)从题给数据不难看出,平均速率的变化随转化率的增大先增大再减小,后保持不变。因为反应开始甲酸甲酯的浓度大,所以反应速率较大,后随着反应进行甲酸甲酯的浓度减小,反应速率减小,当达到平衡时,反应速率几乎不变。

  (3)由图象与表格可知,在75min时达到平衡,甲酸甲酯的转化率为24%,所以甲酸甲酯转化的物质的量为1.00×24%==0.24mol,结合方程式可计算得平衡时,甲酸甲酯物质的量==0.76mol,水的物质的量1.75mol,甲酸的物质的量==0.25mol 甲醇的物质的量==0.76mol

  所以K=(0.76×0.25)/(1.75×0.76)=1/7

  (4)因为升高温度,反应速率增大,达到平衡所需时间减少,所以绘图时要注意T2达到平衡的时间要小于T1,又该反应是吸热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,甲酸甲酯的转化率减小,所以绘图时要注意T2达到平衡时的平台要低于T1。

  答案:(1)15—20min范围内甲酸甲酯的减少量为0.045mol;甲酸甲酯的平均反应速率为0.009molmin—1(2)反应速率随着反应的进行,先逐渐增大再逐渐减小,后不变;原因:随着反应的不断进行,应开始甲酸甲酯的浓度大,所以反应速率较大,后随着反应进行,甲酸甲酯的物质的量浓度不断减少,反应速率不断减慢,所以转化率增大的程度逐渐减小,当反应达到平衡后,转化率不变。

  (3)1/7

  (4)图略。作图要点:因为T2>T1,温度越高,平衡向逆反应方向移动,甲酸甲酯的转化率下降,T2达到平衡时的平台要低于T1;另外温度越高,越快达到平衡,所以T2达到平衡的时间要小于T1。

  12.(10分,每空2分)

  (1)① C F ② 25% 6

  (2)CO(g) + FeO(s) = Fe(s) + CO2(g) ΔH=-218.0 kJmol-1 (3)20

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