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2019高考化学一轮复习化学反应速率与平衡阶段测试卷(3)精品教育.doc

1、研究表明,温室气体 CO2 浓度有逐年增加的趋势,CO2 的处理利用技术成为研究的重点。
阶段测试卷
本次考查重点:化学平衡,平衡常数

催化还原 CO2 是重要的方法之一,反应的方程式为 CO2(g)+ 3H2 (g)

已知其他条件不变时,H2 的体积分数随温度的升高而增大。

(1)反应的平衡常数表达式 K=



CH3OH(g)+H2O(g),

(2)有利于提高 CO2 的平衡转化率的措施有 a.使用催化剂 b.降低反应温度

(填字母)。

c.投料比不变,增加反应物的浓度 d.增大 CO2 和 H2 的初始投料比 (3)工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知 25℃,101kPa 时:

CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l) △ H=-271kJ/mol

5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)=Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l) △ H=-937kJ/mol

则 Ca5(PO4)3F 和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是



2、页岩气是从页岩层中开采出来的一种非常重要的天然气资源,页岩气的主要成分是甲烷,

是公认的洁净能源。

(1)页岩气不仅能用作燃料,还可用于生产合成气(CO+H2)。CH4 与 H2O(g)通入聚焦太阳能反 应器,发生反应:CH4(g)+ H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH。 已知:①CH4、H2、CO 的燃烧热分别为 a kJ·mol-1、b kJ·mol-1、c kJ·mol-1 (a、b、c 均大于 0); ②水的汽化热为+d kJ·mol-1 (d>0)。

则 ΔH=

kJ·mol-1 (用含 a、b、c、d 的代数式表示)。

(2)用合成气制甲醇的反应为 2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) ΔH,在 10 L 的恒容密闭容器中

按物质的量之比 1∶2 充入 CO 和 H2,测得 CO 的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示。

①ΔH

(填“>”“<”或“=”)0。

②写出两条可同时提高反应速率和 CO 的转化率的措施:





③下列说法正确的是

(填序号)。

A.温度越高,该反应的平衡常数越大

B.达平衡后再充入稀有气体,CO 的转化率提高

C.体系内气体压强不再变化时,反应达到平衡状态

D.图中压强 p1<p2

第1页

④200 ℃时,n(H2)随时间的变化如表所示,3 min 时反应刚好达到平衡状态,请利用表中的

数据计算 0~3 min 内 v(CH3OH)=

mol·L-1·min-1。

t/min

0

1

3

5

n(H2)/mol

8.0

5.4

4.0

4.0

⑤200℃时该反应的平衡常数 K=

。向上述 200 ℃的平衡体系中再加入 2 mo

l CO、2 mol H2、2 mol CH3OH,保持温度不变,则平衡 向移动”或“不移动”)。

(填“正向移动“”逆

3、以含 1 个碳原子的物质(如 CO、CO2、CH4、CH3OH 等)为原料的碳一化学处于未来化学 产业的核心,成为科学家研究的重要课题。

(1)已知某反应的平衡常数的表达式为 K=

,它所对应的化学方程式为



(2)已知 CO、H2、CH3OH(g)的燃烧热分别为 283.0 kJ·mol-1、285.8 kJ·mol-1、764.5 kJ·mol-

1。则反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH =

;向密闭容器中,按 n(C

O)∶n(H2)=1∶2 充入反应物,发生反应Ⅰ。L(L1、L2)、X 代表压强或温度,如图表示 L 一定

时,平衡混合物中 CH3OH 的体积分数随 X 的变化关系。X 表示

(填“温度”或“压

强”),L1

L2(填“>”“=”或“<”)。

(3)在 2 L 恒容密闭容器中充入 3 mol CO、3 mol H2,发生反应 3CO(g)+3H2(g) CH3OC

H3(g) +CO2(g),CO 的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如图所示:

①p1、p2、p3 中最大的是



②对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记

作 Kp),则 A 点平衡常数 Kp=



(4) 一定条件下,向容积不变的某密闭容器中加入 a mol CO2 和 b mol H2 发生反应 CO2(g)+

3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),欲使整个反应过程中 CO2 的体积分数为恒定值,则 a 与 b 的

关系是



4、在工业上常用 CO 与 H2 合成甲醇,热化学方程式为 CO(g)+2H2(g) J·mol-1。

CH3OH(g) ΔH=a k

已知:① O2(g)+ CO(g) CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1

②H2(g)+ O2(g) H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
第2页

③CH3OH (g)+ O2 (g) CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-192.2 kJ·mol-1

回答下列问题:

(1)a=



(2)已知由 CO2 生成 CO 的化学方程式为 CO2(g)+ O(g) CO(g)+ O2(g),其正反应速率为 v

正=k 正·c(CO2) ·c(O),逆反应速率为 v 逆=k 逆·c(CO) ·c(O2),k 为速率常数。2 500 K 时,k 逆=

1.21×105 L·s-1·mol-1,k 正=3.02×105 L·s-1·mol-1,则该温度下该反应的平衡常数 K 为



(保留小数点后一位小数)

(3)在 T1 时,向体积为 2 L 的恒容容器中充入物质的量之和为 3 mol 的 CO 和 H2,发生反

应 CO(g)+2H2(g) 图所示。

CH3OH(g),反应达到平衡时 CH3OH(g)的体积分数(φ)与

的关系如

①当起始 =2 时,经过 5 min 达到平衡,CO 的转化率为 0.6,则 0~5 min 内平均反应速

率 v(H2)= 2 的转化率将

。若此刻再向容器中加入 CO(g)和 CH3OH(g)各 0.4 mol,达到新平衡时 H (填“增大“”减小”或“不变”)。

②当 =3.5 时,达到平衡后,CH3OH 的体积分数可能是图象中的

(填“D”“E”或“F”)

点。

(4)在一容积可变的密闭容器中充有 10 mol CO 和 20 mol H2。CO 的平衡转化率(α)与温度 (T)、压强(p)的关系如图所示。

①A、B、C 三点的平衡常数 KA、KB、KC 的大小关系为



②若达到平衡状态 A 时,容器的体积为 10 L,则在平衡状态 B 时容器的体积为

L。

5、二氧化碳被认为是加剧温室效应的主要物质,资源化利用二氧化碳不仅可减少温室气体

的排放,还可重新获得燃料或重要工业产品。

Ⅰ.有科学家提出可利用 FeO 吸收和利用 CO2,相关的热化学方程式如下:

①6FeO(s) +CO2 (g) 2Fe3O4(s)+C(s) ΔH=-76.0 kJ·mol-1

②3FeO(s) +H2O(g) Fe3O4(s)+H2(g)的 ΔH=+18.7 kJ·mol-1

(1)在上述反应①中,每吸收 1 mol CO2,就有

mol FeO 被氧化。

(2)试写出 C(s)与水蒸气反应生成 CO2 和 H2 的热化学方程式



第3页

Ⅱ.一定条件下,二氧化碳可以转化为甲烷。向一容积为 2 L 的恒容密闭容器中充入一定量

的 CO2 和 H2,在 300 ℃时发生反应 CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)。达到平衡时,各物

质的浓度分别为 CO2 0.2 mol·L-1、H2 0.8 mol·L-1、CH4 0.8 mol·L-1、H2O 1.6 mol·L-1。

(3)若保持温度不变,再向该容器内充入与起始量相等的 CO2 和 H2,重新达到平衡时,CH4

的浓度

(填字母)。

A.c(CH4)=0.8 mol·L-1 B.0.8 mol·L-1>c(CH4) >1.6 mol·L-1 C.c(CH4)=1.6 mol·L-1 D.c(CH4)>1.6 mol·L-1 (4)在 300 ℃时,将各物质按下列起始浓度(mol·L-1)加入该反应容器中,达到平衡后,各组

分浓度仍与题中浓度相同的是



选项

CO2

H2

CH4

H2O

A

0

0

1

2

B

2

8

0

0

C

1

4

1

2

D

0.5

2

0.5

1

(5)在 300 ℃时,如果向该容器中加入 CO2 0.8 mol·L-1、H2 1.0 mol·L-1、CH4 2.8 mol·L-1、

H2O 2.0 mol·L-1,则该可逆反应初始时 v 正 (填“>”“=”或“<”)v 逆。

(6)若已知 200 ℃时该反应的平衡常数 K=64.8 L2·mol-2,则该反应的 ΔH

(填“>”或“<”)

0。

6、氢、碳、氮、氧、铝为五种常见的短周期元素,请回答下列问题:

(1)在密闭容器内(反应过程保持体积不变),使 1 mol N2 和 3 mol H2 混合发生下列反应:N2(g)

+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。当反应达到平衡时:

①N2 和 H2 的浓度之比是



②其他条件不变,升高温度,则混合气体的平均相对分子质量

(填“增大“”减小”或“不

变”)。

③其他条件不变,再向容器内充入 1 mol N2,H2 的转化率 变”)。

(填“升高”“降低”或“不

④其他条件不变,将 c(N2)、c(H2)、c(NH3)同时增大 1 倍,平衡 移动。

(填“正向“”逆向”或“不”)

(2)由上述元素中的三种组成的原子个数比为 1∶3∶9 的某种强酸弱碱盐的化学式为

,其溶于水能

(填“促进”或“抑制”)水的电离使溶液显

(填“酸”或

“碱”)性,原因是

(用离子方程式表示)。

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(3)空气是硝酸工业生产的重要原料,氨催化氧化是硝酸工业的基础,氨气在铁触媒作用下

只发生主反应①和副反应②。

4NH3(g) +5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905 kJ·mol-1①

4NH3(g) + 3O2(g) 2N2(g) + 6H2O(g) ΔH=-1 268 kJ·mol-1②

则氮气与氧气反应生成 NO 的热化学方程式为



7、工业上以苯为原料制取苯乙烯的主要途径有以下三种:

a.催化脱氢

b.氧化脱氢

ΔH=+125 kJ·mol-1

J·mol-1 c.和二氧化碳催化脱氢

+ O2(g)

ΔH=-116.8 k

+

C

O

2

(

g

)

ΔH=+158.8 kJ·mol-1

回答下列问题: (1)写出表示 CO 燃烧热的热化学方程式



(2)有关反应 b 的说法正确的是

(填字母)。

A.增大压强,有利于平衡正向移动 B.升高温度,平衡逆向移动,是因为正反应速率减小,逆反应速率增大

C.使用催化剂可以增大反应速率,提高乙苯的转化率

D.保持容器容积不变,加入少量 N2,平衡不移动

(3)温度为 T1 时,在恒容密闭容器中加入乙苯,发生反应 a,起始时乙苯的浓度为 2.0 mol·L -1。设起始时总压强为 p0,达到平衡时总压强为 p1,达到平衡所需时间为 t min。乙苯的平

衡转化率为

,0~t min 内,苯乙烯的平均反应速率为

,该温度下的平衡常数 K 为

。(用代数式表示)

(4)温度为 T 时,在容积为 1 L 的密闭容器中加入 1 mol 乙苯和 1 mol 二氧化碳,发生反应 c,反应达到平衡时测得混合物中各组分的物质的量均为 0.5 mol。

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①若保持温度和容器容积不变,向该容器中再充入 1 mol 乙苯和 1 mol 二氧化碳,再次达

到平衡时,乙苯的物质的量浓度

(填字母)。

A.等于 0.5 mol·L-1

B.等于 1 mol·L-1

C.大于 1 mol·L-1

D.小于 1 mol·L-1

②能说明该反应达到平衡的标志是

(填字母)。

A.体系的压强不再发生变化 B.H2O 和 CO 气体的浓度相等 C.苯乙烯的物质的量不再变化 D.混合气体的密度不再变化

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