1 . 甲醚被称为“21世纪的清洁燃料”。以为原料制备甲醚涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)将与混合气体置于绝热恒容密闭容器中发生反应Ⅱ,逆反应速率随时间变化的趋势如图所示(不考虑催化剂的影响)。
则_______ 0(填“>”或“<”);a、b、c三点对应反应体系温度由高到低的顺序为_______ 。
(2)工业生产甲醚过程中,在恒温、恒压条件下,原料气以通入装有催化剂的反应器中,内的质量分数由变为,则该时间内用表示的化学反应速率为_______ 。
(3)在恒压条件下,按与的物质的量之比为投料,测得平衡转化率和平衡时的选择性(转化的中生成的物质的量分数)随温度的变化如图所示。
①曲线n随温度升高显示如图所示变化的原因是_______ 。
②T℃时反应Ⅱ的平衡常数_______ (保留两位有效数字);合成甲醚的适宜温度为,理由是_______ 。
③其他条件不变,改为恒容条件,CO平衡选择性比恒压条件下的平衡选择性_______ (填“高”、“低”或“不变”)。
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)将与混合气体置于绝热恒容密闭容器中发生反应Ⅱ,逆反应速率随时间变化的趋势如图所示(不考虑催化剂的影响)。
则
(2)工业生产甲醚过程中,在恒温、恒压条件下,原料气以通入装有催化剂的反应器中,内的质量分数由变为,则该时间内用表示的化学反应速率为
(3)在恒压条件下,按与的物质的量之比为投料,测得平衡转化率和平衡时的选择性(转化的中生成的物质的量分数)随温度的变化如图所示。
①曲线n随温度升高显示如图所示变化的原因是
②T℃时反应Ⅱ的平衡常数
③其他条件不变,改为恒容条件,CO平衡选择性比恒压条件下的平衡选择性
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2 . 将不同量的H2O(g)和CO气体分别通入到1L的恒容密闭容器中进行反应: ;得到以下三组数据,据此回答下列问题:
(1)①由以上数据计算,0~5min内实验1中以表示的反应速率为___________ 。
②该反应在650℃时平衡常数数值为___________ ,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___________ 。
(2)图1、2 表示上述反应在时刻t1达到平衡,在时刻t2因改变某个条件而发生变化的情况:
①图1中时刻t2发生改变的条件可能是___________ (写2条)。
②图2中时刻t2发生改变的条件可能是___________ (写2条)。
(3)在850℃时,其平衡常数K=1,相同温度下,在该容器中同时充入1.0mol CO,3.0mol H2O,1.0mol CO2,5.0mol H2,此时反应向___________ (填“正反应” 或“逆反应”)方向进行,平衡时CO2的物质的量为___________ 。
实验 | 温度 | 起始量 | 平衡量 | 达到平衡所需时间 | ||
H2O | CO | CO | ||||
1 | 650℃ | 1mol | 2mol | 0.8mol | 1.2mol | 5min |
2 | 900℃ | 0.5mol | 1mol | 0.2mol | 0.8mol | 3min |
3 | 900℃ | a | b | c | d | t |
(1)①由以上数据计算,0~5min内实验1中以表示的反应速率为
②该反应在650℃时平衡常数数值为
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
(2)图1、2 表示上述反应在时刻t1达到平衡,在时刻t2因改变某个条件而发生变化的情况:
①图1中时刻t2发生改变的条件可能是
②图2中时刻t2发生改变的条件可能是
(3)在850℃时,其平衡常数K=1,相同温度下,在该容器中同时充入1.0mol CO,3.0mol H2O,1.0mol CO2,5.0mol H2,此时反应向
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解题方法
3 . 在恒温恒压下,向密闭容器中充入4mol 和2mol ,发生如下反应: △H<0,2min后,反应达到平衡,生成为1.4mol,同时放出热量Q kJ。则下列分析正确的是
A.若反应开始时容器体积为2L,则 |
B.若把条件“恒温恒压”改为“恒压恒容”,则平衡后大于1.4mol |
C.2min后,向容器中再通入一定量的气体,重新达到平衡时的含量变小 |
D.若把条件“恒温恒压”改为“恒温恒容”,则平衡时放出热量小于Q kJ |
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4 . 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的物质的量变化如图-1所示;若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2,Y的体积百分含量与时间的关系如图-2所示。下列分析正确的是
A.容器中发生的反应可表示为:2X(g)+Y(g)2Z(g) |
B.0~3 min内,(X)=0.2 mol•L-1•min-1 |
C.其他条件不变升高温度,正、逆都增大,且重新平衡前正>逆 |
D.若改变条件,使反应进程如图-3所示,则改变的条件可能是增大压强 |
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5 . 运用化学反应原理研究化学反应有重要意义。
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成:,混合体系中的百分含量和温度的关系如图1所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。
①若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡___________ (填“向左”“向右”或“不”)移动。
②若反应进行到状态D时,___________ (填“>”“<”或“=”)。
(2)课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法:,应用此法反应达到平衡时反应物的转化率不高。
①能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的措施是___________ (填编号)。
A.使用更高效的催化剂 B.升高温度
C.减小体积 D.充入氮气,增大氮气的浓度(保持容器体积不变)
②若在某温度下,2L的密闭容器中发生合成氨的反应,图2表示N2的物质的量随时间的变化曲线。用H2表示内该反应的平均速率___________ 。从第起,扩大容器的体积为4L,则的变化曲线为___________ (填编号)。
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成:,混合体系中的百分含量和温度的关系如图1所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。
①若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡
②若反应进行到状态D时,
(2)课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法:,应用此法反应达到平衡时反应物的转化率不高。
①能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的措施是
A.使用更高效的催化剂 B.升高温度
C.减小体积 D.充入氮气,增大氮气的浓度(保持容器体积不变)
②若在某温度下,2L的密闭容器中发生合成氨的反应,图2表示N2的物质的量随时间的变化曲线。用H2表示内该反应的平均速率
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解题方法
6 . 甲醛(HCHO)是主要的室内环境污染物,同时又是重要的化工原料。
Ⅰ.利用分光光度法测定室内HCHO含量
(1)测定原理:将痕量HCHO加入过量酸性溶液中,被还原为,再加入过量KI-淀粉溶液,溶液显蓝色。
已知:溶液吸光度大小与溶液颜色深浅成正比。
①基态Cr原子的核外电子排布式:___________ 。
②完成离子方程式:_______
__________________________________________________________________
(2)测定方法:
实验①:向一定量待测HCHO溶液中滴加过量酸性K2Cr2O7溶液,振荡后加入过量的淀粉-KI溶液。
实验②:用等体积去离子水代替实验①中的HCHO溶液,重复上述操作。
两组实验充分反应后,测得不同波长下吸光度A,绘制吸收光谱曲线如下图所示。
①请你判断表现实验①中溶液吸光度的曲线为___________ 。
②根据上图曲线,选定在波长下,测定不同浓度溶液的吸光度A,得到之间的关系为:。,某待测溶液的吸光度A为0.182,则该溶液中HCHO含量为___________ 。
Ⅱ.甲醛的制备:甲醇脱氢法
已知反应a:
反应b:
反应c:
反应d:
(3)___________ 。
(4)在一个2L恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g),在催化剂作用下发生反应a、d,在不同温度下连续反应20min后,测得甲醇的转化率、甲醛的选择性与温度的关系如下图所示。
①600℃时,体系中H2的物质的量为___________ ,平均反应速率___________ mol/(L·min)。
②当温度高于650℃,甲醛的选择性下降的原因不可能是___________ 。
A.升高温度使催化剂活性降低 B.升高温度使反应a逆向移动
C.温度升高反应d速率加快 D.升高温度使反应d正向移动
Ⅰ.利用分光光度法测定室内HCHO含量
(1)测定原理:将痕量HCHO加入过量酸性溶液中,被还原为,再加入过量KI-淀粉溶液,溶液显蓝色。
已知:溶液吸光度大小与溶液颜色深浅成正比。
①基态Cr原子的核外电子排布式:
②完成离子方程式:
__________________________________________________________________
(2)测定方法:
实验①:向一定量待测HCHO溶液中滴加过量酸性K2Cr2O7溶液,振荡后加入过量的淀粉-KI溶液。
实验②:用等体积去离子水代替实验①中的HCHO溶液,重复上述操作。
两组实验充分反应后,测得不同波长下吸光度A,绘制吸收光谱曲线如下图所示。
①请你判断表现实验①中溶液吸光度的曲线为
②根据上图曲线,选定在波长下,测定不同浓度溶液的吸光度A,得到之间的关系为:。,某待测溶液的吸光度A为0.182,则该溶液中HCHO含量为
Ⅱ.甲醛的制备:甲醇脱氢法
已知反应a:
反应b:
反应c:
反应d:
(3)
(4)在一个2L恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g),在催化剂作用下发生反应a、d,在不同温度下连续反应20min后,测得甲醇的转化率、甲醛的选择性与温度的关系如下图所示。
①600℃时,体系中H2的物质的量为
②当温度高于650℃,甲醛的选择性下降的原因不可能是
A.升高温度使催化剂活性降低 B.升高温度使反应a逆向移动
C.温度升高反应d速率加快 D.升高温度使反应d正向移动
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7 . 已知有以下有机反应(图1)与反应装置(图2):其中A,B,C,D的百分含量随着X的变化如下表所示:
下列说法不正确的是
物质A | 40% | 30% | 10% | 5% | 4% | 2% | 0% |
物质B | 40% | 30% | 10% | 5% | 4% | 2% | 0% |
物质C | 15% | 30% | 65% | 60% | 40% | 20% | 1% |
物质D | 5% | 10% | 15% | 30% | 52% | 76% | 99% |
A.物质D相比于物质C在该反应中更稳定 |
B.反应1的活化能小于反应2的活化能 |
C.增大B气流的流速,处的比值不变 |
D.若需提高物质C的产率,可将管道的出口设计相对更远 |
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2024-02-03更新
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377次组卷
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3卷引用: 浙江省义乌中学2024届高三上学期首考适应性考试化学试题
浙江省义乌中学2024届高三上学期首考适应性考试化学试题(已下线)专题06 化学反应速率与化学平衡-【好题汇编】2024年高考化学一模试题分类汇编(全国通用)河南省南阳市邓州市第六高级中学校2023-2024学年高二下学期开学测试化学试题
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8 . 重要的化工原料丁烯(C4H8)可由丁烷(C4H10)催化脱氢制备,反应如下:
△H
已知:i.该工艺过程的副产物有炭(C),生成的积炭会附着在催化剂表面,影响催化效果。
ii.温度过高会引发正丁烷裂解生成低碳烃类的副反应。
iii.CH2=CHCH2CH3(g)+6O2 (g)=4CO2 (g)+4H2O(l) △H1
△H3
(1)用△H1、△H2、△H3表示丁烷催化脱氢反应的反应热△H=_______ 。
(2)寻找高效的催化剂是脱氢反应重要的研究课题之一、
①催化剂使用 段时间后活性会下降,通入适量氢气可使其改善,氢气的作用是_______ 。
②其他条件相同时,以SiO₂为载体与不同质量百分比的CrOx组合,催化效果相关数据如表。
下列说法正确的是_______ (填序号)。[收率=(生成某产物的原料量/投入的原料量)×100%]
a.脱氢反应中SiO2不起催化作用 b. CrOx的含量越高,反应的催化效果越好
c. CrOx的含量对丁烷脱氢反应的焓变有影响 d. 正丁烯收率越高,则原料的利用率越高
(3)其他条件相同,30min时测得正丁烷转化率、正丁烯收率随温度的变化如图1。
① 实际生产温度选择590℃, 由图1说明其理由是_______ 。
②590℃时,向体积为 1L 的密闭容器中充入3mol正丁烷气体,据图1计算0~30min内生成正丁烯的平均反应速率为_______ mol/(L·min)。
(4)利用电解装置可以将尾气中的 NO 转化为尿素[CO(NH2) 2,其中碳的化合价为+4 价,属于非电解质],工作原理如图2所示。
①阴极的电极反应式为_______ 。
②反应 段时间后,阳极区的pH基本不变,结合化学用语解释原因为_______ 。
△H
已知:i.该工艺过程的副产物有炭(C),生成的积炭会附着在催化剂表面,影响催化效果。
ii.温度过高会引发正丁烷裂解生成低碳烃类的副反应。
iii.CH2=CHCH2CH3(g)+6O2 (g)=4CO2 (g)+4H2O(l) △H1
△H3
(1)用△H1、△H2、△H3表示丁烷催化脱氢反应的反应热△H=
(2)寻找高效的催化剂是脱氢反应重要的研究课题之一、
①催化剂使用 段时间后活性会下降,通入适量氢气可使其改善,氢气的作用是
②其他条件相同时,以SiO₂为载体与不同质量百分比的CrOx组合,催化效果相关数据如表。
实验组 | 催化剂组成 | 正丁烷转化率 /% | 正丁烯收率 /% |
1 | 无催化剂 | 5 | 0.35 |
2 | SiO2 | 5 | 0.35 |
3 | SiO2+9%CrOx | 25.5 | 18.3 |
4 | SiO2+15% CrOx | 27.5 | 20.65 |
5 | SiO2+21%CrOx | 24 | 17.87 |
a.脱氢反应中SiO2不起催化作用 b. CrOx的含量越高,反应的催化效果越好
c. CrOx的含量对丁烷脱氢反应的焓变有影响 d. 正丁烯收率越高,则原料的利用率越高
(3)其他条件相同,30min时测得正丁烷转化率、正丁烯收率随温度的变化如图1。
① 实际生产温度选择590℃, 由图1说明其理由是
②590℃时,向体积为 1L 的密闭容器中充入3mol正丁烷气体,据图1计算0~30min内生成正丁烯的平均反应速率为
(4)利用电解装置可以将尾气中的 NO 转化为尿素[CO(NH2) 2,其中碳的化合价为+4 价,属于非电解质],工作原理如图2所示。
①阴极的电极反应式为
②反应 段时间后,阳极区的pH基本不变,结合化学用语解释原因为
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9 . 氮的化合物是造成大气污染的主要物质。在空气中存在:。该反应分两步完成,如图所示。回答下列问题:
(1)反应①的逆反应的活化能=___ (用含物理量E的等式表示,下同),反应②的热化学方程式为___ 。
(2)温度,容积为恒容容器中发生反应:。实验测得:,,、为速率常数,只受温度影响。不同时刻测得容器中、如下表:
①内该反应的平均速率___________ 。
②T1温度时,化学平衡常数K=___________ (保留三位有效数字)。
③若将温度改变为T2时其,则T2___________ T1(填“>”“=”“<”)。
(3)工业上利用NH3在催化剂( V2O5是活性组分)作用下处理NO。
主反应:
副反应:
在石英微型反应器中以一定流速通过烟气,不同温度下,V2O5的质量分数对单位时间内NO去除率的影响如图所示。
①从起始至对应A、B、C三点的平均反应速率由大到小的顺序为___________ 。
②V2O5的质量分数对该催化剂活性的影响的规律是___________ 。
(1)反应①的逆反应的活化能=
(2)温度,容积为恒容容器中发生反应:。实验测得:,,、为速率常数,只受温度影响。不同时刻测得容器中、如下表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
0.20 | 0.10 | 0.08 | 0.07 | 0.06 | 0.06 | |
0.10 | 0.05 | 0.04 | 0.035 | 0.03 | 0.03 |
①内该反应的平均速率
②T1温度时,化学平衡常数K=
③若将温度改变为T2时其,则T2
(3)工业上利用NH3在催化剂( V2O5是活性组分)作用下处理NO。
主反应:
副反应:
在石英微型反应器中以一定流速通过烟气,不同温度下,V2O5的质量分数对单位时间内NO去除率的影响如图所示。
①从起始至对应A、B、C三点的平均反应速率由大到小的顺序为
②V2O5的质量分数对该催化剂活性的影响的规律是
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10 . Ⅰ.1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氧气反应合成氨,实现了人工固氮。
(1)一定条件下,氨的平衡含量如下表,哈伯选用的条件是550℃、10MPa,而非200℃、10MPa,主要原因是____________
Ⅱ.在其它条件不变时,不同温度(200℃、400℃、600℃)、压强下,平衡混合物中的物质的量分数的变化情况如下图所示:
(2)曲线a对应的温度是___________ ;M、N、Q点平衡常数K的大小关系是___________ 。
Ⅲ.最新“人工固氮”的研究报道:常温常压、光照条件下,在催化剂表面与某物质发生反应,相应的平衡常数表达式为。
(3)写出上述反应的化学方程式___________ 。
(4)已知该反应的平衡常数K与温度的关系如图,则此反应的正反应___________ 。(填“吸热“放热”或“不能确定”)
(5)常温下,如果上述反应在体积不变的密闭容器发生,当反应达到平衡时,下列描述正确的是___________。
Ⅳ.工业上,在催化剂条件下,用作为还原剂将烟气中的还原成无害的氮气和水,反应方程式可表示为:。
(6)一定条件下,在容积为的密闭容器内反应,时达到平衡,生成,则平均反应速率___________ 。
(7)的平衡转化率与反应温度和压强的关系如下图所示,根据图像判断:___________ (填“>”、“<”或“=”)。
(8)温度不变,将容器体积压缩至原来的一半,再次达到新平衡,的浓度为原来的1.6倍,此时的体积分数相比原平衡状态下___________ 。(填“增大”、“减小”或“保持不变”)
(9)体系的颜色变化能否作为判断上述反应达到平衡的依据,并说明其理由是___________ 。
(1)一定条件下,氨的平衡含量如下表,哈伯选用的条件是550℃、10MPa,而非200℃、10MPa,主要原因是
温度/℃ | 压强 | 氨的平衡含量 |
200 | 10 | |
550 | 10 |
Ⅱ.在其它条件不变时,不同温度(200℃、400℃、600℃)、压强下,平衡混合物中的物质的量分数的变化情况如下图所示:
(2)曲线a对应的温度是
Ⅲ.最新“人工固氮”的研究报道:常温常压、光照条件下,在催化剂表面与某物质发生反应,相应的平衡常数表达式为。
(3)写出上述反应的化学方程式
(4)已知该反应的平衡常数K与温度的关系如图,则此反应的正反应
(5)常温下,如果上述反应在体积不变的密闭容器发生,当反应达到平衡时,下列描述正确的是___________。
A.容器中气体的平均分子量不随时间而变化 |
B. |
C.容器中气体的密度不随时间而变化 |
D.再次通入稀有气体,平衡逆向移动 |
Ⅳ.工业上,在催化剂条件下,用作为还原剂将烟气中的还原成无害的氮气和水,反应方程式可表示为:。
(6)一定条件下,在容积为的密闭容器内反应,时达到平衡,生成,则平均反应速率
(7)的平衡转化率与反应温度和压强的关系如下图所示,根据图像判断:
(8)温度不变,将容器体积压缩至原来的一半,再次达到新平衡,的浓度为原来的1.6倍,此时的体积分数相比原平衡状态下
(9)体系的颜色变化能否作为判断上述反应达到平衡的依据,并说明其理由是
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