近三年高考化学真题分类汇编:化学反应速率和化学平衡2
试卷更新日期:2023-07-24 类型:二轮复习
一、选择题
-
1. 某多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”,能高选择性吸附。废气中的被吸附后,经处理能全部转化为。原理示意图如下。
已知:
下列说法错误的是( )
A、温度升高时不利于吸附 B、多孔材料“固定” , 促进平衡正向移动 C、转化为的反应是 D、每获得时,转移电子的数目为2. 某温度下,反应在密闭容器中达到平衡,下列说法正确的是( )A、增大压强, , 平衡常数增大 B、加入催化剂,平衡时的浓度增大 C、恒容下,充入一定量的 , 平衡向正反应方向移动 D、恒容下,充入一定量的 , 的平衡转化率增大3. 在NO催化下,丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是( )A、含N分子参与的反应一定有电子转移 B、由NO生成的反应历程有2种 C、增大NO的量,的平衡转化率不变 D、当主要发生包含②的历程时,最终生成的水减少4. 恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生氨的分解反应:, 测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化,如下表所示,下列说法不正确的是( )
A、实验①, , B、实验②,时处于平衡状态, C、相同条件下,增加氨气的浓度,反应速率增大 D、相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大5. 关于反应 , 达到平衡后,下列说法不正确的是( )A、升高温度,氯水中的减小 B、氯水中加入少量醋酸钠固体,上述平衡正向移动,增大 C、取氯水稀释,增大 D、取两份氯水,分别滴加溶液和淀粉溶液,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6. 向体积均为 的两恒容容器中分别充入 和 发生反应: ,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、 B、气体的总物质的量: C、a点平衡常数: D、反应速率:7. 铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下:下列说法错误的是( )
A、不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料 B、采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率 C、合成槽中产物主要有 和 D、滤液可回收进入吸收塔循环利用8. 在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应 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, 内,9. 恒容密闭容器中, 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 B、a为 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 的平衡转化率增大10. AB型强电解质在水中的溶解(可视作特殊的化学反应)表示为AB(s)=An+(aq)+Bn-(aq),其焓变和熵变分别为ΔH和ΔS。对于不同组成的AB型强电解质,下列说法正确的是( )A、ΔH和ΔS均大于零 B、ΔH和ΔS均小于零 C、ΔH可能大于零或小于零,ΔS大于零 D、ΔH和ΔS均可能大于零或小于零11. 某课题组设计一种固定CO2的方法。下列说法不正确的是( )A、反应原料中的原子100%转化为产物 B、该过程在化合物X和I-催化下完成 C、该过程仅涉及加成反应 D、若原料用 , 则产物为12. 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13. 下列方案设计、现象和结论都正确的是( )目的
方案设计
现象和结论
A
检验某无色溶液中是否含有NO
取少量该溶液于试管中,加稀盐酸酸化,再加入FeCl2溶液
若溶液变黄色且试管上部产生红棕色气体,则该溶液中含有NO
B
探究KI与FeCl3反应的限度
取5 mL 0.1 mol·L-1KI溶液于试管中,加入1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,充分反应后滴入5滴15% KSCN溶液
若溶液变血红色,则KI与FeCl3的反应有一定限度
C
判断某卤代烃中的卤素
取2 mL卤代烃样品于试管中,加入5 mL 20% KOH水溶液混合后加热,再滴加AgNO3溶液
若产生的沉淀为白色,则该卤代烃中含有氯元素
D
探究蔗糖在酸性水溶液中的稳定性
取2mL20%的蔗糖溶液于试管中,加入适量稀 H2SO4后水浴加热5 min;再加入适量新制Cu(OH)2悬浊液并加热
若没有生成砖红色沉淀 ,则蔗糖在酸性水溶液中稳定
A、A B、B C、C D、D14. 实验测得10 mL 0.50 mol·L-1NH4Cl溶液、10 mL 0.50mol·L-1CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化如图所示。已知25 ℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8×10-5.下列说法错误的是( )A、图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化' B、将NH4Cl溶液加水稀释至浓度 mol·L-1 , 溶液pH变化值小于lgx C、随温度升高,Kw增大,CH3COONa溶液中c(OH- )减小,c(H+)增大,pH减小 D、25 ℃时稀释相同倍数的NH4Cl溶液与CH3COONa溶液中:c(Na+ )-c(CH3COO- )=c(Cl-)-c(NH )15. 取50 mL过氧化氢水溶液,在少量I- 存在下分解:2H2O2=2H2O+O2↑。在一定温度下,测得O2的放出量,转换成H2O2浓度(c)如下表:t/min
0
20
40
60
80
c/(mol·L-1)
0.80
0.40
0.20
0.10
0.050
下列说法错误的是( )
A、反应20min时,测得O2体积为224mL(标准状况) B、20~40min,消耗H2O2的平均速率为0.010mol·L-1·min-1 C、第30min时的瞬时速率小于第50min时的瞬时速率 D、H2O2分解酶或Fe2O3代替I-也可以催化H2O2分解16. 在298.15 K、100 kPa条件下,N2(g) +3H2 (g)=2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1 , N2 (g) 、H2(g)和NH3(g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6J·K-1·mol-1。一定压强下,1 mol反应中,反应物[N2(g) +3H2(g)]、生成物[2NH3(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是( )A、 B、 C、 D、二、多选题
-
17. 反应物(S)转化为产物(P或 )的能量与反应进程的关系如下图所示:
下列有关四种不同反应进程的说法正确的是( )
A、进程Ⅰ是放热反应 B、平衡时P的产率:Ⅱ>Ⅰ C、生成P的速率:Ⅲ>Ⅱ D、进程Ⅳ中,Z没有催化作用三、非选择题
-
18. 白云石的主要化学成分为 , 还含有质量分数约为2.1%的Fe2O3和1.0%的SiO2。利用白云石制备高纯度的碳酸钙和氧化镁,流程示意图如下。
已知:
物质
(1)、白云石矿样煅烧完全分解的化学方程式为。(2)、用量对碳酸钙产品的影响如下表所示。氧化物()浸出率/%
产品中纯度/%
产品中Mg杂质含量/%
(以计)
计算值
实测值
2.1∶1
98.4
1.1
99.1
99.7
——
2.2∶1
98.8
1.5
98.7
99.5
0.06
2.4∶1
99.1
6.0
95.2
97.6
2.20
备注:ⅰ、浸出率=(浸出的质量/煅烧得到的质量)(M代表Ca或Mg)
ⅱ、纯度计算值为滤液A中钙、镁全部以碳酸盐形式沉淀时计算出的产品中纯度。
①解释“浸钙”过程中主要浸出的原因是。
②沉钙反应的离子方程式为。
③“浸钙”过程不适宜选用的比例为。
④产品中纯度的实测值高于计算值的原因是。
(3)、“浸镁”过程中,取固体B与一定浓度的溶液混合,充分反应后的浸出率低于60%。加热蒸馏,的浸出率随馏出液体积增大而增大,最终可达98.9%。从化学平衡的角度解释浸出率增大的原因是。(4)、滤渣C中含有的物质是。(5)、该流程中可循环利用的物质是。19. 煤中硫的存在形态分为有机硫和无机硫(、硫化物及微量单质硫等)。库仑滴定法是常用的快捷检测煤中全硫含量的方法。其主要过程如下图所示。已知:在催化剂作用下,煤在管式炉中燃烧,出口气体主要含。
(1)、煤样需研磨成细小粉末,其目的是。(2)、高温下,煤中完全转化为 , 该反应的化学方程式为。(3)、通过干燥装置后,待测气体进入库仑测硫仪进行测定。已知:库仑测硫仪中电解原理示意图如下。检测前,电解质溶液中保持定值时,电解池不工作。待测气体进入电解池后,溶解并将还原,测硫仪便立即自动进行电解到又回到原定值,测定结束,通过测定电解消耗的电量可以求得煤中含硫量。
①在电解池中发生反应的离子方程式为。
②测硫仪工作时电解池的阳极反应式为。
(4)、煤样为 , 电解消耗的电量为x库仑,煤样中硫的质量分数为。已知:电解中转移电子所消耗的电量为96500库仑。
(5)、条件控制和误差分析。①测定过程中,需控制电解质溶液 , 当时,非电解生成的使得测得的全硫含量偏小,生成的离子方程式为。
②测定过程中,管式炉内壁上有残留,测得全硫量结果为。(填“偏大”或“偏小”)
20. 某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环,其中涉及反应:回答问题:
(1)、已知:电解液态水制备 , 电解反应的。由此计算的燃烧热(焓)。(2)、已知:的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图1所示。①若反应为基元反应,且反应的与活化能(Ea)的关系为。补充完成该反应过程的能量变化示意图(图2)。
②某研究小组模拟该反应,温度t下,向容积为10L的抽空的密闭容器中通入和 , 反应平衡后测得容器中。则的转化率为 , 反应温度t约为℃。
(3)、在相同条件下,与还会发生不利于氧循环的副反应: , 在反应器中按通入反应物,在不同温度、不同催化剂条件下,反应进行到2min时,测得反应器中、浓度()如下表所示。催化剂
t=350℃
t=400℃
催化剂Ⅰ
10.8
12722
345.2
42780
催化剂Ⅱ
9.2
10775
34
38932
在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应,生成的平均反应速率为;若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件,原因是。
21. 利用丁内酯(BL)制备1,4-丁二醇(BD),反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和丁醇(BuOH)的副反应,涉及反应如下:已知:①反应Ⅰ为快速平衡,可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响;②因反应Ⅰ在高压氛围下进行,故压强近似等于总压。回答下列问题:
(1)、以或BD为初始原料,在、的高压氛围下,分别在恒压容器中进行反应。达平衡时,以BL为原料,体系向环境放热;以BD为原料,体系从环境吸热。忽略副反应热效应,反应Ⅰ焓变。(2)、初始条件同上。表示某物种i的物质的量与除外其它各物种总物质的量之比,和随时间t变化关系如图甲所示。实验测得 , 则图中表示变化的曲线是;反应Ⅰ平衡常数(保留两位有效数字)。以BL为原料时,时刻 , BD产率=(保留两位有效数字)。(3)、为达平衡时与的比值。、、三种条件下,以为初始原料,在相同体积的刚性容器中发生反应,随时间t变化关系如图乙所示。因反应在高压氛围下进行,可忽略压强对反应速率的影响。曲线a、b、c中,最大的是(填代号);与曲线b相比,曲线c达到所需时间更长,原因是。22. 氨基钠()是重要的化学试剂,实验室可用下图装置(夹持、搅拌、尾气处理装置已省略)制备。简要步骤如下:
Ⅰ.在瓶A中加入液氨和 , 通入氨气排尽密闭体系中空气,搅拌。
Ⅱ.加入钠粒,反应,得粒状沉积物。
Ⅲ.除去液氨,得产品。
已知:几乎不溶于液氨,易与水、氧气等反应。
请回答:
(1)、的作用是;装置B的作用是。(2)、步骤Ⅰ,为判断密闭体系中空气是否排尽,请设计方案。(3)、步骤Ⅱ,反应速率应保持在液氨微沸为宜。为防止速率偏大,可采取的措施有。(4)、下列说法不正确的是____。A、步骤Ⅰ中,搅拌的目的是使均匀地分散在液氨中 B、步骤Ⅱ中,为判断反应是否已完成,可在N处点火,如无火焰,则反应已完成 C、步骤Ⅲ中,为避免污染,应在通风橱内抽滤除去液氨,得到产品 D、产品应密封保存于充满干燥氮气的瓶中(5)、产品分析:假设是产品的唯一杂质,可采用如下方法测定产品纯度。从下列选项中选择最佳操作并排序。准确称取产品→→→→计算
a.准确加入过量的水
b.准确加入过量的标准溶液
c.准确加入过量的标准溶液
d.滴加甲基红指示剂(变色的范围4.4~6.2)
e.滴加石蕊指示剂(变色的范围4.5~8.3)
f.滴加酚酞指示剂(变色的范围8.2~10.0)
g.用标准溶液滴定
h.用标准溶液滴定
i.用标准溶液滴定
23. 主要成分为的工业废气的回收利用有重要意义。(1)、回收单质硫。将三分之一的燃烧,产生的与其余混合后反应:在某温度下达到平衡,测得密闭系统中各组分浓度分别为、、 , 计算该温度下的平衡常数K=。
(2)、热解制。根据文献,将和的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料,另一边出料),发生如下反应:Ⅰ
Ⅱ
总反应:
Ⅲ
投料按体积之比 , 并用稀释;常压、不同温度下反应相同时间后,测得和的体积分数如下表:
温度/
950
1000
1050
1100
1150
0.5
1.5
3.6
5.5
8.5
0.0
0.0
0.1
0.4
1.8
请回答:
①反应Ⅲ能自发进行的条件是。
②下列说法正确的是。
A.其他条件不变时,用替代作稀释气体,对实验结果几乎无影响
B.其他条件不变时,温度越高,的转化率越高
C.由实验数据推出中的键强于中的键
D.恒温恒压下,增加的体积分数,的浓度升高
③若将反应Ⅲ看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ两步进行,画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图。
④在、常压下,保持通入的体积分数不变,提高投料比 , 的转化率不变,原因是。
⑤在范围内(其他条件不变),的体积分数随温度升高发生变化,写出该变化规律并分析原因。
24. 2021年我国制氢量位居世界第一,煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题:(1)、在一定温度下,向体积固定的密闭容器中加入足量的 和 ,起始压强为 时,发生下列反应生成水煤气:Ⅰ.
Ⅱ.
①下列说法正确的是;
A.平衡时向容器中充入惰性气体,反应Ⅰ的平衡逆向移动
B.混合气体的密度保持不变时,说明反应体系已达到平衡
C.平衡时 的体积分数可能大于
D.将炭块粉碎,可加快反应速率
②反应平衡时, 的转化率为 , 的物质的量为 。此时,整个体系(填“吸收”或“放出”)热量 ,反应Ⅰ的平衡常数 (以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(2)、一种脱除和利用水煤气中 方法的示意图如下:①某温度下,吸收塔中 溶液吸收一定量的 后, ,则该溶液的 (该温度下 的 );
②再生塔中产生 的离子方程式为;
③利用电化学原理,将 电催化还原为 ,阴极反应式为。
25. 废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有、、和 , 还有少量、、的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源,通过下图流程实现铅的回收。一些难溶电解质的溶度积常数如下表:
难溶电解质
一定条件下,一些金属氢氧化物沉淀时的如下表:
金属氢氧化物
开始沉淀的
2.3
6.8
3.5
7.2
完全沉淀的
3.2
8.3
4.6
9.1
回答下列问题:
(1)、在“脱硫”中转化反应的离子方程式为 , 用沉淀溶解平衡原理解释选择的原因。(2)、在“脱硫”中,加入不能使铅膏中完全转化,原因是。(3)、在“酸浸”中,除加入醋酸(),还要加入。(ⅰ)能被氧化的离子是;
(ⅱ)促进了金属在醋酸中转化为 , 其化学方程式为;
(ⅲ)也能使转化为 , 的作用是。
(4)、“酸浸”后溶液的约为4.9,滤渣的主要成分是。(5)、“沉铅”的滤液中,金属离子有。26. 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:①
②
③
计算热分解反应④的。
(2)、较普遍采用的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。相比克劳斯工艺,高温热分解方法的优点是 , 缺点是。(3)、在、反应条件下,将的混合气进行热分解反应。平衡时混合气中与的分压相等,平衡转化率为 , 平衡常数。(4)、在、反应条件下,对于分别为、、、、的混合气,热分解反应过程中转化率随时间的变化如下图所示。①越小,平衡转化率 , 理由是。
②对应图中曲线 , 计算其在之间,分压的平均变化率为。
27. 工业上,以煤炭为原料,通入一定比例的空气和水蒸气,经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。请回答:(1)、在C和O2的反应体系中:反应1:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-394kJ·mol-1
反应2:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566kJ·mol-1
反应3:2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH3。
① 设y=ΔH-TΔS,反应1、2和3的y随温度的变化关系如图1所示。图中对应于反应3的线条是。
②一定压强下,随着温度的升高,气体中CO与CO2的物质的量之比。
A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断
(2)、水煤气反应:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=131kJ·mol-1。工业生产水煤气时,通常交替通入合适量的空气和水蒸气与煤炭反应,其理由是。(3)、一氧化碳变换反应:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ·mol-1。①一定温度下,反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数×总压):p(CO)=0.25MPa、p(H2O)=0.25MPa、p(CO2)=0.75MPa和p(H2)=0.75MPa,则反应的平衡常数K的数值为。
②维持与题①相同的温度和总压,提高水蒸气的比例,使CO的平衡转化率提高到90%,则原料气中水蒸气和CO的物质的量之比为。
③生产过程中,为了提高变换反应的速率,下列措施中合适的是。
A.反应温度愈高愈好 B.适当提高反应物压强
C.选择合适的催化剂 D.通入一定量的氮气
④以固体催化剂M催化变换反应,若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离,能量-反应过程如图2所示。
用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理):步骤Ⅰ:;步骤Ⅱ:。
28. “氯碱工业”以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品, 氯气是实验室和工业上的常用气体。请回答:(1)、电解饱和食盐水制取氯气的化学方程式是。(2)、下列说法错误的是______。A、可采用碱石灰干燥氯气 B、可通过排饱和食盐水法收集氯气 C、常温下,可通过加压使氯气液化而储存于钢瓶中 D、工业上,常用氢气和氯气反应生成的氯化氢溶于水制取盐酸(3)、在一定温度下,氯气溶于水的过程及其平衡常数为:Cl2(g)⇌Cl2(aq) K1=c(Cl2)/p
Cl2(aq) + H2O(l)⇌H+ (aq)+Cl- (aq) + HClO(aq) K2
其中p为Cl2(g)的平衡压强,c(Cl2)为Cl2在水溶液中的平衡浓度。
①Cl2(g)⇌Cl2(aq)的焓变ΔH10。(填”>”、“=”或“<”)
②平衡常数K2的表达式为K2=。
③氯气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为c,则c=。(用平衡压强p和上述平衡常数表示,忽略HClO的电离)
(4)、工业上,常采用“加碳氯化”的方法以高钛渣(主要成分为TiO2)为原料生产TiCl4 , 相应的化学方程式为;I.TiO2(s)+2Cl2(g)⇌TiCl4(g)+O2(g) ΔHI=181 mol·L-1 , KI=-3.4×10-29
II.2C(s)+O2(g)⇌2CO(g) ΔHII= - 221 mol·L-1 , KII=1.2×1048
结合数据说明氯化过程中加碳的理由 。
(5)、在一定温度下,以I2为催化剂,氯苯和Cl2在CS2中发生平行反应,分别生成邻二氯苯和对二氯苯,两产物浓度之比与反应时间无关。反应物起始浓度均为0.5 mol·L-1 , 反应30 min测得氯苯15%转化为邻二氯苯,25%转化为对二氯苯。保持其他条件不变,若要提高产物中邻二氯苯的比例,可采用的措施是______。A、适当提高反应温度 B、改变催化剂 C、适当降低反应温度 D、改变反应物浓度
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