专题(09)化学反应速率与化学平衡2019高考真题1.【2019浙江】下列说法正确的是( ) A .H(g)+I 2(g)2HI(g),其他条件不变,缩小反应容器体积,正逆反应速率不变 B .C(s)+H 2O(g)H 2(g)+CO(g),碳的质量不再改变说明反应已达平衡C .若压强不再随时间变化能说明反应2A(?)+B(g) 2C(?)已达平衡,则A 、C 不能同时是气体D .1mol N 2和3mol H 2反应达到平衡时H 2转化率为10%,放出热量Q 1;在相同温度和压强下,当2mol NH 3分解为N 2和H 2的转化率为10%时,吸收热至Q 2,Q 2不等于Q 12.【2019江苏】在恒压、NO 和O 2的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得不同温度下NO 转化为NO 2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO 的平衡转化率随温度的变化)。
下列说法正确的是( )A .反应2NO(g)+O 2(g)=2NO 2(g)的ΔH >0B .图中X 点所示条件下,延长反应时间能提高NO 转化率C .图中Y 点所示条件下,增加O 2的浓度不能提高NO 转化率D .380℃下,c 起始(O 2)=5.0×10−4mol·L −1,NO 平衡转化率为50%,则平衡常数K >20003.【2019新课标Ⅲ卷】水煤气变换[()()2CO g H O g +()()22CO g H g +]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。
回答下列问题: (1)Shibata 曾做过下列实验:①使纯2H 缓慢地通过处于721 ℃下的过量氧化钴()CoO s ,氧化钴部分被还原为金属钴(Co ),平衡后气体中2H 的物质的量分数为0.0250。
②在同一温度下用CO 还原()CoO s ,平衡后气体中CO 的物质的量分数为0.0192。
根据上述实验结果判断,还原()CoO s 为()Co s 的倾向是CO _________ 2H (填“大于”或“小于”)。
(2)721 ℃时,在密闭容器中将等物质的量的()CO g 和()2H O g 混合,采用适当的催化剂进行反应,则平衡时体系中2H 的物质的量分数为( )A .<0.25B .0.25C .0.25~0.50D .0.50E .>0.50 (3)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注。
可知水煤气变换的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”),该历程中最大能垒(活化能)E 正=_________ eV ,写出该步骤的化学方程式_______________________。
(4)Shoichi 研究了467 ℃、489 ℃时水煤气变换中CO 和2H 分压随时间变化关系(如下图所示),催化剂为氧化铁,实验初始时体系中的2H O P 和CO P 相等、2CO P和2H P 相等。
计算曲线a 的反应在30~90 min 内的平均速率()v a =___________ 1Pa min k -⋅。
467 ℃时2H P 和CO P 随时间变化关系的曲线分别是___________、___________。
489 ℃时2H P 和CO P 随时间变化关系的曲线分别是___________、___________。
2019高考模拟试题4.【2019重庆模拟】高炉炼铁过程中发生反应:Fe 2O 3(s)+CO(g)Fe(s)+CO 2(g),该反应在不同温度下的平衡常数见表。
下列说法正确的是( )A .由表中数据可判断该反应:反应物的总能量<生成物的总能量B .1000℃下Fe 2O 3与CO 反应,t min 达到平衡时c (CO) =2×10-3mol/L ,则用CO 2表示该反应的平均速率为2×10-3/t mol·L -1·min -1C .为了使该反应的K 增大,可以在其他条件不变时,增大c (CO)D .其他条件不变时,增加Fe 2O 3的用量,不能有效降低炼铁尾气中CO 的含量 5.【2019湖北联考】在不同条件下进行化学反应2A(g)B(g) + D(g), B 、 D 起始浓度均为0,反应物A 的浓度(mo1·L -1)随反应时间的变化情况如下表:下列说法不正确的是( )A.①中B 在0~20min 平均反应速率为8.25x10-3mo1·L -1min -1B.②中K=0.25,可能使用了催化剂C.③中Y=1.4mo1·L -1D.比较①、④可知,该反应为吸热反应6.【2019西城一模】高炉炼铁过程中发生反应:13Fe 2O 3(s)+CO(g)23Fe(s)+CO 2(g),该反应在不同温度下的平衡常数见下表。
下列说法正确的是( )A .增加高炉的高度可以有效降低炼铁尾气中CO 的含量B .由表中数据可判断该反应:反应物的总能量>生成物的总能量C .为了使该反应的K 增大,可以在其他条件不变时,增大c (CO)D .1000℃下Fe 2O 3与CO 反应,t min 达到平衡时c (CO) =2×10-3mol/L ,则用CO 表示该反应的平均速率为3210t-⨯mol/(L·min)7.【2019东城一模】烯气相直接水合反应制备乙醇:C 2H 4(g)+H 2O(g)C 2H 5OH(g)。
乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下(起始时,n (H 2O)=n (C 2H 4)=1 mol,容器体积为1L)。
下列分析不正确的是( )A.乙烯气相直接水合反应的ΔH <0B.图中压强的大小关系为:p 1>p 2>p 3C.图中a 点对应的平衡常数516K =D.达到平衡状态a 、b 所需要的时间:a>b 8.【2019朝阳二模】在2 L 的密闭容器中进行如下反应: CO(g)+H 2O(g)CO 2(g)+H 2(g),有如下数据:下列说法正确的是( )A.正反应为吸热反应B.实验1中,CO 的转化率为80%C.650℃时,化学平衡常数K=8/3D.实验1再加入1.0 mol H2O,重新达到平衡时,n (CO 2)为1.6 mol9.【2019西城二模】碘循环工艺不仅能吸收2SO 降低环境污染,同时又能制得氢气,具体流程如下:下列说法正确的是( )A.分离器中的物质分离操作为过滤B.膜反应器中,增大压强有利于提高速率和HI 的平衡转化率C.该工艺中2I 和HI 的相互转化体现了”碘循环”D.碘循环工艺的总反应为2222242SO +4H O+I =H +2H SO +2HI10.【2019陕西西安质检】在528K 、固定计提的容器中,反应2CO()2H )(g g ⇌ 3CH OH()g 过程中能量变化如图所示,曲线Ⅱ表示使用催化剂时的能量变化,若投入a mol CO 、2a mol 2H ,平衡时能生成0.1a mol 3CH OH ,反应就具工业应用价值。
(1)该反应的热化学方程式为______;(2)若按上述投料比使该反应具有工业应用截止,CO 的平衡转化率为______;(3)在容器容积不变的前提下,欲提高2H 的转化率,可采取的措施______;(答出两项即可)(4)关于反应历程Ⅰ与反应历程Ⅱ相比较,下列说法正确的是______; A .反应历程Ⅱ比反应历程Ⅰ放出的热量少B.反应历程Ⅱ比反应历程Ⅰ反应速率快C.反应历程Ⅱ比反应历程Ⅰ平衡常数小D.反应历程Ⅱ和反应历程Ⅰ中CO转化率相同11.【2019辽宁沈阳一模】已知:22(g g+⇌2 3H(N)3)NH()g△H=-92.1kJ/mol,在容器中充入1.4mol/L 2N与3H,其中2N与4 mol/L 2NH在达到平衡后改变某条件下的浓度变化如图所示(1)2t时刻改变的条件为______;(2)23(mol/L)-。
t t=时刻的平衡常数为______212.【2019陕西一模】NO x的排放主要来自于汽车尾气,包含NO2和NO,有人提出用活性炭对NO x进行吸附,发生反应如下:反应a:C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH=-34.0kJ/mol反应b:2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-64.2kJ/mol(1)对于反应a,在T1℃时,借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下:0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=__________,当升高反应温度,该反应的平衡常数K__________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡;根据上表中的数据判断改变的条件可能是__________(填字母)。
a.加入一定量的活性炭b.通入一定量的NOc.适当缩小容器的体积d.加入合适的催化剂(2)某实验室模拟反应b,在密闭容器中加入足量的C 和一定量的NO2气体,维持温度为T2℃,如图为不同压强下反应b经过相同时间NO2的转化率随着压强变化的示意图请从动力学角度分析,1050kPa 前,反应b中NO2转化率随着压强增大而增大的原因__________;在1100kPa时,NO2的体积分数为__________。
(3)用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作K p);在T2℃、1.1×105Pa时,该反应的化学平衡常数K p=__________(计算表达式表示);已知:气体分压(p 分)=气体总压(p总)×体积分数。
答案以及解析1答案及解析: 答案:B 解析:2答案及解析: 答案:BD解析:A.随温度升高NO 的转化率先升高后降低,说明温度较低时反应较慢,一段时间内并未达到平衡,分析温度较高时,已达到平衡时的NO 转化率可知,温度越高NO 转化率越低,说明温度升高平衡向逆方向移动,根据勒夏特列原理分析该反应为放热反应,∆H<0,故A 错误;B.根据上述分析,X 点时,反应还未到达平衡状态,反应正向进行,所以延长反应时间能提高NO 的转化率,故B 正确;C.Y 点,反应已经达到平衡状态,此时增加O 2的浓度,使得正反应速率大于逆反应速率,平衡向正反应方向移动,可以提高NO 的转化率,故C 错误;D.设NO 起始浓度为amol/L ,NO 的转化率为50%,则平衡时NO 、O 2和NO 2的浓度分别为0.5amol/L 、(5×10-4-0.25a)mol/L 、0.5amol/L ,根据平衡常数表达式K=2222242c (NO )0.5)c (NO)c(O )0.5)(5100.5)a a a -=⋅⨯⨯-((>41510-⨯=2000,故D 正确;故选BD 。