【解析版】2014届高考化学试题汇编专题18化学基本理论二(化学反应速率化学平衡)(第01期)

世纪金榜圆您梦想页（共15页）山东世纪金榜科教文化股份有限公司1．(2014六盘水六校期末)（12分）高炉炼铁过程中发生的主要反应为1/3Fe2O3(s)+CO(g)2/3Fe(s)+CO2(g)已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：请回答下列问题：（1）该反应的平衡常数表达式K=_____________，△H________0(填“”、“”或“=”)；（2）在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1．0mol，反应经过l0min达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率υ(CO2)=_________、CO的平衡转化率=_____________：（3）欲提高（2）中CO的平衡转化率，可采取的措施是_____________。A．减少Fe的量B．增加Fe203的量C．移出部分CO2D．提高反应温度E．减小容器的容积F．加入合适的催化剂世纪金榜圆您梦想页（共15页）山东世纪金榜科教文化股份有限公司2．(2014南开中学12月考)(15分)合成氨和制备硝酸是两种重要的化工生产，重庆某化工厂将合成氨与制备硝酸进行连续生产。（1）在某温度下体积为200L的氨合成塔中，以分为单位的时间点上测得各物质的浓度(mol·L﹣1)如下表：0minlmin2min3min4minN21.5001.4001.200c1c1H24.5004.2003.600c2c2NH300.2000.600c3c3根据表中数据得知0min～2min内N2的平均反应速率是_______，若3min末N2的转化率为a，则此时H2的转化率为_______(用含a的代数式表示)。（2）今对合成氨反应进行如下研究：在容积均为10L的a、b、c三个相同密闭容器中分别充入1molN2和3molH2，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3，在其他条件相同情况下，实验测得反应均进行到5min时，NH3的体积分数如右图所示。则下列说法正确的是_______。A．a、b、C三容器5min时的正反应速率大小为：bacB．达到平衡时，a、b、c中N2转化率为abcC．5min时，a、b、c三容器中的反应均可能达到平衡状态。D．将容器b中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态，可采取的措施有升温或减压（3）已知：N2(g)+O2(g)==2NO(g)：△H=+180.5kJ/mol4NH3(g)+5O2(g)==4NO(g)+6H2O(g)；△H=﹣905kJ/mol世纪金榜圆您梦想页（共15页）山东世纪金榜科教文化股份有限公司2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)；△H=﹣483.6kJ/mol则在该条件下，氨合成塔中所发生反应的热化学方程式为：____________________________；（4）金属Cu单独与氨水或单独与双氧水都不反应，但可与二者的混合溶液反应生成深蓝色溶液，写出该反应的离子方程式：_________________________________________；（5）取200mL的硝酸恰好与32gCu2S完全反应，已知硝酸被还原成等物质的量的NO和NO2，另外还有CuSO4和Cu(NO3)2生成，则所得工业硝酸的浓度是_______mol·L﹣1。【解析】（5）根据题意得：n(Cu2S)=32g/160g/mol=0.2mol，硝酸与硫化亚铜反应，硝酸为氧化剂和酸，而Cu世纪金榜圆您梦想页（共15页）山东世纪金榜科教文化股份有限公司考点：本题考查的是化学反应与能量、化学反应速率、化学平衡、氧化还原的计算等知识。3．(2014湖州期末)(10分)甲醇可作为燃料电池的原料。通过下列反应可以制备甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H＝-90.8kJ·mol－1在一容积可变的密闭容器中充入10molCO和20molH2，CO的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如右图所示，当达到平衡状态A时，容器的体积为20L。（1）该反应的化学平衡常数表达式为▲。（2）如反应开始时仍充入10molCO和20molH2，则在平衡状态B时容器的体积V（B）=▲L。（3）关于反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在化学平衡状态时的描述正确的是▲（填字母）。A．CO的含量保持不变B．容器中CH3OH浓度与CO浓度相等C．2V正（CH3OH）=V正（H2）D．容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变（4）CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如右图所示。下列说法正确的是▲A．温度：T1T2T3B．正反应速率：ν（a）ν（c）；ν（b）ν（d）C．平衡常数：K(a)=K(c)；K(b)K(d)D．平均摩尔质量：M(a)M(c)；M(b)M(d)（5）已知CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）△H=+41.3kJ·mol－1，试写出由CO2和H2制取甲醇的热化学方程式▲。【答案】（1）K=C(CH3OH)/C2(H2)•C(CO)（2）4（3）ACD（4）A（5）CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.5kJ·mol－1【解析】世纪金榜圆您梦想页（共15页）山东世纪金榜科教文化股份有限公司考点：考查化学平衡常数的表达式、热化学方程式的书写及平衡状态的判断、外界条件对化学反应速率、化学平衡的影响等知识。4．(2014安庆一中、师大附中联考)（14分）含碳化合物在国民经济中占有重要地位。含碳化合物的性质、制备等一直是中学化学研究的焦点。研究情境一：工业上采用乙苯与CO2脱氢生产重要化工原料苯乙烯世纪金榜圆您梦想页（共15页）山东世纪金榜科教文化股份有限公司△H＝－166kJ·mol－1，平衡常数K其中乙苯在CO2气氛中的反应可分两步进行。第一步：ΔH1，平衡常数K1第二步：H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2＝－41kJ·mol－1，平衡常数K2（1）上述第一步反应的ΔH1=____________，K、K1、K2之间的关系是________________。（2）某化学研究性学习小组模拟工业用乙苯与CO2脱氢生产苯乙烯。在3L固定容积密闭容器内，乙苯与CO2的反应在I、II、III三种不同的条件下进行实验。乙苯、CO2的起始浓度分别为1.0mol·L－1和3.0mol·L－1，其中实验I在T1°C，0.3MPa，而实验II、III分别改变了实验其他条件。乙苯的浓度随时间的变化如图所示。①实验I苯乙烯在0—50min的平均反应速率是____________。②实验III改变的条件可能是_______________________________________________。③对于实验I，下列叙述能说明乙苯与CO2反应达到平衡的是_______。a．平衡常数K不再增大b．CO2的转化率不再增大c．混合气体的平均相对分子质量不再改变d．反应物不再转化为生成物研究情境二：2013年12月14日21时11分，嫦娥三号探测器在月球表面预选着陆区域成功着陆，标志我国已成为世界上第三个实现地外天体软着陆的国家。（3）下图是某空间站能量转化系统的局部示意图，其中燃料电池采用KOH溶液为电解液。如果某段时间内氢氧储罐中共收集到67.2L气体（标准状况），则该段时间内水电解系统中世纪金榜圆您梦想页（共15页）山东世纪金榜科教文化股份有限公司转移电子的物质的量是________mol。（4）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化：2CO2＝2CO+O2，同时生成的CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应是：4OH－－4e－＝O2↑+2H2O，则阴极反应是__________________。（3）67.2L气体在标准状况下的物质的量是67.2L÷22.4L/mol＝3.0mol。水电解生成氢气和氧气的方程式为2H2O=======电解O2↑＋2H2↑，即氢气与氧气的体积之比是2:1，所以氧气是1mol。氧元素的化合价从－2价升高到0价，转移2个电子，所以生成1mol氧气反应中转移电子的物质的量是4mol。世纪金榜圆您梦想页（共15页）山东世纪金榜科教文化股份有限公司（4）电解池阴极得到电子，发生还原反应。根据总反应式2CO2＝2CO+O2以及阳极反应式4OH－－4e－＝O2↑+2H2O可知，阴极应该是CO2得到电子，被还原为CO，所以阳极电极反应式为2CO2+2H2O+4e－＝2CO+4OH－或CO2+H2O+2e－＝CO+2OH－。考点：考查盖斯定律的应用、平衡常数与反应速率的计算、平衡状态判断、外界条件对反应速率和平衡状态的影响；电化学原理的有关应用与判断、计算5．(2014北京朝阳期末)氨在国民经济中占有重要地位。（1）工业合成氨时，合成塔中每产生1molNH3，放出46.1kJ的热量。①工业合成氨的热化学方程式是。②已知：N2(g)2N(g)H2(g)2H(g)则断开1molN－H键所需的能量是_______kJ。（2）下表是当反应器中按n(N2):n(H2)=1:3投料后，在200℃、400℃、600℃下，反应达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线。①曲线a对应的温度是。②关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是（填字母）。A．及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率B．加催化剂能加快反应速率且提高H2的平衡转化率C．上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)K(N)③M点对应的H2转化率是。（3）氨是一种潜在的清洁能源，可用作碱性燃料电池的燃料。电池的总反应为：4NH3(g)+3O2(g)==2N2(g)+6H2O(g)。则该燃料电池的负极反应式是。【答案】（1）①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，ΔH=—92.2kJ·mol-1②391（2）①200℃；②AC；③75%（3）2NH3－6e—+6OH—==N2+6H2O【解析】945.8kJ·mol-1436.0kJ·mol-1世纪金榜圆您梦想页（共15页）山东世纪金榜科教文化股份有限公司6．（2014济宁期末）（10分）I．已知：反应22121184/1HgCgHCgHkJmo241HCgOg22212CgHOg115.6/1HkJmo请回答：H2和O2反应生成气态水的热化学方程式__________________________II．实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策，是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。试运用所学知识，解决下列问题：（1）已知某反应的平衡表达式为：22=cHcCOKcHO它所对应的化学方程式为：_________________________________________________（2）已知在400℃时，反应223NgHg32NHgH的=0．5，则400℃时，在0．5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时反应2vN正____________2vN逆（填：＞、＜、＝、不能确定）；欲使得该反应的化学反应速率加快，同时使平衡时NH3的体积分数增加，可采取的正确措施是____________（填序号）A．加催化剂B．升高温度C．缩小体积增大压强D．使氨气液化移走世纪金榜圆您梦想页（共15页）山东世纪金榜科教文化股份有