专题十化学反应速率和化学平衡-2023高考化学二轮复习习题.docx

专题十化学反应速率和化学平衡高频考点考点一化学反应速率及其影响因素基础 化学反应速率及其计算。重难 影响化学反应速率的因素。综合 反应速率常数及其相关计算。基础1.(2022浙江1月选考,19,2分)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答案C2.(2014北京理综,12,6分)一定温度下,10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()A.06 min的平均反应速率:v(H2O2)3.3×10-2 mol/(L·min)B.610 min的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10-2 mol/(L·min)C.反应至6 min时,c(H2O2)=0.30 mol/LD.反应至6 min时,H2O2分解了50%答案C3.(2022河南名校大联考,12)控制大气中NOx的排放是全球关注的热点,催化脱硝法中的催化还原法是目前工业上成熟的方法。以NH3为还原剂的催化反应原理之一为2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g),若向V L的恒容密闭容器中投入4 mol NH3和一定量NO、NO2,测得NH3(g)、N2(g)、H2O(g)的浓度随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是()A.V=4B.a点时该反应达到平衡C.曲线表示N2的浓度变化D.从开始到30 s,用H2O(g)表示的平均反应速率为0.04 mol·L-1·s-1答案C4.(2021浙江6月选考,20,2分)一定温度下,在N2O5的四氯化碳溶液(100 mL)中发生分解反应:2N2O5 4NO2+O2。在不同时刻测量放出的O2体积,换算成N2O5浓度如下表:t/s06001 2001 7102 2202 820xc(N2O5)/(mol·L-1)1.400.960.660.480.350.240.12下列说法正确的是()A.6001 200 s,生成NO2的平均速率为5.0×10-4 mol·L-1·s-1B.反应2 220 s时,放出的O2体积为11.8 L(标准状况)C.反应达到平衡时,v正(N2O5)=2v逆(NO2)D.推测上表中的x为3 930答案D5.(2021河北,13,4分)室温下,某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等,同时发生以下两个反应:M+NX+Y;M+NX+Z。反应的速率可表示为v1=k1c2(M),反应的速率可表示为v2=k2c2(M)(k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图。下列说法错误的是()A.030 min时间段内,Y的平均反应速率为6.67×10-3mol·L-1·min-1B.反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比保持不变C.如果反应能进行到底,反应结束时62.5%的M转化为ZD.反应的活化能比反应的活化能大答案A6.(2021广东,14,4分)反应X2Z经历两步:XY;Y2Z。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是()A.a为c(X)随t的变化曲线 B.t1时,c(X)=c(Y)=c(Z)C.t2时,Y的消耗速率大于生成速率 D.t3后,c(Z)=2c0-c(Y)答案D重难7.(2016北京理综,8,6分)下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是()A.抗氧化剂B.调味剂 C.着色剂D.增稠剂答案A8.(2019浙江4月选考,22,2分)高温高压液态水具有接近常温下弱酸的c(H+)或弱碱的c(OH-),油脂在其中能以较快的反应速率水解。与常温常压水相比,下列说法不正确的是()A.高温高压液态水中,体系温度升高,油脂水解反应速率加快B.高温高压液态水中,油脂与水的互溶能力增强,油脂水解反应速率加快C.高温高压液态水中,c(H+)增大,可催化油脂水解反应,且产生的酸进一步催化水解D.高温高压液态水中的油脂水解,相当于常温下在体系中加入了相同c(H+)的酸或相同c(OH-)的碱的水解答案D9.(2020海南,16,10分)作为一种绿色消毒剂,H2O2在公共卫生事业中发挥了重要的作用。已知反应:H2O2(l) H2O(l)+O2(g)H=-98 kJ·mol-1K=2.88×1020回答下列问题:(1)H2O2的强氧化性使其对大多数致病菌和病毒具有消杀功能。用3%医用H2O2对传染病房喷洒消毒时,地板上有气泡冒出,该气体是。 (2)纯H2O2可作为民用驱雹火箭推进剂。在火箭喷口铂网催化下,H2O2剧烈分解:H2O2(l) H2O(g)+O2(g),放出大量气体,驱动火箭升空。每消耗34 g H2O2,理论上(填“放出”或“吸收”)热量98 kJ(填“大于”“小于”或“等于”)。 (3)纯H2O2相对稳定,实验表明在54 下恒温贮存2周,浓度仍能保持99%,原因是H2O2分解反应的(填编号)。 a.H比较小b.K不够大 c.速率比较小d.活化能比较大(4)向H2O2稀溶液中滴加数滴含Mn2+的溶液,即有气泡快速逸出,反应中Mn2+起作用。某组实验数据如下: t/min01020304050c(H2O2)/mol·L-10.700.490.350.250.170.12030 min H2O2反应的平均速率v=mol·L-1·min-1。 (5)H2O2的一种衍生物K2S2O8,阴离子结构式为()。其中性溶液加热至沸后,溶液pH降低,用离子方程式表明原因:。 答案 (1)O2(或氧气)(2)放出小于(3)cd(4)催化剂0.015(5)2S2O82-+2H2O 4H+4SO42-+O210.(2017课标,28,14分)砷(As)是第四周期A族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛的用途。回答下列问题:(1)画出砷的原子结构示意图。 (2)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式。该反应需要在加压下进行,原因是。 (3)已知:As(s)+H2(g)+2O2(g) H3AsO4(s)H1H2(g)+O2(g) H2O(l)H22As(s)+O2(g) As2O5(s)H3则反应As2O5(s)+3H2O(l) 2H3AsO4(s)的H=。 (4)298 K时,将20 mL 3x mol·L-1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L-1 I2和20 mL NaOH溶液混合,发生反应:AsO33-(aq)+I2(aq)+2OH-(aq) AsO43-(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO43-)与反应时间(t)的关系如图所示。下列可判断反应达到平衡的是(填标号)。 a.溶液的pH不再变化b.v(I-)=2v(AsO33-)c.c(AsO43-)/c(AsO33-)不再变化d.c(I-)=y mol·L-1tm时,v正v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。 tm时v逆tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是 。 若平衡时溶液的pH=14,则该反应的平衡常数K为。 答案 (1)(2)2As2S3+5O2+6H2O 4H3AsO4+6S增加反应物O2的浓度,提高As2S3的转化速率(3)2H1-3H2-H3(4)a、c大于小于tm时生成物浓度较低 (mol·L-1)-111.(2017天津理综,10,14分)H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放,回答下列各方法中的问题。.H2S的除去方法1:生物脱H2S的原理为:H2S+Fe2(SO4)3 S+2FeSO4+H2SO44FeSO4+O2+2H2SO4 2Fe2(SO4)3+2H2O(1)硫杆菌存在时,FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍,该菌的作用是。 (2)由图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为。若反应温度过高,反应速率下降,其原因是。  图1 图2方法2:在一定条件下,用H2O2氧化H2S(3)随着参加反应的n(H2O2)/n(H2S)变化,氧化产物不同。当n(H2O2)/n(H2S)=4时,氧化产物的分子式为。 .SO2的除去方法1(双碱法):用NaOH吸收SO2,并用CaO使NaOH再生NaOH溶液 Na2SO3溶液(4)写出过程的离子方程式:;CaO在水中存在如下转化:CaO(s)+H2O(l) Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)从平衡移动的角度,简述过程NaOH再生的原理  。 方法2:用氨水除去SO2(5)已知25 ,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的=1.3×10-2、=6.2×10-8。若氨水的浓度为2.0 mol·L-1,溶液中的c(OH-)=mol·L-1。将SO2通入该氨水中,当c(OH-)降至1.0×10-7 mol·L-1时,溶液中的c(SO32-)/c(HSO3-)=。 答案 (1)降低反应活化能(或作催化剂)(2)30 、pH=2.0蛋白质变性(或硫杆菌失去活性)(3)H2SO4(4)2OH-+SO2 SO32-+H2OSO32-与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移动,有NaOH生成(5)6.0×10-30.6212.(2018北京理综,27,12分)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:(1)反应:2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)H1=+551 kJ·mol-1反应:S(s)+O2(g)SO2(g)H3=-297 kJ·mol-1反应的热化学方程式:。 (2)对反应,在某一投料比时,两种压强下,H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。p2p1(填“>”或“<”),得出该结论的理由是 。 (3)I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将补充完整。.SO2+4I-+4H+S+2I2+2H2O.I2+2H2O+ +2I- (4)探究、反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)序号ABCD试剂组成0.4 mol·L-1 KIa mol·L-1 KI0.2 mol·L-1 H2SO40.2 mol·L-1 H2SO40.2 mol·L-1 KI0.000 2 mol I2实验现象溶液变黄,一段时间后出现浑浊溶液变黄,出现浑浊较A快无明显现象溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较A快B是A的对比实验,则a=。 比较A、B、C,可得出的结论是。 实验表明,SO2的歧化反应速率D>A。结合、反应速率解释原因:。 答案 (1)3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s)H2=-254 kJ·mol-1(2)>反应是气体物质的量减小的反应,温度一定时,增大压强使反应正向进行,H2SO4的物质的量增大,体系总物质的量减小,H2SO4的物质的量分数增大(3)SO2SO42-4H+(4)0.4I-是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以加快歧化反应速率反应比快;D中由反应产生的H+使反应加快综合13.(2018课标,28,15分)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题:(1)SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等,写出该反应的化学方程式:。 (2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应:2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) H1=48 kJ·mol-13SiH2Cl2(g) SiH4(g)+2SiHCl3(g) H2=-30 kJ·mol-1则反应4SiHCl3(g) SiH4(g)+3SiCl4(g)的H为kJ·mol-1。 (3)对于反应2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。343 K时反应的平衡转化率=%。平衡常数K343 K=(保留2位小数)。 在343 K下:要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有、。 比较a、b处反应速率大小:vavb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率v=v正-v逆=k正-k逆,k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数,计算a处的=(保留1位小数)。 答案 (1)2SiHCl3+3H2O (HSiO)2O+6HCl(2)114(3)220.02及时移去产物改进催化剂提高反应物压强(浓度)大于1.314.(2022河南十所名校阶段测试一,17)环氧乙烷()可用作生产一次性口罩的灭菌剂。工业上常用乙烯氧化法生产环氧乙烷,反应原理为2CH2CH2(g)+O2(g)2(g)H=-210 kJ· mol-1。(1)若CH2CH2(g)的燃烧热H1=a kJ· mol-1,则(g)的燃烧热H2=kJ· mol-1(用含a的代数式表示)。 (2)实验测得2CH2CH2(g)+O2(g)2(g),v正=k正·c2(CH2CH2)·c(O2),v逆=k逆·c2()(k正、k逆均为速率常数,只与温度有关)。一定温度下,在容积恒为1 L的密闭容器中充入2 mol CH2CH2(g)和1 mol O2(g)(不考虑其他副反应的发生,下同),反应达到平衡时CH2CH2的转化率为75%,则该反应的=(填数字)。 达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数(填“大于”“小于”或“等于”) k逆增大的倍数。 保持温度不变,将中容器压缩至0.5 L,CH2 CH2的平衡转化率将(填“增大”或“减小”,下同),其平衡浓度将。 (3)工业生产中常用高选择性的YS-8810银催化剂催化上述反应,其反应机理如下:.Ag+O2AgO2慢.CH2CH2+AgO2 +AgO快.CH2CH2+6AgO2CO2+2H2O+6Ag快增大CH2 CH2的浓度(填“不能”或“能”)显著提高的生成速率,其原因为。 按上述反应机理,的选择性为。(结果保留三位有效数字,环氧乙烷的选择性= ×100%)答案 (1)(a+105)(2)36小于增大增大(3)不能乙烯参与的反应是快反应,而整个反应的反应速率取决于慢反应(合理即可) 85.7%考点二化学平衡移动和化学反应方向基础 化学反应方向与化学平衡状态的判断。重难 影响化学平衡的因素。综合 反应速率与平衡综合训练。基础1.(2022黑龙江佳木斯一中五调,13)密闭容器中一定量的混合气体发生反应:mA(g)+nB(g)pC(g)。平衡时,测得A的浓度为0.50 mol·L-1,在温度不变时,把容器容积扩大到原来的2倍,使其重新达到平衡,A的浓度为0.30 mol·L-1,有关叙述不正确的是()A.平衡一定向右移动 B.B的转化率降低C.m+n>p D.C的体积分数降低答案A2.(2019江苏单科,11,4分)氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是()A.一定温度下,反应2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)能自发进行,该反应的H<0B.氢氧燃料电池的负极反应为O2+2H2O+4e- 4OH-C.常温常压下,氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H2,转移电子的数目为6.02×1023D.反应2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)的H可通过下式估算:H=反应中形成新共价键的键能之和-反应中断裂旧共价键的键能之和答案A3.(2015江苏单科,11,4分)下列说法正确的是()A.若H2O2分解产生1 mol O2,理论上转移的电子数约为4×6.02×1023B.室温下,pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,溶液pH>7C.钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀D.一定条件下反应N2+3H2 2NH3达到平衡时,3v正(H2)=2v逆(NH3)答案C4.(2014天津理综,3,6分)运用相关化学知识进行判断,下列结论错误的是()A.某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应B.NH4F水溶液中含有HF,因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中C.可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体,因此可存在于海底D.增大反应物浓度可加快反应速率,因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率答案D5.(2018浙江11月选考,14,2分)已知X(g)+3Y(g) 2W(g)+M(g)H=-a kJ·mol-1(a>0)。一定温度下,在体积恒定的密闭容器中,加入1 mol X(g)与1 mol Y(g),下列说法正确的是()A.充分反应后,放出热量为a kJB.当反应达到平衡状态时,X与W的物质的量浓度之比一定为12C.当X的物质的量分数不再改变,表明该反应已达平衡D.若增大Y的浓度,正反应速率增大,逆反应速率减小答案C6.(2021江苏,14,3分)NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例NH3、O2和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,NH3的转化率、N2的选择性×100%与温度的关系如图所示。下列说法正确的是()A.其他条件不变,升高温度,NH3的平衡转化率增大B.其他条件不变,在175300 范围,随着温度的升高,出口处氮气、氮氧化物的量均不断增大C.催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度高于250 D.高效除去尾气中的NH3,需研发低温下NH3转化率高和N2选择性高的催化剂答案D重难7.(2021福建,5,4分)实验室配制碘水时,通常将I2溶于KI溶液:I2(aq)+I-(aq)I3-(aq)。关于该溶液,下列说法正确的是()A.KI的电子式为 B.滴入淀粉溶液,不变蓝C.加水稀释,平衡逆向移动 D.加少量AgNO3固体,平衡正向移动答案C8.(2020浙江7月选考,20,2分)一定条件下:2NO2(g) N2O4(g)H<0。在测定NO2的相对分子质量时,下列条件中,测定结果误差最小的是()A.温度0 、压强50 kPa B.温度130 、压强300 kPaC.温度25 、压强100 kPa D.温度130 、压强50 kPa答案D9.(2018天津理综,5,6分)室温下,向圆底烧瓶中加入1 mol C2H5OH和含1 mol HBr的氢溴酸,溶液中发生反应:C2H5OH+HBr C2H5Br+H2O,充分反应后达到平衡。已知常压下,C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4 和78.5 。下列有关叙述错误的是()A.加入NaOH,可增大乙醇的物质的量B.增大HBr浓度,有利于生成C2H5BrC.若反应物均增大至2 mol,则两种反应物平衡转化率之比不变D.若起始温度提高至60 ,可缩短反应达到平衡的时间答案D10.(2019浙江4月选考,20,2分)在温热气候条件下,浅海地区有厚层的石灰石沉积,而深海地区却很少。下列解析不正确的是()A.与深海地区相比,浅海地区水温较高,有利于游离的CO2增多、石灰石沉积B.与浅海地区相比,深海地区压强大,石灰石岩层易被CO2溶解,沉积少C.深海地区石灰石岩层的溶解反应为:CaCO3(s)+H2O(l)+CO2(aq) Ca(HCO3)2(aq)D.海水呈弱碱性,大气中CO2浓度增加,会导致海水中CO32-浓度增大答案D11.(2018浙江11月选考,22,2分)已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)H=-197.8 kJ·mol-1。起始反应物为SO2和O2(物质的量之比为21,且总物质的量不变)。SO2的平衡转化率(%)随温度和压强的变化如下表:温度/K压强/(105 Pa)1.015.0710.125.350.767399.299.699.799.899.972397.598.999.299.599.677393.596.997.898.699.0下列说法不正确的是()A.一定压强下降低温度,SO2的转化率增大B.在不同温度、压强下,转化相同物质的量的SO2所需要的时间相等C.使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间D.工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2的转化率已相当高答案B12.(2021辽宁,11,3分)某温度下,在恒容密闭容器中加入一定量X,发生反应2X(s) Y(s)+Z(g),一段时间后达到平衡。下列说法错误的是()A.升高温度,若c(Z)增大,则H>0B.加入一定量Z,达新平衡后m(Y)减小C.加入等物质的量的Y和Z,达新平衡后c(Z)增大D.加入一定量氩气,平衡不移动答案C13.(2021北京,10,3分)NO2和N2O4存在平衡:2NO2(g)N2O4(g)H<0。下列分析正确的是()A.1 mol平衡混合气体中含1 mol N原子B.断裂2 mol NO2中的共价键所需能量小于断裂1 mol N2O4中的共价键所需能量C.恒温时,缩小容积,气体颜色变深,是平衡正向移动导致的D.恒容时,水浴加热,由于平衡正向移动导致气体颜色变浅答案B14.(2014北京理综,26,14分)NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3,如下图所示。(1)中,NH3和O2在催化剂作用下反应,其化学方程式是。 (2)中,2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)。在其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线(如下图)。比较p1、p2的大小关系:。 随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是。 (3)中,降低温度,将NO2(g)转化为N2O4(l),再制备浓硝酸。已知:2NO2(g) N2O4(g)H12NO2(g) N2O4(l)H2下列能量变化示意图中,正确的是(选填字母)。  N2O4与O2、H2O化合的化学方程式是。 (4)中,电解NO制备NH4NO3,其工作原理如下图所示。为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质A。A是,说明理由:。 答案 (1)4NH3+5O2 4NO+6H2O(2)p1<p2减小(3)A2N2O4+O2+2H2O 4HNO3(4)NH3根据反应:8NO+7H2O 3NH4NO3+2HNO3,电解产生的HNO3多15.(2019天津理综,10,14分)多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。回答下列问题:.硅粉与HCl在300 时反应生成1 mol SiHCl3气体和H2,放出225 kJ热量,该反应的热化学方程式为。SiHCl3的电子式为。 .将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法,对应的反应依次为:SiCl4(g)+H2(g) SiHCl3(g)+HCl(g)H1>03SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s) 4SiHCl3(g)H2<02SiCl4(g)+H2(g)+Si(s)+HCl(g) 3SiHCl3(g)H3(1)氢化过程中所需的高纯度H2可用惰性电极电解KOH溶液制备,写出产生H2的电极名称(填“阳极”或“阴极”),该电极反应方程式为。 (2)已知体系自由能变G=H-TS,G<0时反应自发进行。三个氢化反应的G与温度的关系如图1所示,可知:反应能自发进行的最低温度是;相同温度下,反应比反应的G小,主要原因是。 (3)不同温度下反应中SiCl4转化率如图2所示。下列叙述正确的是(填序号)。 a.B点:v正>v逆 b.v正:A点>E点 c.反应适宜温度:480520 (4)反应的H3=(用H1,H2表示)。温度升高,反应的平衡常数K(填“增大”“减小”或“不变”)。 (5)由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除SiCl4、SiHCl3和Si外,还有(填分子式)。 答案 .Si(s)+3HCl(g) SiHCl3(g)+H2(g)H=-225 kJ·mol-1.(1)阴极2H2O+2e- H2+2OH-或2H+2e- H2(2)1 000 H2<H1导致反应的G小(3)a、c(4)H2-H1减小(5)HCl、H216.(2022江西赣州一模,28)SO2、NO2是主要的空气污染源,需要经过处理才能排放。回答下列问题:(1)二氧化硫在V2O5作用下的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应。热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-a kJ·mol-1,其催化机理如下:第1步:SO2(g)+V2O5(s)SO3(g)+V2O4(s)H=+b kJ·mol-1第2步:V2O4(s)+O2(g)+2SO2(g)2VOSO4(s)H=+c kJ· mol-1第3步:(写热化学方程式,H的值用含a、b、c的代数式表示)。 (2)一定条件下,用Fe2O3作催化剂对燃煤烟气进行回收。反应为:2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(s) H<0;T 时,在容积恒为1 L的密闭容器中投入总物质的量为2 mol 的气体,此时体系总压强为p0,按n(CO)n(SO2)为11、31投料时SO2转化率的变化情况如图。图中表示n(CO)n(SO2)=31的变化曲线是(填字母)。 用SO2的浓度变化表示曲线b在030 min内的反应速率为(保留两位有效数字),此时该平衡体系的Kp为(Kp以分压表示)。 (3)一定温度下,在容积恒为1 L的密闭容器中,加入0.30 mol NO与过量的金属Al发生反应:Al(s)+2NO(g)N2(g)+Al2O3(s)H<0。已知在此条件下NO与N2的消耗速率与各自的浓度有如下关系:v(NO)=k1·c2(NO),v(N2)=k2·c(N2),其中k1、k2表示速率常数。下列叙述中不能表明该反应已经达到平衡状态的是。 A.该反应体系压强保持不变B.v正(NO)=v逆(N2)0C.Al的质量不发生变化D.体系温度不发生变化E.混合气体的相对分子质量不发生改变在T1温度下,k1=0.004 L· mol-1·min-1,k2=0.002 min-1,该温度下反应的平衡常数的值为。 在T2温度下,NO的物质的量随时间的变化曲线如下图,则温度T1T2(填“>”“=”或“<”)。 答案 (1)4VOSO4(s)+O2(g)2V2O5(s)+4SO3(g)H=-(3a+2b+2c) kJ·mol-1(2)a0.008 3 mol·L-1·min-1(3)BD1>综合17.(2021海南,8,3分)制备水煤气的反应C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)H>0。下列说法正确的是()A.该反应S<0B.升高温度,反应速率增大C.恒温下,增大总压,H2O(g)的平衡转化率不变D.恒温恒压下,加入催化剂,平衡常数增大答案B18.(2020浙江1月选考,21,2分)一定温度下,在2 L的恒容密闭容器中发生反应A(g)+2B(g) 3C(g)。反应过程中的部分数据如下表所示: t/minn/moln(A)n(B)n(C)02.02.4050.9101.6151.6下列说法正确的是()A.05 min用A表示的平均反应速率为0.09 mol·L-1·min-1B.该反应在10 min后才达到平衡C.平衡状态时,c(C)=0.6 mol·L-1D.物质B的平衡转化率为20%答案C19.(2022湖南,14,4分)(双选)向体积均为1 L的两恒容容器中分别充入2 mol X和1 mol Y发生反应:2X(g)+Y(g) Z(g)H,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.H>0 B.气体的总物质的量:na<ncC.a点平衡常数:K>12 D.反应速率:va正<vb正答案BC20.(2017课标,27,14分)丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题:(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下:C4H10(g)C4H8(g)+H2(g)H1已知:C4H10(g)+O2(g)C4H8(g)+H2O(g) H2=-119 kJ·mol-1H2(g)+O2(g)H2O(g) H3=-242 kJ·mol-1反应的H1为kJ·mol-1。图(a)是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系图,x0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡产率提高,应采取的措施是(填标号)。 A.升高温度B.降低温度 C.增大压强D.降低压强图(a)(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂),出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势,其降低的原因是  。  图(b) 图(c)(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线,副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590 之前随温度升高而增大的原因可能是、;590 之后,丁烯产率快速降低的主要原因可能是。 答案 (1)123小于AD(2)氢气是产物之一,随着n(氢气)/n(丁烷)增大,逆反应速率增大(3)升高温度有利于反应向吸热方向进行温度升高反应速率加快丁烯高温裂解生成短链烃类21.(2021福建,13,13分)化学链燃烧(CLC)是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术,与传统燃烧方式相比,避免了空气和燃料的直接接触,有利于高效捕集CO2。基于CuO/Cu2O载氧体的甲烷化学链燃烧技术示意图如下。空气反应器与燃料反应器中发生的反应分别为:2Cu2O(s)+O2(g) 4CuO(s)H1=-227 kJ·mol-18CuO(s)+CH4(g) 4Cu2O(s)+CO2(g)+2H2O(g)H2=-348 kJ·mol-1(1)反应CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(g)H=kJ·mol-1。 (2)反应的平衡常数表达式K=。 (3)氧的质量分数:载氧体(填“>”“=”或“<”)载氧体。 (4)往盛有CuO/Cu2O载氧体的刚性密闭容器中充入空气氧气的物质的量分数x(O2)为21%,发生反应。平衡时x(O2)随反应温度T变化的曲线如图所示。985 时O2的平衡转化率(O2)=(保留2位有效数字)。 (5)根据上图,x(O2)随温度升高而增大的原因是。反应温度必须控制在1 030 以下,原因是。 (6)载氧体掺杂改性,可加快化学链燃烧速率。使用不同掺杂的CuO/Cu2O载氧体,反应活化能如下表所示。载氧体掺杂物质氧化铝膨润土活化能/kJ·mol-160±2.337.3±1.3由表中