2019高考化学一轮复习化学反应速率与平衡阶段测试卷3
阶段测试卷
本次考查重点：化学平衡，平衡常数
1、研究表明，温室气体CO2浓度有逐年增加的趋势，CO2的处理利用技术成为研究的重点。催化还原CO2是重要的方法之一，反应的方程式为CO2(g)+ 3H2 (g)CH3OH(g)+H2O(g)，已知其他条件不变时，H2的体积分数随温度的升高而增大。
(1)反应的平衡常数表达式K= 。
(2)有利于提高CO2的平衡转化率的措施有 (填字母)。
a.使用催化剂 b.降低反应温度
c.投料比不变，增加反应物的浓度 d.增大CO2和H2的初始投料比
(3)工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25℃，101kPa时：
CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l) △H=-271kJ/mol
5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)=Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l) △H=-937kJ/mol
则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是 。
2、页岩气是从页岩层中开采出来的一种非常重要的天然气资源，页岩气的主要成分是甲烷，是公认的洁净能源。
(1)页岩气不仅能用作燃料，还可用于生产合成气(CO+H2)。CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应:CH4(g)+ H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH。
已知:①CH4、H2、CO的燃烧热分别为a kJ·mol-1、b kJ·mol-1、c kJ·mol-1 (a、b、c均大于0)；
②水的汽化热为+d kJ·mol-1 (d>0)。
则ΔH= kJ·mol-1 (用含a、b、c、d的代数式表示)。
(2)用合成气制甲醇的反应为2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ΔH，在10 L的恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示。
①ΔH (填“>”“<”或“=”)0。
②写出两条可同时提高反应速率和CO的转化率的措施: 、 。
③下列说法正确的是 (填序号)。
A.温度越高，该反应的平衡常数越大
B.达平衡后再充入稀有气体，CO的转化率提高
C.体系内气体压强不再变化时，反应达到平衡状态
D.图中压强p1
”“=”或“<”)。
(3)在2 L恒容密闭容器中充入3 mol CO、3 mol H2，发生反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g) +CO2(g)，CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如图所示:
①p1、p2、p3中最大的是 。
②对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作Kp)，则A点平衡常数Kp= 。
(4) 一定条件下，向容积不变的某密闭容器中加入a mol CO2和b mol H2发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，欲使整个反应过程中CO2的体积分数为恒定值，则a与b的关系是 。
4、在工业上常用CO与H2合成甲醇，热化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=a kJ·mol-1。
已知:①O2(g)+ CO(g)CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
③CH3OH (g)+O2 (g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-192.2 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)a= 。
(2)已知由CO2生成CO的化学方程式为CO2(g)+ O(g)CO(g)+ O2(g)，其正反应速率为v正=k正·c(CO2) ·c(O)，逆反应速率为v逆=k逆·c(CO) ·c(O2)，k为速率常数。2 500 K时，k逆=1.21×105 L·s-1·mol-1，k正=3.02×105 L·s-1·mol-1，则该温度下该反应的平衡常数K为 。(保留小数点后一位小数)
(3)在T1时，向体积为2 L的恒容容器中充入物质的量之和为3 mol 的CO和H2，发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，反应达到平衡时 CH3OH(g)的体积分数(φ)与的关系如图所示。
①当起始=2时，经过5 min达到平衡，CO的转化率为0.6，则0~5 min内平均反应速率v(H2)= 。若此刻再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4 mol，达到新平衡时H2的转化率将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
②当=3.5时，达到平衡后，CH3OH的体积分数可能是图象中的 (填“D”“E”或“F”)点。
(4)在一容积可变的密闭容器中充有10 mol CO和20 mol H2。CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。
①A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为 。
②若达到平衡状态A时，容器的体积为10 L，则在平衡状态B时容器的体积为 L。
5、二氧化碳被认为是加剧温室效应的主要物质，资源化利用二氧化碳不仅可减少温室气体的排放，还可重新获得燃料或重要工业产品。
Ⅰ.有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2，相关的热化学方程式如下:
①6FeO(s) +CO2 (g)2Fe3O4(s)+C(s) ΔH=-76.0 kJ·mol-1
②3FeO(s) +H2O(g)Fe3O4(s)+H2(g)的 ΔH=+18.7 kJ·mol-1
(1)在上述反应①中，每吸收1 mol CO2，就有 mol FeO被氧化。
(2)试写出C(s)与水蒸气反应生成CO2和H2的热化学方程式 。
Ⅱ.一定条件下，二氧化碳可以转化为甲烷。向一容积为2 L的恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2，在300 ℃时发生反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。达到平衡时，各物质的浓度分别为CO2 0.2 mol·L-1、H2 0.8 mol·L-1、CH4 0.8 mol·L-1、H2O 1.6 mol·L-1。
(3)若保持温度不变，再向该容器内充入与起始量相等的CO2和H2，重新达到平衡时，CH4的浓度 (填字母)。
A.c(CH4)=0.8 mol·L-1 B.0.8 mol·L-1>c(CH4) >1.6 mol·L-1
C.c(CH4)=1.6 mol·L-1 D.c(CH4)>1.6 mol·L-1
(4)在300 ℃时，将各物质按下列起始浓度(mol·L-1)加入该反应容器中，达到平衡后，各组分浓度仍与题中浓度相同的是 。
选项
CO2
H2
CH4
H2O
A
0
0
1
2
B
2
8
0
0
C
1
4
1
2
D
0.5
2
0.5
1
(5)在300 ℃时，如果向该容器中加入CO2 0.8 mol·L-1、H2 1.0 mol·L-1、CH4 2.8 mol·L-1、H2O 2.0 mol·L-1，则该可逆反应初始时v正 (填“>”“=”或“<”)v逆。
(6)若已知200 ℃时该反应的平衡常数K=64.8 L2·mol-2，则该反应的ΔH (填“>”或“<”)0。
6、氢、碳、氮、氧、铝为五种常见的短周期元素，请回答下列问题:
(1)在密闭容器内(反应过程保持体积不变)，使1 mol N2和3 mol H2混合发生下列反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。当反应达到平衡时:
①N2和H2的浓度之比是 。
②其他条件不变，升高温度，则混合气体的平均相对分子质量 (填“增大”“减小”或“不变”)。
③其他条件不变，再向容器内充入1 mol N2，H2的转化率 (填“升高”“降低”或“不变”)。
④其他条件不变，将c(N2)、c(H2)、c(NH3)同时增大1倍，平衡 (填“正向”“逆向”或“不”)移动。
(2)由上述元素中的三种组成的原子个数比为1∶3∶9的某种强酸弱碱盐的化学式为 ，其溶于水能 (填“促进”或“抑制”)水的电离使溶液显 (填“酸”或“碱”)性，原因是 (用离子方程式表示)。
(3)空气是硝酸工业生产的重要原料，氨催化氧化是硝酸工业的基础，氨气在铁触媒作用下只发生主反应①和副反应②。
4NH3(g) +5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905 kJ·mol-1①
4NH3(g) + 3O2(g)2N2(g) + 6H2O(g) ΔH=-1 268 kJ·mol-1②
则氮气与氧气反应生成NO的热化学方程式为 。
7、工业上以苯为原料制取苯乙烯的主要途径有以下三种:
a.催化脱氢
ΔH=+125 kJ·mol-1
b.氧化脱氢
+O2(g)ΔH=-116.8 kJ·mol-1
c.和二氧化碳催化脱氢
+CO2(g)ΔH=+158.8 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)写出表示CO燃烧热的热化学方程式 。
(2)有关反应b的说法正确的是 (填字母)。
A.增大压强，有利于平衡正向移动
B.升高温度，平衡逆向移动，是因为正反应速率减小，逆反应速率增大
C.使用催化剂可以增大反应速率，提高乙苯的转化率
D.保持容器容积不变，加入少量N2，平衡不移动
(3)温度为T1时，在恒容密闭容器中加入乙苯，发生反应a，起始时乙苯的浓度为2.0 mol·L-1。设起始时总压强为p0，达到平衡时总压强为p1，达到平衡所需时间为t min。乙苯的平衡转化率为 ，0~t
min内，苯乙烯的平均反应速率为 ，该温度下的平衡常数K为 。(用代数式表示)
(4)温度为T时，在容积为1 L的密闭容器中加入1 mol乙苯和1 mol二氧化碳，发生反应c，反应达到平衡时测得混合物中各组分的物质的量均为0.5 mol。
①若保持温度和容器容积不变，向该容器中再充入1 mol乙苯和1 mol二氧化碳，再次达到平衡时，乙苯的物质的量浓度 (填字母)。
A.等于0.5 mol·L-1 B.等于1 mol·L-1
C.大于1 mol·L-1 D.小于1 mol·L-1
②能说明该反应达到平衡的标志是 (填字母)。
A.体系的压强不再发生变化 B.H2O和CO气体的浓度相等
C.苯乙烯的物质的量不再变化 D.混合气体的密度不再变化
