高考化学总复习专题训练-化学反应速率与化学平衡练习及答案

专题8 化学反应速率与化学平衡【考情探究】
课标解读考点化学反应速率化学平衡化学反应进行的方向
化学平衡的相关
计算
解读
1.了解化学反应速率的概念
和定量表示方法
2.了解反应活化能的概念,了
解催化剂的重要作用
3.理解外界条件(浓度、温度、
压强、催化剂等)对反应速率
的影响,能用相关理论解释其
一般规律
1.了解化学反应的可逆性及化学平
衡的建立
2.掌握化学平衡的特征
3.理解外界条件(浓度、温度、压强、
催化剂等)对化学平衡的影响,能用
相关理论解释其一般规律
4.了解化学反应速率和化学平衡的
调控在生活、生产和科学研究领域
中的重要作用
1.能正确计算化
学反应的转化率
(α)
2.了解化学平衡
常数(K)的含义,
能利用化学平衡
常数进行相关计
算
考情分析本专题是历年高考命题的热点内容,命题形式包含选择题、填空题,并以定性、定量相结合的方式联系生产实际进行考查。

考查内容主要包括化学反应速率计算及影响因素、影响化学平衡的因素及规律、平衡状态的判断、平衡常数和转化率的计算等,同时渗透对计算能力、数形结合能力、语言组织能力等的考查
备考指导本专题是证据推理与模型认知素养、变化观念与平衡思想素养的基本载体。

备考时要将知识问题化,在实际问题解决过程中掌握化学反应速率与化学平衡的相关知识
【真题探秘】
基础篇固本夯基
【基础集训】
考点一 化学反应速率
1.(2020届湖南天壹联盟入学考,14)下列实验操作、现象和结论都正确且有相关性的是( )
选
项
操作 现象 结论
A 将10 mL 0.1
mol·L -1
KI 溶液和2 mL 0.1 mol·L -1
FeCl 3溶液混合,在混合液中滴加KSCN 溶液
溶液变红色
Fe 3+和I -反应生成I 2和Fe 2+
的反应是可逆反应
B 常温下,将两块
形状相近的铝片分别插入稀硫酸、浓硫酸中 浓硫酸中产生气泡较快 其他条件相同时,反应物浓度越大,反应越快
C 分别向含有10 mL
过氧化氢溶液的两支试管中加入1 g MnO 2、1 g Fe 2O 3粉末
加入MnO 2的
一组产生气泡较快 MnO 2对过氧化氢分解的催化效率高于Fe 2O 3
D 用注射器吸入
NO 2,封堵针尖处,将注射器压缩为原来的一半
气体颜色比起始时浅 加压后,NO 2转变为无色的N 2O 4
答案 A
2.(2019湖北部分重点中学起点考试,10)工业上利用Ga 与NH 3在高温条件下合成固态半导体材料氮化镓(GaN)的同时有氢气生成。

反应中,每生成3 mol H 2放出30.8 kJ 的热量。

在恒温恒容密闭体系内进行上述反应,下列有关表达正确的是( )
A.Ⅰ图像中如果纵轴为正反应速率,则t 时刻改变的条件可以为升温或加压
B.Ⅱ图像中纵轴可以为镓的转化率
C.Ⅲ图像中纵轴可以为化学反应速率
D.Ⅳ图像中纵轴可以为体系内混合气体的平均相对分子质量 答案 A
3.(2018福建厦门质检,7)2SO 2(g)+O 2(g) 2SO 3(g) ΔH=-198 kJ·mol -1
,在V 2O 5存在时,该反应的机理为V 2O 5+SO 2 2VO 2+SO 3(快)、4VO 2+O 2 2V 2O 5(慢)。

下列说法中正确的是( )
A.反应速率主要取决于V 2O 5的质量
B.VO 2是该反应的催化剂
C.逆反应的活化能大于198 kJ·mol -1
D.增大SO 2的浓度可显著提高反应速率 答案 C
考点二 化学平衡 化学反应进行的方向
4.(2020届湖南雅礼中学月考三,10)用Cl 2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl,利用下列
反应可实现氯的循环利用:4HCl(g)+O 2(g) 2Cl 2(g)+2H 2O(g) ΔH=-115.6 kJ·mol -1。

恒温恒容的密闭容器中,充入一定量的反应物发生上述反应,能充分说明该反应达到化学平衡状态的是(
)
A.气体的质量不再改变
B.氯化氢的转化率不再改变
C.断开4 mol H—Cl键的同时生成4 mol H—O键
D.n(HCl)∶n(O2)∶n(Cl2)∶n(H2O)=4∶1∶2∶2
答案 B
5.(2019安徽定远重点中学月考,11)在密闭容器中,反应X2(g)+Y2(g)2XY(g) ΔH>0,达到甲平衡。

在仅改变某一条件后,达到乙平衡,对此过程的分析正确的是( )
A.图Ⅰ是升高温度的变化情况
B.图Ⅱ是扩大容器体积的变化情况
C.图Ⅲ是增大压强的变化情况
D.图Ⅲ是升高温度的变化情况
答案 A
6.(2018河北衡水中学大联考,24)S2Cl2和SCl2均为重要的化工原料。

已知:Ⅰ.S2(l)+Cl2(g) S2Cl2(g) ΔH1;
Ⅱ.S2Cl2(g)+Cl2(g) 2SCl2(g) ΔH2;
Ⅲ.相关化学键的键能如下表所示:
化学键S—S S—Cl Cl—Cl
键能
a b c
/kJ·mol-1
请回答下列问题:
(1)SCl2的结构式为。

(2)若反应Ⅱ正反应的活化能E1=d kJ·mol-1,则逆反应的活化能E2=
kJ·mol-1(用含a、b、c、d的代数式表示)。

(3)一定压强下,向10 L密闭容器中充入1 mol S2Cl2(g)和1 mol Cl2(g),发生反应Ⅱ。

Cl2与SCl2的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示:
①A、B、C、D四点对应状态下,达到平衡状态的有(填字母),理由为。

②ΔH20(填“>”“<”或“=”)。

(4)已知:ΔH1<0。

向恒容绝热的容器中加入一定量的S2(l)和Cl2(g),发生反应Ⅰ,5 min时达到平衡。

则3 min时容器内气体压强(填“>”“<”或“=”)5 min时的气体压强。

(5)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,达到平衡后缩小容器容积,重新达到平衡后,Cl2的平衡转化率(填“增大”“减小”或“不变”),理由为。

答案(1)Cl—S—Cl
(2)2b+d-a-c
(3)①BD B、D两点对应的状态下,用同一物质表示的正、逆反应速率相等(其他合理答案也可) ②<
(4)<
(5)不变反应Ⅰ和反应Ⅱ均为反应前后气体分子总数相等的反应,压强对平衡没有影响
考点三化学平衡的相关计算
7.(2019河北邯郸重点高中开学检测,21)在恒温、恒容条件下发生下列反
应:2X2O5(g)4XO2(g)+O2(g) ΔH>0,T温度下的部分实验数据为:
t(s) 0 50 100 150
c(X2O5)(mol/L) 4.00 2.50 2.00 2.00
下列说法不正确的是( )
A.T温度下的平衡常数K=64(mol/L)3,100 s时X2O5的转化率为50%
B.50 s内X2O5的分解速率为0.03 mol/(L·s)
C.T1温度下的平衡常数为K1,T2温度下的平衡常数为K2,若T1>T2,则K1>K2
D.若只将恒容改变为恒压,其他条件都不变,则平衡时X2O5的转化率和平衡常数都不变
答案 D
8.(2020届湖南雅礼中学月考三,14)工业上制备合成气的工艺主要是水蒸气重整甲
烷:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH>0。

在一定条件下,向体积为1 L的恒容密闭容器中充入1 mol CH4(g)和1 mol H2O(g),测得H2O(g)和H2(g)的浓度随时间变化曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.达到平衡时,CH4(g)的转化率为75%
B.0~10 min内,v(CO)=0.075 mol·L-1·min-1
C.该反应的化学平衡常数K=0.187 5
D.当CH4(g)的消耗速率与H2(g)的消耗速率相等时,反应到达平衡
答案 C
9.(2019河南八市重点高中一测,19)目前,处理烟气中的SO2常采用两种方法。

Ⅰ.碱液吸收法
25 ℃时,K b(NH3·H2O)=1.8×10-5;H2SO3的K a
1=1.5×10-2,K a
2
=1.0×10-7;K sp(CaSO4)=7.1×10-5。

第1步:用过量的浓氨水吸收SO2,并在空气中氧化;
第2步:加入石灰水,发生反应Ca2++2OH-+2N H4++S O42-CaSO4↓+2NH3·H2O K。

(1)25 ℃时0.1 mol·L-1(NH4)2SO3溶液的pH (填“>”“<”或“=”)7。

(2)第2步中反应的K= 。

Ⅱ.水煤气还原法
已知:①2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g)
ΔH1=-37.0 kJ·mol-1
②2H2(g)+SO2(g)S(l)+2H2O(g)
ΔH2=+45.4 kJ·mol-1
③CO的燃烧热ΔH3=-283 kJ·mol-1
(3)表示液态硫(S)的燃烧热的热化学方程式为。

(4)反应②中,正反应活化能E1(填“>”“<”或“=”)ΔH2。

=y]、温度(T) (5)在一定压强下,发生反应①。

平衡时SO2的转化率[α(SO2)]与投料比[K(CO)
K(SO2)
的关系如图所示。

比较平衡时CO的转化率[α(CO)]:N(填“>”“<”或“=”,下同)M。

逆反应速率:N P。

(6)某温度下,向10 L恒容密闭容器中充入2 mol H2、2 mol CO和2 mol SO2发生反应①、②,第5 min时达到平衡,测得混合气体中CO2、H2O(g)的物质的量分别为1.6 mol、1.8 mol。

该温度下,反应②的平衡常数K为。

其他条件不变,在第7 min时缩小容器体积,α(SO2) (填“增大”“减小”或“不变”)。

答案Ⅰ.(1)>(2)4.3×1013Ⅱ.(3)S(l)+O2(g)SO2(g) ΔH=-529 kJ·mol-1(4)> (5)> < (6)2 700 增大
综合篇知能转换
【综合集训】
变化观念与平衡思想化学平衡状态的标志与图像
1.(2019湖南长沙一中月考四,11)可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的v-t图像如图甲所示,若其他条件不变,只是在反应前加入合适的催化剂,则其v-t图像如图乙所示:
①a1>a2②a1<a2③b1>b2④b1<b2⑤t1>t2⑥t1=t2⑦两图中阴影部分面积相等⑧图乙
中阴影部分面积更大
以下说法中正确的是( )
A.②③⑤⑧
B.①④⑥⑧
C.②④⑤⑦
D.①③⑥⑦
答案 C
2.(2019湖南雅礼中学月考五,10)I2在KI溶液中存在平衡:I2(aq)+I-(aq)I3-(aq)。

某I2、KI混合溶液中,I3-的物质的量浓度c(I3-)与温度T的关系如图所示(曲线上的任何一点都表示平衡状态)。

下列说法正确的是( )
①反应I2(aq)+I-(aq)I3-(aq)的ΔH>0
②若温度为T1、T2,反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1>K2
③若反应进行到状态D时,一定有v正>v逆
④状态A与状态B相比,状态A的c(I2)大
⑤保持温度不变,向该混合溶液中加水,c(I3-)/c(I2)将变大
A.只有①②
B.只有②③
C.①③④
D.①③⑤
答案 B
3.(2018湖南株洲教学质量统一检测一,11)已知反应:2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) ΔH>0,某温度下,将2 mol SO3置于10 L密闭容器中,反应达平衡后,SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图甲所示。

则下列说法中正确的是( )
①由图甲推断,B点SO2的平衡浓度为0.3 mol·L-1
②由图甲推断,A点对应温度下的平衡常数为1.25×10-3
③达平衡后,压缩容器容积,则反应速率变化图像可以用图乙表示
④相同压强、不同温度下SO3的转化率与温度关系如图丙所示
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
答案 B
证据推理与模型认知化学平衡的计算
4.(2019湖南雅礼中学月考四,14)甲醇脱氢制取甲醛的反应为CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡转化率随温度变化的曲线如下图所示。

下列有关说法正确的是( )
A.在T1 K时,该反应的平衡常数为8.1
B.若增大体系压强,曲线将向上平移
C.脱氢反应的ΔH<0
D.600 K时,Y点甲醇的v(正)<v(逆)
答案 D
5.(2019湖南雅礼中学月考三,16)一定温度下,在体积为2 L的密闭容器中,存在关系
xH2O(g) (H2O)x(g),反应物和生成物的物质的量随时间变化的关系如图所示。

下列说法正确的是( )
A.x=2
B.该温度下,反应的平衡常数为0.125 L2/mol2
C.平衡时混合气体的平均摩尔质量是33.3 g/mol
D.t1时刻,保持温度不变,再充入1 mol H2O(g),重新达到平衡时,K[(H2O)K]
K(H2O)
增大
答案 D
6.(2020届湖南雅礼中学月考二,22)以甲烷为原料合成甲醇的反应如下:
反应Ⅰ:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH1=+247 kJ/mol
反应Ⅱ:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH2=-90 kJ/mol
已知:T1℃时,反应Ⅱ的平衡常数数值为100;T2℃时,反应Ⅱ在密闭容器中达到平衡,测得CO、H2、CH3OH的物质的量浓度(mol/L)分别为0.05、0.1、0.1。

下列说法正确的是( )
A.反应Ⅰ中,使用催化剂可以减小ΔH1,提高反应速率
B.反应Ⅱ中,降温或加压均可提高原料气的平衡转化率
C.由上述数据可判断反应温度:T1<T2
D.CO(g)+CH3OH(g) CH4(g)+CO2(g) ΔH=+157 kJ/mol
答案 B
7.(2020届湖南师大附中月考三,14)温度为T1时,在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应2NO2(g) 2NO(g)+O2(g) ΔH>0。

实验测得:v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2),v逆=v(NO)消耗
=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)·c(O2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。

下列说法正确的是( )
容器编号
物质的起始浓度
(mol/L)
物质的平衡浓度(mol/L) c(NO2) c(NO) c(O2) c(O2)
Ⅰ0.6 0 0 0.2
Ⅱ0.3 0.5 0.2
Ⅲ0 0.5 0.35
A.反应达平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为1∶1
B.反应达平衡时,容器Ⅱ中K(O2)
K(NO2)
的值比容器Ⅰ中的大
C.反应达平衡时,容器Ⅲ中NO的体积分数大于50%
D.当温度改变为T2时,若k正=k逆,则T2>T1
答案 D
8.(2018湖南H11教育联盟联考,14)某温度下,在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应:2NO(g)+Br2(g) 2NOBr(g)(正反应放热)。

下列说法中正确的是( )
容器编号
物质的起始
浓度(mol·L-1)
物质的平衡
浓度(mol·L-1) c(NO) c(Br2) c(NOBr) c(NOBr)
Ⅰ0.3 0.15 0.1 0.2
Ⅱ0.4 0.2 0
Ⅲ0 0 0.2
A.容器Ⅱ达平衡所需的时间为4 min,则v(Br2)=0.05 mol/(L·min)
B.达平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅲ中的总压强之比为2∶1
C.升高温度,逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动
D.达平衡时,容器Ⅱ中c(Br2)/c(NOBr)比容器Ⅲ中的小
答案 D
应用篇知行合一
【应用集训】
1.(2019 5·3原创)甲烷制取氢气的反应方程式为CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),在三个容积均为1 L的恒温恒容密闭容器中,按下表中起始数据投料(忽略副反应)。

甲烷的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。

容器起始物质的量/mol
CH4的平衡转化率CH4H2O CO H2
Ⅰ0.1 0.1 0 0 50%
Ⅱ0.1 0.1 0.1 0.3 /
Ⅲ0 0.1 0.2 0.6 /
下列说法正确的是( )
A.起始时,容器Ⅱ中甲烷的正反应速率大于甲烷的逆反应速率
B.该反应为吸热反应,压强:p2>p1
C.达到平衡时,容器Ⅰ、Ⅱ中CO的物质的量满足:n(CO)Ⅱ<n(CO)Ⅰ
D.达到平衡时,容器Ⅱ、Ⅲ中总压强:pⅡ>pⅢ
答案 B
2.(2019 5·3原创冲刺卷一,12)下列有关对应图像的说法正确的是( )
A.据(1)知,某温度下,平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)<K(B)
B.据平衡常数的负对数(-lgK)-温度(T)图像(2)知,30 ℃时,B点对应状态的v(正)<v(逆)
C.由K2FeO4的稳定性与溶液pH的关系可知图(3)中a>c
D.图(4)所示体系中气体平均摩尔质量:M(a)<M(c),M(b)<M(d)
答案 B
3.(2019 5·3原创预测卷四,28)在有氯气参与的工业生产中,大量消耗氯气的同时,通常会产生大量的副产物氯化氢,如果能将难以处理的氯化氢直接转化成氯气加以利用,既可提高效益,又能减少污染,符合行业可持续发展的总体要求。

氯化氢催化氧化法制取氯气是目前最容易实
现工业化的方法,其热化学方程式为4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH。

该反应
为可逆反应,分为低温氯化反应和高温氧化反应,通过合适的催化剂和条件,分两步多次循环
进行,HCl转化率可以达到99%。

基本原理如下:
200 ℃氯化反应:CuO(s)+2HCl(g)CuCl2(s)+H2O(g) ΔH1=-120.4 kJ·mol-1
400 ℃氧化反应:2CuCl2(s)+O2(g)2CuO(s)+2Cl2(g) ΔH2=+126.3 kJ·mol-1
(1)ΔH=。

(2)从化学反应速率和化学平衡角度解释氯化反应选择200 ℃的理由:。

(3)对于可逆反应4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)。

①恒温恒容条件下,反应达到平衡状态的标志是。

a.断开4 mol H—Cl键同时形成2 mol Cl—Cl键
b.容器内的压强不再变化
c.混合气体的密度不再变化
d.容器内气体颜色不再变化
②实验测得不同时间、不同进料比条件下,氯气在产物中的含量如图,则进料气HCl与O2最佳体积比为。

③实验测得在不同压强、进料比最佳情况下,总反应的HCl平衡转化率(αHCl)随温度变化的曲线如图所示。

ⅰ.平衡常数:K(A) K(B)(填“>”“<”或“=”,下同),压强:p1p2。

ⅱ.平衡时A点处氯气的体积分数为(计算结果保留三位有效数字)。

答案(1)-114.5 kJ· mol-1
(2)该反应是放热反应,温度较低有利于提高反应物的转化率,同时为了使催化剂活性提高,增大反应速率,温度不能太高
(3)①bd②2∶1③ⅰ.>> ⅱ.34.4%
【五年高考】
考点一化学反应速率
1.(2018江苏单科,10,2分)下列说法正确的是( )
A.氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能
B.反应4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s)常温下可自发进行,该反应为吸热反应
C.3 mol H2与1 mol N2混合反应生成NH3,转移电子的数目小于6×6.02×1023
D.在酶催化淀粉水解反应中,温度越高淀粉水解速率越快
答案 C
2.(2017江苏单科,10,2分)H2O2分解速率受多种因素影响。

实验测得70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。

下列说法正确的是( )
A.图甲表明,其他条件相同时,H 2O 2浓度越小,其分解速率越快
B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH 越小,H 2O 2分解速率越快
C.图丙表明,少量Mn 2+
存在时,溶液碱性越强,H 2O 2分解速率越快
D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn 2+
对H 2O 2分解速率的影响大 答案 D
3.(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 A
4.(2018课标Ⅲ,28,15分)三氯氢硅(SiHCl 3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。

回答下列问题: (1)SiHCl 3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)SiHCl 3在催化剂作用下发生反应:
2SiHCl 3(g) SiH 2Cl 2(g)+SiCl 4(g) ΔH 1=48 kJ·mol -1
3SiH 2Cl 2(g) SiH 4(g)+2SiHCl 3(g) ΔH 2=-30 kJ·mol -1
则反应4SiHCl 3(g) SiH 4(g)+3SiCl 4(g)的ΔH 为 kJ·mol -1。

(3)对于反应2SiHCl 3(g) SiH 2Cl 2(g)+SiCl 4(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SiHCl 3的转化率随时间变化的结果如图所示。

①343 K 时反应的平衡转化率α= %。

平衡常数K 343 K = (保留2位小数)。

②在343 K 下:要提高SiHCl 3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 、 。

③比较a 、b 处反应速率大小:v a v b (填“大于”“小于”或“等于”)。

反应速率v=v
正-v 逆=k 正K SiHCl 32
-k 逆K SiH 2Cl 2K SiCl 4,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K 正
K 逆
= (保留1位小数)。

答案 (1)2SiHCl 3+3H 2O
(HSiO)2O+6HCl
(2)114
(3)①220.02
②及时移去产物改进催化剂提高反应物压强(浓度)
③大于 1.3
考点二化学平衡化学反应进行的方向
5.(2019海南单科,3,2分)反应C2H6(g) C2H4(g)+H2(g) ΔH>0,在一定条件下于密闭容器中达到平衡。

下列各项措施中,不能提高乙烷平衡转化率的是( )
A.增大容器容积
B.升高反应温度
C.分离出部分氢气
D.等容下通入惰性气体
答案 D
6.(2019上海单科,19,2分)已知反应式:mX(g)+nY(?) pQ(s)+2mZ(g)。

已知反应已达平衡,此时c(X)=0.3 mol/L,其他条件不变,若容器缩小到原来的1
,c(X)=0.5 mol/L,下列说法正确的
2
是( )
A.反应向逆方向移动
B.Y可能是固体或液体
C.系数n>m
D.Z的体积分数减小
答案 C
7.(2019浙江单科,17,2分)下列说法正确的是( )
A.H2(g)+I2(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)+H2O(g) H2(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.1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%,放出热量Q1;在相同温度和压强下,当
2 mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时,吸收热量Q2,Q2不等于Q1
答案 B
8.(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C2H5Br
C.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 D
9.(2019课标Ⅲ,28,15分)近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。

因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。

回答下列问题: (1)Deacon发明的直接氧化法为:4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g)。

下图为刚性容器中,进料浓度比c(HCl)∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系:
可知反应平衡常数K(300 ℃)K(400 ℃)(填“大于”或“小于”)。

设HCl初始浓度为c0,根据进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1的数据计算K(400 ℃)=(列出计
算式)。

按化学计量比进料可以保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。

进料浓度比c(HCl)∶c(O 2)过低、过高的不利影响分别是 。

(2)Deacon 直接氧化法可按下列催化过程进行: CuCl 2(s)
CuCl(s)+1
2Cl 2(g) ΔH 1=83 kJ·mol -1
CuCl(s)+1
2O 2(g)
CuO(s)+1
2Cl 2(g)
ΔH 2=-20 kJ·mol -1
CuO(s)+2HCl(g) CuCl 2(s)+H 2O(g)
ΔH 3=-121 kJ·mol -1
则4HCl(g)+O 2(g) 2Cl 2(g)+2H 2O(g)的ΔH= kJ·mol -1。

(3)在一定温度的条件下,进一步提高HCl 的转化率的方法是 。

(写出2种)
(4)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如下图所示:
负极区发生的反应有 (写反应方程式)。

电路中转移1 mol 电子,需消耗氧气 L(标准状况)。

答案 (1)大于
(0.42)2
×(0.42)
2
(1-0.84)4×(1-0.21)K 0
O 2和Cl 2分离能耗较高、HCl 转化率较低 (2)-116
(3)增加反应体系压强、及时除去产物
(4)Fe 3++e - Fe 2+,4Fe 2++O 2+4H + 4Fe 3+
+2H 2O 5.6
考点三 化学平衡的相关计算
10.(2015天津理综,6,6分)某温度下,在2 L 的密闭容器中,加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)发生反应:
X(g)+mY(g) 3Z(g)
平衡时,X 、Y 、Z 的体积分数分别为30%、60%、10%。

在此平衡体系中加入1 mol Z(g),再次达到平衡后,X 、Y 、Z 的体积分数不变。

下列叙述不正确的是( ) A.m=2
B.两次平衡的平衡常数相同
C.X 与Y 的平衡转化率之比为1∶1
D.第二次平衡时,Z 的浓度为0.4 mol·L -1
答案 D
11.(2019课标Ⅱ,27,节选)环戊二烯()是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。

回答下列问题:
(1)已知:(g) (g)+H 2(g) ΔH 1=100.3 kJ·mol -1
①
H 2(g)+I 2(g) 2HI(g) ΔH 2=-11.0 kJ·mol -1
② 对于反应:
(g)+I 2(g)
(g)+2HI(g) ③ ΔH 3= kJ·mol -1。

(2)某温度下,等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内发生反应③,起始总压为105 Pa,平衡时总压增加了20%,环戊烯的转化率为,该反应的平衡常数K p= Pa。

达到平衡后,欲增加环戊烯的平衡转化率,可采取的措施有(填标号)。

A.通入惰性气体
B.提高温度
C.增加环戊烯浓度
D.增加碘浓度
(3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。

不同温度下,溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是(填标号)。

A.T1>T2
B.a点的反应速率小于c点的反应速率
C.a点的正反应速率大于b点的逆反应速率
D.b点时二聚体的浓度为0.45 mol·L-1
答案(1)89.3
(2)40% 3.56×104BD
(3)CD
12.(2019课标Ⅰ,28,14分)水煤气变换[CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(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H2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(s),平衡后气体中H2的物质的量分数为0.025 0。

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0.019 2。

根据上述实验结果判断,还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO H2(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H2O(g)混合,采用适当的催化剂进行反应,则平衡时体系中H2的物质的量分数为(填标号)。

A.<0.25
B.0.25
C.0.25~0.50
D.0.50
E.>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ΔH0(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H2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K H
2O 和p CO相等、K CO
2
和K H
2
相等。

计算曲线a的反应在30~90 min内的平均速率。