1、第二章化学反应的方向、限度与速率一、单选题1某温度时，在催化剂作用下，2 L恒容密闭容器中发生反应I2(g)+H2(g)2HI(g)，部分数据如表：t/min02.04.06.08.0n(HI)/mol00.180.350.500.62则26 min内，以H2的物质的量浓度变化表示的反应速率为A0.02 molL-1min-1B0.04 molL-1min-1C0.08 molL-1min-1D0.16 molL-1min-12在密闭容器发生下列反应aA(g)cC(g)dD(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述正确的是Aacd
2、B平衡向正反应方向移动CD的体积分数变大DA的转化率变大3某化学反应中，反应物B的物质的量浓度在20s内，从2.0mol/L变成了1.0mol/L，则这20s内B的反应速率为A0.05mol/(Ls)B0.05mol/(Lmin)C0.5mol/(Ls)D0.05mol/L4某温度下，在密闭容器中发生反应HCHO(g)+H2(g)CH3OH(g) H = -85.2kJmol-1，反应达到平衡后，改变某条件，下列示意图正确的是ABCD5已知在制备高纯硅的过程中发生反应：。一定条件下，在2L的密闭容器中充入一定量反应物进行该反应，下列有关说法正确的是A升温可提高SiHCl3的产率B平衡后加压(缩
3、小容器体积)，化学平衡逆向移动C向容器中加入Si，可使SiCl4的转化率增大D该反应的平衡常数6铁的配合物离子(用表示)催化某反应的一种反应机理如下图所示，下列说法不正确的是A该过程的总反应为B增大HCOO-浓度有利于反应速率加快C增大H+浓度有利于反应速率加快D该催化循环中元素的化合价发生了变化7下列对化学反应预测正确的是选项化学反应方程式已知条件预测AM(s)=X(g)+Y(s)H0它是非自发反应BW(s)+xG(g)=2Q(g)H0，自发反应x可能等于1、2、3C4X(g)+5Y(g)=4W(g)+6G(g)能自发反应H一定小于0D4M(s)+N(g)+2W(l)=4Q(s)常温下，自发
4、进行H0AABBCCDD8已知反应A2(g)+2B2(g)2AB2(g)H0，下列说法正确的是A升高温度，A2的转化率增大B升高温度有利于反应速率增大，从而缩短达到平衡的时间C达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动D达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动9可逆反应在绝热恒容密闭容器下达到平衡，正反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是A反应在c点达到平衡状态B反应物浓度：a点大于b点C反应物的总能量低于生成物的总能量D时，的转化率：段一定大于段10对于反应，下列说法正确的是A加入催化剂，改变了反应的途径，反应的H也随之改变B该反应S0，H0，在
5、任何条件下能自发进行C恒温恒容条件下，混合气体密度不变达到化学平衡状态D达到平衡状态后，若增加A的量，平衡向正反应方向移动11下列关于化学反应速率的说法正确的是A化学反应速率是指在一段时间内反应物物质的量的减少或生成物物质的量的增加量B化学反应速率为0.2molL-1min-1，是指反应经过1min后，某物质的浓度是0.2molL-1C对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象越明显D化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢12酸性环境中，纳米Fe/Ni去除NO过程中的含氮微粒变化如图所示，溶液中铁以Fe2+形式存在。下列有关说法不正确的是A反应的离子方程式为：NO+3Fe+8H+=NH+3F
6、e2+2H2OB增大单位体积水体中纳米Fe/Ni的投入量，可提高NO的去除效果C假设反应过程都能彻底进行，反应、消耗的铁的物质的量之比为3:1Da mol NO完全转化为NH至少需要4a mol的铁13已知反应X(g)+3Y(g) 2Z(g) H的能量变化如下图所示。下列说法正确的是 AH= E2- E1B更换高效催化剂，E3不变C恒压下充入一定量的氦气n(Z)减少D压缩容器，c(X)减小14对于反应N2(g)+3H2O(g)=2NH3(g)+O2(g)，在不同时间段内所测反应速率如下，则表示该化学反应进行最快的是A(NH3)=1.5 molL1min1B(N2)=1.2 molL1min1C
7、(H2O)=1.67 molL1min1D(O2)=1.5 molL1min115实验室中模拟合成氨反应：在恒容密闭容器中，初始投入量相等的条件下，得到三组实验数据如表所示：实验序号温度()浓度()13002.001.701.501.361.251.201.2023002.001.501.281.201.201.201.2032002.001.601.391.291.271.271.27下列有关说法不正确的是A当容器内的压强不再改变时，说明该可逆反应已达到化学平衡状态B实验2中，前内以的浓度变化表示的化学反应速率为C比较实验1和2，说明实验2使用了更高效的催化剂D实验3中，时向容器中充入一定量
8、，则正反应速率不变二、填空题16CH4-CO2重整反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)-Q(Q0)以两种温室气体为原料生成了合成气，在“碳中和”的时代背景下，该技术受到更为广泛的关注。.完成下列填空：(1)某温度下，在体积2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应，经过2min达到平衡状态时CO2的转化率为50%。此过程中以CH4表示的平均化学反应速率为_。平衡常数的值为_。达到平衡后，其他条件不变时向容器中充入CO2与CO各1mol，则化学平衡_移动(选填“正向”“逆向”或“不”)。.储能是指通过介质或设备把能量存储起来，在需要时再释放的过程。C
9、H4-CO2重整反应也可用于高温废热的储能。800下，研究反应物气体流量、CH4与CO2物质的量比对CH4转化率()、储能效率()的影响，部分数据如下所示。序号加热温度/反应物气体流量/Lmin-1n(CH4)n(CO2)/%/%70042249.042.080042279.652.280063364.261.980062481.141.6已知储能效率=Qchem/Qi，其中，Qchem是通过化学反应吸收的热量，Qi是设备的加热功率。(2)解释为何可以用CH4-CO2重整反应进行储能。_(3)对比实验_(填序号)，可得出结论：气体流量越大，CH4转化率_。(4)实验中CH4转化率比实验高，结合
10、相关数据解释为何储能效率却低的原因(两次实验中设备的加热功率Qi不变)。_17燃煤烟气中SO2和NOx是大气污染物的主要来源，脱硫脱硝技术是烟气治理技术的研究热点。(1)尿素/H2O2溶液脱硫脱硝。尿素CO(NH2)2是一种强还原剂。60时在一定浓度的尿素/H2O2溶液中通入含有SO2和NO的烟气，烟气中有毒气体被一定程度吸收。尿素/H2O2溶液对SO2具有很高的去除效率，写出尿素和H2O2溶液吸收SO2，生成硫酸铵和CO2的化学方程式为_。(2)除去烟气中的NOx，利用氢气选择性催化还原(H2SCR)是目前消除NO的理想方法。H2SCR法的主反应：2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H
11、2O(g) H1副反应：2NO(g)+H2(g)=N2O(g)+H2O(g) H20某温度下，在体积2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应，经过2min达到平衡状态时CO2的转化率为50%。此过程中以CH4表示的平均化学反应速率为 =0.125mol/(Lmin)，平衡常数的值为 = 。达到平衡后，其他条件不变时向容器中充入CO2与CO各1mol，则Qc= ，化学平衡逆向移动。（2）CH4-CO2重整反应是吸热反应，在生成CO、H2等气体燃料同时也将高温废热转化为化学能，而气体燃料燃烧又能将热能释放出来，从而实现储能，故用用CH4-CO2重整反应进行储能。（3）对
12、比实验ii和iii是改变气体流量，根据表中数据分析，可以得出结论：气体流量越大，CH4转化率越低。（4）实验中CH4转化率比实验高，但在1min内，实验iii通入甲烷3L，实际转化3x0.642=1.926L，而实验iv通入甲烷2L，实际转化2x0.811=1.622L，因此iii中参与反应的甲烷的量大于iv，通过化学反应吸收的热量Qchem更多，当设备加热功率Qi不变时，储能效率更高。17(1)SO2+CO(NH2)2+H2O2+H2O=(NH4)2SO4+CO2(2) -663.5 3(3) SO2与V2O5作用形成具有VOSO4结构的中间体；VOSO4中间体与气相的O2反应生成SO3和或
13、3SO2+V2O5+O2=2VOSO4+SO3，2VOSO4+O2=2V2O5+4SO3 氧气浓度过高时，O2、SO2和NO分子会产生竞争吸附的局势，当O2分子占据催化剂过多活性位时，剩余的SO2、NO分子就不能很好地被吸附，导致脱硫脱硝率下降【解析】(1)尿素和H2O2溶液吸收SO2，生成硫酸铵和CO2，依据得失电子守恒和原子守恒可得，反应的化学方程式为：SO2+CO(NH2)2+H2O2+H2O=(NH4)2SO4+CO2。(2)已知IH2(g)+O2(g)=H2O(g) H3=-241.5kJmol-1，IIN2(g)+O2(g)=2NO(g) H4=+180.5kJmol-1，依据盖斯
14、定律I2-II有：2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)，H1=(-241.5kJmol-1)2-(+180.5kJmol-1)=-663.5kJmol-1。已知在HY载体表面发生反应的NO、O2物质的量之比为41，依据图示和得失电子守恒可得反应的离子方程式为：4NH+4NO+O2=4N2+6H2O+4H+，依据方程式可知，反应中每生成1molN2，转移的电子的物质的量为3mol。(3)V2O5/炭基材料脱硫时，通过红外光谱发现，脱硫开始后催化剂表面出现了VOSO4的吸收峰，再通入O2后VOSO4吸收峰消失，说明VOSO4是中间体，反应过程中生成了VOSO4、又消耗了VOSO4
15、，因此该脱硫反应过程可描述为：SO2与V2O5作用形成具有VOSO4结构的中间体；VOSO4中间体与气相的O2反应生成SO3和，或者用化学方程式表示为：3SO2+V2O5+O2=2VOSO4+SO3，2VOSO4+O2=2V2O5+4SO3。若氧气浓度过高，O2、SO2和NO分子会产生竞争吸附的局势，当O2分子占据催化剂过多的活性位时，剩余的SO2、NO分子就不能很好地被吸附，从而导致脱硫脱硝率下降。18(1)减小(2) 正向 =(3) BD 230 C以上，温度升高，反应I的平衡向逆反应方向移动，反应I的平衡向正反应方向移动，但温度对反应I的平衡影响更大 【解析】（1）根据图像结合平衡移动原
16、理分析反应热，并结合盖斯定律确定反应热的数值即正负，确定温度对平衡常数的影响。（2）根据压强对平衡体系的影响进行分析，注意两个方程式的关联。（3）结合温度对平衡的影响分析条件的选择，并通过平衡常数的公式和速率公式进行计算。（1）由反应. ，. 分析，利用盖斯定律，由- 可得热化学方程式为：CO(g)+H2(g)CH3OH(g)，结合图分析，反应的1nK随着增大而增大，说明降低温度，平衡正向移动，则反应为放热反应，反应的1nK随着增大而减小，说明降低温度，平衡逆向移动，则反应为吸热反应，则0，升温平衡逆向移动，平衡常数减小。（2）上述反应体系在一定条件下建立平衡后，若在恒温恒压下充入氦气，反应体
17、系的体积变大，相当于减压，反应逆向移动，使反应的平衡正向移动；若将反应体系体积压缩至原来一半，两个反应在一个体系中进行，故两个反应重新达到平衡的时间相同。（3）由图可知，使用催化剂CZ(Zr1)T时甲醇的选择性和产率都更高，230时，在催化剂CZ(Zr1)T催化下甲醇产率最高，故答案为BD。反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，二氧化碳的转化率减小，甲醇的产率降低，而反应为吸热反应，平衡正向移动，且温度对反应的平衡影响大，所以总体二氧化碳的转化率增大。该反应为吸热反应，温度越低，正逆反应速率越小，越小，平衡逆向移动，则，故表示1gk正的是。为，根据平衡时，KP2= ， 平衡时二氧化碳为（1-x-y）mol，氢气为（3-3x-y）mol,甲醇xmol，水（x+y）mol，一氧化碳为ymol，根据有3（1-x-y）=2 x+y，解x+y=0.6mol。又KP2=0.30分析，有，解2y=1-x，二者联立，解x=0.2，y=0.4。KP1=19 铝片表面有Al2O3，硫酸首先与Al2O3反应 氧化膜未完全反应掉，铝与