新（浙江专用）高考化学二轮复习 专项突破练（四）（加试）化学反应速率 化学平衡（含解析）-人教版高三全册化学试题VIP免费

专项突破练(四)(加试)化学反应速率化学平衡1．碳酸二甲酯(DMC)是一种近年来受到广泛关注的环保型绿色化工产品。在催化剂作用下，可由甲醇和CO2直接合成DMC：CO2＋2CH3OH―→CO(OCH3)2＋H2O，但甲醇转化率通常不会超过1%是制约该反应走向工业化的主要原因。某研究小组在其他条件不变的情况下，通过研究温度、反应时间、催化剂用量分别对转化数(TON)的影响来评价催化剂的催化效果。计算公式为TON＝转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。(1)已知25℃时，甲醇和DMC的标准燃烧热分别为ΔH1和ΔH2，则上述反应在25℃时的焓变ΔH3＝________。(2)根据反应温度对TON的影响图(图1)判断该反应的焓变ΔH________(填“＞”、“＝”或“＜”)0，理由是_________________________________________________________________________________________________________________________________。1(3)根据反应时间对TON的影响图(图2)，已知溶液总体积10mL，反应起始时甲醇0.25mol，催化剂0.6×10－5mol，计算该温度下，4～7h内DMC的平均反应速率：________；计算10h时，甲醇的转化率：________。(4)根据该研究小组的实验及催化剂用量TON的影响图(图3)，判断下列说法正确的是________。a．由甲醇和CO2直接合成DMC，可以利用价廉易得的甲醇把影响环境的温室气体CO2转化为资源，在资源循环利用和环境保护方面都具有重要意义b．在反应体系中添加合适的脱水剂，将提高该反应的TONc．当催化剂用量低于1.2×10－5mol时，随着催化剂用量的增加，甲醇的平衡转化率显著提高d．当催化剂用量高于1.2×10－5mol时，随着催化剂用量的增加，DMC的产率反而急剧下降答案(1)2ΔH1－ΔH2(2)＜经过相同的反应时间，温度较低时，反应未达到平衡；温度较高时，反应已达到平衡，随着温度升高，TON减小，即平衡向左移动，说明该反应放热(3)1×10－3mol·L－1·h－18.4×10－2%(4)ab解析(1)根据反应①CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH1，②CO(OCH3)2(l)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH2，根据盖斯定律有目标反应等于①×2－②，故有ΔH3＝2ΔH1－ΔH2。(2)根据图可知，温度升高，TON降低，催化剂的物质的量不变，故转化的甲醇的物质的量减少，所以平衡向逆反应方向移动，故正向放热，ΔH＜0。(3)4h时TON＝20,7h时TON＝30，ΔTON＝10，故Δ甲醇＝10×0.6×10－5mol＝0.6×10－4mol，甲醇的平均速率为0.6×10－4mol÷0.01L÷3h＝2×10－3mol·L－1·h－1，故DMC平均反应速率＝1×10－3mol·L－1·h－1。10h，转化的甲醇为35×0.6×10－5mol＝2.1×10－4mol，转化率为2.1×10－4mol÷0.25mol＝8.4×10－2%。(4)a项正确，b项减少水，使平衡正向移动，正确；c、d项TON不能代表转化率和产率，错误。2．(2016·嘉兴市第一中学高二下学期期末)工业制硫酸，利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。请回答：(1)某温度下，SO2(g)＋O2(g)SO3(g)ΔH＝－98kJ·mol－1。开始时在100L的密闭容器中加入4.0molSO2(g)和10.0molO2(g)，当反应达到平衡时共放出热量196kJ，该温度下平衡常数K＝________。(2)一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2，发生下列反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，达到平衡后改变下述条件，SO2、O2、SO3气体平衡浓度都比原来增大的是________(填字母)。A．保持温度和容器体积不变，充入2molSO3B．保持温度和容器体积不变，充入2molN2C．保持温度和容器体积不变，充入0.5molSO2和0.25molO2D．保持温度和容器内压强不变，充入1molSO3E．升高温度F．移动活塞压缩气体(3)下列关于2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反应的图像中，一定正确的是________(填字母)。2(4)①某温度下，SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如下图所示。当平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)________(填“＞”、“＜”或“＝”)K(B)。②将一定量的SO2(g)和O2(g)放入某固定体积的密闭容器中，在一定条件下，c(SO3)的变化如下图所示。若在第5分钟将容器的体积缩小一半后，在第8分钟达到新的平衡(此时SO3的浓度为0.25mol·L－1)。请在下图画出此变化过程中SO3(g)浓度的变化曲线。答案(1)(2)ACF(3)ABD(4)①＝②解析(1)...