2021届一轮复习鲁科版化学反应速率工业合成氨作业

2021届一轮复习鲁科版化学反应速率工业合成氨作业

化学反应速率 工业合成氨 ‎(建议用时：35分钟)‎ A级　基础达标 ‎1．一定温度下，在某密闭容器中发生反应：2HI(g)H2(g)＋I2(s)　ΔH>0，若0～15 s内c(HI)由0.1 mol·L－1降到0.07 mol·L－1，则下列说法正确的是(　　)‎ A．0～15 s内用I2表示的平均反应速率为v(I2)＝0.001 mol·L－1·s－1‎ B．c(HI)由0.07 mol·L－1降到0.05 mol·L－1所需的反应时间小于10 s C．升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢 D．减小反应体系的体积，化学反应速率加快 D　[I2为固态，故不能用它表示化学反应速率，A错误；v(HI)＝＝0.002 mol·L－1·s－1，若反应仍以该速率进行，则t＝＝10 s，但随着反应的进行，反应物浓度降低，反应速率减慢，所用时间应大于10 s，B错误；升高温度，正、逆反应速率均加快，C错误；减小反应体系的体积，从而增大了压强，化学反应速率将加快，D正确。]‎ ‎2．在一定温度下，向一个‎2 L的真空密闭容器中(预先装入催化剂)通入1 mol N2和3 mol H2，发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。经过一段时间后，测得容器内压强是起始的0.9倍，在此时间内，用H2表示的平均反应速率为0.1 mol/(L·min)，则所经过的时间为(　　)‎ A．2 min　　　 B．3 min C．4 min D．5 min B　[设参加反应的N2的物质的量为x，根据化学方程式：‎ ‎　　　　　　　　N2(g)＋　3H2(g)===2NH3(g)‎ 起始物质的量/mol 1 3 0‎ 反应的物质的量/mol x 3x 2x 测定时物质的量/mol 1－x 3－3x 2x 根据阿伏加德罗定律的推论：物质的量之比等于压强之比，列式可得：＝，解得：x＝0.2 mol。参加反应的H2的物质的量：n(H2)＝3x＝0.6‎ ‎ mol，可得H2的浓度变化为0.3 mol/L，由v(H2)＝＝0.1 mol/(L·min)，故可得反应时间为3 min。]‎ ‎3．(2019·广州模拟)少量铁粉与100 mL 0.01 mol·L－1的稀盐酸反应，反应速率太慢，为了加快此反应速率而不改变H2的产量，可以使用如下方法中的(　　)‎ ‎①加H2O　②加NaOH固体　③滴入几滴浓盐酸 ‎④加CuO固体　⑤加NaCl固体　⑥滴加几滴硫酸铜溶液　⑦升高温度(不考虑盐酸挥发)　⑧改用10 mL 0.1 mol·L－1的盐酸 A．①⑤⑦ B．②④⑥‎ C．③⑦⑧ D．③⑥⑦⑧‎ C　[加H2O，反应变慢，加NaOH，反应变慢，加CuO，改变H2的量，加NaCl，不影响反应，滴加CuSO4溶液，改变H2的量。]‎ ‎4．(2019·临沂模拟)根据反应速率时间图像分析外界条件改变对可逆反应A(g)＋3B(g)‎2C(g)　ΔH<0的影响。该反应的速率与时间的关系如图所示：‎ 可见在t1、t3、t5、t7时反应都达到平衡，如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件，则下列对t2、t4、t6、t8时改变条件的判断正确的是(　　)‎ A．使用了催化剂、增大压强、减小反应物浓度、降低温度 B．升高温度、减小压强、减小反应物浓度、使用了催化剂 C．增大反应物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度 D．升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂 D　[t2时正、逆反应速率均增大，且平衡逆向移动，排除A、C选项；t4时正、逆反应速率均减小，平衡逆向移动，可以是减小压强；t6时正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，所以是增大反应物浓度，D选项符合。]‎ ‎5．(2019·松原模拟)反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(　　)‎ A．保持容积不变，增加H2O(g)的物质的量 B．将容器的容积缩小一半 C．保持容积不变，充入Ar使压强增大 D．保持压强不变，充入Ar使容积增大 C　[A项，增加H2O(g)的量，反应物浓度增大，化学反应速率增大，错误；B项，将容器的容积缩小一半，反应物的浓度增大，化学反应速率增大，错误；C项，保持容积不变，充入Ar，Ar不参与反应，反应体系中各物质的浓度不变，反应速率不变，正确；D项，保持压强不变，充入Ar，容器的容积变大，反应物的浓度减小，反应速率减小，错误。]‎ ‎6．在一定温度下，‎4 L密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图：‎ ‎(1)比较t2时刻，正逆反应速率大小v(正)______________________________‎ v(逆)。(填“>”“＝”或“<”)‎ ‎(2)若t2＝2 min，计算反应开始至t2时刻用M的浓度变化表示的平均反应速率为_______________________________________________________________。‎ ‎(3)t3时刻化学反应达到平衡，反应物的转化率为____________________。‎ ‎(4)如果升高温度，则v(逆)________(填“增大”“减小”或“不变”)。‎ 解析：(1)t2时刻，反应物逐渐减小，生成物逐渐增多，反应未达平衡且正向进行，v正>v逆。‎ ‎(2)v＝＝＝0.25 mol·L－1·min－1。‎ ‎(3)t3时刻化学反应达到平衡，剩余2 mol N，则转化6 mol N，转化率为×100%＝75%。‎ ‎(4)升高温度，反应速率增大。‎ 答案：(1)>　(2)0.25 mol·L－1·min－1　(3)75%‎ ‎(4)增大 B级　能力提升 ‎7．合成氨工业涉及固体燃料的气化，需要研究CO2与CO之间的转化。为了弄清其规律，让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g)2CO(g)　ΔH，测得压强、温度对CO的平衡组成的影响如图所示：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)p1、p2、p3的大小关系是________，欲提高C与CO2反应中CO2的平衡转化率，应采取的措施为________________。图中a、b、c三点对应的平衡常数大小关系是________。‎ ‎(2)‎900 ℃‎、1.013 MPa时，1 mol CO2与足量碳反应达到平衡后容器的体积为V，CO2的转化率为________，该反应的平衡常数K＝________。‎ ‎(3)将(2)中平衡体系温度降至‎640 ℃‎，压强降至0.101 3 MPa，重新达到平衡后CO2的体积分数为50%。条件改变时，正反应和逆反应速率如何变化？________，二者之间有何关系？ ________。‎ 解析：(1)该反应为气体分子数增大的反应，温度不变时，增大压强，平衡向逆反应方向移动，CO的体积分数减小，故p1p2>p3，增大压强，反应速率加快，故v(p1)>v(p2)>v(p3)。(2)由图可以看出a、b、c三点乙烯的转化率依次增大，即c>b>a。(3)反应从正反应方向开始，升高温度，反应先建立平衡，后平衡移动。60 ℃～‎80 ℃‎反应未达平衡，温度高反应速率大，乙酸乙酯产率高；‎80 ℃‎时反应已达平衡且正反应放热，故压强不变，升高温度平衡逆向移动，乙酸乙酯产率下降。由题图可知，p1、80 ℃时，乙酸乙酯的产率最高，为较适宜的生产条件。‎ 答案：(1)v(p1)>v(p2)>v(p3)　(2)c>b>a　(3)60 ℃～‎80 ℃‎反应从正反应方向开始，未达平衡，温度高反应速率大，乙酸乙酯产率高；‎80 ℃‎时反应已达平衡且正反应放热，故压强不变升高温度平衡逆向移动，乙酸乙酯产率下降　p1和‎80 ℃‎