（全國通用版）2022高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 優(yōu)編增分練：高考必考重要填空逐空特訓(xùn) 題型一 化學(xué)反應(yīng)速率、平衡圖像、圖表簡答、計算特訓(xùn)1.氮氧化物是大氣主要污染物，可采用強氧化劑氧化脫除。已知反應(yīng)NOS2O2OHNO2SOH2O。不同溫度下，達到平衡時NO的脫除率與過硫酸鈉(Na2S2O8)初始濃度的關(guān)系如下圖所示。(1)比較a、b點的反應(yīng)速率：va逆_vb正(填“>”“<”或“”)(2)隨著溫度的升高，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K_(填“增大”“不變”或“減小”)。答案(1)<(2)增大解析(1)b點的初始濃度和溫度均大于a點，濃度越大、溫度越高反應(yīng)速率越快，即va逆<vb正。(2)根據(jù)圖像，相同初始濃度下，溫度越高，NO的脫除率越高，即升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向進行，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響，即升高溫度，化學(xué)平衡常數(shù)增大。2.N2O在金粉表面發(fā)生熱分解：2N2O(g)=2N2(g)O2(g)H?；卮鹣铝袉栴}：某溫度下，測得c(N2O)隨時間t變化關(guān)系如圖所示。已知瞬時反應(yīng)速率v與c(N2O)的關(guān)系為vkcn(N2O)(k是反應(yīng)速率常數(shù))，則k_，n_。答案0.001 0 mol·L1·min10解析根據(jù)圖像可知，相隔相同時間段，化學(xué)反應(yīng)速率相等，取時間分別為20、40，即有k×0.08nk×0.06n，解得n0,020 min時，N2O表示的化學(xué)反應(yīng)速率是(0.100.08)/20 mol·L1·min10.001 0 mol·L1·min1，代入上述公式，得出k0.001 0 mol·L1·min1。3.碳酸鈉作固硫劑并用氫還原輝鉬礦的原理為MoS2(s)4H2(g)2Na2CO3(s)Mo(s)2CO(g)4H2O(g)2Na2S(s)H。實驗測得平衡時的有關(guān)變化曲線如圖所示。圖1溫度與平衡時氣體成分的關(guān)系圖2正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)與溫度(T)的關(guān)系(1)圖1中A點對應(yīng)的平衡常數(shù)Kp_(已知A點壓強為0.1 MPa，用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。(2)綜合上述分析得到：圖2中，其中表示逆反應(yīng)的平衡常數(shù)(K逆)的曲線是_(填“A”或“B”)，T1對應(yīng)的平衡常數(shù)為_。答案(1)4×104(2)B1.0解析(1)圖1中A點氫氣和水蒸氣的體積分數(shù)相等，均是40%，所以CO的體積分數(shù)是20%，這說明氫氣、一氧化碳、水蒸氣的物質(zhì)的量之比是212，所以對應(yīng)的平衡常數(shù)Kp4×104。(2)升高溫度氫氣的體積分數(shù)減小，說明平衡向正反應(yīng)方向進行，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以升高溫度正反應(yīng)的平衡常數(shù)增大，則逆反應(yīng)的平衡常數(shù)減小，因此表示逆反應(yīng)的平衡常數(shù)(K逆)的曲線是B；T1時正逆反應(yīng)速率的平衡常數(shù)相等，因此對應(yīng)的平衡常數(shù)為1.0。4.某科研小組研究臭氧氧化堿吸收法同時脫除SO2和NO工藝，氧化過程反應(yīng)原理及反應(yīng)熱、活化能數(shù)據(jù)如下：反應(yīng)：NO(g)O3(g)NO2(g)O2(g)H1200.9 kJ·mol1 Ea13.2 kJ·mol1反應(yīng)：SO2(g)O3(g)SO3(g)O2(g)H2241.6 kJ·mol1Ea258 kJ·mol1已知該體系中臭氧發(fā)生分解反應(yīng)：2O3(g)3O2(g)。請回答：其他條件不變，每次向容積為2 L的反應(yīng)器中充入含2.0 mol NO、2.0 mol SO2的模擬煙氣和4.0 mol O3，改變溫度，反應(yīng)相同時間t后體系中NO和SO2的轉(zhuǎn)化率如圖所示：(1)由圖像可知相同溫度下NO的轉(zhuǎn)化率遠高于SO2，結(jié)合題中數(shù)據(jù)分析其可能原因：_。(2)下列說法正確的是_(填字母)。A.Q點一定為平衡狀態(tài)點B.溫度高于200 后，NO和SO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高顯著下降，最后幾乎為零C.其他條件不變，若擴大反應(yīng)器的容積可提高NO和SO2的轉(zhuǎn)化率D.臭氧氧化過程不能有效地脫除SO2，但后續(xù)步驟堿吸收可以有效脫硫(3)假設(shè)100 時P、Q均為平衡點，此時反應(yīng)時間為5 min，發(fā)生分解反應(yīng)的臭氧占充入臭氧總量的10%，則體系中剩余O3的物質(zhì)的量是_mol；SO2的平均反應(yīng)速率為_；反應(yīng)在此時的平衡常數(shù)為_。答案(1)反應(yīng)的活化能小于反應(yīng)，相同條件下更易發(fā)生反應(yīng)(2)BD(3)1.40.06 mol·L1·min18解析(1)反應(yīng)的活化能小于反應(yīng)，相同條件下更易發(fā)生反應(yīng)，因此相同溫度下NO的轉(zhuǎn)化率遠高于SO2。(2)A項，隨著反應(yīng)的進行，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率逐漸增大，因此Q點不一定為平衡狀態(tài)點，可能是建立平衡過程中的一個點，錯誤；B項，根據(jù)圖像，溫度高于200 后，NO和SO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高顯著下降，最后幾乎為零，正確；C項，根據(jù)2O3(g)3O2(g)可知其他條件不變，若擴大反應(yīng)器的容積，壓強減小，平衡正向移動，使得臭氧的濃度減小，氧氣濃度增大，反應(yīng)和反應(yīng)的平衡逆向移動，NO和SO2的轉(zhuǎn)化率減小，錯誤；D項，根據(jù)圖像，臭氧氧化過程中二氧化硫的轉(zhuǎn)化率較低，不能有效地脫除SO2，二氧化硫是酸性氧化物，能夠被堿吸收，正確。(3)假設(shè)100 時P、Q均為平衡點，此時反應(yīng)時間為5 min，發(fā)生分解反應(yīng)的臭氧占充入臭氧總量的10%，發(fā)生分解反應(yīng)的臭氧為4.0 mol×10%0.4 mol，根據(jù)反應(yīng)：NO(g)O3(g)NO2(g)O2(g)，平衡時NO的轉(zhuǎn)化率為80%，反應(yīng)的臭氧為2.0 mol×80%1.6 mol；反應(yīng)：SO2(g)O3(g)SO3(g)O2(g)，平衡時二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為30%，反應(yīng)的臭氧為2.0 mol×30%0.6 mol；最終剩余臭氧4.0 mol0.4 mol1.6 mol0.6 mol1.4 mol；5 min內(nèi)SO2的平均反應(yīng)速率0.06 mol·L1·min1；平衡時NO、O3、NO2、O2的物質(zhì)的量分別為0.4 mol、1.4 mol、1.6mol、2.8 mol，反應(yīng)在此時的平衡常數(shù)8。5.在汽車排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)換器。NO和CO氣體均為汽車尾氣的成分，這兩種氣體在催化轉(zhuǎn)換器中發(fā)生反應(yīng)：2CO(g)2NO(g)N2(g)2CO2(g)H746.5 kJ·mol1(1)一個興趣小組對某汽車冷啟動時的尾氣催化處理過程中CO、NO百分含量隨時間變化如圖1所示，前010 s階段，CO、NO百分含量沒明顯變化的原因是_。同時該小組在固定容積為2 L的密閉容器中通入NO和CO各2 mol進行反應(yīng)，n(CO2)隨溫度(T)、壓強(p)和時間(t)的變化曲線如圖2所示，圖中的曲線、對應(yīng)反應(yīng)從開始到平衡時用CO2表示的平均反應(yīng)速率分別為v()、v()、v()，則三者大小關(guān)系為_。圖1圖2(2)活性炭也可用于處理汽車尾氣中的NO。在1 L恒容密閉容器中加入0.100 0 mol NO和2.030 mol固體活性炭，生成A、B兩種氣體，在不同溫度下測得平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量以及容器內(nèi)壓強如下表：活性炭/molNO/molA/molB/molp/MPa200 2.0000.040 00.030 00.030 03.93X2.0050.050 00.025 00.025 04.56根據(jù)上表數(shù)據(jù)，寫出容器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_，并判斷X_200 (填“”“或“”)，計算反應(yīng)體系在200 時的平衡常數(shù)Kp_(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓總壓×體積分數(shù))。答案(1)尚未達到催化劑工作溫度(或尚未達到反應(yīng)的溫度)v()>v()>v()(2)C2NON2CO20.562 5解析(1)從圖1看出CO、NO百分含量沒明顯變化的原因是尚未達到催化劑工作溫度(或尚未達到反應(yīng)的溫度)。根據(jù)圖像可以知道反應(yīng)速率是v()v()v()。(2)由題設(shè)信息及表中數(shù)據(jù)可知C、NO、A、B反應(yīng)的化學(xué)計量比為0.030.060.030.031211，且C被氧化，結(jié)合原子守恒可推出生成物為N2和CO2，則反應(yīng)方程式為C2NON2CO2；反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，溫度升高壓強增大；Kp0.562 5。6.將一定量的CO2(g)和CH4(g)通入一恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)CH4(g)2CO(g)2H2(g)H248 kJ·mol1(1)其他條件相同，在不同催化劑(、)作用下，反應(yīng)經(jīng)過相同時間時，體系中CO含量隨反應(yīng)溫度的變化如圖1所示。在a點與c點對應(yīng)的反應(yīng)條件下，反應(yīng)繼續(xù)進行一段時間后達到平衡，平衡常數(shù)K(a點)_K(c點 )(填“>”“<”或“”)。b點CO含量低于c點的原因是_。(2)為了探究反應(yīng)：CO2(g)CH4(g)2CO(g)2H2(g)的反應(yīng)速率與濃度的關(guān)系，起始時向恒容密閉容器中通入CO2與CH4，使其物質(zhì)的量濃度均為1.0 mol·L1，平衡時，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)繪制出兩條反應(yīng)速率與濃度關(guān)系曲線(如圖2)：v正c(CH4)和v逆c(CO)。則與曲線v正c(CH4)相對應(yīng)的是圖中曲線_(填“甲”或“乙”)；該反應(yīng)達到平衡后，某一時刻降低溫度，反應(yīng)重新達到平衡，則此時曲線甲對應(yīng)的平衡點可能為_(填字母)。答案(1)c點溫度高于b點，反應(yīng)速率快，相同時間內(nèi)生成的CO多(2)乙E解析(1)因為CO2(g)CH4(g)2CO(g)2H2(g)的H248 kJ·mol1。平衡常數(shù)只受溫度影響，與其他因素?zé)o關(guān)，而a點與c點對應(yīng)的反應(yīng)溫度相同，只是選用的催化劑不同，催化劑只改變反應(yīng)速率，不影響平衡移動，所以當反應(yīng)達到平衡，K(a 點)K(c點 )。因為c點溫度高于b點，反應(yīng)速率快，相同時間內(nèi)生成的CO多，所以b點CO含量低于c點。(2) CO2(g)CH4(g)2CO(g)2H2(g)起始量(mol·L1) 1.0 1.0 0 0隨著反應(yīng)進行，CO2(g)和CH4(g)的濃度都減小，所以乙圖是v正c(CH4)相對應(yīng)的曲線。因為CO2(g)CH4(g)2CO(g)2H2(g)的H248 kJ·mol1，反應(yīng)達到平衡后，某一時刻降低溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，CO(g)和 H2(g)減小，CO2(g)和CH4(g)增大，可能達到E點。7.已知：A.2NH3(g)CO2(g)NH2COONH4(l)H123 kJ·mol1B.NH2COONH4(l)(NH2)2CO(g)H2O(g)H50 kJ·mol1(1)在工業(yè)生產(chǎn)中，尿素是由以上A、B兩步合成的，則工業(yè)上由氨氣與二氧化碳合成尿素的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為_。(2)尿素合成過程中通過控制溫度、NH3和CO2的物質(zhì)的量比(氨碳比a)等因素來提高CO2的轉(zhuǎn)化率。如圖是在其他因素一定，不同氨碳比條件下CO2平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系圖。由圖可知當溫度一定時，a值越大，CO2轉(zhuǎn)化率越大，其原因是_；當a一定時，CO2平衡轉(zhuǎn)化率呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，其原因為_。答案(1)2NH3(g)CO2(g)(NH2)2CO(g)H2O(g)H73 kJ·mol1(2)a值越大，NH3占反應(yīng)物比例高，平衡向正向移動提高了CO2轉(zhuǎn)化率前半段B反應(yīng)為主導(dǎo)因素，溫度升高，促進B反應(yīng)向正向移動，后半段A反應(yīng)為主導(dǎo)因素，A反應(yīng)向逆向移動8.向體積為2 L的恒容密閉容器中充入1 mol SO2、4 mol CO和催化劑，發(fā)生反應(yīng)SO2(g)2CO(g)2CO2(g)S(g)H，測得溫度對SO2的轉(zhuǎn)化率及催化劑效率的影響如圖所示：(1)該反應(yīng)的H_0(填“>”或“<”，下同 )；圖 中M、N兩點的平衡常數(shù)：KM_KN。(2)M點時的化學(xué)平衡常數(shù)K_。答案(1)<>(2)0.11(或)解析(1)根據(jù)題圖可知，升高溫度二氧化硫的轉(zhuǎn)化率降低，則升高溫度平衡逆向移動，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故H<0；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，故圖中M、N兩點的平衡常數(shù)：KM>KN。(2)M點時二氧化硫的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則：SO2(g)2CO(g)2CO2(g)S(g)開始時的濃度(mol·L1) 0.5 2 0 0改變的濃度(mol·L1) 0.25 0.5 0.5 0.25平衡時的濃度(mol·L1) 0.25 1.5 0.5 0.25化學(xué)平衡常數(shù)K(或0.11)。