反应速率和平衡常数综合能力提升精选高考题6一、（15分）光气（COCl2）在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO与Cl2
在活性碳催化下合成。（1）实验室中常用来制备氯气的化学方程式为_________；答案：MnO2+4HCl(浓)=== MnCl2
+Cl2↑+2H2O（2）工业上利用天然气（主要成分为CH4）与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2、和CO的燃烧热（△H
）分别为-890.3kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1和-283.0 kJ·mol-1，则生成1 m3（标准状况）C
O所需热量为___________；答案：5.52×103kJ（3）实验室中可用氯仿（CHCl3）与双氧水直接反应制备光气，其反应
的化学方程式为___________；答案：CHCl3+H2O2=HCl+H2O+COCl2（4）COCl2的分解反应为COCl2
(g)= Cl2(g)+ CO(g) △H=+108 kJ·mol-1。反应体系平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图
所示（第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出）：1．计算反应在地8min时的平衡常数K=________；答案：0
.234mol·L-12．比较第2min反应温度T(2)与第8min反应温度T(8)的高低：T(2)___ T(8)（填“＜”、“
＞”或“=” ）；答案：＜3．若12min时反应与温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2)=__mol·L-1答案：0.
031 4．比较产物CO在2-3min、5-6min和12-13min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2-3)、v(5-6)
、v(12-13)表示]的大小________；答案： v(5-6)＞v(2-3)=v(12-13)5．比较反应物COCl2在5-
6min和15-16min时平均反应速率的大小：v(5-6)___ v(15-16)（填“＜”、“＞”或“=”），原因是_____
__答案：＞；在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大二、用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅
度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下： 3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g) Si3N4(
s)+12HCl(g)+Q(Q>0) 完成下列填空：31．在一定温度下进行上述反应，若反应容器的容积为2 L，3 min后达到平衡
，测得固体的质量增加了2.80 g，则H2的平均反应速率___ mol／(L·min)；该反应的平衡常数表达式K=_____32．
上述反应达到平衡后，下列说法正确的是_。 a．其他条件不变，压强增大，平衡常数K减小 b．其他条件不变，温度升高，平衡常数K减小
c．其他条件不变，增大Si3N4物质的量平衡向左移动 d．其他条件不变，增大HCl物质的量平衡向左移动33．一定条件下，在密闭恒容
的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是__。 a．3v逆(N2)=v正(H2) b．v正(HCl)=4v正(SiCl4
) c．混合气体密度保持不变 d．c(N2)：c(H2)：c(HCl)=1：3：6 34．若平衡时H2和HCl的物质的量之比为，
保持其它条件不变，降低温度后达到新的平衡时，H2和HCl的物质的量之比___（填“>”、“=”或“<”)。【答案】二、三、（14分
）金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯泡的灯丝。高温下，在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨，其总反应为：W
O3 (s) + 3H2 (g) W (s) + 3H2O (g) 请回答下列问题：⑴ 上述反应的化学平衡常数表达式为_____
______________________。⑵ 某温度下反应达平衡时，H2与水蒸气的体积比为2:3，则H2的平衡转化率为____
_________________；随温度的升高，H2与水蒸气的体积比减小，则该反应为反应（填“吸热”或“放热”）。⑶ 上述总反应
过程大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下表所示：温度25℃ ~ 550℃ ~ 600℃ ~ 700℃主要成份WO
3 W2O5 WO2 W第一阶段反应的化学方程式为___________________________；580℃时，固体物质的主
要成分为________；假设WO3完全转化为W，则三个阶段消耗H2物质的量之比为________________________
____________。⑷ 已知：温度过高时，WO2 (s)转变为WO2 (g)；WO2 (s) + 2H2 (g) W (s
) + 2H2O (g)；ΔH ＝ +66.0 kJ·mol－1 WO2 (g) + 2H2 W (s) + 2H2O (g)；
ΔH ＝ －137.9 kJ·mol－1 则WO2 (s) WO2 (g) 的ΔH ＝ ____________________
__。⑸ 钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发，使灯丝变细，加入I2可延长灯管的使用寿命，其工作原理为：W (s) +2I2 (g)
WI4 (g)。下列说法正确的有________________。a．灯管内的I2可循环使用b．WI4在灯丝上分解，产生的W又
沉积在灯丝上c．WI4在灯管壁上分解，使灯管的寿命延长 d．温度升高时，WI4的分解速率加快，W和I2的化合速率减慢【答案】三、（
14分）⑴ K ＝ ⑵ 60％ 吸热⑶ 2WO3 + H2 W2O5 + H2O W2O5、WO2 1:1:4⑷ +203
.9 kJ·mol－1 ⑸ a、b 四、[15分]甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧
气和水蒸气，发生的主要化学反应有：反应过程化学方程式焓变△H(kJ/mol)活化能Ea(kJ/mol)甲烷氧化CH4(g)＋2O2
(g)＝CO2(g)＋2H2O(g)－802.6125.6CH4(g)＋O2(g)＝CO2(g)＋2H2(g)－322.0172.
5蒸汽重整CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)206.2240.1CH4(g)＋2H2O(g)＝CO2(g)＋4H
2(g)165.0243.9回答下列问题：（1）反应CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g)的△H= kJ/mol。（2
）在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率 甲烷氧化的反应速率（填大于、小于或等于）。（3）对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(PB
)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数（记作KP），则反应CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)的KP＝ ；随着温
度的升高，该平衡常数 （填“增大”、“减小”或“不变”）。（4）从能量角度分析，甲烷自热重整方法的先进之处在于 。（5）在某一给定
进料比的情况下，温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图：温度 / ℃400 500 600 700 800 900 100
0 1100 1200706050403020H2物质的量分数 / %CO物质的量分数 / %2520151050400 500
600 700 800 900 1000 1100 1200温度 / ℃－■－ 0.1 Mpa－●－ 0.9 Mpa－▲－ 1.5
Mpa－■－ 0.1 Mpa－●－ 0.9 Mpa－▲－ 1.5 Mpa①若要达到H2物质的量分数>65%、CO的物质的量分数<
10%，以下条件中最合适的是 。A．600℃，0.9MpaB．700℃，0.9MPaC．800℃，1.5MpaD．1000℃，1.
5MPa②画出600℃，0.1Mpa条件下，系统中H2物质的量分数随反应时间（从常温进料开始计时）的变化趋势示意图：时间H2物质的
量分数 / %1009080706050403020100（6）如果进料中氧气量过大，最终导致H2物质的量分数降低，原因是 。【答
案】四、五、（14分）尿素是首个由无机物人工合成的有机物。（1）工业上尿素和，在一定条件下合成，其反应方程式为 。（2）当氨碳比的
转化率随时间的变化关系如题29图1所示.①A点的逆反应速率 点的正反应速率为（填“大于”、“小于”或“等于”）②的平衡转化率为 。（3）人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图29图2.①电源的负极为 （填“A”或“B”）.②阳极室中发生的反应以此为 、 。③点解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将 ；若两极共收集到气体13.44L（标准状况），则除去的尿素为 g（忽略气体的溶解）.【答案】五、 |
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