化学反应速率和化学平衡知识点题库

CO还原脱硝技术可有效降低烟气中的NOx的排放量。回答下列问题：

（1） I．CO还原NO的脱硝反应： $\text{[math]}$
已知： $\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

脱硝反应△H=，该反应向正反应方向自发进行的倾向很大，其原因是，有利于提高NO平衡转化率的条件是（写出两条）。
（2）以Mn₃O₄为脱硝反应的催化剂，研究者提出如下反应历程，将历程补充完整。
第一步：；

第二步：3MnO₂＋2CO＝Mn₃O₄＋2CO₂
（3）在恒温恒容的密闭容器中，充入等物质的量的CO和NO混合气体，加入Mn₃O₄发生脱硝反应，t0时达到平衡，测得反应过程中CO₂的体积分数与时间的关系如右图所示。
①比较大小：a处V_正b处V_逆（填“＞”、“＜”或“=”）

②NO的平衡转化率为。
（4） II．T℃时，在刚性反应器中发生如下反应： $\text{[math]}$ ，化学反应速率 $\text{[math]}$ k为化学反应速率常数。研究表明，该温度下反应物的分压与化学反应速率的关系如下表所示：

若反应初始时P(CO)=P(NO₂)=akPa，反应t min时达到平衡，测得体系中P(NO)=bkPa，则此时v= $\text{[math]}$ （用含有a和b的代数式表示，下同），该反应的化学平衡常数Kp=（Kp是以分压表示的平衡常数）。

在密闭容器中充入N₂和H₂ ，一定条件下发生反应N₂+3H₂ $\text{[math]}$ 2NH₃ ，其反应速率与时间的关系如图所示。下列说法错误的是（）

A . t₁时，v(正反应)＞v(逆反应) B . t₂时，v(正反应) = v(逆反应) C . 图中虚线表示的转化是N₂+3H₂→2NH₃ D . 采取高温、高压和加催化剂，均有利于加快反应速率

把影响了化学反应的速率的因素的字母代号填写在空格中：

A．催化剂 B．温度 C．光照 D．固体表面积

（1）夏天的食品容易霉变，冬天就不容易发生该现象；
（2）熔化的氯酸钾放出气泡很慢，撒入少量二氧化锰很快产生气体；
（3）工业上常将固体燃料粉碎，以提高燃烧效率；
（4）集气瓶中H₂和Cl₂的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸。

少量铁粉与10mL 0.1mol·L^－1的稀盐酸反应速率太慢。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 CH₃COONa固体 ⑤加NaCl溶液 ⑥滴入几滴CuSO₄溶液

⑦升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑧改用10mL 1mol·L^－1盐酸

A . ①⑥⑦ B . ③⑤⑧ C . ③⑦⑧ D . ⑤⑦⑧

现进行如下实验：在A瓶中放入10g黄豆粒大小的碳酸钙，在B瓶中放入5g粉末状碳酸钙，分别加入足量的盐酸，下图横轴代表时间，纵轴代表瓶中碳酸钙减小的质量，其中能符合题意表示实验结果的图是（）

A .

B .

C .

D .

乙醇俗称酒精，在生活中使用广泛。

资料1：乙醇分子有两个末端，一端是憎水（易溶于油）的—C₂H₅；一端是亲水（易溶于水）的—OH。

资料2：破坏蛋白质分子中形成蜷曲和螺旋的各种力，使长链舒展、松弛，可导致蛋白质变性。

资料3：水分子可以松弛蛋白质外部亲水基团之间的吸引力，而-OH不能；—C₂H₅可以破坏蛋白质内部憎水基团之间的吸引力。

（1）乙醇的结构及性质
①1mol乙醇分子中的极性共价键有mol。

②从结构角度解释乙醇的沸点比乙烷高的原因。
（2）乙醇的用途
①医用酒精（75%）制备过程与制酒的过程类似，不能饮用，但可接触人体医用。

结合题中资料，下列说法正确的是（填字母）。

a．糖化、发酵的过程均含有化学变化

b．获得医用酒精常采用的分离提纯方法是蒸馏

c．浓度99%的酒精消毒杀菌效果一定大于75%的酒精

②乙醇是一种很好的溶剂，在油脂的皂化反应中，加入乙醇可加快反应速率，其原因是。
（3）乙醇的工业制取
乙醇的工业制取方法很多，由碳的氧化物直接合成乙醇燃料已进入大规模生产。下图是由二氧化碳合成乙

醇的工艺流程。

该流程中能循环使用的物质是。

资源化利用 $\text{[math]}$ ，不仅可以减少温室气体的排放，还可以获得燃料或重要的化工产品。

（1） $\text{[math]}$ 的捕集：
① $\text{[math]}$ 属于分子(填“极性”或“非极性”)，其晶体(干冰)属于晶体。

②用饱和 $\text{[math]}$ 溶液做吸收剂可“捕集” $\text{[math]}$ 。若所得溶液 $\text{[math]}$ ，溶液中 $\text{[math]}$ ；(室温下， $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ )若吸收剂失效，可利用 $\text{[math]}$ 溶液使其再生，写出该反应的离子方程式。

③聚合离子液体是目前广泛研究的 $\text{[math]}$ 吸附剂。结合下图分析聚合离子液体吸附 $\text{[math]}$ 的有利条件是。
（2）生产尿素：工业上以 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为原料生产尿素 $\text{[math]}$ ，该反应分为二步进行：
第一步： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

第二步： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

写出上述合成尿素的热化学方程式。
（3）合成乙酸：中国科学家首次以 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 为原料高效合成乙酸，其反应路径如图所示：

①原料中的 $\text{[math]}$ 可通过电解法由 $\text{[math]}$ 制取，用稀硫酸作电解质溶液，写出生成 $\text{[math]}$ 的电极反应式：。

②根据图示，写出总反应的化学方程式：。

反应：2NO(g) + O₂(g) $\text{[math]}$ 2NO₂(g) △H<0达平衡后，若分别采取下列措施；①增大压强 ② 减小NO₂的浓度 ③增大O₂浓度、④升高温度 ⑤加入催化剂，能使平衡向正向移动的是（）

A . ①②③ B . ②③④ C . ③④⑤ D . ①②⑤

NO_x、SO₂的处理对环境保护有着重要意义。

（1）利用反应2NO(g)+2CO(g)=N₂(g)+2CO₂(g)，可实现汽车尾气的无害化处理。一定条件下进行该反应，测得CO的平衡转化率与温度、起始投料比m[m= $\text{[math]}$ ]的关系如图1所示。

①该反应的ΔH0(填“>”、“<”或“=”)。

②投料比m₁、m₂、m₃中，最大的是。

③随着温度的升高，不同投料比下CO平衡转化率趋于相近的原因是。
（2）工业生产排放的烟气中同时存在SO₂、NO_x和CO，利用它们的相互作用可将SO₂、NO_x还原成无害物质，主要反应有：
2CO(g)+2NO(g)=2CO₂(g)+N₂(g)ΔH=akJ·mol^-1

4CO(g)+2NO₂(g)=4CO₂(g)+N₂(g)ΔH=bkJ·mol^-1

4CO(g)+2SO₂(g)=4CO₂(g)+S₂(g)ΔH=ckJ·mol^-1

则2NO₂₍g)+S₂(g)=N₂(g)+2SO₂(g)的ΔH=kJ·mol^-1。
（3） NH₃催化还原氮氧化物是目前应用最广泛的烟气脱硝技术。用活化后的V₂O₅作催化剂，NH₃将NO还原成N₂的一种反应历程如图2所示，则总反应方程式为。
（4）用间接电化学法去除烟气中NO的原理如图3所示。Pt阴极的电极反应式为。

在2L恒容密闭容器中，发生反应：N₂+3H₂ $\text{[math]}$ 2NH₃ ， 5min内N₂的物质的量减少了2mol，则用N₂表示的反应速率为（）

A . v(N₂)=0.2mol·L^-1·min^-1 B . v(N₂)=0.4mol·L^-1·min^-1 C . v(N₂)=0.2mol·L^-1·s^-1 D . v(N₂)=0.4mol·L^-1·s^-1

科学家1956年发现N₃。相隔46年，又于2002年发现N₄_。回答下列问题。

（1）氮原子最外层运动状态不同的电子有种，N₂的电子式：。已知N₄分子中所有原子均满足最外层8电子稳定结构，写出N₄的结构式。
已知： 2NO(g)+2CO(g) $\text{[math]}$ N₂(g)+2CO₂(g) +746.5 kJ
（2）恒温、恒容条件下，将2.0mol NO和1.0mol CO充入一个容积为2L的密闭容器中进行上述反应，反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示。

0～9min内N₂的平均反应速率v(N₂)=mol/(L·min)；第12min时CO₂的浓度为 mol/L；第12min时改变的反应条件可能为(填字母代号)；

a.升高温度 b.加入NO c.加催化剂 d.减小压强 e.降低温度
（3）如图是该平衡混合气中N₂的体积分数随温度或压强变化的曲线。(图中L(L₁、L₂)、X可能是温度或压强。)可以确定X代表的是(填“温度”或“压强”)，L₁与L₂的大小关系是L₁ L₂(选填“<”、“>”或“=”)，你的理由是。
（4）尿素溶液也可用于处理汽车尾气，所得产物都是无污染的气态物质，化学方程式如下：2CO(NH₂)₂+4NO+O₂→2CO₂+4N₂+4H₂O(反应条件省略)。经测定，每吸收30gNO能排放热量321.7kJ，则该反应的热化学方程式为。

反应 $\text{[math]}$ 在不同温度 $\text{[math]}$ 时的平衡常数 $\text{[math]}$ 如下：

$\text{[math]}$	700	800	830	1000	1200
$\text{[math]}$	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

密闭容器中，某温度(T)、某时刻(t)时，反应混合物中M、N、P，Q的浓度分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。

下列说法正确的是（）

A . 该反应 $\text{[math]}$ B . 若 $\text{[math]}$ ，则t时刻反应向正反应方向进行 C . 若t时刻反应达到化学平衡，则 $\text{[math]}$ D . 当 $\text{[math]}$ 达到化学平衡时， $\text{[math]}$

二甲醚可用于护发、护肤药品和涂料中作各类气雾推进剂。在制药、染料、农药等工业中有许多独特的用途。

（1）已知：CO(g)、H₂(g)、CH₃OCH₃(g)的燃烧热ΔH分别为-283kJ·mol^-1、-285.8kJ·mol^-1、-1460kJ·mol^-1 ， H₂O(g)=H₂O(l) ΔH₁=-44 kJ·mol^-1。则2CO(g)+4H₂(g)⇌CH₃OCH₃(g)+H₂O(g) ΔH₂=，该反应能否自发进行与有关。

（2） T₁ ℃时，在恒容密闭容器中通入CH₃OCH₃ ，发生反应CH₃OCH₃(g)⇌CO(g)+H₂(g) +CH₄(g) ，测得容器内初始压强为50kPa，反应过程中反应时间t与气体总压p_总的关系如下表所示。

反应时间t/s	0	100	350	850	2000	2500
气体总压p_总/kPa	50.0	55.0	65.0	83.2	125.0	125.0

①该温度下，反应达到平衡时，CH₃OCH₃的分解率为；t=350s时，混合气体的平均摩尔质量为(保留三位有效数字)g·mol^-1。

②若反应达到平衡后，升高温度，CH₃OCH₃的浓度增大，则正反应为(填“放热”或“吸热”)反应。

③该温度下，要缩短反应达到平衡所需的时间，可采取的措施是。

（3）在T₂℃、p₀kPa(恒温、恒压)下，将等物质的量的CO与H₂通入容积为VL的容器内，发生反应：2CO(g)+4H₂(g)⇌CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)。反应达到平衡时，测得容器容积为0.6VL，用气体分压[气体分压(p)=气体总压(p_总)×体积分数]代替平衡浓度表示的平衡常数K_p=(kPa)^-4。反应速率v=v_正-v_逆=k_正p²(CO)·p⁴(H₂)-k_逆p(CH₃OCH₃)p(H₂O)，k_正、k_逆分别为正、逆反应速率常数，p为气体的分压。该温度下，当容器体积为0.8VL时， $\text{[math]}$ =。

乙苯脱氢法是生产苯乙烯的主要方法，目前世界上大约90%的苯乙烯采用该法生产，它以乙苯为原料，在催化剂作用下脱氢生成苯乙烯和氢气，反应的方程式如下：

回答下列问题：

（1）向甲、乙两个容积均为2L的容器中分别通入2mol乙苯，分别在T₁、T₂温度下进行上述反应，经过一段时间后达到平衡，反应过程中n(H₂)随时间t变化情况如下表：

t/s	3	6	12	24	36
T₁n_甲(H₂)/mol	0.36	0.60	0.80	0.80	0.80
T₁n_乙(H₂)/mol	0.30	0.50	0.64	0.72	0.72

①0~3s内，T₂温度下v(乙苯)=；T₁T₂(填>、<或=)。

②下列能说明该反应达到平衡状态的是。

A．v(苯)=v(H₂)

B．c(苯乙烯)：c(H₂)保持不变

C．气体的平均摩尔质量保持不变

D．体系的压强保持不变

（2）某同学查阅相关资料得知，该反应的平衡常数K与温度T存在如下关系式：1gK=- $\text{[math]}$ +2.86，根据(1)中实验结果推断该式是否正确，并说明理由。
（3）该反应是气体分子数增多的反应，降低压强对生产苯乙烯有利，但工业生产中减压操作也有不利之处，写出两点。
（4）工业上为避免减压操作，采用的是恒定压强下通入水蒸气的方法，下图反映了维持总压分别为112kPa和224kPa时乙苯脱氢反应的转化率和水蒸气/乙苯用量比的关系。

其中曲线1代表的压强是，A点对应的平衡常数Kp=(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。

25℃时，用 NaOH 溶液滴定H₂A 溶液，溶液中 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 关系如图所示，下列说法正确的是（）

A . H₂A 为弱酸，其K_a1 约为 10⁻⁴ B . 滴定过程中，当 pH=5 时，c(Na⁺)+ c(H⁺)=3c(A²⁻)+c(OH⁻) C . 已知 H₂CO₃ 的 K_a1=4.3×10^-7 ， K_a2=5.6×10^-11 ，则足量Na₂CO₃ 溶液中滴入少量H₂A溶液，发生的离子反应为：H₂A + 2 $\text{[math]}$ = 2 $\text{[math]}$ +A^2- D . 向H₂A 溶液中加入等体积等浓度的NaOH 溶液，完全反应后溶液显碱性

我国稀土资源丰富，稀土铈(Ce)元素主要存在于独居石中。Ce常见化合价为+3、+4。近年来发现用铈(Ce)的氧化物可以高效制备H₂ ，制备原理如图所示，下列说法正确的是（）

A . CeO_2-δ不能作为水分解的催化剂 B . 温度高于1050℃时，CeO₂比CeO_2-δ更稳定 C . 若δ=0.2，则CeO_2-δ中Ce³⁺：Ce⁴⁺=2：3 D . 通过CeO₂和CeO_2-δ相互转化，降低了反应的焓变，加快了反应速率

铬系和非铬系铜镍电镀污泥均含有Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)、Al(Ⅲ)的氢氧化物，前者还含有Cr(Ⅲ)的氢氧化物，一种综合回收铜、镍的新工艺流程如下：

已知：

Ⅰ、FePO₄、CrPO₄、AlPO₄、Ni₃(PO₄)₂的K_sp依次为1.3×10⁻²²、2.4×10⁻²³、5.8×10⁻¹⁹、5.0×10⁻³¹。

Ⅱ．Cr及其化合物的性质与铝类似。

回答下列问题：

（1） “电解Ⅰ”时，需严格控制电压，除了回收铜之外，第二个目的是，可通过一种试剂证明第二个目的是否达成，该试剂为(填化学式)。
（2） “除杂”时，若镍离子浓度为0.05mol·L⁻¹ ，则应调整溶液中PO $\text{[math]}$ 浓度范围为 mol·L⁻¹ (溶液中离子浓度≤10^-5mol·L⁻¹时，认为该离子沉淀完全； $\text{[math]}$ =3.2)。
（3） “转溶”时，氢氧化钠加入量不宜过多，其原因为(用离子方程式表示)。
（4） “浸出Ⅱ”时，采取了多次浸取的方式，其目的为。
（5） “萃取Ⅱ”时，发生的反应为Cu(NH₃) $\text{[math]}$ +2HR=CuR₂+2NH $\text{[math]}$ +2NH₃和Ni(NH₃) $\text{[math]}$ +2HR=NiR₂+2NH $\text{[math]}$ +4NH₃和，则“反萃取Ⅱ”时含铜微粒发生反应的离子方程式为。
（6） “电解Ⅱ”时，若维持电流强度为0.5A，电流效率为90%，电解8min，理论上可获得铜g．(已知：电流效率是指电解时电极上实际沉积与理论沉积物质的量之比，F=96500C·mol^-1)
（7）流程中除了有机相之外，可以循环利用的物质还有(填化学式)。

氮及其化合物在生产生活中有广泛应用。

（1）以 $\text{[math]}$ 为脱硝剂时，可将 $\text{[math]}$ 还原。
已知：

i. $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

ii. $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

则反应： $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
（2）将 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 放在一密闭容器中，一定条件下发生反应ii。
①充分反应后，测得反应热量变化(填“大于”、“小于”或“等于”) $\text{[math]}$ ，原因是。

②若加入催化剂，该反应的 $\text{[math]}$ (填“变大”、“不变”或“变小”)。

③该反应的 $\text{[math]}$ 0(填“大于”、“小于”或“等于”)。
（3） $\text{[math]}$ —空气燃料电池是一种高效低污染的新型电池，其结构如图所示。通入 $\text{[math]}$ 的一级为电池的(填“正极”或“负极”)。通入 $\text{[math]}$ 一极的电极反应式为。
（4）若用该燃料电池作电源，用惰性电极电解 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 溶液，相同条件下，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗的 $\text{[math]}$ 的物质的量为 $\text{[math]}$ 。