2019年高三化学复习主观题一遍过专题14速率计算专练（含解析）

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1、专题14速率计算专练1．研究CO2与CH4反应使之转化为CO和H2，对减缓燃料危机，减少温室效应具有重要的意义。(1)在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol·L-1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH，测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。①在压强为P4、1100℃的条件下，该反应5min时达到平衡点X，则用CO表示该反应的速率为_________________mol·L-1·min-1。【答案】0.032【解析】(1)①由图1可知，压强为P4、1

2、100℃的条件下，该反应5min时达到平衡X点，是甲烷的转化率为80%，甲烷的浓度变化量为0.1mol/L×80%=0.08mol/L，故v(CH4)==0.016mol/(L•min)，根据速率之比等于化学计量数之比，所以v(CO)=2v(CH4)=2×0.16mol/(L•min)=0.032mol/(L•min)，故答案为：0.032。2．用Cl2生产含氯有机物时会产生HCl，利用如下反应可实现氯的循环利用。4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)+Q(Q>0)在2L密闭容器中进行该反应，在不同时间测得

3、实验数据如下表：物质物质的量(mol)时间HCl(g)O2(g)H2O(g)Cl2(g)0min41002min1.20.31.43min1.20.31.44min1.00.351.5(1)计算0~2min内Cl2的平均生成速率___________________。该反应合适的温度范围是380~440℃，选择该温度范围可能的原因是：①加快反应速率；②_______________________________。【答案】0.35mol/(L∙min)催化剂活性较高【解析】(1)据化学反应速率定义，0~2min内v(Cl2)=

4、v(H2O)==0.35mol/(L·min)。主要从反应速率和化学平衡角度选择反应的合适温度范围，化工生产中常用催化剂，必须考虑其活性温度。3．研究煤的合理利用及CO2的综合应用有着重要的意义。请回答以下问题:合成甲醇在恒温2L容积不变的密闭容器中，充入lmolC02和3molH2，发生反应：C02（g）+3H2（g）CH30H（g）+H20（g），测得不同时刻反应前后容器内压强变化（p后/p前）如下表：时间/h123456p后/p前0.900.850.820.810.800.80（1）反应前1小时内的平均反应速率V（H2）

5、为_________mol/（L·h），该温度下C02的平衡转化率为_________。【答案】0.340%【解析】（1）化学反应：2CO2（g）+6H2（g）C2H4（g）+4H2O（g）n（开始）/mol13001h/molx3xxx△n/moly3yyy在1h时气体的总物质的量n=1-x+3-3x+x+x=(4-2x)mol，开始时总物质的量为4mol，根据P后/P前=(4-2x)/4=0.90，解得x=0.2mol，所以H2改变的物质的量为3×0.2mol=0.6mol，V（H2）=△c/△t=0.6mol/2L/1h

6、=0.3mol/（L·h），在平衡时气体的总物质的量n=1-y+3-3y+y+y=(4-2y)mol，开始时总物质的量为4mol，根据P后/P前=(4-2y)/4=0.80，解得y=0.4mol，所以CO的平衡转化率为0.4mol/1mol×100%=40%，故答案为：0.3，40%。4．大气污染越来越成为人们关注的问题，烟气中的NOx必须脱除(即脱硝)之后才能排放。(1)汽车排气管上的催化转化器，发生上述的CO将NO2还原为单质反应。在一定温度下，将一定量的CO和NO2充入2L固定容积的容器中，回答以下问题：①能说明该反应达

7、到平衡状态的是_____________(填字母标号)。A.2v正(NO2)=v逆(N2)B．混合气体的平均相对分子质量保持不变C.气体总压强不再变化D．ΔH保持不变E．混合气体的密度不再变化②从反应开始到5min，生成了0.08molN2，则5min内v(CO)=___mol⋅L−1⋅min−1。【答案】BC0.032【解析】(3)①A.反应2NO2(g)+4CO(g)⇌N2(g)+4CO2(g)中，若2v正(NO2)=v逆(N2)，说明正反应速率和逆反应速率不相等，不能说明反应达到平衡状态，故A错误；B.混合气体的质量和始

8、终不变，气体的总物质的量不确定，则混合气体的相对分子质量为变量，当容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变时，说明反应达到平衡状态，所以B选项是正确的；C.在恒温、恒容条件下，反应2NO2(g)+4CO(g)⇌N2(g)+4CO2(g)进行过程中气体总物质的量不断变化，压强也