2020届高考化学第二轮复习非选择题规范练： 化学反应速率和平衡图像在生产生活中的应用(含解析)

2020届高考化学第二轮专题复习非选择题规范练 化学反应速率和平衡图像在生产生活中的应用 1、处理、回收CO是环境科学家研究的热点课题。 (1)CO用于处理大气污染物N2O所发生的反应为N2O(g)CO(g)CO2(g)＋N2(g) H。 几种物质的相对能量如下：

物质 N2O(g) CO(g) CO2(g) N2(g) 相对能量/(kJ·mol－1) 475.5 283 0 393.5 ①ΔH＝________ kJ·mol－1。改变下列“量”，一定会引起ΔH发生变化的是________(填代号)。

A．温度 B．反应物浓度 C．催化剂 D．系数

②有人提出上述反应可以用“Fe＋”作催化剂。其总反应分两步进行：

第一步：Fe＋＋N2O===FeO＋＋N2；

第二步： ______________(写化学方程式)。

第二步反应不影响总反应达到平衡所用时间，由此推知，第二步反应速率________第一步反应速率(填“大于”或“等于”)。

(2)在实验室，采用I2O5测定空气中CO的含量。在密闭容器中充入足量的I2O5粉末和一定量的CO，发生反应：I2O5(s)＋5CO(g)

5CO2(g)＋I2(s)。测得CO的转化率如图1所示。

①相对曲线a，曲线b仅改变一个条件，改变的条件可能是________。

②在此温度下，该可逆反应的平衡常数K＝________(用含x的代数式表示)。

图1 图2

(3)工业上，利用CO和H2合成CH3OH。在1 L恒容密闭容器中充入1 mol CO(g)和n mol H2，在250 ℃发生反应：CO(g)＋2H2(g)

CH3OH(g)，测得混合气体中CH3OH的体积分数与H2的物质的

量的关系如图2所示。在a、b、c、d点中，CO的平衡转化率最大的点是________。

(4)有人提出，利用2CO(g)===2C(s)＋O2(g)消除CO对环境的污染，你的评价是________(填“可行”或“不可行”)。

解析：(1)①ΔH＝生成物所具有的总能量－反应物所具有的总能量＝(393.5＋0－475.5－283) kJ·mol－1＝－365 kJ·mol－1；反应热只与具体反应的系数有关。与温度、压强、催化剂、转化率、反应物浓度等无关。②根据催化剂定义，第二步反应中，中间产物(FeO＋)氧化CO生成CO2本身被还原成Fe＋，第二步反应对总反应速率没有影响，说明第一步是慢反应，控制总反应速率。

(2)①曲线b和曲线a的平衡状态相同，曲线b反应速率较大，对于气体分子数相同的反应，加压可以增大浓度，正、逆反应速率同倍数增大；加入催化剂，正、逆反应速率同倍数增大，平衡不移动；

②设CO的起始浓度为c(对于等气体分子数反应，体积始终不

5

[CO]2

变)，平衡时，[CO]＝(1－x)c mol·L－1，[CO2]＝xc mol·L－1，K＝

[CO]5

＝

x5

1－x5

。

(3)图2中，b点代表平衡点，增大H2、CO的投料比，CO的平衡转化率增大。

(4)该反应是焓增、熵减反应，任何温度下不能自发进行，故不

可行。

答案：(1)①－365 D ②FeO＋＋CO===Fe＋＋CO2 大于

(2)①加入催化剂(或增大压强) ②

x5

1－x5

(3)d (4)不可行

2、血红蛋白(Hb)和肌红蛋白(Mb)分别存在于血液和肌肉中，都能与氧气结合，与氧气的结合度α(吸附O2的Hb或Mb的量占总Hb或Mb的量的比值)和氧气分压p(O2)密切相关。回答下列问题：

(1)人体中的血红蛋白(Hb)能吸附O2、H＋，相关反应的热化学方程式及平衡常数如下：

Ⅰ.Hb(aq)＋H＋(aq)Ⅱ.HbH＋(aq)＋O2(g)Ⅲ.Hb(aq)＋O2(g)

HbH＋(aq) ΔH1 K1 HbO2(aq)＋H＋(aq) ΔH2 K2 HbO2(aq) ΔH3 K3

ΔH3＝________(用ΔH1、ΔH2表示)，K3＝________(用K1、K2表示)。

(2)Hb与氧气的结合能力受到[H＋]的影响，相关反应如下：

HbO2(aq)＋H＋(aq)HbH＋(aq)＋O2(g)。37 ℃，pH分别为7.2、

7.4、7.6时氧气分压p(O2)与达到平衡时Hb与氧气的结合度α的关系如图1所示，pH＝7.6时对应的曲线为________(填“A”或“B”)。

图1 图2

(3)Mb与氧气结合的反应如下：Mb(aq)＋O2(g)

MbO2(aq)

ΔH,37 ℃时，氧气分压p(O2)与达平衡时Mb与氧气的结合度α的关系如图2所示。

[MbO2]

①已知Mb与氧气结合反应的平衡常数的表达式K＝，[Mb]PO2

计算37 ℃时K＝________ kPa－1。

②人正常呼吸时，体温约为37 ℃，氧气分压约为20.00 kPa，计算此时Mb与氧气的最大结合度为______(结果保留3位有效数字)。

③经测定，体温升高，Mb与氧气的结合度降低，则该反应的ΔH________(填“>”或“<”)0。

④已知37 ℃时，上述反应的正反应速率v(正)＝