陕西高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-14化学反应速率与化学平衡

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陕西高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-14化学反应速率与化学平衡

一、单选题
1．（2021·陕西宝鸡·统考模拟预测）下列说法正确的是
A．向的液体平衡体系中加入少量KCl固体，由于生成物浓度增加，平衡逆向移动，所以液体血红色变浅
B．∆H>0、或∆HN点的逆反应速率。
(3)升高温度，反应ii、反应iii速率均加快，但反应iii的速率变化更大，所以升高温度CO2的实际转化率提高而甲醇的选择性降低。为减少副反应的发生，同时不降低CO2生成CH3OH的反应速率和平衡转化率，可采取的措施是适当降低温度并增大反应的压强（或降低温度并使用使用低温下活性更强的催化剂）。
(4)由于发生反应ii，容器体积减小，设参加反应ii的CO2的物质的量是xmol，

X=0.75mol
参加反应ii的H2的物质的量是2.25mol，生成甲醇的物质的量是0.75mol、生成水的物质的量是0.75mol；CO2的转化率为50%，则参加反应iii的CO2的物质的量是2×0.5-0.75=0.25mol，反应iii消耗0.25molH2、生成0.25molCO、生成水0.25mol；达到平衡时，容器中CO2(g)的物质的量是1mol、H2的物质的量是4mol-2.25mol-0.25mol=1.5mol、甲醇的物质的量是0.75mol、水的物质的量是0.75mol+0.25mol=1mol，容器内气体总物质的量是6mol×(1-25%)=4.5mol；
反应ⅱ的平衡常数Kp=；
(5)根据图示，右侧电极氧气得电子生成水，B是负极，A是正极；
①甲醇、一氧化碳在阳极失电子生成碳酸二甲酯，阳极的电极反应式为2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+。
②铅蓄电池中，PbO2为正极、Pb为负极；B是阴极，B应与铅蓄电池的Pb相连。
24． 4:1 w(NaC)时，NaCl的浓度越大，铅的浸出率越大 NaCl在该温度下已接近饱和 增大液固比，将步骤Ⅱ的滤渣再次浸取，适当延长浸取时间等 除去滤液中的SO NaCl PbSO4 + nCl- ⇌PbCl+SO PbO2+4HClPbCl2+Cl2+2H2O
【分析】用盐酸和食盐水浸取铅膏，过滤除去废渣，将滤液静置冷却，析出PbCl2，再过滤、洗涤、干燥得到PbCl2，滤液中主要含有Na2SO4，步骤Ⅵ中加入CaCl2，SO与Ca2+生成CaSO4沉淀，步骤Ⅶ过滤洗涤后，将主要含有NaCl的滤液进行循环利用。
【详解】(1)①观察图甲，浓盐酸与水的配比在≥4：1之后，铅的浸出率较高，且配比＞4:1，铅的浸出率升高的不多，因此适宜的配比为4:1。
②观察图乙，铅的浸出率与NaCl质量分数的关系是：w(NaC)时，NaCl的浓度越大，铅的浸出率越大。工业上，采用质量分数约24%的食盐水，而不是无限制提高w(NaCl)来提高铅的浸取率，原因是NaCl在该温度下已接近饱和。
③提高铅的浸出率除浓盐酸与水的配比和w(NaC)外，还可采取的措施有增大液固比，将步骤Ⅱ的滤渣再次浸取，适当延长浸取时间等。
(2)根据分析知，废铅蓄电池中含PbSO4，经过步骤Ⅳ、V提取出PbCl2之后，溶液中阴离子主要为SO，所以溶液中加CaCl2，SO与Ca2+生成CaSO4沉淀，故步骤Ⅵ加入CaCl2的目的是除去滤液中的SO；步骤Ⅶ滤液中溶质的主要成分为NaCl。
(3)①硫酸铅溶于氯化钠生成PbCl，根据电荷守恒、元素守恒配平离子方程式为PbSO4 + nCl- ⇌PbCl+SO
②PbO2具有氧化性，氧化HCl生成氯气，自身被还原为PbCl2，故产生氯气的化学方程式为PbO2+4HClPbCl2+Cl2+2H2O。
25．(1) 碳酸锰矿粉碎、搅拌 增大H+浓度、升高温度等
(2) 2Fe2++4H++MnO2=2Fe3++Mn2++2H2O K3[Fe(CN)6]溶液或KMnO4溶液
(3)5.4~8.8
(4)7.6×107
(5)50°C后含量减少的趋势较小、升高温度使NH3·H2O分解加快反而不利于反应
(6)6Mn(OH)2+O2=2Mn3O4+6H2O或6Mn2++12NH3·H2O+O2=2Mn3O4↓+12+6H2O

【分析】碳酸锰矿(主要成分为MnCO3，还含有少量FeCO3、Al2O3、MgO和SiO2等杂质)中加入硫酸酸浸，矿石中只有SiO2不溶解，其它物质转化为FeSO4、MgSO4、Al2(SO4)3、MnSO4等；加入氧化剂a进行氧化1操作，此时Fe2+被氧化为Fe3+；加入试剂b沉铁铝，生成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀；过滤后往滤液中加入MnF2，将Mg2+转化为MgF2；过滤后，往滤液中加入氨水，生成Mn(OH)2沉淀，再通入O2，将Mn元素部分氧化，从而生成Mn3O4。
【详解】（1）通过增大接触面积、适当增大酸的浓度、升高温度等，都可提高“酸浸”效果，则提高“酸浸”的方法有：碳酸锰矿粉碎、搅拌、增大H+浓度、升高温度等。答案为：碳酸锰矿粉碎、搅拌；增大H+浓度、升高温度等；
（2）“氧化1”步骤中，将Fe2+氧化为Fe3+，氧化剂a可选用MnO2，则发生反应生成Fe3+、Mn2+等，离子方程式为2Fe2++4H++MnO2=2Fe3++Mn2++2H2O，为了检验氧化是否完全，需检验Fe2+是否存在，可选用的试剂是：K3[Fe(CN)6]溶液或KMnO4溶液。答案为：2Fe2++4H++MnO2=2Fe3++Mn2++2H2O；K3[Fe(CN)6]溶液或KMnO4溶液；
（3）从表中可以看出，pH≥5.4时，Fe3+、Al3+全部转化为沉淀，pH=8.8时，Mn2+开始沉淀，所以“沉铁铝”步骤中，调节pH的范围为5.4~8.8。答案为：5.4~8.8；
（4）“沉镁”步骤中，沉淀转化反应为MnF2(s)+Mg2+(aq)MgF2(s)+Mn2+(aq)则平衡常数K==≈7.6×107。答案为：7.6×107；
（5）从图中可以看出，“沉锰”步骤中，50°C以后，硫酸根含量变化很少，实际生产中综合考虑选择50°C为宜，不选择更高温度的原因是：50°C后含量减少的趋势较小、升高温度使NH3·H2O分解加快反而不利于反应。答案为：50°C后含量减少的趋势较小、升高温度使NH3·H2O分解加快反而不利于反应；
（6）由分析可知，“氧化2”步骤中，Mn(OH)2被O2氧化为Mn3O4等，发生反应的化学方程式为6Mn(OH)2+O2=2Mn3O4+6H2O或6Mn2++12NH3·H2O+O2=2Mn3O4↓+12+6H2O。答案为：6Mn(OH)2+O2=2Mn3O4+6H2O或6Mn2++12NH3·H2O+O2=2Mn3O4↓+12+6H2O。
【点睛】检验Fe2+、Fe3+混合溶液中的Fe2+时，不能使用Cl2、KSCN溶液。
26．(1)bcd
(2) 防止FeCl3及BiCl3水解生成不溶性沉淀 Bi2S3+6Fe3+=2Bi3++6Fe2++3S
(3)Fe(OH)3
(4)
(5) Na2O 能分别与和反应
(6) ＞＞ 70%

【分析】用浮选过的辉铋矿(主要成分是，含少量、、)为原料，加入氯化铁、盐酸，酸性氧化物SiO2不能与酸发生反应，发生的反应有Bi2S3+6Fe3+=2Bi3++6Fe2++3S，FeCl3和BiCl3都是强酸弱碱盐，Fe3+、Bi3+会发生水解，向其中加入过量浓盐酸能防止FeCl3及BiCl3水解，故过滤得到滤液和滤渣1(S和SiO2)；滤液中加入过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子、加入氧化铜调节pH使铁离子沉淀为氢氧化铁，则滤渣2为氢氧化铁，所得滤液加过量氨水，发生、使BiCl3沉淀为Bi(OH)3，过滤、洗涤干燥后，Bi(OH)3受热分解得到Bi2O3、Bi2O3和过氧化钠焙烧得到NaBiO3，据此回答。
【详解】（1）搅拌、粉碎矿石能增大接触面积、适当升高温度能提高反应速率，则为了提高原料的浸出率，可以采取的措施有搅拌、粉碎矿石、升高温度，因此选项是bcd。
（2）FeCl3是强酸弱碱盐，Fe3+会发生水解反应，已知：极易水解生成不溶性的BiOCl沉淀且水解程度，则“浸取”过程中加入浓盐酸既能提高浸出率又可防止FeCl3及BiCl3水解生成不溶性沉淀；与溶液反应氧化还原反应，生成FeCl3、S和BiCl3，离子方程式Bi2S3+6Fe3+=2Bi3++6Fe2++3S。
（3）据分析，“滤渣2”成分的化学式为Fe(OH)3。
（4）的平衡常数，则的平衡常数。
（5）“焙烧”时与可在熔融状态下反应制得，结合化合价变化情况可知，Na2O2被还原生成Na2O、则其副产物为Na2O；“焙烧”过程中要排除和的干扰，原因是能分别与和反应。
（6）①氧化剂的氧化性大于氧化产物，已知：“焙烧”时与可在熔融状态下反应制得，该反应中为氧化剂、为氧化产物，则氧化性＞，已知：，则氧化性：＞；故氧化性由强至弱的顺序为＞＞。
②由已知的两个方程式得到关系式：NaBiO3:H2C2O4=1:1，已知取产品1.0g，消耗的标准溶液25.00mL，则产品纯度为。
27．(1) CD -92
(2)b
(3) 升高温度 增大丙烷的浓度(或增大水蒸气的浓度或增大丙烷和水蒸气的浓度，1分) I 平衡I→Ⅱ和Ⅱ→Ⅲ都是向逆反应方向移动
(4)1.3
(5)

【详解】（1）①A．甲醇和水之间能形成氢键；B．该反应断裂二氧化碳中的极性键和氢气中的非极性键；C．该反应生成了甲醇和水，不满足绿色化学工艺要求；D．催化剂中锆为长周期元素；故选CD。
②根据键能计算器反应热为799×2+3×436-413×3-358-467×3=-92kJ·mol-1。
（2）该反应为放热反应，升温，平衡逆向移动，平衡常数减小，平衡常数K的自然对数lnK减小，故平衡常数K的自然对数lnK与温度的关系如图1中直线b。
（3）①t1min时正逆反应速率都增大，平衡向逆向移动，故改变的条件是升温，t2min时逆反应速率增大，但正反应速率不变，平衡逆向移动，则改变的条件是增大丙烷的浓度或增大水蒸气的浓度或增大丙烷和水蒸气的浓度。
②平衡I→Ⅱ和Ⅱ→Ⅲ都是向逆反应方向移动，故上述三个平衡状态中，原料转化率最大的是I。
（4）反应过程中二氧化碳反应的量为1×80%=0.8mol，其中反应生成甲醇的二氧化碳为0.8×60%=0.48mol，


反应后的总量为0.2+1.24+0.32+1.04+0.24=3.04mol，则平衡时的压强为，则反应Ⅱ的平衡常数Kp=。
（5）根据总反应分析，正极为得到电子的反应，则说明是二氧化碳得到我电子生成一氧化碳，反应式为。