2020届高考化学一轮复习化学反应速率和化学平衡学案

2020届高考化学一轮复习化学反应速率和化学平衡学案

专题七　化学反应速率和化学平衡 挖命题 ‎【考情探究】‎ 考点 内容解读 ‎5年考情 预测热度 考题示例 难度 关联考点 化学反应速率 ‎1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法 ‎2.了解反应活化能的概念,了解催化剂的重要作用 ‎3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响,能用相关理论解释其一般规律 ‎2018课标Ⅲ,28,15分 中 盖斯定律的应用;平衡转化率及平衡常数的计算 ‎★★★‎ 化学平衡　化学反应进行的方向 ‎1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立 ‎2.掌握化学平衡的特征 ‎3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,能用相关理论解释其一般规律 ‎4.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用 ‎2018课标Ⅰ,28,15分 中 分压及分压平衡常数(Kp)‎ ‎★★★‎ ‎2017课标Ⅱ,27,14分 中 盖斯定律的应用 化学平衡的相关计算 ‎1.能正确计算化学反应的转化率(α)‎ ‎2.了解化学平衡常数(K)的含义,能利用化学平衡常数进行相关计算 ‎2017课标Ⅲ,28,14分 中 盖斯定律的应用 ‎★★★‎ 分析解读　　本专题考点是历年课标卷的命题热点,主要结合实际生产,以定性、定量相结合的方式综合考查化学反应速率和化学平衡,‎ 包括化学反应速率的计算、影响化学平衡的因素及规律、平衡状态的判断、平衡常数和转化率的计算,同时渗透对计算能力、数形结合能力、语言组织能力等的考查。试题类型分三种:一、定量计算与定性推断的文字叙述型;二、表格数据型;三、反应速率和化学平衡图像型。考查题型有填空题和选择题。‎ ‎【真题典例】‎ 破考点 ‎【考点集训】‎ 考点一　化学反应速率 ‎1.(2018吉林长春普通高中一模,13)已知反应A2(g)+2B2(g) 2AB2(g)　ΔH<0,下列说法正确的是(　　)‎ A.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小 B.升高温度有利于反应速率增大,从而缩短达到平衡的时间 C.达到平衡后,升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动 D.达到平衡后,降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动 答案　B ‎2.(2019届湖北石首一中一调,4)可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的v-t图像如图1所示,若其他条件不变,只是在反应前加入合适的催化剂,则其v-t图像如图2所示。以下说法中正确的是(　　)‎ ‎①a1>a2　②a1b2　④b1t2　⑥t1=t2　⑦两图中阴影部分面积相等　⑧图2中阴影部分面积更大 ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.②③⑤⑧ B.①④⑥⑧‎ C.②④⑤⑦ D.①③⑥⑦‎ 答案　C ‎3.(2019届湖北部分重点中学起点考试,10)工业上利用Ga与NH3在高温条件下合成固态半导体材料氮化镓(GaN)的同时有氢气生成。反应中,每生成3 mol H2放出30.8 kJ的热量。在恒温恒容密闭体系内进行上述反应,下列有关表达正确的是(　　)‎ A.Ⅰ图像中如果纵轴为正反应速率,则t时刻改变的条件可以为升温或加压 B.Ⅱ图像中纵轴可以为镓的转化率 C.Ⅲ图像中纵轴可以为化学反应速率 D.Ⅳ图像中纵轴可以为体系内混合气体的平均相对分子质量 答案　A ‎4.(2018河南洛阳第一次统考,10)T ℃时在2 L密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示;若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2(T2>T1)时,Y的体积分数与时间的关系如图2所示。则下列结论正确的是(　　)‎ A.容器中发生的反应可表示为4X(g)+Y(g) 2Z(g)‎ B.反应进行的前3 min内,用X表示的反应速率v(X)=0.3 mol/(L·min)‎ C.升高温度,反应的化学平衡常数K增大 D.若改变反应条件,使反应进程如图3所示,则改变的条件是增大压强 答案　C ‎5.(2018福建厦门质检,7)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)　ΔH=-198 kJ·mol-1,在V2O5存在时,该反应的机理为:V2O5+SO2 2VO2+SO3(快),4VO2+O2 2V2O5(慢)。‎ 下列说法中正确的是(　　)‎ A.反应速率主要取决于V2O5的质量 B.VO2是该反应的催化剂 C.逆反应的活化能大于198 kJ·mol-1‎ D.增大SO2的浓度可显著提高反应速率 答案　C ‎6.(2017湖南长沙联考,13)一定条件下,在体积为2 L的密闭容器中,3 mol X和3 mol Y发生反应:3X(g)+Y(g) 2Z(g)　ΔH>0,经60 s达到平衡,生成0.4 mol Z。下列说法正确的是(　　)‎ A.60 s内反应速率v(X)=0.05 mol/(L·s)‎ B.其他条件不变,升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小 C.其他条件不变,若初始投入2 mol X和2 mol Y,则物质Y的转化率减小 D.其他条件不变,将容器体积变为4 L,Z的平衡浓度变为原来的一半 答案　C 考点二　化学平衡　化学反应进行的方向 ‎1.(2018浙江“七彩阳光”联盟期初联考,12)一定条件下发生反应:2X(g) Y(g)+3Z(g)　ΔH=‎ a kJ·mol-1(a>0)。下列说法正确的是(　　)‎ A.增大X的浓度,正反应速率增大,逆反应速率减小 B.达到化学平衡状态时,正、逆反应速率都为0‎ C.将0.2 mol X充入反应器中,充分反应后,生成的Z的物质的量可能为0.09 mol D.达到化学平衡状态时,共吸收a kJ热量 答案　C ‎2.(2019届安徽江南片摸底,10)在恒温、恒容条件下,能说明可逆反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)达到平衡状态的是(　　)‎ A.气体的压强保持不变 B.v正(H2)=2v逆(HI)‎ C.气体的密度保持不变 D.气体的颜色保持不变 答案　D ‎3.(2019届河北邯郸重点高中开学检测,21)在恒温、恒容条件下发生下列反应:2X2O5(g)4XO2(g)+O2(g)　ΔH>0,T温度下的部分实验数据为:‎ t(s)‎ ‎0‎ ‎50‎ ‎100‎ ‎150‎ c(X2O5)(mol/L)‎ ‎4.00‎ ‎2.50‎ ‎2.00‎ ‎2.00‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A.T温度下的平衡常数K=64(mol/L)3,100 s时X2O5的转化率为50%‎ B.50 s内X2O5的分解速率为0.03 mol/(L·s)‎ C.T1温度下的平衡常数为K1,T2温度下的平衡常数为K2,若T1>T2,则K1>K2‎ D.若只将恒容改变为恒压,其他条件都不变,则平衡时X2O5的转化率和平衡常数都不变 答案　D ‎4.(2017福建宁德质检,13)在300 mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应:Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g),已知该反应平衡常数与温度的关系如下表。‎ 温度/℃‎ ‎25‎ ‎80‎ ‎230‎ 平衡常数 ‎5×104‎ ‎2‎ ‎1.9×10-5‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.上述生成Ni(CO)4(g)的反应为吸热反应 B.25 ℃时反应Ni(CO)4(g) Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为0.5‎ C.在某条件下达到平衡,测得Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 mol·L-1,则此时温度高于80 ℃‎ D.80 ℃达到平衡时,保持容器体积不变,往体系中充入少量的Ni(CO)4,再次达到平衡后CO的体积分数减小 答案　D ‎5.(2018湖北鄂东南省级示范高中联盟学校联考,11)向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如甲图所示[t0~t1阶段c(B)未画出]。乙图为t2时刻后改变条件平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件。已知,t3~t4阶段使用催化剂。下列说法中不正确的是　(　　)‎ A.若t1=15 min,则用C的浓度变化表示在t0~t1时间段的平均反应速率为0.004 mol·L-1·min-1‎ B.t4~t5阶段改变的条件一定是减小压强 C.B的起始物质的量为0.02 mol D.t5~t6阶段,若容器内A的物质的量减少了0.03 mol,而此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ,则该反应的热化学方程式为3A(g) B(g)+2C(g)　ΔH=+100a kJ·mol-1‎ 答案　C ‎6.(2017辽宁铁岭协作体一联,8)下列现象或反应的原理解释正确的是(　　)‎ 选项 现象或反应 原理解释 A 铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落 铝箔对熔化的铝有较强的吸附作用 B 合成氨反应需在高温条件下进行 该反应为吸热反应 C 镀层破损后,镀锡铁比镀锌铁易腐蚀 锡比锌活泼 D ‎2CO(g) 2C(s)+O2(g)在任何条件下均不能自发进行 该反应ΔH>0,ΔS<0‎ 答案　D ‎7.(2018河北衡水中学大联考,24)S2Cl2和SCl2均为重要的化工原料。‎ 已知:Ⅰ.S2(l)+Cl2(g) S2Cl2(g)　ΔH1;‎ Ⅱ.S2Cl2(g)+Cl2(g) 2SCl2(g)　ΔH2;‎ Ⅲ.相关化学键的键能如下表所示:‎ 化学键 S—S S—Cl Cl—Cl 键能/kJ·mol-1‎ a b c 请回答下列问题:‎ ‎(1)SCl2的结构式为　　　　　　。 ‎ ‎(2)若反应Ⅱ正反应的活化能E1=d kJ·mol-1,则逆反应的活化能E2=　　　　　　　kJ·mol-1(用含a、b、c、d的代数式表示)。 ‎ ‎(3)一定压强下,向10 L密闭容器中充入1 mol S2Cl2(g)和1 mol Cl2(g),发生反应Ⅱ。Cl2与SCl2的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示:‎ ‎①A、B、C、D四点对应状态下,达到平衡状态的有　　　(填字母),理由为　  　　 　　‎ ‎　 。 ‎ ‎②ΔH2　　　0(填“>”“<”或“=”)。 ‎ ‎(4)已知:ΔH1<0。向恒容绝热的容器中加入一定量的S2(l)和Cl2(g),发生反应Ⅰ,5 min时达到平衡。则3 min时容器内气体压强　　　(填“>”“<”或“=”)5 min时的气体压强。 ‎ ‎(5)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,达到平衡后缩小容器容积,重新达到平衡后,Cl2的平衡转化率　　　(填“增大”“减小”或“不变”),理由为　  ‎ ‎　 。 ‎ 答案　(1)Cl—S—Cl ‎(2)2b+d-a-c ‎(3)①BD　B、D两点对应的状态下,用同一物质表示的正、逆反应速率相等(其他合理答案也可)　②<‎ ‎(4)<‎ ‎(5)不变　反应Ⅰ和反应Ⅱ均为反应前后气体分子总数相等的反应,压强对平衡没有影响 考点三　化学平衡的相关计算 ‎1.(2019届四川成都顶级名校零诊,17)某温度下,对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ/mol,N2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A.将1 mol氮气、3 mol氢气置于1 L密闭容器中发生反应,放出的热量为92.4 kJ B.平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)”“<”或“=”)7。 ‎ ‎(2)第2步中反应的K=　　　　。 ‎ Ⅱ.水煤气还原法 已知:①2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g)‎ ΔH1=-37.0 kJ·mol-1‎ ‎②2H2(g)+SO2(g)S(l)+2H2O(g)‎ ΔH2=+45.4 kJ·mol-1‎ ‎③CO的燃烧热ΔH3=-283 kJ·mol-1‎ ‎(3)表示液态硫(S)的燃烧热的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)反应②中,正反应活化能E1　　　　(填“>”“<”或“=”)ΔH2。 ‎ ‎(5)在一定压强下,发生反应①。平衡时SO2的转化率[α(SO2)]与投料比[n(CO)‎n(SO‎2‎)‎=y]、温度(T)的关系如图所示。‎ 比较平衡时CO的转化率[α(CO)]:N　　　　(填“>”“<”或“=”,下同)M。逆反应速率:N　　　　P。 ‎ ‎(6)某温度下,向10 L恒容密闭容器中充入2 mol H2、2 mol CO和2 mol SO2发生反应①、②,第5 min时达到平衡,测得混合气体中CO2、H2O(g)的物质的量分别为1.6 mol、1.8 mol。‎ 该温度下,反应②的平衡常数K为　　　　。其他条件不变,在第7 min时缩小容器体积,α(SO2)　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 ‎ 答案　Ⅰ.(1)>　(2)4.3×1013　Ⅱ.(3)S(l)+O2(g)SO2(g)　ΔH=-529 kJ·mol-1　(4)>　(5)>　<　(6)2 700　增大 炼技法 方法集训 方法1　化学反应速率及化学平衡图像的分析方法 ‎1.(2019届四川成都毕业班摸底,16)一定温度下,在一密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),c(SO2)随时间(t)的变化如图所示。‎ ‎400 ℃时压强对SO2的转化率的影响如下表。‎ 压强 ‎0.1 MPa ‎0.5 MPa ‎1 MPa ‎10 MPa SO2转化率 ‎99.2%‎ ‎99.6%‎ ‎99.7%‎ ‎99.9%‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.a点的v逆大于b点的v逆 B.t2时刻改变的条件一定是增大c(SO2)‎ C.化学平衡常数d点与e点相等 D.硫酸工业中,SO2催化氧化制SO3时采用高压提高生产效益 答案　C ‎2.(2018安徽皖江名校联盟联考,14)科学家研究以太阳能为热源分解Fe3O4,最终循环分解水制H2,其中一步重要反应为:2Fe3O4(s) 6FeO(s)+O2(g)　ΔH=a kJ·mol-1。在一定压强下,Fe3O4的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法中不正确的是(　　)‎ A.a>0‎ B.压强p1>p2‎ C.升高温度,该反应的平衡常数增大 D将体系中O2分离出去,能提高Fe3O4的转化率 答案　B ‎3.(2018湖南株洲教学质量统一检测一,11)已知反应:2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)　ΔH>0,某温度下,将2 mol SO3置于10 L密闭容器中,反应达平衡后,SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图甲所示。则下列说法中正确的是(　　)‎ ‎①由图甲推断,B点SO2的平衡浓度为0.3 mol·L-1‎ ‎②由图甲推断,A点对应温度下的平衡常数为1.25×10-3‎ ‎③达平衡后,压缩容器容积,则反应速率变化图像可以用图乙表示 ‎④相同压强、不同温度下SO3的转化率与温度关系如图丙所示 A.①②　　　B.②③　　　C.③④　　　D.①④‎ 答案　B 方法2　化学平衡的计算方法——“三段式”法 ‎1.(2018湖南H11教育联盟联考,14)某温度下,在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应:2NO(g)+Br2(g) 2NOBr(g)(正反应放热)。下列说法中正确的是(　　)‎ 容器 编号 物质的起始 浓度(mol·L-1)‎ 物质的平衡 浓度(mol·L-1)‎ c(NO)‎ c(Br2)‎ c(NOBr)‎ c(NOBr)‎ Ⅰ ‎0.3‎ ‎0.15‎ ‎0.1‎ ‎0.2‎ Ⅱ ‎0.4‎ ‎0.2‎ ‎0‎ Ⅲ ‎0‎ ‎0‎ ‎0.2‎ A.容器Ⅱ达平衡所需的时间为4 min,则v(Br2)=0.05 mol/(L·min)‎ B.达平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅲ中的总压强之比为2∶1‎ C.升高温度,逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动 D.达平衡时,容器Ⅱ中c(Br2)/c(NOBr)比容器Ⅲ中的小 答案　D ‎2.(2018安徽皖南八校第二次联考,28节选)化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。‎ ‎(2)CO可用于合成甲醇,一定温度下,向体积为2 L的密闭容器中加入CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),达到平衡后测得各组分的浓度如下:‎ 物质 CO H2‎ CH3OH 浓度(mol·L-1)‎ ‎0.9‎ ‎1.0‎ ‎0.6‎ ‎①反应达到平衡时,CO的转化率为　　　　。 ‎ ‎②该反应的平衡常数K=　　　　。 ‎ ‎③恒温恒容条件下,可以说明反应已达到平衡状态的是　　　　(填标号)。 ‎ A.v正(CO)=2v逆(H2)‎ B.混合气体的密度不变 C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化 ‎④若将容器体积压缩到1 L,则达到新平衡时c(H2)的取值范围是　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎⑤若保持容器体积不变,再充入0.6 mol CO和0.4 mol CH3OH,此时v正　　　　v逆(填“>”“<”或“=”)。 ‎ 答案　(2)①40%　②‎2‎‎3‎(或0.67)　③CD　④1.0 mol·L-1v(第二步反应)‎ B.反应的中间产物只有NO3‎ C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效 D.第三步反应活化能较高 答案　(1)O2　(2)①53.1　②30.0　6.0×10-2　③大于　温度提高,体积不变,总压强提高;NO2二聚为放热反应,温度提高,平衡左移,体系物质的量增加,总压强提高　④13.4‎ ‎(3)AC ‎4.(2017课标Ⅱ,27,14分)丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题:‎ ‎(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下:‎ 反应①的ΔH1为　　　　kJ·mol-1。图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图,x　　　　0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡产率提高,应采取的措施是　　　(填标号)。‎ A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强 D.降低压强 ‎(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂),出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势,其降低的原因是 　 　　　　　　　。 ‎ ‎(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线,副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590 ℃之前随温度升高而增大的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　‎ ‎　　　;590 ℃之后,丁烯产率快速降低的主要原因可能是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　‎ ‎　　　。 ‎ 答案　(1)123　小于　AD ‎(2)氢气是产物之一,随着n(氢气)/n(丁烷)增大,逆反应速率增大 ‎(3)升高温度有利于反应向吸热方向进行　温度升高反应速率加快　丁烯高温裂解生成短链烃类 ‎5.(2016课标Ⅱ,27,14分)丙烯腈(CH2CHCN)是一种重要的化工原料,工业上可用“丙烯氨氧化法”生产,主要副产物有丙烯醛(CH2CHCHO)和乙腈(CH3CN)等。回答下列问题:‎ ‎(1)以丙烯、氨、氧气为原料,在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下:‎ ‎①C3H6(g)+NH3(g)+‎3‎‎2‎O2(g) C3H3N(g)+3H2O(g)‎ ΔH=-515 kJ·mol-1‎ ‎②C3H6(g)+O2(g) C3H4O(g)+H2O(g)‎ ΔH=-353 kJ·mol-1‎ 两个反应在热力学上趋势均很大,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　;有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是　　　　　　　　　　　　;提高丙烯腈反应选择性的关键因素是　　　　。 ‎ ‎(2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线,最高产率对应的温度为460 ℃。低于460 ℃时,丙烯腈的产率　　　(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率,判断理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎　　　　　　　　　　　　;高于460 ℃时,丙烯腈产率降低的可能原因是　　　　(双选,填标号)。 ‎ A.催化剂活性降低 B.平衡常数变大 C.副反应增多 D.反应活化能增大 ‎(3)丙烯腈和丙烯醛的产率与n(氨)/n(丙烯)的关系如图(b)所示。由图可知,最佳n(氨)/n(丙烯)约为　　‎ ‎　,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为　　　　　　　　。 ‎ 答案　(14分)(1)两个反应均为放热量大的反应　降低温度降低压强　催化剂 ‎(2)不是　该反应为放热反应,平衡产率应随温度升高而降低　AC ‎(3)1　该比例下丙烯腈产率最高,而副产物丙烯醛产率最低　1∶7.5∶1‎ ‎6.(2016课标Ⅲ,27,15分)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题:‎ ‎(1)NaClO2的化学名称为　　　　　。 ‎ ‎(2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度323 K,NaClO2溶液浓度为5×10-3 mol·L-1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。‎ 离子 SO‎4‎‎2-‎ SO‎3‎‎2-‎ NO‎3‎‎-‎ NO‎2‎‎-‎ Cl-‎ c/(mol·L-1)‎ ‎8.35×10-4‎ ‎6.87×10-6‎ ‎1.5×10-4‎ ‎1.2×10-5‎ ‎3.4×10-3‎ ‎①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。增加压强,NO的转化率　　　　(填“提高”“不变”或“降低”)。 ‎ ‎②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐　　　　(填“增大”“不变”或“减小”)。 ‎ ‎③由实验结果可知,脱硫反应速率　　　　　脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pc如图所示。‎ ‎①由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均　　　　(填“增大”“不变”或“减小”)。 ‎ ‎②反应ClO‎2‎‎-‎+2SO‎3‎‎2-‎ 2SO‎4‎‎2-‎+Cl-的平衡常数K表达式为　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果。‎ ‎①从化学平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是　 。 ‎ ‎②已知下列反应:‎ SO2(g)+2OH-(aq) SO‎3‎‎2-‎(aq)+H2O(l)　ΔH1‎ ClO-(aq)+SO‎3‎‎2-‎(aq) SO‎4‎‎2-‎(aq)+Cl-(aq)　ΔH2‎ CaSO4(s) Ca2+(aq)+SO‎4‎‎2-‎(aq)　ΔH3‎ 则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq) CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)的ΔH=　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)亚氯酸钠(2分)‎ ‎(2)①4NO+3ClO‎2‎‎-‎+4OH- 4NO‎3‎‎-‎+2H2O+3Cl-(2分)　提高(1分)　②减小(1分)‎ ‎③大于(1分)　NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高(1分)‎ ‎(3)①减小(1分)‎ ‎②c‎2‎‎(SO‎4‎‎2-‎)·c(Cl‎-‎)‎c‎2‎‎(SO‎3‎‎2-‎)·c(ClO‎2‎‎-‎)‎(2分)‎ ‎(4)①形成CaSO4沉淀,反应平衡向产物方向移动,SO2转化率提高(2分)‎ ‎②ΔH1+ΔH2-ΔH3(2分)‎ ‎7.(2015课标Ⅰ,28,15分)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题:‎ ‎(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2。该反应的还原产物为　　　　。 ‎ ‎(2)上述浓缩液中主要含有I-、Cl-等离子。取一定量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中c(I‎-‎)‎c(Cl‎-‎)‎为　　　　。已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17。 ‎ ‎(3)已知反应2HI(g) H2(g)+I2(g)的ΔH=+11 kJ·mol-1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量,则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为　　　kJ。 ‎ ‎(4)Bodensteins研究了下列反应:‎ ‎2HI(g) H2(g)+I2(g)‎ 在716 K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:‎ t/min ‎0‎ ‎20‎ ‎40‎ ‎60‎ ‎80‎ ‎120‎ x(HI)‎ ‎1‎ ‎0.91‎ ‎0.85‎ ‎0.815‎ ‎0.795‎ ‎0.784‎ x(HI)‎ ‎0‎ ‎0.60‎ ‎0.73‎ ‎0.773‎ ‎0.780‎ ‎0.784‎ ‎①根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为　　　　　　　。 ‎ ‎②上述反应中,正反应速率为v正=k正x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为　　　　(以K和k正表示)。若k正=0.002 7 min-1,在t=40 min时,v正=　　　　min-1。 ‎ ‎③由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为　　　　(填字母)。 ‎ 答案　(15分)(1)MnSO4(或Mn2+)(1分)‎ ‎(2)4.7×10-7(2分)‎ ‎(3)299(2分)‎ ‎(4)①‎0.108×0.108‎‎0.78‎‎4‎‎2‎(2分)　②k正/K　1.95×10-3(每空2分,共4分)　③A、E(4分)‎ ‎8.(2014课标Ⅱ,26,13分)在容积为1.00 L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g) 2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)反应的ΔH　　　　0(填“大于”或“小于”);100 ℃时,体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0~60 s 时段,反应速率v(N2O4)为　　　　mol·L-1·s-1;反应的平衡常数K1为　　　　　　　。 ‎ ‎(2)100 ℃时达平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.002 0 mol·L-1·s-1的平均速率降低,经10 s又达到平衡。‎ ‎①T　　　　100 ℃(填“大于”或“小于”),判断理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ‎ ‎　　　　　。 ‎ ‎②列式计算温度T时反应的平衡常数K2   ‎ ‎  ‎ ‎　 。 ‎ ‎(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半。平衡向　　　　(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是　 。 ‎ 答案　(1)大于　0.001 0　0.36 mol·L-1(1分,2分,2分,共5分)‎ ‎(2)①大于(1分)　反应正方向吸热,反应向吸热方向进行,故温度升高(2分)‎ ‎②平衡时,c(NO2)=0.120 mol·L-1+0.002 0 mol·L-1·s-1×10 s×2=0.16 mol·L-1‎ c(N2O4)=0.040 mol·L-1-0.002 0 mol·L-1·s-1×10 s=0.020 mol·L-1‎ K2=‎(0.16mol·‎L‎-1‎‎)‎‎2‎‎0.020mol·‎L‎-1‎=1.3 mol·L-1(3分)‎ ‎(3)逆反应　对气体分子数增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向移动(每空1分,共2分)‎ 考点三　化学平衡的相关计算 ‎9.(2017课标Ⅲ,28,14分)砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛的用途。回答下列问题:‎ ‎(1)画出砷的原子结构示意图　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。该反应需要在加压下进行,原因是　　　　　　‎ ‎　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)已知:As(s)+‎3‎‎2‎H2(g)+2O2(g) H3AsO4(s)　ΔH1‎ H2(g)+‎1‎‎2‎O2(g) H2O(l)　ΔH2‎ ‎2As(s)+‎5‎‎2‎O2(g) As2O5(s)　ΔH3‎ 则反应As2O5(s)+3H2O(l) 2H3AsO4(s)的ΔH=　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)298 K时,将20 mL 3x mol·L-1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L-1 I2和20 mL NaOH溶液混合,发生反应:AsO‎3‎‎3-‎(aq)+I2(aq)+2OH-(aq) AsO‎4‎‎3-‎(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO‎4‎‎3-‎)与反应时间(t)的关系如图所示。‎ ‎①下列可判断反应达到平衡的是　　　　(填标号)。 ‎ a.溶液的pH不再变化 　 b.v(I-)=2v(AsO‎3‎‎3-‎)‎ c.c(AsO‎4‎‎3-‎)/c(AsO‎3‎‎3-‎)不再变化 　d.c(I-)=y mol·L-1‎ ‎②tm时,v正　　　　v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。 ‎ ‎③tm时v逆　　　　tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎④若平衡时溶液的pH=14,则该反应的平衡常数K为　　　　。 ‎ 答案　(1)‎ ‎(2)2As2S3+5O2+6H2O 4H3AsO4+6S 增加反应物O2的浓度,提高As2S3的转化速率 ‎(3)2ΔH1-3ΔH2-ΔH3‎ ‎(4)①a、c　②大于　③小于　tm时生成物浓度较低 ‎④‎4‎y‎3‎‎(x-y‎)‎‎2‎(mol·L-1)-1‎ B组　自主命题·省(区、市)卷题组 考点一　化学反应速率 ‎1.(2018江苏单科,10,2分)下列说法正确的是(　　)‎ A.氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能 B.反应4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)常温下可自发进行,该反应为吸热反应 C.3 mol H2与1 mol N2混合反应生成NH3,转移电子的数目小于6×6.02×1023‎ D.在酶催化淀粉水解反应中,温度越高淀粉水解速率越快 答案　C ‎2.(2017江苏单科,10,2分)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A.图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解速率越快 B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,H2O2分解速率越快 C.图丙表明,少量Mn2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快 D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大 答案　D ‎3.(2015安徽理综,11,6分)汽车尾气中NO产生的反应为:N2(g)+O2(g)2NO(g)。一定条件下,等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应,如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是(　　)‎ A.温度T下,该反应的平衡常数K=‎‎4(c‎0‎-‎c‎1‎‎)‎‎2‎c‎1‎‎2‎ B.温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小 C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂 D.若曲线b对应的条件改变是温度,可判断该反应的ΔH<0‎ 答案　A ‎4.(2015福建理综,12,6分)在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确‎···‎的是　(　　)‎ ‎　　　　　T/K v/mmol·L-1·min-1‎ c/mol·L-1　‎ ‎0.600‎ ‎0.500‎ ‎0.400‎ ‎0.300‎ ‎318.2‎ ‎3.60‎ ‎3.00‎ ‎2.40‎ ‎1.80‎ ‎328.2‎ ‎9.00‎ ‎7.50‎ a ‎4.50‎ b ‎2.16‎ ‎1.80‎ ‎1.44‎ ‎1.08‎ A.a=6.00‎ B.同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变 C.b<318.2‎ D.不同温度时,蔗糖浓度减少一半所需的时间相同 答案　D ‎5.(2014北京理综,12,6分)一定温度下,10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。‎ t/min ‎0‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎6‎ ‎8‎ ‎10‎ V(O2)/mL ‎0.0‎ ‎9.9‎ ‎17.2‎ ‎22.4‎ ‎26.5‎ ‎29.9‎ 下列叙述不正确‎···‎的是(溶液体积变化忽略不计)(　　)‎ A.0~6 min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2 mol/(L·min)‎ B.6~10 min的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10-2 mol/(L·min)‎ C.反应至6 min时,c(H2O2)=0.30 mol/L D.反应至6 min时,H2O2分解了50%‎ 答案　C ‎6.(2014四川理综,7,6分)在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g) M(g)+N(g),所得实验数据如下表:‎ 实验编号 温度/℃‎ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol n(X)‎ n(Y)‎ n(M)‎ ‎①‎ ‎700‎ ‎0.40‎ ‎0.10‎ ‎0.090‎ ‎②‎ ‎800‎ ‎0.10‎ ‎0.40‎ ‎0.080‎ ‎③‎ ‎800‎ ‎0.20‎ ‎0.30‎ a ‎④‎ ‎900‎ ‎0.10‎ ‎0.15‎ b 下列说法正确的是(　　)‎ A.实验①中,若5 min时测得n(M)=0.050 mol,则0至5 min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=‎ ‎1.0×10-2 mol/(L·min)‎ B.实验②中,该反应的平衡常数K=2.0‎ C.实验③中,达到平衡时,X的转化率为60%‎ D.实验④中,达到平衡时,b>0.060‎ 答案　C ‎7.(2014天津理综,3,6分)运用相关化学知识进行判断,下列结论错误‎··‎的是(　　)‎ A.某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应 B.NH4F水溶液中含有HF,因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中 C.可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体,因此可存在于海底 D.增大反应物浓度可加快反应速率,因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率 答案　D 考点二　化学平衡　化学反应进行的方向 ‎8.(2018天津理综,5,6分)室温下,向圆底烧瓶中加入1 mol C2H5OH和含1 mol HBr的氢溴酸,溶液中发生反应:C2H5OH+HBr C2H5Br+H2O,充分反应后达到平衡。已知常压下,C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4 ℃和78.5 ℃。下列有关叙述错误的是(　　)‎ A.加入NaOH,可增大乙醇的物质的量 B.增大HBr浓度,有利于生成C2H5Br C.若反应物均增大至2 mol,则两种反应物平衡转化率之比不变 D.若起始温度提高至60 ℃,可缩短反应达到平衡的时间 答案　D ‎9.(2017天津理综,6,6分)常压下羰基化法精炼镍的原理为:Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)。230 ℃时,该反应的平衡常数K=2×10-5。已知:Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃,固体杂质不参与反应。‎ 第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4;‎ 第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230 ℃制得高纯镍。‎ 下列判断正确的是(　　)‎ A.增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数增大 B.第一阶段,在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度,选50 ℃‎ C.第二阶段,Ni(CO)4分解率较低 D.该反应达到平衡时,v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)‎ 答案　B ‎10.(2016江苏单科,15,4分)一定温度下,在3个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)达到平衡。下列说法正确的是(双选)(　　)‎ 容器 温度/K 物质的起始浓度 ‎/mol·L-1‎ 物质的平衡浓度 ‎/mol·L-1‎ c(H2)‎ c(CO)‎ c(CH3OH)‎ c(CH3OH)‎ Ⅰ ‎400‎ ‎0.20‎ ‎0.10‎ ‎0‎ ‎0.080‎ Ⅱ ‎400‎ ‎0.40‎ ‎0.20‎ ‎0‎ Ⅲ ‎500‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0.10‎ ‎0.025‎ A.该反应的正反应放热 B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大 C.达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍 D.达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大 答案　AD ‎11.(2015四川理综,7,6分)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g) 2CO(g),平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:‎ 已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是(　　)‎ A.550 ℃时,若充入惰性气体,v正、v逆均减小,平衡不移动 B.650 ℃时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0%‎ C.T ℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动 D.925 ℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总 答案　B ‎12.(2014天津理综,10,14分)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:‎ N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1‎ 一种工业合成氨的简易流程图如下:‎ ‎(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式:  　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)步骤Ⅱ中制氢气原理如下:‎ ‎①CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)‎ ΔH=+206.4 kJ·mol-1‎ ‎②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)‎ ΔH=-41.2 kJ·mol-1‎ 对于反应①,一定可以提高平衡体系中H2百分含量,又能加快反应速率的措施是　　　　。‎ a.升高温度 b.增大水蒸气浓度 c.加入催化剂 d.降低压强 利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2产量。若1 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO转化率为　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)图1表示500 ℃、60.0 MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数:　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)依据温度对合成氨反应的影响,在图2坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图。‎ ‎(5)上述流程图中,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)　　　　。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)2NH4HS+O2 2NH3·H2O+2S↓‎ ‎(2)a　90%‎ ‎(3)14.5%‎ ‎(4)‎ ‎(5)Ⅳ　对原料气加压;分离液氨后,未反应的N2、H2循环使用 考点三　化学平衡的相关计算 ‎13.(2015天津理综,6,6分)某温度下,在2 L的密闭容器中,加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)发生反应:‎ X(g)+mY(g) 3Z(g)‎ 平衡时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1 mol Z(g),再次达到平衡后,X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是(　　)‎ A.m=2‎ B.两次平衡的平衡常数相同 C.X与Y的平衡转化率之比为1∶1‎ D.第二次平衡时,Z的浓度为0.4 mol·L-1‎ 答案　D ‎14.(2015重庆理综,7,6分)羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中,将CO和H2S混合加热并达到下列平衡:‎ CO(g)+H2S(g) COS(g)+H2(g)　K=0.1‎ 反应前CO物质的量为10 mol,平衡后CO物质的量为8 mol。下列说法正确的是(　　)‎ A.升高温度,H2S浓度增加,表明该反应是吸热反应 B.通入CO后,正反应速率逐渐增大 C.反应前H2S物质的量为7 mol D.CO的平衡转化率为80%‎ 答案　C ‎15.(2014福建理综,12,6分)在一定条件下,N2O分解的部分实验数据如下:‎ 反应时间/min ‎0‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎50‎ ‎60‎ ‎70‎ ‎80‎ ‎90‎ ‎100‎ c(N2O)/mol·L-1‎ ‎0.100‎ ‎0.090‎ ‎0.080‎ ‎0.070‎ ‎0.060‎ ‎0.050‎ ‎0.040‎ ‎0.030‎ ‎0.020‎ ‎0.010‎ ‎0.000‎ 下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是(　　)‎ ‎(注:图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间,c1、c2均表示N2O初始浓度且c1v(正)‎ C.该温度下此反应的平衡常数K=1.44‎ D.其他条件不变,再充入0.2 mol Z,平衡时X的体积分数增大 答案　C ‎4.(2012课标,27,15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在活性炭催化下合成。‎ ‎(1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　; ‎ ‎(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(ΔH)分别为-890.3 kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1和-283.0 kJ·mol-1,则生成1 m3(标准状况)CO所需热量为　　　　　; ‎ ‎(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　　　　　　　　　 ‎ ‎　　　　　; ‎ ‎(4)COCl2的分解反应为COCl2(g) Cl2(g)+CO(g)　ΔH=+108 kJ·mol-1。反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线未示出):‎ ‎①计算反应在第8 min时的平衡常数K=　　　　　　; ‎ ‎②比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低:T(2)　　　　T(8)(填“<”“>”或“=”); ‎ ‎③若12 min时反应于温度T(8)下重新达到平衡,则此时c(COCl2)=　　　　　　mol·L-1; ‎ ‎④比较产物CO在2—3 min、5—6 min和12—13 min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　　　　　　　　　　　　　　　　　　; ‎ ‎⑤比较反应物COCl2在5—6 min和15—16 min时平均反应速率的大小:v(5—6)　　　　v(15—16)(填“<”“>”或“=”),原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O ‎(2)5.52×103 kJ ‎(3)CHCl3+H2O2 HCl+H2O+COCl2‎ ‎(4)①0.234 mol·L-1‎ ‎②<‎ ‎③0.031‎ ‎④v(5—6)>v(2—3)=v(12—13)‎ ‎⑤>　在相同温度时,该反应的反应物浓度越高,反应速率越大 考点二　化学平衡　化学反应进行的方向 ‎5.(2014江苏单科,15,4分)一定温度下,在三个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应: ‎ ‎2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)‎ 容器编号 温度(℃)‎ 起始物质的量(mol)‎ 平衡物质的量(mol)‎ CH3OH(g)‎ CH3OCH3(g)‎ H2O(g)‎ Ⅰ ‎387‎ ‎0.20‎ ‎0.080‎ ‎0.080‎ Ⅱ ‎387‎ ‎0.40‎ Ⅲ ‎207‎ ‎0.20‎ ‎0.090‎ ‎0.090‎ 下列说法正确的是(双选)(　　)‎ A.该反应的正反应为放热反应 ‎ B.达到平衡时,容器Ⅰ中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小 C.容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长 ‎ D.若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.15 mol、CH3OCH3 0.15 mol和H2O 0.10 mol,则反应将向正反应方向进行 答案　AD ‎6.(2013北京理综,11,6分)下列实验事实不能用‎···‎平衡移动原理解释的是(　　)‎ A.‎ t/℃‎ ‎25‎ ‎50‎ ‎100‎ KW/10-14‎ ‎1.01‎ ‎5.47‎ ‎55.0‎ B.‎ C.‎ c(氨水)/(mol·L-1)‎ ‎0.1‎ ‎0.01‎ pH ‎11.1‎ ‎10.6‎ D.‎ 答案　C ‎7.(2013大纲全国,7,6分)反应X(g)+Y(g) 2Z(g)　ΔH<0,达到平衡时,下列说法正确的是(　　)‎ A.减小容器体积,平衡向右移动 B.加入催化剂,Z的产率增大 C.增大c(X),X的转化率增大 D.降低温度,Y的转化率增大 答案　D ‎8.(2013重庆理综,7,6分)将E和F加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:E(g)+F(s) 2G(g)。忽略固体体积,平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示:‎ ‎　‎ ‎　　温度/℃‎ 体积分数/%‎ 压强/MPa　‎ ‎1.0‎ ‎2.0‎ ‎3.0‎ ‎810‎ ‎54.0‎ a b ‎915‎ c ‎75.0‎ d ‎1 000‎ e f ‎83.0‎ ‎①b0‎ ‎④K(1 000 ℃)>K(810 ℃)‎ 上述①~④中正确的有(　　)‎ A.4个 B.3个 C.2个 D.1个 答案　A ‎9.(2015北京理综,26,12分)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示:‎ ‎(1)反应Ⅰ的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)反应Ⅰ得到的产物用I2进行分离。该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层——含低浓度I2的H2SO4层和含高浓度I2的HI层。‎ ‎①根据上述事实,下列说法正确的是　　　　(选填序号)。 ‎ a.两层溶液的密度存在差异 b.加I2前,H2SO4溶液和HI溶液不互溶 c.I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶 ‎②辨别两层溶液的方法是  　　　　　　　　　。 ‎ ‎③经检测,H2SO4层中c(H+)∶c(SO‎4‎‎2-‎)=2.06∶1。其比值大于2的原因是　 。 ‎ ‎(3)反应Ⅱ:2H2SO4(l) 2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)‎ ΔH=+550 kJ·mol-1。‎ 它由两步反应组成:ⅰ.H2SO4(l) SO3(g)+H2O(g)　ΔH=+177 kJ·mol-1;ⅱ.SO3(g)分解。‎ L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。如图表示L一定时,ⅱ中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。‎ ‎①X代表的物理量是　　　　。 ‎ ‎②判断L1、L2的大小关系,并简述理由:  　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(12分)(1)SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI ‎(2)①a、c ‎②观察颜色,颜色深的是HI层,颜色浅的是H2SO4层 ‎③H2SO4层中含有少量HI ‎(3)①压强 ‎②L1K3,p2>2p3‎ C.v1α3(SO2)‎ D.c2>2c3,α2(SO3)+α3(SO2)<1‎ 答案　CD ‎13.(2014山东理综,29,17分)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:‎ ‎2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g)　K1　ΔH1<0　(Ⅰ)‎ ‎2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g)　K2　ΔH2<0　(Ⅱ)‎ ‎(1)4NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=　　　　(用K1、K2表示)。 ‎ ‎(2)为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响,在恒温条件下,向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2,10 min时反应(Ⅱ)达到平衡。测得10 min内v(ClNO)=7.5×10-3 mol·L-1·min-1,则平衡后n(Cl2)=　　　　mol,NO的转化率α1=　　　　。其他条件保持不变,反应(Ⅱ)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α2　　α1(填“>”“<”或“=”),平衡常数K2　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。若要使K2减小,可采取的措施是　　　　。 ‎ ‎(3)实验室可用NaOH溶液吸收NO2,反应为2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2 mol NaOH的水溶液与0.2 mol NO2恰好完全反应得1 L溶液A,溶液B为0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液,则两溶液中c(NO‎3‎‎-‎)、c(NO‎2‎‎-‎)和c(CH3COO-)由大到小的顺序为　　　　　　　　　　。(已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4 mol·L-1, CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5 mol·L-1) ‎ 可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是　　　　。 ‎ a.向溶液A中加适量水 b.向溶液A中加适量NaOH c.向溶液B中加适量水 d.向溶液B中加适量NaOH 答案　(1)‎K‎1‎‎2‎K‎2‎ ‎(2)2.5×10-2　75%　>　不变　升高温度 ‎(3)c(NO‎3‎‎-‎)>c(NO‎2‎‎-‎)>c(CH3COO-)　b、c ‎14.(2013课标Ⅱ,28,14分)在1.0 L密闭容器中放入0.10 mol A(g),在一定温度进行如下反应:‎ A(g) B(g)+C(g)　ΔH=+85.1 kJ·mol-1‎ 反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:‎ 时间t/h ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎8‎ ‎16‎ ‎20‎ ‎25‎ ‎30‎ 总压强p/100 kPa ‎4.91‎ ‎5.58‎ ‎6.32‎ ‎7.31‎ ‎8.54‎ ‎9.50‎ ‎9.52‎ ‎9.53‎ ‎9.53‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为　　　　　　　　　　,平衡时A的转化率为　　　　,列式并计算反应的平衡常数K　   ‎ ‎　 ‎ ‎ 。 ‎ ‎(3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A),n总=　　　　mol,n(A)=　　　　mol。 ‎ ‎②下表为反应物A浓度与反应时间的数据,计算:a=　　　　。 ‎ 反应时间t/h ‎0‎ ‎4‎ ‎8‎ ‎16‎ c(A)/(mol·L-1)‎ ‎0.10‎ a ‎0.026‎ ‎0.006 5‎ 分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(Δt)的规律,得出的结论是　　　　　　　　 　　‎ ‎　　　　,由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c(A)为　　　　mol·L-1。 ‎ 答案　(1)升高温度、降低压强(2分)‎ ‎(2)(pp‎0‎-1)×100%　94.1%(每空1分,共2分)‎ ‎　　A(g)　　　　B(g)　　+　　C(g)‎ ‎ 0.10　　　　 0　　　　 0‎ ‎0.10×(1-94.1%)　 0.10×94.1%　 0.10×94.1%‎ K=‎(0.094 1mol·‎L‎-1‎‎)‎‎2‎‎0.005 9mol·‎L‎-1‎=1.5 mol·L-1(3分)‎ ‎(3)①0.10×pp‎0‎　0.10×(2-pp‎0‎)(每空1分,共2分)‎ ‎②0.051(2分)　达到平衡前每间隔4 h,c(A)减少约一半(2分)　0.013(1分)‎ ‎【三年模拟】‎ 一、选择题(每题6分,共42分)‎ ‎1.(2019届陕西西安高新一中月考,7)恒温条件下,在体积不变的密闭容器中,有可逆反应X(s)+2Y(g)2Z(g)　ΔH<0,下列说法一定正确的是(　　)‎ A.0.2 mol X和0.4 mol Y充分反应,Z的物质的量可能会达到0.35 mol B.从容器中移出部分反应物X,则正反应速率将减小 C.当ΔH不变时,反应将达到平衡 D.向反应体系中继续通入足量Y气体,X有可能被反应完全 答案　A ‎2.(2018吉林长春普通高中一模,11)一定条件下,将TiO2和焦炭放入真空密闭容器中,反应TiO2(s)+C(s) Ti(s)+CO2(g)达到平衡,保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡。下列说法中一定正确的是(　　)‎ A.平衡常数减小 B.TiO2的质量不变 C.CO2的浓度不变 D.Ti的质量增大 答案　C ‎3.(2017广东七校联考,12)在容积一定的密闭容器中,置入一定量的一氧化氮和足量碳发生化学反应:C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g),平衡时c(NO)与温度T的关系如下图所示,则下列说法正确的是(　　)‎ A.该反应的ΔH>0‎ B.若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1pB D.在T2时,若反应体系处于状态D,则此时v正>v逆 答案　D ‎4.(2018湖北重点高中联考协作体期中,11)氯酸钾和亚硫酸氢钾溶液能发生氧化还原反应:ClO‎3‎‎-‎+3HSO‎3‎‎-‎ 3SO‎4‎‎2-‎+Cl-+3H+。已知该反应的反应速率随c(H+)的增大而加快。如图为用ClO‎3‎‎-‎在单位时间内物质的量浓度变化表示的该反应的v-t图。下列说法中不正确的是(　　)‎ ‎　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ A.反应开始时速率增大可能是c(H+)增大所致 B.纵坐标为v(Cl-)的v-t曲线与图中曲线完全重合 C.图中阴影部分的面积表示t1~t2时间内ClO‎3‎‎-‎的物质的量的减少量 D.后期反应速率减小的主要原因是反应物浓度减小 答案　C ‎5.(2017四川成都五校联考,25)在恒容密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的CH4与CO2,在一定条件下发生反应:CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。下列有关说法正确的是(　　)‎ A.上述反应的ΔH>0‎ B.压强p1>p2>p3>p4‎ C.1 100 ℃时该反应的平衡常数为64‎ D.压强为p4时,在Y点:v正”“=”或“<”)。 ‎ ‎(4)某温度下反应①中H2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示,若开始加入2 mol/L H2和 ‎1 mol/L CO,则B点时化学平衡常数为　　　　。 ‎ ‎(5)相同温度下,在甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器中投入H2和CO2,发生反应②,起始浓度如下表所示。其中甲经2 min达平衡,平衡时c(H2O)=0.05 mol/L,甲中CO2的转化率为　　　　,乙中CO2的转化率　　　　甲(填“大于”“等于”或“小于”)。 ‎ 起始浓度 甲 乙 c(H2)/mol/L ‎0.10‎ ‎0.20‎ c(CO2)/mol/L ‎0.10‎ ‎0.20‎ 答案　(每空2分)(1)ac　(2)K1·K2　(3)=　(4)25　(5)50%　等于 ‎9.(2018河北武邑中学三调,24)(14分)Ⅰ.硫在地壳中主要以硫化物、硫酸盐等形式存在,其单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。‎ ‎(1)重晶石(BaSO4)高温煅烧可发生一系列反应,其中部分反应如下;‎ ‎①BaSO4(s)+4C(s) BaS(s)+4CO(g)　ΔH=+571.2 kJ·mol-1‎ ‎②BaS(s) Ba(s)+S(s)　ΔH=+460 kJ·mol-1‎ 已知:③2C(s)+O2(g) 2CO(g)　ΔH=-221 kJ·mol-1,则Ba(s)+S(s)+2O2(g) BaSO4(s)的ΔH=　　　　　　　。 ‎ ‎(2)利用下图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2,用阴极排出的溶液可吸收NO2。‎ ‎①阳极的电极反应式为　 。 ‎ ‎②在碱性条件下,用阴极排出的溶液吸收NO2,使NO2转化为无害气体,同时有SO‎3‎‎2-‎生成,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为　　　。 ‎ Ⅱ.乙炔(C2H2)在气焊、气割及有机合成中用途非常广泛,可由电石(CaC2)直接水化法或甲烷在1 500 ℃左右气相裂解法生产。哈斯特研究得出当甲烷分解时,几种气体平衡时分压(Pa)与温度(℃)的关系如图所示。‎ ‎(3)T2 ℃,向1 L恒容密闭容器中充入0.3 mol CH4只发生反应2CH4(g) C2H4(g)+2H2(g)　ΔH,达到平衡时,测得c(C2H4)=c(CH4)。该反应的ΔH　　　0(填“>”或“<”),CH4的平衡转化率为　　　(保留3位有效数字)。上述平衡状态某一时刻,若改变温度至T ℃,CH4以0.01 mol·L-1·s-1的平均速率增多,经t s后再次达到平衡,平衡时2c(C2H4)=c(CH4),则t=　　　。 ‎ ‎(4)计算反应2CH4(g) C2H2(g)+3H2(g)在图中A点温度时的平衡常数K=　　　(用平衡分压代替平衡浓度计算:lg‎1‎‎20‎≈-1.3)。 ‎ 答案　(每空2分)(1)-1 473.2 kJ·mol-1‎ ‎(2)①SO2+2H2O-2e- SO‎4‎‎2-‎+4H+　②1∶2‎ ‎(3)>　66.7%　5‎ ‎(4)5×104‎ ‎10.(2017山西五校一联,20)(18分)NO2气体对环境有危害,应特别注意对地表水、土壤、大气和饮用水的污染。在一定温度时,将0.80 mol的NO2气体充入4 L真空的密闭容器中,每隔一段时间就对该容器内的物质进行分析,得到的数据如下表所示:‎ 时间(s)‎ ‎0‎ ‎20‎ ‎40‎ ‎60‎ ‎80‎ n(NO2)/mol ‎0.80‎ n1‎ ‎0.52‎ n3‎ n4‎ n(N2O4)/mol ‎0.00‎ ‎0.10‎ n2‎ ‎0.16‎ ‎0.16‎ ‎(1)在上述条件下,反应从20 s至40 s这一时间段内,NO2的平均反应速率为　　　　mol·L-1·s-1。 ‎ ‎(2)n3　　　　n4(填“<”“>”或“=”),该反应的平衡常数为　　　　(保留小数点后一位)。 ‎ ‎(3)达到平衡后,如向该密闭容器中再充入0.64 mol氦气,并把容器体积扩大为8 L,则平衡将　　　　　　　　(选填“向正反应方向移动”“向逆反应方向移动”或“不移动”),其理由是　　　　　　　　　　　 ‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)若在相同情况下,最初向该容器中充入的是N2O4气体,要达到上述同样的平衡状态,起始充入N2O4的物质的量是　　　　mol,假设在80 s时达到平衡,请在图中画出并标明该条件下此反应中N2O4和NO2的浓度随时间变化的曲线。 ‎ ‎(5)取四等份NO2,分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,反应相同时间后,分别测定体系中NO2的百分含量(NO2%),并画出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中,可能与实验结果相符的是　　　　。 ‎ 答案　(除标注外每空2分)(1)0.001　(2)=　2.8　(3)向逆反应方向移动　氦气是稀有气体,不参与反应,扩大容器体积的瞬间,c(NO2)和c(N2O4)都降低为原来的一半,使c(N2O4)/c2(NO2)增大,并大于该温度下的平衡常数K,平衡会向逆反应方向移动(或氦气是惰性气体,不参与反应,扩大容器体积相当于减小压强,平衡向逆反应方向移动)(3分)‎ ‎(4)0.40‎ ‎(3分)‎ ‎(5)BD ‎11.(2018福建厦门质量检测,28节选)(14分)甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,可能发生的反应如下:‎ ⅰ.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1‎ ⅱ.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)　ΔH2‎ ⅲ.CH3OH(g) CO(g)+2H2(g)　ΔH3‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)已知反应ⅱ中相关化学键键能数据如下:‎ 化学键 H—H CO H—O E(kJ·mol-1)‎ ‎436‎ ‎803‎ ‎1 076‎ ‎465‎ 由此计算ΔH2=　　　　kJ·mol-1。已知ΔH3=+99 kJ·mol-1,则ΔH1=　　　　kJ·mol-1。 ‎ ‎(2)一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如下图所示。‎ ‎①温度为470 K时,图中P点　　　　(填“是”或“不是”)处于平衡状态。在490 K之前,甲醇产率随着温度升高而增大的原因是　　　　　　　　　　　　;490 K之后,甲醇产率减小的原因是　　 　　　　‎ ‎　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②一定能提高甲醇产率的措施是　　　　。‎ A.增大压强　 B.升高温度 C.选择合适催化剂　 D.加入大量催化剂 答案　(1)+36(2分)　-63(2分)‎ ‎(2)①不是(2分)　温度越高化学反应速率越快(3分)　升高温度,反应ⅰ逆向移动,催化剂活性降低(3分)　‎ ‎②AC(2分)‎