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文档介绍
高考化学5年高考真题精选与最新模拟专题09化学反应速率与化学平衡
【备战 2013】高考化学 5 年高考真题精选与最新模拟 专题 09 化学反应速率与化学平衡 【2012 高考真题精选】 （2012·广东）31．碘在科研与生活中有重要作用，某兴趣小组用 0.50 mol·L—1KI、 0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L—1K2S2O8、0.10 mol·L—1Na2S2O3 等试剂，探究反应条件对化学反 应速率的影响。 已知：S2O8 2—+ 2I— = 2 SO4 2— + I2（慢） I2 + 2 S2O3 2— = 2I— + S4O6 2— （快） （1）向 KI、Na2S2O3 与淀粉的混合溶液中加入一定量的 K2S2O8 溶液，当溶液中的 耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色，为确保能观察到蓝色，S2O3 2—与 S2O8 2—初始的物质的量 需满足的关系为：n（S2O3 2—）：n（S2O8 2—） 。 （2）为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表： 实验 序号 体积 V/ml K2S2O8 溶液 水 KI 溶液 Na2S2O3 溶液 淀粉溶液 ① 10．0 0．0 4．0 4．0 2．0 ② 9．0 1．0 4．0 4．0 2．0 ③ 8．0 Vx 4．0 4．0 2．0 表中 Vx = ml，理由是 。 （3）已知某条件下，浓度 c(S2O8 2—)~反应时间 t 的变化曲线如图 13，若保持其它条件 不变，请在答题卡坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时 c(S2O8 2—)~反应时间 t 的变化曲线示意图（进行相应的标注）。 （4）碘也可用作心脏起捕器电源—锂碘电池的材料，该电池反应为： 2 Li(s) + I2 (s) = 2 LiI(s) ΔH 已知：4 Li(s) + O2 (g) = 2 Li2O(s) ΔH1 4 LiI(s) + O2 (g) = 2 I2 (s) + 2 Li2O(s) ΔH2 则电池反应的ΔH = ；碘电极作为该电池的 极。 （2012·福建）12 一定条件下，溶液的酸碱性对 TiO2 光催化染料 R 降解反应的影响如右图 所示。下列判断正确的是 A.在 0-50min 之间， pH =2 和 PH= 7 时 R 的降解百分率相等 B.溶液酸性越强， R 的降解速率越小 C.R 的起始浓度越小，降解速率越大 D.在 20-25min 之间， pH = 10 时 R 的平均降解速率为 0.04mol·L-1·min-1 （2012·四川）12.在体积恒定的密闭容器中，一定量的 SO2 与 1.100molO2 在催化剂作用下 加热到 600℃发生反应：2SO2 + O2 2SO3，ΔH<0。当气体的物质的量减少 0.315mol 时反应达到平衡，在相同温度下测得气体压强为反应前的 82.5%。下列有关叙述正确的是 A．当 SO3 的生成速率与 SO2 的消耗速率相等时反应达到平衡 B．降低温度，正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大 C．将平衡混合气体通入过量 BaCl2 溶液中，得到沉淀的质量为 161.980g D．达到平衡时，SO2 的转化率为 90% （2012·大纲版）8．合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反映制得，其中的一 步反应为 CO（g）+ H2O(g) 催化剂 CO2(g) + H2(g) △H ＜0 反应达到平衡后，为提高 CO 的转化率，下列措施中正确的是 A 增加压强 B 降低温度 C 增大 CO 的浓度 D 更换催化剂 （2012·重庆）13.在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应： a（g）+b（g） 2c（g）； 1H <0 x(g)+3y(g) 2z(g)； 1H >0 进行相关操作且达到平衡后（忽略体积改变所做的功），下列叙述错误的是 等压时，通入惰性气体，c 的物质的量不变 等压时，通入 z 气体，反应器中温度升高 等容时，通入惰性气体，各反应速率不变 等容时，通入 x 气体，y 的物质的量浓度增大 （2012·安徽）9．一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收： SO2(g)+2CO(g) 2CO2(g)+S(l) △H＜0 若反应在恒容的密闭容器中进行，下列 有关说法正确的是 A．平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变 B．平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快 C．平衡时，其他条件不变，升高温度可提高 SO2 的转化率 D．其他条件不变，使用不同催化剂，该反应平衡常数不变 （2012·天津）6．已知 2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g)；ΔH ＝ －197 kJ·mol-1。向 同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲) 2 mol SO2 和 1 mol O2；(乙) 1 mol SO2 和 0.5 mol O2 ；(丙) 2 mol SO3 。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是 A．容器内压强 P：P 甲＝P 丙 > 2P 乙 B．SO3 的质量 m：m 甲＝m 丙 > 2m 乙 C．c(SO2)与 c(O2)之比 k：k 甲＝k 丙 > k 乙 D．反应放出或吸收热量的数值 Q：Q 甲＝G 丙 > 2Q 乙 （2012·上海）18．为探究锌与稀硫酸的反应速率(以 v(H2)表示)。向反应混合汶中加入某 些物质，下列判断正确的是 A．加入 NH4HSO4 固体，v(H2)不变 B，加入少量水，v(H2)减小 C．加入 CH3COONa 固体，v(H2)减小 D．滴加少量 CuSO4 溶液，v(H2)减小 （2012·江苏）10. 下列有关说法正确的是 A．CaCO3(s) =CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的△H<0 B．镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈 C．N2(g)+3H2(g) =2NH3(g) △H<0，其他条件不变 时升高温度，反应速率 v(H2 )和 H2 的 平衡转化率均增大 D．水的离子积常数 Kw 随着温度的升高而增大，说明水的电离是放热反应 （2012·江苏）14. 温度为 T 时，向 2.0 L 恒容密闭容器中充入 1.0 mol PCl5 ，反应 PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表： t / s 0 50 150 250 350 n(PCl3) / mol 0 0. 16 0. 19 0. 20 0. 20 下列说法正确的是 A． 反应在前 50 s 的平均速率 v(PCl3)= 0. 0032 mol·L-1·s-1 B． 保持其他条件不变，升高温度，平衡时 c(PCl3)= 0. 11 mol·L-1，则反应的驻 H<0 C． 相同温度下，起始时向容器中充入 1. 0 mol PCl5、0. 20 mol PCl3 和 0. 20 mol Cl2，反应达到平衡前 v(正)>v(逆) D． 相同温度下，起始时向容器中充入 2. 0 mol PCl3 和 2. 0 mol Cl2，达到平衡时， PCl3 的转化率小于 80% （2012·上海）用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发 动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下： 3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g) Si3N4(s)+12HCl(g)+Q(Q>0) 完成下列填空： 31．在一定温度下进行上述反应，若反应容器的容积为 2 L，3 min 后达到平衡，测得 固体的质量增加了 2.80 g，则 H2 的平均反应速率___ mol／(L·min)；该反应的平衡常数表 达式 K=_____ 32．上述反应达到平衡后，下列说法正确的是_。 a．其他条件不变，压强增大，平衡常数 K 减小 b．其他条件不变，温度升高，平衡常数 K 减小 c．其他条件不变，增大 Si3N4 物质的量平衡向左移动 d．其他条件不变，增大 HCl 物质的量平衡向左移动 33．一定条件下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是_。 a．3v 逆(N2)=v 正(H2) b．v 正(HCl)=4v 正(SiCl4) c．混合气体密度保持不变 d．c(N2)：c(H2)：c(HCl)=1：3：6 34．若平衡时 H2 和 HCl 的物质的量之比为 m/n，保持其它条件不变，降低温度后达到新 的平衡时，H2 和 HCl 的物质的量之比___m/n（填“>”、“=”或“<”)。 mol ， v (H2)= min3L2 mol12.0 ＝ 0 ． 02 mol/(L·min) ， 该 反 应 的 平 衡 常 数 的 表 达 式 为 3 4 2 2 6 2 12 ]SiCl[]N[]H[ ]HCl[ 。 （2012·全国新课标卷）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-890.3kJ·mol-1、-285.8kJ.mol-1 和-283.0kJ.mol-1，则生成 1m3（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=+108kJ·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 10min 到 14min 的 COCl2 浓度变化曲线未示出）： ①计算反应在第 8min 时的平衡常数 K= ； ②比较第 2min 反应温度 T（2）与第 8min 反应温度 T（8）的高低：T（2） T（8） （填“<”、“>”或“=”）， ③若 12min 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 2-3min、5-6min 和 12-13min 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））的大小 ； ⑤比较反应物 COCl2 在 5-6 min 和 15-16min 时平均反应速率的大小：v（5-6） v （15-16）（填“<”、“>”或“=”），原因是 。 （2012·北京）26. (12 分)用 Cl2 生产某些含氯有机物时会产生副产物 HC1。利用反应 A， 可实现氯的循环利用。 ①H2O 的电子式是_______________. ②反应 A 的热化学方程式是_______________。 ③断开 1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为__________kJ，H2O 中 H—O 键比 HCl 中 H—Cl 键（填“强”或“弱”）_______________。 （2）对于反应 A，下图是 4 种投料比[n（HCl）：n（O2），分别为 1：1、2：1、4：1、6： 1]下，反应温度对 HCl 平衡转化率影响的曲线。 ①曲线 b 对应的投料比是______________. ②当曲线 b、c、d 对应的投料比达到相同的 HCl 平衡转化率时，对应的反应温度与投 料比的关系是_________________. ⑧ 投 料 比 为 2:1 、 温 度 为 400℃ 时 ， 平 衡 混 合 气 中 Cl2 的 物 质 的 量 分 数 是 _______________. （2012·天津）10．（14 分）金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯 泡的灯丝。高温下，在密闭容器中用 H2 还原 WO3 可得到金属钨，其总反应为： WO3 (s) + 3H2 (g) W (s) + 3H2O (g) 请回答下列问题： ⑴ 上述反应的化学平衡常数表达式为___________________________。 ⑵ 某温度下反应达平衡时，H2 与水蒸气的体积比为 2:3，则 H2 的平衡转化率为 _____________________；随温度的升高，H2 与水蒸气的体积比减小，则该反应为___________ 反应（填“吸热”或“放热”）。 ⑶上述总反应过程大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下表所示： 温度 25℃ ~ 550℃ ~ 600℃ ~ 700℃ 主 要 成 份 WO3 W2O5 WO2 W 第一阶段反应的化学方程式为___________ ________________；580℃时，固体物质的 主要成分为________；假设 WO3 完全转化为 W，则三个阶段消耗 H2 物质的量之比为 ____________________________________。 ⑷ 已知：温度过高时，WO2 (s)转变为 WO2 (g)； WO2 (s) + 2H2 (g) W (s) + 2H2O (g) ΔH ＝ +66.0 kJ·mol－1 WO2 (g) + 2H2(g) W (s) + 2H2O (g) ΔH ＝ －137.9 kJ·mol－1 则 WO2 (s) WO2 (g) 的ΔH ＝ ______________________。 ⑸ 钨丝灯管中的 W 在使用过程中缓慢挥发，使灯丝变细，加入 I2 可延长灯管的使用寿 命，其工 作原理 为： W (s) +2I2 (g) WI4 (g)。下 列说法 正确的 有 ________________。 a．灯管内的 I2 可循环使用 b．WI4 在灯丝上分解，产生的 W 又沉积在灯丝上 c．WI4 在灯管壁上分解，使灯管的寿命延长 d．温度升高时，WI4 的分解速率加快，W 和 I2 的化合速率减慢 化学平衡的移动、盖斯定律、化学方程式的书写等知识。 （2012·重庆）29.（14 分）尿素 2 2( )CO NH 是首个由无机物人工合成的有机物。 C3(H2O) C3(H2) （1）工业上尿素 2C O 和 3NH ，在一定条件下合成，其反应方程式为 。 （2）当氨碳比 3 2 2 ( ) 4,( ) n NH COn CO 的转化率随时间的变化关系如题 29 图 1 所示. ①A 点的逆反应速率 2 )v CO速（ B点的正反应速率为 2 )v CO 正（ （填“大于”、 “小于”或“等于”） ② 3NH 的平衡转化率为 。 （3）人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图 29 图 2. ①电源的负极为 （填“A”或“B”）. ②阳极室中发生的反应依次为 、 。 ③电解结束后，阴极室溶液的 pH 与电解前相比将 ；若两极共收集到气体 13.44L（标准状况），则除去的尿素为 g（忽略气体的溶解）. （2012·山东）29．（16 分）偏二甲肼与 N2O4 是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应： (CH3)2NNH2 (l)＋2N2O4 (l)＝2CO2 (g)＋3N2(g)＋4H2O(g) （Ⅰ） （1）反应（Ⅰ）中氧化剂是_______. （2）火箭残骸中常现红棕色气体，原因为：N2O4 (g) 2NO2 (g) （Ⅱ） （3）一定温度下，反应（Ⅱ）的焓变为ΔH。现将 1 mol N2O4 充入一恒压密闭容器中， 下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________. 若在相同温度下，上述反应改在体积为 1L 的恒容密闭容器中进行，平衡常数_____（填 “增大”“不变”或“减小”），反应 3s 后 NO2 的物质的量为 0.6mol，则 0~3s 内的平均反 应速率 v（N2O4）＝________mol·L-1·S-1。 （4）NO2 可用氨水吸收生成 NH4NO3 。25℃时，将 amol NH4NO3 溶于水，溶液显酸性，原 因是_____ （用离子方程式表示）。向该溶液滴加 bL 氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的 过程中的水的电离平衡将______（填”正向”“不”或“逆向”）移动，所滴加氨水的浓度 为__ _mol·L-1。（NH3·H2O 的电离平衡常数取 Kb＝2X10-5 mol·L-1） （2012·福建）23. ( 14 分） (1)元素 M 的离子与 NH4 + 所含电子数和质子数均相同，则 M 的原子结构示意图为 ＿ 。 (2)硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为 ＿。 (3)能证明 Na2SO3 溶液中存在 SO3 2-+H2O HSO3 -+OH-水解平衡的事实是 ＿（填序号）。 A.滴人酚酞溶液变红，再加人 H2SO4 溶液后红色退去 B.滴人酚酞溶液变红，再加人氯水后红色退去 C.滴人酚酞溶液变红，再加人 BaCl2 溶液后产生沉淀且红色退去 (4)元素 X、Y 在周期表中位于向一主族，化合物 Cu2X 和 Cu2Y 可发生如下转化（其中 D 是纤维素水解的最终产物）: ① 非金属性 X Y(填“>”或“<”) ② Cu2Y 与过量浓硝酸反应有红棕色气体生成，化学方程式为 （5）在恒容绝热（不与外界交换能量）条件下进行 2A ( g ) + B ( g） 2C ( g ) + D ( s）反应，按下表数据投料，反应达到平衡状态，测得体系压强升高。简述该反应的 平衡常数与温度的变化关系： 物质 A B C D 起始投料/mol 2 1 2 0 检验。 【2011 高考真题精选】 （2011·江苏卷）下列说法正确的是 A.一定温度下，反应 MgCl2(1)＝Mg(1)＋ Cl2(g)的 △H＞0 △S＞0 B.水解反应 NH4 ＋＋H2O NH3·H2O＋H＋达到平衡后，升高温度平衡逆向移动 C.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应 D.对于反应 2H2O2＝2H2O＋O2↑, 加入 MnO2 或升高温度都能加快 O2 的生成速率 （2011·江苏卷）700℃时，向容积为 2L 的密闭容器中充入一定量的 CO 和 H2O,发生反应： CO(g)＋H2O(g) CO2＋H2(g) 反应过程中测定的部分数据见下表（表中 t1＞t2）: 反应时间/min n(CO)/mol H2O/ mol 0 1.20 0.60 t1 0.80 t2 0.20 下列说法正确的是 A.反应在 t1min 内的平均速率为 v(H2)＝0.40/t1 mol·L－1·min－1 B.保持其他条件不变，起始时向容器中充入 0.60molCO 和 1.20 molH2O，到达平衡时， n(CO2)＝0.40 mol。 C.保持其他条件不变，向平衡体系中再通入 0.20molH2O，与原平衡相比，达到新平衡时 CO 转化率增大，H2O 的体积分数增大 D.温度升至 800℃，上述反应平衡常数为 0.64，则正反应为吸热反应 （2011·安徽卷）电镀废液中 Cr2O7 2－可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4)： Cr2O7 2－（aq）+2Pb2＋（aq）+H2O（l） 2 PbCrO4（s）+2H＋（aq） ΔH< 0 该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列示意图正确的是 （2011·北京卷）已知反应：2CH3COCH3(l) CH3COCH2COH(CH3)2(l)。取等量 CH3COCH3， 分别在 0℃和 20℃下，测得其转化分数随时间变化的关系曲线（Y－t）如下图所示。下列说 法正确的是 A.b 代表 0℃下 CH3COCH3 的 Y－t 曲线 B.反应进行到 20min 末，H3COCH3 的 (0 ) 1(20 ) v C v C C.升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率 D.从 Y=0 到 Y=0.113，CH3COCH2COH(CH3)2 的 (0 ) 1(20 ) n C n C 【解析】温度高反应速率就快，到达平衡的时间就短，由图像可与看出曲线 b 首先到达 【答案】D （2011·福建卷）25℃时，在含有 Pb2＋、Sn2＋的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生 反应： Sn(s)＋Pb2＋(aq) Sn2＋(aq)＋Pb(s)，体系中 c(Pb2＋)和 c(Sn2＋)变化关系如下图所 示。 下列判断正确的是 A．往平衡体系中加入金属铅后，c(Pb2＋)增大 B．往平衡体系中加入少量 Sn(NO3)2 固体后，c(Pb2＋)变小 C．升高温度，平衡体系中 c(Pb2＋)增大，说明该反应△H＞0 D．25℃时，该反应的平衡常数 K＝2.2 【答案】D （2011·天津卷）向绝热恒容密闭容器中通入 SO2 和 NO2，在一定条件下使反应 SO2(g) ＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如下所示。由图可 得出的正确结论是 A.反应在 c 点达到平衡状态 B.反应物浓度：a 点小于 b 点 C.反应物的总能量低于生成物的总能量 D.△t1＝△t2 时，SO2 的转化率：a～b 段小于 b～c 段 （2011·重庆卷）一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图 10 的是 A．CO2(g)＋2NH3(g) CO(NH2)2(s)＋H2O(g)； △H＜0 B．CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)； △H＞0 C．CH3CH2OH (g) CH2=CH2(g)＋H2O(g)； △H＞0 D．2C6H5CH2CH3(g)＋O2(g) 2 C6H5CH=CH2(g)＋2H2O(g)； △H＜0 （2011·海南卷）对于可逆反应 ，在温度一定下由 H2（g） 和 I2（g）开始反应，下列说法正确的是 A. H2（g）的消耗速率与 HI（g）的生成速率之比为 2:1 B. 反应进行的净速率是正、逆反应速率之差 C. 正、逆反应速率的比值是恒定的 D. 达到平衡时，正、逆反应速率相等 过程中，正反应速率是减小的过程，而逆反应速率是增大的过程；D 选项是平衡定义中来， 正确。 (2011·全国 II 卷)在容积可变的密闭容器中，2mo1N2 和 8mo1H2 在一定条件下发生反应， 达到平衡 时，H2 的转化率为 25%，则平衡时的氮气的体积分数接近于 A．5% B．10% C．15% D．20% （2011·四川卷）可逆反应①X(g)+2Y(g) 2Z(g) 、②2M（g） N（g）+P(g) 分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始 和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示： 下列判断正确的是 A. 反应①的正反应是吸热反应 B. 达平衡（I）时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为 14:15 C. 达平衡（I）时，X 的转化率为 11 5 D. 在平衡（I）和平衡（II）中 M 的体积分数相等 （2011·浙江卷）某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵（NH2COONH4）分解反应平衡常数 和水解反应速率的测定。 （1）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体 试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g)。 实验测得不同温度下的平衡数据列于下表： 温度(℃) 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 平衡总压强(kPa) 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0 平衡气体总浓度 (×10－3mol/L) 2.4 3.4 4.8 6.8 9.4 ①可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是___________。 A． 3 22 (NH ) (CO ) B．密闭容器中总压强不变 C．密闭容器中混合气体的密度不变 D．密闭容器中氨气的体积分数不变 ②根据表中数据，列式计算 25.0℃时的分解平衡常数：__________________________。 ③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在 25℃下达到分解 平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量______（填“增加”、“减小”或 “不变”）。 ④氨基甲酸铵分解反应的焓变△H____0，熵变△S___0（填＞、＜或＝）。 （2）已知：NH2COONH4＋2H2O NH4HCO3＋NH3·H2O。该研究小组分别用三份不同初始 浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到 c(NH2COO－)随时间变化趋势如图所示。 ⑤ 计 算 25℃ 时 ， 0 ～ 6min 氨 基 甲 酸 铵 水 解 反 应 的 平 均 速 率 ___________________________。 ⑥ 根 据 图 中 信 息 ， 如 何 说 明 水 解 反 应 速 率 随 温 度 升 高 而 增 大 ： _______________________。 （2011·安徽卷）地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。文献报道某 课题组模拟地下水脱氮过程，利用 Fe 粉和 KNO3 溶液反应，探究脱氮原理及相关因素对脱氮 速率的影响。 （1）实验前：①先用 0.1mol ·L-1H2SO4 洗涤 Fe 粉，其目的是 ，然后用蒸馏水洗 涤至中性；②将 KNO3 溶液的 pH 调至 2.5；③为防止空气中的 O2 对脱氮的影响，应向 KNO3 溶 液中通入 （写化学式）。 （2）下图表示足量 Fe 粉还原上述 KNO3 溶液过程中，测出的溶液中相关离子浓度、pH 随时间的变化关系（部分副反应产物曲线略去）。请根据图中信息写出 t1 时刻前该反应的离 子方程式 。t1 时刻后，该反应仍在进行，溶液中 NH4 ＋的浓度在增大，Fe2+的浓度却 没有增大，可能的原因是 。 （3）该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设，请你完成假设二和假设三： 假设一：溶液的 pH； 假设二： ； 假设三： ； …….. （4）请你设计实验验证上述假设一，写出实验步骤及结论。 （已知：溶液中的 NO3 －浓度可用离子色谱仪测定） 实验步骤及结论： (2011·北京卷)在温度 t1 和 t2 下，X2(g)和 H2 反应生成 HX 的平衡常数如下表： 化学方程式 K (t1 ) K (t2) 2 2F H 2 HF 1.8 3610 321.9 10 2 2Cl H 2HCl 129.7 10 114.2 10 2 2Br H 2HBr 75.6 10 69.3 10 2 2I H HI2 43 34 （1）已知 t2 >t1，HX 的生成反应是 反应（填“吸热”或“放热”）。 （2）HX 的电子式是 。 （3）共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强，HX 共价键的极性由强到弱的 顺序是 。 （4）X2 都能与 H2 反应生成 HX，用原子结构解释原因： 。 (5)K 的变化体现出 X2 化学性质的递变性，用原子结构解释原因：__________，原子半 径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。 （6）仅依据 K 的变化，可以推断出：随着卤素原子核电荷数的增加，_______（选填字 母） a. 在相同条件下，平衡时 X2 的转化率逐渐降低 b. X2 与 H2 反应的剧烈程度逐渐减弱 c. HX 的还原性逐渐 d. HX 的稳定性逐渐减弱 （6）a、d （2011·广东卷）利用光能和光催化剂，可将 CO2 和 H2O(g)转化为 CH4 和 O2。紫外光照 射时，在不同催化剂（I、II、III）作用下，CH4 产量随光照时间的变化如图 13 所示。 （1）在 0－30 小时内，CH4 的平均生成速率 VI、VII 和 VIII 从大到小的顺序为 ； 反应开始后的 12 小时内，在第 种催化剂的作用下，收集的 CH4 最多。 （ 2 ） 将 所 得 CH4 与 H2O(g) 通 入 聚 焦 太 阳 能 反 应 器 ， 发 生 反 应 ： CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。该反应的△H=+206 kJ•mol-1。 ①在答题卡的坐标图中，画出反应过程中体系的能量变化图（进行必要的标注） ②将等物质的量的 CH4 和 H2O(g)充入 1L 恒容密闭容器，某温度下反应达到平衡，平衡 常数 K=27，此时测得 CO 的物质的量为 0.10mol，求 CH4 的平衡转化率（计算结果保留两位 有效数字）。 （3）已知：CH4(g)＋2O2(g) ===CO2(g)＋2H2O(g) △H=－802kJ•mol-1 写出由 CO2 生成 CO 的热化学方程式 。 （2011·山东卷）研究 NO2、SO2 、CO 等大气污染气体的处理具有重要意义。 （1）NO2 可用水吸收，相应的化学反应方程式为 。利用反应 6NO2＋ 8NH3 7N5＋12 H2O 也可处理 NO2。当转移 1.2mol 电子时，消耗的 NO2 在标准状况下是 L。 （2）已知：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g） ΔH=-196.6 kJ·mol-1 2NO（g）+O2（g） 2NO2（g） ΔH=-113.0 kJ·mol-1 则反应 NO2（g）+SO2（g） SO3（g）+NO（g）的ΔH= kJ·mol-1。 一定条件下，将 NO2 与 SO2 以体积比 1:2 置于密闭容器中发生上述反应，下列能说 明反应达到平衡 状态的是 。 a．体系压强保持不变 b．混合气体颜色保持不变 c．SO3 和 NO 的体积比保持不变 d．每消耗 1 mol SO3 的同时生成 1 molNO2 测得上述反应平衡时 NO2 与 SO2 体积比为 1:6，则平衡常数 K＝ 。 （3）CO 可用于合成甲醇，反应方程式为 CO（g）+2H2（g） CH3OH（g）。CO 在不同 温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应ΔH 0（填“>”或“ <”）。实 际生产条件控制在 250℃、1.3×104kPa 左右，选择此压强的理由是 。 （2011·重庆卷）臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。 （1）O3 与 KI 溶液反应生成的两种单质是___________和_________。（填分子式） （2）O3 在水中易分解，一定条件下，O3 的浓度减少一半所需的时间（t）如题 29 表所 示。已知：O3 的起始浓度为 0.0216 mol/L。 ①pH 增大能加速 O3 分解，表明对 O3 分解起催化作用的是___________. ②在 30°C、pH=4.0 条件下，O3 的分解速率为__________ mol/(L·min)。 ③据表中的递变规律，推测 O3 在下列条件下分解速率依次增大的顺序为______.（填字 母代号） a. 40°C、pH=3.0 b. 10°C、pH=4.0 c. 30°C、pH=7.0 （3）O3 可由臭氧发生器（原理如题 29 图）电解稀硫酸制得。 ①图中阴极为_____(填“A”或“B”)，其电极反应式为_____。 ②若 C 处通入 O 2 ，则 A 极的电极反应式为_____. ③若 C 处不通入 O 2 ，D、E 处分别收集到 xL 和有 yL 气体(标准情况)，则 E 处收集的气 体中 O 3 所占的体积分数为_____。(忽略 O 3 的分解)。 体积分数是 y yx 2 。 （2011·新课标全国卷）科学家利用太阳能分解 水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料 电池。已知 H2（g）、CO（g）和 CH3OH（l）的燃烧热△H 分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1 和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题： （1）用太阳能分解 10mol 水消耗的能量是_____________kJ； （2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_____________； （3）在溶积为 2L 的密闭容器中，由 CO2 和 H2 合成甲醇，在其他条件不变得情况下，考 察温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T1、T2 均大于 300℃）； 下列说法正确的是________（填序号） ① 温 度 为 T1 时 ， 从 反 应 开 始 到 平 衡 ， 生 成 甲 醇 的 平 均 速 率 为 ： v(CH3OH)= A A n l mol·L-1·min-1 ②该反应在 T1 时的平衡常数比 T2 时的小 ③该反应为放热反应 ④处于 A 点的反应体系从 T1 变到 T2，达到平衡时 2 3 ( ) ( ) n H n CH OH 增大 （4）在 T1 温度时，将 1molCO2 和 3molH2 充入一密闭恒容器中，充分反应达到平衡后， 若 CO2 转化率为 a,则容器内的压强与起始压强之比为______； （5）在直接以甲醇为燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为________、正 极的反应式为________。理想状态下，该燃料电池消耗 1mol 甲醇所能产生的最大电能为 702.1kJ,则该燃料电池的理论效率为________（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大 电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比） （2011·海南卷）氯气在 298K、100kPa时，在 1L 水中可溶解 0.09mol，实验测得溶于水的 Cl2 约有三分之一与水反应。请回答下列问题： （1）该反应的离子方程式为__________; （2）估算该反应的平衡常数__________（列式计算） （3）在上述平衡体系中加入少量 NaOH 固体，平衡将向________移动； （4）如果增大氯气的压强，氯气在水中的溶解度将______（填“增大”、“减小”或 “不变”），平衡将向______________移动。 (2011·全国 II 卷)反应 aA(g)+bB(g) cC(g)（ΔH＜0）在等容条件下进行。 改变其他反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示： 回答问题： (1） 反应的化学方程式中，a:b:c 为_____________; (2）A 的平均反应速率 vI(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为_________； (3）B 的平衡转化率αI(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是_____,其值是__________; (4） 由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是________________,采取的措 施是____________; (5） 比较第Ⅱ阶段反应温度(T2)和第Ⅲ阶段反应温度(T3)的高低：T2 T3(填 “>”“<”“=”），判断的理由是_________________________________________; (6）达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，假定 10min 后达到新的平衡，请在下 图中用曲线表示第 IV 阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势（曲线上必须标出 A、B、 C）。 0.0 5.0 10.0 0.0 5.0 10.0 1.0 2.0 Ⅲ Ⅳ 时间/min 浓 度 / m o l · L － 1 B A C (注：只要曲线能表示出平衡向逆反应方向移动及各物质浓度的相对变化比例即可） 20．(2011 上海 25)自然界的矿物、岩石的成因和变化受到许多条件的影响。地壳内每 加深 1km，压强增大约 25000~30000 kPa。在地壳内 SiO2 和 HF 存在以下平衡：SiO2(s) +4HF(g) SiF4(g)+ 2H2O(g)+148.9 kJ 根据题意完成下列填空： （ 1 ） 在 地 壳 深 处 容 易 有 气 体 逸 出 ， 在 地 壳 浅 处 容 易 有 沉积。 （2）如果上述反应的平衡常数 K 值变大，该反应 （选填编号）。 a．一定向正反应方向移动 b．在平衡移动时正反应速率先增大后减小 c．一定向逆反应方向移动 d．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大 （3）如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时， （选 填编号）。 a．2v 正(HF)=v 逆(H2O) b．v(H2O)=2v(SiF4) c．SiO2 的质量保持不变 d．反应物不再转化为生成物 （4）若反应的容器容积为 2.0L，反应时间 8.0 min，容器内气体的密度增大了 0.12 g/L， 在这段时间内 HF 的平均反应速率为 。 A．图①表示 25℃时，用 0.1 mol·L－1 盐酸滴定 20 mL 0.1 mol·L－1 NaOH 溶液，溶液 的 pH 随加入酸体积的变化 B．图②中曲线表示反应 2SO 2 (g) + O 2 (g) 2SO 3 (g)；ΔH < 0 正、逆反应的平 衡常数 K 随温度的变化 C．图③表示 10 mL 0.01 mol·L－1 KMnO 4 酸性溶液与过量的 0.1 mol·L－1 H 2 C 2 O 4 溶 液混合时，n(Mn2+) 随时间的变化 D．图④中 a、b 曲线分别表示反应 CH2＝CH2 (g) + H 2 (g) CH 3 CH 3 (g)；ΔH< 0 使 用和未使用催化剂时，反应过程中的能量变化 （2010·重庆卷）10． 2 2COCl g CO g +Cl g ; 0.H ＞ 当反应达到平衡时， 下列措施：①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加 CO 的浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入 惰性气体，能提高 COCl2 转化率的是 A．①②④ B．①④⑥ C．②③⑥ D．③⑤⑥ （2010·安徽卷）10.低脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为： 2NH2（g）＋NO（g）＋NH2（g） 150℃ 催化剂 2H3（g）＋3H2O（g） H<0 在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是 A.平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大 B.平衡时，其他条件不变，增加 NH3 的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小 C.单位时间内消耗 NO 和 N2 的物质的量比为 1∶2 时，反应达到平衡 D.其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大 【答案】C （2010·福建卷）8．下列有关化学研究的正确说法是 A．同时改变两个变量来研究反映速率的变化，能更快得出有关规律 B．对于同一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应的焓变相同 C．依据丁达尔现象可将分散系分为溶液、胶体与浊液 D．从 HF、HCl、 rHB 、HI 酸性递增的事实，推出 F、Cl、Br、I 的非金属递增的规律 （2010·福建卷）12．化合物 Bilirubin 在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物尝试 随反应时间变化如右图所示，计算反应 4~8 min 间的平均反应速率和推测反应 16 min 反应 物的浓度，结果应是 A 2.5 1 1minmol L 和 2.0 1mol L B 2.5 1 1minmol L 和 2.5 1mol L C 3.0 1 1minmol L 和 3.0 1mol L D 3.0 1 1minmol L 和 3.0 1mol L （2010·江苏卷）8．下列说法不．正确的是 A．铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加 B．常温下，反应 2C s CO g 2CO g 不能自发进行，则该反应的 0H ＞ C．一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率 D．相同条件下，溶液中 3+Fe 、 2+Cu 、 2+Zn 的氧化性依次减弱 （2010·上海卷）17.据报道，在 300℃、70MPa 下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现 实。 2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 下列叙述错误的是 A．使用 Cu-Zn-Fe 催化剂可大大提高生产效率 B．反应需在 300℃进行可推测该反应是吸热反应 C．充入大量 CO2 气体可提高 H2 的转化率 D．从平衡混合气体中分离出 CH3CH2OH 和 H2O 可提高 CO2 和 H2 的利用率 【答案】B 【解析】此题考查化学反应速率和化学平衡知识。催化剂能提高化学反应速率，加快反 （2010·江苏卷）14．在温度、容积相同的 3 个密闭容器中，按不同方式投入反应物， 保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下（已知 2 2 3N (g) 3H (g) 2NH (g) 92.4H kJ·mol 1 ） 容器 甲 乙 丙 反应物投入量 1mol N2、3mol H2 2mol NH3 4mol NH3 NH3 的浓度（mol·L 1 ） c1 c2 c3 反应的能量变化 放出 akJ 吸收 bkJ 吸收 ckJ 体系压强（Pa） p1 p2 p3 反应物转化率 1α 2α 3α 下列说法正确的是 A． 1 32c c B． 92.4a b C． 2 32p p D． 1 3α α 1 （2010·四川理综卷）13.反应 aM(g)+bN(g) cP(g)+dQ(g)达到平衡时。M 的体 积分数 y(M)与反应条件的关系如图所示。其中：Z 表示反应开始时 N 的物质的量与 M 的物质 的量之比。下列说法正确的是 A.同温同压 Z 时，加入催化剂，平衡时 Q 的体积分数增加 B.同压同 Z 时，升高温度，平衡时 Q 的体积分数增加 C.同温同 Z 时，增加压强，平衡时 Q 的体积分数增加 D.同温同压时，增加 Z，平衡时 Q 的体积分数增加。 （2010·天津卷）10．（14 分）二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷 剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚。 请回答下列问题： ⑴ 煤的气化的主要化学反应方程式为：___________________________。 ⑵ 煤的气化过程中产生的有害气体 H2S 用 Na2CO3 溶液吸收，生成两种酸式盐，该反应 的化学方程式为：________________________________________。 ⑶ 利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下： ① 2H 2 (g) + CO(g) CH 3 OH (g)；ΔH ＝ －90.8 kJ·mol－1 ② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H 2 O(g)；ΔH＝ －23.5 kJ·mol－1 ③ CO(g) + H 2 O(g) CO 2 (g) + H2(g)；ΔH＝ －41.3 kJ·mol－1 总反应：3H 2 (g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO 2 (g)的ΔH＝ ___________； 一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高 CO 的转化率，可以采取的措施 是__________（填字母代号）。 a．高温高压 b．加入催化剂 c．减少 CO 2 的浓度 d．增加 CO 的浓度 e．分离出二甲醚 ⑷ 已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H 2 O(g)某温度下的平衡常数为 400 。此 温度下，在密闭容器中加入 CH 3 OH ，反应到某时刻测得各组分的浓度如下： 物质 CH 3 OH CH3OCH3 H 2 O 浓 度 / （mol·L－1） 0.44 0.6 0.6 ① 比较此时正、逆反应速率的大小：v 正 ______ v 逆 （填“>”、“<”或“＝”)。 ② 若加入 CH3OH 后，经 10 min 反应达到平衡，此时 c(CH 3 OH ) ＝ _________；该时间 内反应速率 v(CH3OH) ＝ __________。 (4) ①＞ ②0.04 mol·L-1 0.16 mol·L-1·min-1 （2010·全国卷Ⅰ）27.（15 分）在溶液中，反应 A+2B C 分别在三种不同实验条 件 下 进 行 ， 它 们 的 起 始 浓 度 均 为 ( ) 0.100 /c A mol L 、 ( ) 0.200 /c B mol L 及 ( ) 0 /c C mol L 。反应物 A 的浓度随时间的变化如下图所示。 请回答下列问题： （1）与①比较，②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是： ②_______________； ③_______________； （2）实验②平衡时 B 的转化率为_________；实验③平衡时 C 的浓度为____________； （3）该反应的 H _________0，判断其理由是__________________________________； （4）该反应进行到 4.0min 时的平均反应速度率： 实验②： Bv =__________________________________； 实验③： Cv =__________________________________。 （2010·广东卷）31．（16 分）硼酸（H3BO3）在食品、医药领域应用广泛。 (1)请完成 B2H6 气体与水反应的化学方程式：B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +________。 (2)在其他条件相同时，反应 H3BO3 +3CH3OH B(OCH3)3 +3H2O 中，H3BO 3 的转化率（ ） 在不同温度下随反应时间（t）的变化见图 12，由此图可得出： ①温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是____ _ ②该反应的 H _____0(填“<”、“=”或“>”). (3)H3BO 3 溶液中存在如下反应： H3BO 3（aq）+H2O（l） [B(OH)4]-( aq)+H+（aq）已知 0.70 mol·L-1 H3BO 3 溶液中， 上述反应于 298K 达到平衡时，c 平衡（H+）=2. 0 × 10-5mol·L-1，c 平衡（H3BO 3）≈c 起始（H3BO 3），水的电离可忽略不计，求此温度下该反应的平衡常数 K（H2O 的平衡浓度不列入．．．K 的表达 式中，计算结果保留两位有效数字） （2010·山东卷）28．（14 分）硫一碘循环分解水制氢主要涉及下列反应： Ⅰ SO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI Ⅱ 2HI H2+I2 Ⅲ 2H2SO42===2SO2+O2+2H2O （1）分析上述反应，下列判断正确的是 。 a．反应Ⅲ易在常温下进行 b．反应Ⅰ中 2SO 氧化性比 HI 强 c．循环过程中需补充 H2O d．循环过程中产生 1mol O2 的同时产生 1mol H2 （2）一定温度下，向 1L 密闭容器中加入 1mol HI（g），发生反应Ⅱ，H2 物质的量随时 间的变化如图所示。 0~2 min 内的平均放映速率 v（HI）= 。该温度下，H2（g）+I2（g） 2HI（g） 的平衡常数 K= 。 相同温度下，若开始加入 HI（g）的物质的量是原来的 2 倍，则 是原来的 2 倍。 a．平衡常数 b．HI 的平衡浓度 c．达到平衡的时间 d．平衡时 H2 的体积分数 （3）实验室用 Zn 和稀硫酸制取 H2，反应时溶液中水的电离平衡 移动（填“向 左”“向右”或者“不”）；若加入少量下列试剂中的 ，产生 H2 的速率将增大。 a．NaNO3 b．CuSO4 c．Na2SO4 d．NaHSO3 （4）以 H2 为燃料可制成氢氧燃料电池。 已知 2H2（g）+O2（g）===2H2O(I) △H=-572KJ．mol-1 某氢氧燃料电池释放 228．8KJ 电能时，生成 1mol 液态水，该电池的能量转化率 为 。 （2010·福建卷）J、L、M、R、T 是原子序数依次增大的短周期主族元素，J、R 在周期 表中的相对位置如右表；J 元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等；M 是地 壳中含量最多的金属元素。 （ 1 ） M 的 离 子 结 构 示 意 图 为 _____; 元 素 T 在 周 期 表 中 位 于 第 _____ 族 。 （2）J 和氢组成的化合物分子有 6 个原子，其结构简式为______。 （3）M 和 T 形成的化合物在潮湿的空气中冒白色烟雾，反应的化学方程式为_____。 （4）L 的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性。 ①在微电子工业中，甲的水溶液可作刻蚀剂 H2O2 的清除剂，所发生反应的产物不污染 环境，其化学方程式为______。 ②一定条件下，甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应（△H>0）并达平衡后，仅改 变下表中反应条件 x，该平衡体系中随 x 递增 y 递减的是_______（选填序号）。 选项 a b c d x 温度 温度 加入 H2 的物质的量 加入甲的物质的量 y 甲的物质的量 平衡常数 K 甲的转化率 生成物物质的量总和 （5）由 J、R 形成的液态化合物 JR2 0．2mol 在 O2 中完全燃烧，生成两种气态氧化物， 298K 时放出热量 215kJ。 该反应的热化学方程式为________。 （2010·上海卷）25．接触法制硫酸工艺中，其主反应在 450℃并有催化剂存在下进行： 2 2 32 ( ) ( ) 2 ( ) 190SO g O g SO g KJ 1)该反应所用的催化剂是 (填写化合物名称)，该反应 450℃时的平衡常数 500℃时的平衡常数(填“大于”、“小于”或“等于”)。 2)该热化学反应方程式的意义是 ． a． 2 3( ) 2 SOv o v正 逆（ ） b．容器中气体的平均分子量不随时间而变化 c．容器中气体的密度不随时间而变化 d．容器中气体的分子总数不随时间而变化 4)在一个固定容积为 5L 的密闭容器中充入 0.20 mol SO2 和 0.10molSO2，半分钟后达到 平衡，测得容器中含 SO30.18mol，则 2( )v o = mol.L-1.min-1：若继续通入 0.20mol SO2 和 0.10mol O2，则平衡 移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向” 或“不”)， 再次达到平衡后， mol查看更多