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文档介绍
1997 高考化学试题分类汇编 专题10 化学反应速率与化学平衡
专题10 化学反应速率与化学平衡 2012年高考化学试题分类解析汇编：化学反应速率和化学平衡 1. ［2012·江苏化学卷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)和氢气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 B 解析：本题是化学反应与热效应、电化学等的简单综合题，着力考查学生对熵变、焓变，水解反应、原电池电解池、化学反应速率的影响因素等方面的能力。 A.分解反应一般是常识吸热反应，熵变、焓变都大于零，仅在高温下自发。内容来源于《选修四》P34-P36中化学方向的判断。 B.铁比铜活泼，组成的原电池中铁为负极，更易被氧化。 C.据平衡移动原理，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡转化率减小。 D.水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大，说明水的电离是吸热反应，越热越电离，水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大。 2. ［2012·江苏化学卷14］温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0 molPCl5，反应PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g)经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的平均速率为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△H＜0 C.相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2，达到平衡前v(正)＞v(逆) D.相同温度下，起始时向容器中充入2.0molPCl3、2.0molCl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80% C 解析：本题素材似乎来源于《选修四》课本第32页习题的第8题，属于基本理论中化学平衡问题，主要考查学生对速率概念理解与计算，平衡常数概念与计算，平衡移动等有关内容理解和掌握程度。高三复习要让学生深刻理解一些基本概念的内涵和外延。 A.反应在前50 s内的平均速率应该是前50 s内PCl3浓度变化与时间的比值，而不是PCl3物质的量的变化与时间的比值。 B.相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2应先求平衡常数K为0.025，再求浓度商（Qc）为0.02,K＞Qc,说明平衡向正反应方向移动。 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，平衡向右移动，达到新平衡时CO转化率增大，H2O转化率减小，H2O的体积分数会增大。 D.从等效平衡的角度，先建立原容器两倍关系的模型，即与原平衡完全等效，再把容器两倍关系压缩成原容器，则平衡向逆反应方向移动，PCl3的转化率应大于80% 3. ［2012·安徽理综化学卷9］一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收： 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，其它条件不变，分享出硫，正反应速率加快 C．平衡时，其他条件不变，升高温度可提高的转化率 D．其它条件不变，使用不同催化剂，该反应的平衡常数不变 D 【解析】本题主要考查外界条件对化学平衡的影响，同时考查考生应用基础知识解决简单化学问题的能力。因反应前后气体分子数不等，平衡前容器内压强逐渐变小，A项错误；硫为固体，减少其量不影响化学反应速率，B项错误；升温，平衡左移，SO2的转化率降低，C项错误；只有温度的改变，才能影响反应的平衡常数，故D项正确。 4. ［2012·福建理综化学卷12］一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化燃料R降解反应的影响如右图所示。下列判断判断正确的是 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0.04 mol·L—1·min—1 A 解析：从图像中可以读出pH＝2时，曲线下降是最快的，说明溶液的酸性越强，降解速率越大，所以B项错误。一般来说，反应物的浓度越大，反应速率越大，R的起始浓度越小，其降解的速率越小，C项错误。D项中可计算出其速率为0.04×10—4mol·L—1·min—1，D项错误。A项中R都是完全降解，降解百分率都是100%。这题是选择题的创新点，题给信息量大，考查学生能力全面，尤其是读图能力要求较高。其中D项要注意横坐标的数量级，不太细心的同学要吃亏。 5. ［2012·重庆理综化学卷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) △H1<0； x(g)+3y(g) 2z (g) △H2>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 A.等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变 B.等压时，通入z气体，反应器中温度升高 C.等容时，通入惰性气体，各反应速率不变 D.等容时，通入z气体，y的物质的量浓度增大 C 6. ［2012·四川理综化学卷12］在体积恒定的密闭容器中，一定量的SO2与1.100mol O2在催化剂作用下加热到600℃发生反应： 2SO2+O22SO3；△H＜0。当气体的物质的量减少0.315mol时反应达到平衡，在相同的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 当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时反应达到平衡 降低温度，正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大 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 达到平衡时，SO2的转化率是90% D【解析】本题考查化学反应速率、平衡及计算。SO3的生成速率和SO2的消耗速率都是正反应速率，两者始终相等，不能说明已达平衡，A错；由于正反应是放热的，所以降温时平衡右移，正反应速率大于逆反应速率，即正反应速率较小程度小于逆反应速率，B错；根据化学方程式知：生成的SO3的物质的量是气体总物质的量减小量的2倍，即0.63 mol，SO2不与BaCl2反应，则生成硫酸钡为0.63 mol，得到146.79 g，C错；根据平衡前后的压强比知反应前气体的总物质的量减小0.315 g，即减小1-82.5%=17.5%，所以反应前气体总物质的量为1.8 mol，O2为1.1 mol，则SO2为0.7 mol.消耗的SO2的物质的量等于生成的SO3的物质的量，即0.63 mol，转化率为0.63 mol/0.7 mol=90%，D正确。 7. ［2012·天津理综化学卷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 答案：B 考查化学平衡中等效平衡知识。考查的知识点有些单一。等温等容时反应前后气体体积变化的反应规律：将起始投料量按化学计量系数之比换算成同一半边的物质，其物质的量与对应组分的起始投料量相等， 则建立的化学平衡是等效的， 简称“ 等量等效” 。 这种情况下的等效平衡中的“ 等效” 指平衡体系中的各种性质( 各对应物的浓度 、 体积分数 、 转化率、 物质的量) 是完全相同的。 类似于数学中的全等三角形， 也可叫“ 全等平衡” 。 甲和乙容器内的平衡是完全相同的平衡（等同平衡），各物理参数除热量都相同。甲和乙的比较可用下图处理帮助理解 P甲＜2P乙，m甲>2m乙，K甲＜K乙， Q乙=197-Q甲，Q甲不等于Q乙所以选B 8.［2012·全国大纲理综化学卷8］合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的一步反应为 CO（g）+ H2O(g) 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 B 【解析】CO（g）+ H2O(g) CO2(g) + H2(g) 是一个气体总体积不发生改变的反应，增大压强平衡不移动，CO的转化率不变，A错误；反应式放热反应，降低温度平衡向放热方向移动，B正确；增大CO 的浓度，平衡向正反应方向移动，CO 的转化率降低，C错误；催化剂对化学平衡没有影响，D错误。 【考点】反应条件对化学平衡的影响 改变温度：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动。降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。 ②改变浓度：若Qc＜Kc，化学平衡正向（向右）移动。若Qc＞Kc，化学平衡逆向（向左）移动。 ③改变压强：若Qp＜Kp，化学平衡正向（向右）移动。若Qp＞Kp，化学平衡逆向（向左）移动。 【点评】：本题属于基本理论中化学平衡问题，主要考查学生对平衡移动等有关内容理解和掌握程度；题目推陈出新，难度适中，貌似简单，实则有一定的陷阱，对概念的内涵和外延理解不深刻的考生容易出现失误，非常符合高考选拔人才的要求。 9. ［2012·海南化学卷15］(9分)已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下： |温度/ ℃ 700 900 830 1000 1200 平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4 回答下列问题： (1)该反应的平衡常数表达式K= ，△H 0（填“<”“ >”“ =”)； (2)830℃时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0．003 mol·L-1·s-1。，则6s时c(A)= mol·L-1， C的物质的量为 mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为 ，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气，平衡时A的转化率为 ； (3)判断该反应是否达到平衡的依据为 (填正确选项前的字母)： a．压强不随时间改变 b.气体的密度不随时间改变 c. c(A)不随时问改变 d.单位时间里生成c和D的物质的量相等 (4)1200℃时反应C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常数的值为 。 【答案】(1) < (2)0.022 mol·L-1 0.09mol 80% 80% (3)c (4)2.5 【解析】 (1)因反应中的物质都是气体，据平衡常数的定义可知其K=；由表中数据可知，温度升高，K值减小，说明升高温度向吸热的逆反应方向移动，故正反应为放热反应，即ΔH<0。 (2)υ(A)=0.003 mol·L-1·s-1 ，则6s后A减少的浓度c(A)= υ(A)t=0.018 mol·L-1，故剩余的A的浓度为-0.018 mol·L-1=0.022 mol·L-1；A减少的物质的量为0.018 mol·L-1×5L=0.09mol，根据方程式的系数关系，生成的C的物质的量也为0.09mol。 设830℃达平衡时，转化的A的浓度为x，则： A(g)+B(g)C(g)+D(g) 起始浓度(mol·L－1) 0.04 0.16 0 0 转化浓度(mol·L－1) x x x x 平衡浓度(mol·L－1) 0.04－x 0.16－x x x 有：=1， 解得x =0.032，故A的转化率α(A)＝×100%＝80%；由于容器的体积是固定的，通入氩气后各组分的浓度不变，反应速率不改变，平衡不移动。 (3)由于该反应是气体分子数不变的反应，容器中压强、气体的密度都永远不变，故a、b错；c(A)随反应的进行要减小，故c可以；不论是否达平衡，单位时间里生成C和D的物质的量永远相等，故d错。 (4)反应“ C(g)+D(g)A(g)+B(g)”与“A(g)+B(g)C(g)+D(g)”互为逆反应，平衡常数互为倒数关系，故1200℃时，C(g)+D(g)A(g)+B(g)的K==2.5。 10. ［2012·海南化学卷20-II］ 【答案】(1)液化、分馏 与C反应后除去CO2 C+H2OCO+H2、CH4+H2OCO+3H2 (2)合成塔 N2+3H22NH3 (3)冷却塔 n 高温气体由冷却塔的上端进入，冷却水应从下端进入，逆向冷却效果好 (4)将液氨和未反应的原料分离 (5)13.8 【解析】 (1)利用空气中氮气的沸点比氧气的沸点低，先将空气加压降温变成液态，然后再加热，使氮气首先从液态空气中蒸发出来，留下的就是液态氧气。故分离方法是液化和分馏。另一种方法是将空气与C反应后除去CO2。采用煤和天然气制备H2的方程式为：C+H2OCO+H2、CH4+H2OCO+3H2。 (2)合成氨的设备为合成塔；发生的反应是N2+3H22NH3。 (3)冷凝分离氨气的设备为冷却塔；为了增强冷却效果，冷却水应从下端进入，逆向冷却效果好。 (4)设备c是分离器，能将液氨和未反应的原料分离。 (5)设CO、H2O的起始浓度分别为x、y，且CO的转化率为90%，则： CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) 起始浓度(mol·L－1) x y 0 0 转化浓度(mol·L－1) 0.9x 0.9x 0.9x 0.9x 平衡浓度(mol·L－1) 0.1x y－0.9x 0.9x 0.9x K＝＝=0.627，得：=13.8，只要增加H2O量，就可提高CO的转化率。 11. ［2012·福建理综化学卷23］（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SO32—+H2OHSO3—+OH—水解平衡的事实 是 （填序号）。 滴入酚酞溶液变红，再加入H2SO4溶液红色退去 滴入酚酞溶液变红，再加入氯水后红色退去 滴入酚酞溶液变红，再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色退去 （4）元素X、Y在周期表中位于同一主族，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X Y(填“＞”或“＜”) ②Cu2Y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 解析：（1）铵根离子中含有10个电子，11个质子，与之相同的单核离子为钠离子，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： Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ （3）选C，ABC三个选项描述都是正确的，但要说明亚硫酸钠显碱性是亚硫酸离子水解造成的，存在水解平衡这一事实。比如说向氢氧化钠这样的碱溶液中加入酚酞后变红，用AB两项中的试剂都可褪色，但用C中的试剂就不行。选择试剂最好是中性，并与亚硫酸根离子反应，使水解平衡移动，这样一比较C可以充分说明亚硫酸钠显碱性是亚硫酸离子水解造成的。 （4）先推断元素，悬浊液与D的溶液（葡萄糖溶液）生成砖红色沉淀是氧化亚铜，则Y为O元素，X，Y同主族，则X为S元素。问题就很好回答，非金属性X＜Y，Cu2O与浓硝酸反应生成红棕色的气体NO2，利用氧化还原反应原理并配平可写出方程式：Cu2O+6HNO3（浓）=2Cu(NO3)2+2NO2↑+3H2O （5）在恒容绝热的情况下，反应达到平衡后，体系压强升高，可推知气体体积变大，说明反应是向左移（注意D为固态）。另外压强与温度成正比，压强升高，温度升高，如果正反应是放热的情况下，则是升高温度，平衡向左移，符合题目情况。因此推出正反应是放热反应，那平衡常数与温度成反比。 23题考查得都是主干知识，只是觉得拼盘得太明显，5个小问各不相干，独立成题，是否可用10电子,18电子微粒把它们串起来，比如Na+，Al3+，O2—，S2—。其中第4问涉及有机化学知识，把知识很好的揉合在一起，第3问，第5问要求思维推理能力较高。 12.［2012·福建理综化学卷24］（1）电镀是，镀件与电源的 极连接。 （2）化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉淀在镀件表面形成的镀层。 ①若用铜盐进行化学镀铜，应选 用 （填“氧化剂”或“还原剂”）与之反应。 ②某化学镀铜的反应速率随镀液pH变化如右图所示。该镀铜过程中，镀液pH控制在12.5左右。据图中信息，给出使反应停止的方法： （3）酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下： ①步骤（i）中Cu2(OH)2CO3发生反应的化学方程式为 。 ②步骤（ii）所加试剂起调节pH作用的离子是 (填离子符号)。 ③在步骤（iii）发生的反应中，1molMnO2转移2个mol电子，该反应的离子方程式为 。 ④步骤（iv）除去杂质的化学方程式可表示为 过滤后母液的pH=2.0，c（）=a mol·L—1，c（）=b mol·L—1，c（）=d mol·L—1，该反应的平衡常数K= （用含a、b、d的代数式表示）。 解析：（1）电镀池中，镀件就是待镀金属，作阴极，与电源的负极相连；镀层金属为阳极，与电源正极相连。 （2）①要把铜从铜盐中置换铜出来，比如用铁就可以，铁是作还原剂的，所以加入还原剂， ②根据图示信息，pH=8—9之间，反应速率为0，所以要使反应停止，调节溶液的pH至8—9 之间，可见读图信息的重要性。 (3) ①碱式碳酸铜与硫酸反应的方程式直接写，用观察法配平。Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O ②题目要求调高PH，铵根离子显酸性，碳酸氢根离子显碱性，则起作用的离子是碳酸氢根离子。 ③依题意亚铁离子变成了铁离子，1mol MnO2转移电子2 mol，则锰元素从+4变成+2价，溶液是显酸性的，方程式经过观察可要补上氢离子，综合上述分析可写出离子方程式为：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O ④氢离子浓度为10-2，依据K的表达式马上就可写出来K= 。 24题没有了复杂的工艺的流程，这个信号在质检题中已经给出，没有在流程上设置障碍，问题设计平实，难度不大。平衡常数计算简单，只要代入即可，没有复杂的数学变换，降低了难度。对图中信息的获取要求较高。 13. ［2012·浙江理综化学卷27］(15分)物质(t-BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应：(t-BuNO)2 2(t-BuNO) 。 （1）当(t-BuNO)2的起始浓度（c0）为0.50 mol·L-1时，实验测得20℃时的平衡转化率（α）是65 %。列式计算20℃时上述反应的平衡常数K = 。 （2）一定温度下，随着(t-BuNO)2的起始浓度增大，其平衡转化率 （填“增大”、“不变”或“减小”）。 已知20℃时该反应在CCl4溶剂中的平衡常数为1.9，若将反应溶剂正庚烷改成CCl4，并保持(t-BuNO)2起始浓度相同，则它在CCl4溶剂中的平衡转化率 （填“大于”、“等于”或“小于”）其在正庚烷溶剂中的平衡转化率。 （3）实验测得该反应的ΔH = 50.5 kJ·mol-1，活化能Ea = 90.4 kJ·mol-1。下列能量关系图合理的是 。 （4）该反应的ΔS 0（填“＞”、“＜”或“＝”）。在 （填“较高”或“较低”）温度下有利于该反应自发进行。 （5）随着该反应的进行，溶液的颜色不断变化，分析溶液颜色与反应物（或生成物）浓度的关系（即比色分析），可以确定该化学反应的速率。用于比色分析的仪器 是 。 A．pH计 B．元素分析仪 C．分光光度计 D．原子吸收光谱仪 （6）通过比色分析得到30℃时(t-BuNO)2浓度随时间的变化关系如下图所示，请在同一图中绘出t-BuNO浓度随时间的变化曲线。 解析：（1）物质t-BuNO)2是2-甲基2-亚硝基丙烷二聚体。在正庚烷溶剂中会部分分解为 t-BuNO（2-甲基2-亚硝基丙烷），反应：(t-BuNO)2 2(t-BuNO) 。对于这种物质没有学 过，用这样的形式来表示的反应也没有见到过，很陌生，这就给解题增加了理解上的难度。 其实这就是一个普通的分解反应，一个可逆反应，只要按常规的化学平衡三段式方法解题就 可求得20℃时平衡常数。 (t-BuNO)2 2(t-BuNO) c0 0.5 0 c转 -x -2x c平 0.5-x 2x 已知20℃时(t-BuNO)2的平衡转化率α= 解得 X = 0.325 mol·L-1 由于分解反应的反应物和生成物各只有一种，因此也可以用下列方法来求平衡常数：已知20℃时(t-BuNO)2的平衡转化率α=65 % ， 则 (t-BuNO)2 2(t-BuNO) 平衡时： C0(1-α) 2c0α 平衡常数 （2）一定温度下，随着(t-BuNO)2的起始浓度增大，即增加反应物(t-BuNO)2的浓度，虽然平 衡向正反应方向移动，但由于 (t-BuNO)2的起始浓度增大，其平衡转化率是减小的。 保持温度20℃不变，保持(t-BuNO)2起始浓度相同，平衡转化率越小，K值越小。已知该反应在CCl4溶剂中的平衡常数为1.9，则(t-BuNO)2它在CCl4溶剂中的平衡转化率小于其在正庚烷溶剂中的平衡转化率。 （3）由实验测得该反应的ΔH = 50.5 kJ·mol-1，可知该反应是吸热反应，则反应物的总能量 低于生成物的总能量。可排除能量关系图B和C，又依据活化能Ea = 90.4 kJ·mol-1，Ea－ΔH<50.5kJ·mol-1, 能量关系图A中, Ea－ΔH.>50.5 kJ·mol-1,Ea与ΔH的比例不对。而能量关系图D是合理的。 （4）由于该反应是一个分解反应，所以是一个混乱度增加（熵增）的反应，ΔS ＞0；而该反应又是一个吸热反应，ΔH＞0，所以该反应应在较高温度下有利于自发进行。 （5）现代化学分析中，常借助一些仪器来分析化学物质的组成，用元素分析仪确定物质中是否含有C、H、O、N、S、Cl、Br等元素；用红外光谱仪确定物质中是否存在某些有机原子团；用原子吸收光谱仪确定物质中含有哪些金属元素；用用于比色分析的分光光度计测定溶液颜色深浅，分析溶液颜色与反应物（或生成物）浓度的关系（即比色分析），从而可以确定该化学反应的速率；pH计是测定溶液pH的仪器。 （6）在图中绘出t-BuNO浓度随时间的变化曲线：先从图中30℃时(t-BuNO)2浓度随时间的变 化关系曲线上，分别查得1min、3 min、4.5 min、8 min等时刻时(t-BuNO)2的浓度，然后按 (t-BuNO)2 2(t-BuNO) c0 0.05 0 c转 -x -2x c某时刻 0.5-x 2x 求出1min、3 min、4.5 min、8 min等时(t-BuNO)的浓度，最在图上找出相应的点，连成平滑 曲线即可（见答案）。 答案：(15分) （1） （2）减小 小于 （3）D （4）＞ 较高 （5）C （6） 14. ［2012·重庆理综化学卷29］（14分）尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。 （1）工业上尿素CO2和NH3，在一定条件下合成，其反应方程式为 。 （2）当氨碳比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v逆（CO2） 点的正反应速率为V正（CO2） （填“大于”、“小于”或“等于”） ②NH3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）。 29. 【答案】（1）2NH3+CO2CO(NH3)2+H2O （2）①小于②30％（3）①B②2Cl-—2e-=Cl2↑， CO(NH3)2 +3 Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl ③不变；7.2 【考点】化学反应速率、化学平衡、电化学等知识 15. ［2012·广东理综化学卷31］（16分）碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50mol·L-1KI、0.2％淀粉溶液、0.20mol·L-1K2S2O8、0.10mol·L-1Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。 已知： 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成为蓝色。为确保能观察到蓝色，S2O32—与S2O82—初始的物质的量需满足的关系为：n（S2O32—）：n（S2O82—） _______。Na2S2O3，<2 为探讨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： 表中Vx=__2__mL，理由是___________________。保证反应物K2S2O8浓度改变，而其他的不变，才到达实验目的。 已知某条件下，浓度c（S2O82—）～反应时间t的变化曲线如图13，若保持其他条件不变，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（S2O82—）～t的变化曲线示意图（进行相应的标注） 碘也可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。该电池反应为： 2Li（s）+I2（s）=2LiI （s） △H 已知：4Li（s）+O2（g）=2Li2O（s） △H1 4 LiI（s）+O2（g）=2I2（s）+2Li2O（s） △H2 则电池反应的△H=_______________；碘电极作为该电池的___________极。 (△H1-△H2)/2; 负极 16. ［2012·广东理综化学卷32］（17分）难溶性杂卤石（K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O）属于“呆矿”，在水中存在如下平衡 为能充分利用钾资源，用饱和Ca（OH）2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下： （1）滤渣主要成分有 和 以及未溶杂卤石。Ca（OH）2 Mg（OH）2 （2）用化学平衡移动原理解释Ca（OH）2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因： 。氢氧根与镁离子结合，使平衡向右移动，K+变多。 （3）“除杂”环节中，先加入 溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入 溶液调滤液PH至中性。K2CO3 H2SO4 （4）不同温度下，K+的浸出浓度与溶浸时间的关系是图14，由图可得，随着温度升高， ① ② ①在同一时间K+的浸出浓度大。②反应的速率加快，平衡时溶浸时间短。 （5）有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生： 已知298K时， Ksp(CaCO3)=2.80×10—9， Ksp(CaSO4)=4.90×10—5 ，求此温度下该反应的平衡常数K（计算结果保留三位有效数字）。K=1.75×104 17. ［2012·山东理综化学卷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(1)=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) 当温度升高时，气体颜色变深，则反应(Ⅱ)为 (填“吸热”或“放热”)反应。 (3)一定温度下，反应(II)的焓变为△H。现将1molN2O4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 。 0 t a 气体密度 0 t b △H/KJ∙mol−1 0 t d N2O4转化率 0 t c v(正) NO2 N2O4 若在相同沮度下,上述反应改在体积为IL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的平均反应速率v(N2O4)= mol·L－1·s－1。 【解析】（1）反应（Ⅰ）中N2O4中N由＋4价变为0价，作为氧化剂。（2）温度升高时，气体颜色加深，说明平衡向逆反应方向移动，则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应。（3）该反应由正方向开始进行，气体分子数逐渐增大，而压强保持不变，则容器体积增大，气体密度减小，达平衡时保持不变，a对；该反应的△H始终保持不变，不能说明达到平衡状态，b错；该反应由正方向开始进行，N2O4逐渐减小，恒压过程中容器体积增大，N2O4浓度减小，v正逐渐减小，达平衡时保持不变，c错；该反应由正方向开始进行，N2O4转化率逐渐增大，达平衡时保持不变，d对。平衡常数只与温度有关，温度保持不变，平衡常数不变。v(N2O4)=v(NO2)=×＝0.1mol/（L·s）。（4）NH4NO3溶液由于NH4＋水解溶液显酸性，滴加氨水后溶液由酸性变为中性，水的电离平衡向逆反应方向移动。Kb＝，而c(OH－)＝10－7mol/L，则c(NH4＋)＝200c(NH3·H2O)，故n(NH4＋)＝200n(NH3·H2O)，根据电荷守恒，n(NH4＋)＝n(NO3－)，则溶液中n(NH4＋)＋n(NH3·H2O)＝a＋，根据物料守恒，滴加氨水的浓度为（a＋－a）mol÷bL＝ mol/L。 答案：(1)N2O4 (2)吸热 (3) a，d；不变；0.1 (4) NH4＋+H2ONH3∙H2O+H＋；逆向 17.［2012·天津理综化学卷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 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 该题考查化学平衡常数表达式、化学平衡的移动原理、反应热的计算、转化率计算。 根据反应方程，注意的是WO3和W都是固体，不写入平衡常数表达式。所以 达平衡时H2与水蒸气的体积比2:3，消耗的H2体积为3，所以H2的平衡转化率为3/(2+3)=60%。温度升高，H2与水蒸气的体积比减小说明平衡向右移动，正反应吸热。 第一阶段的方程：2WO3+H2=W2O5+H2O，第二阶段方程：W2O5+H2=2WO2+H2O 第三阶段方程：WO2+2H2=W+2H2O所以三个阶段消耗H2的物质量之比为1:1:4 利用盖斯定律可计算△H=+203.9KJ.mol-1. 根据可逆反应原理I2可以循环使用，WI4是在灯丝上分解，生成的W沉积在灯丝上，选 a、b。 18. ［2012·北京理综化学卷26］(12分)用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。反应A: 已知:Ⅰ反应A中， 4mol HCI被氧化，放出115.6kJ的热量。 Ⅱ 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，中 H—O 键比HCl中H—Cl键（填“强”或“若”）_______________。 （2）对于反应A，下图是4种投料比[n（HCl）：，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HCI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，平衡混合气中的物质的量分数是_______________. 【答案】⑴①(1分)②4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) △H=—115.6kJ/mol(2分) ③32 (2分) 强(2分) ⑵①4:1(1分)②投料比越高，对应的反应温度越低(2分)③30.8%(2分) 【解析】解析：（１）由题给条件可知，4molHCl被氧化，放出热量为115.6KJ，可知∆H=—115.6KJ/mol；由∆H=—（生成物键能之和—反应物键能之和）可得，E（H—O）—E（H—Cl）=〔115.6+（498—（２×２４３））/4=31.9，键能越大化学键越稳定越强，所以水中的H—O键比氯化氢中H—Cl强。（2）在其他条件不变时，O2的量越大，HCl的转化率越大，由此可确定a为6:1，b为4:1，c为2:1，d为1:1；由图可知，当HCl的转化率相同时，温度由低到高的顺序是bcd，由此可确定温度与投料比的关系是：投料比越高温度越高；由图可读出投料比2:1，温度400℃时，HCl的转化率为80%，由此可建立三段式： n（起） 2 1 0 0 △n 1.6 0.4 0.8 0.8 n（平） 0.4 0.6 0.8 0.8 所以平衡混合气中Cl2的物质的量分数=0.8/（0.4+0.6+0.8+0.8）=0.308。 19. ［2012·新课程理综化学卷27］（14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(△H)分别为 —890.3 KJ·mol-1、—285.8 KJ·mol-1、—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) △H = + 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(12～13) (填“＜”、“＞”或“＝”)，原因是 。 【答案】：(1) MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + 2H2O + Cl2↑； (2)5.52×103 KJ； (3)CHCl3 + H2O2 = HCl + H2O + COCl2 (4)①K = 0.234 mol·L-1； ②＜ ③0.031 ④v(2～3) ＞ v(5～6) ＝ 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。 【解析】：此题中挡题。但拿满分较难，这主要体现在计算麻烦上，第2问其实出题人完全直接说CH4、H2和CO的燃烧热分别为 890.3 KJ·mol-1、285.8 KJ·mol-1、283.0 KJ·mol-1，这样很多同学在计算反应热的时候更容易出错。因为反应为CH4 + CO2 = 2CO + 2H2 △H = 反应物的燃烧热 - 产物的燃烧热 = + 247.3 KJ/mol，也就是生成2mol CO，需要吸热247.3 KJ，那么要得到1立方米的CO，放热为(1000/22.4)×247.3/2=5.52×103 KJ。 第3问要根据电负性分析碳元素化合价的变化，CHCl3碳为+2价，COCl2中碳为+4价，即可写出方程式。 第4问，①根据K计算公式即可求出； ②同时计算T(2)时的K值很明显小于T(8)时的K值，说明是升高温度平衡正向移动的原因；③题目说了是不同条件下的平衡状态，那么后面温度就不会改变。根据K值可计算C(COCl2)； ④因为5-6分钟，CO浓度在改变所以平均反应速率大于其它的，因为处于平衡状态，根据V的计算公式，2-3、12-13的平均反应速率为0； ⑤因为5-6分钟时浓度改变大于12-13。 本题第四问中①、③的答案有待商榷，为什么都要保留到小数点后三位，从题目中能看出来吗？ （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＋＋H2ONH3·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 【解析】本题是化学反应与热效应、电化学等的简单综合题，着力考查学生对熵变、焓变，水解反应、原电池电解池、化学反应速率的影响因素等方面的能力。 A.分解反应是吸热反应，熵变、焓变都大于零，内容来源于选修四化学方向的判断。 B.水解反应是吸热反应，温度越高越水解，有利于向水解方向移动。 C.铅蓄电池放电时的负极失电子，发生氧化反应。 D.升高温度和加入正催化剂一般都能加快反应速率。 【答案】AD （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 【解析】本题属于基本理论中化学平衡问题，主要考查学生对速率概念与计算，平衡常数概念与计算，平衡移动等有关内容理解和掌握程度。高三复习要让学生深刻理解一些基本概念的内涵和外延。 A.反应在t1min内的平均速率应该是t1min内H2浓度变化与t1的比值，而不是H2物质的量的变化与t1的比值。 B.因为反应前后物质的量保持不变，保持其他条件不变，平衡常数不会改变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O，似乎与起始时向容器中充入0.60molH2O和1.20 molCO效果是一致的，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，平衡向右移动，达到新平衡时CO转化率增大，H2O转化率减小，H2O的体积分数会增大。 D.原平衡常数可通过三段式列式计算（注意浓度代入）结果为1，温度升至800℃，上述反应平衡常数为0.64，说明温度升高，平衡是向左移动的，那么正反应应为放热反应。 【答案】BC （2011·安徽卷）电镀废液中Cr2O72－可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4)： Cr2O72－（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 【解析】 由题意知该反应是一个放热的可逆反应，升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动，依据平衡常数的表达式可知K应该减小，A正确；pH增大溶液碱性增强，会中和溶液中H＋，降低生成物浓度平衡向正方应方向移动，Cr2O72－的转化率会增大，B不正确；温度升高，正、逆反应速率都增大，C错误；增大反应物Pb2＋的浓度，平衡向正方应方向移动，Cr2O72－的物质的量会减小，D不正确。 【答案】A （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 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 【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首先到达平衡，所以曲线b表示的是20℃时的Y－t曲线，A不正确；根据图像温度越高CH3COCH3转化的越少，说明升高温度平衡向逆反应方向进行，即正方应是放热反应，C不正确；当反应进行到反应进行到20min时，从图像中可以看出b曲线对应的转化分数高于a曲线对应的转化分数，这说明b曲线即20℃时对应的反应速率快，所以，B不正确；根据图像可以看出当反应进行到66min时a、b曲线对应的转化分数均相同，都是0.113，这说明此时生成的CH3COCH2COH(CH3)2一样多，所以从Y=0到Y=0.113，CH3COCH2COH(CH3)2的，即选项D正确。 【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 【解析】由于铅是固体状态，往平衡体系中加入金属铅后，平衡不移动，c(Pb2＋)不变；往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，平衡向左移动，c(Pb2＋)变大；升高温度，平衡体系中c(Pb2＋)增大，平衡向左移动，说明该反应是放热反应，即△H﹤0；25℃时，该反应的平衡常数K＝=0.22/0.10=2.2，故D项正确。此题也是新情景，考查平衡移动原理以及平衡常数计算，题目不偏不怪，只要基础扎实的同学都能顺利作答。 【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 【解析】这是一个反应前后体积不变的可逆反应，由于容器恒容，因此压强不影响反应速率，所以在本题中只考虑温度和浓度的影响。由图可以看出随着反应的进行正反应速率逐渐增大，因为只要开始反应，反应物浓度就要降低，反应速率应该降低，但此时正反应却是升高的，这说明此时温度的影响是主要的，由于容器是绝热的，因此只能是放热反应，从而导致容器内温度升高反应速率加快，所以选项C不正确；但当到达c点后正反应反而降低，这么说此时反应物浓度的影响是主要的，因为反应物浓度越来越小了。但反应不一定达到平衡状态，所以选项A、B均不正确；正反应速率越快，消耗的二氧化硫就越多，因此选项D是正确的。 【答案】D （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 【解析】本题考察外界条件对化学平衡的影响及有关图像的分析和识别。温度越高，反应越快，到达平衡的时间就越少，因此T2＞T1；同理压强越大，反应越快，到达平衡的时间就越少，因此P1＞P2；反应A是一个体积减小的、放热的可逆反应，因此升高温度平衡向逆反应方向移动，降低水蒸气的含量；而增大压强平衡向正反应方向移动，增大水蒸气的含量，所以A正确；反应B是一个体积不变的、吸热的可逆反应，压强对水蒸气的含量不影响；升高温度平衡向正反应方向移动，增大水蒸气的含量，因此均不符合；反应C是一个体积增大的、吸热的可逆反应，同样分析也均不符合；反应D是一个体积增大的、放热的可逆反应，压强不符合。 【答案】A （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 【答案】BD 【解析】A选项中，速率之比等于计量数之比，应为1:2；B选项出现的净速率在中学没出现过，但根据平均速率的求算，为反应物的净减少量，该项正确；C项明显错误，反应过程中，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。 技巧点拨：这类题就只有几个考点：①平均速率的比等于计量数的比；平均速率的计算；③反应过程中即时速率变化；④平衡中的速率问题。 (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% 【解析】 N2 + 3H22NH3 起始量（mol） 2 8 0 转化量（mol） 2/3 2 4/3 平衡量（mol） 4/3 6 4/3 所以平衡时的氮气的体积分数＝。 【答案】C （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 D. 在平衡（I）和平衡（II）中M的体积分数相等 【解析】温度降低时，反应②中气体的物质的量减少，说明平衡向正方应方向移动，因此正方应是放热反应；由图可以看出达平衡（I）时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为；同理可以计算出达平衡（I）时反应①中气体的物质的量是，即物质的量减少了，所以达平衡（I）时，X的转化率为；由于温度变化反应②的平衡已经被破坏，因此在平衡（I）和平衡（II）中M的体积分数不相等。 【答案】C （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)[来源:Z&xx&k.Com] 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． 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＋2H2ONH4HCO3＋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：_______________________。 【解析】（1）①A．不能表示正逆反应速率相等；B．反应进行则压强增大；C．恒容，反应进行则密度增大；D．反应物是固体，NH3的体积分数始终为2/3 ②需将25℃的总浓度转化为NH3和CO2的浓度；K可不带单位。 ③加压，平衡逆移；④据表中数据，升温，反应正移，△H＞0，固体分解为气体，△S＞0。 （2）⑤； ⑥图中标▲与标●的曲线相比能确认。 【答案】（1）①BC； ②K＝c2(NH3)·c(CO2)＝(2c/3)2(1c/3)＝1.6×10－8（mol·L－1)3 ③增加； ④＞，＞。 （2）⑤0.05mol·L－1·min－1； ⑥25℃反应物的起始浓度较小，但0～6min的平均反应速率（曲线的斜率）仍比15℃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： 【解析】（1）因为铁易生锈，即铁表面会有铁的氧化物等杂质，所以要用硫酸除去铁表面的氧化物等杂质；氧气具有强氧化性，会氧化生成的Fe2+，为防止该反应的发生必需通入一种保护原性气体且不能引入杂质，因此可以选用氮气； （2）由图像可知反应的产物有Fe2+、NH4＋和NO气体，所以该反应的离子方程式是：4Fe ＋10H＋＋NO3－=4Fe2＋＋NH4＋＋3H2O；t1时刻后，随着反应的进行，溶液中pH逐渐增大，当pH达到一定程度时就会和反应产生的Fe2+结合，因此其浓度没有增大； （3）影响反应速率的外界因素比较多，例如温度、浓度、溶液多酸碱性、固体多表面积等等； （4）要验证假设一，需要固定其它条件不变，例如硝酸的浓度、反应的温度、铁的表面积都必需保持一致，然后在相同时间内测量溶液中NO3－的浓度（依据提示：溶液中的NO3－浓度可用离子色谱仪测定）来判断pH不同时对脱氮对反应速率有没有影响。 【答案】（1）除去铁粉表面的氧化物等杂质 N2 （2）4Fe＋10H＋＋NO3－=4Fe2＋＋NH4＋＋3H2O；生成的Fe2＋水解（或和溶液中OH－的结合）； （3）温度 铁粉颗粒大小 （4）实验步骤及结论： ①分别取等体积、等浓度的KNO3溶液于不同的试管中； ②调节溶液呈酸性且pH各不相同，并通入氮气； ③分别向上述溶液中加入足量等质量的同种铁粉； ④用离子色谱仪测定相同反应时间时各溶液中NO3－的浓度。若pH不同KNO3溶液中，测出的NO3－浓度不同，表明pH对脱氮速率有影响，否则无影响。 （本题属于开放性试题，合理答案均可） (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 1.8 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 【解析】（1）由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，所以HX的生成反应是发热反应； （2）HX属于共价化合物，H－X之间形成的化学键是极性共价键，因此HX的电子式是； （3）F、Cl、Br、I属于 ⅦA，同主族元素自上而下随着核电荷数的增大，原子核外电子层数逐渐增多，导致原子半径逐渐增大，因此原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，从而导致非金属性逐渐减弱，即这四种元素得到电子的能力逐渐减弱，所以H－F键的极性最强，H－I的极性最弱，因此HX共价键的极性由强到弱的顺序是HF、HCl、HBr、HI； （4）卤素原子的最外层电子数均为7个，在反应中均易得到一个电子而达到8电子的稳定结构。而H原子最外层只有一个电子，在反应中也想得到一个电子而得到2电子的稳定结构，因此卤素单质与氢气化合时易通过一对共用电子对形成化合物HX； （5）同（3） （6）K值越大，说明反应的正向程度越大，即转化率越高，a正确；反应的正向程度越小，说明生成物越不稳定，越易分解，因此选项d正确；而选项c、d与K的大小无直接联系。 【答案】（1）发热 （2） （3）HF、HCl、HBr、HI； （4）卤素原子的最外层电子数均为7个 （5）同一主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多 （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 。 【解析】本题考察化学反应速率的概念、计算及外界条件对反应速率对影响；反应热的概念和盖斯定律的计算；热化学方程式的书写；与化学平衡有关的计算；图像的识别和绘制。 （1）由图像可以看出，反应进行到30小时时，催化剂Ⅲ生成的甲烷最多，其次是催化剂Ⅱ，催化剂Ⅰ生成的甲烷最少。因此VI、VII和VIII从大到小的顺序为VIII＞VII＞VI＞；同理由图像也可以看出，反应进行到12小时时，催化剂Ⅱ生成的甲烷最多，因此在第Ⅱ种催化剂的作用下，收集的CH4最多。 （2）①由热化学方程式可知，该反应是吸热反应，即反应物的总能量小于生成物的总能量，因此反应过程中体系的能量变化图为。 （3）由热化学方程式①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+206 kJ•mol-1 ②CH4(g)＋2O2(g) ===CO2(g)＋2H2O(g) △H=－802kJ•mol-1 ①－②得CO2(g)＋3H2O(g) === CO(g)+3H2(g)＋2O2(g) △H=+1008 kJ•mol-1 【答案】（1）VIII＞VII＞VI＞；Ⅱ （2）① ②91% （3）CO2(g)＋3H2O(g) === CO(g)+3H2(g)＋2O2(g) △H=+1008 kJ•mol-1 （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＋ 8NH37N5＋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 。 【解析】（1）NO2溶于水生成NO和硝酸，反应的方程式是3NO2＋H2O=NO＋2HNO3；在反应6NO ＋ 8NH37N5＋12 H2O中NO2作氧化剂，化合价由反应前的+4价降低到反应后0价，因此当反应中转移1.2mol电子时，消耗NO2的物质的量为，所以标准状况下的体积是。 （2）本题考察盖斯定律的应用、化学平衡状态的判断以及平衡常数的计算。① 2SO2（g）+O2（g）2SO3（g） ΔH1=-196.6 kJ·mol-1 ② 2NO（g）+O2（g）2NO2（g） ΔH2=-113.0 kJ·mol-1 。②－①即得出2NO2（g）+2SO2（g）2SO3（g）+2NO（g） ΔH=ΔH2－ΔH1=-113.0 kJ·mol-1 +196.6 kJ·mol-1＝+83.6 kJ·mol-1。所以本题的正确答案是41.8；反应NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）的特点体积不变的、吸热的可逆反应，因此a不能说明。颜色的深浅与气体的浓度大小有关，而在反应体系中只有二氧化氮是红棕色气体，所以混合气体颜色保持不变时即说明NO2的浓度不再发生变化，因此b可以说明；SO3和NO是生成物，因此在任何情况下二者的体积比总是满足1：1，c不能说明；SO3和NO2一个作为生成物，一个作为反应物，因此在任何情况下每消耗1 mol SO3的同时必然会生成1 molNO2，因此d也不能说明；设NO2的物质的量为1mol，则SO2的物质的量为2mol，参加反应的NO2的物质的量为xmol。 （3）由图像可知在相同的压强下，温度越高CO平衡转化率越低，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应；实际生产条件的选择既要考虑反应的特点、反应的速率和转化率，还要考虑生产设备和生产成本。由图像可知在1.3×104kPa左右时，CO的转化率已经很高，如果继续增加压强CO的转化率增加不大，但对生产设备和生产成本的要求却增加，所以选择该生产条件。 【答案】（1）3NO2＋H2O=NO＋2HNO3；6.72 （2）－41.8；b；8/3； （3）< 在1.3×104kPa下，CO的转化率已经很高，如果增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失。 （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)。 【解析】本题考察化学反应速率的概念、计算、外界条件对反应速率对影响以及有关电化学知识。 （1）臭氧是一种强氧化剂，能氧化I－生成单质碘，方程式为O3＋2KI＋H2O=I2＋2KOH＋O2↑； （2）①pH增大，说明碱性增强，因此其催化剂作用的是OH－； ②由表中数据可知，在30°C、pH=4.0条件下，O3的浓度减少一半所需的时间是108min，所以其反应速率是； ③由表中数据知温度越高，pH越大，反应速率越快，所以分解速率依次增大的顺序为b、a、c； （3）①溶液中－2价的O失去电子被氧化得到臭氧，在电解池中阳极失去电子，发生氧化反应，溶液中的阳离子在阴极得到电子，发生还原反应，因此A是阴极，B是阳极；溶液中只有阳离子氢离子，所以阴极电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑； ②若阴极通氧气，则氧气得到电子被还原成OH－，然后结合溶液中氢离子生成水，方程式为O2＋4H＋＋4e－＝2H2O； ③由以上分析知D、E分别产生的气体是氢气和氧气、臭氧的混合气体。设臭氧的体积是nL，根据得失电子守恒知，解得n＝x－2y，所以臭氧的体积分数是。 【答案】（1）O2 I2 （2）①OH－； ②1.00×10－4 ③b、a、c （3）①2H＋＋2e－=H2↑ ②O2＋4H＋＋4e－＝2H2O； ③ （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)=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） 【解析】（1）氢气的燃烧热是-285.8kJ·mol-1 ，即每生成1mol的水就放出285.8kJ的能量，反之分解1mol的水就要消耗285.8kJ的能量，所以用太阳能分解10mol水消耗的能量是2858kJ； （2）由CO（g）和CH3OH（l）燃烧热的热化学方程式 ①CO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g) △H＝-283.0kJ·mol-1； ②CH3OH(l) ＋3/2O2(g)＝CO2(g)+2 H2O(l) △H＝-726.5kJ·mol-1； 可知②－①得到CH3OH(l) ＋O2(g)＝CO(g)+2 H2O(l) △H＝-443.5kJ·mol-1； （3）CO2和H2合成甲醇的化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)。由图像可知B曲线先得到平衡，因此温度T2＞T1，温度高平衡时甲醇的物质的量反而低，说明正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，不利于甲醇的生成，平衡常数减小，即②错③正确；温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的物质的量为mol，此时甲醇的浓度为，所以生成甲醇的平均速率为：v(CH3OH)= mol·L-1·min-1，因此①不正确；因为温度T2＞T1，所以A点的反应体系从T1变到T2时，平衡会向逆反应方向移动，即降低生成物浓度而增大反应物浓度，所以④正确。 。 (5)在甲醇燃料电池中，甲醇失去电子，氧气得到电子，所以负极的电极反应式是CH3OH－6e－＋H2O=CO2＋6H＋，正极的电极反应式是3/2O2＋6e－＋6H＋=3H2O；甲醇的燃烧热是-726.5kJ·mol-1，所以该燃料电池的理论效率为。 【答案】（1）2858； （2）CH3OH(l) ＋O2(g)＝CO(g)+2 H2O(l) △H＝-443.5kJ·mol-1； （3）③④； （4）1－a/2； （5）CH3OH－6e－＋H2O=CO2＋6H＋、3/2O2＋6e－＋6H＋=3H2O、96.6% （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。 【答案】 (1)； （2） (水视为纯液体) C起 0.09 0 0 0 C变 0.09× 0.03 0.03 0.03 C平 0.06 0.03 0.03 0.03 ； （3）正反应方向；（4）增大，正反应方向 【解析】题干中用“溶于水的Cl2约有三分之一与水反应”给出可逆反应（该反应在教材中通常没提及可逆）；平衡常数的计算根据题中要求列三行式求算；平衡移动是因为H+的减少向正反应方向移动；增大压强将增大氯气的浓度，平衡向正反应方向移动。技巧点拨：平衡题在近年的高考题中比较平和，但新课标高考题今年引入了对过程呈现的考查，这是以后高考中应注意的。 (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： 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 5.0 10.0 15.0 20.0 0.0 5.0 10.0 15.0 0.0 10.0 15.0 浓度/(mol·L－1) B A C 3.00 2.00 1.00 1.86 0.76 0.62 1.50 1.00 0.50 时间/min I Ⅱ Ⅲ 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/mol·L－1 B A C 【解析】由图像知在第Ⅰ阶段达到平衡时A、B、C的浓度变化量分别是1.0、3.0和2.0，所以反应的化学方程式中，a:b:c＝)1:3:2；由图像可以计算出A的平均反应速率vI(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)分别为2/20、0.36/15和0.12/15，vI(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为vI(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)；同理可以计算出B的平衡转化率αI(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)分别为0.5、0.38和0.19； 由第一次平衡到第二次平衡是C的浓度瞬间降低到0，即移走量产物C，平衡向正方应方向移动；第Ⅱ阶段和第Ⅲ阶段相比，反应物浓度降低，生成物浓度增大，平衡向正方应方向移动，因为反应放热，所以是降低了温度；由于反应是一个体积增大的可逆反应，所以扩大容器的体积平衡向逆反应方向移动。 【答案】(1)1:3:2 (2)VI(A)VⅡ(A)VⅢ(A) (3)αⅢ(B) 19% (4)向正反应方向 从反应体系中移出产物C (5) > 此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动 B B A 0.0 5.0 10.0 0.0 5.0 10.0 1.0 2.0 Ⅲ Ⅳ 时间/min 浓度/mol·L－1 C 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 。 【解析】本题考察外界条件对化学平衡的影响、化学平衡常数和化学平衡状态的的理解以及反应速率的有关计算。由于反应吸热，平衡常数K值变大，说明温度降低。 【答案】（1）SiF4 H2O SiO2 （2）ad （3）bc （4）0.0010mol(L·min) （2010·天津卷）6．下列各表述与示意图一致的是 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2SO2(g) + O2(g) 2SO3(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 KMnO4 酸性溶液与过量的0.1 mol·L－1 H2C2O4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) + H2(g)CH3CH3(g)；ΔH< 0使用和未使用催化剂时，反应过程中的能量变化 【解析】酸碱中和在接近终点时，pH会发生突变，曲线的斜率会很大，故A错；正逆反应的平衡常数互为倒数关系，故B正确；反应是放热反应，且反应生成的Mn2+对该反应有催化作用，故反应速率越来越快，C错；反应是放热反应，但图像描述是吸热反应，故D错。 【答案】B 命题立意：综合考查了有关图像问题，有酸碱中和滴定图像、正逆反应的平衡常数图像，反应速率图像和能量变化图像。 （2010·重庆卷）10． 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 【答案】B 【解析】本题考查化学平衡的移动。该反应为体积增大的吸热反应，所以升温和减压均可以促使反应正向移动。恒压通入惰性气体，相当于减压。恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。增加CO的浓度，将导致平衡逆向移动。 方法提炼：对于恒容容器，通入稀有气体，由于容器的体积不变，各组分的浓度保持不变，故反应速率保持不变，平衡也即不移动。若为恒压容器，通入稀有气体，容器的体积膨胀，对于反应则相当于减压。 （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）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[来源:Zxxk.Com] 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 【解析】A选项，放热反应升温平衡常数减小，错误；增大一个反应物浓度另一反应物转化率增大，B错；使用催化剂平衡不移动，D错。 （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、、HI酸性递增的事实，推出F、Cl、Br、I的非金属递增的规律 【解析】本题侧重考查反应速率、盖斯定律、分散系、元素周期律重要的基本概念，规律 A. 同时改变两个变量来研究反应速率的变化，不容易判断影响反应速率的主导因素，因此更难得出有关规律 B. 这是盖斯定律的表述 C. 分散系的划分是以分散质颗粒大小来区分的 D. 在以酸性强弱作为判断元素非金属性非金属性强弱依据时，是以最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为判断依据的。 【答案】B （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和2.0 B 2.5和2.5 C 3.0和3.0 D 3.0和3.0 【解析】本题考察化学反应速率的计算。第8秒与第4秒时反应物浓度差△C为10，为4秒，所以在4~8间的平均反应速率为2.5，可以排除CD两个答案；图中从0开始到8反应物浓度减低了4倍，根据这一幅度，可以推测从第8到第16分也降低4倍，即由10降低到2.5，因此推测第16反应物的浓度为2.5，所以可以排除A而选B 【答案】B （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，反应不能自发进行，则该反应的 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、、的氧化性依次减弱 【答案】AC 【解析】本题主要考查的是相关的反应原理。A项，铅蓄电池在放电过程中，负极反应为其质量在增加；B项，该反应是典型的吸热反应，在常温下不能自发进行；C项，催化剂能改变反应速率，不一定加快，同时它不能改变转化率；D项，可知的氧化性大于，综上分析可知，本题选AC项。 （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[来源:学_科_网] 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，加快反应进行，也就是提高了生产效率，A对；反应需在300℃进行是为了获得较快的反应速率，不能说明反应是吸热还是放热，B错；充入大量CO2气体，能使平衡正向移动，提高H2的转化率，C对；从平衡混合物中及时分离出产物，使平衡正向移动，可提高CO2和H2的转化率，D对。 易错警示：利用化学平衡知识判断反应吸热还是放热时，一定要注意温度的变化使反应正向移动还是逆向移动，倘若给出的知识温度条件则无法判断。 （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 kJ·mol） 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） 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 下列说法正确的是 A． B． C． D． 【答案】BD 【解析】本题主要考查的是化学平衡知识。A项，起始浓度不同，转化率也不同，不成倍数关系，B项，实际上为等同平衡，不同的是反应的起始方向不同，在此过程中乙吸收的热热量相当于甲完全转化需再放出的热量，故a+b=92.4;C项，通过模拟中间状态分析，丙的转化率小于乙，故2p2> p3;D项，a1+b1=1.，而a2> a3,所以a1+ a3<1.综上分析可知，本题选BD项。 （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。 【答案】B 【解析】本题考查了平衡移动原理的应用。A项加入催化剂只能改变反应速率，不会使平衡移动。B项由图像（1）知随着温度的升高M的体积分数降低，说明正反应吸热，所以温度升高平衡正向移动，Q的体积分数增加。C项对比（1）（2）可以看出相同温度条件，压强增大M的体积分数增大，所以正反应是体积缩小的反应，增大压强Q的体积分数减小。D项由C项可以判断D也不对。 （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 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)；ΔH ＝ －90.8 kJ·mol－1 ② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)；ΔH＝ －23.5 kJ·mol－1 ③ CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)；ΔH＝ －41.3 kJ·mol－1 总反应：3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2 (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CO2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) + H2O(g)某温度下的平衡常数为400 。此温度下，在密闭容器中加入CH3OH ，反应到某时刻测得各组分的浓度如下： 物质 CH3OH CH3OCH3 H2O 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(CH3OH) ＝ _________；该时间内反应速率v(CH3OH) ＝ __________。 【解析】(1)煤生成水煤气的反应为C+H2OCO+H2。 (2)既然生成两种酸式盐，应是NaHCO3和NaHS，故方程式为： Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS。 (3)观察目标方程式，应是①×2+②+③，故△H=2△H1+△H2+△H3=-246.4kJ· mol -1。 正反应是放热反应，升高温度平衡左移，CO转化率减小；加入催化剂，平衡不移动，转化率不变；减少CO2的浓度、分离出二甲醚，平衡右移，CO转化率增大；增大CO浓度，平衡右移，但CO转化率降低；故选c、e。 (4)此时的浓度商Q==1.86＜400，反应未达到平衡状态，向正反应方向移动，故正＞逆；设平衡时生成物的浓度为0.6+x，则甲醇的浓度为（0.44-2x）有：400=，解得x=0.2 mol·L-1，故0.44 mol·L-1-2x=0.04 mol·L-1。 由表可知，甲醇的起始浓度度为(0.44+1.2) mol·L-1=1.64 mol·L-1，其平衡浓度为0.04 mol·L-1， 10min变化的浓度为1.6 mol·L-1，故(CH3OH)=0.16 mol·L-1·min-1。 【答案】(1) C+H2OCO+H2。 (2) Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS (3) -246.4kJ· mol -1 c、e (4) ①＞ ②0.04 mol·L-1 0.16 mol·L-1·min-1 命题立意：本题是化学反应原理的综合性试题，考查了化学方程式的书写、盖斯定律的应用、化学平衡移动原理，和利用浓度商和平衡常数的关系判断平衡移动的方向、平衡常数和速率的计算等。 （2010·全国卷Ⅰ）27.（15分）在溶液中，反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为、及。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_________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：=__________________________________； 实验③：=__________________________________。 【解析】（1）②使用了（正）催化剂；理由：因为从图像可看出，两者最终的平衡浓度相同，即最终的平衡状态相同，而②比①所需要的时间短，显然反应速率加快了，故由影响反应速率和影响平衡的因素可知是加入（正）催化剂；③升高温度；理由：因为该反应是在溶液中进行的反应，所以不可能是改变压强引起速率的改变，又由于各物质起始浓度相同，故不可能是改变浓度影响反应速率，再由于③和① 相比达平衡所需时间短，平衡时浓度更小，故不可能是改用催化剂，而只能是升高温度来影响反应速率的 （2）不妨令溶液为1L，则②中达平衡时A转化了0.04mol，由反应计量数可知B转化了0.08mol，所以B转化率为；同样在③中A转化了0.06mol，则生成C为0.06mol,体积不变，即平衡时C(c)=0.06mol/L (3) ﹥0；理由：由③和①进行对比可知升高温度后A的平衡浓度减小，即A的转化率升高，平衡向正方向移动，而升温是向吸热的方向移动，所以正反应是吸热反应，﹥0 （4）从图上读数，进行到4.0min时，实验②的A的浓度为：0.072mol/L,则△C(A)=0.10-0.072=0.028mol/L，,∴=2=0.014mol(L·min)-1；进行到4.0mi实验③的A的浓度为：0.064mol/L：△C(A,) =0.10-0.064=0.036mol/L，,∴==0.0089mol(L·min)-1 【答案】（1）②加催化剂；达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度未变 ③温度升高；达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度减小 （2）40%（或0.4）；0.06mol/L；（3）﹥；升高温度向正方向移动，故该反应是吸热反应 （4）0.014mol(L·min)-1；0.008mol(L·min)-1 命题意图：考查基本理论中的化学反应速率化学平衡部分，一些具体考点是：易通过图像分析比较得出影响化学反应速率和化学平衡的具体因素（如：浓度，压强，温度，催化剂等）、反应速率的计算、平衡转化率的计算，平衡浓度的计算，的判断；以及计算能力，分析能力，观察能力和文字表述能力等的全方位考查。 （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 +3CH3OHB(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_____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） 【解析】(1)根据元素守恒，产物只能是H2， 故方程式为B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2。 (2)由图像可知，温度升高，H3BO 3的转化率增大，故升高温度是平衡正向移动，正反应是吸热反应，△H＞O。 (3) K=== 【答案】 (1) B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2 (2) ①升高温度，反应速率加快，平衡正向移动 ②△H＞O (3) 或1.43 （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 2HIH2+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 。 【解析】(1)H2SO4在常温下，很稳定不易分解，这是常识，故a错；反应Ⅰ中SO2是还原剂，HI是还原产物，故还原性SO2＞HI，则b错；将Ⅰ和Ⅱ分别乘以2和Ⅲ相加得：2H2O==2H2+O2，故c正确d错误。 (2) υ (H2)=0. 1mol/1L/2min=0.05 mol·L-1·min-1，则υ (HI)=2 υ (H2)=0.1 mol·L-1·min-1； 2HI(g)==H2(g)+I2(g) 2 1 1 起始浓度/mol·L－1 1 0 0 变化浓度/mol·L－1： 0.2 0.1 0.1 平衡浓度/mol·L－1： 0.8 0.1 0.1 则H2(g)+I2(g)== 2HI(g)的平衡常数K==64mol/L。 若开始时加入HI的量是原来的2倍，则建立的平衡状态和原平衡是等比平衡，HI、H2、I2 的物质的量、平衡浓度都是原来的两倍；各组分的百分含量、体积分数相等，平衡常数相等（因为温度不变）；因开始时的浓度增大了，反应速率加快，达平衡时间不可能是原来的两倍，故选b. （3）水的电离平衡为,硫酸电离出的对水的电离是抑制作用，当消耗了，减小，水的电离平衡向右移动；若加入,溶液变成的溶液了，不再生成H2；加入的会和反应，降低，反应速率减慢；的加入对反应速率无影响；加入CuSO4 后，与置换出的Cu构成原电池，加快了反应速率，选b. （4）根据反应方程式，生成1mol水时放出热量为：572kJ=286 kJ,故该电池的能量转化率为 【答案】（1）c （2）0.1 mol·L-1·min-1 ；64mol/L；b （3）向右；b （4）80% （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[来源:学_科_网] 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________。 【解析】 (1) 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,可以判断J元素为碳元素；M是地壳中含量最多的金属元素为铝元素；根据J、R在周期表中的相对位置可以判断R为硫元素，则T为氯元素，处于第三周期第七主族 （2）J和氢组成含有6个原子的分子为乙烯，其结构简式为 （3）M和T形成的化合物为，与水反应，其中氯化氢气体呈雾状 （4）①氨水与双氧水发生氧化还原反应： 生成无污染的氮气； ②甲在固体体积的密闭容器中发生分解反应，表明正反应为吸热反应，升高温度，平衡朝着正方向移动，甲物质的量减少；加入的物质的量即增加生成物的浓度，平衡朝逆方向移动，甲的转化率减小 （5）JR2为CS2,燃烧生成二氧化碳和二氧化硫，依题意可以很快的写出反应的热化学方程式 【答案】(1) ； ⅦA （2） （3）， （4）① ②a和c;a或c （5） （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： 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． b．容器中气体的平均分子量不随时间而变化[来源:学§科§网] 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= 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