历年化学反应速率和化学平衡高考试题
考点6 化学反应速率和化学平衡
一、选择题
1.（2011·全国卷I·8）在容积可变的密闭容器中，2mol和8mol在一定条件下反应，达到平衡时，的转化率为25％，则平衡时氨气的体积分数接近于（ ）
A.5％ B.10％ C.15％ D.20％
【答案】选C。
2.（2011·四川高考·13）可逆反应X(g)+2Y(g)2Z(g)、2M（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
【答案】选C。
3.（2011·重庆高考·7）下列叙述正确的是（ ）
A.Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同
B.K、Zn分别与不足量的稀硫酸反应所得溶液均呈中性
C.Li、Na、K的原子半径和密度随原子序数的增加而增大
D.C、P、S、Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强
【答案】选D。
4.（2011·重庆高考·10）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的是（ ）
【答案】选A。
5.（2011·江苏高考·10）下列图示与对应的叙述相符的是
A.图5表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
B.图6表示0.100 0 mol•L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.100 0 mol•L-1CH3COOH溶液所得到的滴定曲线
C.图7表示KNO3的溶解度曲线，图中a点所示的溶液是80 ℃时KNO3的不饱和溶液
D.图8 表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线，由图知t时反应物转化率最大
【答案】选C。
6.（2011·江苏高考·12）下列说法正确的是
A.一定温度下，反应MgCl2(1)====Mg(1)+ Cl2(g)的
B.水解反应NH+4+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
【答案】选A、D。
7.（2011·江苏高考·15）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)
反应时间/min
n(CO)/mol
n(H2O)/ mol
0
1.20
0.60
t1
0.80
t2
0.20
反应过程中测定的部分数据见下表（表中t2>t1）:下列说法正确的是
A.反应在t1min内的平均速率为
B.保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O，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0.20 mol H2O，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.温度升高至800℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应
【答案】选B、C。
8.（2011·安徽高考·9）电镀废液中可通过下列反应转化成铬黄：
（aq）+2（aq）+（l）2（s）+2（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
【答案】选A。
9.（2011·北京高考·12）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，CH3COCH3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
【答案】选D。
10.（2011·福建高考·12）25℃时，在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中，加入过量金属锡（），发生反应：，体系中c（Pb2+）和
c（Sn2+）变化关系如图所示。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
D.25℃时，该反应的平衡常数K=2.2
【答案】选D。
11．（2011·海南高考·8）对于可逆反应H2（g）+I2（g）2HI（g），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】选B、D。
12.（2011·天津高考·6）向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应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图所示。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
【答案】选D。
13. (2015·安徽高考·11)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=
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】选A。
14.(2015·福建高考·12)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 ( )
c/mol·L-1
v/mmol
·L-1·min-1
T/ K
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】选D。
15.(2015·四川高考·7)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
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】选B。
16.(2015·天津高考·3)下列说法不正确的是 ( )
A.Na与H2O的反应是熵增的放热反应,该反应能自发进行
B.饱和Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀,但原理不同
C.FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解,同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同
D.Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),该固体可溶于NH4Cl溶液
【答案】选C。
17.(2015·天津高考·6)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】选D。
18.(2015·重庆高考·7)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】选C。
19.(双选)(2015·海南高考·8)10 mL浓度为1 mol·L-1的盐酸与过量的锌粉反应,若加入适量的下列溶液,能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是 ( )
A.K2SO4 B.CH3COONa C.CuSO4 D.Na2CO3
【答案】选A、B。
20.(2015·江苏高考·11)下列说法正确的是 ( )
A.若H2O2分解产生1 mol O2,理论上转移的电子数约为4×6.02×1023
B.室温下,pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,溶液pH>7
C.钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀
D.一定条件下反应N2+3H22NH3达到平衡时,3v正(H2)=2v逆(NH3)
【答案】选C。
21.(双选)(2015·江苏高考·15)在体积均为1.0 L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉,再分别加入0.1 mol CO2和0.2 mol CO2,在不同温度下反应CO2(g)+C(s)2CO(g)达到平衡,平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。下列说法正确的是 ( )
A.反应CO2(g)+C(s)2CO(g)的ΔS>0、ΔH<0
B.体系的总压强p总:p总(状态Ⅱ)>2p总(状态Ⅰ)
C.体系中c(CO):c(CO,状态Ⅱ)<2c(CO,状态Ⅲ)
D.逆反应速率v逆:v逆(状态Ⅰ)>v逆(状态Ⅲ)
【答案】选B、C。
22.(2014·重庆高考·7)在恒容密闭容器中通入X并发生反应:2X(g)Y(g),温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
B.T2下,在0～t1时间内,v(Y)=mol·L-1·min-1
C.M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆
D.M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率减小
【答案】选C。
23.(2014·新课标全国卷Ⅰ·9)已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为H2O2+I-H2O+IO- 慢 H2O2+IO-H2O +O2+ I- 快
下列有关该反应的说法正确的是 ( )
A.反应速率与I-浓度有关 B. IO-也是该反应的催化剂
C.反应活化能等于98 kJ·mol-1 D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)
【答案】选A。
24.(双选)(2014·海南高考·12)将BaO2放入密闭的真空容器中,反应2BaO2(s)2BaO(s)+O2(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,下列说法正确的是 ( )
A.平衡常数减小 B.BaO量不变 C.氧气压强不变 D.BaO2量增加。
【答案】选C、D。
25.(2014·上海高考·14)只改变一个影响因素,平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是 ( ）
A.K值不变,平衡可能移动 B.K值变化,平衡一定移动
C.平衡移动,K值可能不变 D.平衡移动,K值一定变化
【答案】选D。
26.(2014·北京高考·12)在一定温度下,10 mL 0.40 mol·L-1H2O2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)≈3.3×10-2mol·L-1·min-1
B.6～10 min的平均反应速率： v(H2O2)<3.3×10-2mol·L-1·min-1
C.反应至6 min时,c(H2O2)=0.30 mol·L-1 D.反应至6 min时,H2O2分解了50%
【答案】选C。
27.(2014·四川高考·7)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)=1.0×10-2mol·L-1·min-1 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】选C。
28.(双选)(2014·江苏高考·15)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 ( )
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、CH3OCH30.15 mol和H2O 0.10 mol,则反应将向正反应方向进行
【答案】选A、D。
29.(2014·福建高考·12)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c1
0
该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后,若仅改变图中横坐标x的值,重新达到平衡后,纵坐标y随x变化趋势合理的是( )
选项
x
y
A
温度
容器内混合气体的密度
B
CO的物质的量
CO2与CO的物质的量之比
C
SO2的浓度
平衡常数K
D
MgSO4的质量(忽略体积)
CO的转化率
【答案】选A。
33. (2013·福建高考·12)NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化,当NaHSO3完全消耗即有I2析出,依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。将浓度均为0.020 mol·L-1的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0 mL混合,记录10~55℃间溶液变蓝时间,55℃时未观察到溶液变蓝,实验结果如图。据图分析,下列判断不正确的是 ( )
A.40℃之前与40℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反
B.图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等
C.图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0×10-5mol·L-1·s-1
D.温度高于40℃时,淀粉不宜用作该实验的指示剂
【答案】选B。
34.(2013·北京高考·11)下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是 ( )
t/℃
25
50
100
Kw/10-14
1.01
5.47
55.0
A.B.
c(氨水)/(mol·L-1)
0.1
0.01
pH
11.1
10.6
C.D.
【答案】选C。
35.(2013·山东高考·12)对于反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0,在其他条件不变的情况下 ( )
A.加入催化剂,改变了反应的途径,反应的ΔH也随之改变
B.改变压强,平衡不发生移动,反应放出的热量不变
C.升高温度,反应速率加快,反应放出的热量不变 D.若在原电池中进行,反应放出的热量不变
【答案】选B。
36.（双选）(2013·江苏高考·15)一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其正反应放热。现有三个相同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1 mol CO和
1 mol H2O,在Ⅱ中充入1 mol CO2和1 mol H2,在Ⅲ中充入2 mol CO和2 mol H2O,700℃条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是 ( )
A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同 B.容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同
C.容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的多
D.容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1
【答案】选C、D。
37.(2013·四川高考·6)在一定温度下,将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中,发生反应X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH<0,一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表:
t/min
2
4
7
9
n(Y)/mol
0.12
0.11
0.10
0.10
下列说法正确的是 ( )
A.反应前2 min的平均速率v(Z)=2.0×10-3mol·L-1·min-1
B.其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前v(逆)>v(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】选C。
38.(2013·重庆高考·7)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:
压强/MPa体积分数/%温度/℃
1.0
2.0
3.0
810
54.0
a
b
915
c
75.0
d
1000
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】选A。
39. （双选）(2013·上海高考·20)某恒温密闭容器中,可逆反应
A(s)B+C(g)-Q达到平衡。缩小容器体积,重新达到平衡时,C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等。以下分析正确的是 ( )
A.产物B的状态只能为固态或液态 B.平衡时,单位时间内n(A)消耗∶n(C)消耗=1∶1
C.保持体积不变,向平衡体系中加入B,平衡可能向逆反应方向移动
D.若开始时向容器中加入1 mol B和1 mol C,达到平衡时放出热量Q
【答案】选B、C
40.(2013·大纲版全国卷·7)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】选D。
41.(2012·天津高考·1)根据下列物质的化学性质,判断其应用错误的是 ( )
A.酒精能使蛋白质变性,可用于杀菌消毒 B.CaO能与SO2反应,可作工业废气的脱硫剂
C.明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子,可作漂白剂
D.镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物,可作储氢材料
【答案】选C。
42.(2012·天津高考·5)下列电解质溶液的有关叙述正确的是 ( )
A.同浓度、同体积的强酸与强碱溶液混合后,溶液的pH=7
B.在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体,c(Ba2+)增大
C.含1 mol KOH的溶液与1 mol CO2完全反应后,溶液中c(K+)=c(HCO3-)
D.在CH3COONa溶液中加入适量CH3COOH,可使c(Na+)=c(CH3COO-)
【答案】选D。
43. (2012·江苏高考·4)某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能,E2
表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是 ( )
A.该反应为放热反应 B.催化剂能改变该反应的焓变
C.催化剂能降低该反应的活化能
D.逆反应的活化能大于正反应的活化能
【答案】选C。
44．(2012·江苏高考·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ΔH<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) ΔH<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
【答案】选B。
45.(2012· 江苏高考·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)=0.003 2 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ΔH<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%
【答案】选C。
46.(2012·安徽高考·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) ΔH<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,该反应的平衡常数不变
【答案】选D。
47. (2012·福建高考·12)一定条件下,溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。下列判断正确的是 ( )
A.在0～50 min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 min～25 min之间,pH=10时R的平均降解速率为0.04
mol·L-1·min-1
【答案】选A。
48.(2012·山东高考·7)下列与化学概念有关的说法正确的是 ( )
A.化合反应均为氧化还原反应 B.金属氧化物均为碱性氧化物
C.催化剂能改变可逆反应达到平衡的时间 D.石油是混合物,其分馏产品汽油为纯净物
【答案】选C。
49.(2012·大纲版全国卷·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) ΔH<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.增大压强 B.降低温度 C.增大CO的浓度 D.更换催化剂
【答案】选B。
50.(2012·四川高考·12)在体积恒定的密闭容器中,一定量的SO2与1.100 mol O2在催化剂作用下加热到600 ℃发生反应:2SO2+O22SO3 ΔH<0。当气体的物质的量减少0.315 mol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161.980 g
D.达到平衡时,SO2的转化率为90%。
【答案】选D。
51.(2012·重庆高考·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);ΔH1<0 x(g)+3y(g)2z(g);ΔH2>0
进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所作的功),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
【答案】选A。
二、 非选择题
1.（2011·全国卷I·28）反应aA（g）+bB（g）c C（g）（△H＜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（A）、（A）、（A）从大到小排列次序为 ；
(3) B的平衡转化率中最小的是 ，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（）和第Ⅲ阶段反应温度（）的高低： ____（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）。
答案:（1）1：3：2 （2）(A)＞(A)＞ (A)
(3) 19%（0.19） （4）正反应方向 从反应体系中移出产物C
（5）＞ 正反应为放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动
（6）
2.（2011·广东高考·31）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 。
答案：
（1）vIII>vII >vI II
（2）① ②91%
（3）CO2(g)＋3H2O(g)====CO(g)+3H2(g)+2O2(g) △H=+1 008 kJ•mol-1
3.（2011·山东高考·28）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＋ 7N2＋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 mol NO2
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 。
答案：（1）3NO2 +H2O====2HNO3 +NO 6.72
（2）-41.8 b 2.67
（3）< 在1.3×104kPa 下，反应物CO的转化率已较高，再增大压强，CO的转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失。
4.（2011·浙江高考·27）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
平衡气体总度(mol/L)
2.4×10－3
3.42×10－3
4.8×10－3
6.8×10－3
9.4×10－3
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
B． 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ΔH____0，熵变ΔS___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，0～6 min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：_________。
答案:（1）①B、C； ② ③增加 ④＞ ＞ （2）⑤0.05mol·L-1·min-1
⑥25℃时反应物的起始浓度较15℃时反应物的起始浓度小，但0～6 min的平均反应速率（曲线斜率）仍比15℃的大。
5.(2015·北京高考·26)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(S)=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。下图表示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:(1)SO2+2H2O+I2H2SO4+2HI (2)①a、c ②观察颜色,颜色深的是HI层,颜色浅的是H2SO4层
③H2SO4层含少量HI （3）①压强 ②L2>L1;SO3(g)分解的热化学方程式为2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH=+196 kJ·mol-1,当压强一定时,温度升高,平衡转化率增大
6.(2015·北京高考·28)为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学通过改变浓度研究“2Fe3++2I-2Fe2++I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。实验如下:
(1)待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时,再进行实验Ⅱ,目的是使实验Ⅰ的反应达到 。
(2)ⅲ是ⅱ的对比实验,目的是排除ⅱ中 造成的影响。
(3)ⅰ和ⅱ的颜色变化表明平衡逆向移动,Fe2+向Fe3+转化。用化学平衡移动原理解释原因: 。
(4)根据氧化还原反应的规律,该同学推测ⅰ中Fe2+向Fe3+转化的原因:外加Ag+使c(I-)降低,导致I-的还原性弱于Fe2+,用如图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。
①K闭合时,指针向右偏转,b作 极。
②当指针归零(反应达到平衡)后,向U型管左管中滴加0.01 mol·L-1AgNO3溶液,产生的现象证实了其推测,该现象是 。
(5)按照(4)的原理,该同学用上图装置进行实验,证实了ⅱ中Fe2+向Fe3+转化的原因。
①转化原因是 。
②与(4)实验对比,不同的操作是 。
(6)实验Ⅰ中,还原性:I->Fe2+;而实验Ⅱ中,还原性:Fe2+>I-,将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是 。
答案:(1)化学平衡状态 (2)溶液稀释对颜色变化
(3)ⅰ中加入Ag+发生反应:Ag++I-AgI↓,c(I-)降低;ⅱ中加入FeSO4,c(Fe2+)增大,平衡均逆向移动
(4)①正 ②左管产生黄色沉淀,指针向左偏转 (5)①Fe2+浓度增大,还原性增强,使Fe2+还原性强于I- ②向U型管右管中滴加1 mol·L-1FeSO4溶液 (6)该反应为可逆氧化还原反应,在平衡时,通过改变物质的浓度,可以改变物质的氧化性和还原性,并影响平衡移动方向
7.(2015·全国卷Ⅰ·28)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:(1)MnSO4(或Mn2+) (2)4.7×10-7 (3)299
(4)①K= ② 1.95×10-3 ③A、E
8.(2015·全国卷Ⅱ·27)甲醇是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:
Ⅰ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1 Ⅱ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3
回答下列问题:
(1)已知反应Ⅰ中相关的化学键键能数据如下:
化学键
H—H
C—O
C≡O
H—O
C—H
E/(kJ·mol-1)
436
343
1 076
465
413
由此计算ΔH1= kJ·mol-1;已知ΔH2=-58 kJ·mol-1,则ΔH3= kJ·mol-1。
(2)反应Ⅰ的化学平衡常数K表达式为 ;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 (填曲线标记字母),其判断理由是 。
(3)合成气组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时,体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而 (填“增大”或“减小”),其原因是 ;
图2中的压强由大到小为 ,其判断理由是 。
答案:(1)-99 +41 (2)K=[或Kp=] a 反应Ⅰ为放热反应,平衡常数数值应随温度升高而变小 (3)减小 升高温度时,反应Ⅰ为放热反应,平衡向左移动,使得体系中CO的量增大;反应Ⅲ为吸热反应,平衡向右移动,又使产生CO的量增大;总结果,随温度升高,使CO的转化率降低 p3>p2>p1 相同温度下,由于反应Ⅰ为气体分子数减小的反应,加压有利于提高CO的转化率;而反应Ⅲ为气体分子数不变的反应,产生CO的量不受压强影响,故增大压强时,有利于CO的转化率升高
9.(2015·山东高考·30)合金贮氢材料具有优异的吸放氢性能,在配合氢能的开发中起着重要作用。
(1)一定温度下,某贮氢合金(M)的贮氢过程如图所示,纵轴为平衡时氢气的压强(p),横轴表示固相中氢原子与金属原子的个数比(H/M)。在OA段,氢溶解于M中形成固溶体MHx,随着氢气压强的增大,H/M逐渐增大;在AB段,MHx与氢气发生氢化反应生成氢化物MHy,氢化反应方程式为:zMHx(s)+H2(g)zMHy(s) ΔH(Ⅰ);在B点,氢化反应结束,进一步增大氢气压强,H/M几乎不变。反应(Ⅰ)中z= (用含x和y的代数式表示)。温度为T1时,2 g某合金4 min内吸收氢气240 mL,吸氢速率v= mL·g-1·min-1。反应(Ⅰ)的焓变ΔHⅠ 0(填“>”“<”或“=”)。
(2)η表示单位质量贮氢合金在氢化反应阶段的最大吸氢量占其总吸氢量的比例,则温度为T1、T2时,η(T1) η(T2)(填“>”“<”或“=”)。当反应(Ⅰ)处于图中a点时,保持温度不变,向恒容体系中通入少量氢气,达到平衡后反应(Ⅰ)可能处于图中的 点(填“b”“c”或“d”),该贮氢合金可通过 或 的方式释放氢气。
(3)贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应,温度为T时,该反应的热化学方程式为 。
已知温度为T时:CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165 kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1
答案:(1)2/(y-x) 30 < (2)> c 加热 减压
(3)CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ΔH=-206 kJ·mol-1
10.(2015·浙江高考·28)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:
(g)(g)+H2(g)
(1)已知:
化学键
C—H
C—C
CC
H—H
键能/kJ·mol-1
412
348
612
436
计算上述反应的ΔH= kJ·mol-1。
(2)维持体系总压p恒定,在温度T时,物质的量为n、体积为V的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数K= (用α等符号表示)。
(3)工业上,通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1∶9),控制反应温度600℃,并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下:
①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,解释说明该事实 。
②控制反应温度为600℃的理由是 。
(4)某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯-二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变,与掺水蒸气工艺相比,在相同的生产效率下,可降低操作温度;该工艺中还能够发生反应:CO2+H2CO+H2O,CO2+C2CO。新工艺的特点有 (填编号)。
①CO2与H2反应,使乙苯脱氢反应的化学平衡右移 ②不用高温水蒸气,可降低能量消耗
③有利于减少积炭 ④有利于CO2资源利用
答案:(1)124 (2)Kc=α2n/[(1-α2)V]或Kp=p
(3)①正反应方向气体分子数增加,加入水蒸气稀释,相当于起减压的效果
②温度控制在600℃,能保持较快的反应速率,乙苯的转化率和苯乙烯的选择性都较高。温度过低,反应速率慢,转化率低;温度过高,选择性下降。高温还可能使催化剂失活,且能耗大
(4)①②③④
11.(2015·重庆高考·30)(14分)我国古代青铜器工艺精湛,有很高的艺术价值和历史价值,但出土的青铜器大多受到环境腐蚀,故对其进行修复和防护具有重要意义。
(1)原子序数为29的铜元素位于元素周期表中第 周期。
(2)某青铜器中Sn、Pb的质量分别为119 g、20.7 g,则该青铜器中Sn和Pb原子的数目之比为 。
(3)研究发现,腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用,下列叙述正确的是 。
A.降低了反应的活化能 B.增大了反应的速率 C.降低了反应的焓变 D.增大了反应的平衡常数
(4)采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状Ag2O涂在被腐蚀部位,Ag2O与有害组分CuCl发生复分解反应,该化学方程式为 。
(5)下图为青铜器在潮湿环境中发生的电化学腐蚀的原理示意图。
①腐蚀过程中,负极是 (填图中字母“a”或“b”或“c”);
②环境中的Cl-扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,其离子方程式为 ;
③若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl,则理论上耗氧体积为 L(标准状况)。
答案:(1)4 (2)10∶1 (3)A、B (4)Ag2O +2CuCl2AgCl+Cu2O
(5)①c ②2Cu2++3OH-+Cl-Cu2(OH)3Cl↓ ③0.448
12.(2015·海南高考·16)氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料,回答下列问题:
(1)氨的水溶液显弱碱性,其原因为 (用离子方程式表示),
0.1 mol·L-1的氨水中加入少量NH4Cl固体,溶液的pH (填“升高”或“降低”);若加入少量明矾,溶液中N的浓度 (填“增大”或“减小”)。
(2)硝酸铵加热分解可得到N2O和H2O,250℃时,硝酸铵在密闭容器中分解达到平衡,该分解反应的化学方程式为 ,
平衡常数表达式为 ;若有1 mol硝酸铵完全分解,转移的电子数为 mol。
(3)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示,若生成1 mol N2,其ΔH= kJ·mol-1。
答案:(1)NH3·H2ON+OH- 降低 增大
(2)NH4NO3N2O↑+2H2O↑ K=c(N2O)c2(H2O) 4 (3)-139
13.(2015·广东高考·31)用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染。
(1)传统上该转化通过如下所示的催化循环实现。其中,反应①为:
2HCl(g)+ CuO(s)H2O(g)+CuCl2(s) ΔH1
反应②生成1 mol Cl2(g)的反应热为ΔH2,则总反应的热化学方程式为
(反应热用ΔH1和ΔH2表示)。
(2)新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性。
①实验测得在一定压强下,总反应的HCl平衡转化率随温度变化的αHCl~T曲线如图:则总反应的ΔH 0(填“>”“=”或“<”);A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是 。
②在上述实验中若压缩体积使压强增大,画出相应αHCl~T曲线的示意图,并简要说明理由: 。
③下列措施中,有利于提高αHCl的有 。
A.增大n(HCl) B.增大n(O2) C.使用更好的催化剂 D.移去H2O
(3)一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下:
t/min
0
2.0
4.0
6.0
8.0
n(Cl2)/10-3mol
0
1.8
3.7
5.4
7.2
计算2.0～6.0 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以mol·min-1为单位,写出计算过程)。
(4)Cl2用途广泛,写出用Cl2制备漂白粉的化学反应方程式 。
答案:(1)2HCl(g)+ 1/2O2(g)H2O(g)+Cl2(g) ΔH=ΔH1+ΔH2
(2)①< K(A) ②见下图增大压强,平衡右移,αHCl
增大,相同温度下,HCl的平衡转化率比之前实验的大 ③B、D
(3)解:设2.0～6.0 min内,HCl转化的物质的量为n
2HCl(g)+1/2O2(g)H2O(g)+Cl2(g)
2 1
n (5.4-1.8)×10-3mol
解得n=7.2×10-3mol
v(HCl)=7.2×10-3mol/(6.0-2.0)min=1.8×10-3mol·min-1
(4)2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
14.(2014·山东高考·29)·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)=7.5×10-3mol·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+2NaOHNaNO3+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(N)、c(N)和c(CH3COO-)由大到小的顺序为 。
(已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol·L-1,CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5mol·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) (2)2.5×10-2 75% > 不变 升高温度
(3)c(N)>c(N)>c(CH3COO-) b、c
15.(2014·新课标全国卷Ⅰ·28)乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题:
(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇。写出相应反应的化学方程式 。
(2)已知: 甲醇脱水反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1=-23.9 kJ·mol-1
甲醇制烯烃反应2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g) ΔH2=-29.1 kJ·mol-1
乙醇异构化反应C2H5OH(g)CH3OCH3(g) ΔH3=+50.7 kJ·mol-1
则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)的ΔH= kJ·mol-1。与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是 。
(3)下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中∶=1∶1)。
①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数 Kp= (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
②图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小顺序为 ,理由是 。
③气相直接水合法常采用的工艺条件为:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度
290℃、压强6.9 MPa,∶=0.6∶1。乙烯的转化率为5%,若要进一步提高乙烯的转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有 、 。
答案:(1)C2H4+H2SO4C2H5OSO3H, C2H5OSO3H+H2OC2H5OH+H2SO4 (2)-45.5 污染少、腐蚀性小等
(3)①0.07(MPa)-1 ②p4>p3>p2>p1 反应分子数减少,相同条件下,压强升高,乙烯的转化率提高
③将产物乙醇液化除去 增大水和乙烯的物质的量比(其他合理答案也可)
16.(2014·浙江高考·27)煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2,严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:
CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) ΔH1=218.4 kJ·mol-1(反应Ⅰ)
CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s)+4CO2(g) ΔH2=-175.6 kJ·mol-1(反应Ⅱ)
请回答下列问题:
(1)反应Ⅰ能够自发进行的反应条件是 。
(2)对于气体参与的反应,表示平衡常数Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量的浓度c(B),则反应Ⅱ的Kp= (用表达式表示)。
(3)假设某温度下,反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2),则下列反应过程能量变化示意图正确的是 。
(4)通过监测反应体系中气体浓度的变化可判断反应Ⅰ和Ⅱ是否同时发生,理由是 。
(5)图1为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线。则降低该反应体系中SO2生成量的措施有 。
A.向该反应体系中投入石灰石 B.在合适的温度区间内控制较低的反应温度
C.提高CO的初始体积百分数 D.提高反应体系的温度
(6)恒温恒容条件下,假设反应Ⅰ和Ⅱ同时发生,且v1>v2,请在图2中画出反应体系中c(SO2)随时间t变化的总趋势图。
答案:(1)高温 (2)(3)C (4)反应Ⅰ中有SO2生成,
监测SO2与CO2的浓度增加量的比不为1∶1,可确定发生两个反应
(5)A、B、C (6)
17.(2014·广东高考·33)H2O2是一种绿色氧化还原试剂,在化学研究中应用广泛。
(1)某小组拟在同浓度Fe3+的催化下,探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器:30% H2O2、0.1 mol·L-1Fe2(SO4)3、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器
①写出本实验H2O2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目: 。
②设计实验方案:在不同H2O2浓度下,测定 (要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。
③设计实验装置,完成如下装置示意图。
④参照下表格式,拟定实验表格,完整体现实验方案(列出所选试剂体积、
需记录的待测物理量和所拟定的数据;数据用字母表示)。
物理量
实验序号
V[0.1 mol·L-1
Fe2(SO4)3]/mL
……
1
a
……
2
a
……
(2)利用图(a)和(b)中的信息,按图(c)装置(连通的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的 (填“深”或“浅”),其原因是 。
答案:(1)① 或
②收集相同体积的氧气所需时间或者相同时间内所收集氧气的体积
③或
④
物理量
实验序号
V[0.1 mol·L-1
Fe2(SO4)3]/mL
V[H2O2]
/mL
V[H2O]
/mL
V[O2]
/mL
时间/s
1
a
b
c
e
d
2
a
c
b
e
f
(2)深 从图(a)知H2O2的分解反应为放热反应,从图(b)也知反应2NO2N2O4为放热反应,H2O2在催化剂的作用下分解快,相同时间内放热多,因此B瓶所处温度高,2NO2N2O4平衡逆向移动,NO2浓度大,颜色深
18.(2014·海南高考·14)硝基苯甲酸乙酯在OH-存在下发生水解反应:
O2NC6H4COOC2H5+OH-O2NC6H4COO-+C2H5OH
两种反应物的初始浓度均为0.050 mol·L-1,15℃时测得O2NC6H4COOC2H5的转化率α随时间变化的数据如表所示,回答下列问题:
t/s
0
120
180
240
330
530
600
700
800
α/%
0
33.0
41.8
48.8
58.0
69.0
70.4
71.0
71.0
(1)列式计算该反应在120～180 s与180～240 s区间的平均反应速率 、 ；
比较两者大小可得出的结论是 。
(2)列式计算15℃时该反应的平衡常数 。
(3)为提高O2NC6H4COOC2H5的平衡转化率,除可适当控制反应温度外,还可采取的措施有 (要求写出两条)。
答案:(1)v==7.3×10-5mol·L-1·s-1 v==5.8×10-5mol·L-1·s-1
随着反应进行,反应物浓度降低,反应速率减慢
(2)K==6.0或K==6.0 (3)增大OH-的浓度、移去生成物
19.(2014·福建高考·24)铁及其化合物与生产、生活关系密切。
(1)下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。
①该电化腐蚀称为 。
②图中A、B、C、D四个区域,生成铁锈最多的是 (填字母)。
(2)用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下:
①步骤Ⅰ若温度过高,将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为 。
②步骤Ⅱ中发生反应:4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O2Fe2O3·nH2O+8HNO3,反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2,该反应的化学方程式为 。
③上述生产流程中,能体现“绿色化学”思想的是 (任写一项)。
(3)已知t℃时,反应FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常数K=0.25。
①t℃时,反应达到平衡时n(CO)∶n(CO2)= 。
②若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入xmol CO,t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%,则x= 。
答案:(1)①吸氧腐蚀 ②B (2)①4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
②4Fe+10HNO34Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O ③氮氧化物排放少(或其他合理答案)
(3)①4∶1 ②0.05
20.(2014·天津高考·10)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: 。
等措施可提高合成氨原料总转化率。
答案:(1)2NH4HS+O22NH3·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
21.(2014·新课标全国卷Ⅱ·26)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。
a:T 100℃(填“大于”或“小于”),判断理由是 。
b: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 0.36
(2)a:大于 正反应为吸热反应,反应向吸热反应方向进行,所以为升温
b:平衡时,c(NO2)=0.120 mol·L-1+0.002 0 mol·L-1·s-1×10 s×2=0.160 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==1.28
(3)逆反应 对于气体体积增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向移动
22.(2014·大纲版全国卷·28)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题:
(1)已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6℃和76℃,AX5的熔点为167℃。室温时AX3与气体X2反应生成1 mol AX5,放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为
。
(2)反应AX3(g)+X2(g)AX5(g)在容积为10 L的密闭容器中进行。起始时AX3和X2均为0.2 mol。反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示。
①列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)= 。
②图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)由大到小的次序为 (填实验序号);与实验a相比,其他两组改变的实验条件及判断依据是:b 、
c 。
③用p0表示开始时总压强,p表示平衡时总压强,α表示AX3的平衡转化率,则α的表达式为 ;实验a和c的平衡转化率:αa为 、αc为 。
答案:(1)AX3(l)+X2(g)AX5(s) ΔH=-123.8 kJ·mol-1 (2)①=1.7×10-4mol·L-1·min-1
②bca b.加入催化剂。反应速率加快,但平衡点没有改变
c.升高温度。反应速率加快,但平衡点向逆反应方向移动(或反应容器的容积和起始物质的物质的量未改变,但起始总压强增大) ③α=2(1-) 50% 40%
23.(2013·海南高考·14)溴及其化合物广泛应用于医药、农药、纤维、塑料阻燃剂等,回答下列问题:
(1)海水提溴过程中,向浓缩的海水中通入 ,将其中的Br-氧化,再用空气吹出溴;然后用碳酸钠溶液吸收溴,溴歧化为Br-和Br,其离子方程式为 。
(2)溴与氯能以共价键结合形成BrCl。BrCl分子中, 显正电性。BrCl与水发生反应的化学方程式为 。
(3)CuBr2分解的热化学方程式为:
2CuBr2(s)2CuBr(s)+Br2(g) ΔH=+105.4 kJ·mol-1
在密闭容器中将过量CuBr2于487 K下加热分解,平衡时p(Br2)为4.66×103Pa。
①如反应体系的体积不变,提高反应温度,则p(Br2)将会 (填“增大”“不变”或“减小”)。
②如反应温度不变,将反应体系的体积增加一倍,则p(Br2)的变化范围为 。
答案:(1)Cl2 3Br2+6C+3H2O5Br-+Br+6HC (2)Br BrCl+H2OHCl+HBrO
(3)①增大 ②2.33×103Pa0
若1 mol空气含0.8 mol N2和0.2 mol O2,1 300℃时在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为8×10-4mol。计算该温度下的平衡常数K= 。
汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是 。
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO:
2CO(g)2C(s)+O2(g) 已知该反应的ΔH>0,简述该设想能否实现的依据:
_______________________________________________________________。
③目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染,其化学反应方程式为 。
答案:(1)酸性 4 (2)①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1
②a、b (3)①4×10-6 温度升高,反应速率加快,平衡右移
②该反应是焓增、熵减的反应,任何温度下均不自发进行 ③2CO+2NO2CO2+N2
28.(2013·海南高考·15)反应A(g)B(g)+C(g)在容积为1.0 L的密闭容器中进行,A的初始浓度为0.050 mol·L-1。温度T1和T2下A的浓度与时间关系如图所示。回答下列问题:
(1)上述反应的温度T1 T2,平衡常数K(T1) K(T2)。(填“大于”“小于”或“等于”)
(2)若温度T2时,5 min后反应达到平衡,A的转化率为70%,则:
①平衡时体系总的物质的量为 。 ②反应的平衡常数K= 。
③反应在0~5 min区间的平均反应速率v(A)= 。
答案:(1)小于 小于 (2)①0.085 mol ②0.082 ③0.007 mol·L-1·min-1
29.(2013·上海高考·31-34)镍具有优良的物理和化学特性,是许多领域尤其是高技术产业的重要原料。羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为:
(1)Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)+Q (2)Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)
完成下列填空:
(1)在温度不变的情况下,要提高反应(1)中Ni(CO)4的产率,可采取的措施有 、 。
(2)已知在一定条件下的2 L密闭容器中制备Ni(CO)4,粗镍(纯度98.5%,所含杂质不与CO反应)剩余质量和反应时间的关系如图所示。Ni(CO)4在0~10 min的平均反应速率为 。
(3) 若反应(2)达到平衡后,保持其他条件不变,降低温度,重新达到平衡时 。
a.平衡常数K增大 b.CO的浓度减小 c.Ni的质量减小 d.v逆[Ni(CO)4]增大
(4)简述羰基法提纯粗镍的操作过程。
答案:(1)取出Ni(CO)4 增大压强 增大CO浓度(任写两个即可) (2)0.05 mol·L-1·min-1 (3)b、c
(4)把粗镍与CO放于水平放置的玻璃容器中,在50℃时反应生成Ni(CO)4,一段时间后在容器的另一端升温至230℃使Ni(CO)4受热分解
30.(2012·江苏高考·16)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如下:
(1)一定条件下,NO 与NO2存在下列反应:NO(g)+NO2(g)N2O3(g),其平衡常数表达式为K= 。
(2)上述工艺中采用气-液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从吸收塔顶喷淋),其目是 ;
滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是 (填化学式)。
(3)该工艺需控制NO 和NO2物质的量之比接近1∶1。若n(NO)∶n(NO2)>1∶1,则会导致 ;若n(NO)∶n(NO2)<1∶1,则会导致 。
(4)生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式_________________________________________________。
答案:(1) (2)使尾气中的NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2
(3)排放气体中NO含量升高 产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高
(4)3NO2-+2H+NO3-+2NO↑+H2O
31.(2012·安徽高考·28)工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的过程中,可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏(主要成分为PbSO4)发生反应:PbSO4(s)+CO32-(aq)PbCO3(s)+SO42-(aq)。某课题组用PbSO4为原料模拟该过程,探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。
(1)上述反应的平衡常数表达式:K= 。
(2)室温时,向两份相同的PbSO4样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化。在 溶液中PbSO4转化率较大,理由是_________________________________。
(3)查阅文献:上述反应还可能生成碱式碳酸铅[2PbCO3·Pb(OH)2],它和PbCO3受热都易分解生成PbO。该课题组对固体产物(不考虑PbSO4)的成分提出如下假设。请你完成假设二和假设三:
假设一:全部为PbCO3;
假设二: ; 假设三: 。
实验步骤(不要求写出具体操作过程)
预期的实验现象和结论
取一定量样品充分干燥,……
(4)为验证假设一是否成立,课题组进行如下研究。
①定性研究:请你完成下表中内容。
②定量研究:取26.7 mg的干燥样品,加热,测得固体质量随温度的变化关系如下图。某同学由图中信息得出结论:假设一不成立。你是否同意该同学的结论,并简述理由: 。
答案:(1) (2)Na2CO3 相同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中,前者c(CO32-)较大
(3)全部为2PbCO3·Pb(OH)2 PbCO3与2PbCO3·Pb(OH)2的混合物
(4)①
实验步骤(不要求写出具体操作过程)
预期的实验现象和结论
取一定量样品充分干燥,然后将样品加热分解,将产生的气体依次通过盛有无水硫酸铜的干燥管和盛有澄清石灰水的烧瓶
若无水硫酸铜不变蓝色,澄清石灰水变浑浊,说明样品全部是PbCO3
②同意。若全部为PbCO3,26.7 mg完全分解后,其固体质量为22.3 mg
32.(2012·福建高考·23)(1)元素M的离子与N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S032-+H2OHS03-+OH-水解平衡的事实是 (填序号)。
A.滴入酚酞试液变红,再加入H2SO4溶液后红色褪去
B.滴入酚酞试液变红,再加入氯水后红色褪去
C.滴入酚酞试液变红,再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色褪去
(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):
Cu2X澄清溶液悬浊液Cu2Y(红色沉淀)
①非金属性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
答案:(1) (2)Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH4+ (3)C
(4)①< ②Cu2O+6HNO3(浓)2Cu(NO3)2+2NO2↑+3H2O
(5)平衡常数随温度的升高而减小(或其他合理答案)
33.(2012·山东高考·29)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) (2)火箭残骸中常出现红棕色气体,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1 L的恒容密闭容器中进行,
平衡常数 (填“增大”、“不变”或“减小”),反应3 s
后NO2的物质的量为0.6 mol,则0 s～3 s内的平均反应速率v(N2O4)= mol·L-1·s-1。
(3) NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25 ℃时,将a mol NH4NO3溶于水,
(4) 溶液显酸性,原因是 。
(用离子方程式表示)。向该溶液滴加b L氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中水的电离平衡将 (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=2×10-5 mol·L-1)
答案:(1)N2O4 (2)吸热 (3)a、d 不变 0.1 (4)NH4++H2ONH3·H2O+H+ 逆向
34.(2012·广东高考·31)碘在科研与生活中有重要应用,某兴趣小组用
0.50 mol·L-1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L-1 K2S2O8、0.10 mol·L-1 Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。已知:S2O82-+2I-2SO42-+I2(慢) I2+2S2O32-2I-+ S4O62-(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,S2O32-与S2O82-初始的物质的量需满足的关系为:n(S2O32-)∶n(S2O82-) 。
(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(S2O82-)反应时间t的变化曲线如图所示,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)
(4)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) ΔH
已知:4Li(s)+O2(g)2Li2O(s) ΔH1
4LiI(s)+O2(g)2I2(s)+2Li2O(s) ΔH2
则电池反应的ΔH= ;碘电极作为该电池的 极。
答案:(1)Na2S2O3 <2 (2)2.0 保证反应物K2S2O8浓度改变,而其他的条件不变,才能达到实验目的 (3)
(4)(ΔH1-ΔH2)/2 正
35.(2012·广东高考·32)难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”,在水中存在如下平衡:
K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s) 2Ca2++2K++Mg2++4SO42-+2H2O
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 以及未溶杂石。
(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: 。
(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。
(3) 不同温度下,K+的浸出浓度与溶浸时间的关系如图所示。由图可得,随着 温度升高,① ,② 。
(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂,则溶浸过程中会发生: CaSO4(s)+CO32-CaCO3(s)+ SO42-
已知298 K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)。
答案:(1)Ca(OH)2 Mg(OH)2 (2)OH-与Mg2+结合成难溶的Mg(OH)2,使平衡向右移动,K+变多 (3)K2CO3 H2SO4 (4)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)K=1.75×104
36.(2012·新课标全国卷·27)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 min～3 min、5 min～6 min和12 min～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 min～6 min和15 min～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+H2O2HCl+H2O+COCl2 (4)①0.234 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
37.(2012·浙江高考·27)甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有:
化学方程式
焓变ΔH/
kJ·mol-1
活化能
Ea/kJ·mol-1
甲烷
氧化
CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)
-802.6
125.6
CH4(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)
-322.0
172.5
蒸汽
重整
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
206.2
240.1
CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)
165.0
243.9
回答下列问题:
(1)反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的ΔH= kJ·mol-1。
(2)在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率 甲烷氧化的反应速率(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记作Kp),则反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的Kp= ;随着温度的升高,该平衡常数 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)从能量角度分析,甲烷自热重整方法的先进之处在于 。
(5)在某一给定进料比的情况下,温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图:
①若要达到H2物质的量分数>65%、CO物质的量分数<10%,以下
条件中最合适的是 。
A.600 ℃,0.9 MPa B.700 ℃,0.9 MPa
C.800 ℃,1.5 MPa D.1 000 ℃,1.5 MPa
②画出600 ℃,0.1 MPa条件下,系统中H2物质的量分数随反应时间(从常温进料开始计时)的变化趋势示意图:
(6)如果进料中氧气量过大,最终导致H2物质的量分数降低,原因是 。
答案:(1)-41.2 (2)小于 (3) 增大
(4)系统内强放热的甲烷氧化反应为强吸热的蒸汽重整反应提供了所需的能量(其他合理答案均可)
(5)①B ②
(6)甲烷氧化程度过高,氢气和氧气反应(其他合理答案均可)
38．(2012·北京高考·26)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。
反应A:4HCl+O22Cl2+2H2O
(1)已知:ⅰ.反应A中,4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的热量。
ⅱ. 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,下图是在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 。
③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 。
答案:(1)① ②4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6 kJ·mol-1 ③31.9 强
(2)①4∶1 ②投料比越高,对应的反应温度越低 ③30.8%
39.（2012·海南高考·15）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
800
830
1 000
1 200
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= ,ΔH 0(填“<”“>”“=”);
(2)830 ℃时,向一个5 L密闭容器中充入0.20 mol的A和0.80 mol的B,如反应初始6 s内A的平均反应速率ν(A)=0.003 mol·L-1·s-1,则6 s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
d.c(A)不随时间改变 d.单位时间里生成C和D的物质的量相等
(4)1 200 ℃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 0.09 80% 80% (3)c (4)2.5
40.(2012·上海高考·六大题) 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:
（1）.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= 。
（2）.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
（3）.一定条件下,在密闭恒容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是 。
a.3 v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
(4).若平衡时H2和HCl的物质的量之比为,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 (填“>”、“=”“<”)。
的浓度减少,氯化氢的浓度增加,因此比值减小。
答案:（1）.0.02; （2）.bd (3).ac (4).<
41.(2012·重庆高考·29)尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。
(1)工业上尿素由CO2和NH3在一定条件下合成,其反应方程式为 。
(2)当氨碳比=4时,CO2的转化率随时间的变化关系如图1所示。
①A点的逆反应速率v逆(CO2) B点的正反应速率v正(CO2)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
②NH3的平衡转化率为 。
(3)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图2所示。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13.44 L(标准状况),则除去的尿素为 g(忽略气体的溶解)。
答案:(1)2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O (2)①小于②30%
(3)①B ②2Cl--2e-Cl2↑ CO(NH2)2+3Cl2+H2ON2+CO2+6HCl ③不变 7.2
