1、10 mol/(L精品文檔專題八 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡考點(diǎn)一 化學(xué)反應(yīng)速率9.(2014 北京理綜 ,12,6 分 , )一定溫度下 ,10 mL 0.40 mol/L H 2O2 溶液發(fā)生催化分解。不同時(shí)刻測(cè)得生成 O2 的體積 (已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況 )如下表。t/minV(O 2)/mL00.029.9417.2622.4826.51029.9 的是 (溶液體積變化忽略不計(jì) )( )下列敘述不正確A.06 min 的平均反應(yīng)速率 :v(H 2O2)3.3 0-2 mol/(L min)B.610 min 的平均反應(yīng)速率 :v(H 2O2)3.3 -2 min)C.反應(yīng)至 6 min 時(shí),c

2、(H 2O2)=0.30 mol/LD.反應(yīng)至 6 min 時(shí),H 2O2 分解了 50%答案 C A 項(xiàng),06 min 內(nèi) ,產(chǎn)生 n(O 2)=1 10-3 mol, 消耗 n(H 2O2)=2 10-3 mol,則 v(H 2O2)= =- 3.3 0-2mol/(L min),故 A 正確 ;B 項(xiàng) ,依照 A 項(xiàng)解題步驟 ,可知 B 項(xiàng)正確 ;C 項(xiàng) ,反應(yīng)至 6 min 時(shí) ,消耗 n(H 2O2)為 2 10-3 mol,剩余 c(H 2O2)=- - =0.20 mol/L, 故 C 項(xiàng)不正確 ;D 項(xiàng) ,反應(yīng)至 6 min 時(shí) ,消耗 n(H 2O2)為 2 10-3mol,

3、 占起始物質(zhì)的量的 50%,故 D 項(xiàng)正確。10.(2014 安徽理綜 ,10,6 分 , )臭氧是理想的煙氣脫硝試劑 ,其脫硝反應(yīng)為反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行 ,下列由該反應(yīng)相關(guān)圖像作出的判斷正確的是 (:2NO 2(g)+O 3(g)N 2O5(g)+O 2(g),若A B精品文檔精品文檔升高溫度 ,平衡常數(shù)減小 03 s 內(nèi) ,反應(yīng)速率為 :v(NO 2)=0.2 mol L- C Dt1 時(shí)僅加入催化劑 ,平衡正向移動(dòng) 達(dá)平衡時(shí) ,僅改變 x,則 x 為 c(O2)答案 A A 項(xiàng) , 由圖像可知 ,該可逆反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng) ,升高溫度 ,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) ,平衡常數(shù)減小 ,-正

4、確 ;v(NO 2)= = - =0.2 mol L s-1,B 項(xiàng)錯(cuò)誤 ;使用催化劑可加快反應(yīng)速率 ,但不能使平衡發(fā)生移動(dòng),C 項(xiàng)錯(cuò)誤 ;D 項(xiàng) ,若 x 為 c(O2),則 O2 濃度增大 ,NO2 的轉(zhuǎn)化率減小 ,與圖像不符 ,D 項(xiàng)錯(cuò)誤。11.(2012 福建理綜 ,12,6 分 , )一定條件下 ,溶液的酸堿性對(duì) TiO 2 光催化染料 R 降解反應(yīng)的影響如下圖所示。下列判斷正確的是 ( )A. 在 050 min 之間 ,pH=2 和 pH=7 時(shí) R 的降解百分率相等B.溶液酸性越強(qiáng) ,R 的降解速率越小C.R 的起始濃度越小 , 降解速率越大D.在 2025 min 之間 ,p

5、H=10 時(shí) R 的平均降解速率為 0.04 mol L min-1答案 A A 項(xiàng) , 由圖可知 ,在 050 min 之間 ,pH=2 和 pH=7 時(shí) R 的降解百分率相同 ;B 項(xiàng) ,溶液酸性越強(qiáng) ,R 的降解速率越大 ;C 項(xiàng) ,無法確定 R 的起始濃度對(duì)其降解速率的影響 ;D 項(xiàng),2025 min 之間 ,pH=10 時(shí) R 的平均降解速率為:-=0.4 10-5 mol L-1 min-1。精品文檔0.50 mol KI、0.20 mol L K2S2 O8、+2I精品文檔評(píng)析 本題考查學(xué)生對(duì)圖像的觀察、分析能力 , 學(xué)生容易因?qū)D中溶液的酸堿性對(duì) R 降解速率的影響認(rèn)識(shí)不清而出

6、錯(cuò)。12.(2012 上海單科 ,18,4 分)為探究鋅與稀硫酸的反應(yīng)速率 以 v(H 2)表示,向反應(yīng)混合液中加入某些物質(zhì) , 下列判斷正確的是 ( )A. 加入 NH 4HSO4 固體 ,v(H 2)不變B.加入少量水 ,v(H 2 )減小C.加入 CH 3COONa 固體 ,v(H 2 )減小D.滴加少量 CuSO4 溶液 ,v(H 2)減小答案 BC A 項(xiàng) ,加入的 NH 4HSO4 固體溶于水發(fā)生電離 :NH 4HSO 4 N +H+S - ,使溶液中 c(H+)增大 ,v(H 2)增大 ;D 項(xiàng) ,滴加少量 CuSO4 溶液 ,發(fā)生反應(yīng) :Cu2+Zn Cu+Zn 2+,生成的

7、Cu 與 Zn 、稀 H 2SO4 形成以 Zn 為負(fù)極,Cu 為正極 ,稀 H2SO4 為電解質(zhì)溶液的原電池 ,加快了反應(yīng)速率 ,使 v(H 2)增大。13.(2012 廣東理綜 ,31,16 分 , )碘在科研與生活中有重要應(yīng)用。某興趣小組用 -1 0.2% 淀粉溶液、-1 0.10 mol L -1 a2S2O3等試劑 ,探究反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。已知 :S2 - - 2S - +I 2(慢 )I2+2S2 - 2I-+S4 - (快 )(1) 向 KI、 Na2S2O3 與淀粉的混合溶液中加入一定量的 K 2S2O8 溶液 ,當(dāng)溶液中的 耗盡后 ,溶液顏色將由無色變?yōu)樗{(lán)色。為確

8、保能觀察到藍(lán)色 ,S2 -與 S2 -初始的物質(zhì)的量需滿足的關(guān)系為 :n(S2 - ) n(S2 - ) 。(2) 為探究反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)精品文檔,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下表 :體積 V/mL精品文檔序號(hào) K 2S2O8 溶液 10.0 9.0 8.0表中 Vx= ,理由是水0.01.0V xKI 溶液4.04.04.0Na2S2O3 溶液4.04.04.0淀粉溶液2.02.02.0。(3) 已知某條件下 ,濃度 c(S2 - )-反應(yīng)時(shí)間 t 的變化曲線如下圖 ,若保持其他條件不變 ,請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)圖中 ,分別畫出降低反應(yīng)溫度和加入催化劑時(shí) c(S2 - )-t 的變化曲線示意圖 (進(jìn)

9、行相應(yīng)的標(biāo)注 )。(4) 碘也可用作心臟起搏器電源 鋰碘電池的材料。該電池反應(yīng)為 :2Li(s)+I 2(s) 2LiI(s) H已知 :4Li(s)+O 2(g) 2Li 2O(s) H 14LiI(s)+O 2(g) 2I2(s)+2Li 2O(s) H2則電池反應(yīng)的 H= ;碘電極作為該電池的 極。答案 (16 分 )(1)S2 - (其他合理寫法也給分 ) 2(2)2.0 保持溶液總體積相同 ,僅改變 S2 - 的濃度而其他物質(zhì)濃度不變(3)(4)( 1H- H2)/2 正精品文檔c(CH 3OH)0.0800.025)相同。- -精品文檔解析 (1)從所給反應(yīng)看 ,當(dāng)快反應(yīng)中 S2

10、- 被耗盡后 ,慢反應(yīng)產(chǎn)生的 I2 才能使淀粉變藍(lán)。將已知的兩個(gè)離子方程式相加得總反應(yīng)方程式為- -:S2 +2S22S +S4 ,故 n(S2 - ) n(S2 - )2 時(shí) ,才確保能觀察到藍(lán)色。(2) 為確保只有 K2S2O8濃度一個(gè)因素變化 ,溶液總體積應(yīng)相等 ,V x=2.0。(3) 催化劑可以加快反應(yīng)速率 ,使達(dá)到平衡所需時(shí)間縮短 ;降低溫度 ,反應(yīng)速率減慢 ,達(dá)到平衡所需時(shí)間增長(zhǎng)。在作圖時(shí)應(yīng)注意最終 c(S2 -(4) 利用蓋斯定律用第一個(gè)熱化學(xué)方程式減去第二個(gè)熱化學(xué)方程式后再除以 2 即可得到電池反應(yīng) ,焓變 H=( H1-H2)/2 。放電過程中 I2 發(fā)生還原反應(yīng) ,為該電

11、池的正極。考點(diǎn)二 化學(xué)平衡8.(2016 江蘇單科 ,15,4 分)一定溫度下 ,在 3 個(gè)體積均為 1.0 L 的恒容密閉容器中反應(yīng) 2H 2(g)+CO(g) CH 3OH(g)達(dá)到平衡。下列說法正確的是容器溫度 /K400400500A. 該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱( )物質(zhì)的起始濃度/mol L-1c(H 2)0.200.400c(CO)0.100.200物質(zhì)的平衡濃度/mol L-1c(CH 3OH)000.10B.達(dá)到平衡時(shí)C.達(dá)到平衡時(shí)D.達(dá)到平衡時(shí)精品文檔,容器 中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率比容器 中的大,容器 中 c(H2)大于容器 中 c(H 2)的兩倍,容器 中的正反應(yīng)速率比容器 中的大0.0

12、900.080精品文檔答案 AD 將容器 中 c(CH 3OH)=0.10 mol L等效轉(zhuǎn)移至左邊的反應(yīng)物 ,相當(dāng)于 c(H2 )=0.20 mol L - 1,c(CO)=0.10 mol L -1。 A 項(xiàng) ,容器 中相對(duì)于容器 中 ,溫度升高 ,平衡左移 , 則逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng) ,正反應(yīng)放熱 ,正確;B 項(xiàng) ,容器 中相對(duì)于容器 中 ,壓強(qiáng)增大 ,平衡右移 ,則容器 中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率大 ,錯(cuò)誤 ;C 項(xiàng) ,容器 相對(duì)于容器 ,溫度升高 ,壓強(qiáng)減小 ,平衡左移 ,達(dá)平衡時(shí) ,容器 中 c(H 2)小于容器 中 c(H2)的兩倍 ,錯(cuò)誤 ;D 項(xiàng) ,容器 中比容器中溫度高 ,反應(yīng)速率快 ,正

13、確。9.(2014 江蘇單科 ,15,4 分)一定溫度下 ,在三個(gè)體積均為 1.0 L 的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng) :2CH 3OH(g) CH 3OCH 3(g)+H 2O(g)容器編號(hào)溫度 ()387387207起始物質(zhì)的量 (mol)CH3OH(g)0.200.400.20平衡物質(zhì)的量 (mol)CH 3OCH 3(g) H2O(g)0.0800.090下列說法正確的是 ( )A. 該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.達(dá)到平衡時(shí) ,容器 中的 CH 3OH 體積分?jǐn)?shù)比容器 中的小C.容器 中反應(yīng)到達(dá)平衡所需時(shí)間比容器 中的長(zhǎng)D.若起始時(shí)向容器 中充入 CH 3OH 0.15 mol、 CH 3OC

14、H 3 0.15 mol 和 H 2O 0.10 mol, 則反應(yīng)將向正反應(yīng)方向進(jìn)行答案 AD 由 、 數(shù)據(jù)分析可知 ,降溫 ,CH3OH 的轉(zhuǎn)化率增大 ,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) , 正反應(yīng)為放熱反應(yīng) ,A 項(xiàng)正確 ;B 項(xiàng) , 和 對(duì)比 ,CH 3OH(g) 的起始濃度增大一倍 ,容器體積不變 ,相當(dāng)于增大壓強(qiáng) ,而此反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng) ,增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)時(shí)間更長(zhǎng) ,C 項(xiàng)錯(cuò)誤 ;D 項(xiàng) ,容器 溫度為應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行 ,D 項(xiàng)正確。精品文檔,CH 3OH 體積分?jǐn)?shù)不變 ,B 項(xiàng)錯(cuò)誤 ;比 溫度低 ,反應(yīng)更慢 ,到達(dá)平衡所需387 ,平衡常數(shù) K= = =4,而此時(shí) Qc=

15、 = 4,反H +OH -( 精品文檔10.(2013 北京理綜 ,11,6 分)下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)不能用 平衡移動(dòng)原理解釋的是 ( )A.B.t/ 25-14KW/10 1.01505.4710055.0C.D.c(氨水 )/(mol L) 0.1pH 11.10.0110.6答案 C 2NO 2(g) N 2O4(g) H0,升高溫度 ,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)溫度 ,平衡正向移動(dòng) ,KW =c(H+) c(OH -)增大 ,B 項(xiàng)正確 ;分解反應(yīng) 2H2O2平衡 ,C 項(xiàng)不能用平衡移動(dòng)原理解釋 ;在氨水中存在電離平衡 NH 3 H2O濃度變化 10 倍,pH 變化小于 1,D 項(xiàng)正確。11.(20

16、13 大綱全國(guó) ,7,6 分)反應(yīng) X(g)+Y(g) 2Z(g) H0)升,高O2 +2H 2O 不是可逆反應(yīng) ,不存在化學(xué)N +OH -,稀釋時(shí)平衡正向移動(dòng) ,所以 ,精品文檔C.增大 c(X),X 的轉(zhuǎn)化率增大D.降低溫度 ,Y 的轉(zhuǎn)化率增大答案 D 對(duì)于反應(yīng)前后氣體總體積不變的可逆反應(yīng) ,壓強(qiáng)改變平衡不移動(dòng) ,A 項(xiàng)錯(cuò)誤 ;催化劑只能改變反應(yīng)速率 ,不能使平衡發(fā)生移動(dòng) ,B 項(xiàng)錯(cuò)誤 ;兩種氣態(tài)物質(zhì)發(fā)生的可逆反應(yīng) ,增大一種物質(zhì)的濃度 ,另一種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率增大 ,自身的轉(zhuǎn)化率減小 ,C 項(xiàng)錯(cuò)誤 ;降低溫度 ,平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng) ,D 項(xiàng)正確。評(píng)析 該題考查化學(xué)平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用。解題

17、的關(guān)鍵是要全面掌握外界條件 (濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等 )對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響 ,并能靈活應(yīng)用。12.(2012 四川理綜 ,12,6 分 , )在體積恒定的密閉容器中 ,一定量的 SO2 與 1.100 mol O 2在催化劑作用下加熱到600 發(fā)生反應(yīng) :2SO2 +O2 2SO3; H。0 當(dāng)氣體的物質(zhì)的量減少 0.315 mol 時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡 ,在相同溫度下測(cè)得氣體壓強(qiáng)為反應(yīng)前的 82.5%。下列有關(guān)敘述正確的是 ( )A. 當(dāng) SO3 的生成速率與 SO2 的消耗速率相等時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡B.降低溫度 ,正反應(yīng)速率減小程度比逆反應(yīng)速率減小程度大C.將平衡混合氣體通入過量 B

18、aCl 2 溶液中 ,得到沉淀的質(zhì)量為 161.980 gD.達(dá)到平衡時(shí) ,SO2 的轉(zhuǎn)化率為 90%答案 D A 項(xiàng),SO2 的消耗速率和 SO3 的生成速率均為正反應(yīng)速率。 B 項(xiàng) , 降低溫度 ,該平衡正向移動(dòng) ,故正反應(yīng)速率減小程度小于逆反應(yīng)速率減小程度。由化學(xué)方程式可知反應(yīng)達(dá)平衡后 ,氣體減少的物質(zhì)的量等于參加反應(yīng)的 O2 的物質(zhì)的量 ,則 C 項(xiàng)和 D 項(xiàng)可以通過以下計(jì)算來判斷 :2SO2 + O2 2SO3n 起始 n 起 (SO2) 1.100 mol 0精品文檔精品文檔n 轉(zhuǎn)化 0.630 mol 0.315 mol 0.630 moln 平衡 n 起 (SO2)-0.630

19、 mol 0.785 mol 0.630 mol由題意可得-起起100%=82.5%,n 起(SO2)=0.700 mol,SO 2 的轉(zhuǎn)化率= 100%=90%;將平衡混合氣體通入 BaCl2 溶液中 ,只有 SO3 可以與 BaCl 2 溶液反應(yīng)生成 BaSO4 沉淀 ,則m(BaSO4)=0.630 mol 2 g/mol=146.790 g 。13.(2012 重慶理綜 ,13,6 分 , )在一個(gè)不導(dǎo)熱的密閉反應(yīng)器中 ,只發(fā)生兩個(gè)反應(yīng) :a(g)+b(g) 2c(g); 10 x(g)+3y(g) 2z(g); 20進(jìn)行相關(guān)操作且達(dá)到平衡后 (忽略體積改變所做的功 ),下列敘述錯(cuò)誤

20、的是 ( )A. 等壓時(shí) ,通入惰性氣體 ,c 的物質(zhì)的量不變B.等壓時(shí) ,通入 z氣體 ,反應(yīng)器中溫度升高C.等容時(shí) ,通入惰性氣體 ,各反應(yīng)速率不變D.等容時(shí) ,通入 z氣體 ,y 的物質(zhì)的量濃度增大答案 A 不導(dǎo)熱的密閉容器中 ,等壓時(shí) ,通入惰性氣體 ,體積增大 ,x(g)+3y(g) 2z(g) 平衡逆向移動(dòng) ,放出熱量 ,體系溫度升高 ,a(g)+b(g) 2c(g) 平衡逆向移動(dòng) ,c 的物質(zhì)的量減小 ;B 項(xiàng) ,等壓時(shí) ,通入 z 氣體 ,x(g)+3y(g) 2z(g)平衡逆向移動(dòng) ,體系溫度升高 ;C 項(xiàng) ,等容時(shí) ,通入惰性氣體 ,反應(yīng)物濃度不變 ,各反應(yīng)速率不變 ;D

21、項(xiàng) ,等容時(shí) ,通入 z 氣體,x(g)+3y(g) 2z(g)平衡逆向移動(dòng) ,y 的物質(zhì)的量濃度增大。14.(2012 全國(guó) ,8,6 分)合成氨所需的氫氣可用煤和水作原料經(jīng)多步反應(yīng)制得 ,其中的一步反應(yīng)為 :CO(g)+H 2O(g) CO2(g)+H 2(g) H0精品文檔精品文檔反應(yīng)達(dá)到平衡后 ,為提高 CO 的轉(zhuǎn)化率 ,下列措施中正確的是 ( )A. 增加壓強(qiáng) B. 降低溫度C.增大 CO 的濃度 D.更換催化劑答案 B 該可逆反應(yīng)是一個(gè)氣體體積在反應(yīng)前后不發(fā)生改變的反應(yīng) ,增加壓強(qiáng) ,平衡不移動(dòng) ,CO 的轉(zhuǎn)化率不變 ,A項(xiàng)錯(cuò)誤 ;該可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng) ,降溫可使平衡正向移

22、動(dòng) ,CO 的轉(zhuǎn)化率提高 ,B 項(xiàng)正確 ;增大 CO 的濃度,H 2O(g) 的轉(zhuǎn)化率提高 ,CO 的轉(zhuǎn)化率降低 ,C 項(xiàng)錯(cuò)誤 ;催化劑不影響化學(xué)平衡 ,對(duì)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不產(chǎn)生影響 ,D 項(xiàng)錯(cuò)誤。評(píng)析 本題考查學(xué)生分析和解決化學(xué)問題的能力 ,掌握影響化學(xué)平衡的因素及其與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的關(guān)系是解題的關(guān)鍵。15.(2015 北京理綜 ,26,12 分 , )氫能是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?。以太陽能為熱?,熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水是一種高效、無污染的制氫方法。其反應(yīng)過程如下圖所示 :(1) 反應(yīng) 的化學(xué)方程式是 。(2) 反應(yīng) 得到的產(chǎn)物用 I2進(jìn)行分離。該產(chǎn)物的溶液在過量 I2 的存在下會(huì)分成兩層

23、含低濃度 I2 的 H 2SO4層和含高濃度 I2 的 HI 層。根據(jù)上述事實(shí) , 下列說法正確的是 (選填序號(hào) )。a.兩層溶液的密度存在差異b.加 I2 前,H 2SO4 溶液和 HI 溶液不互溶精品文檔 H=+196 kJ mol ,當(dāng)壓強(qiáng)一定時(shí) ,溫度升高 ,平 H=+550 kJ mol 。精品文檔c.I2 在 HI 溶液中比在 H 2SO4 溶液中易溶辨別兩層溶液的方法是 。經(jīng)檢測(cè) ,H2SO4 層中 c(H+) c(S - )=2.06 1。其比值大于 2 的原因是 。(3) 反應(yīng) :2H 2SO4(l) 2SO2(g)+O 2(g)+2H 2O(g) -1它由兩步反應(yīng)組成 :

24、.H2SO4(l) SO3(g)+H 2 O(g) H=+177 kJ mol-1 ; .SO3(g)分解。L(L 1、 L2 )、 X 可分別代表壓強(qiáng)或溫度。如圖表示 L 一定時(shí) , 中 SO3 (g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨 X 的變化關(guān)系。X 代表的物理量是 。判斷 L 1、 L 2 的大小關(guān)系 , 并簡(jiǎn)述理由: 。答案 (12 分 )(1)SO 2+I 2+2H 2O H 2SO4+2HI(2) a、 c觀察顏色 ,顏色深的是 HI 層 ,顏色淺的是 H 2SO4層H 2SO4 層中含有少量 HI(3) 壓強(qiáng)L 12。 (3) 根據(jù)蓋斯定律可得 ,2SO3(g) 2SO2(g)+O 2(g)的

25、H=+550 kJ mol -1-2 (+177 kJ mol-1)=+196 kJ ml-1 ,故升高溫度 ,平衡正向移動(dòng) ,SO3 的平衡轉(zhuǎn)化率增大 ;增大壓強(qiáng) ,平衡逆向移動(dòng) ,SO3 的平衡轉(zhuǎn)化率減小 ,故 X 代表的物理量是壓強(qiáng) , 曲線 L 1 對(duì)應(yīng)的溫度比 L 2低。16.(2015 浙江理綜 ,28,15 分 , )乙苯催化脫氫制苯乙烯反應(yīng) :(1) 已知 :化學(xué)鍵 C H C C C C鍵能 /kJ ml -1412 348 612計(jì)算上述反應(yīng)的 H= kJ mol -1。(2) 維持體系總壓 p 恒定 ,在溫度 T 時(shí) ,物質(zhì)的量為轉(zhuǎn)化率為 ,則在該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù) K

26、=H H436n、體積為 V 的乙苯蒸氣發(fā)生催化脫氫反應(yīng)。已知乙苯的平衡(用 等符號(hào)表示 )。(3) 工業(yè)上 ,通常在乙苯蒸氣中摻混水蒸氣 (原料氣中乙苯和水蒸氣的物質(zhì)的量之比為 1 9),控制反應(yīng)溫度 600 ,并保持體系總壓為常壓的條件下進(jìn)行反應(yīng)。在不同反應(yīng)溫度下 , 乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性 (指除了 H 2 以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) )示意圖如下 :精品文檔精品文檔摻入水蒸氣能提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率 ,解釋說明該事實(shí)。控制反應(yīng)溫度為 600 的理由是 。(4) 某研究機(jī)構(gòu)用 CO2 代替水蒸氣開發(fā)了綠色化學(xué)合成工藝 乙苯 -二氧化碳耦合催化脫氫制苯乙烯。保持

27、常壓和原料氣比例不變 ,與摻水蒸氣工藝相比 ,在相同的生產(chǎn)效率下 ,可降低操作溫度 ;該工藝中還能夠發(fā)生反應(yīng):CO 2+H2 CO+H 2O,CO 2+C 2CO。新工藝的特點(diǎn)有 (填編號(hào) )。CO2 與 H 2反應(yīng) ,使乙苯脫氫反應(yīng)的化學(xué)平衡右移不用高溫水蒸氣 ,可降低能量消耗有利于減少積炭有利于 CO2 資源利用答案 (1)124 (2) - p 或 -(3) 正反應(yīng)方向氣體分子數(shù)增加 ,加入水蒸氣稀釋 ,相當(dāng)于起減壓的效果600 , 乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性均較高。溫度過低 ,反應(yīng)速率慢 ,轉(zhuǎn)化率低 ;溫度過高 ,選擇性下降。高溫還可能使催化劑失活 ,且能耗大(4) 精品文檔-精品文

28、檔解析 (1) =鍵斷裂吸收的總能量 -新鍵形成放出的總能量 =(348+412 2)J mol-1-(612+436) kJ mol-1=+124kJ mol-1。(2) +H 2(g)始 n 0 0轉(zhuǎn) n n n 平 n-n n n 因反應(yīng)處于恒壓體系 , 由阿伏加德羅定律的推論可知 = ,所以 V= V= V=(1+ )V,則 K c= - = ;或Kp= - = - p。(3) 正反應(yīng)方向的氣體分子數(shù)增加 ,加入水蒸氣相當(dāng)于減壓 ,減壓有利于平衡正向移動(dòng)。控制溫度為 600 既要考慮轉(zhuǎn)化率 ,又要考慮催化劑的活性和苯乙烯的選擇性 , 同時(shí)還要考慮反應(yīng)速率問題。(4)CO 2 與 H2

29、反應(yīng)使得平衡體系中 H 2 濃度減小 ,平衡右移 ,正確 ;新工藝中不用高溫水蒸氣 ,降低了能量消耗 ,正確 ;CO2 +C 2CO,CO2 可消耗積炭 ,正確 ;該工藝中需消耗 CO2, 正確。評(píng)析 該題考查了學(xué)生的計(jì)算能力、分析問題能力、語言組織表達(dá)能力 ,題目有一定的綜合性。17.(2013 福建理綜 ,23,16 分 , )利用化石燃料開采、加工過程產(chǎn)生的 H 2S 廢氣制取氫氣 ,既價(jià)廉又環(huán)保。(1) 工業(yè)上可用組成為 K 2O M 2O3 RO 2 nH2O 的無機(jī)材料純化制取的氫氣。已知元素 M、 R 均位于元素周期表中第 3 周期 ,兩種元素原子的質(zhì)子數(shù)之和為 27,則 R 的

30、原子結(jié)構(gòu)示意圖為。常溫下 ,不能與 M 單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的是 (填序號(hào) )。精品文檔精品文檔a.CuSO4 溶液 b.Fe2O3c.濃硫酸 d.NaOH 溶液e.Na2CO3 固體(2) 利用 H 2S 廢氣制取氫氣的方法有多種。高溫?zé)岱纸夥ㄒ阎?:H 2S(g) H2 (g)+ S2(g)在恒容密閉容器中 ,控制不同溫度進(jìn)行 H 2S 分解實(shí)驗(yàn)。以 H 2S 起始濃度均為 c mol L測(cè)定 H 2S 的轉(zhuǎn)化率 ,結(jié)果見下圖。圖中 a為 H 2S 的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系曲線 ,b 曲線表示不同溫度下反應(yīng)經(jīng)過相同時(shí)間且未達(dá)到化學(xué)平衡時(shí) H 2S 的轉(zhuǎn)化率。據(jù)圖計(jì)算 985 時(shí) H2S 按上述反應(yīng)分

31、解的平衡常數(shù) K= ;說明隨溫度的升高 , 曲線 b 向曲線 a 逼近的原因 : 。電化學(xué)法該法制氫過程的示意圖如下。反應(yīng)池中反應(yīng)物的流向采用氣、液逆流方式 ,其目的是 ;反應(yīng)池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。反應(yīng)后的溶液進(jìn)入電解池 , 電解總反應(yīng)的離子方程式為 。精品文檔3+精品文檔答案 (16 分 )(1) b、 e(2) 溫度升高 ,反應(yīng)速率加快 ,達(dá)到平衡所需的時(shí)間縮短 (或其他合理答案 )增大反應(yīng)物接觸面積 ,使反應(yīng)更充分 H 2S+2FeCl3 2FeCl2+S +2HCl2+ +2Fe +2H2Fe3+H 2 解析 (1)由 M 2O3 和 RO2 可推出 M 和 R 的化合價(jià)分別為

32、 +3 價(jià)和 +4 價(jià) ,再結(jié)合兩者位于周期表中第 3 周期 ,兩種元素原子的質(zhì)子數(shù)之和為 27,可推出 M 為 Al,R使鋁鈍化 ;d 項(xiàng),2Al+2NaOH+6H 2 O 2NaAl(OH)(2) H2S(g) H 2(g)+ S2(g)為 Si。 a 項(xiàng),3CuSO4+2Al 3Cu+Al 2(SO4)3;c 項(xiàng) ,濃 H 2SO4 可4+3H 2 ;b 項(xiàng) ,應(yīng)在高溫下反應(yīng) ;e項(xiàng)不反應(yīng)。起始 c變化 0.4c00.4c00.2c平衡 0.6c 0.4c 0.2cK= = 。陰極反應(yīng)式 :2H+2e-H2 陽極反應(yīng)式 :2Cl -2e- Cl2 陽極生成的 Cl 2 與溶液中的 Fe2

33、+反應(yīng) :2Fe2+Cl 22Fe +2Cl - ,三個(gè)方程式相加 ,即得出電解總反應(yīng)的離子方程式。評(píng)析 本題融合了元素推斷、元素化合物的性質(zhì)、化學(xué)方程式和離子方程式的書寫、化學(xué)平衡等知識(shí) ,難度中等。特別注意化工流程圖中箭頭的指示作用 ,箭頭前為反應(yīng)物 ,箭頭后為生成物。18.(2012 海南單科 ,15,9 分 , )已知 A(g)+B(g) C(g)+D(g) 反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下 :溫度 / 700 800 830 1 000精品文檔精品文檔1 200平衡常數(shù)1.71.11.00.60.4回答下列問題 :(1) 該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式 K= , H 0(填 “ ”“ =” )

34、;(2)830 時(shí) , 向一個(gè) 5 L 的密閉容器中充入 0.20 mol 的 A 和 0.80 mol 的 B,如反應(yīng)初始 6 s 內(nèi) A 的平均反應(yīng)速率v(A)=0.003 mol L -1-1 ,則 6 s 時(shí) c(A)= mol -1,C 的物質(zhì)的量為 mol;若反應(yīng)經(jīng)一段時(shí)間后 ,達(dá)到平衡時(shí) A 的轉(zhuǎn)化率為 ,如果這時(shí)向該密閉容器中再充入 1 mol 氬氣 ,平衡時(shí) A 的轉(zhuǎn)化率為 ;(3) 判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡的依據(jù)為 (填正確選項(xiàng)前的字母 );a.壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變b.氣體的密度不隨時(shí)間改變c.c(A) 不隨時(shí)間改變d.單位時(shí)間里生成 C 和 D 的物質(zhì)的量相等(4)1 200

35、時(shí)反應(yīng) C(g)+D(g) A(g)+B(g) 的平衡常數(shù)的值為 。答案 (1) (2)0.022 0.09 80% 80%(3)c(4)2.5精品文檔L ;根據(jù) “三段式 ”計(jì)算可得平衡時(shí) A精品文檔解析 (1)由表中數(shù)據(jù)可知平衡常數(shù)隨溫度的升高而減小 ,因而 H0。 (2)6 s 時(shí),c(A)= -0.003 mol L -1-1 6s=0.022 mol -1 的轉(zhuǎn)化率 ;因反應(yīng)前后氣體的體積不變且容器容積固定 ,故加入的氬氣不引起各物質(zhì)濃度發(fā)生變化 ,平衡不移動(dòng) ,因而平衡時(shí) A 的轉(zhuǎn)化率不變。 (4)1 200 時(shí) ,反應(yīng) C(g)+D(g)A(g)+B(g) 的平衡常數(shù) K= =

36、=2.5?？键c(diǎn)三 綜合題11.(2012 江蘇單科 ,14,4 分 , )溫度為 T 時(shí) , 向 2.0 L 恒容密閉容器中充入 1.0 mol PCl 5 ,反應(yīng) PCl 5(g)PCl3(g)+Cl 2(g)經(jīng)過一段時(shí)間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表 :t/sn(PCl3)/mol下列說法正確的是 ( )00500.161500.192500.203500.20A. 反應(yīng)在前 50 s 的平均速率 v(PCl 3 )=0.003 2 mol L-1 -1B.保持其他條件不變 ,升高溫度 ,平衡時(shí) c(PCl 3)=0.11 mol L - ,則反應(yīng)的 Hv(逆)D.相同溫度下

37、,起始時(shí)向容器中充入 2.0 mol PCl 3和 2.0 mol Cl 2 ,達(dá)到平衡時(shí) ,PCl3 的轉(zhuǎn)化率小于 80%答案 C A 項(xiàng) ,由表中數(shù)據(jù)可知 ,反應(yīng)在前 50 s 的平均速率 v(PCl 3)= =0.001 6 mol L-1s-1。 B 項(xiàng) ,升高溫度 ,重新達(dá)到平衡時(shí)應(yīng)。 C 項(xiàng) ,PCl5(g)起始 1 1.0 moln(PCl3)=0.11 mol L - 2.0 L=0.22 mol0.20 mol, 說明升高溫度 ,平衡正向移動(dòng) , 即正反應(yīng)為吸熱反PCl3 (g) + Cl 2(g)0 0平衡 1 0.80 mol 0.20 mol 0.20 mol精品文檔T

38、(K) 催化劑精品文檔起始 2 1.0 mol 0.20 mol 0.20 mol對(duì)比平衡 1 和起始 2,反應(yīng)從起始 2 開始達(dá)到平衡的過程中 ,反應(yīng)正向進(jìn)行 :v(正)v( 逆)。 D 項(xiàng) ,我們?cè)O(shè)計(jì)如下三種狀態(tài)進(jìn)行比較 :PCl5(g) PCl3(g) + Cl 2(g) 1.0 mol 0 0 0 1.0 mol 1.0 mol 0 2.0 mol 2.0 mol和 達(dá)到的平衡屬于等效平衡 ,故反應(yīng)達(dá)平衡后 ,PCl3 的轉(zhuǎn)化率 = - 100%=80%; 與相比 ,相當(dāng)于對(duì) 增大壓強(qiáng) ,而增大壓強(qiáng) ,平衡向生成 PCl 5 的方向移動(dòng) ,PCl3 的轉(zhuǎn)化率增大 ,故 反應(yīng)達(dá)平衡時(shí) ,

39、PCl3 的轉(zhuǎn)化率大于 80%。12.(2016 浙江理綜 ,28,15 分)催化還原 CO2 是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。研究表明 ,在 Cu/ZnO 催化劑存在下 ,CO2和 H 2可發(fā)生兩個(gè)平行反應(yīng) ,分別生成 CH 3OH 和 CO。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下 :CO2(g)+3H 2(g) CH 3OH(g)+H 2O(g)H1=-53.7 kJ mol-1 CO2(g)+H 2(g) CO(g)+H 2O(g) H2 某實(shí)驗(yàn)室控制 CO2 和 H2 初始投料比為 1 2.2,在相同壓強(qiáng)下 ,經(jīng)過相同反應(yīng)時(shí)間測(cè)得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) :CO2 轉(zhuǎn)化率 甲醇選擇(%) 性(%)543

40、Cat.1 12.3 42.3543 Cat.2 10.9 72.7553 Cat.1 15.3 39.1553 Cat.2 12.0 71.6【備注】 Cat.1:Cu/ZnO 納米棒 ;Cat.2:Cu/ZnO 納米片 ;甲醇選擇性 :轉(zhuǎn)化的 CO2 中生成甲醇的百分比精品文檔,其原因。精品文檔已知 :CO 和 H2 的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為 -283.0 kJ mol-1和-285.8 kJ mol - H 2O(l) H 2O(g) H3=+44.0 kJ ml -1請(qǐng)回答 (不考慮溫度對(duì) H 的影響 ):(1) 反應(yīng) 的平衡常數(shù)表達(dá)式 K= ;反應(yīng) 的 H2= kJ mol -1。(2)

41、有利于提高 CO2 轉(zhuǎn)化為 CH3OH 平衡轉(zhuǎn)化率的措施有 。A. 使用催化劑 Cat.1B.使用催化劑 Cat.2C.降低反應(yīng)溫度D.投料比不變 ,增加反應(yīng)物的濃度E.增大 CO2 和 H 2 的初始投料比(3) 表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明 ,在相同溫度下不同的催化劑對(duì) CO2轉(zhuǎn)化成 CH 3OH 的選擇性有顯著的影響是(4) 在右圖中分別畫出反應(yīng) 在無催化劑、有 Cat.1 和有 Cat.2 三種情況下 “反應(yīng)過程 - 能量 ”示意圖。(5) 研究證實(shí) ,CO2 也可在酸性水溶液中通過電解生成甲醇 ,則生成甲醇的反應(yīng)發(fā)生在 極 ,該電極反應(yīng)式是。答案 (1) +41.2(2)CD精品文檔-1-1CO

42、 2+6H +6e-精品文檔(3) 表中數(shù)據(jù)表明此時(shí)反應(yīng)未達(dá)到平衡 ,不同的催化劑對(duì)反應(yīng) 的催化能力不同 ,因而在該時(shí)刻下對(duì)甲醇選擇性有影響(4)(5) 陰 + CH 3OH+H 2O解析 (1)根據(jù)反應(yīng) 可以寫出 K= ;根據(jù)題給 H2 和 CO 的燃燒熱可寫出對(duì)應(yīng)熱化學(xué)方程式 :H 2(g)+ O2(g) H 2O(l) H285.8 kJ molCO(g)+ O2 (g) CO2(g) H283.0 kJ mol-1又知 H2O(l) H 2O(g) H=+44.0 kJmol則根據(jù)蓋斯定律由 -+可得反應(yīng) ,故 H2=-285.8 kJ mol-1+283.0 kJ ml-1+44.0

43、 kJ ml-1=+41.2 kJ ml-1。(2) 催化劑只加快反應(yīng)速率 ,不改變平衡轉(zhuǎn)化率 ,故 A、 B 不符合 ;反應(yīng) 的正反應(yīng)為放熱反應(yīng) ,降低溫度有利于平衡正向移動(dòng) ,C 項(xiàng)符合 ;在投料比不變時(shí) ,增大反應(yīng)物濃度相當(dāng)于對(duì)體系加壓 ,根據(jù)勒夏特列原理可知 ,平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng) ,故有利于 CO2 轉(zhuǎn)化為 CH3OH,D 項(xiàng)符合 ;增大 CO2和 H2 的初始投料比只會(huì)提高 H2 轉(zhuǎn)化率 ,而 CO2 轉(zhuǎn)化率降低 ,故 E 項(xiàng)不符合。(3) 催化劑不能改變平衡轉(zhuǎn)化率 ,但表中數(shù)據(jù)顯示相同溫度下兩者 CO2 轉(zhuǎn)化率數(shù)據(jù)不相同 ,故此時(shí)反應(yīng)未達(dá)到平衡 ,由于 Cat.1 和

44、Cat.2 對(duì)反應(yīng) 的催化能力不同 ,故在相同時(shí)間對(duì)甲醇的選擇性有影響。(4) 催化劑可以降低反應(yīng)的活化能 ,不同催化劑降低效率不同。從表中可以分析 ,相同時(shí)間內(nèi) Cat.2 催化能力比Cat.1 強(qiáng) ,說明在 Cat.2 催化作用下反應(yīng)速率更快 , 即活化能更低。另外 , 由于催化劑的介入 ,反應(yīng)過程中產(chǎn)生多個(gè)能壘 ,但最終生成物總能量相同 ,那么三條曲線的起點(diǎn)和終點(diǎn)相同。精品文檔+精品文檔(5) 根據(jù)題意 ,CO2 生成 CH 3OH 是發(fā)生還原反應(yīng) ,故在電解池陰極上發(fā)生 ,此電極反應(yīng)為 CO2+6H +6e-CH 3OH+H 2O。疑難突破 解答第 (3)問的關(guān)鍵點(diǎn)是抓住催化劑不能改變

45、平衡 , 即平衡時(shí)兩者 CO2 轉(zhuǎn)化率相同 ,但表中數(shù)據(jù)顯示CO2 轉(zhuǎn)化率不同 ,故在此時(shí)刻反應(yīng)沒有平衡 ;第 (4)問必須抓住催化劑造成甲醇選擇性不同且 Cat.2 催化效率更高 ,那么其活化能更低。評(píng)析 本題以催化還原 CO2解決溫室效應(yīng)及能源問題為情境 ,考查蓋斯定律的相關(guān)計(jì)算、化學(xué)平衡移動(dòng)及化學(xué)平衡常數(shù)、催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響以及電解池相關(guān)知識(shí)。本題立意新 ,考點(diǎn)全面 ,難度較大 ,尤其第 (3)、 (4) 問區(qū)分度大 ,對(duì)能力要求較高。13.(2014 浙江理綜 ,27,14 分 , )煤炭燃燒過程中會(huì)釋放出大量的 SO2 ,嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術(shù)可以把硫元素以 CaS

46、O4 的形式固定 ,從而降低 SO2 的排放。但是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的 CO 又會(huì)與 CaSO4 發(fā)生化學(xué)反應(yīng) ,降低了脫硫效率。相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下 :CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+SO 2(g)+CO 2(g)H1=218.4 kJ ml-1(反應(yīng) )CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s)+4CO2(g)H2=-175.6 kJ mol-1(反應(yīng) )請(qǐng)回答下列問題 :(1) 反應(yīng) 能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)條件是 。(2) 對(duì)于氣體參與的反應(yīng) ,表示平衡常數(shù) K p 時(shí)用氣體組分 (B) 的平衡壓強(qiáng) p(B) 代替該氣體物質(zhì)的量的濃度 c(B), 則反應(yīng) 的 K p= (

47、用表達(dá)式表示 )。(3) 假設(shè)某溫度下 ,反應(yīng) 的速率 (v 1)大于反應(yīng) 的速率 (v2 ),則下列反應(yīng)過程能量變化示意圖正確的是 。精品文檔精品文檔(4) 通過監(jiān)測(cè)反應(yīng)體系中氣體濃度的變化可判斷反應(yīng) 和 是否同時(shí)發(fā)生 ,理由是。(5) 圖 1 為實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下反應(yīng)體系中 CO 初始體積百分?jǐn)?shù)與平衡時(shí)固體產(chǎn)物中 CaS 質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的關(guān)系曲線。則降低該反應(yīng)體系中 SO2生成量的措施有 。A. 向該反應(yīng)體系中投入石灰石B.在合適的溫度區(qū)間內(nèi)控制較低的反應(yīng)溫度C.提高 CO 的初始體積百分?jǐn)?shù)D.提高反應(yīng)體系的溫度(6) 恒溫恒容條件下 ,假設(shè)反應(yīng) 和 同時(shí)發(fā)生 ,且 v 1v2 ,請(qǐng)?jiān)趫D 2

48、中畫出反應(yīng)體系中 c(SO2)隨時(shí)間 t 變化的總趨勢(shì)圖。精品文檔精品文檔答案 (1)高溫(2)(3)C(4) 如果氣相中 SO2 和 CO2兩種氣體的濃度之比隨時(shí)間發(fā)生變化 ,則表明兩個(gè)反應(yīng)同時(shí)發(fā)生(5)A、 B、 C(6)解析 (1)反應(yīng) 的 H0, S時(shí)反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。 (2) 依題給信息 ,可得反應(yīng) 的 K p= 。 (3) 反應(yīng) 速率較快 ,說明該反應(yīng)活化能較低 , 結(jié)合反應(yīng) 吸熱 ,反應(yīng) 放熱 ,可判斷 C 圖正確。 (4) 反應(yīng) 生成 SO2、 CO2 兩種氣態(tài)產(chǎn)物 ,反應(yīng) 只生成 CO2 一種氣態(tài)產(chǎn)物 ,若 c(SO2)/c(CO 2)不變 ,只發(fā)生反應(yīng) ;若 c(SO2)=0

49、,c(CO 2)或 c(CO) 發(fā)生 變化 ,只發(fā)生反應(yīng) ;若 c(SO2)/c(CO 2)發(fā)生變化 ,則反應(yīng) 、 同時(shí)發(fā)生。 (5)向反應(yīng)體系中投入石灰石 ,CaCO3(s)CaO(s)+CO 2(g),c(CO 2 )增大 ,反應(yīng) 的平衡逆向移動(dòng) ,SO2 的量減少 ,A 正確 ;在合適溫度區(qū)間內(nèi)降低反應(yīng)溫度 ,反應(yīng) 逆向進(jìn)行 ,SO2 的量減小 ,B 正確 ,D 錯(cuò)誤 ;CO 初始體積分?jǐn)?shù)增大 , 由圖 1 知 CaS 質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大 ,c(CO2)增大 ,反應(yīng) 逆向進(jìn)行 ,SO2 的量減少 ,C 正確。 (6)因反應(yīng) 速率快 ,c(SO2)先增大快 ,隨著反應(yīng) 的進(jìn)行 ,使 c(CO 2)增大 ,反應(yīng) 逆向進(jìn)行 ,c(SO2)減小 ,當(dāng)反應(yīng) 、 均達(dá)到平衡時(shí) ,c(SO2)不再變化 , 由此可畫出 c(SO2)隨時(shí)間變化的曲線圖。14.(2013 山東理綜 ,29,15 分 , )化學(xué)反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。(1) 利用 學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法 ”制備 TaS2 晶體 ,發(fā)生如下反應(yīng) :TaS2(s)+2I 2(g) TaI 4(g)+S2(g) H0 ( )精品文檔精品文檔反應(yīng) ( )的平衡常數(shù)表達(dá)式 K= ,若 K=1, 向某恒容容器中加入 1 mol I 2(g)和足量 TaS2(s),I 2(g)的平衡