專題七化學反應速率和化學平衡挖命題【考情探究】考點內容解讀5年考情預測熱度考題示例難度關聯考點化學反應速率1.了解化學反應速率的概念和定量表示方法2.了解反應活化能的概念,了解催化劑的重要作用3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對反應速率的影響,能用相關理論解釋其一般規律2018課標Ⅲ,28,15分中蓋斯定律的應用;平衡轉化率及平衡常數的計算★★★化學平衡化學反應進行的方向1.了解化學反應的可逆性及化學平衡的建立2.掌握化學平衡的特征3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學平衡的影響,能用相關理論解釋其一般規律4.了解化學反應速率和化學平衡的調控在生活、生產和科學研究領域中的重要作用2018課標Ⅰ,28,15分中分壓及分壓平衡常數(Kp)★★★2017課標Ⅱ,27,14分中蓋斯定律的應用化學平衡的相關計算1.能正確計算化學反應的轉化率(α)2.了解化學平衡常數(K)的含義,能利用化學平衡常數進行相關計算2017課標Ⅲ,28,14分中蓋斯定律的應用★★★分析解讀本專題考點是歷年課標卷的命題熱點,主要結合實際生產,以定性、定量相結合的方式綜合考查化學反應速率和化學平衡,包括化學反應速率的計算、影響化學平衡的因素及規律、平衡狀態的判斷、平衡常數和轉化率的計算,同時滲透對計算能力、數形結合能力、語言組織能力等的考查。試題類型分三種:一、定量計算與定性推斷的文字敘述型;二、表格數據型;三、反應速率和化學平衡圖像型。考查題型有填空題和選擇題。【真題典例】破考點【考點集訓】考點一化學反應速率1.(2018吉林長春普通高中一模,13)已知反應A2(g)+2B2(g)2AB2(g)ΔH<0,下列說法正確的是()A.升高溫度,正反應速率增大,逆反應速率減小B.升高溫度有利于反應速率增大,從而縮短達到平衡的時間C.達到平衡后,升高溫度或增大壓強都有利于該反應平衡正向移動D.達到平衡后,降低溫度或減小壓強都有利于該反應平衡正向移動答案B2.(2019屆湖北石首一中一調,4)可逆反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的v-t圖像如圖1所示,若其他條件不變,只是在反應前加入合適的催化劑,則其v-t圖像如圖2所示。以下說法中正確的是()①a1>a2②a1<a2③b1>b2④b1<b2⑤t1>t2⑥t1=t2⑦兩圖中陰影部分面積相等⑧圖2中陰影部分面積更大A.②③⑤⑧ B.①④⑥⑧C.②④⑤⑦ D.①③⑥⑦答案C3.(2019屆湖北部分重點中學起點考試,10)工業上利用Ga與NH3在高溫條件下合成固態半導體材料氮化鎵(GaN)的同時有氫氣生成。反應中,每生成3molH2放出30.8kJ的熱量。在恒溫恒容密閉體系內進行上述反應,下列有關表達正確的是()A.Ⅰ圖像中如果縱軸為正反應速率,則t時刻改變的條件可以為升溫或加壓B.Ⅱ圖像中縱軸可以為鎵的轉化率C.Ⅲ圖像中縱軸可以為化學反應速率D.Ⅳ圖像中縱軸可以為體系內混合氣體的平均相對分子質量答案A4.(2018河南洛陽第一次統考,10)T℃時在2L密閉容器中使X(g)與Y(g)發生反應生成Z(g)。反應過程中X、Y、Z的物質的量變化如圖1所示;若保持其他條件不變,溫度分別為T1和T2(T2>T1)時,Y的體積分數與時間的關系如圖2所示。則下列結論正確的是()A.容器中發生的反應可表示為4X(g)+Y(g)2Z(g)B.反應進行的前3min內,用X表示的反應速率v(X)=0.3mol/(L·min)C.升高溫度,反應的化學平衡常數K增大D.若改變反應條件,使反應進程如圖3所示,則改變的條件是增大壓強答案C5.(2018福建廈門質檢,7)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-198kJ·mol-1,在V2O5存在時,該反應的機理為:V2O5+SO22VO2+SO3(快),4VO2+O22V2O5(慢)。下列說法中正確的是()A.反應速率主要取決于V2O5的質量B.VO2是該反應的催化劑C.逆反應的活化能大于198kJ·mol-1D.增大SO2的濃度可顯著提高反應速率答案C6.(2017湖南長沙聯考,13)一定條件下,在體積為2L的密閉容器中,3molX和3molY發生反應:3X(g)+Y(g)2Z(g)ΔH>0,經60s達到平衡,生成0.4molZ。下列說法正確的是()A.60s內反應速率v(X)=0.05mol/(L·s)B.其他條件不變,升高溫度,正反應速率增大,逆反應速率減小C.其他條件不變,若初始投入2molX和2molY,則物質Y的轉化率減小D.其他條件不變,將容器體積變為4L,Z的平衡濃度變為原來的一半答案C考點二化學平衡化學反應進行的方向1.(2018浙江“七彩陽光”聯盟期初聯考,12)一定條件下發生反應:2X(g)Y(g)+3Z(g)ΔH=akJ·mol-1(a>0)。下列說法正確的是()A.增大X的濃度,正反應速率增大,逆反應速率減小B.達到化學平衡狀態時,正、逆反應速率都為0C.將0.2molX充入反應器中,充分反應后,生成的Z的物質的量可能為0.09molD.達到化學平衡狀態時,共吸收akJ熱量答案C2.(2019屆安徽江南片摸底,10)在恒溫、恒容條件下,能說明可逆反應:H2(g)+I2(g)2HI(g)達到平衡狀態的是()A.氣體的壓強保持不變 B.v正(H2)=2v逆(HI)C.氣體的密度保持不變 D.氣體的顏色保持不變答案D3.(2019屆河北邯鄲重點高中開學檢測,21)在恒溫、恒容條件下發生下列反應:2X2O5(g)4XO2(g)+O2(g)ΔH>0,T溫度下的部分實驗數據為:t(s)050100150c(X2O5)(mol/L)4.002.502.002.00下列說法不正確的是()A.T溫度下的平衡常數K=64(mol/L)3,100s時X2O5的轉化率為50%B.50s內X2O5的分解速率為0.03mol/(L·s)C.T1溫度下的平衡常數為K1,T2溫度下的平衡常數為K2,若T1>T2,則K1>K2D.若只將恒容改變為恒壓,其他條件都不變,則平衡時X2O5的轉化率和平衡常數都不變答案D4.(2017福建寧德質檢,13)在300mL的密閉容器中,放入鎳粉并充入一定量的CO氣體,一定條件下發生反應:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),已知該反應平衡常數與溫度的關系如下表。溫度/℃2580230平衡常數5×10421.9×10-5下列說法正確的是()A.上述生成Ni(CO)4(g)的反應為吸熱反應B.25℃時反應Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常數為0.5C.在某條件下達到平衡,測得Ni(CO)4、CO濃度均為0.5mol·L-1,則此時溫度高于80℃D.80℃達到平衡時,保持容器體積不變,往體系中充入少量的Ni(CO)4,再次達到平衡后CO的體積分數減小答案D5.(2018湖北鄂東南省級示范高中聯盟學校聯考,11)向某密閉容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量的B三種氣體。一定條件下發生反應,各物質濃度隨時間變化如甲圖所示[t0~t1階段c(B)未畫出]。乙圖為t2時刻后改變條件平衡體系中反應速率隨時間變化的情況,且四個階段都各改變一種不同的條件。已知,t3~t4階段使用催化劑。下列說法中不正確的是()A.若t1=15min,則用C的濃度變化表示在t0~t1時間段的平均反應速率為0.004mol·L-1·min-1B.t4~t5階段改變的條件一定是減小壓強C.B的起始物質的量為0.02molD.t5~t6階段,若容器內A的物質的量減少了0.03mol,而此過程中容器與外界的熱交換總量為akJ,則該反應的熱化學方程式為3A(g)B(g)+2C(g)ΔH=+100akJ·mol-1答案C6.(2017遼寧鐵嶺協作體一聯,8)下列現象或反應的原理解釋正確的是()選項現象或反應原理解釋A鋁箔在酒精燈火焰上加熱熔化但不滴落鋁箔對熔化的鋁有較強的吸附作用B合成氨反應需在高溫條件下進行該反應為吸熱反應C鍍層破損后,鍍錫鐵比鍍鋅鐵易腐蝕錫比鋅活潑D2CO(g)2C(s)+O2(g)在任何條件下均不能自發進行該反應ΔH>0,ΔS<0答案D7.(2018河北衡水中學大聯考,24)S2Cl2和SCl2均為重要的化工原料。已知:Ⅰ.S2(l)+Cl2(g)S2Cl2(g)ΔH1;Ⅱ.S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g)ΔH2;Ⅲ.相關化學鍵的鍵能如下表所示:化學鍵S—SS—ClCl—Cl鍵能/kJ·mol-1abc請回答下列問題:(1)SCl2的結構式為。

(2)若反應Ⅱ正反應的活化能E1=dkJ·mol-1,則逆反應的活化能E2=kJ·mol-1(用含a、b、c、d的代數式表示)。

(3)一定壓強下,向10L密閉容器中充入1molS2Cl2(g)和1molCl2(g),發生反應Ⅱ。Cl2與SCl2的消耗速率(v)與溫度(T)的關系如圖所示:①A、B、C、D四點對應狀態下,達到平衡狀態的有(填字母),理由為

。

②ΔH20(填“>”“<”或“=”)。

(4)已知:ΔH1<0。向恒容絕熱的容器中加入一定量的S2(l)和Cl2(g),發生反應Ⅰ,5min時達到平衡。則3min時容器內氣體壓強(填“>”“<”或“=”)5min時的氣體壓強。

(5)一定溫度下,在恒容密閉容器中發生反應Ⅰ和反應Ⅱ,達到平衡后縮小容器容積,重新達到平衡后,Cl2的平衡轉化率(填“增大”“減小”或“不變”),理由為

。

答案(1)Cl—S—Cl(2)2b+d-a-c(3)①BDB、D兩點對應的狀態下,用同一物質表示的正、逆反應速率相等(其他合理答案也可)②<(4)<(5)不變反應Ⅰ和反應Ⅱ均為反應前后氣體分子總數相等的反應,壓強對平衡沒有影響考點三化學平衡的相關計算1.(2019屆四川成都頂級名校零診,17)某溫度下,對于反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol,N2的平衡轉化率(α)與體系總壓強(p)的關系如圖所示。下列說法正確的是()A.將1mol氮氣、3mol氫氣置于1L密閉容器中發生反應,放出的熱量為92.4kJB.平衡狀態由A變到B時,平衡常數K(A)<K(B)C.上述反應在達到平衡后,增大壓強,H2的轉化率增大D.升高溫度,平衡向逆反應方向移動,說明逆反應速率增大,正反應速率減小答案C2.(2018廣東珠海摸底,13)某溫度下,H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)的平衡常數K=9/4。該溫度下,在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中投入H2(g)和CO2(g),其起始濃度如下表所示:起始濃度甲乙丙c(H2)/mol·L-10.0100.0200.020c(CO2)/mol·L-10.0100.0100.020下列判斷不正確的是()A.平衡時,乙中CO2的轉化率大于60%B.平衡時,甲中和丙中H2的轉化率均是60%C.平衡時,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.012mol·L-1D.反應開始時,丙中的反應速率最快,甲中的反應速率最慢答案C3.(2019屆河南八市重點高中一測,19)目前,處理煙氣中的SO2常采用兩種方法。Ⅰ.堿液吸收法25℃時,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5;H2SO3的Ka1=1.5×10-2,Ka2=1.0×10-7;Ksp(CaSO第1步:用過量的濃氨水吸收SO2,并在空氣中氧化;第2步:加入石灰水,發生反應Ca2++2OH-+2NH4++SO42-CaSO4↓+2NH3(1)25℃時0.1mol·L-1(NH4)2SO3溶液的pH(填“>”“<”或“=”)7。

(2)第2步中反應的K=。

Ⅱ.水煤氣還原法已知:①2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g)ΔH1=-37.0kJ·mol-1②2H2(g)+SO2(g)S(l)+2H2O(g)ΔH2=+45.4kJ·mol-1③CO的燃燒熱ΔH3=-283kJ·mol-1(3)表示液態硫(S)的燃燒熱的熱化學方程式為。

(4)反應②中,正反應活化能E1(填“>”“<”或“=”)ΔH2。

(5)在一定壓強下,發生反應①。平衡時SO2的轉化率[α(SO2)]與投料比[n(比較平衡時CO的轉化率[α(CO)]:N(填“>”“<”或“=”,下同)M。逆反應速率:NP。

(6)某溫度下,向10L恒容密閉容器中充入2molH2、2molCO和2molSO2發生反應①、②,第5min時達到平衡,測得混合氣體中CO2、H2O(g)的物質的量分別為1.6mol、1.8mol。該溫度下,反應②的平衡常數K為。其他條件不變,在第7min時縮小容器體積,α(SO2)(填“增大”“減小”或“不變”)。

答案Ⅰ.(1)>(2)4.3×1013Ⅱ.(3)S(l)+O2(g)SO2(g)ΔH=-529kJ·mol-1(4)>(5)><(6)2700增大煉技法方法集訓方法1化學反應速率及化學平衡圖像的分析方法1.(2019屆四川成都畢業班摸底,16)一定溫度下,在一密閉容器中發生反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),c(SO2)隨時間(t)的變化如圖所示。400℃時壓強對SO2的轉化率的影響如下表。壓強0.1MPa0.5MPa1MPa10MPaSO2轉化率99.2%99.6%99.7%99.9%下列說法正確的是()A.a點的v逆大于b點的v逆B.t2時刻改變的條件一定是增大c(SO2)C.化學平衡常數d點與e點相等D.硫酸工業中,SO2催化氧化制SO3時采用高壓提高生產效益答案C2.(2018安徽皖江名校聯盟聯考,14)科學家研究以太陽能為熱源分解Fe3O4,最終循環分解水制H2,其中一步重要反應為:2Fe3O4(s)6FeO(s)+O2(g)ΔH=akJ·mol-1。在一定壓強下,Fe3O4的平衡轉化率隨溫度變化的曲線如圖所示。下列有關說法中不正確的是()A.a>0B.壓強p1>p2C.升高溫度,該反應的平衡常數增大D將體系中O2分離出去,能提高Fe3O4的轉化率答案B3.(2018湖南株洲教學質量統一檢測一,11)已知反應:2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)ΔH>0,某溫度下,將2molSO3置于10L密閉容器中,反應達平衡后,SO3的平衡轉化率(α)與體系總壓強(p)的關系如圖甲所示。則下列說法中正確的是()①由圖甲推斷,B點SO2的平衡濃度為0.3mol·L-1②由圖甲推斷,A點對應溫度下的平衡常數為1.25×10-3③達平衡后,壓縮容器容積,則反應速率變化圖像可以用圖乙表示④相同壓強、不同溫度下SO3的轉化率與溫度關系如圖丙所示A.①②B.②③C.③④D.①④答案B方法2化學平衡的計算方法——“三段式”法1.(2018湖南H11教育聯盟聯考,14)某溫度下,在三個容積均為1L的恒容密閉容器中僅發生反應:2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g)(正反應放熱)。下列說法中正確的是()容器編號物質的起始濃度(mol·L-1)物質的平衡濃度(mol·L-1)c(NO)c(Br2)c(NOBr)c(NOBr)Ⅰ0.30.150.10.2Ⅱ0.40.20Ⅲ000.2A.容器Ⅱ達平衡所需的時間為4min,則v(Br2)=0.05mol/(L·min)B.達平衡時,容器Ⅰ與容器Ⅲ中的總壓強之比為2∶1C.升高溫度,逆反應速率增大,正反應速率減小,平衡向逆反應方向移動D.達平衡時,容器Ⅱ中c(Br2)/c(NOBr)比容器Ⅲ中的小答案D2.(2018安徽皖南八校第二次聯考,28節選)化學反應原理在科研和生產中有廣泛應用。(2)CO可用于合成甲醇,一定溫度下,向體積為2L的密閉容器中加入CO和H2,發生反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),達到平衡后測得各組分的濃度如下:物質COH2CH3OH濃度(mol·L-1)0.91.00.6①反應達到平衡時,CO的轉化率為。

②該反應的平衡常數K=。

③恒溫恒容條件下,可以說明反應已達到平衡狀態的是(填標號)。

A.v正(CO)=2v逆(H2)B.混合氣體的密度不變C.混合氣體的平均相對分子質量不變D.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發生變化④若將容器體積壓縮到1L,則達到新平衡時c(H2)的取值范圍是。

⑤若保持容器體積不變,再充入0.6molCO和0.4molCH3OH,此時v正v逆(填“>”“<”或“=”)。

答案(2)①40%②23(或0.67)③CD④1.0mol·L-1<c(H2)<2.0mol·L-1過專題【五年高考】A組統一命題·課標卷題組考點一化學反應速率1.(2014課標Ⅰ,9,6分)已知分解1molH2O2放出熱量98kJ。在含少量I-的溶液中,H2O2分解的機理為:H2O2+I-H2O+IO-慢H2O2+IO-H2O+O2+I-快下列有關該反應的說法正確的是()A.反應速率與I-濃度有關B.IO-也是該反應的催化劑C.反應活化能等于98kJ·mol-1D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)答案A2.(2018課標Ⅲ,28,15分)三氯氫硅(SiHCl3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列問題:(1)SiHCl3在常溫常壓下為易揮發的無色透明液體,遇潮氣時發煙生成(HSiO)2O等,寫出該反應的化學方程式。

(2)SiHCl3在催化劑作用下發生反應:2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)ΔH1=48kJ·mol-13SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3(g)ΔH2=-30kJ·mol-1則反應4SiHCl3(g)SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH為kJ·mol-1。

(3)對于反應2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑,在323K和343K時SiHCl3的轉化率隨時間變化的結果如圖所示。①343K時反應的平衡轉化率α=%。平衡常數K343K=(保留2位小數)。

②在343K下:要提高SiHCl3轉化率,可采取的措施是;要縮短反應達到平衡的時間,可采取的措施有、。

③比較a、b處反應速率大小:vavb(填“大于”“小于”或“等于”)。反應速率v=v正-v逆=k正xSiHCl32-k逆xSiH2Cl答案(1)2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl(2)114(3)①220.02②及時移去產物改進催化劑提高反應物壓強(濃度)③大于1.3考點二化學平衡化學反應進行的方向3.(2018課標Ⅰ,28,15分)采用N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術,在含能材料、醫藥等工業中得到廣泛應用。回答下列問題:(1)1840年Devil用干燥的氯氣通過干燥的硝酸銀,得到N2O5。該反應的氧化產物是一種氣體,其分子式為。

(2)F.Daniels等曾利用測壓法在剛性反應器中研究了25℃時N2O5(g)分解反應:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)2N2O4(g)其中NO2二聚為N2O4的反應可以迅速達到平衡。體系的總壓強p隨時間t的變化如下表所示[t=∞時,N2O5(g)完全分解]:t/min0408016026013001700∞p/kPa35.840.342.545.949.261.262.363.1①已知:2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g)ΔH1=-4.4kJ·mol-12NO2(g)N2O4(g)ΔH2=-55.3kJ·mol-1則反應N2O5(g)2NO2(g)+12O2(g)的ΔH=kJ·mol-1。

②研究表明,N2O5(g)分解的反應速率v=2×10-3×pN2O5(kPa·min-1)。t=62min時,測得體系中pO2=2.9kPa,則此時的pN③若提高反應溫度至35℃,則N2O5(g)完全分解后體系壓強p∞(35℃)63.1kPa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是。

④25℃時N2O4(g)2NO2(g)反應的平衡常數Kp=kPa(Kp為以分壓表示的平衡常數,計算結果保留1位小數)。

(3)對于反應2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg提出如下反應歷程:第一步N2O5NO2+NO3快速平衡第二步NO2+NO3NO+NO2+O2 慢反應第三步NO+NO32NO2快反應其中可近似認為第二步反應不影響第一步的平衡。下列表述正確的是(填標號)。A.v(第一步的逆反應)>v(第二步反應)B.反應的中間產物只有NO3C.第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效D.第三步反應活化能較高答案(1)O2(2)①53.1②30.06.0×10-2③大于溫度提高,體積不變,總壓強提高;NO2二聚為放熱反應,溫度提高,平衡左移,體系物質的量增加,總壓強提高④13.4(3)AC4.(2017課標Ⅱ,27,14分)丁烯是一種重要的化工原料,可由丁烷催化脫氫制備。回答下列問題:(1)正丁烷(C4H10)脫氫制1-丁烯(C4H8)的熱化學方程式如下:反應①的ΔH1為kJ·mol-1。圖(a)是反應①平衡轉化率與反應溫度及壓強的關系圖,x0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡產率提高,應采取的措施是(填標號)。A.升高溫度 B.降低溫度C.增大壓強 D.降低壓強(2)丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過填充有催化劑的反應器(氫氣的作用是活化催化劑),出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖(b)為丁烯產率與進料氣中n(氫氣)/n(丁烷)的關系。圖中曲線呈現先升高后降低的變化趨勢,其降低的原因是

。

(3)圖(c)為反應產率和反應溫度的關系曲線,副產物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化合物。丁烯產率在590℃之前隨溫度升高而增大的原因可能是、;590℃之后,丁烯產率快速降低的主要原因可能是。

答案(1)123小于AD(2)氫氣是產物之一,隨著n(氫氣)/n(丁烷)增大,逆反應速率增大(3)升高溫度有利于反應向吸熱方向進行溫度升高反應速率加快丁烯高溫裂解生成短鏈烴類5.(2016課標Ⅱ,27,14分)丙烯腈(CH2CHCN)是一種重要的化工原料,工業上可用“丙烯氨氧化法”生產,主要副產物有丙烯醛(CH2CHCHO)和乙腈(CH3CN)等。回答下列問題:(1)以丙烯、氨、氧氣為原料,在催化劑存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副產物丙烯醛(C3H4O)的熱化學方程式如下:①C3H6(g)+NH3(g)+32O2(g)C3H3N(g)+3H2O(g)ΔH=-515kJ·mol-1②C3H6(g)+O2(g)C3H4O(g)+H2O(g)ΔH=-353kJ·mol-1兩個反應在熱力學上趨勢均很大,其原因是;有利于提高丙烯腈平衡產率的反應條件是;提高丙烯腈反應選擇性的關鍵因素是。

(2)圖(a)為丙烯腈產率與反應溫度的關系曲線,最高產率對應的溫度為460℃。低于460℃時,丙烯腈的產率(填“是”或“不是”)對應溫度下的平衡產率,判斷理由是;高于460℃時,丙烯腈產率降低的可能原因是(雙選,填標號)。

A.催化劑活性降低 B.平衡常數變大C.副反應增多 D.反應活化能增大(3)丙烯腈和丙烯醛的產率與n(氨)/n(丙烯)的關系如圖(b)所示。由圖可知,最佳n(氨)/n(丙烯)約為,理由是。進料氣氨、空氣、丙烯的理論體積比約為。

答案(14分)(1)兩個反應均為放熱量大的反應降低溫度降低壓強催化劑(2)不是該反應為放熱反應,平衡產率應隨溫度升高而降低AC(3)1該比例下丙烯腈產率最高,而副產物丙烯醛產率最低1∶7.5∶16.(2016課標Ⅲ,27,15分)煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大氣,采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫、脫硝。回答下列問題:(1)NaClO2的化學名稱為。

(2)在鼓泡反應器中通入含有SO2和NO的煙氣,反應溫度323K,NaClO2溶液濃度為5×10-3mol·L-1。反應一段時間后溶液中離子濃度的分析結果如下表。離子SOSONONOCl-c/(mol·L-1)8.35×10-46.87×10-61.5×10-41.2×10-53.4×10-3①寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應的離子方程式。增加壓強,NO的轉化率(填“提高”“不變”或“降低”)。

②隨著吸收反應的進行,吸收劑溶液的pH逐漸(填“增大”“不變”或“減小”)。

③由實驗結果可知,脫硫反應速率脫硝反應速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是。

(3)在不同溫度下,NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應中SO2和NO的平衡分壓pc如圖所示。①由圖分析可知,反應溫度升高,脫硫、脫硝反應的平衡常數均(填“增大”“不變”或“減小”)。

②反應ClO2-+2SO32-2SO42-(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到較好的煙氣脫硫效果。①從化學平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的優點是。

②已知下列反應:SO2(g)+2OH-(aq)SO32-(aq)+H2O(l)ΔHClO-(aq)+SO32-(aq)SO42-(aq)+ClCaSO4(s)Ca2+(aq)+SO42-(aq)ΔH則反應SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)的ΔH=。

答案(1)亞氯酸鈉(2分)(2)①4NO+3ClO2-+4OH-4NO3-+2H2③大于(1分)NO溶解度較低或脫硝反應活化能較高(1分)(3)①減小(1分)②c2(4)①形成CaSO4沉淀,反應平衡向產物方向移動,SO2轉化率提高(2分)②ΔH1+ΔH2-ΔH3(2分)7.(2015課標Ⅰ,28,15分)碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途。回答下列問題:(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后濃縮,再向濃縮液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2。該反應的還原產物為。

(2)上述濃縮液中主要含有I-、Cl-等離子。取一定量的濃縮液,向其中滴加AgNO3溶液,當AgCl開始沉淀時,溶液中c(I-)c(Cl-)為(3)已知反應2HI(g)H2(g)+I2(g)的ΔH=+11kJ·mol-1,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化學鍵斷裂時分別需要吸收436kJ、151kJ的能量,則1molHI(g)分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為kJ。

(4)Bodensteins研究了下列反應:2HI(g)H2(g)+I2(g)在716K時,氣體混合物中碘化氫的物質的量分數x(HI)與反應時間t的關系如下表:t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784①根據上述實驗結果,該反應的平衡常數K的計算式為。

②上述反應中,正反應速率為v正=k正x2(HI),逆反應速率為v逆=k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆為速率常數,則k逆為(以K和k正表示)。若k正=0.0027min-1,在t=40min時,v正=min-1。

③由上述實驗數據計算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的關系可用下圖表示。當升高到某一溫度時,反應重新達到平衡,相應的點分別為(填字母)。

答案(15分)(1)MnSO4(或Mn2+)(1分)(2)4.7×10-7(2分)(3)299(2分)(4)①0.108×0.1080.7842(2分)②k正8.(2014課標Ⅱ,26,13分)在容積為1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,發生反應N2O4(g)2NO2(g),隨溫度升高,混合氣體的顏色變深。回答下列問題:(1)反應的ΔH0(填“大于”或“小于”);100℃時,體系中各物質濃度隨時間變化如上圖所示。在0~60s時段,反應速率v(N2O4)為mol·L-1·s-1;反應的平衡常數K1為。

(2)100℃時達平衡后,改變反應溫度為T,c(N2O4)以0.0020mol·L-1·s-1的平均速率降低,經10s又達到平衡。①T100℃(填“大于”或“小于”),判斷理由是。

②列式計算溫度T時反應的平衡常數K2

。

(3)溫度T時反應達平衡后,將反應容器的容積減少一半。平衡向(填“正反應”或“逆反應”)方向移動,判斷理由是。

答案(1)大于0.00100.36mol·L-1(1分,2分,2分,共5分)(2)①大于(1分)反應正方向吸熱,反應向吸熱方向進行,故溫度升高(2分)②平衡時,c(NO2)=0.120mol·L-1+0.0020mol·L-1·s-1×10s×2=0.16mol·L-1c(N2O4)=0.040mol·L-1-0.0020mol·L-1·s-1×10s=0.020mol·L-1K2=(0.16mol·L-1)(3)逆反應對氣體分子數增大的反應,增大壓強平衡向逆反應方向移動(每空1分,共2分)考點三化學平衡的相關計算9.(2017課標Ⅲ,28,14分)砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有著廣泛的用途。回答下列問題:(1)畫出砷的原子結構示意圖。

(2)工業上常將含砷廢渣(主要成分為As2S3)制成漿狀,通入O2氧化,生成H3AsO4和單質硫。寫出發生反應的化學方程式。該反應需要在加壓下進行,原因是。

(3)已知:As(s)+32H2(g)+2O2(g)H3AsO4(s)ΔH1H2(g)+12O2(g)H2O(l)ΔH22As(s)+52O2(g)As2O5(s)ΔH3則反應As2O5(s)+3H2O(l)2H3AsO4(s)的ΔH=。

(4)298K時,將20mL3xmol·L-1Na3AsO3、20mL3xmol·L-1I2和20mLNaOH溶液混合,發生反應:AsO33-(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)AsO43-(aq)+2I-(aq)+H2①下列可判斷反應達到平衡的是(填標號)。

a.溶液的pH不再變化 b.v(I-)=2v(AsO3c.c(AsO43-)/c(AsO33-)不再變化②tm時,v正v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。

③tm時v逆tn時v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是。

④若平衡時溶液的pH=14,則該反應的平衡常數K為。

答案(1)(2)2As2S3+5O2+6H2O4H3AsO4+6S增加反應物O2的濃度,提高As2S3的轉化速率(3)2ΔH1-3ΔH2-ΔH3(4)①a、c②大于③小于tm時生成物濃度較低④4y3(xB組自主命題·省(區、市)卷題組考點一化學反應速率1.(2018江蘇單科,10,2分)下列說法正確的是()A.氫氧燃料電池放電時化學能全部轉化為電能B.反應4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)常溫下可自發進行,該反應為吸熱反應C.3molH2與1molN2混合反應生成NH3,轉移電子的數目小于6×6.02×1023D.在酶催化淀粉水解反應中,溫度越高淀粉水解速率越快答案C2.(2017江蘇單科,10,2分)H2O2分解速率受多種因素影響。實驗測得70℃時不同條件下H2O2濃度隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是()A.圖甲表明,其他條件相同時,H2O2濃度越小,其分解速率越快B.圖乙表明,其他條件相同時,溶液pH越小,H2O2分解速率越快C.圖丙表明,少量Mn2+存在時,溶液堿性越強,H2O2分解速率越快D.圖丙和圖丁表明,堿性溶液中,Mn2+對H2O2分解速率的影響大答案D3.(2015安徽理綜,11,6分)汽車尾氣中NO產生的反應為:N2(g)+O2(g)2NO(g)。一定條件下,等物質的量的N2(g)和O2(g)在恒容密閉容器中反應,如圖曲線a表示該反應在溫度T下N2的濃度隨時間的變化,曲線b表示該反應在某一起始反應條件改變時N2的濃度隨時間的變化。下列敘述正確的是()A.溫度T下,該反應的平衡常數K=4(B.溫度T下,隨著反應的進行,混合氣體的密度減小C.曲線b對應的條件改變可能是加入了催化劑D.若曲線b對應的條件改變是溫度,可判斷該反應的ΔH<0答案A4.(2015福建理綜,12,6分)在不同濃度(c)、溫度(T)條件下,蔗糖水解的瞬時速率(v)如下表。下列判斷不正確···T/Kv/mmol·L-1·min-1c/mol·L-10.6000.5000.4000.300318.23.603.002.401.80328.29.007.50a4.50b2.161.801.441.08A.a=6.00B.同時改變反應溫度和蔗糖的濃度,v可能不變C.b<318.2D.不同溫度時,蔗糖濃度減少一半所需的時間相同答案D5.(2014北京理綜,12,6分)一定溫度下,10mL0.40mol/LH2O2溶液發生催化分解。不同時刻測得生成O2的體積(已折算為標準狀況)如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列敘述不正確···A.0~6min的平均反應速率:v(H2O2)≈3.3×10-2mol/(L·min)B.6~10min的平均反應速率:v(H2O2)<3.3×10-2mol/(L·min)C.反應至6min時,c(H2O2)=0.30mol/LD.反應至6min時,H2O2分解了50%答案C6.(2014四川理綜,7,6分)在10L恒容密閉容器中充入X(g)和Y(g),發生反應X(g)+Y(g)M(g)+N(g),所得實驗數據如下表:實驗編號溫度/℃起始時物質的量/mol平衡時物質的量/moln(X)n(Y)n(M)①7000.400.100.090②8000.100.400.080③8000.200.30a④9000.100.15b下列說法正確的是()A.實驗①中,若5min時測得n(M)=0.050mol,則0至5min時間內,用N表示的平均反應速率v(N)=1.0×10-2mol/(L·min)B.實驗②中,該反應的平衡常數K=2.0C.實驗③中,達到平衡時,X的轉化率為60%D.實驗④中,達到平衡時,b>0.060答案C7.(2014天津理綜,3,6分)運用相關化學知識進行判斷,下列結論錯誤··A.某吸熱反應能自發進行,因此該反應是熵增反應B.NH4F水溶液中含有HF,因此NH4F溶液不能存放于玻璃試劑瓶中C.可燃冰主要是甲烷與水在低溫高壓下形成的水合物晶體,因此可存在于海底D.增大反應物濃度可加快反應速率,因此用濃硫酸與鐵反應能增大生成H2的速率答案D考點二化學平衡化學反應進行的方向8.(2018天津理綜,5,6分)室溫下,向圓底燒瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氫溴酸,溶液中發生反應:C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O,充分反應后達到平衡。已知常壓下,C2H5Br和C2H5OH的沸點分別為38.4℃和78.5℃。下列有關敘述錯誤的是()A.加入NaOH,可增大乙醇的物質的量B.增大HBr濃度,有利于生成C2H5BrC.若反應物均增大至2mol,則兩種反應物平衡轉化率之比不變D.若起始溫度提高至60℃,可縮短反應達到平衡的時間答案D9.(2017天津理綜,6,6分)常壓下羰基化法精煉鎳的原理為:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃時,該反應的平衡常數K=2×10-5。已知:Ni(CO)4的沸點為42.2℃,固體雜質不參與反應。第一階段:將粗鎳與CO反應轉化成氣態Ni(CO)4;第二階段:將第一階段反應后的氣體分離出來,加熱至230℃制得高純鎳。下列判斷正確的是()A.增加c(CO),平衡向正向移動,反應的平衡常數增大B.第一階段,在30℃和50℃兩者之間選擇反應溫度,選50℃C.第二階段,Ni(CO)4分解率較低D.該反應達到平衡時,v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)答案B10.(2016江蘇單科,15,4分)一定溫度下,在3個體積均為1.0L的恒容密閉容器中反應2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)達到平衡。下列說法正確的是(雙選)()容器溫度/K物質的起始濃度/mol·L-1物質的平衡濃度/mol·L-1c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)Ⅰ4000.200.1000.080Ⅱ4000.400.200Ⅲ500000.100.025A.該反應的正反應放熱B.達到平衡時,容器Ⅰ中反應物轉化率比容器Ⅱ中的大C.達到平衡時,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的兩倍D.達到平衡時,容器Ⅲ中的正反應速率比容器Ⅰ中的大答案AD11.(2015四川理綜,7,6分)一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應:C(s)+CO2(g)2CO(g),平衡時,體系中氣體體積分數與溫度的關系如下圖所示:已知:氣體分壓(p分)=氣體總壓(p總)×體積分數。下列說法正確的是()A.550℃時,若充入惰性氣體,v正、v逆均減小,平衡不移動B.650℃時,反應達平衡后CO2的轉化率為25.0%C.T℃時,若充入等體積的CO2和CO,平衡向逆反應方向移動D.925℃時,用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數Kp=24.0p總答案B12.(2014天津理綜,10,14分)合成氨是人類科學技術上的一項重大突破,其反應原理為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1一種工業合成氨的簡易流程圖如下:(1)天然氣中的H2S雜質常用氨水吸收,產物為NH4HS。一定條件下向NH4HS溶液中通入空氣,得到單質硫并使吸收液再生,寫出再生反應的化學方程式:

。

(2)步驟Ⅱ中制氫氣原理如下:①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH=+206.4kJ·mol-1②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.2kJ·mol-1對于反應①,一定可以提高平衡體系中H2百分含量,又能加快反應速率的措施是。a.升高溫度 b.增大水蒸氣濃度c.加入催化劑 d.降低壓強利用反應②,將CO進一步轉化,可提高H2產量。若1molCO和H2的混合氣體(CO的體積分數為20%)與H2O反應,得到1.18molCO、CO2和H2的混合氣體,則CO轉化率為。

(3)圖1表示500℃、60.0MPa條件下,原料氣投料比與平衡時NH3體積分數的關系。根據圖中a點數據計算N2的平衡體積分數:。

(4)依據溫度對合成氨反應的影響,在圖2坐標系中,畫出一定條件下的密閉容器內,從通入原料氣開始,隨溫度不斷升高,NH3物質的量變化的曲線示意圖。(5)上述流程圖中,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步驟是(填序號)。簡述本流程中提高合成氨原料總轉化率的方法:。

答案(1)2NH4HS+O22NH3·H2O+2S↓(2)a90%(3)14.5%(4)(5)Ⅳ對原料氣加壓;分離液氨后,未反應的N2、H2循環使用考點三化學平衡的相關計算13.(2015天津理綜,6,6分)某溫度下,在2L的密閉容器中,加入1molX(g)和2molY(g)發生反應:X(g)+mY(g)3Z(g)平衡時,X、Y、Z的體積分數分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1molZ(g),再次達到平衡后,X、Y、Z的體積分數不變。下列敘述不正確的是()A.m=2B.兩次平衡的平衡常數相同C.X與Y的平衡轉化率之比為1∶1D.第二次平衡時,Z的濃度為0.4mol·L-1答案D14.(2015重慶理綜,7,6分)羰基硫(COS)可作為一種糧食熏蒸劑,能防止某些昆蟲、線蟲和真菌的危害。在恒容密閉容器中,將CO和H2S混合加熱并達到下列平衡:CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)K=0.1反應前CO物質的量為10mol,平衡后CO物質的量為8mol。下列說法正確的是()A.升高溫度,H2S濃度增加,表明該反應是吸熱反應B.通入CO后,正反應速率逐漸增大C.反應前H2S物質的量為7molD.CO的平衡轉化率為80%答案C15.(2014福建理綜,12,6分)在一定條件下,N2O分解的部分實驗數據如下:反應時間/min0102030405060708090100c(N2O)/mol·L-10.1000.0900.0800.0700.0600.0500.0400.0300.0200.0100.000下圖能正確表示該反應有關物理量變化規律的是()(注:圖中半衰期指任一濃度N2O消耗一半時所需的相應時間,c1、c2均表示N2O初始濃度且c1<c2)答案AC組教師專用題組考點一化學反應速率1.(2016北京理綜,8,6分)下列食品添加劑中,其使用目的與反應速率有關的是()A.抗氧化劑 B.調味劑C.著色劑 D.增稠劑答案A2.(2014安徽理綜,10,6分)臭氧是理想的煙氣脫硝試劑,其脫硝反應為:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),若反應在恒容密閉容器中進行,下列由該反應相關圖像作出的判斷正確的是()ABCD升高溫度,平衡常數減小0~3s內,反應速率為:v(NO2)=0.2mol·L-1t1時僅加入催化劑,平衡正向移動達平衡時,僅改變x,則x為c(O2)答案A3.(2013四川理綜,6,6分)在一定溫度下,將氣體X和氣體Y各0.16mol充入10L恒容密閉容器中,發生反應X(g)+Y(g)2Z(g)ΔH<0,一段時間后達到平衡。反應過程中測定的數據如下表:t/min2479n(Y)/mol0.120.110.100.10下列說法正確的是()A.反應前2min的平均速率v(Z)=2.0×10-3mol/(L·min)B.其他條件不變,降低溫度,反應達到新平衡前v(逆)>v(正)C.該溫度下此反應的平衡常數K=1.44D.其他條件不變,再充入0.2molZ,平衡時X的體積分數增大答案C4.(2012課標,27,15分)光氣(COCl2)在塑料、制革、制藥等工業中有許多用途,工業上采用高溫下CO與Cl2在活性炭催化下合成。(1)實驗室中常用來制備氯氣的化學方程式為;

(2)工業上利用天然氣(主要成分為CH4)與CO2進行高溫重整制備CO,已知CH4、H2和CO的燃燒熱(ΔH)分別為-890.3kJ·mol-1、-285.8kJ·mol-1和-283.0kJ·mol-1,則生成1m3(標準狀況)CO所需熱量為;

(3)實驗室中可用氯仿(CHCl3)與雙氧水直接反應制備光氣,其反應的化學方程式為;

(4)COCl2的分解反應為COCl2(g)Cl2(g)+CO(g)ΔH=+108kJ·mol-1。反應體系達到平衡后,各物質的濃度在不同條件下的變化狀況如下圖所示(第10min到14min的COCl2濃度變化曲線未示出):①計算反應在第8min時的平衡常數K=;

②比較第2min反應溫度T(2)與第8min反應溫度T(8)的高低:T(2)T(8)(填“<”“>”或“=”);

③若12min時反應于溫度T(8)下重新達到平衡,則此時c(COCl2)=mol·L-1;

④比較產物CO在2—3min、5—6min和12—13min時平均反應速率[平均反應速率分別以v(2—3)、v(5—6)、v(12—13)表示]的大小;

⑤比較反應物COCl2在5—6min和15—16min時平均反應速率的大小:v(5—6)v(15—16)(填“<”“>”或“=”),原因是。

答案(1)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O(2)5.52×103kJ(3)CHCl3+H2O2HCl+H2O+COCl2(4)①0.234mol·L-1②<③0.031④v(5—6)>v(2—3)=v(12—13)⑤>在相同溫度時,該反應的反應物濃度越高,反應速率越大考點二化學平衡化學反應進行的方向5.(2014江蘇單科,15,4分)一定溫度下,在三個體積均為1.0L的恒容密閉容器中發生反應:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)容器編號溫度(℃)起始物質的量(mol)平衡物質的量(mol)CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)Ⅰ3870.200.0800.080Ⅱ3870.40Ⅲ2070.200.0900.090下列說法正確的是(雙選)()A.該反應的正反應為放熱反應B.達到平衡時,容器Ⅰ中的CH3OH體積分數比容器Ⅱ中的小C.容器Ⅰ中反應到達平衡所需時間比容器Ⅲ中的長D.若起始時向容器Ⅰ中充入CH3OH0.15mol、CH3OCH30.15mol和H2O0.10mol,則反應將向正反應方向進行答案AD6.(2013北京理綜,11,6分)下列實驗事實不能用···A.t/℃2550100KW/10-141.015.4755.0B.C.c(氨水)/(mol·L-1)0.10.01pH11.110.6D.答案C7.(2013大綱全國,7,6分)反應X(g)+Y(g)2Z(g)ΔH<0,達到平衡時,下列說法正確的是()A.減小容器體積,平衡向右移動B.加入催化劑,Z的產率增大C.增大c(X),X的轉化率增大D.降低溫度,Y的轉化率增大答案D8.(2013重慶理綜,7,6分)將E和F加入密閉容器中,在一定條件下發生反應:E(g)+F(s)2G(g)。忽略固體體積,平衡時G的體積分數(%)隨溫度和壓強的變化如下表所示:溫度/℃體積分數/%壓強/MPa1.02.03.081054.0ab915c75.0d1000ef83.0①b<f②915℃、2.0MPa時E的轉化率為60%③該反應的ΔS>0④K(1000℃)>K(810℃)上述①~④中正確的有()A.4個 B.3個 C.2個 D.1個答案A9.(2015北京理綜,26,12分)氫能是一種極具發展潛力的清潔能源。以太陽能為熱源,熱化學硫碘循環分解水是一種高效、無污染的制氫方法。其反應過程如下圖所示:(1)反應Ⅰ的化學方程式是。

(2)反應Ⅰ得到的產物用I2進行分離。該產物的溶液在過量I2的存在下會分成兩層——含低濃度I2的H2SO4層和含高濃度I2的HI層。①根據上述事實,下列說法正確的是(選填序號)。

a.兩層溶液的密度存在差異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辨別兩層溶液的方法是

。

③經檢測,H2SO4層中c(H+)∶c(SO42-)=2.06∶1。其比值大于2的原因是(3)反應Ⅱ:2H2SO4(l)2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)ΔH=+550kJ·mol-1。它由兩步反應組成:ⅰ.H2SO4(l)SO3(g)+H2O(g)ΔH=+177kJ·mol-1;ⅱ.SO3(g)分解。L(L1、L2)、X可分別代表壓強或溫度。如圖表示L一定時,ⅱ中SO3(g)的平衡轉化率隨X的變化關系。①X代表的物理量是。

②判斷L1、L2的大小關系,并簡述理由:

。

答案(12分)(1)SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI(2)①a、c②觀察顏色,顏色深的是HI層,顏色淺的是H2SO4層③H2SO4層中含有少量HI(3)①壓強②L1<L2;SO3(g)分解的熱化學方程式:2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)ΔH=+196kJ·mol-1,當壓強一定時,溫度升高,平衡轉化率增大10.(2013福建理綜,23,16分)利用化石燃料開采、加工過程產生的H2S廢氣制取氫氣,既價廉又環保。(1)工業上可用組成為K2O·M2O3·2RO2·nH2O的無機材料純化制取的氫氣。①已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期,兩種元素原子的質子數之和為27,則R的原子結構示意圖為。

②常溫下,不能與M單質發生反應的是(填序號)。

a.CuSO4溶液 b.Fe2O3c.濃硫酸 d.NaOH溶液e.Na2CO3固體(2)利用H2S廢氣制取氫氣的方法有多種。①高溫熱分解法已知:H2S(g)H2(g)+12S2(g)在恒容密閉容器中,控制不同溫度進行H2S分解實驗。以H2S起始濃度均為cmol·L-1測定H2S的轉化率,結果見下圖。圖中a為H2S的平衡轉化率與溫度關系曲線,b曲線表示不同溫度下反應經過相同時間且未達到化學平衡時H2S的轉化率。據圖計算985℃時H2S按上述反應分解的平衡常數K=;說明隨溫度的升高,曲線b向曲線a逼近的原因:。

②電化學法該法制氫過程的示意圖如下。反應池中反應物的流向采用氣、液逆流方式,其目的是;反應池中發生反應的化學方程式為。反應后的溶液進入電解池,電解總反應的離子方程式為。

答案(16分)(1)①②b、e(2)①23②增大反應物接觸面積,使反應更充分H2S+2FeCl32FeCl2+S↓+2HCl2Fe2++2H+2Fe3++H2↑11.(2011課標,27,14分)科學家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應生成甲醇,并開發出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃燒熱ΔH分別為-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。請回答下列問題:(1)用太陽能分解10mol水消耗的能量是kJ;

(2)甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態水的熱化學方程式為;

(3)在容積為2L的密閉容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他條件不變的情況下,考查溫度對反應的影響,實驗結果如下圖所示(注:T1、T2均大于300℃):下列說法正確的是(填序號);

①溫度為T1時,從反應開始到平衡,生成甲醇的平均速率為v(CH3OH)=nAtAmol·L②該反應在T1時的平衡常數比T2時的小③該反應為放熱反應④處于A點的反應體系從T1變到T2,達到平衡時n((4)在T1溫度時,將1molCO2和3molH2充入一密閉恒容容器中,充分反應達到平衡后,若CO2的轉化率為α,則容器內的壓強與起始壓強之比為;

(5)在直接以甲醇為燃料的燃料電池中,電解質溶液為酸性,負極的反應式為、正極的反應式為。理想狀態下,該燃料電池消耗1mol甲醇所能產生的最大電能為702.1kJ,則該燃料電池的理論效率為(燃料電池的理論效率是指電池所產生的最大電能與燃料電池反應所能釋放的全部能量之比)。

答案(1)2858(2)CH3OH(l)+O2(g)CO(g)+2H2O(l)ΔH=-443.5kJ·mol-1(3)③④(4)1-α(5)CH3OH+H2OCO2+6H++6e-32O2+6H++6e-3H2O96.6%考點三化學平衡的相關計算12.(2018江蘇單科,15,4分)一定溫度下,在三個容積相同的恒容密閉容器中按不同方式投入反應物,發生反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反應放熱),測得反應的相關數據如下:容器1容器2容器3反應溫度T/K700700800反應物投入量2molSO2、1molO24molSO32molSO2、1molO2平衡v正(SO2)/mol·L-1·s-1v1v2v3平衡c(SO3)/mol·L-1c1c2c3平衡體系總壓強p/Pap1p2p3物質的平衡轉化率αα1(SO2)α2(SO3)α3(SO2)平衡常數KK1K2K3下列說法正確的是(雙選)()A.v1<v2,c2<2c1B.K1>K3,p2>2p3C.v1<v3,α1(SO2)>α3(SO2)D.c2>2c3,α2(SO3)+α3(SO2)<1答案CD13.(2014山東理綜,29,17分)研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時,涉及如下反應:2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)K1ΔH1<0(Ⅰ)2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)K2ΔH2<0(Ⅱ)(1)4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常數K=(用K1、K2表示)。

(2)為研究不同條件對反應(Ⅱ)的影響,在恒溫條件下,向2L恒容密閉容器中加入0.2molNO和0.1molCl2,10min時反應(Ⅱ)達到平衡。測得10min內v(ClNO)=7.5×10-3mol·L-1·min-1,則平衡后n(Cl2)=mol,NO的轉化率α1=。其他條件保持不變,反應(Ⅱ)在恒壓條件下進行,平衡時NO的轉化率α2α1(填“>”“<”或“=”),平衡常數K2(填“增大”“減小”或“不變”)。若要使K2減小,可采取的措施是。

(3)實驗室可用NaOH溶液吸收NO2,反應為2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O。含0.2molNaOH的水溶液與0.2molNO2恰好完全反應得1L溶液A,溶液B為0.1mol·L-1的CH3COONa溶液,則兩溶液中c(NO3-)、c(NO2-)和c(CH3COO-)由大到小的順序為。(已知HNO2的電離常數Ka=7.1×10-4mol·L-1,CH3COOH的電離常數Ka=1.7×10-5可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是。

a.向溶液A中加適量水b.向溶液A中加適量NaOHc.向溶液B中加適量水d.向溶液B中加適量NaOH答案(1)K(2)2.5×10-275%>不變升高溫度(3)c(NO3-)>c(NO2-)>c(CH14.(2013課標Ⅱ,28,14分)在1.0L密閉容器中放入0.10molA(g),在一定溫度進行如下反應:A(g)B(g)+C(g)ΔH=+85.1kJ·mol-1反應時間(t)與容器內氣體總壓強(p)的數據見下表:時間t/h0124816202530總壓強p/100kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列問題:(1)欲提高A的平衡轉化率,應采取的措施為。

(2)由總壓強p和起始壓強p0計算反應物A的轉化率α(A)的表達式為,平衡時A的轉化率為,列式并計算反應的平衡常數K

。

(3)①由總壓強p和起始壓強p0表示反應體系的總物質的量n總和反應物A的物質的量n(A),n總=mol,n(A)=mol。

②下表為反應物A濃度與反應時間的數據,計算:a=。

反應時間t/h04816c(A)/(mol·L-1)0.10a0.0260.0065分析該反應中反應物的濃度c(A)變化與時間間隔(Δt)的規律,得出的結論是,由此規律推出反應在12h時反應物的濃度c(A)為mol·L-1。

答案(1)升高溫度、降低壓強(2分)(2)(ppA(g)B(g)+C(g) 0.10 000.10×(1-94.1%) 0.10×94.1% 0.10×94.1%K=(0.0941mol·L-1)(3)①0.10×pp00.10×(2-②0.051(2分)達到平衡前每間隔4h,c(A)減少約一半(2分)0.013(1分)【三年模擬】一、選擇題(每題6分,共42分)1.(2019屆陜西西安高新一中月考,7)恒溫條件下,在體積不變的密閉容器中,有可逆反應X(s)+2Y(g)2Z(g)ΔH<0,下列說法一定正確的是()A.0.2molX和0.4molY充分反應,Z的物質的量可能會達到0.35molB.從容器中移出部分反應物X,則正反應速率將減小C.當ΔH不變時,反應將達到平衡D.向反應體系中繼續通入足量Y氣體,X有可能被反應完全答案A2.(2018吉林長春普通高中一模,11)一定條件下,將TiO2和焦炭放入真空密閉容器中,反應TiO2(s)+C(s)Ti(s)+CO2(g)達到平衡,保持溫度不變,縮小容器容積,體系重新達到平衡。下列說法中一定正確的是()A.平衡常數減小 B.TiO2的質量不變C.CO2的濃度不變 D.Ti的質量增大答案C3.(2017廣東七校聯考,12)在容積一定的密閉容器中,置入一定量的一氧化氮和足量碳發生化學反應:C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g),平衡時c(NO)與溫度T的關系如下圖所示,則下列說法正確的是()A.該反應的ΔH>0B.若該反應在T1、T2時的平衡常數分別為K1、K2,則K1<K2C.若狀態B、C、D的壓強分別為pB、pC、pD,則pC=pD>pBD.在T2時,若反應體系處于狀態D,則此時v正>v逆答案D4.(2018湖北重點高中聯考協作體期中,11)氯酸鉀和亞硫酸氫鉀溶液能發生氧化還原反應:ClO3-+3HSO3-3SO42-+Cl-+3H+。已知該反應的反應速率隨c(HA.反應開始時速率增大可能是c(H+)增大所致B.縱坐標為v(Cl-)的v-t曲線與圖中曲線完全重合C.圖中陰影部分的面積表示t1~t2時間內ClO3D.后期反應速率減小的主要原因是反應物濃度減小答案C5.(2017四川成都五校聯考,25)在恒容密閉容器中通入物質的量濃度均為0.1mol·L-1的CH4與CO2,在一定條件下發生反應:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g),測得CH4的平衡轉化率與溫度及壓強的關系如圖所示。下列有關說法正確的是()A.上述反應的ΔH>0B.壓強p1>p2>p3>p4C.1100℃時該反應的平衡常數為64D.壓強為p4時,在Y點:v正<v逆答案A6.(2018河北衡水中學大聯考,16)一定溫度下,將2molSO2和1molO2充入10L恒容密閉容器中,發生反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196kJ·mol-1。5min時達到平衡,測得反應放熱166.6kJ。下列說法錯誤的是()A.0~5min內,用O2表示的平均反應速率v(O2)=0.017mol·L-1·min-1B.n(C.若增大O2的濃度,SO2的轉化率增大D.條件不變,起始向容器中充入4molSO2和2molO2,平衡時放熱小于333.2kJ答案D7.(2017江蘇四市模擬,15)80℃時,NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)。該溫度下,在甲、乙、丙三個容積相同的恒容密閉容器中,投入NO2和SO2,起始濃度如下表所示,其中甲經2min達平衡時,NO2的轉化率為50%。下列判斷不正確的是()起始濃度甲乙丙c(NO2)/mol·L-10.100.200.20c(SO2)/mol·L-10.100.100.20A.平衡時,乙中SO2的轉化率大于50%B.當反應達平衡時,丙中c(SO2)是甲中的2倍C.溫度升到90℃,上述反應平衡常數為2516D.其他條件不變,若起始時向容器乙中充入0.10mol·L-1NO2和0.20mol·L-1SO2,達到平衡時c(NO)與原平衡不同答案D二、非選擇題(共58分)8.(2019屆河北邯鄲重點高中開學檢測,29)(12分)甲醇是重要的化工原料和清潔燃料,工業上可利用CO或CO2來生產甲醇。已知制備甲醇的有關化學反應以及在不同溫度下的化學平衡常數如下表所示:化學反應平衡常數平衡常數的值500℃800℃①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)K12.50.15②H2(g)+CO2(