1、1第8讲 化学反应速率和化学平衡考纲解读考点 考纲内容 高考示例 预测热度化学反应速率1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法2.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响,能用相关理论解释其一般规律2015福建理综,12,6分2014课标,9,6分 化学平衡化学反应进行的方向1.了解化学平衡的建立2.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,能用相关理论解释其一般规律2017课标,27,14分2016课标,27,14分 化学平衡的相关计算了解化学平衡常数(K)的含义,能利用化学平衡常数进行相关计算2017课标,28,14分2016四川理综,6,6分 分析解读
2、 本专题考点是历年课标卷的命题热点,主要结合实际生产,以定性、定量相结合的方式综合考查化学反应速率和化学平衡,包括化学反应速率的计算、影响化学平衡的因素及规律、平衡状态的判断、平衡常数和转化率的计算,同时渗透对计算能力、数形结合能力、语言组织能力等的考查。试题类型分三种:一、定量计算与定性推断的文字叙述型;二、表格数据型;三、反应速率和化学平衡图像型。考查题型有填空题和选择题。命题分析答案 (1)123 小于 AD (2)氢气是产物之一,随着n(氢气)/n(丁烷)增大,逆反应速率增大(3)升高温度有利于反应向吸热方向进行 温度升高反应速率加快 丁烯高温裂解生成短链烃类核心考点1.盖斯定律的应用
3、2.影响化学反应速率及化学平衡的因素审题关键正确识图并结合题中表述的信息,将信息整合后正确组织语言解答(2)、(3)两小题。解题思路2.增大生成物浓度(或减小反应物浓度),平衡向逆反应方向移动;增大反应物浓度(或减小生成物浓度),平衡向正反应方向移动3.副反应的发生会使产品产率降低关联知识气体反应物以气流的形式通过反应器时,反应器中化学反应速率越快,参加反应的气体越多,反应物的转2(1)结合已知信息运用盖斯定律,由-可得,故 H 1=-119-(-242) kJmol-1=123 kJmol-1;由图(a)可知温度一定时压强由0.1 MPa变成x MPa,平衡转化率增大,对反应而言,减小压强平
4、衡正向移动,平衡转化率增大,故x小于0.1;升高温度或减小压强可使反应的平衡正向移动,丁烯的平衡产率提高,故选择A、D。知识储备1.升高温度,平衡向吸热反应方向移动;降低温度,平衡向放热反应方向移动化率或产品的产率就会越高。设题技巧本题考查的考点并不多,但H的计算是否正确直接影响平衡移动方向的判断。同时该题将重要信息隐含在图像中,考查考生提取、整合信息的能力,对语言表达能力也有较高要求。能力要求1.理解外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响,并能运用相关理论解释实际问题2.运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算高考真题考点一 化学反应速率1.(2017江苏单科,10,2分)H 2O2分解速率受
5、多种因素影响。实验测得70 时不同条件下H 2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )A.图甲表明,其他条件相同时,H 2O2浓度越小,其分解速率越快B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,H 2O2分解速率越快C.图丙表明,少量Mn 2+存在时,溶液碱性越强,H 2O2分解速率越快D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn 2+对H 2O2分解速率的影响大答案 D2.(2016北京理综,8,6分)下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是( )A.抗氧化剂 B.调味剂C.着色剂 D.增稠剂答案 A3.(2015福建理综,12,6分)在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的
6、瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是( )A.a=6.00B.同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变C.bv(正)C.该温度下此反应的平衡常数K=1.44D.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 C8.(2014北京理综,12,6分)一定温度下,10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O 2的体积(已折算为标准状况)如下表。t/min 0 2 4 6 8 10V(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.06 min的平均反应速率:v(H 2O2
7、)3.310 -2 mol/(Lmin)B.610 min的平均反应速率:v(H 2O2)0.060答案 C5.(2014安徽理综,10,6分)臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为:2NO 2(g)+O3(g) N2O5(g)+O2(g),若反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图像作出的判断正确的是 ( )A B升高温度,平衡常数减小 03 s内,反应速率为:v(NO 2)=0.2 molL-17C Dt1时仅加入催化剂,平衡正向移动 达平衡时,仅改变x,则x为c(O 2) 答案 A6.(2013北京理综,11,6分)下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是( )A.B.C.D.答案 C
8、7.(2016课标,27,14分)丙烯腈(CH 2 CHCN)是一种重要的化工原料,工业上可用“丙烯氨氧化法”生产,主要副产物有丙烯醛(CH 2 CHCHO)和乙腈(CH 3CN)等。回答下列问题:(1)以丙烯、氨、氧气为原料,在催化剂存在下生成丙烯腈(C 3H3N)和副产物丙烯醛(C 3H4O)的热化学方程式如下:C 3H6(g)+NH3(g)+ O2(g) C3H3N(g)+3H2O(g) H=-515 kJmol -132C 3H6(g)+O2(g) C3H4O(g)+H2O(g)H=-353 kJmol -1两个反应在热力学上趋势均很大,其原因是 ;有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是
9、 ;提高丙烯腈反应选择性的关键因素是 。 (2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线,最高产率对应的温度为460 。低于460 时,丙烯腈的产率 (填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率,判断理由是 ;高于460 时,丙烯腈产率降低的可能原因是 (双选,填标号)。 A.催化剂活性降低 B.平衡常数变大C.副反应增多 D.反应活化能增大(3)丙烯腈和丙烯醛的产率与n(氨)/n(丙烯)的关系如图(b)所示。由图可知,最佳n(氨)/n(丙烯)约为 ,理由是 。进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为 。 t/ 25 50 100KW/10-14 1.01 5.47 55.0c(氨水)/(molL-
10、1) 0.1 0.01pH 11.1 10.68答案 (1)两个反应均为放热量大的反应 降低温度降低压强 催化剂(2)不是 该反应为放热反应,平衡产率应随温度升高而降低 AC(3)1 该比例下丙烯腈产率最高,而副产物丙烯醛产率最低 17.518.(2016课标,27,15分)煤燃烧排放的烟气含有SO 2和NO x,形成酸雨、污染大气,采用NaClO 2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题:(1)NaClO2的化学名称为 。 (2)在鼓泡反应器中通入含有SO 2和NO的烟气,反应温度323 K,NaClO 2溶液浓度为510 -3 molL-1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分
11、析结果如下表。离子 S2-4 S2-3 N-3 N-2 Cl-c/(molL-1) 8.3510-4 6.8710-6 1.510-4 1.210-5 3.410-3写出NaClO 2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式 。增加压强,NO的转化率 (填“提高”“不变”或“降低”)。 随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐 (填“增大”“不变”或“减小”)。 由实验结果可知,脱硫反应速率 脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO 2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是 。 (3)在不同温度下,NaClO 2溶液脱硫、脱硝的反应中SO 2和NO的平衡分压p c如图所示。由图分析可知,
12、反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均 (填“增大”“不变”或“减小”)。 反应Cl +2S 2S +Cl-的平衡常数K表达式为 。 -2 2-3 2-4(4)如果采用NaClO、Ca(ClO) 2替代NaClO 2,也能得到较好的烟气脱硫效果。从化学平衡原理分析,Ca(ClO) 2相比NaClO具有的优点是 。 已知下列反应:SO2(g)+2OH-(aq) S (aq)+H2O(l) H 12-3ClO-(aq)+S (aq) S (aq)+Cl-(aq) H 22-3 2-4CaSO4(s) Ca2+(aq)+S (aq) H 32-4则反应SO 2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(a
13、q)+2OH-(aq) CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)的H= 。 答案 (1)亚氯酸钠(2分)(2)4NO+3Cl +4OH- 4N +2H2O+3Cl-(2分) 提高(1 分) 减小(1分)-2 -3大于(1分) NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高(1分)(3)减小(1分) (2分)2(2-4)(-)2(2-3)(-2)(4)形成CaSO 4沉淀,反应平衡向产物方向移动,SO 2转化率提高(2分)H 1+H 2-H 3(2分)9.(2015课标,28,15分)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
14、中加MnO 2和H 2SO4,即可得到I 2。该反应的还原产物为 。 9(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AgNO 3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中 为 (-)(-)。已知K sp(AgCl)=1.810-10,Ksp(AgI)=8.510-17。 (3)已知反应2HI(g) H2(g)+I2(g)的H=+11 kJmol -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:
15、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 120x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为 。 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
16、正 = min -1。 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 (15分)(1)MnSO 4(或Mn 2+)(1分)(2)4.710-7(2分)(3)299(2分)(4) (2分) k 正 /K 1.9510 -3(每空2分,共4分) A、E(4分)0.1080.1080.784210.(2014天津理综,3,6分)运用相关化学知识进行判断,下列结论错误的是( )A.某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应B.NH4F水溶液中含有HF,因此NH 4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中C.
17、可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体,因此可存在于海底D.增大反应物浓度可加快反应速率,因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H 2的速率答案 D11.(2013重庆理综,7,6分)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 3.0810 54.0 a b915 c 75.0 d1 000 e f 83.0b0K(1 000 )K(810 )10上述中正确的有( )A.4个 B.3个 C.2个 D.1个答案 A12.(2013安徽理综,1
18、1,6分)一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO:MgSO4(s)+CO(g) MgO(s)+CO2(g)+SO2(g) H0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 yA 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KD MgSO4的质量(忽略体积) CO的转化率答案 A13.(2013江苏单科,15,4分)一定条件下存在反应:CO(g)+H 2O(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)
19、密闭容器、,在中充入1 mol CO和1 mol H 2O,在中充入1 mol CO 2和1 mol H2,在中充入2 mol CO和2 mol H 2O,700 条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是(双选)( )A.容器、中正反应速率相同B.容器、中反应的平衡常数相同C.容器中CO的物质的量比容器中的多 D.容器中CO的转化率与容器中CO 2的转化率之和小于1答案 CD14.(2013大纲全国,7,6分)反应X(g)+Y(g) 2Z(g) H”“ 不变 升高温度(3)c(N )c(N )c(CH3COO-) b、c-3 -219.(2014浙江理综,27,14分)煤炭燃烧过程中会释放
20、出大量的SO 2,严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO 4的形式固定,从而降低SO 2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO 4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)H 1=218.4 kJmol-1(反应)CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s)+4CO2(g)H 2=-175.6 kJmol-1(反应)请回答下列问题:(1)反应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K p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(
21、B),则反应的K p= (用表达式表示)。 (3)假设某温度下,反应的速率(v 1)大于反应的速率(v 2),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和是否同时发生,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SO 2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14(6)恒温恒容条件下,假设反应和同时发生,且v 1v2,请在图2中画出反应体系中c(SO 2)随时间
22、t变化的总趋势图。答案 (1)高温 (2) (3)C4(2)4()(4)如果气相中SO 2和CO 2两种气体的浓度之比随时间发生变化,则表明两个反应同时发生(5)A、B、C(6)考点三 化学平衡的相关计算1.(2017天津理综,6,6分)常压下羰基化法精炼镍的原理为:Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)。230 时,该反应的平衡常数K=210 -5。已知:Ni(CO) 4的沸点为42.2 ,固体杂质不参与反应。第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO) 4;第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230 制得高纯镍。下列判断正确的是( )A.增加c(CO),平衡向正向移
23、动,反应的平衡常数增大B.第一阶段,在30 和50 两者之间选择反应温度,选50 C.第二阶段,Ni(CO) 4分解率较低D.该反应达到平衡时,v 生成 Ni(CO)4=4v生成 (CO)答案 B2.(2016四川理综,6,6分)一定条件下,CH 4与H 2O(g)发生反应:CH 4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。设起始 =Z,在恒压下,平衡时CH 4的体积分数(CH 4)与Z和T(温度)的关系如图所示。下(2)(4)列说法正确的是( )A.该反应的焓变H0B.图中Z的大小为a3bC.图中X点对应的平衡混合物中 =3(2)(4)D.温度不变时,图中X点对应的平衡在加压后(CH
24、4)减小答案 A3.(2015天津理综,6,6分)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)15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=2B.两次平衡的平衡常数相同C.X与Y的平衡转化率之比为11D.第二次平衡时,Z的浓度为0.4 molL -1答案 D4.(2015重庆理综,7,6分)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H
25、2S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,H 2S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H 2S物质的量为7 molD.CO的平衡转化率为80%答案 C5.(2017课标,28,14分)砷(As)是第四周期A族元素,可以形成As 2S3、As 2O5、H 3AsO3、H 3AsO4等化合物,有着广泛的用途。回答下列问题:(1)画出砷的原子结构示意图 。 (2)工业上常将含砷废渣(主要成分为As 2S3)制成浆状
26、,通入O 2氧化,生成H 3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式 。该反应需要在加压下进行,原因是 。 (3)已知:As(s)+ H2(g)+2O2(g) H3AsO4(s) H 132H2(g)+ O2(g) H2O(l) H 2122As(s)+ O2(g) As2O5(s) H 352则反应As 2O5(s)+3H2O(l) 2H3AsO4(s)的H= 。 (4)298 K时,将20 mL 3x molL -1 Na3AsO3、20 mL 3x molL -1 I2和20 mL NaOH溶液混合,发生反应:As (aq)+I2(aq)+2OH-(aq) As (aq)+2I-3-3
27、 3-4(aq)+H2O(l)。溶液中c(As )与反应时间(t)的关系如图所示。3-4下列可判断反应达到平衡的是 (填标号)。 a.溶液的pH不再变化b.v(I-)=2v(As )3-3c.c(As )/c(As )不再变化3-4 3-3d.c(I-)=y molL-1t m时,v 正 v 逆 (填“大于”“小于”或“等于”)。 t m时v 逆 t n时v 逆 (填“大于”“小于”或“等于”),理由是 。 若平衡时溶液的pH=14,则该反应的平衡常数K为 。 答案 (1)16(2)2As2S3+5O2+6H2O 4H3AsO4+6S增加反应物O 2的浓度,提高As 2S3的转化速率(3)2H
28、 1-3H 2-H 3(4)a、c 大于 小于 t m时生成物浓度较低 (molL-1)-143(-)26.(2013山东理综,29,15分)化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。(1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS 2晶体,发生如下反应:TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g) H0 ()反应()的平衡常数表达式K= ,若K=1,向某恒容容器中加入1 mol I2(g)和足量TaS 2(s),I2(g)的平衡转化率为 。 (2)如图所示,反应()在石英真空管中进行,先在温度为T 2的一端放入未提纯的TaS 2粉末和少量I 2(g),一段时间后,在温度为T 1的一端得到了纯净
29、TaS 2晶体,则温度T 1 T2(填“”“”“=”或“”“=”或“ c 加热 减压(3)CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g)H=-206 kJmol -110.(2014天津理综,10,14分)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) H=-92.4 kJmol -1一种工业合成氨的简易流程图如下:(1)天然气中的H 2S杂质常用氨水吸收,产物为NH 4HS。一定条件下向NH 4HS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)步骤中制氢气原理如下:CH 4(g)+H2O(g) CO(g)+
30、3H2(g)H=+206.4 kJmol -1CO(g)+H 2O(g) CO2(g)+H2(g)H=-41.2 kJmol -1对于反应,一定可以提高平衡体系中H 2百分含量,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,将CO进一步转化,可提高H 2产量。若1 mol CO和H 2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H 2O反应,得到1.18 mol CO、CO 2和H 2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NH 3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N 2的平衡体积分数
31、: 。 (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,NH 3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: 。 答案 (1)2NH 4HS+O2 2NH3H2O+2S(2)a 90%(3)14.5%19(4)(5) 对原料气加压;分离液氨后,未反应的N 2、H 2循环使用11.(2013福建理综,23,16分)利用化石燃料开采、加工过程产生的H 2S废气制取氢气,既价廉又环保。(1)工业上可用组成为K 2OM2O32RO2nH2O
32、的无机材料纯化制取的氢气。已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期,两种元素原子的质子数之和为27,则R的原子结构示意图为 。 常温下,不能与M单质发生反应的是 (填序号)。 a.CuSO4溶液 b.Fe2O3c.浓硫酸 d.NaOH溶液e.Na2CO3固体(2)利用H 2S废气制取氢气的方法有多种。高温热分解法已知:H 2S(g) H2(g)+ S2(g)12在恒容密闭容器中,控制不同温度进行H 2S分解实验。以H 2S起始浓度均为c molL -1测定H 2S的转化率,结果见下图。图中a为H 2S的平衡转化率与温度关系曲线,b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H 2S的转
33、化率。据图计算985 时H 2S按上述反应分解的平衡常数K= ;说明随温度的升高,曲线b向曲线a逼近的原因: 。 电化学法该法制氢过程的示意图如下。反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式,其目的是 ;反应池中发生反应的化学方程式为 。反应后的溶液进入电解池,电解总反应的离子方程式为 。 答案 (16分)(1) b、e(2) 温度升高,反应速率加快 ,达到平衡所需的时间缩短(或其他合理答案)230.2增大反应物接触面积,使反应更充分 H 2S+2FeCl3 2FeCl2+S+2HCl 2Fe 2+2H+ 2Fe3+H2模拟演练夯实基础考点一 化学反应速率1.(人教选4,二-2-1,变式)在一密闭
34、容器中充入1 mol H 2和1 mol I2,压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应:H 2(g)+I2(g) 2HI(g) H0)。下列说法正确的是( )A.增大X的浓度,正反应速率增大,逆反应速率减小B.达到化学平衡状态时,正、逆反应速率都为0C.将0.2 mol X充入反应器中,充分反应后,生成的Z的物质的量可能为0.09 molD.达到化学平衡状态时,共吸收a kJ热量答案 C7.(2017辽宁铁岭协作体一联,8)下列现象或反应的原理解释正确的是( )选项 现象或反应 原理解释A 铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落 铝箔对熔化的铝有较强的吸附作用B 合成氨反应需在高温条件下进行
35、 该反应为吸热反应C 镀层破损后,镀锡铁比镀锌铁易腐蚀 锡比锌活泼D 2CO(g) 2C(s)+O2(g)在任何条件下均不能自发进行 该反应H0,S0C.平衡常数:K(A)=K(B)D.在C点时,CO的转化率为75%答案 D9.(2017福建宁德质检,13)在300 mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应:Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g),已知该反应平衡常数与温度的关系如下表。温度/ 25 80 230平衡常数 5104 2 1.910-522下列说法正确的是( )A.上述生成Ni(CO) 4(g)的反应为吸热反应B.25 时反应Ni(CO) 4(g
36、) Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为0.5C.在某条件下达到平衡,测得Ni(CO) 4、CO浓度均为0.5 molL -1,则此时温度高于80 D.80 达到平衡时,保持容器体积不变,往体系中充入少量的Ni(CO) 4,再次达到平衡后CO的体积分数减小答案 D10.(2016湖北荆州沙市联考,13)常温常压下向一2 L的恒温密闭容器中投入2 mol A和1 mol B,发生可逆反应3A(g)+2B(s) 2C(g)+D(g) H=-a kJ/mol(a0)。5 min后达平衡,测得容器中n(C)=0.8 mol。则下列说法正确的是( )A.使用催化剂或缩小容器体积,该平衡均不会移动B.3v
37、(A)=2v(C)=0.16 mol/(Lmin)C.升高温度,该平衡正向速率减小,故平衡逆向移动D.该可逆反应达平衡后,放出a kJ的热能(假设化学能全转化为热能)答案 A11.(2018吉林长春普通高中一模,17)研究CO 2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。(1)在一定条件下,将CO 2和H 2转化为甲醇蒸气和水蒸气的相关反应有:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H=+41 kJ/molCO(g)+2H2(g) CH3OH(g) H=-90 kJ/mol则由CO 2和H 2转化为甲醇蒸气和水蒸气的热化学方程式为 。 (2)在一定温度下,向2 L固定容积的密闭容器
38、中通入2 mol CO 2、3 mol H2,发生反应生成甲醇蒸气和水蒸气,测得CO 2(g)和CH 3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。能说明该反应已达平衡状态的是 。 A.在混合气体中CO 2的体积分数保持不变B.体系中n(CO 2)n(H 2)=11,且保持不变C.混合气体的密度不随时间变化D.单位时间内有n mol HH键断裂,同时有n mol OH键生成下列措施能使n(CH 3OH)/n(CO2)的值增大的是 。 A.升高温度B.恒温恒容充入He(g)C.使用高效催化剂D.恒温恒容下,再充入2 mol CO 2、3 mol H 2该温度下此反应的平衡常数K= (保留小数点后3位)
39、;若使K的值变为1,则应采取的措施是 。 A.增大压强 B.恒压加入一定量H 2C.降低温度 D.升高温度(3)捕捉CO 2可以利用Na 2CO3溶液。用100 mL 0.1 mol/L Na 2CO3溶液完全捕捉224 mL(已换算为标准状况,溶液体积变化忽略不计)CO 2气体,所得溶液中:c(HC )+c(C )+c(H2CO3)= mol/L(填数字)。 -3 2-3c(HC )+2c(C )= (用相关离子浓度表示)。-3 2-3答案 (1)CO 2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H=-49 kJ/mol(2)AB D 0.198 C23(3)0.2 c(Na +
40、)+c(H+)-c(OH-)12.(2016广东珠海摸底,18)运用化学反应原理研究氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义。(1)硫酸生产过程中2SO 2(g)+O2(g) 2SO3(g),平衡混合体系中SO 3的百分含量和温度的关系如下图所示,根据下图回答下列问题:2SO 2(g)+O2(g) 2SO3(g)的H 0(填“”或“”“=”或“KNC.生成乙烯的速率:v(N)一定大于v(M)D.当温度高于250 时,升高温度,催化剂的催化效率降低答案 C16.(2016北京海淀期中,14)羰基硫(COS)可用作粮食熏蒸剂,可由CO 与H 2S 在一定条件下反应制得。在恒容的密闭容器中发生反应CO
41、(g)+H 2S(g) COS(g)+H2(g),数据如下表所示:起始时 平衡时实验 温度/ n(CO)/mol n(H2S)/mol n(COS)/mol n(H2)/mol n(CO)/mol1 150 10.0 10.0 0 0 7.02 150 7.0 8.0 2.0 4.5 a3 400 20.0 20.0 0 0 16.0下列说法正确的是( )A.上述反应是吸热反应B.实验1达平衡时,CO的转化率为70%C.实验2达平衡时,a”“0B.若该反应在T 1、T 2时的平衡常数分别为K 1、K 2,则K 1pBD.在T 2时,若反应体系处于状态D,则此时v 正 v逆答案 D4.(2016
42、广东珠海摸底,15)在密闭容器中进行反应:CH 4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) H0,测得c(CH 4)随反应时间(t)的变化如图所示。下列判断不正确的是( )A.10 min时,改变的外界条件可能是升高温度B.010 min内,v(H 2)=0.15 molL-1min-1C.恒温下,缩小容器体积,一段时间内v(逆)v(正)D.12 min时,反应达平衡的本质原因是气体总质量不再变化答案 D5.(2016江西红色七校一联,8)可逆反应aA(g)+bB(s) cC(g)+dD(g),其他条件不变,C的物质的量分数和温度(T)、压强(p)关系如下图,其中正确的是( )A.升高温
43、度,平衡向逆反应方向移动B.使用催化剂,C的物质的量分数增加C.ac+dD.根据图像无法确定改变温度后平衡移动方向答案 A二、非选择题(共40分)6.(2018河北武邑中学三调,24)(14分).硫在地壳中主要以硫化物、硫酸盐等形式存在,其单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。(1)重晶石(BaSO 4)高温煅烧可发生一系列反应,其中部分反应如下;BaSO 4(s)+4C(s) BaS(s)+4CO(g) H=+571.2 kJmol -1BaS(s) Ba(s)+S(s) H=+460 kJmol -1已知:2C(s)+O 2(g) 2CO(g) H=-221 kJmol -1,则Ba(
44、s)+S(s)+2O 2(g) BaSO4(s) H= 。 28(2)利用下图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO 2,用阴极排出的溶液可吸收NO 2。阳极的电极反应式为 。 在碱性条件下,用阴极排出的溶液吸收NO 2,使其转化为无害气体,同时有S 生成,该反应中氧化剂与还原2-3剂的物质的量之比为 。 .乙炔(C 2H2)在气焊、气割及有机合成中用途非常广泛,可由电石(CaC 2)直接水化法或甲烷在1 500 左右气相裂解法生产。哈斯特研究得出当甲烷分解时,几种气体平衡时分压(Pa)与温度()的关系如图所示。(3)T2 ,向1 L恒容密闭容器中充入0.3 mol CH 4只发生反应2CH
45、4(g) C2H4(g)+2H2(g) H,达到平衡时,测得c(C 2H4)=c(CH4)。该反应的H 0(填“”或“ 66.7% 5(4)51047.(2017山西五校一联,20)(14分)NO 2气体对环境有危害,应特别注意对地表水、土壤、大气和饮用水的污染。在一定温度时,将0.80 mol的NO 2气体充入4 L真空的密闭容器中,每隔一段时间就对该容器内的物质进行分析,得到的数据如下表所示:时间(s) 0 20 40 60 80n(NO2)/mol 0.80 n1 0.52 n3 n4n(N2O4)/mol 0.00 0.10 n2 0.16 0.16(1)在上述条件下,反应从20 s至
46、40 s这一时间段内,NO 2的平均反应速率为 molL -1s-1。 (2)n3 n 4(填“”或“=”),该反应的平衡常数为 (保留小数点后一位)。 (3)达到平衡后,如向该密闭容器中再充入0.64 mol氦气,并把容器体积扩大为8 L,则平衡将 (选填“向正反应方向移动”“向逆反应方向移动”或“不移动”),其理由是 。 (4)若在相同情况下,最初向该容器中充入的是N 2O4气体,要达到上述同样的平衡状态,起始充入N 2O4的物质的量是 mol,假设在80 s时达到平衡,请在图中画出并标明该条件下此反应中N 2O4和NO 2的浓度随时间变化的曲线。 29(5)取五等份NO 2,分别加入温度
47、不同、容积相同的恒容密闭容器中,反应相同时间后,分别测定体系中NO 2的百分含量(NO 2%),并作出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中,可能与实验结果相符的是 。 答案 (1)0.001 (2)= 2.8 (3)向逆反应方向移动 氦气是稀有气体,不参与反应,扩大容器体积的瞬间,c(NO 2)和c(N 2O4)都降低为原来的一半,使c(N 2O4)/c2(NO2)增大,并大于该温度下的平衡常数K,平衡会向逆反应方向移动(或氦气是惰性气体,不参与反应,扩大容器体积相当于减小压强,平衡向逆反应方向移动)(4)0.40(5)BD8.(2017广东广州四校联考,27)(12分)一定温度下,在2 L密闭容器中加入纳米级Cu 2O并通入10.0 mol水蒸气,发生反应:2H 2O(g) 2H2(g)+O2(g) H=+484 kJ/mol,T 1温度下不同时段产生O 2的量,见下表:时间/min 20 40 60 80n(O2)/mol 1.0 1.6 2.0 2.0(1)前20 min的反应速率v(H 2O)
