（A版）2022年高考化學總復習 專題八 化學反應速率和化學平衡學案

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1、（A版）2022年高考化學總復習 專題八 化學反應速率和化學平衡學案 考點 考綱內容 高考示例 預測熱度 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.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(guī)律 2015福建理綜,12,6分 2014課標Ⅰ,9,6分 ★★★ 化學平衡 化學反應進行的方向 1.了解化學平衡的建立 2.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(guī)律 2017課標Ⅱ,27,14分 2016課標Ⅱ,27,14分 ★★★ 化學平衡的 相關計算 了解化

2、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 2016四川理綜,6,6分 ★★ 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 核心考點 1.蓋斯定律的應用 2.影響化學反應速率及化學平衡的因素 審題關鍵 正確識圖并結合題中表述的信息,將信息整合后正確組織語言解答(2)、(3)兩小題。 解題思路 (1)結合已知信息運用蓋斯定律,由②-③可得①,故 ΔH1=[-119-(-242)] kJ

3、·mol-1=123 kJ·mol-1;由圖(a)可知溫度一定時壓強由0.1 MPa變成x MPa,平衡轉化率增大,對反應①而言,減小壓強平衡正向移動,平衡轉化率增大,故x小于0.1;升高溫度或減小壓強可使反應①的平衡正向移動,丁烯的平衡產率提高,故選擇A、D。 知識儲備 1.升高溫度,平衡向吸熱反應方向移動;降低溫度,平衡向放熱反應方向移動 2.增大生成物濃度(或減小反應物濃度),平衡向逆反應方向移動;增大反應物濃度(或減小生成物濃度),平衡向正反應方向移動 3.副反應的發(fā)生會使產品產率降低 關聯知識 氣體反應物以氣流的形式通過反應器時,反應器中化學反應速率越快,參加反應的氣體越

4、多,反應物的轉化率或產品的產率就會越高。 設題技巧 本題考查的考點并不多,但ΔH的計算是否正確直接影響平衡移動方向的判斷。同時該題將重要信息隱含在圖像中,考查考生提取、整合信息的能力,對語言表達能力也有較高要求。 能力要求 1.理解外界條件對化學反應速率和化學平衡的影響,并能運用相關理論解釋實際問題 2.運用蓋斯定律進行有關反應焓變的簡單計算 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

5、中,Mn2+對H2O2分解速率的影響大 答案　D 2.(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　A 3.(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。下列判斷不正確的是(　　) A.a=6.00 B.同時改變反應溫度和蔗糖的濃度,v可能不變 C.b<318.2 D.不同溫度時,蔗糖濃度減少一半所需的時間相同 答案　D 4.(2014課標Ⅰ,9,6分)已知分解1 mol H2O2放出熱量98 kJ。在含少

6、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98 kJ·mol-1 D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2) 答案　A 5.(2014重慶理綜,7,6分)在恒容密閉容器中通入X并發(fā)生反應:2X(g) Y(g),溫度T1、T2下X的物質的量濃度c(X)隨時間t變化的曲線如圖所示,下列敘述正確的是(　　) A.該反應進行到M點放出的熱量大于進行到W點放出的熱量 B.T2下,在0~t1

7、時間內,v(Y)= mol·L-1·min-1 C.M點的正反應速率v正大于N點的逆反應速率v逆 D.M點時再加入一定量X,平衡后X的轉化率減小 答案　C 6.(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/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 下圖能正確表示該反應有關物理量變化規(guī)律的是(　　) (注

8、: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

9、逆)>v(正) C.該溫度下此反應的平衡常數K=1.44 D.其他條件不變,再充入0.2 mol Z,平衡時X的體積分數增大 答案　C 教師用書專用(8—10) 8.(2014北京理綜,12,6分)一定溫度下,10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液發(fā)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/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計)(　　) A.0~6 min的平均反應速率:v(H2O2)≈3.3×10-

10、2 mol/(L·min) B.6~10 min的平均反應速率:v(H2O2)<3.3×10-2 mol/(L·min) C.反應至6 min時,c(H2O2)=0.30 mol/L D.反應至6 min時,H2O2分解了50% 答案　C 9.(2013福建理綜,12,6分)NaHSO3溶液在不同溫度下均可被過量KIO3氧化,當NaHSO3完全消耗即有I2析出,依據I2析出所需時間可以求得NaHSO3的反應速率。將濃度均為0.020 mol·L-1的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(過量)酸性溶液40.0 mL混合,記錄10~55 ℃間溶液變藍時間,55 ℃時未

11、觀察到溶液變藍,實驗結果如圖。據圖分析,下列判斷不正確的是(　　) A.40 ℃之前與40 ℃之后溶液變藍的時間隨溫度的變化趨勢相反 B.圖中b、c兩點對應的NaHSO3反應速率相等 C.圖中a點對應的NaHSO3反應速率為5.0×10-5 mol·L-1·s-1 D.溫度高于40 ℃時,淀粉不宜用作該實驗的指示劑 答案　B 10.(2013廣東理綜,31,16分)大氣中的部分碘源于O3對海水中I-的氧化。將O3持續(xù)通入NaI溶液中進行模擬研究。 (1)O3將I-氧化成I2的過程由3步反應組成: ①I-(aq)+O3(g) IO-(aq)+O2(g)　ΔH1 ②IO-(a

12、q)+H+(aq) HOI(aq)　ΔH2 ③HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq) I2(aq)+H2O(l)　ΔH3 總反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　,其反應熱ΔH=　　　　　　　　　。? (2)在溶液中存在化學平衡:I2(aq)+I-(aq) (aq),其平衡常數表達式為　　　　　　　　　　。? (3)為探究Fe2+對O3氧化I-反應的影響(反應體系如圖甲),某研究小組測定兩組實驗中濃度和體系pH,結果見圖乙和下表。 甲 乙 編號 反應物 反應前pH 反應后pH 第1組 O3+I- 5.2 11.0 第2組 O3+I-+Fe2

13、+ 5.2 4.1 ①第1組實驗中,導致反應后pH升高的原因是? ???????????????　。? ②圖甲中的A為　　　　。由Fe3+生成A的過程能顯著提高I-的轉化率,原因是　???????　。? ③第2組實驗進行18 s后,濃度下降。導致下降的直接原因有(雙選)　　　　。? A.c(H+)減小 B.c(I-)減小 C.I2(g)不斷生成 D.c(Fe3+)增加 (4)據圖乙,計算3~18 s內第2組實驗中生成的平均反應速率(寫出計算過程,結果保留兩位有效數字)。 答案　(1)2I-+O3+2H+ I2+H2O+O2　ΔH1+ΔH2

14、+ΔH3 (2)K= (3)①O3氧化I-生成I2的反應消耗H+,使H+濃度減小 ②Fe(OH)3　由于Fe3+的水解,體系中H+濃度增加,使O3氧化I-的兩個分步反應②和③的平衡向右移動,I-的轉化率提高 ③BC (4)()=== 5.5×10-4 mol·L-1·s-1 考點二　化學平衡　化學反應進行的方向 1.(2016江蘇單科,15,4分)一定溫度下,在3個體積均為1.0 L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-

15、1 c(H2) c(CO) c(CH3OH) c(CH3OH) Ⅰ 400 0.20 0.10 0 0.080 Ⅱ 400 0.40 0.20 0 Ⅲ 500 0 0 0.10 0.025 A.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　AD 2.(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

16、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　B 3.(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

17、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= 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　A 4.(2014四川理綜,7,6分)在10 L恒容密閉容器中充入X(g)和Y(g),發(fā)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/mol n(X) n(Y) n(M) ①

18、 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 下列說法正確的是(　　) A.實驗①中,若5 min時測得n(M)=0.050 mol,則0至5 min時間內,用N表示的平均反應速率v(N)=1.0×10-2 mol/(L·min) B.實驗②中,該反應的平衡常數K=2.0 C.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　C 5.(2014安徽理綜,10,6分)臭氧是理想的煙氣脫硝試劑,其

19、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　(　　) A B 升高溫度,平衡常數減小 0~3 s內,反應速率為:v(NO2)=0.2 mol·L-1 C D t1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　A 6.(2013北京理綜,11,6分)下列實驗事實不能用平衡移動原理解釋的是(　　) A. t/℃ 25 50 100 KW/10-14 1.01 5.47 55.0 B. C. c(氨水)/(mol·L

20、-1) 0.1 0.01 pH 11.1 10.6 D. 答案　C 7.(2016課標Ⅱ,27,14分)丙烯腈(CH2CHCN)是一種重要的化工原料,工業(yè)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?；卮鹣铝袉栴}: (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)+O2(g) C3H3N(g)+3H2O(g)　ΔH=-515 kJ·mol-1 ②C3H6(g)+O2(g) C3H4O(g)+H2O(g) ΔH=-353 kJ

21、·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

22、(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　(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∶1 8.(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?；卮鹣铝袉?/p>

23、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323 K,NaClO2溶液濃度為5×10-3 mol·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 S S N N Cl- c/(mol·L-1) 8.35×10-4 6.87×10-6 1.5×10-4 1.2×10-5 3.4×10-3 ①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

24、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Cl+2S 2S+Cl-的平衡常數K表達式為　　　　　　　　　　。? (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

25、理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的優(yōu)點是　。? ②已知下列反應: SO2(g)+2OH-(aq) S(aq)+H2O(l)　ΔH1 ClO-(aq)+S(aq) S(aq)+Cl-(aq)　ΔH2 CaSO4(s) Ca2+(aq)+S(aq)　ΔH3 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+3Cl+4OH- 4N+2H2O+3Cl-(2分)　提高(1分)?、跍p小(1分) ③大于(1分)　NO溶解度較低或脫硝反應活化能較

26、高(1分) (3)①減小(1分) ②(2分) (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) 9.(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?；卮鹣铝袉栴}: (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,溶液中為　　　　。已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×

27、10-17。? (3)已知反應2HI(g) H2(g)+I2(g)的ΔH=+11 kJ·mol-1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化學鍵斷裂時分別需要吸收436 kJ、151 kJ的能量,則1 mol HI(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716 K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/min 0 20 40 60 80 120 x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.

28、784 x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784 ①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=0.002 7 min-1,在t=40 min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)MnS

29、O4(或Mn2+)(1分) (2)4.7×10-7(2分) (3)299(2分) (4)①(2分)?、趉正/K　1.95×10-3(每空2分,共4分)　③A、E(4分) 教師用書專用(10—19) 10.(2014天津理綜,3,6分)運用相關化學知識進行判斷,下列結論錯誤的是(　　) A.某吸熱反應能自發(fā)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 11.(2013

30、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(fā)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:　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 壓強/MPa　體積分數/%溫度/℃ 1.0 2.0 3.0 810 54.0 a b 915 c 75.0 d 1 000 e f 83.0 ①b0 ④K(1 000 ℃)>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　A

31、 12.(2013安徽理綜,11,6分)一定條件下,通過下列反應可以制備特種陶瓷的原料MgO: MgSO4(s)+CO(g) MgO(s)+CO2(g)+SO2(g)　ΔH>0 該反應在恒容的密閉容器中達到平衡后,若僅改變圖中橫坐標x的值,重新達到平衡后,縱坐標y隨x變化趨勢合理的是(　　) 選項 x y A 溫度 容器內混合氣體的密度 B CO的物質的量 CO2與CO的物質的量之比 C SO2的濃度 平衡常數K D MgSO4的質量(忽略體積) CO的轉化率 答案　A 13.(2013江蘇單科,15,4分)一定條件下存在反應:CO(g)+H2

32、O(g) CO2(g)+H2(g),其正反應放熱。現有三個相同的2 L恒容絕熱 (與外界沒有熱量交換)密閉容器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 ℃條件下開始反應。達到平衡時,下列說法正確的是(雙選)(　　) A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反應速率相同 B.容器Ⅰ、Ⅲ中反應的平衡常數相同 C.容器Ⅰ中CO的物質的量比容器Ⅱ中的多 D.容器Ⅰ中CO的轉化率與容器Ⅱ中CO2的轉化率之和小于1 答案　CD 14.(2013大綱全國,7,6分)反應X(g)+Y(g) 2Z(

33、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　D 15.(2015浙江理綜,28,15分)乙苯催化脫氫制苯乙烯反應: (1)已知: 化學鍵 C—H C—C C C H—H 鍵能/kJ·mol-1 412 348 612 436 計算上述反應的ΔH=　　　　　kJ·mol-1。? (2)維持體系總壓p恒定,在溫度T時,物質的量為n、體積為V的乙苯蒸氣發(fā)生催化脫氫反應。已知乙苯的平衡轉化率為α,則在該溫度下反應的平衡常

34、數K=　　　　　(用α等符號表示)。? (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的量之比為1∶9),控制反應溫度600 ℃,并保持體系總壓為常壓的條件下進行反應。在不同反應溫度下,乙苯的平衡轉化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性(指除了H2以外的產物中苯乙烯的物質的量分數)示意圖如下: ①摻入水蒸氣能提高乙苯的平衡轉化率,解釋說明該事實　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? ②控制反應溫度為600 ℃的理由是? ? 　。? (4)某研究機構用CO2代替水蒸氣開發(fā)了綠色化學合成工藝——乙

35、苯-二氧化碳耦合催化脫氫制苯乙烯。保持常壓和原料氣比例不變,與摻水蒸氣工藝相比,在相同的生產效率下,可降低操作溫度;該工藝中還能夠發(fā)生反應:CO2+H2 CO+H2O,CO2+C 2CO。新工藝的特點有　　　(填編號)。? ①CO2與H2反應,使乙苯脫氫反應的化學平衡右移 ②不用高溫水蒸氣,可降低能量消耗 ③有利于減少積炭 ④有利于CO2資源利用 答案　(1)124　(2)p或 (3)①正反應方向氣體分子數增加,加入水蒸氣稀釋,相當于起減壓的效果 ②600 ℃,乙苯的轉化率和苯乙烯的選擇性均較高。溫度過低,反應速率慢,轉化率低;溫度過高,選擇性下降。高溫還可能使催化劑失活,且能

36、耗大 (4)①②③④ 16.(2015北京理綜,26,12分)氫能是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉础Ｒ蕴柲転闊嵩?熱化學硫碘循環(huán)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

37、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(S)=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=+550 kJ·mol-1。 它由兩步反應組成:ⅰ.H2SO4(l) SO3(g)+H2O(g)　ΔH=+177 kJ·mol-1;ⅱ.SO3(g)分解。 L(L1、L2)、X可分別代表壓強或溫度。如圖

38、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+2H2O H2SO4+2HI (2)①a、c ②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

39、定時,溫度升高,平衡轉化率增大 17.(2014課標Ⅱ,26,13分)在容積為1.00 L的容器中,通入一定量的N2O4,發(fā)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ΔH　　　　0(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0~60 s 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0.002 0 mol·L-1·s-1的平均速率降低,經10 s又達到平衡。 ①T　　　　100

40、 ℃(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　0.001 0　0.36 mol·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)=0.120 mol·L-1+0.002 0 mol·L-1·s-1×10 s×2=0.16 mo

41、l·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==1.3 mol·L-1(3分) (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) 18.(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)　K1　ΔH1<0　(Ⅰ) 2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g)　K2　ΔH2<0　(Ⅱ) (1)4NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s

42、)+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2 L恒容密閉容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2,10 min時反應(Ⅱ)達到平衡。測得10 min內v(ClNO)=7.5×10-3 mol·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α2　　　α1(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

43、用NaOH溶液吸收NO2,反應為2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2 mol NaOH的水溶液與0.2 mol NO2恰好完全反應得1 L溶液A,溶液B為0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液,則兩溶液中c(N)、c(N)和c(CH3COO-)由大到小的順序為　　　　　　　　　。(已知HNO2的電離常數Ka=7.1×10-4 mol·L-1,CH3COOH的電離常數Ka=1.7×10-5 mol·L-1)? 可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是　　　　。? a.向溶液A中加適量水 b.向溶液A中加適量NaOH c.向溶液B中加適量水 d.向溶液B中加適

44、量NaOH 答案　(1) (2)2.5×10-2　75%　>　不變　升高溫度 (3)c(N)>c(N)>c(CH3COO-)　b、c 19.(2014浙江理綜,27,14分)煤炭燃燒過程中會釋放出大量的SO2,嚴重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術可以把硫元素以CaSO4的形式固定,從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過程中產生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學反應,降低了脫硫效率。相關反應的熱化學方程式如下: CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) ΔH1=218.4 kJ·mol-1(反應Ⅰ) CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s)+4CO2(g

45、) ΔH2=-175.6 kJ·mol-1(反應Ⅱ) 請回答下列問題: (1)反應Ⅰ能夠自發(fā)進行的反應條件是　　　　。? (2)對于氣體參與的反應,表示平衡常數Kp時用氣體組分(B)的平衡壓強p(B)代替該氣體物質的量的濃度c(B),則反應Ⅱ的Kp=　　　　(用表達式表示)。? (3)假設某溫度下,反應Ⅰ的速率(v1)大于反應Ⅱ的速率(v2),則下列反應過程能量變化示意圖正確的是　 。? (4)通過監(jiān)測反應體系中氣體濃度的變化可判斷反應Ⅰ和Ⅱ是否同時發(fā)生,理由是?????

46、 　。? (5)圖1為實驗測得不同溫度下反應體系中CO初始體積百分數與平衡時固體產物中CaS質量百分數的關系曲線。則降低該反應體系中SO2生成量的措施有　　　　。? A.向該反應體系中投入石灰石 B.在合適的溫度區(qū)間內控制較低的反應溫度C.提高CO的初始體積百分數 D.提高反應體系的溫度 (6)恒溫恒容條件下,假設反應Ⅰ和Ⅱ同時發(fā)生,且v1>v2,請在圖2中畫出反應體系中c(SO2)隨時間t變化的總趨勢圖。 答案　(1)高溫　(2)　(

47、3)C (4)如果氣相中SO2和CO2兩種氣體的濃度之比隨時間發(fā)生變化,則表明兩個反應同時發(fā)生 (5)A、B、C (6) 考點三　化學平衡的相關計算 1.(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(tài)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

48、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　B 2.(2016四川理綜,6,6分)一定條件下,CH4與H2O(g)發(fā)生反應:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。設起始=Z,在恒壓下,平衡時CH4的體積分數φ(CH4)與Z和T(溫度)的關系如圖所示。下列說法正確的是(　　) A.該反應的焓變ΔH>0 B.圖中Z的大小為a>3>b C.圖中X點對應的平衡混合物中=3 D.溫度不變時,圖中X點對應的平衡在加壓后φ(CH4)

49、減小 答案　A 3.(2015天津理綜,6,6分)某溫度下,在2 L的密閉容器中,加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)發(fā)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1 mol Z(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=2 B.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∶1 D.第二次平衡時,Z的濃度為0.4 mol·L-1 答案　D 4.(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

50、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10 mol,平衡后CO物質的量為8 mol。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7 mol D.CO的平衡轉化率為80% 答案　C 5.(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?；卮鹣铝袉栴}: (1)畫出砷的原子結構示意圖

51、　　　　　　　　　　　　。? (2)工業(yè)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(fā)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)+H2(g)+2O2(g) H3AsO4(s)　ΔH1 H2(g)+O2(g) H2O(l)　ΔH2 2As(s)+O2(g) As2O5(s)　

52、ΔH3 則反應As2O5(s)+3H2O(l) 2H3AsO4(s)的ΔH=　　　　　　　　。? (4)298 K時,將20 mL 3x mol·L-1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L-1 I2和20 mL NaOH溶液混合,發(fā)生反應:As(aq)+I2(aq)+2OH-(aq) As(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(As)與反應時間(t)的關系如圖所示。 ①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(As) c.c(As)/c(As)不再變化 d.c(I-)=y mol·L-1 ②tm時,v

53、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+6H2O 4H3AsO4+6S 增加反應物O2的濃度,提高As2S3的轉化速率 (3)2ΔH1-3ΔH2-ΔH3 (4)①a、c?、诖笥凇、坌∮凇m時生成物濃度較低 ④(mol·L-1)-1 6.(2013山東理綜,29,15分)化學反應原理在科研和生產中有廣泛應用。 (1)利用“化學蒸氣轉移法”制備TaS2晶體,發(fā)

54、生如下反應: TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g)　ΔH>0　(Ⅰ) 反應(Ⅰ)的平衡常數表達式K=　　　　　　　　,若K=1,向某恒容容器中加入1 mol I2(g)和足量TaS2(s),I2(g)的平衡轉化率為　　　　。? (2)如圖所示,反應(Ⅰ)在石英真空管中進行,先在溫度為T2的一端放入未提純的TaS2粉末和少量I2(g),一段時間后,在溫度為T1的一端得到了純凈TaS2晶體,則溫度T1　　T2(填“>”“<”或“=”)。上述反應體系中循環(huán)使用的物質是　　　　。? (3)利用I2的氧化性可測定鋼鐵中硫的含量。做法是將鋼樣中的硫轉化成H2SO3,然后用一

55、定濃度的I2溶液進行滴定,所用指示劑為　　　　 　,滴定反應的離子方程式為　 。? (4)25 ℃時,H2SO3 HS+H+的電離常數Ka=1×10-2mol·L-1,則該溫度下NaHSO3水解反應的平衡常數Kb=　　　　mol·L-1,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,則溶液中將　　　　(填“增大”“減小”或“不變”)。? 答案　(1)　66.7% (2)<　I2 (3)淀粉　I2+H2SO3+H2O 4H++2I-+S (4)1×10-12　增大

56、 7.(2013課標Ⅱ,28,14分)在1.0 L密閉容器中放入0.10 mol A(g),在一定溫度進行如下反應: A(g) B(g)+C(g)　ΔH=+85.1 kJ·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/h 0 1 2 4 8 16 20 25 30 總壓強p/100 kPa 4.91 5.58 6.32 7.31 8.54 9.50 9.52 9.53 9.53 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

57、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/h 0 4 8 16 c(A)/(mol·L-1) 0.10 a 0.026 0.006 5 分析該反應中反應物的濃度c(A)變化與時間間隔(Δt)的規(guī)律,得出的結論是　　　

58、　　　　　　　　　　　　,由此規(guī)律推出反應在12 h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)(-1)×100%　94.1%(每空1分,共2分) 　　 A(g)　　　B(g)　　+　　C(g) 0.10　　　　 0　　　　 0 0.10×(1-94.1%)　 0.10×94.1%　 0.10×94.1% K==1.5 mol·L-1(3分) (3)①0.10×　0.10×(2-)(每空1分,共2分) ②0.051(2分)　達到平衡前每間隔4 h,c(A)減少約一半(2分)　0.013(1分) 教師用書專用(8—11)

59、 8.(2014江蘇單科,15,4分)一定溫度下,在三個體積均為1.0 L的恒容密閉容器中發(fā)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) Ⅰ 387 0.20 0.080 0.080 Ⅱ 387 0.40 Ⅲ 207 0.20 0.090 0.090 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

60、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CH3OH 0.15 mol、CH3OCH3 0.15 mol和H2O 0.10 mol,則反應將向正反應方向進行 答案　AD 9.(2015山東理綜,30,19分)合金貯氫材料具有優(yōu)異的吸放氫性能,在配合氫能的開發(fā)中起著重要作用。 (1)一定溫度下,某貯氫合金(M)的貯氫過程如圖所示,縱軸為平衡時氫氣的壓強(p),橫軸表示固相中氫原子與金屬原子的個數比(H/M)。 在OA段,氫溶解于M中形成固溶體MHx,隨著氫氣壓強的增大,H/M逐漸增大;在AB段,MHx與氫氣發(fā)生氫化反應生成氫化物MHy,氫化反應方程式為:zMHx(s

61、)+H2(g) zMHy(s)　ΔH1(Ⅰ);在B點,氫化反應結束,進一步增大氫氣壓強,H/M幾乎不變。反應(Ⅰ)中z=　　　　(用含x和y的代數式表示)。溫度為T1時,2 g某合金4 min內吸收氫氣240 mL,吸氫速率v=　　　mL·g-1·min-1。反應(Ⅰ)的焓變ΔH1　　　　0(填“>”“=”或“< ”)。? (2)η表示單位質量貯氫合金在氫化反應階段的最大吸氫量占其總吸氫量的比例,則溫度為T1、T2時,η(T1)　　　　η(T2)(填“>”“=”或“< ”)。當反應(Ⅰ)處于圖中a點時,保持溫度不變,向恒容體系中通入少量氫氣,達平衡后反應(Ⅰ)可能處于圖中的　　　　點(填“b

62、”“c”或“d”),該貯氫合金可通過　　　　或　　　　的方式釋放氫氣。? (3)貯氫合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反應。溫度為T時,該反應的熱化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 已知溫度為T時: 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)　30　< (2)>　c　加熱　減壓 (3)CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g) ΔH=-206 kJ·mol-1 10.(2014天津理綜,

63、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=-92.4 kJ·mol-1 一種工業(yè)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=+206.4 kJ·mol-1 ②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2 kJ·mol-1

64、 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1 mol CO和H2的混合氣體(CO的體積分數為20%)與H2O反應,得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合氣體,則CO轉化率為　　　　。? (3)圖1表示500 ℃、60.0 MPa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

65、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+O2 2NH3·H2O+2S↓ (2)a　90% (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(huán)使用 11.(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(huán)保。 (1)工業(yè)上可用組成為K2O·M2O3·2RO2·n

66、H2O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(fā)生反應的是　　　(填序號)。? a.CuSO4溶液 b.Fe2O3 c.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)+S2(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c mol·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(fā)生反應的化學方程式為