2019-2020年高考化學(xué)分類題庫 考點(diǎn)7 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡.doc
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2019-2020年高考化學(xué)分類題庫 考點(diǎn)7 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡(xx安徽高考11)汽車尾氣中NO產(chǎn)生的反應(yīng)為N2(g)O2(g)2NO(g),一定條件下,等物質(zhì)的量的N2(g)和O2(g)在恒容密閉容器中反應(yīng),如圖曲線a表示該反應(yīng)在溫度T下N2的濃度隨時(shí)間的變化,曲線b表示該反應(yīng)在某一起始反應(yīng)條件改變時(shí)N2的濃度隨時(shí)間的變化。下列敘述正確的是( )A溫度T下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=B溫度T下,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,混合氣體的密度減小C曲線b對(duì)應(yīng)的條件改變可能是加入了催化劑D若曲線b對(duì)應(yīng)的條件改變是溫度,可判斷該反應(yīng)的H0【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下3點(diǎn):(1)曲線b比曲線a到達(dá)平衡所需要的時(shí)間短,反應(yīng)速率快些;(2)催化劑能改變反應(yīng)速率,不能改變平衡狀態(tài);(3)密度=m/V?!窘馕觥窟xA。根據(jù)圖象知T溫度下,N2的濃度變化為c0c1,N2O22NO起始: c0 c0 0變化: c0c1c0c1 2(c0c1)平衡: c1 c12(c0c1)平衡常數(shù)K=,A正確;該反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng),容積固定,氣體質(zhì)量守恒,則氣體密度始終不變,B錯(cuò)誤;催化劑對(duì)平衡移動(dòng)沒有影響,若曲線b對(duì)應(yīng)的條件改變是使用了催化劑,則曲線a、b的平衡狀態(tài)應(yīng)相同,但圖象顯示曲線b對(duì)應(yīng)的氮?dú)獾钠胶鉂舛刃⌒?C錯(cuò)誤;根據(jù)“先拐先平”知,若曲線b對(duì)應(yīng)的條件是溫度的改變,則曲線b對(duì)應(yīng)的溫度高,若該反應(yīng)的H0,則升溫,平衡逆向移動(dòng),氮?dú)獾钠胶鉂舛仍龃?即比曲線a對(duì)應(yīng)的氮?dú)獾钠胶鉂舛却笮?與圖象不符,D錯(cuò)誤。(xx福建高考12)在不同濃度(c)、溫度(T)條件下,蔗糖水解的瞬時(shí)速率(v)如下表。下列判斷不正確的是 c/molL1v/mmolL1min1T/ K0.6000.5000.4000.300318.23.603.002.401.80328.29.007.50a4.50b2.161.801.441.08A.a=6.00B同時(shí)改變反應(yīng)溫度和蔗糖的濃度,v可能不變Cb318.2D不同溫度時(shí),蔗糖濃度減少一半所需的時(shí)間相同【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)數(shù)據(jù)信息的處理能力;(2)影響反應(yīng)速率因素的理解與應(yīng)用?!窘馕觥窟xD。A.根據(jù)表格的數(shù)據(jù)可知:在328.2 K時(shí),蔗糖的濃度越大,水解的速率越快。根據(jù)濃度與速率的變化關(guān)系可知在328.2 K時(shí),蔗糖的濃度每減小0.100 molL1,速率減小1.50 mmolL1min1,所以在濃度是0.400 molL1時(shí),水解的速率是6.00 mmolL1min1,即a=6.00,正確。B.根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知:升高溫度,水解速率增大,增大濃度,水解速率也增大,若同時(shí)改變反應(yīng)物的濃度和反應(yīng)的溫度,則對(duì)反應(yīng)速率的影響因素可能相互抵消,即反應(yīng)速率可能不變,正確。C.在濃度不變時(shí),升高溫度,水解速率增大,降低溫度,水解速率減小。由于在濃度是0.600 molL1時(shí),當(dāng)318.2 K時(shí)水解速率是3.60 mmolL1min1,現(xiàn)在該反應(yīng)的速率是2.16 mmolL1min13.60 mmolL1min1,所以反應(yīng)溫度低于318.2 K,即b318.2,正確。D.溫度不同時(shí),在相同的濃度時(shí)反應(yīng)速率不相同,濃度減少一半時(shí)所需的時(shí)間也不同,錯(cuò)誤。(xx四川高考7)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(yīng):C(s)CO2(g)2CO(g),平衡時(shí),體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示:已知:氣體分壓(p分)=氣體總壓(p總)體積分?jǐn)?shù)。下列說法正確的是( )A550時(shí),若充入惰性氣體,v正、v逆均減小,平衡不移動(dòng)B650時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0%CT時(shí),若充入等體積的CO2和CO,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)D925時(shí),用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=24.0p總【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)圖象為在不同溫度下的平衡狀態(tài)時(shí)氣體的百分含量;(2)Kp的計(jì)算方法和Kw的計(jì)算方法類似。【解析】選B。A項(xiàng),因容器的體積可變,故充入惰性氣體后容器體積變大,混合氣體整體被稀釋,反應(yīng)應(yīng)正向移動(dòng),故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),在此條件下,若設(shè)二氧化碳的初始濃度為1,轉(zhuǎn)化濃度為x則:C(s)CO2(g)2CO(g)初始: 1 0轉(zhuǎn)化: x 2x達(dá)到平衡時(shí)一氧化碳的百分含量為40.0%,則2x/(1x2x)=40.0%,得x=0.25,CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0%;C項(xiàng),由圖象可知T時(shí),平衡體系中CO2和CO的體積分?jǐn)?shù)相等,則在恒壓密閉容器中同時(shí)充入等體積的CO2和CO,平衡不移動(dòng),故C錯(cuò)誤;D中,925時(shí),Kp=,通過計(jì)算Kp應(yīng)等于23.04p總,故D錯(cuò)誤。(xx天津高考3)下列說法不正確的是( )ANa與H2O的反應(yīng)是熵增的放熱反應(yīng),該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行B飽和Na2SO4溶液或濃硝酸均可使蛋白質(zhì)溶液產(chǎn)生沉淀,但原理不同CFeCl3和MnO2均可加快H2O2分解,同等條件下二者對(duì)H2O2分解速率的改變相同DMg(OH)2固體在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq),該固體可溶于NH4Cl溶液【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)G=HTS0,在反應(yīng)中鈉會(huì)熔化成一個(gè)閃亮的小球四處游動(dòng),且發(fā)出嘶嘶的聲音,此反應(yīng)為放熱反應(yīng),則H0,故G=HTS7C鋼鐵水閘可用犧牲陽極或外加電流的陰極保護(hù)法防止其腐蝕D一定條件下反應(yīng)N23H22NH3達(dá)到平衡時(shí),3v正(H2)=2v逆(NH3)【解析】選C。2H2O22H2O O2,生成1 mol O2時(shí)轉(zhuǎn)移2 mol電子,A項(xiàng)錯(cuò)誤;pH=3的CH3COOH中已電離出的H,就可以將pH=11的NaOH電離出的OH完全中和,但是CH3COOH是弱酸,還會(huì)繼續(xù)電離,即醋酸過量,反應(yīng)后溶液顯酸性,B項(xiàng)錯(cuò)誤;鐵可用作原電池的正極或作為電解池的陰極,此時(shí)鐵均會(huì)受到保護(hù),C項(xiàng)正確;由反應(yīng)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)知,任何時(shí)候均存在2v正(H2)=3v正(NH3),氮?dú)馀c氫氣合成氨氣達(dá)到平衡時(shí),速率關(guān)系為2v正(H2)=3v逆(NH3),D項(xiàng)錯(cuò)誤。(雙選)(xx江蘇高考15)在體積均為1.0 L的兩恒容密閉容器中加入足量的相同的碳粉,再分別加入0.1 mol CO2和0.2 mol CO2,在不同溫度下反應(yīng)CO2(g)C(s)2CO(g)達(dá)到平衡,平衡時(shí)CO2的物質(zhì)的量濃度c(CO2)隨溫度的變化如圖所示(圖中、點(diǎn)均處于曲線上)。下列說法正確的是( )A反應(yīng)CO2(g)C(s)2CO(g)的S0、H2p總(狀態(tài))C體系中c(CO):c(CO,狀態(tài))v逆(狀態(tài))【解析】選B、C。C和CO2反應(yīng)是吸熱反應(yīng),H0,A項(xiàng)錯(cuò)誤;點(diǎn)所在的曲線是通入0.1 mol CO2,點(diǎn)所在的曲線是通入0.2 mol CO2,狀態(tài)可以看作先通0.1 mol CO2,此時(shí)的壓強(qiáng)相等,再通入0.1 mol CO2,假如平衡不移動(dòng),此時(shí)的壓強(qiáng)等于2倍p總(狀態(tài)),但要求CO2的濃度相等,應(yīng)對(duì)其加熱使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),氣體物質(zhì)的量增加,因此p總(狀態(tài))2p總(狀態(tài)),B項(xiàng)正確;狀態(tài)可以看作先通0.1 mol CO2,此時(shí)兩者CO的濃度相等,再通入0.1 mol CO2,假如平衡不移動(dòng),c(CO,狀態(tài))=2c(CO,狀態(tài)),但再充入CO2,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡左移,消耗CO,因此c(CO,狀態(tài))2c(CO,狀態(tài)),C項(xiàng)正確;溫度越高,反應(yīng)速率越快,v逆(狀態(tài))L1。答案:(1)SO22H2OI2H2SO42HI(2)a、c觀察顏色,顏色深的是HI層,顏色淺的是H2SO4層H2SO4層含少量HI(3)壓強(qiáng)L2L1;SO3(g)分解的熱化學(xué)方程式為2SO3(g)2SO2(g)O2(g)H=196 kJmol1,當(dāng)壓強(qiáng)一定時(shí),溫度升高,平衡轉(zhuǎn)化率增大(xx北京高考28)為探討化學(xué)平衡移動(dòng)原理與氧化還原反應(yīng)規(guī)律的聯(lián)系,某同學(xué)通過改變濃度研究“2Fe32I2Fe2I2”反應(yīng)中Fe3和Fe2的相互轉(zhuǎn)化。實(shí)驗(yàn)如下:(1)待實(shí)驗(yàn)溶液顏色不再改變時(shí),再進(jìn)行實(shí)驗(yàn),目的是使實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)達(dá)到 。(2)是的對(duì)比實(shí)驗(yàn),目的是排除中造成的影響。(3)和的顏色變化表明平衡逆向移動(dòng),Fe2向Fe3轉(zhuǎn)化。用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋原因: 。(4)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律,該同學(xué)推測中Fe2向Fe3轉(zhuǎn)化的原因:外加Ag使c(I)降低,導(dǎo)致I的還原性弱于Fe2,用如圖裝置(a、b均為石墨電極)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。K閉合時(shí),指針向右偏轉(zhuǎn),b作極。當(dāng)指針歸零(反應(yīng)達(dá)到平衡)后,向U型管左管中滴加0.01 molL1AgNO3溶液,產(chǎn)生的現(xiàn)象證實(shí)了其推測,該現(xiàn)象是 。(5)按照(4)的原理,該同學(xué)用上圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證實(shí)了中Fe2向Fe3轉(zhuǎn)化的原因。轉(zhuǎn)化原因是 。與(4)實(shí)驗(yàn)對(duì)比,不同的操作是 。(6)實(shí)驗(yàn)中,還原性:IFe2;而實(shí)驗(yàn)中,還原性:Fe2I,將(3)和(4)、(5)作對(duì)比,得出的結(jié)論是 ?!窘忸}指南】解答本題時(shí)應(yīng)按照以下流程:【解析】(1)待實(shí)驗(yàn)溶液顏色不再改變時(shí),再進(jìn)行實(shí)驗(yàn),目的是使實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。(2)實(shí)驗(yàn)加入了水,是實(shí)驗(yàn)的對(duì)比實(shí)驗(yàn),因此目的是排除因加入FeSO4溶液而將溶液稀釋引起溶液顏色的變化。(3)中加入AgNO3,Ag與I生成AgI黃色沉淀,I濃度降低,2Fe32I2Fe2I2平衡逆向移動(dòng),溶液褪色;中加入FeSO4,Fe2濃度增大,平衡逆向移動(dòng),溶液顏色變淺。(4)K閉合時(shí),指針向右偏轉(zhuǎn),表明b極為正極,Fe3得電子;當(dāng)指針歸零(反應(yīng)達(dá)到平衡)后,向U型管左管滴加0.01 molL1AgNO3溶液,產(chǎn)生黃色沉淀,I濃度減小,2Fe32I2Fe2I2平衡左移,指針向左偏轉(zhuǎn)。(5)Fe2向Fe3轉(zhuǎn)化的原因是Fe2濃度增大,還原性增強(qiáng)。與(4)實(shí)驗(yàn)對(duì)比,不同的操作是當(dāng)指針歸零后,向U型管右管中滴加1 molL1FeSO4溶液。(6)將(3)和(4)、(5)作對(duì)比,得出的結(jié)論是在其他條件不變時(shí),物質(zhì)的氧化性和還原性與濃度有關(guān),濃度的改變可影響物質(zhì)的氧化性和還原性,導(dǎo)致平衡移動(dòng)。答案:(1)化學(xué)平衡狀態(tài)(2)溶液稀釋對(duì)顏色變化(3)中加入Ag發(fā)生反應(yīng):AgIAgI,c(I)降低;中加入FeSO4,c(Fe2)增大,平衡均逆向移動(dòng)(4)正 左管產(chǎn)生黃色沉淀,指針向左偏轉(zhuǎn)(5)Fe2濃度增大,還原性增強(qiáng),使Fe2還原性強(qiáng)于I向U型管右管中滴加1 molL1FeSO4溶液(6)該反應(yīng)為可逆氧化還原反應(yīng),在平衡時(shí),通過改變物質(zhì)的濃度,可以改變物質(zhì)的氧化性和還原性,并影響平衡移動(dòng)方向(xx全國卷28)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(yīng)的還原產(chǎn)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(dāng)AgCl開始沉淀時(shí),溶液中為。已知Ksp(AgCl)=1.81010,Ksp(AgI)=8.51017。(3)已知反應(yīng)2HI(g)H2(g)I2(g)的H=11 kJmol1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收436 kJ、151 kJ的能量,則1 mol HI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為kJ。(4)Bodensteins研究了下列反應(yīng):2HI(g)H2(g)I2(g),在716 K時(shí),氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如下表:t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為 。上述反應(yīng)中,正反應(yīng)速率為v正=k正x2(HI),逆反應(yīng)速率為v逆=k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆為速率常數(shù),則k逆為 (以K和k正表示)。若k正=0.002 7 min1,在t=40 min時(shí),v正=min1。由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的關(guān)系可用下圖表示。當(dāng)升高到某一溫度時(shí),反應(yīng)重新達(dá)到平衡,相應(yīng)的點(diǎn)分別為(填字母)?!窘馕觥?1)根據(jù)化合價(jià)升降規(guī)律,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的反應(yīng),碘元素的化合價(jià)升高,錳元素的化合價(jià)降低,所以還原產(chǎn)物為硫酸錳。(2)=,代入數(shù)據(jù)可得=4.7107。(3)根據(jù)焓變等于反應(yīng)物鍵能減去生成物鍵能可知:2EHIEHHEII=11 kJmol1,得EHI=299 kJmol1。(4)K=,x(HI)=0.784,x(H2)=x(I2)=(10.784)2=0.108。平衡時(shí),v正=v逆,k正x2(HI)=k逆x(H2)x(I2),k逆=;v正=k正x2(HI),k正=0.002 7 min1,在t=40 min時(shí),x(HI)=0.85,代入數(shù)據(jù)得v正1.95103min1。升高溫度,正逆反應(yīng)速率均增大,在圖象上v正、v逆均上移;但平衡右移,x(HI)減少,在圖象上數(shù)值減小,即A點(diǎn),平衡右移,x(H2)、x(I2)增大,在圖象上數(shù)值增大,即E點(diǎn)。答案:(1)MnSO4(或Mn2)(2)4.7107(3)299(4)K=1.95103A、E(xx全國卷27)甲醇是重要的化工原料,又可作為燃料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇,發(fā)生的主要反應(yīng)如下:.CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H1.CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H2.CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H3回答下列問題:(1)已知反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:化學(xué)鍵HHCOCOHOCHE/(kJmol1)4363431 076465413由此計(jì)算H1=kJmol1;已知H2=58 kJmol1,則H3=kJmol1。(2)反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K表達(dá)式為;圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為 (填曲線標(biāo)記字母),其判斷理由是 。(3)合成氣組成n(H2)/n(COCO2)=2.60時(shí),體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率()與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示。(CO)值隨溫度升高而(填“增大”或“減小”),其原因是 ;圖2中的壓強(qiáng)由大到小為,其判斷理由是 ?!窘忸}指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)焓變等于反應(yīng)物的鍵能減去生成物的鍵能;(2)溫度升高,平衡向吸熱的方向進(jìn)行?!窘馕觥?1)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物鍵能減去生成物鍵能,根據(jù)反應(yīng):CO(g)2H2(g)CH3OH(g)可知H1=1 076 kJmol12436 kJmol13413 kJmol1343 kJmol1465 kJmol1=99 kJmol1,再根據(jù)蓋斯定律:=,則H3=58 kJmol199 kJmol1=41 kJmol1。(2)根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式可知反應(yīng)的K=;正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以平衡常數(shù)減小,a正確。(3)升高溫度時(shí),反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡向左移動(dòng),使得體系中CO的量增大;反應(yīng)為吸熱反應(yīng),平衡向右移動(dòng),產(chǎn)生CO的量增大;總結(jié)果,隨溫度升高,使CO的轉(zhuǎn)化率減小;由于同溫時(shí)反應(yīng)加壓右移,有利于CO的轉(zhuǎn)化,反應(yīng)平衡不移動(dòng),CO的量不受壓強(qiáng)影響,故增大壓強(qiáng)時(shí),有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高,所以圖2中的壓強(qiáng)由大到小為p3p2p1。答案:(1)9941(2)K=或Kp=a反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡常數(shù)數(shù)值應(yīng)隨溫度升高而變小(3)減小升高溫度時(shí),反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡向左移動(dòng),使得體系中CO的量增大;反應(yīng)為吸熱反應(yīng),平衡向右移動(dòng),又使產(chǎn)生CO的量增大;總結(jié)果,隨溫度升高,使CO的轉(zhuǎn)化率降低p3p2p1相同溫度下,由于反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),加壓有利于提高CO的轉(zhuǎn)化率;而反應(yīng)為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)影響,故增大壓強(qiáng)時(shí),有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高(xx山東高考30)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(shí)氫氣的壓強(qiáng)(p),橫軸表示固相中氫原子與金屬原子的個(gè)數(shù)比(H/M)。在OA段,氫溶解于M中形成固溶體MHx,隨著氫氣壓強(qiáng)的增大,H/M逐漸增大;在AB段,MHx與氫氣發(fā)生氫化反應(yīng)生成氫化物MHy,氫化反應(yīng)方程式為:zMHx(s)H2(g)zMHy(s)H();在B點(diǎn),氫化反應(yīng)結(jié)束,進(jìn)一步增大氫氣壓強(qiáng),H/M幾乎不變。反應(yīng)()中z=(用含x和y的代數(shù)式表示)。溫度為T1時(shí),2 g某合金4 min內(nèi)吸收氫氣240 mL,吸氫速率v= mLg1min1。反應(yīng)()的焓變H0(填“”“”“”或“=”)。當(dāng)反應(yīng)()處于圖中a點(diǎn)時(shí),保持溫度不變,向恒容體系中通入少量氫氣,達(dá)到平衡后反應(yīng)()可能處于圖中的點(diǎn)(填“b”“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(yīng),溫度為T時(shí),該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。已知溫度為T時(shí):CH4(g)2H2O(g)CO2(g)4H2(g) H=165 kJmol1CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H=41 kJmol1【解題指南】解答本題注意以下兩點(diǎn):(1)注意圖象的縱、橫坐標(biāo)所代表的含義;(2)熱化學(xué)方程式書寫的注意事項(xiàng)?!窘馕觥?1)根據(jù)元素守恒可得zx2=zy,解得z=2/(yx);吸氫速率v=240 mL2 g4 min=30 mLg1min1;根據(jù)圖象可知,T1T2,T2時(shí)氫氣的壓強(qiáng)大,說明升高溫度反應(yīng)()向生成氫氣的方向移動(dòng),即逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng),則H(T2);處于圖中的a點(diǎn)時(shí),保持溫度不變,向恒容體系中通入少量的氫氣,氫氣的壓強(qiáng)增大,H/M逐漸增大,根據(jù)圖象可能處于c點(diǎn);根據(jù)平衡移動(dòng)原理,可以通過加熱或減小壓強(qiáng)的方式使平衡逆向移動(dòng),釋放氫氣。(3)設(shè)題給熱化學(xué)方程式的反應(yīng)熱分別為H1、H2,寫出由CO、H2合成CH4的化學(xué)方程式并注明狀態(tài):CO(g)3H2(g)CH4(g)H2O(g),然后根據(jù)蓋斯定律可得該反應(yīng)的H=H2H1=206 kJmol1。答案:(1)2/(yx)30c加熱減壓(3)CO(g)3H2(g)CH4(g)H2O(g)H=206 kJmol1【誤區(qū)提醒】本題熱化學(xué)方程式的書寫易出現(xiàn)錯(cuò)誤,主要有以下幾點(diǎn):(1)方程式中的狀態(tài)未標(biāo);(2)熱量計(jì)算出現(xiàn)錯(cuò)誤; (3)H的單位書寫出現(xiàn)錯(cuò)誤。(xx浙江高考28)乙苯催化脫氫制苯乙烯反應(yīng):(g)(g)H2(g)(1)已知:化學(xué)鍵CHCCCCHH鍵能/kJmol1412348612436計(jì)算上述反應(yīng)的H=kJmol1。(2)維持體系總壓p恒定,在溫度T時(shí),物質(zhì)的量為n、體積為V的乙苯蒸氣發(fā)生催化脫氫反應(yīng)。已知乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率為,則在該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=(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19),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H2以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))示意圖如下: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) ??刂品磻?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):CO2H2COH2O,CO2C2CO。新工藝的特點(diǎn)有(填編號(hào))。CO2與H2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【解析】(1)H=反應(yīng)物的總鍵能生成物的總鍵能=412 kJmol12348 kJmol1612 kJmol1436 kJmol1=124 kJmol1。(2)恒壓條件下,反應(yīng)是體積增大的反應(yīng),反應(yīng)前后體積會(huì)發(fā)生變化,=,反應(yīng)后的體積V2=(1)V,代入平衡常數(shù)的計(jì)算公式可求出:K=2n/(12)V。(3)水不參加反應(yīng),相當(dāng)于通入惰性氣體,保持壓強(qiáng)不變,對(duì)于反應(yīng)來說相當(dāng)于減小壓強(qiáng),平衡向氣體體積增大的方向進(jìn)行,即向正反應(yīng)方向進(jìn)行,因此能提高乙苯的轉(zhuǎn)化率。溫度控制在600,能保持較快的反應(yīng)速率,乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性都較高。溫度過低,反應(yīng)速率慢,轉(zhuǎn)化率低;溫度過高,可能使催化劑失活,且能耗大。雖然乙苯的轉(zhuǎn)化率提高,但苯乙烯的選擇性大幅下降。(4)與摻水蒸氣工藝相比,不用高溫水蒸氣,可降低能量消耗;CO2與H2反應(yīng),使乙苯脫氫反應(yīng)的化學(xué)平衡右移;CO2C2CO,有利于減少積炭,且充分利用了CO2資源。答案:(1)124(2)Kc=2n/(12)V或Kp=p(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)于起減壓的效果溫度控制在600,能保持較快的反應(yīng)速率,乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性都較高。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)(xx重慶高考30)我國古代青銅器工藝精湛,有很高的藝術(shù)價(jià)值和歷史價(jià)值,但出土的青銅器大多受到環(huán)境腐蝕,故對(duì)其進(jìn)行修復(fù)和防護(hù)具有重要意義。(1)原子序數(shù)為29的銅元素位于元素周期表中第周期。(2)某青銅器中Sn、Pb的質(zhì)量分別為119 g、20.7 g,則該青銅器中Sn和Pb原子的數(shù)目之比為。(3)研究發(fā)現(xiàn),腐蝕嚴(yán)重的青銅器表面大都存在CuCl。關(guān)于CuCl在青銅器腐蝕過程中的催化作用,下列敘述正確的是。( )A降低了反應(yīng)的活化能B增大了反應(yīng)的速率C降低了反應(yīng)的焓變D增大了反應(yīng)的平衡常數(shù)(4)采用“局部封閉法”可以防止青銅器進(jìn)一步被腐蝕。如將糊狀A(yù)g2O涂在被腐蝕部位,Ag2O與有害組分CuCl發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),該化學(xué)方程式為。(5)下圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生的電化學(xué)腐蝕的原理示意圖。腐蝕過程中,負(fù)極是(填圖中字母“a”或“b”或“c”);環(huán)境中的Cl擴(kuò)散到孔口,并與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl,其離子方程式為 ;若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl,則理論上耗氧體積為L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)?!窘忸}指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)根據(jù)元素的核外電子排布可以推測元素在周期表中的位置;(2)復(fù)分解反應(yīng)是兩者相互交換離子?!窘馕觥?1)銅為29號(hào)元素,根據(jù)核外電子排布規(guī)則可知,銅元素位于元素周期表中第4周期。(2)根據(jù)N=NA,青銅器中Sn、Pb的質(zhì)量分別為119 g、20.7 g,則該青銅器中Sn和Pb原子數(shù)目之比為(119 g119 gmol1)(20.7 g207 gmol1)=101。(3)催化劑能降低反應(yīng)的活化能,從而加快化學(xué)反應(yīng)速率,但是催化劑不能改變反應(yīng)的焓變,也不能改變反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù),選A、B。(4)Ag2O與CuCl發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),沒有化合價(jià)的升降,則化學(xué)方程式為Ag2O2CuCl2AgClCu2O。(5)根據(jù)圖示,腐蝕過程中,銅失電子生成Cu2,則負(fù)極是銅,選c;根據(jù)上述分析,正極產(chǎn)物是OH,負(fù)極產(chǎn)物為Cu2,環(huán)境中的Cl擴(kuò)散到孔口,與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl,則離子方程式為2Cu23OHClCu2(OH)3Cl;4.29 g Cu2(OH)3Cl的物質(zhì)的量為4.29/214.5=0.02(mol),根據(jù)銅原子守恒,Cu2的物質(zhì)的量為0.04 mol,負(fù)極反應(yīng)為2Cu4e2Cu2,正極反應(yīng)為O24e2H2O4OH,根據(jù)正、負(fù)極放電量相等,則理論上耗氧體積為0.02 mol22.4 Lmol1=0.448 L。答案:(1)4(2)101(3)A、B(4)Ag2O 2CuCl2AgClCu2O(5)c2Cu23OHClCu2(OH)3Cl0.448【誤區(qū)提醒】上題中的(3)容易錯(cuò)選C、D,催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率,無法改變化學(xué)平衡狀態(tài),因此是否加入催化劑不會(huì)影響化學(xué)平衡常數(shù)以及反應(yīng)的焓變。(xx海南高考16)氨是合成硝酸、銨鹽和氮肥的基本原料,回答下列問題:(1)氨的水溶液顯弱堿性,其原因?yàn)?(用離子方程式表示),0.1 molL1的氨水中加入少量NH4Cl固體,溶液的pH(填“升高”或“降低”);若加入少量明礬,溶液中N的濃度(填“增大”或“減小”)。(2)硝酸銨加熱分解可得到N2O和H2O,250時(shí),硝酸銨在密閉容器中分解達(dá)到平衡,該分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,平衡常數(shù)表達(dá)式為 ;若有1 mol硝酸銨完全分解,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為mol。(3)由N2O和NO反應(yīng)生成N2和NO2的能量變化如圖所示,若生成1 mol N2,其H=kJmol1?!窘忸}指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)氮及其化合物的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化;(2)電解質(zhì)溶液中電離平衡、水解平衡以及化學(xué)平衡、反應(yīng)中的能量變化等化學(xué)反應(yīng)原理知識(shí)的理解與應(yīng)用?!窘馕觥?1)氨水中一水合氨部分電離生成銨根離子和氫氧根離子,使溶液呈堿性;若加入氯化銨,銨根離子濃度增大,電離平衡逆向移動(dòng),氫氧根離子濃度減小,pH減小;若加入明礬,Al3水解消耗OH,使NH3H2O的電離反應(yīng)正向移動(dòng),c(N)增大。(2)硝酸銨分解生成N2O和H2O為可逆反應(yīng),因此化學(xué)方程式為NH4NO3(s)N2O(g)2H2O(g)(250時(shí),水為氣態(tài)),則K=c(N2O)c2(H2O);硝酸銨中氮元素化合價(jià)分別從3和5價(jià)均變?yōu)?價(jià),因此轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4個(gè),每有1 mol硝酸銨反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4 mol。(3)N2ONON2NO2,根據(jù)圖示每生成1 mol氮?dú)?H=209 kJmol1348 kJmol1=139 kJmol1。答案:(1)NH3H2ONOH降低增大(2)NH4NO3N2O2H2OK=c(N2O)c2(H2O)4 (3)139(xx廣東高考31)用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2,可提高效益,減少污染。(1)傳統(tǒng)上該轉(zhuǎn)化通過如下所示的催化循環(huán)實(shí)現(xiàn)。其中,反應(yīng)為:2HCl(g) CuO(s)H2O(g)CuCl2(s)H1反應(yīng)生成1 mol Cl2(g)的反應(yīng)熱為H2,則總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 (反應(yīng)熱用H1和H2表示)。(2)新型RuO2催化劑對(duì)上述HCl轉(zhuǎn)化為Cl2的總反應(yīng)具有更好的催化活性。實(shí)驗(yàn)測得在一定壓強(qiáng)下,總反應(yīng)的HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的HClT曲線如圖:則總反應(yīng)的H0(填“”“=”或“”);A、B兩點(diǎn)的平衡常數(shù)K(A)與K(B)中較大的是。在上述實(shí)驗(yàn)中若壓縮體積使壓強(qiáng)增大,畫出相應(yīng)HClT曲線的示意圖,并簡要說明理由:。下列措施中,有利于提高HCl的有。( )A增大n(HCl)B增大n(O2)C使用更好的催化劑D移去H2O(3)一定條件下測得反應(yīng)過程中n(Cl2)的數(shù)據(jù)如下:t/min02.04.06.08.0n(Cl2)/103mol01.83.75.47.2計(jì)算2.06.0 min內(nèi)以HCl的物質(zhì)的量變化表示的反應(yīng)速率(以molmin1為單位,寫出計(jì)算過程)。(4)Cl2用途廣泛,寫出用Cl2制備漂白粉的化學(xué)反應(yīng)方程式?!窘忸}指南】解答本題注意以下兩點(diǎn):(1)掌握利用蓋斯定律計(jì)算熱效應(yīng)的方法;(2)掌握外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響。【解析】本題主要考查熱化學(xué)方程式的書寫、蓋斯定律的應(yīng)用、平衡移動(dòng)原理、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、圖象問題的分析和處理能力。(1)注意反應(yīng)熱和化學(xué)計(jì)量數(shù)之間的關(guān)系,反應(yīng)生成1 mol Cl2(g)的反應(yīng)熱為H2,根據(jù)蓋斯定律可求出總反應(yīng)的反應(yīng)熱,2HCl(g) 1/2O2(g)H2O(g)Cl2(g)H=H1H2。(2)根據(jù)溫度升高,氯化氫的轉(zhuǎn)化率降低可知,該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),即HK(B);根據(jù)反應(yīng)特點(diǎn),反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少,增大壓強(qiáng),氯化氫的轉(zhuǎn)化率升高,故此時(shí)的HClT曲線應(yīng)該在題中所給曲線的上方;增大n(HCl),平衡雖然正向移動(dòng)但是氯化氫的轉(zhuǎn)化率下降,A不正確;增大氧氣的濃度,可以提高HCl,B正確;催化劑只能改變反應(yīng)速率不能改變化學(xué)平衡,C不正確;移去H2O,平衡正向移動(dòng),HCl變大,D正確。(3)應(yīng)用題目給出的數(shù)值可以計(jì)算速率為1.8103molmin1。(4)制備漂白粉是用氯氣和石灰乳反應(yīng)制得,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl22Ca(OH)2CaCl2Ca(ClO)22H2O。答案:(1)2HCl(g) 1/2O2(g)H2O(g)Cl2(g) H=H1H2(2)K(A)見下圖增大壓強(qiáng),平衡右移,HCl增大,相同溫度下,HCl的平衡轉(zhuǎn)化率比之前實(shí)驗(yàn)的大B、D(3)解:設(shè)2.06.0 min內(nèi),HCl轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為n2HCl(g)1/2O2(g)H2O(g)Cl2(g)2 1n (5.41.8)103mol解得n=7.2103molv(HCl)=7.2103mol/(6.02.0)min=1.8103molmin1(4)2Cl22Ca(OH)2CaCl2Ca(ClO)22H2O- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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