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1、2017年高考化學(xué) 第26講 化學(xué)反應(yīng)原理【高頻考點聚焦】化學(xué)反應(yīng)原理考查中的熱點內(nèi)容:化學(xué)反應(yīng)與能量:根據(jù)化學(xué)鍵的斷裂與形成計算反應(yīng)熱、蓋斯定律應(yīng)用;化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡:圖像分析;化學(xué)平衡常數(shù);化學(xué)平衡移動影響因素;電解質(zhì)溶液;弱電解質(zhì)電離;鹽類水解應(yīng)用;溶度積常數(shù);難榕電解質(zhì)的榕解平衡;離子濃度大小比較;電化學(xué):新型電源;電解原理應(yīng)用等。一、化學(xué)反應(yīng)與能量1、反應(yīng)熱的有關(guān)計算(1)根據(jù)熱化學(xué)方程式計算:反應(yīng)熱與反應(yīng)物的物質(zhì)的量成正比。(2)根據(jù)蓋斯定律求算(3)根據(jù)物質(zhì)燃燒放熱的數(shù)值計算:q(放)n(可燃物)×|h|(4)根據(jù)鍵能計算:焓變反應(yīng)物鍵能總和與生成物鍵能總和的差值
2、。2、熱化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫(1)注明反應(yīng)條件:反應(yīng)熱與測定條件(溫度、壓強等)有關(guān)。絕大多數(shù)反應(yīng)是在25 、101 kpa下進行的,可不注明。(2)注明物質(zhì)狀態(tài):常用s、l、g、aq分別表示固體、液體、氣體、溶液。(3)注意符號單位:h應(yīng)包括“”或“”、數(shù)字和單位(kj·mol1)。(4)注意守恒關(guān)系:原子守恒和得失電子守恒;能量守恒。(h與化學(xué)計量數(shù)相對應(yīng))(5)區(qū)別于普通方程式:一般不注“”、“”以及“點燃”、“加熱”等。(6)注意熱化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量,可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù)。且化學(xué)計量數(shù)必須與h相對應(yīng),如果
3、化學(xué)計量數(shù)加倍,則h也要加倍。二、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡在化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變化必經(jīng)過三態(tài),即起始態(tài)、變化態(tài)和最終態(tài)。對于化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡及其它化學(xué)反應(yīng)方面的計算,如能根據(jù)反應(yīng)方程式,對應(yīng)地列出三態(tài)的變化,哪么便可使分析、解題變得一目了然。此方面的試題的題型及方法與技巧主要有:(1)化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷:化學(xué)反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài),關(guān)鍵是要看正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率是否相等及反應(yīng)混合物中各組分百分含量是否還隨時間發(fā)生變化。(2)化學(xué)反應(yīng)速率的計算與分析:要充分利用速率之比等于化學(xué)方程式中的計量數(shù)之比。 (3)化學(xué)平衡移動的分析:影響因素主要有:濃度、壓強、溫度,其移動可通過勒沙特列原理進行分析。
4、化學(xué)平衡移動的實質(zhì)是濃度、溫度、壓強等客觀因素對正、逆反應(yīng)速率變化產(chǎn)生不同的影響,使v正v逆,原平衡狀態(tài)發(fā)生移動。(4)等效平衡的分析:主要有等溫等容和等溫等壓兩種情況。(5)速率與平衡的圖象分析:主要要抓住三點,即起點、拐點和終點。(6)平衡常數(shù)的計算:對于反應(yīng):na(g)mb(g)pc(g)qd(g),k=c代表的是濃度,如果物質(zhì)的量,均需要除以體積得到濃度;對于固體和純液體而言,濃度均用1來表示; k有單位,但一般不寫單位,其單位與表達式有關(guān);k表示反應(yīng)進行的程度,k越大,進行的程度越大;其值只與溫度有關(guān),如正反應(yīng)放熱,溫度升高,平衡逆向移動,k值減小。三、電解質(zhì)溶液的??伎键c:1電離平
5、衡常數(shù)的理解及應(yīng)用;2有關(guān)電離平衡常數(shù)的計算;3水的電離平衡及其影響因素;4水的離子積常數(shù)的判斷及其影響因素;5水的離子積常數(shù)的應(yīng)用;6電離平衡常數(shù)的理解及應(yīng)用;7有關(guān)電離平衡常數(shù)的計算;8酸堿中和滴定實驗中儀器的使用方法及指示劑的選擇;9酸堿中和滴定實驗誤差分析;10酸堿中和滴定實驗的拓展及應(yīng)用;11酸堿中和滴定的曲線分析;判斷滴定終點的答題模板:當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?#215;×××××標(biāo)準(zhǔn)溶液后,溶液變成××××××色,且半分鐘內(nèi)不再恢復(fù)原來的顏色。說明:解答此類題目時要注意三個關(guān)鍵詞
6、:最后一滴:必須說明是滴入“最后一滴”溶液。顏色變化:必須說明滴入“最后一滴”溶液后溶液“顏色的變化”。半分鐘:必須說明溶液顏色變化后“半分鐘內(nèi)不再恢復(fù)原來的顏色”。12鹽類水解概念的理解;13鹽類水解(離子)方程式的書寫14鹽類水解的規(guī)律及應(yīng)用;15條件改變對鹽類水解平衡的影響;16水解平衡移動過程中離子濃度的變化;17鹽類水解在溶液配制、物質(zhì)制備、物質(zhì)分離提純中的應(yīng)用;18利用水解平衡原理解釋生產(chǎn)、生活中的實際問題;19沉淀溶解平衡概念的理解;20沉淀溶解平衡的影響因素:沉淀溶解平衡是化學(xué)平衡的一種,沉淀溶解平衡的移動也同樣遵循勒夏特列原理;溶度積大的難溶電解質(zhì)的溶解度不一定大,只有組成相
7、似的難溶電解質(zhì)才有可比性;復(fù)分解反應(yīng)總是向著某些離子濃度減小的方向進行,若生成難溶電解質(zhì),則向著生成溶度積較小的難溶電解質(zhì)的方向進行;一定溫度下沉淀溶解平衡,曲線上的任意一點,都代表指定溫度下的飽和溶液,由對應(yīng)的離子濃度可求ksp。21溶度積的意義、影響因素及其有關(guān)計算;22沉淀溶解與轉(zhuǎn)化的條件;23沉淀的溶解平衡在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用;沉淀生成的兩大應(yīng)用:分離離子:同一類型的難溶電解質(zhì),如agcl、agbr、agi,溶度積小的物質(zhì)先析出,溶度積大的物質(zhì)后析出??刂迫芤旱膒h來分離物質(zhì),如除去cucl2中的fecl3就可向溶液中加入cuo或cu(oh)2等物質(zhì),將fe3轉(zhuǎn)化為fe(oh)而除去。
8、沉淀溶解的三種常用方法:鹽溶解法:加入鹽溶液,與沉淀溶解平衡體系中某種離子反應(yīng)生成弱電解質(zhì),從而減小離子濃度使沉淀溶解,如mg(oh)2溶于nh4cl溶液。配位溶解法:加入適當(dāng)?shù)呐浜蟿c沉淀溶解平衡體系中的某種離子生成穩(wěn)定的配合物,從而減小離子濃度使沉淀溶解,如agcl溶于氨水。氧化還原法:通過發(fā)生氧化還原反應(yīng)使平衡體系中的離子濃度降低,從而使沉淀溶解,如ag2s溶于硝酸。四、離子濃度大小比較:判斷電解質(zhì)溶液中離子濃度的關(guān)系,是高考??碱}型,一般從單一溶液、混合溶液和不同溶液三個角度進行考查。五、電化學(xué)類試題具有很強的規(guī)律性和策略性,在解題過程中需要不斷總結(jié),歸納。1、池型判斷(1)根據(jù)概念
9、:原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,電解池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。(2)根據(jù)是否有外接電源判斷:有的為電解池。(3)根據(jù)可充電電池判斷:放電為原電池,充電為電解池。2、原電池反應(yīng)式的書寫一般電極反應(yīng)式的書寫列物質(zhì)標(biāo)得失看環(huán)境配守恒兩式加驗總式按照負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),判斷出電解反應(yīng)產(chǎn)物,找出得失電子的數(shù)量電極產(chǎn)物在電解質(zhì)溶液的環(huán)境中,應(yīng)能穩(wěn)定存在,如堿性介質(zhì)中生成的h+應(yīng)讓其結(jié)合oh-生成水。電極反應(yīng)式要遵守電荷守恒和質(zhì)量守恒、電子得失守恒等加以配平。兩電極反應(yīng)式相加,與總反應(yīng)離子方程式對照驗證。3、電解池電極反應(yīng)式的書寫書寫電解反應(yīng)方程式的一般步驟:以寫出用石墨作電極電解cuso4溶液
10、的電極反應(yīng)式及總的電解方程式為例。第一步:明確溶液中存在哪些離子。陽離子:cu2、h;陰離子:oh、so42。第二步:判斷陰陽兩極附近離子種類及離子放電順序。陰極:cu2h,陽極:ohso42。第三步:寫電極反應(yīng)式和總的電解方程式。陰極:2cu24e=2cu;陽極:2h2o4e=o24h。根據(jù)得失電子數(shù)相等,兩極反應(yīng)式相加得總的電解方程式:2cuso42h2o2cuo22h2so4?!镜淅骄俊俊纠?】氨是生產(chǎn)硝酸、尿素等物質(zhì)的重要原料,工業(yè)合成氨是最重要的化工生產(chǎn)之一。(1)氨催化氧化法是工業(yè)制硝酸的主要方法。已知:2no(g)+3h2(g)2nh3(g)+o2(g) h1=-272.9 k
11、j·mol-1,2h2(g)+o2(g)2h2o(g) h2= -483.6kj·mol-1,則4nh3(g)+5o2(g)=4no(g)+ 6h2o(g)h3=_ 。(2)恒容密閉容器中進行合成氨反應(yīng)n2(g)+3h2(g)2nh3(g)h4=-924kj·mol-1,其化學(xué)平衡常數(shù)(k)與溫度的關(guān)系如下表:溫度/k298398498平衡常數(shù)(k)4.1×105k1k2k1 k2(填“”或“”),其判斷理由是 。(3)向氨合成塔中充入10moln2和40mol h2進行氨的合成,一定溫度(t)下平衡混合物中氨氣的體積分?jǐn)?shù)與壓強(p)的關(guān)系如圖1所示。下
12、列說法正確的是 (填字母)。 a由圖可知增大體系壓強(p),有利于增大氨氣在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)b若圖中t=500,則溫度為450時對應(yīng)的曲線是bc工業(yè)上采用500溫度可有效提高氮氣的轉(zhuǎn)化率d當(dāng)3v正(h2)=2v逆(nh3)時,反應(yīng)達到平衡狀態(tài)當(dāng)溫度為t、氨氣的體積分?jǐn)?shù)為25%時,n2的轉(zhuǎn)化率為 。(4)工業(yè)上用nh3生產(chǎn)硝酸時,將nh3和o2按體積比1:2混合通入某特定條件的密閉容器中進行反應(yīng),所有物質(zhì)不與外界交換,最后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。(5)氨碳比n(nh3)/n(cao2)對合成尿素的反應(yīng):2nh3(g)+co2(g)co(nh2)2(g)+h2o(g)有影響。t時,在一定
13、體積為2l的恒容密閉容器中,將物質(zhì)的量之和為3 mol的nh3和co2以不同的氨碳比進行反應(yīng),結(jié)果如圖所示,a、b分別表示co2或nh3的轉(zhuǎn)化率,c表示平衡體系中尿素的體積分?jǐn)?shù)。n(nh3)/n(co2) _ 時,尿素產(chǎn)量最大;該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)k= _ ?!纠?】目前人們對環(huán)境保護、新能源開發(fā)很重視。(1)汽車尾氣中含有co、no2等有毒氣體,對汽車加裝尾氣凈化裝置,可使有毒氣體轉(zhuǎn)化為無毒氣體。4co(g)2no2(g)4co2(g)n2(g) h-1200 kj·mol-1對于該反應(yīng),溫度不同(t2t1)、其他條件相同時,下列圖像正確的是 (填代號)。(2)用活性炭還原法也可
14、以處理氮氧化物,某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和no,發(fā)生反應(yīng)c(s) + 2no(g) n2(g) + co2(g) h在t1時,反應(yīng)進行到不同時間測得各物質(zhì)的量濃度如下:時間/min濃度/(mol/l)01020304050no1.00.580.400.400.480.48n200.210.300.300.360.36co200.210.300.300.360.36根據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析t1時,該反應(yīng)在0-20min的平均反應(yīng)速率v(co2)= ;計算該反應(yīng)的平衡常數(shù)k= 。30min后,只改變某一條件,根據(jù)上表的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是 (填字母代號)。a加入一定量的活性炭 b通入一
15、定量的noc適當(dāng)縮小容器的體積 d加入合適的催化劑若30min后升高溫度至t2,達到平衡時,容器中no、n2、co2的濃度之比為5:3:3,則達到新平衡時no的轉(zhuǎn)化率 (填“升高”或“降低”),h 0(填“>”或“<”).(3)以co2與nh3為原料可合成化肥尿素化學(xué)式為co(nh2)2。已知:2nh3(g)+co2(g)=nh2co2nh4(s) h= -l59.5kj/molnh2co2nh4(s)=co(nh2)2(s)+h2o(g) h= +116.5kj/molh2o(l)=h2o(g) h=+44.0kj/mol寫出co2與nh3合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式 。(
16、4)一種氨燃料電池,使用的電解質(zhì)溶液是2mol/l的koh溶液。電池反應(yīng)為:4nh3+3o2=2n2+6h2o;請寫出通入a氣體一極的電極反應(yīng)式為 ;每消耗3.4g nh3轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 ?!靖呖寄M題】1【2016屆韶關(guān)市一?!慷趸嫉牟蹲胶屠檬俏覈茉搭I(lǐng)域的一個重要戰(zhàn)略方向。(1)co2的電子式是 ,所含化學(xué)鍵的類型是 。(2)工業(yè)上用co2和h2反應(yīng)合成二甲醚。已知:co2(g)3h2(g)ch3oh(g)h2o(g) h149.1 kj·mol12ch3oh(g)ch3och3(g)h2o(g) h224.5 kj·mol1寫出co2(g)和h2(g)轉(zhuǎn)化
17、為ch3och3(g)和h2o(g)的熱化學(xué)方程式 。一定條件下,上述合成二甲醚的的反應(yīng)達到平衡狀態(tài)后,若改變反應(yīng)的某個條件,下列變化能說明平衡一定向正反應(yīng)方向移動的是(只有一個選項符合題意) (填字母代號)。a逆反應(yīng)速率先增大后減小 bh2的轉(zhuǎn)化率增大cco2的體積百分含量減小 d容器中c(h2)/c(co2)的值減小在某壓強下,合成二甲醚的反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時,co2的平衡轉(zhuǎn)化率如右圖所示。t1溫度下,將6 molco2和12 molh2充入2 l的密閉容器中,5 min后反應(yīng)達到平衡狀態(tài),則05 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(ch3och3)= ;ka、kb 、kc三者之間的大小關(guān)系
18、為 。(3)co2溶于水形成h2co3。已知常溫下h2co3的電離平衡常數(shù)k1=4.4×10-7,k2=4.7×10-11,nh3·h2o的電離平衡常數(shù)k=1.75×10-5。常溫下,用氨水吸收co2可得到nh4hco3溶液,nh4hco3溶液顯 ;(填“酸性”、“中性”或“堿性”);請計算反應(yīng)nh4+hco3-+h2onh3·h2o+h2co3的平衡常數(shù)k= 。 2【2016屆吉林市二?!磕硨嶒灲M為研究“不同條件”對化學(xué)平衡的影響情況,進行了如下實驗:一定條件下,向一個密閉容器中加入0.30molx、0.10moly和一定量的z三種氣體,甲圖
19、表示發(fā)生反應(yīng)后各物質(zhì)濃度(c)隨時間(t)的變化其中t0t1階段c(z)未畫出。乙圖表示化學(xué)反應(yīng)速率(v)隨時間(t)的變化,四個階段都只改變一種條件(催化劑、溫度、濃度、壓強,每次改變條件均不同),已知t3t4階段為使用催化劑。回答下列問題:(1)若t1=5 min,則t0t1階段以x濃度變化表示的反應(yīng)速率為v(x)= 。(2)在t2t3階段y的物質(zhì)的量減小,則此階段開始時v正 v逆(填“>”、“=”或“<”)。(3)t4t5階段改變的條件為 ,此階段的平衡常數(shù)k = 。(4)t5t6階段容器內(nèi)z的物質(zhì)的量共增加0.10 mol,在反應(yīng)中熱量變化總量為a kj,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)
20、方程式 。在乙圖處平衡中,平衡常數(shù)最大的是 。(5)若起始實驗條件不變,重新向該容器中加入0.60 mol x、0.20 mol y和0.080 mol z,反應(yīng)至平衡狀態(tài)后x的轉(zhuǎn)化率= 。3【2016屆嘉峪關(guān)市二?!科囄矚馐窃斐伸F霾天氣的重要原因之一,尾氣中的主要污染物為cxhy、no、co、so2及固體顆粒物等。研究汽車尾氣的成分及其發(fā)生的反應(yīng),可以為更好的治理汽車尾氣提供技術(shù)支持。請回答下列問題:(1)治理尾氣中no和co的一種方法是:在汽車排氣管上裝一個催化轉(zhuǎn)化裝置,使二者發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化成無毒無污染氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。(2)活性炭也可用于處理汽車尾氣中的no。在1l恒容密閉容
21、器中加入0.1000 molno和2.030 mol固體活性炭,生成a、b兩種氣體,在不同溫度下測得平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量以及容器內(nèi)壓強如下表:根據(jù)上表數(shù)據(jù),寫出容器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 并判斷p 3.93mpa(用“>”、“<"或“=”填空)。計算反應(yīng)體系在200時的平衡常數(shù)kp (用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×體積分?jǐn)?shù))。(3)汽車尾氣中的s02可用石灰水來吸收,生成亞硫酸鈣濁液。常溫下,測得某純cas03與水形成的濁液ph為9,已知kal(h2s03)=1.8×10-2 ,ka2(h2s03)=60 ×10-9,忽略so
22、32-的第二步水解,則ksp(cas03)= 。(4)尾氣中的碳氫化合物含有甲烷,其在排氣管的催化轉(zhuǎn)化器中可發(fā)生如下反應(yīng)ch4(g)+h20(1)=co(g)+3h2 (g) h=+250.1 kj/mol。已知co(g)、h2 (g)的燃燒熱依次為283.0kj/mol、285.8 kj/mol,請寫出表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式 。以ch4 (g)為燃料可以設(shè)計甲烷燃料電池,該電池以稀h2 s04作電解質(zhì)溶液,其負(fù)極電極反應(yīng)式為 ,已知該電池的能量轉(zhuǎn)換效率為86. 4%,則該電池的比能量為 kwhkg-1(結(jié)果保留1位小數(shù),比能量=,lkw·h= 3. 6×1 06j)
23、 。4 【2016屆青海省平安高級中學(xué)4月模擬】1992年德國化學(xué)家哈伯研究出合成氨的方法,基反應(yīng)原理為: n2(g)+3h2(g)2nh3(g);h(h0)(1)在一容積為4l的密閉容器中,加入0.4mol的n2和1.2mol的h2,在一定條件下發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)中nh3的物質(zhì)的量濃度變化情況如圖1:根據(jù)圖1,計算從反應(yīng)開始到平衡時,平均反應(yīng)速率v(h2)為_mol/(lmin);反應(yīng)達到平衡后,第5分鐘末,保持其它條件不變,若改變反應(yīng)溫度,則nh3的物質(zhì)的量濃度不可能為_;a 0.20mol/l b 0.12mol/l c 0.10mol/l d 0.08mol/l(2)某溫度時,n2與h2反
24、應(yīng)過程中的能量變化如圖2所示下列敘述正確的是_ab曲線是加入催化劑時的能量變化曲線b在密閉容器中加入1mol n2、3mol h2,充分反應(yīng)放出的熱量小于92kjc由圖可知,斷開1mol 氮氮三鍵與1mol 氫氫鍵吸收的能量和小于形成1mol 氮氫鍵所放出的能量d反應(yīng)物的總能量低于生成物的能量(3)哈伯因證實n2、h2在固體催化劑(fe)表面吸附和解吸以合成氨的過程而獲諾貝爾獎若用分別表示n2、h2、nh3和固體催化劑,則在固體催化劑表面合成氨的過程可用下圖表示:吸附后,能量狀態(tài)最低的是_(填字母序號)由上述原理,在鐵表面進行nh3的分解實驗,發(fā)現(xiàn)分解速率與濃度關(guān)系如圖3從吸附和解吸過程分析,
25、c0前速率增加的原因可能是_;c0后速率降低的原因可能是_;(4)已知液氨中存在:2nh3(l)nh2-+nh4+用pt電極對液氨進行電解也可產(chǎn)生h2和n2陰極的電極反應(yīng)式是_?!镜?6講 化學(xué)反應(yīng)原理 參考答案】例1:【答案】(1)-905.0kj·mol-1;(2);該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動,平衡常數(shù)減?。唬?)ab;50%;(4)77.8%;(5)2;40?!窘馕觥吭囶}分析:(1) 根據(jù)題意可知2no(g)+3h2(g)2nh3(g)+o2(g) h1=-272.9 kj·mol-1, 2h2(g)+o2(g)2h2o(g) h2= -483.6kj&
26、#183;mol-1,×3-×2,整理可得:4nh3(g)+5o2(g)=4no(g)+ 6h2o(g)h3=-905.0kj·mol-1;(2)在恒容密閉容器中進行合成氨反應(yīng)n2(g) +3h2(g) 2nh3(g) h4 = - 924 kj·mol-1是一個放熱反應(yīng),升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動,化學(xué)平衡常數(shù)減小,所以k1k2;(3)a由于合成氨氣的反應(yīng)n2(g) +3h2(g) 2nh3(g)是氣體體積減小的反應(yīng),增大壓強,化學(xué)平衡正向移動,使氨氣的含量增大,正確;b若圖中t=500,由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方
27、向移動,氨氣的平衡含量增大,所以溫度為450時對應(yīng)的曲線是b,正確;c由于合成氨氣的反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以升高溫度,化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動,對于提高氮氣的轉(zhuǎn)化率不利,錯誤;d在任何時刻都存在2v正(h2)=3v逆(nh3),若3v正(h2)=2v逆(nh3),則4 v逆(nh3)=9 v正(nh3),用同一物質(zhì)表示的正反應(yīng)、逆反應(yīng)速率不相等,反應(yīng)未達到平衡狀態(tài),錯誤;當(dāng)溫度為t、氨氣的體積分?jǐn)?shù)為25%時,假設(shè)反應(yīng)的n2的物質(zhì)的量是x,則反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量是3x,反應(yīng)產(chǎn)生的nh3的物質(zhì)的量是2x,平衡時n2的物質(zhì)的量是(10-x)mol;h2的物質(zhì)的量是(40-3x)mol,則2x÷
28、(50-2x)= 25%,解得x=5mol,所以n2的轉(zhuǎn)化率為(5mol÷10mol)×100%=50%;(4)工業(yè)上用nh3生產(chǎn)硝酸時,將nh3和o2按體積比1:2混合通入某特定條件的密閉容器中進行反應(yīng),4nh3+5o2=4no+6h2o,4no+3o2+2h2o=4hno3,將兩個方程式疊加,可得反應(yīng)方程式:nh3+2o2=hno3+h2o,若所有物質(zhì)不與外界交換,最后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63÷(63+18) ×100%=77.8%;(5)根據(jù)圖像可知,當(dāng)n(nh3)/n(co2)=2時,二者的轉(zhuǎn)化率相等;在反應(yīng)開始時c(nh3)=1mol/l
29、,c(co2)=0.5mol/l,由于二者的轉(zhuǎn)化率是0.8,所以二者反應(yīng)產(chǎn)生的co(nh2)2、h2o的物質(zhì)的量濃度是0.4mol/l,此時c(nh3)=0.2mol/l, c(co2)=0.1mol/l,所以化學(xué)平衡常數(shù)k=(0.4×0.4)÷(0.22×0.1)=40??键c:考查熱化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)平衡常數(shù)的計算及比較、物質(zhì)轉(zhuǎn)化率的計算等知識。例2:【答案】(1)乙;(2)0.015mol·l1·min1;056(或9/16)bc;降低;<;(3)2nh3(g)+co2(g)=co(nh2)2(s)+h2o(l)h87.0kj
30、183;mol1(4)2nh3+6oh6e=n2+6h2o 0.6mol【解析】試題分析:(1)甲:升高溫度,化學(xué)平衡逆向移動,化學(xué)反應(yīng)速率會迅速增大,會離開原來的速率點,錯誤;乙:升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率會迅速增大,所以t2 時先達到化學(xué)平衡狀態(tài),并且由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動,使二氧化氮的轉(zhuǎn)化率減小,正確;丙:對于該反應(yīng)來說,正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),在溫度不變時,增大壓強,平衡正向移動,一氧化碳的體積分?jǐn)?shù)會減小,錯誤;(2) 根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知:在20min內(nèi)co2的濃度增大0.30mol/l,則用co2的濃度改變表示反應(yīng)速率是v(co2)=
31、0.30mol/l÷20min=0.015mol/(l·min);反應(yīng)達到平衡時,各種物質(zhì)的濃度分別是:c(no)=0.48mol/l;c(n2)=c(co2)=0.36mol/l,所以在該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)k= c(n2)·c(co2)÷c2(no)= (0.36mol/l ×0.36mol/l )÷(0.48mol/l)2=9/16=0.56;30min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達到平衡,依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析,平衡狀態(tài)各物質(zhì)濃度增大,而平衡常數(shù)只隨溫度變化,平衡常數(shù)不變說明改變的條件一定不是溫度;依據(jù)數(shù)據(jù)分析,氮氣濃度增大,二氧化
32、碳和一氧化氮濃度增大,反應(yīng)前后氣體體積不變,所以可能是減小溶液體積或加入一定量一氧化氮;故答案為bc;在原來平衡時,c(no):c(n2):c(co2)= 0.48:0.36:0.36=4:3:3,若30min后升高溫度至t2,達到平衡時,容器中no、n2、co2的濃度之比為5:3:3,氮氣和二氧化碳濃度之比始終為1:1,所以5:34:3,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動,升高溫度平衡逆向移動,根據(jù)平衡移動原理:升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱的反應(yīng)方向移動,說明逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng),則正反應(yīng)是放熱反應(yīng),故h0;(3)依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算+-得到co2與nh3合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為2nh3
33、(g)+co2(g)=co(nh2)2(s)+h2o(l) h87.0 kj·mol1;(4) 電池反應(yīng)為:4nh3+3o2=2n2+6h2o該電池負(fù)極是氨氣失電子生成氮氣,根據(jù)示意圖可知a電極是負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),發(fā)生的電極反應(yīng)式為2nh3+6oh6e=n2 + 6h2o,反應(yīng)中2mol氨氣反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移6mol電子,每消耗3.4g nh3的物質(zhì)的量=13.4g÷17g/mol=0.2mol,所以轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.36na ??键c:考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的有關(guān)知識、蓋斯定律的應(yīng)用及原電池、電解池的反應(yīng)原理的知識?!灸M題】1.【答案】(1); 共價鍵(或極性鍵); (2
34、)2co2(g)6h2(g)ch3och3(g)3h2o(g) h122.7 kj·mol1;b;0.18 mol·l-1·min-1; ka = kckb;(3)堿性;1.3×10-3;2.【答案】(1)0.018 mol·l1 ·min1;(2);(3)減小壓強,2.8;(4)3x(g) 2y(g)+z(g) h= 10a kj/mol,;(5)60%。3.【答案】(1)2no+2con2+2co2; (2)c+2non2+co2;(3)4.2×10-9;(4)ch4(g)+2o2(g)=co2(g)+2h2o(l)h=-890.3kjmol-1;ch4-8e-+2h2oco2+8h+;13.4。【解析】試題分析:(1)在催化劑條件下no和co反應(yīng),生成co2和n2,反應(yīng)的方程式為2no+2
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