考點化學反應(yīng)速率和化學平衡

1、 本資料來自于資源最齊全的世紀教育網(wǎng)考點7 化學反應(yīng)速率和化學平衡1(2015·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(yīng)的平衡常數(shù)K=4(c0-c1)2c12B溫度T下,隨著反應(yīng)的進行,混合氣體的密度減小C曲線b對應(yīng)的條件改變可能是加入了催化劑D若曲線b對應(yīng)的條件改變是溫度,可判斷該反應(yīng)的H<0【解題指南】解答

2、本題時應(yīng)注意以下3點:(1)曲線b比曲線a到達平衡所需要的時間短,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=c2(NO)c(N2)·c(O2)=4(c0-c1)2c12,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錯誤;催化劑對平衡移動沒有影響,若曲線b對應(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對應(yīng)

3、的氮氣的平衡濃度小些,C錯誤;根據(jù)“先拐先平”知,若曲線b對應(yīng)的條件是溫度的改變,則曲線b對應(yīng)的溫度高,若該反應(yīng)的H<0,則升溫,平衡逆向移動,氮氣的平衡濃度增大,即比曲線a對應(yīng)的氮氣的平衡濃度大些,與圖象不符,D錯誤。www.21-cn-2(2015·福建高考·12)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【來源：21cnj*y.co*m】 c/mol·L1v/mmol·L1·min1T/ K0.6000.5000.4000.300318.23.603.002.401.80328.29.00

4、7.50a4.50b2.161.801.441.08A.a=6.00B同時改變反應(yīng)溫度和蔗糖的濃度,v可能不變Cb<318.2D不同溫度時,蔗糖濃度減少一半所需的時間相同【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點:(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,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,蔗糖的濃度每減小0.100 mol·L1,速率減小1.50 mmol·L1·min1,所以在濃度是0.400 mol·L1時,水解的速率是6.00

5、 mmol·L1·min1,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,若同時改變反應(yīng)物的濃度和反應(yīng)的溫度,則對反應(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,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 mol·L1時,當318.2 K時水解速率是3.60 mmol·L1·min1,現(xiàn)在該反應(yīng)的速率是2.16 mmol·L1·min1<3.60 mmol·L1·min1,所以反應(yīng)溫度低于318.

6、2 K,即b<318.2,正確。D.溫度不同時,在相同的濃度時反應(yīng)速率不相同,濃度減少一半時所需的時間也不同,錯誤?！緛碓矗?1·世紀·教育·網(wǎng)】3(2015·四川高考·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,體系中氣體體積分數(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)×體積分數(shù)。下列說法正確的是( )A550時,若充入惰性氣體,v正、v逆均減小,平衡不移動B650時,反應(yīng)達平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0%CT時,若充入等體積的CO2和CO,平衡

7、向逆反應(yīng)方向移動D925時,用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數(shù)Kp=24.0p總【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點:(1)圖象為在不同溫度下的平衡狀態(tài)時氣體的百分含量;(2)Kp的計算方法和Kw的計算方法類似。【解析】選B。A項,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,故A錯誤;B項,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:21教育名師原創(chuàng)作品C(s)CO2(g)2CO(g)初始: 1 0轉(zhuǎn)化: x 2x達到平衡時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

8、,由圖象可知T時,平衡體系中CO2和CO的體積分數(shù)相等,則在恒壓密閉容器中同時充入等體積的CO2和CO,平衡不移動,故C錯誤;D中,925時,Kp=p2(CO)p(CO2)=p總×w(CO)2p總×w(CO2),通過計算Kp應(yīng)等于23.04p總,故D錯誤。21世紀教育網(wǎng)版權(quán)所有4(2015·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H2O2分解速率的改變相同DMg(OH)2固體在溶

9、液中存在平衡:Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq),該固體可溶于NH4Cl溶液【版權(quán)所有：21教育】【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點:(1)G=HTS<0,該反應(yīng)能自發(fā)進行。(2)催化劑具有高效性、專一性,條件不同作用效果不同?！窘馕觥窟xC。Na與水的反應(yīng)是固體與液體反應(yīng)生成氣體,為熵增的反應(yīng),S>0,在反應(yīng)中鈉會熔化成一個閃亮的小球四處游動,且發(fā)出嘶嘶的聲音,此反應(yīng)為放熱反應(yīng),則H<0,故G=HTS<0,該反應(yīng)能自發(fā)進行,A項正確;飽和Na2SO4溶液使蛋白質(zhì)溶液產(chǎn)生沉淀是蛋白質(zhì)的鹽析,濃硝酸是強氧化性酸,使蛋白質(zhì)溶液產(chǎn)生沉淀是蛋白質(zhì)的變性,原理不同,

10、B項正確;FeCl3和MnO2均可作為催化劑加快H2O2分解,但同等條件下二者對H2O2分解催化效果不相同,故反應(yīng)速率的改變不相同,C項錯誤;Mg(OH)2固體在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq),NH4Cl溶液中NH4+水解使溶液呈酸性,消耗OH,使平衡正向移動,Mg(OH)2固體可溶于NH4Cl溶液,D項正確。5(2015·天津高考·6)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(yīng):X(g)mY(g)3Z(g)平衡時,X、Y、Z的體積分數(shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1 mol Z

11、(g),再次達到平衡后,X、Y、Z的體積分數(shù)不變。下列敘述不正確的是( )Am=2B兩次平衡的平衡常數(shù)相同CX與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為11D第二次平衡時,Z的濃度為0.4 mol·L1【解析】選D。在此平衡體系中加入1 mol Z(g),在合并瞬間X、Y、Z的體積分數(shù)不變,但單位體積內(nèi)體系分子總數(shù)增多,依據(jù)勒夏特列原理,平衡應(yīng)向使單位體積內(nèi)分子總數(shù)減小的方向移動,但再次達到平衡后,X、Y、Z的體積分數(shù)不變,則說明m1=3,故m=2,A項正確;同一化學反應(yīng)的平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),兩次平衡溫度不變,平衡常數(shù)不變,B項正確;m=2,則起始量X與Y物質(zhì)的量之比為12,則反應(yīng)過程中由方程式可知反

12、應(yīng)的X與Y物質(zhì)的量之比為12,故X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為11,C項正確;m=2,則該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體總量不變的反應(yīng),故第二次平衡時Z的物質(zhì)的量為(31)×10%=0.4(mol),故Z的濃度為0.4 mol÷2 L=0.2 mol·L1,故D項錯誤。【誤區(qū)提醒】判斷平衡常數(shù)時,忽視同一化學反應(yīng)的平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),而認為平衡逆向移動,從而錯誤地判斷平衡常數(shù)減小。6(2015·重慶高考·7)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)CO

13、S(g)H2(g)K=0.1反應(yīng)前CO物質(zhì)的量為10 mol,平衡后CO物質(zhì)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(yīng)是吸熱反應(yīng)B通入CO后,正反應(yīng)速率逐漸增大C反應(yīng)前H2S物質(zhì)的量為7 molDCO的平衡轉(zhuǎn)化率為80%【解析】選C。A.升高溫度,H2S濃度增加,說明平衡逆向移動,則該反應(yīng)是放熱反應(yīng),錯誤;B.通入CO后,正反應(yīng)速率瞬間增大,又逐漸減小,錯誤;C根據(jù) CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g)K=0.1起始物質(zhì)的量/mol 10 n 0 0變化物質(zhì)的量/mol 2 2 2 2平衡物質(zhì)的量/mol 8 n2 2 2設(shè)該容器的體積為V,根據(jù)K=

14、0.1,列關(guān)系式得(2×2)÷8×(n2)=0.1,解得n=7,正確;D.根據(jù)上述數(shù)據(jù)CO的平衡轉(zhuǎn)化率為2 mol÷10 mol×100%=20%,錯誤。7(雙選)(2015·海南高考·8)10 mL濃度為1 mol·L1的鹽酸與過量的鋅粉反應(yīng),若加入適量的下列溶液,能減慢反應(yīng)速率但又不影響氫氣生成量的是( )AK2SO4BCH3COONaCCuSO4DNa2CO3【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點:(1)影響反應(yīng)速率的因素;(2)鹽酸具有強酸性,和弱酸鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),還需要注意反應(yīng)生成的氫氣量不變?！窘馕觥窟x

15、A、B。Zn與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng):Zn2HClZnCl2H2,若加入物質(zhì)使反應(yīng)速率降低,則c(H)減小,但是不影響生成氫氣的物質(zhì)的量,說明最終電離產(chǎn)生的n(H)不變。A項,K2SO4是強酸強堿鹽,不發(fā)生水解,溶液顯中性,溶液中的水對鹽酸起稀釋作用,使c(H)減小,但沒有消耗H,因此n(H)不變,符合題意;B項,CH3COONa與HCl發(fā)生反應(yīng):CH3COONaHClCH3COOHNaCl,使溶液中c(H)減小,反應(yīng)速率降低,當反應(yīng)進行到一定程度,會發(fā)生反應(yīng):2CH3COOHZn(CH3COO)2ZnH2,因此最終不會影響生成氫氣的物質(zhì)的量,符合題意;C項,加入CuSO4溶液與Zn發(fā)生置換反應(yīng):Cu

16、SO4ZnCuZnSO4,生成的Cu與Zn和鹽酸構(gòu)成原電池,會加快反應(yīng)速率,與題意不符合;D項,若加入Na2CO3溶液,會與鹽酸發(fā)生反應(yīng):Na2CO32HCl2NaClH2OCO2,使溶液中的c(H)減小,但由于部分H生成了H2O,因此使n(H)也減小,生成氫氣的物質(zhì)的量減小,不符合題意?！菊`區(qū)提醒】需要注意加入硫酸鉀溶液相當于加入水,溶液體積增大,鹽酸濃度減小,容易忽略體積變化而漏選A。C項,由于沒有考慮鋅與硫酸銅溶液置換出單質(zhì)銅,形成原電池加快反應(yīng)速率而錯選C。21教育網(wǎng)8(2015·江蘇高考·11)下列說法正確的是( )A若H2O2分解產(chǎn)生1 mol O2,理論上轉(zhuǎn)移

17、的電子數(shù)約為4×6.02×1023B室溫下,pH=3的CH3COOH溶液與pH=11的NaOH溶液等體積混合,溶液pH>7C鋼鐵水閘可用犧牲陽極或外加電流的陰極保護法防止其腐蝕D一定條件下反應(yīng)N23H22NH3達到平衡時,3v正(H2)=2v逆(NH3)【解析】選C。2H2O22H2O O2,生成1 mol O2時轉(zhuǎn)移2 mol電子,A項錯誤;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,還會繼續(xù)電離,即醋酸過量,反應(yīng)后溶液顯酸性,B項錯誤;鐵可用作原電池的正極或作為電解池的陰極,此時鐵均會受到保護

18、,C項正確;由反應(yīng)方程式的化學計量數(shù)知,任何時候均存在2v正(H2)=3v正(NH3),氮氣與氫氣合成氨氣達到平衡時,速率關(guān)系為2v正(H2)=3v逆(NH3),D項錯誤。9(雙選)(2015·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)達到平衡,平衡時CO2的物質(zhì)的量濃度c(CO2)隨溫度的變化如圖所示(圖中、點均處于曲線上)。下列說法正確的是( )A反應(yīng)CO2(g)C(s)2CO(g)的S>0、H<0B體系的總壓強p總:p

19、總(狀態(tài))>2p總(狀態(tài))C體系中c(CO):c(CO,狀態(tài))<2c(CO,狀態(tài))D逆反應(yīng)速率v逆:v逆(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),H>0,A項錯誤;點所在的曲線是通入0.1 mol CO2,點所在的曲線是通入0.2 mol CO2,狀態(tài)可以看作先通0.1 mol CO2,此時的壓強相等,再通入0.1 mol CO2,假如平衡不移動,此時的壓強等于2倍p總(狀態(tài)),但要求CO2的濃度相等,應(yīng)對其加熱使平衡向正反應(yīng)方向移動,氣體物質(zhì)的量增加,因此p總(狀態(tài))>2p總(狀態(tài)),B項正確;狀態(tài)可以看作先通0.1 mol CO2,此時

20、兩者CO的濃度相等,再通入0.1 mol CO2,假如平衡不移動,c(CO,狀態(tài))=2c(CO,狀態(tài)),但再充入CO2,相當于增大壓強,平衡左移,消耗CO,因此c(CO,狀態(tài))<2c(CO,狀態(tài)),C項正確;溫度越高,反應(yīng)速率越快,v逆(狀態(tài))<v逆(狀態(tài)),D項錯誤。10(2015·北京高考·26)氫能是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?。以太陽能為熱?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(yīng)過程如下圖所示:(1)反應(yīng)的化學方程式是 。(2)反應(yīng)得到的產(chǎn)物用I2進行分離。該產(chǎn)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

21、的HI層。根據(jù)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溶液中易溶辨別兩層溶液的方法是 。經(jīng)檢測,H2SO4層中c(H)c(SO42-)=2.061。其比值大于2的原因是  。(3)反應(yīng):2H2SO4(l)2SO2(g)O2(g)2H2O(g) H=550 kJ·mol1。它由兩步反應(yīng)組成:.H2SO4(l)SO3(g)H2O(g) H=177 kJ·mol1;.SO3(g)分解。L(L1、L2)、X可分別代表壓強或溫度。下圖表示L一定時,ii中SO3(g)的平衡

22、轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系。X代表的物理量是 。判斷L1、L2的大小關(guān)系,并簡述理由:  。【解題指南】解答本題時應(yīng)按照以下流程:(1) (2)【解析】(1)反應(yīng)是水、二氧化硫和碘反應(yīng)生成硫酸和HI:SO22H2OI2H2SO42HI。(2)溶液分層與溶液的密度有關(guān),a正確;加I2前,H2SO4溶液和HI溶液互溶,b錯誤;根據(jù)“含低濃度I2的H2SO4層和含高濃度I2的HI層”知c正確。碘濃度不同,則溶液顏色不同,碘濃度大,顏色深,可通過觀察顏色辨別,顏色深的是HI層,顏色淺的是H2SO4層。H2SO4溶液中溶有少量HI,c(H)增大,使溶液中c(H)c(SO42-)的值大于2。(3)根據(jù)

23、反應(yīng)和步驟寫出步驟的熱化學反應(yīng)方程式為2SO3(g)2SO2(g)O2(g)H=196 kJ·mol1。該反應(yīng)正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng),壓強增大,平衡逆向移動,SO3的轉(zhuǎn)化率減小,故X代表的物理量為壓強。根據(jù)可知L代表的物理量為溫度。該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),相同壓強時,溫度升高,平衡正向移動,SO3的轉(zhuǎn)化率增大,故L2>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L2>L1;SO3(g)分解的熱化學方程式為2SO3(g)2SO2(g)O2(g)H=196 kJ

24、3;mol1,當壓強一定時,溫度升高,平衡轉(zhuǎn)化率增大11(2015·北京高考·28)為探討化學平衡移動原理與氧化還原反應(yīng)規(guī)律的聯(lián)系,某同學通過改變濃度研究“2Fe32I2Fe2I2”反應(yīng)中Fe3和Fe2的相互轉(zhuǎn)化。實驗如下:(1)待實驗溶液顏色不再改變時,再進行實驗,目的是使實驗的反應(yīng)達到 。(2)是的對比實驗,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,Fe2向Fe3轉(zhuǎn)化。用化學平衡移動原理解釋原因: 。(4)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律,該同學推測中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)進行

25、實驗驗證。K閉合時,指針向右偏轉(zhuǎn),b作極。當指針歸零(反應(yīng)達到平衡)后,向U型管左管中滴加0.01 mol·L1AgNO3溶液,產(chǎn)生的現(xiàn)象證實了其推測,該現(xiàn)象是  。(5)按照(4)的原理,該同學用上圖裝置進行實驗,證實了中Fe2向Fe3轉(zhuǎn)化的原因。轉(zhuǎn)化原因是 。與(4)實驗對比,不同的操作是 。(6)實驗中,還原性:I>Fe2;而實驗中,還原性:Fe2>I,將(3)和(4)、(5)作對比,得出的結(jié)論是  ?！窘忸}指南】解答本題時應(yīng)按照以下流程:【解析】(1)待實驗溶液顏色不再改變時,再進行實驗,目的是使實驗的反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)。(2)實驗加入了水,

26、是實驗的對比實驗,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,溶液褪色;中加入FeSO4,Fe2濃度增大,平衡逆向移動,溶液顏色變淺。(4)K閉合時,指針向右偏轉(zhuǎn),表明b極為正極,Fe3得電子;當指針歸零(反應(yīng)達到平衡)后,向U型管左管滴加0.01 mol·L1AgNO3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)?！境鎏帲?1教育名師】(5)Fe2向Fe3轉(zhuǎn)化的原因是Fe2濃度增大,還原性增強。與(4)實驗對比,不同的操作是當

27、指針歸零后,向U型管右管中滴加1 mol·L1FeSO4溶液。(6)將(3)和(4)、(5)作對比,得出的結(jié)論是在其他條件不變時,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。答案:(1)化學平衡狀態(tài)(2)溶液稀釋對顏色變化(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www-2-1-cnjy-com(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,使Fe2還原性強于I向U型管右管中滴加1 mol·L1FeSO4溶液(6)該反應(yīng)為可逆氧化還原反應(yīng),在平衡時

28、,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,并影響平衡移動方向12(2015·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?；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(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AgCl開始沉淀時,溶液中c(I-)c(Cl-)為。已知Ksp(AgCl)=1.8×1010,Ksp(AgI)=8.5×1017。(3)已知反應(yīng)2HI(g)H2(g)I2(g)的H=11 kJ

29、·mol1,1 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(yīng):2HI(g)H2(g)I2(g),在716 K時,氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分數(shù)x(HI)與反應(yīng)時間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)上述實驗結(jié)果,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計算式為  。上述反應(yīng)中,正反應(yīng)速率為v正=k

30、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,v正=min1。由上述實驗數(shù)據(jù)計算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的關(guān)系可用下圖表示。當升高到某一溫度時,反應(yīng)重新達到平衡,相應(yīng)的點分別為(填字母)?！窘馕觥?1)根據(jù)化合價升降規(guī)律,結(jié)合實驗室制取氯氣的反應(yīng),碘元素的化合價升高,錳元素的化合價降低,所以還原產(chǎn)物為硫酸錳。(2)c(I-)c(Cl-)=Ksp(AgI)/c(Ag+)Ksp(AgCl)/c(Ag+)=Ksp(AgI)Ksp(AgCl),代入數(shù)據(jù)可得c(I-)c

31、(Cl-)=8.5×10-171.8×10-104.7×107。(3)根據(jù)焓變等于反應(yīng)物鍵能減去生成物鍵能可知:2×EHIEHHEII=11 kJ·mol1,得EHI=299 kJ·mol1。(4)K=c(H2)·c(I2)c2(HI)=x(H2)·x(I2)x2(HI),x(HI)=0.784,x(H2)=x(I2)=(10.784)÷2=0.108。平衡時,v正=v逆,k正x2(HI)=k逆x(H2)x(I2),k逆=k正x2(HI)x(H2)x(I2)=k正K;v正=k正x2(HI),k正=0.00

32、2 7 min1,在t=40 min時,x(HI)=0.85,代入數(shù)據(jù)得v正1.95×103min1。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,平衡右移,x(H2)、x(I2)增大,在圖象上數(shù)值增大,即E點。答案:(1)MnSO4(或Mn2)(2)4.7×107(3)299(4)K=0.10820.7842k正K1.95×103A、E13(2015·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)

33、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)的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:化學鍵HHCOCOHOCHE/(kJ·mol1)4363431 076465413由此計算H1=kJ·mol1;已知H2=58 kJ·mol1,則H3=kJ·mol1。(2)反應(yīng)的化學平衡常數(shù)K表達式為;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  (填曲線標記字母),其判斷理由是  。(3)合成氣組成n(H2)/n(

34、COCO2)=2.60時,體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率()與溫度和壓強的關(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中的壓強由大到小為,其判斷理由是  ?！窘忸}指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點:(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 kJ·mol12×436 kJ·mol13×21·cn·jy·com413 kJ·mo

35、l1343 kJ·mol1465 kJ·mol1=99 kJ·mol1,再根據(jù)蓋斯定律:=,則H3=58 kJ·mol199 kJ·mol1=41 kJ·mol1。(2)根據(jù)平衡常數(shù)表達式可知反應(yīng)的K=c(CH3OH)c(CO)·c2(H2);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,所以平衡常數(shù)減小,a正確。(3)升高溫度時,反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡向左移動,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,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;由于同溫時反應(yīng)加壓右移,有利于CO的轉(zhuǎn)化,反應(yīng)平衡不

36、移動,CO的量不受壓強影響,故增大壓強時,有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高,所以圖2中的壓強由大到小為p3>p2>p1。答案:(1)9941(2)K=c(CH3OH)c(CO)·c2(H2)或Kp=p(CH3OH)p(CO)·p2(H2)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,反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡向左移動,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,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p3>p2>p1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

37、應(yīng),產(chǎn)生CO的量不受壓強影響,故增大壓強時,有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高14(2015·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,縱軸為平衡時氫氣的壓強(p),橫軸表示固相中氫原子與金屬原子的個數(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,氫化反應(yīng)結(jié)束,進一步增大氫氣壓強,H/M幾乎不變。反應(yīng)()中z=(用含x和y的代數(shù)

38、式表示)。溫度為T1時,2 g某合金4 min內(nèi)吸收氫氣240 mL,吸氫速率v= mL·g1·min1。反應(yīng)()的焓變H0(填“>”“<”或“=”)。(2)表示單位質(zhì)量貯氫合金在氫化反應(yīng)階段的最大吸氫量占其總吸氫量的比例,則溫度為T1、T2時,(T1)(T2)(填“>”“<”或“=”)。當反應(yīng)()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,達到平衡后反應(yīng)()可能處于圖中的點(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,該反應(yīng)的熱化學方程式為。已知溫度

39、為T時:CH4(g)2H2O(g)CO2(g)4H2(g) H=165 kJ·mol1CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H=41 kJ·mol1【解題指南】解答本題注意以下兩點:(1)注意圖象的縱、橫坐標所代表的含義;(2)熱化學方程式書寫的注意事項。【解析】(1)根據(jù)元素守恒可得z×x2=z×y,解得z=2/(yx);吸氫速率v=240 mL÷2 g÷4 min=30 mL·g1·min1;根據(jù)圖象可知,T1<T2,T2時氫氣的壓強大,說明升高溫度反應(yīng)()向生成氫氣的方向移動,即逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),

40、所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng),則H<0。(2)根據(jù)圖象可知,橫坐標相同,即氫原子與金屬原子個數(shù)比相同時,T2時氫氣的壓強大,說明T2時吸氫量少,則(T1)>(T2);處于圖中的a點時,保持溫度不變,向恒容體系中通入少量的氫氣,氫氣的壓強增大,H/M逐漸增大,根據(jù)圖象可能處于c點;根據(jù)平衡移動原理,可以通過加熱或減小壓強的方式使平衡逆向移動,釋放氫氣。2-1-c-n-j-y(3)設(shè)題給熱化學方程式的反應(yīng)熱分別為H1、H2,寫出由CO、H2合成CH4的化學方程式并注明狀態(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 kJ·mol1

41、。答案:(1)2/(yx)30<(2)>c加熱減壓(3)CO(g)3H2(g)CH4(g)H2O(g)H=206 kJ·mol1【誤區(qū)提醒】本題熱化學方程式的書寫易出現(xiàn)錯誤,主要有以下幾點:(1)方程式中的狀態(tài)未標;(2)熱量計算出現(xiàn)錯誤; (3)H的單位書寫出現(xiàn)錯誤。15(2015·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:化學鍵CHCCCCHH鍵能/kJ·mol1412348612436計算上述反應(yīng)的H=kJ·mol1。(2)維持體系總壓p恒定,在溫度T時,物質(zhì)的量為n、體積為V的乙苯蒸氣發(fā)生催

42、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=2·1·c·n·j·y(用等符號表示)。(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(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)的量分數(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 ?？刂品磻?yīng)溫度為600的理由是  。(4)某研究機構(gòu)用CO2代替水蒸氣開發(fā)了綠色化學合成工藝乙苯二氧化碳耦合催化脫氫制

43、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。新工藝的特點有(填編號)。CO2與H2反應(yīng),使乙苯脫氫反應(yīng)的化學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 kJ·mol1×2348 kJ·mol1612 kJ·mol1436 kJ·mol1=124 kJ·mol1。21*cnjy*com(2)恒壓條件下,反應(yīng)是體積增大的反應(yīng),反應(yīng)前后體積會發(fā)生變化,

44、V1V2=n1n2,反應(yīng)后的體積V2=(1)V,代入平衡常數(shù)的計算公式可求出:K=2n/(12)V。(3)水不參加反應(yīng),相當于通入惰性氣體,保持壓強不變,對于反應(yīng)來說相當于減小壓強,平衡向氣體體積增大的方向進行,即向正反應(yīng)方向進行,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)的化學平衡右移;CO2C2CO,有利于減少積炭,且充分利用了

45、CO2資源。答案:(1)124(2)Kc=2n/(12)V或Kp=2(1-2)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)16(2015·重慶高考·30)我國古代青銅器工藝精湛,有很高的藝術(shù)價值和歷史價值,但出土的青銅器大多受到環(huán)境腐蝕,故對其進行修復(fù)和防護具有重要意義。(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

46、,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)生的電化學腐蝕的原理示意圖。腐蝕過程中,負極是(填圖中字母“a”或“b”或“c”);環(huán)境中的Cl擴散到孔口,并與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負極反應(yīng)產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl,其離子方

47、程式為  ;若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl,則理論上耗氧體積為L(標準狀況)。【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點:(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=mM×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 g÷119 g·mol1)(20.7 g÷207 g·mol1)=101。(3)催化劑能降低反應(yīng)的活化能

48、,從而加快化學反應(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),沒有化合價的升降,則化學方程式為Ag2O2CuCl2AgClCu2O。(5)根據(jù)圖示,腐蝕過程中,銅失電子生成Cu2,則負極是銅,選c;根據(jù)上述分析,正極產(chǎn)物是OH,負極產(chǎn)物為Cu2,環(huán)境中的Cl擴散到孔口,與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負極反應(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 mo

49、l,負極反應(yīng)為2Cu4e2Cu2,正極反應(yīng)為O24e2H2O4OH,根據(jù)正、負極放電量相等,則理論上耗氧體積為0.02 mol×22.4 L·mol1=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)容易錯選C、D,催化劑只能改變化學反應(yīng)速率,無法改變化學平衡狀態(tài),因此是否加入催化劑不會影響化學平衡常數(shù)以及反應(yīng)的焓變。17(2015·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,

50、其原因為  (用離子方程式表示),0.1 mol·L1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NH4+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,硝酸銨在密閉容器中分解達到平衡,該分解反應(yīng)的化學方程式為  ,平衡常數(shù)表達式為 ;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=kJ·mol1?！窘忸}指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點:(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、水解平衡以及化學平衡、反應(yīng)中的能量變化等化學反應(yīng)原理知識的理解與應(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,氫氧根離子濃度減小,pH減小;若加入明礬,Al3水解消耗OH,使NH3·H2O的電離反應(yīng)正向移動,c(NH4+)增大。(2)硝酸銨分解生成N2O和H2O為可逆反應(yīng),因此化學方程式為NH4NO3(s)N2O(g)2H2O