2019-2020年高考化學(xué)分類匯編 考點7 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡.doc

《2019-2020年高考化學(xué)分類匯編 考點7 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020年高考化學(xué)分類匯編 考點7 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡.doc（17頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

2019-2020年高考化學(xué)分類匯編 考點7 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡一、選擇題1.(xx重慶高考7)在恒容密閉容器中通入X并發(fā)生反應(yīng):2X(g)Y(g),溫度T1、T2下X的物質(zhì)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(yīng)進(jìn)行到M點放出的熱量大于進(jìn)行到W點放出的熱量B.T2下,在0t1時間內(nèi),v(Y)=molL-1min-1C.M點的正反應(yīng)速率v正大于N點的逆反應(yīng)速率v逆D.M點時再加入一定量X,平衡后X的轉(zhuǎn)化率減小【解析】選C。根據(jù)圖像可知W點消耗的X的物質(zhì)的量比M點消耗的X的物質(zhì)的量大,因此反應(yīng)進(jìn)行到W點放熱多些,A錯誤;0t1時間內(nèi)X的濃度減小了(a-b)molL-1,則Y濃度增加0.5(a-b)molL-1,因此v(Y)= 0.5(a-b)/t1molL-1min-1,B錯誤;根據(jù)先拐先平知T1T2,M點的反應(yīng)速率大于W點的反應(yīng)速率,N點沒有達(dá)到平衡,此時反應(yīng)正向進(jìn)行程度大,即N點的正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,因此M點的正反應(yīng)速率大于N點的逆反應(yīng)速率,C正確;M點時,再加入一定量的X,則相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡正向移動,X的轉(zhuǎn)化率增大,D錯誤。2.(xx新課標(biāo)全國卷9)已知分解1 mol H2O2放出熱量98 kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2分解的機(jī)理為H2O2+I-H2O+IO-慢H2O2+IO-H2O +O2+ I-快下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是()A.反應(yīng)速率與I-濃度有關(guān)B. IO-也是該反應(yīng)的催化劑C.反應(yīng)活化能等于98 kJmol-1D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)【解題指南】解答本題應(yīng)注意以下兩點:(1)要區(qū)別開反應(yīng)的活化能和反應(yīng)熱;(2)知道速率比等于化學(xué)計量數(shù)比,純液體和固體不能用來表示速率?！窘馕觥窟xA。由題意可知I-為反應(yīng)的催化劑,反應(yīng)的反應(yīng)熱是反應(yīng)物能量和生成物能量的差值,反應(yīng)的反應(yīng)熱為-98 kJmol-1,所以B、C錯誤;反應(yīng)速率與濃度有關(guān),所以I-濃度越大,速率越快,A正確;速率比等于化學(xué)計量數(shù)比,反應(yīng)的總方程式為2H2O22H2O+O2,水不能用來表示反應(yīng)的速率,且過氧化氫和氧氣速率比為21。3.(雙選)(xx海南高考12)將BaO2放入密閉的真空容器中,反應(yīng)2BaO2(s)2BaO(s)+O2(g)達(dá)到平衡,保持溫度不變,縮小容器容積,體系重新達(dá)到平衡,下列說法正確的是()A.平衡常數(shù)減小B.BaO量不變C.氧氣壓強(qiáng)不變 D.BaO2量增加【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點:(1)化學(xué)平衡移動的影響因素;(2)化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素?！窘馕觥窟xC、D。因為溫度不變,只縮小體積,則化學(xué)平衡常數(shù)不變,A錯誤;縮小體積,氧氣濃度增大,化學(xué)平衡逆向移動,氧化鋇物質(zhì)的量減少,過氧化鋇物質(zhì)的量增加,B錯誤、D正確;因為平衡常數(shù)不變,所以氧氣的濃度不變,則壓強(qiáng)不變,C正確。4.(xx上海高考14)只改變一個影響因素,平衡常數(shù)K與化學(xué)平衡移動的關(guān)系敘述錯誤的是()A.K值不變,平衡可能移動B.K值變化,平衡一定移動C.平衡移動,K值可能不變D.平衡移動,K值一定變化【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點:(1)平衡常數(shù)的含義及影響因素;(2)平衡常數(shù)與平衡移動的關(guān)系。【解析】選D。平衡常數(shù)僅與溫度有關(guān),改變濃度、壓強(qiáng)等平衡可以發(fā)生移動,但K值不變,A、C正確、D錯誤;K值變化說明溫度一定變化,平衡一定移動,B正確。5.(xx北京高考12)在一定溫度下,10 mL 0.40 molL-1H2O2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(biāo)準(zhǔn)狀況)如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計)()A.06 min的平均反應(yīng)速率:v(H2O2)3.310-2molL-1min-1B.610 min的平均反應(yīng)速率:v(H2O2)0.060【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點:(1)溫度改變時,平衡常數(shù)才會改變,由平衡常數(shù)的變化可以推測平衡移動的方向;(2)反應(yīng)可以看做是反應(yīng)擴(kuò)大體積后再升溫得到?！窘馕觥窟xC。實驗中,若5 min時測得n(M)=0.050 mol,濃度是0.005 0 molL-1,則根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知,同時生成N的濃度也是0.005 0 molL-1,因此0至5 min時間內(nèi),用N表示的平均反應(yīng)速率為v(N)=1.010-3molL-1min-1,A錯誤;實驗中,平衡時M和N的濃度都是0.008 0 molL-1,消耗X與Y的濃度均是0.008 0 molL-1,平衡時X和Y的濃度分別為0.002 molL-1和0.032 molL-1,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1,B錯誤;根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式可知,如果X的轉(zhuǎn)化率為60%,則X(g)+Y(g)M(g)+N(g)起始濃度(molL-1)0.020 0.03000轉(zhuǎn)化濃度(molL-1)0.012 0.0120.0120.012平衡濃度(molL-1)0.008 0.0180.0120.012溫度不變,平衡常數(shù)不變,則K=1,即達(dá)到平衡狀態(tài),因此最終平衡時X的轉(zhuǎn)化率為60%,C正確;700時,X(g)+Y(g)M(g)+N(g)起始濃度(molL-1)0.040 0.01000轉(zhuǎn)化濃度(molL-1)0.009 0.0090.0090.009平衡濃度(molL-1)0.031 0.0010.0090.009該溫度下平衡常數(shù)K=2.61,這說明溫度升高,平衡常數(shù)減小,即平衡逆向移動,因此正反應(yīng)為放熱反應(yīng),若容器中的溫度也是800,由于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,則與相比,是平衡等效的,因此最終平衡時M的物質(zhì)的量b=0.5a=0.060,當(dāng)溫度升高到900時,平衡向逆反應(yīng)方向移動,因此b0.060,D不正確。7.(雙選)(xx江蘇高考15)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(yīng):2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)容器編號溫度()起始物質(zhì)的量(mol)平衡物質(zhì)的量(mol)CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)3870.200.0800.0803870.402070.200.0900.090下列說法正確的是()A.該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.達(dá)到平衡時,容器中的CH3OH體積分?jǐn)?shù)比容器中的小C.容器中反應(yīng)到達(dá)平衡所需時間比容器中的長D.若起始時向容器中充入CH3OH 0.15 mol、CH3OCH30.15 mol和H2O 0.10 mol,則反應(yīng)將向正反應(yīng)方向進(jìn)行【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下3點:(1)理解溫度對平衡移動的影響以及對達(dá)到平衡時間的影響。(2)會運(yùn)用等效平衡分析平衡后各組分的量的情況。(3)會用平衡常數(shù)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向?！窘馕觥窟xA、D。從表中數(shù)據(jù)知,容器相對于容器,溫度降低,產(chǎn)物CH3OCH3和H2O的量增多,平衡正向移動,說明該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),A項正確;該反應(yīng)為等體積變化,容器投入量為容器的兩倍,所以相當(dāng)于加壓,但是平衡不移動,所以兩容器中的CH3OH體積分?jǐn)?shù)相等,B項錯誤;容器的溫度低,反應(yīng)速率慢,達(dá)到平衡的時間長,C項錯誤;對于容器中,平衡時,c(CH3OH)=0.040 molL-1,K=4,Q=0.67K,說明反應(yīng)應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,D項正確?！菊`區(qū)提醒】(1)誤認(rèn)為起始時投入的量越多,達(dá)到平衡時,反應(yīng)物的體積分?jǐn)?shù)就越大。(2)K的表達(dá)式中代入的是平衡時各組分的物質(zhì)的量濃度。8.(xx福建高考12)在一定條件下,N2O分解的部分實驗數(shù)據(jù)如下:反應(yīng)時間/min0102030405060708090100c(N2O)/molL-10.1000.0900.0800.0700.0600.0500.0400.0300.0200.0100.000下圖能正確表示該反應(yīng)有關(guān)物理量變化規(guī)律的是()(注:圖中半衰期指任一濃度N2O消耗一半時所需的相應(yīng)時間,c1、c2均表示N2O初始濃度且c1c2)【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點:(1)化學(xué)反應(yīng)速率為單位時間內(nèi)的物質(zhì)濃度的改變量;(2)半衰期為消耗物質(zhì)濃度一半時所用的時間的多少,濃度越大,半衰期越大。【解析】選A。因為根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析,每隔10分鐘,濃度變化數(shù)值相等,從而分析任一時間段內(nèi)N2O濃度變化相等,A正確、B錯誤;單位時間內(nèi)變化量相同,半衰期隨著濃度減小而縮短,C錯誤;單位時間內(nèi)變化量相同,不同濃度下的轉(zhuǎn)化率不同(濃度越小,轉(zhuǎn)化率越大),濃度相同轉(zhuǎn)化率相同,D項錯誤?！菊`區(qū)提醒】(1)單位時間內(nèi)變化量相同,等同于速率相同,不等于轉(zhuǎn)化率相同和半衰期相同;(2)半衰期隨著濃度減小而逐漸減小(單位時間內(nèi)變化量相同,濃度越大,半衰期越大)。9.(xx安徽高考10)臭氧是理想的煙氣脫硝試劑,其脫硝反應(yīng)為2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),若反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行,下列由該反應(yīng)相關(guān)圖像作出的判斷正確的是()【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點:(1)由反應(yīng)物與生成物的能量大小可判斷反應(yīng)熱。(2)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的影響因素?！窘馕觥窟xA。根據(jù)A項圖知,該反應(yīng)的反應(yīng)物的能量比生成物高,是放熱反應(yīng),升溫時,平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小,A正確;v(NO2)=0.2 molL-1s-1,單位錯誤,B錯誤;使用催化劑,不能使平衡移動,C錯誤;增大氧氣濃度,平衡逆向移動,NO2的轉(zhuǎn)化率減小,D錯誤。【誤區(qū)提醒】解答曲線題要根據(jù)曲線的起點、轉(zhuǎn)折點、終點、變化趨勢做出判斷,如本題的A項,要看清能量高的是反應(yīng)物還是生成物(本題是反應(yīng)物);解答B(yǎng)項不僅要看數(shù)據(jù),還要看單位。10.(xx天津高考3)運(yùn)用相關(guān)化學(xué)知識進(jìn)行判斷,下列結(jié)論錯誤的是()A.某吸熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,因此該反應(yīng)是熵增反應(yīng)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(yīng)物濃度可加快反應(yīng)速率,因此用濃硫酸與鐵反應(yīng)能增大生成H2的速率【解題指南】解答本題需注意以下兩點:(1)反應(yīng)要能自發(fā)進(jìn)行,H-TS0,要能自發(fā)進(jìn)行H-TS0,該反應(yīng)一定是熵增反應(yīng),A正確;NH4F水解生成HF,HF和玻璃試劑瓶中的二氧化硅反應(yīng),因此NH4F溶液不能存放于玻璃試劑瓶中,B正確;海底為低溫高壓環(huán)境,所以可燃冰可以存在于海底,C正確;鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化,D錯誤。11.(xx山東高考29)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(yīng):2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)K1H10()2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)K2H2”“1;因為溫度不變,平衡常數(shù)K2不變;反應(yīng)()的Hc(N)c(CH3COO-);溶液A、B顯堿性且溶液A的pH小于溶液B,向溶液A中加適量NaOH或者向溶液B中加適量水可使溶液A和溶液B的pH相等。答案:(1)(2)2.510-275%不變升高溫度(3)c(N)c(N)c(CH3COO-)b、c【誤區(qū)提醒】(1)因固體無物質(zhì)的量濃度,故不能用固體表示平衡常數(shù)。(2)在分析轉(zhuǎn)化率時,對于一個給定的反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),其他條件不變,維持恒壓,相當(dāng)于其他條件不變,進(jìn)行加壓。二、非選擇題12.(xx新課標(biāo)全國卷28)乙醇是重要的有機(jī)化工原料,可由乙烯氣相直接水合法或間接水合法生產(chǎn)。回答下列問題:(1)間接水合法是指先將乙烯與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸氫乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇。寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式 。(2)已知:甲醇脫水反應(yīng)2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H1=-23.9 kJmol-1甲醇制烯烴反應(yīng)2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g)H2=-29.1 kJmol-1乙醇異構(gòu)化反應(yīng)C2H5OH(g)CH3OCH3(g)H3=+50.7 kJmol-1則乙烯氣相直接水合反應(yīng)C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)的H= kJmol-1。與間接水合法相比,氣相直接水合法的優(yōu)點是 。(3)下圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系(其中=11)。列式計算乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中A點的平衡常數(shù)Kp=(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。圖中壓強(qiáng)(p1、p2、p3、p4)的大小順序為,理由是 。氣相直接水合法常采用的工藝條件為:磷酸/硅藻土為催化劑,反應(yīng)溫度290、壓強(qiáng)6.9 MPa,=0.61。乙烯的轉(zhuǎn)化率為5%,若要進(jìn)一步提高乙烯的轉(zhuǎn)化率,除了可以適當(dāng)改變反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)外,還可以采取的措施有 、 ?！窘忸}指南】解答本題要注意以下3點:(1)掌握利用蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式的方法;(2)會應(yīng)用三段式法求反應(yīng)的平衡常數(shù);(3)掌握控制平衡移動的方法?！窘馕觥?1)由題意可知二者發(fā)生了加成反應(yīng),按加成反應(yīng)的規(guī)律書寫即可。(2)由蓋斯定律,-H2+H1-H3=-45.5 kJmol-1,比較兩個流程,可看出氣相直接水合法減少了反應(yīng)步驟,增大了產(chǎn)物的產(chǎn)率,同時減少了污染物的排放,不用硫酸作反應(yīng)物,減少了對設(shè)備的腐蝕。(3)A點時乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率為20%,用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。Kp=0.07(MPa)-1。由圖可知,在相同溫度下,乙烯的轉(zhuǎn)化率是p4p3p2p1,由于反應(yīng)是個氣體體積減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡右移,乙烯的轉(zhuǎn)化率變大,所以p4p3p2p1。增大一種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率,除了溫度和壓強(qiáng)的因素之外,還可以采取改變濃度的方法:增加另一種反應(yīng)物的濃度或移走產(chǎn)物。答案:(1)C2H4+H2SO4C2H5OSO3H,C2H5OSO3H+H2OC2H5OH+H2SO4(2)-45.5污染少、腐蝕性小等(3)0.07(MPa)-1p4p3p2p1反應(yīng)分子數(shù)減少,相同條件下,壓強(qiáng)升高,乙烯的轉(zhuǎn)化率提高將產(chǎn)物乙醇液化除去增大水和乙烯的物質(zhì)的量比(其他合理答案也可)13.(xx浙江高考27)煤炭燃燒過程中會釋放出大量的SO2,嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術(shù)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(chǎn)生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng),降低了脫硫效率。相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)H1=218.4 kJmol-1(反應(yīng))CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s)+4CO2(g)H2=-175.6 kJmol-1(反應(yīng))請回答下列問題:(1)反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)條件是 。(2)對于氣體參與的反應(yīng),表示平衡常數(shù)Kp時用氣體組分(B)的平衡壓強(qiáng)p(B)代替該氣體物質(zhì)的量的濃度c(B),則反應(yīng)的Kp=(用表達(dá)式表示)。(3)假設(shè)某溫度下,反應(yīng)的速率(v1)大于反應(yīng)的速率(v2),則下列反應(yīng)過程能量變化示意圖正確的是。(4)通過監(jiān)測反應(yīng)體系中氣體濃度的變化可判斷反應(yīng)和是否同時發(fā)生,理由是 。(5)圖1為實驗測得不同溫度下反應(yīng)體系中CO初始體積百分?jǐn)?shù)與平衡時固體產(chǎn)物中CaS質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的關(guān)系曲線。則降低該反應(yīng)體系中SO2生成量的措施有。A.向該反應(yīng)體系中投入石灰石B.在合適的溫度區(qū)間內(nèi)控制較低的反應(yīng)溫度C.提高CO的初始體積百分?jǐn)?shù)D.提高反應(yīng)體系的溫度(6)恒溫恒容條件下,假設(shè)反應(yīng)和同時發(fā)生,且v1v2,請在圖2中畫出反應(yīng)體系中c(SO2)隨時間t變化的總趨勢圖?！窘忸}指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點:(1)活化能對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(2)對于題中兩個反應(yīng)要進(jìn)行對比分析?！窘馕觥?1)反應(yīng)是熵增、吸熱反應(yīng),要保證反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行即G=H-TS0,則需要高溫條件。(2)將原平衡常數(shù)表達(dá)式中c(CO2)和c(CO)分別用p(CO2)和p(CO)表示,純固態(tài)不要出現(xiàn)在表達(dá)式中。(3)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)、反應(yīng)是放熱反應(yīng),A、D錯誤;反應(yīng)的反應(yīng)速率大于反應(yīng),說明反應(yīng)的活化能比反應(yīng)的活化能低,C正確、B錯誤。(4)反應(yīng)中c(SO2)和c(CO2)的濃度相等,若發(fā)生反應(yīng)則c(CO2)濃度增大,c(SO2)和c(CO2)的濃度比值就發(fā)生變化。(5)加入石灰石后分解生成CO2,能使反應(yīng)化學(xué)平衡左移,減小c(SO2),A正確;降溫使反應(yīng)化學(xué)平衡左移,減小c(SO2),B正確;提高CO的初始體積百分?jǐn)?shù),有利于反應(yīng)的進(jìn)行,C正確;分析圖像可知溫度越高,CaS的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)越小,則反應(yīng)發(fā)生的量相對越多,c(SO2)越大,D錯誤。(6)反應(yīng)速率較快,則c(SO2)逐漸增大,達(dá)到平衡后反應(yīng)左移,c(SO2)又逐漸減小。答案:(1)高溫(2)(3)C(4)反應(yīng)中有SO2生成,監(jiān)測SO2與CO2的濃度增加量的比不為11,可確定發(fā)生兩個反應(yīng)(5)A、B、C(6)14.(xx廣東高考33)H2O2是一種綠色氧化還原試劑,在化學(xué)研究中應(yīng)用廣泛。(1)某小組擬在同濃度Fe3+的催化下,探究H2O2濃度對H2O2分解反應(yīng)速率的影響。限選試劑與儀器:30% H2O2、0.1 molL-1Fe2(SO4)3、蒸餾水、錐形瓶、雙孔塞、水槽、膠管、玻璃導(dǎo)管、量筒、秒表、恒溫水浴槽、注射器寫出本實驗H2O2分解反應(yīng)方程式并標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目: 。設(shè)計實驗方案:在不同H2O2濃度下,測定(要求所測得的數(shù)據(jù)能直接體現(xiàn)反應(yīng)速率大小)。設(shè)計實驗裝置,完成如下裝置示意圖。參照下表格式,擬定實驗表格,完整體現(xiàn)實驗方案(列出所選試劑體積、需記錄的待測物理量和所擬定的數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)用字母表示)。物理量實驗序號V0.1 molL-1Fe2(SO4)3/mL1a2a(2)利用圖(a)和(b)中的信息,按圖(c)裝置(連通的A、B瓶中已充有NO2氣體)進(jìn)行實驗?？捎^察到B瓶中氣體顏色比A瓶中的(填“深”或“淺”),其原因是 。【解析】(1)或由2H2O22H2O+O2可知,通過測定收集相同體積的氧氣所需時間或者相同時間內(nèi)所收集氧氣的體積,能直接體現(xiàn)反應(yīng)速率大小。測相同時間內(nèi)收集氧氣的體積用,測相同時間內(nèi)收集氧氣的體積或收集相同體積氣體所需時間用。物理量實驗序號V0.1 molL-1Fe2(SO4)3/mLVH2O2/mLVH2O/mLVO2/mL時間/s1abced2acbef(2)由圖(a)、圖(b)可知,2H2O22H2O+O2及2NO2N2O4均為放熱反應(yīng),H2O2在Fe2(SO4)3的作用下分解快,相同時間內(nèi)放熱多,因此B瓶所處溫度高,2NO2N2O4平衡逆向移動,NO2濃度大,顏色深,故B瓶中氣體顏色比A瓶中的深。答案:(1)或收集相同體積的氧氣所需時間或者相同時間內(nèi)所收集氧氣的體積或物理量實驗序號V0.1 molL-1Fe2(SO4)3/mLVH2O2/mLVH2O/mLVO2/mL時間/s1abced2acbef(2)深從圖(a)知H2O2的分解反應(yīng)為放熱反應(yīng),從圖(b)也知反應(yīng)2NO2N2O4為放熱反應(yīng),H2O2在催化劑的作用下分解快,相同時間內(nèi)放熱多,因此B瓶所處溫度高,2NO2N2O4平衡逆向移動,NO2濃度大,顏色深15.(xx海南高考14)硝基苯甲酸乙酯在OH-存在下發(fā)生水解反應(yīng):O2NC6H4COOC2H5+OH-O2NC6H4COO-+C2H5OH兩種反應(yīng)物的初始濃度均為0.050 molL-1,15時測得O2NC6H4COOC2H5的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的數(shù)據(jù)如表所示,回答下列問題:t/s0120180240330530600700800/%033.041.848.858.069.070.471.071.0(1)列式計算該反應(yīng)在120180 s與180240 s區(qū)間的平均反應(yīng)速率 、 ；比較兩者大小可得出的結(jié)論是 。(2)列式計算15時該反應(yīng)的平衡常數(shù) 。(3)為提高O2NC6H4COOC2H5的平衡轉(zhuǎn)化率,除可適當(dāng)控制反應(yīng)溫度外,還可采取的措施有 (要求寫出兩條)?！窘忸}指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點:(1)化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素;(2)化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用以及化學(xué)平衡移動的影響因素?！窘馕觥?1)120 s轉(zhuǎn)化率為33.0%,180 s轉(zhuǎn)化率為41.8%,240 s轉(zhuǎn)化率為48.8%,則120180 s反應(yīng)速率v=0.050 molL-1(41.8%-33.0%)/(180 s-120 s)=7.310-5molL-1s-1,則180240 s反應(yīng)速率v=0.050 molL-1(48.8%-41.8%)/(240 s-180 s)=5.810-5molL-1s-1,相同時間段內(nèi)平均速率減小,主要原因是隨著反應(yīng)進(jìn)行,反應(yīng)物濃度逐漸減小,反應(yīng)速率逐漸減小;(2)根據(jù)表格數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)化率為71.0%就不再發(fā)生變化,即達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),則化學(xué)平衡常數(shù)K=(0.050 molL-171.0%)2/0.050 molL-1(1-71.0%)2=(71/29)2=6.0;(3)提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,是使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動,除了控制溫度外,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)特點(溶液間進(jìn)行的反應(yīng)),壓強(qiáng)不能改變平衡,因此可以增大另一種反應(yīng)物的濃度提高轉(zhuǎn)化率,還可以減少生成物濃度(即移走生成物)增大反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。答案:(1)v=7.310-5molL-1s-1v=5.810-5molL-1s-1隨著反應(yīng)進(jìn)行,反應(yīng)物濃度降低,反應(yīng)速率減慢(2)K=6.0或K=6.0(3)增大OH-的濃度、移去生成物【誤區(qū)提醒】(1)轉(zhuǎn)化率不熟悉和不會使用導(dǎo)致反應(yīng)速率求不出來;(2)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式記混淆了,把生成物濃度冪的乘積與反應(yīng)物濃度冪的乘積的比值弄反了直接求出的結(jié)果為答案的倒數(shù);(3)化學(xué)平衡移動的影響因素,沒有考慮反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)而選擇了改變壓強(qiáng)。16.(xx福建高考24)鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關(guān)系密切。(1)下圖是實驗室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。該電化腐蝕稱為 。圖中A、B、C、D四個區(qū)域,生成鐵銹最多的是(填字母)。(2)用廢鐵皮制取鐵紅(Fe2O3)的部分流程示意圖如下:步驟若溫度過高,將導(dǎo)致硝酸分解。硝酸分解的化學(xué)方程式為 。步驟中發(fā)生反應(yīng):4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O2Fe2O3nH2O+8HNO3,反應(yīng)產(chǎn)生的HNO3又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe(NO3)2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。上述生產(chǎn)流程中,能體現(xiàn)“綠色化學(xué)”思想的是 (任寫一項)。(3)已知t時,反應(yīng)FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常數(shù)K=0.25。t時,反應(yīng)達(dá)到平衡時n(CO)n(CO2)=。若在1 L密閉容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入xmol CO,t時反應(yīng)達(dá)到平衡。此時FeO(s)轉(zhuǎn)化率為50%,則x=?！窘忸}指南】解答本題時應(yīng)注意以下3點:(1)鐵及其化合物的性質(zhì)及鐵與硝酸反應(yīng)產(chǎn)物的判斷;(2)化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用和計算;(3)金屬電化學(xué)腐蝕和鐵的吸氧腐蝕以及后續(xù)變化。【解析】(1)根據(jù)實驗室研究海水(中性環(huán)境或偏堿性環(huán)境)對鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖,可以確定發(fā)生的為鐵的吸氧腐蝕;而生成鐵銹最多的是海水中氧氣濃度最大的地方(二價鐵離子被氧化為三價鐵離子),因此符合的區(qū)域為B區(qū)域。(2)溫度過高,硝酸分解的化學(xué)方程式為4HNO34NO2+O2+2H2O;HNO3又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe(NO3)2,同時還得到硝酸銨溶液,反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe+10HNO34Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O;在整個反應(yīng)過程中,硝酸的還原產(chǎn)物為硝酸銨,減少了氮的氧化物的排放,體現(xiàn)了“綠色化學(xué)”理念。(3)已知t時,反應(yīng)FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常數(shù)K=0.25,根據(jù)平衡常數(shù)的概念和計算式,得c(CO)c(CO2)=10.25=41;若在1 L密閉容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入xmol CO,t時反應(yīng)達(dá)到平衡,此時FeO(s)轉(zhuǎn)化率為50%,則FeO(s)消耗了0.01 mol,根據(jù)化學(xué)方程式得:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)開始(mol)0.02x0 0轉(zhuǎn)化(mol)0.010.01 0.01 0.01平衡(mol)0.01x-0.010.01 0.01K=0.25=(0.01/1)/(x-0.01)/1則x=0.05。答案:(1)吸氧腐蝕B(2)4HNO34NO2+O2+2H2O4Fe+10HNO34Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O氮氧化物排放少(或其他合理答案)(3)410.05【誤區(qū)提醒】(1)金屬腐蝕中鐵元素化合價變?yōu)?2價,然后被氧氣繼續(xù)氧化為+3價,進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)殍F銹;(2)忽視生產(chǎn)流程,沒有把握硝酸還原產(chǎn)物為硝酸銨;(3)化學(xué)平衡計算的三段式需要把握住轉(zhuǎn)化量按照化學(xué)計量數(shù)進(jìn)行。17.(xx天津高考10)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項重大突破,其反應(yīng)原理為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.4 kJmol-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(zhì)常用氨水吸收,產(chǎn)物為NH4HS。一定條件下向NH4HS溶液中通入空氣,得到單質(zhì)硫并使吸收液再生,寫出再生反應(yīng)的化學(xué)方程式:。(2)步驟中制氫氣原理如下:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H=+206.4 kJmol-1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H=-41.2 kJmol-1對于反應(yīng),一定可以提高平衡體系中H2百分含量,又能加快反應(yīng)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(qiáng)利用反應(yīng),將CO進(jìn)一步轉(zhuǎn)化,可提高H2產(chǎn)量。若1 mol CO和H2的混合氣體(CO的體積分?jǐn)?shù)為20%)與H2O反應(yīng),得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合氣體,則CO轉(zhuǎn)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?jǐn)?shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中a點數(shù)據(jù)計算N2的平衡體積分?jǐn)?shù):。(4)依據(jù)溫度對合成氨反應(yīng)的影響,在圖2坐標(biāo)系中,畫出一定條件下的密閉容器內(nèi),從通入原料氣開始,隨溫度不斷升高,NH3物質(zhì)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(zhuǎn)化率的方法:?！窘忸}指南】解答本題時要注意以下兩點:(1)要熟練掌握外界條件對反應(yīng)速率以及平衡的影響。(2)有關(guān)平衡移動的計算題一般按照“起、轉(zhuǎn)、平”三段式來做,先設(shè)出未知數(shù),然后按照題目給定的條件列方程求解?！窘馕觥?1)O2把NH4HS氧化成S,可得化學(xué)方程式為2NH4HS+O22NH3H2O+2S。(2)a項,反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,速率加快,平衡正向移動,則氫氣含量增加,正確;b項,增加水蒸氣的濃度,氫氣的百分含量減少,錯誤;c項,加入催化劑,氫氣的含量不變,錯誤;d項,降低壓強(qiáng),反應(yīng)速率減小,錯誤。設(shè)CO的轉(zhuǎn)化率為x,則CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始量(mol) 0.2 0 0.8轉(zhuǎn)化量(mol) x x x平衡量(mol) 0.2-x x 0.8+x所以1 mol+x=1.18 mol,解得:x=0.18 mol,所以CO的轉(zhuǎn)化率為(0.18 mol0.2 mol)100%=90%。(3)根據(jù)圖1可知H2與N2的投料比為3,平衡時NH3體積分?jǐn)?shù)為42%,設(shè)N2物質(zhì)的量為amol,H2物質(zhì)的量為3amol,N2轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為x,由三段式計算可得:2x(4a-2x)100%=42%,解得x=0.592a,則N2的平衡體積分?jǐn)?shù)=(a-0.592a)(4a-20.592a)100%=14.5%。(4)較低溫度下,N2與H2不反應(yīng),達(dá)到一定溫度后,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,NH3的物質(zhì)的量逐漸增大,當(dāng)反應(yīng)平衡后,升高溫度,平衡逆向移動,NH3的物質(zhì)的量逐漸減小,可畫出圖像。(5)步驟為熱交換,使合成氨放出的熱量得到充分利用;對原料氣加壓,使平衡向正反應(yīng)方向移動,分離液氨,減少生成物濃度,未反應(yīng)的N2、H2循環(huán)使用等措施可提高合成氨原料總轉(zhuǎn)化率。答案:(1)2NH4HS+O22NH3H2O+2S(2)a90%(3)14.5%(4)(5)對原料氣加壓;分離液氨后,未反應(yīng)的N2、H2循環(huán)使用18.(xx新課標(biāo)全國卷26)在容積為1.00 L的容器中,通入一定量的N2O4,發(fā)生反應(yīng)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(yīng)的H0(填“大于”或“小于”);100時,體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化如上圖所示。在060 s時段,反應(yīng)速率v(N2O4)為molL-1s-1;反應(yīng)的平衡常數(shù)K1為。(2)100時達(dá)平衡后,改變反應(yīng)溫度為T,c(N2O4)以0.002 0 molL-1s-1的平均速率降低,經(jīng)10 s又達(dá)到平衡。a:T100(填“大于”或“小于”),判斷理由是 。b:列式計算溫度T時反應(yīng)的平衡常數(shù)K2。(3)溫度T時反應(yīng)達(dá)平衡后,將反應(yīng)容器的容積減少一半,平衡向(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動,判斷理由是 ?！窘忸}指南】解答本題要注意以下兩點:(1)明確反應(yīng)速率和平衡常數(shù)的公式;(2)明確反應(yīng)條件改變對反應(yīng)方向的影響。【解析】(1)根據(jù)題意,溫度升高,混合氣體顏色變深,說明升溫向生成二氧化氮的方向進(jìn)行,即正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),焓變大于零;由圖可知,060 s,NO2的物質(zhì)的量濃度變化為0.120 molL-1,根據(jù)公式v=計算,v(NO2)=0.002 molL-1s-1,v(N2O4)為其的二分之一。K1=,根據(jù)圖像中二者的平衡濃度代入即可求得。(2)a:由題意可知,改變溫度后c(N2O4)以0.002 0 molL-1s-1的平均速率降低,說明平衡向右進(jìn)行,正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),說明是升高溫度。b:平衡時,c(NO2)=0.120 molL-1+0.002 0 molL-1s-110 s2=0.160 molL-1,c(N2O4)=0.040 molL-1-0.002 0 molL-1s-110 s=0.020 molL-1,K2=1.28。(3)溫度為T時,反應(yīng)平衡后容器的體積減少一半,相當(dāng)于增加壓強(qiáng),平衡將向氣體體積減少的方向移動,即向逆反應(yīng)方向移動。答案:(1)大于0.0010.36(2)a:大于正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),反應(yīng)向吸熱反應(yīng)方向進(jìn)行,所以為升溫b:平衡時,c(NO2)=0.120 molL-1+0.002 0 molL-1s-110 s2=0.160 molL-1,c(N2O4)=0.040 molL-1-0.002 0 molL-1s-110 s=0.020 molL-1,K2=1.28(3)逆反應(yīng)對于氣體體積增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動【誤區(qū)提醒】判斷升溫和降溫,不能只看反應(yīng)速率的變化,如正反應(yīng)速率降低,溫度一定降低,主要看反應(yīng)移動的方向是向吸熱方向還是向放熱方向進(jìn)行。