高三化學(xué)(第01期)好題速遞分項(xiàng)解析匯編 專題18 化學(xué)基本理論二(化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、電解質(zhì)溶液)(含解析)
《高三化學(xué)(第01期)好題速遞分項(xiàng)解析匯編 專題18 化學(xué)基本理論二(化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、電解質(zhì)溶液)(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高三化學(xué)(第01期)好題速遞分項(xiàng)解析匯編 專題18 化學(xué)基本理論二(化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、電解質(zhì)溶液)(含解析)(35頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
專題十八 化學(xué)基本理論二(化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡)1【湖南衡陽八中2016屆第二次月考】(16分)通過煤的氣化和液化,使碳及其化合物得以廣泛應(yīng)用。I工業(yè)上先用煤轉(zhuǎn)化為CO,再利用CO和水蒸氣反應(yīng)制H2時,存在以下平衡:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)(1)向1L恒容密閉容器中充入CO和H2O(g),800時測得部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表。t/min01234n(H2O)/mol0.6000.5200.4500.3500.350n(CO)/mol0.4000.3200.2500.1500.150則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 。(保留2位有效數(shù)字)(2) 相同條件下,向2L恒容密閉容器中充入1molCO、1mol H2O(g)、2molCO2、2mo1 H2,此時v (正) _ v (逆) (填“” “=” 或 “”)。II已知CO(g)、H2(g)、CH3OH(l)的燃燒熱分別為283 kJmol-1、286 kJmol-1、726 kJmol-1。(3) 利用CO、H2合成液態(tài)甲醇的熱化學(xué)方程式為 。(4)依據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理,分析增加壓強(qiáng)對制備甲醇反應(yīng)的影響 。III為擺脫對石油的過度依賴,科研人員將煤液化制備汽油,并設(shè)計(jì)了汽油燃料電池,電池工作原理如右圖所示:一個電極通入氧氣,另一電極通入汽油蒸氣,電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下能傳導(dǎo)O2。(5)以辛烷(C8H18)代表汽油,寫出該電池工作時的負(fù)極反應(yīng)方程式 。(6)已知一個電子的電量是1.6021019C,用該電池電解飽和食鹽水,當(dāng)電路中通過1.929105C的電量時,生成NaOH g。煤燃燒產(chǎn)生的CO2是造成溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w之一。(7)將CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物可有效地實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)。如:a6CO2+6H2OC6H12O6+6O2 b2CO2 + 6H2C2H5OH +3H2OcCO2 + CH4 CH3COOH d2CO2 + 6H2 CH2=CH2 + 4H2O 以上反應(yīng)中,最節(jié)能的是,反應(yīng)b中理論上原子利用率為 。【答案】(1)1.2(2)(3)CO(g) + 2H2(g) CH3OH(l) H = 129 kJmol-1 (4)增加壓強(qiáng)使反應(yīng)速率加快,同時平衡右移,CH3OH產(chǎn)率增大。(5)C8H1850e+25O28CO2 + 9H2O;(6)80;(7)a ,46%?!究键c(diǎn)定位】考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的影響因素、熱化學(xué)方程式的書寫及電化學(xué)的應(yīng)用的知識?!久麕燑c(diǎn)睛】本題綜合考查了化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算、應(yīng)用、化學(xué)平衡移動原理的應(yīng)用、蓋斯定律的應(yīng)用、熱化學(xué)方程式的書寫、原電池、電解池反應(yīng)原理、物質(zhì)的量在化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算等的應(yīng)用、原子經(jīng)濟(jì)性、節(jié)環(huán)保等,集多個知識點(diǎn)為一體,較為全面的考查了學(xué)生的化學(xué)知識掌握情況及應(yīng)用能力,把物質(zhì)的轉(zhuǎn)化、能量的利用既環(huán)境保護(hù)等結(jié)合在一起,是一個不錯的考題。2【西藏日喀則一中2016屆10月月考】(16分)火力發(fā)電廠釋放出大量氮氧化合物(NOx)、SO2和CO2等氣體會造成環(huán)境問題。對燃煤廢氣進(jìn)行脫硝、脫硫和脫碳等處理,可實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排、廢物利用等目的。(1)脫硝。利用甲烷催化還原NOx:CH4(g) 4NO2(g)4NO(g) CO2(g) 2H2O(g) H1574 kJ/molCH4(g) 4NO(g)2N2(g) CO2(g) 2H2O(g) H21160 kJ/mol甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為 。(2)脫碳。將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇:CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g) H3 在一恒溫恒容密閉容器中充入1 mol CO2和3 mol H2進(jìn)行上述反應(yīng)。測得CO2和CH3OH(g)濃度隨時間變化如圖1所示?;卮穑?10 min內(nèi),氫氣的平均反應(yīng)速率為 mol/(Lmin);第10 min后,保持溫度不變,向該密閉容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g),則平衡 (填“正向”、“逆向”或“不”)移動。如圖2,25時以甲醇燃料電池(電解質(zhì)溶液為稀硫酸)為電源來電解300mL 某NaCl溶液,正極反應(yīng)式為 。在電解一段時間后,NaCl溶液的pH值變?yōu)?3(假設(shè)NaCl溶液的體積不變),則理論上消耗甲醇的物質(zhì)的量為 mol。取五份等體積的CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比均為13),分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)相同時間后,測得甲醇的體積分?jǐn)?shù)(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖3所示,則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的反應(yīng)的H3 0(填“”、“”或“”)。(3)脫硫。燃煤廢氣經(jīng)脫硝、脫碳后,與一定量氨氣、空氣反應(yīng),生成硫酸銨。硫酸銨水溶液呈酸性的原因是 (用離子方程式表示);室溫時,向(NH4)2SO4,溶液中滴人NaOH溶液至溶液呈中性,則所得溶液中微粒濃度大小關(guān)系c(Na) c(NH3H2O)。(填“”、“”或“”)【答案】(1)CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H-867kJ/mol(2)0.225;正向 O2+ 4e+ 4H+2H2O;0.005 (3)NH4+H2ONH3H2O+H+;【考點(diǎn)定位】考查蓋斯定律的應(yīng)用,化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算,平衡移動,氧化還原反應(yīng)的計(jì)算,電荷守恒和物料守恒規(guī)律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】化學(xué)平衡圖像題的解題步驟:有關(guān)化學(xué)平衡、化學(xué)反應(yīng)速率的圖表題一直是高考關(guān)注的熱點(diǎn),在審題時,一般采用“看特點(diǎn),識圖像,想原理,巧整合”四步法。第一步:看特點(diǎn)。即分析可逆反應(yīng)化學(xué)方程式,觀察物質(zhì)的狀態(tài)、氣態(tài)物質(zhì)分子數(shù)的變化(正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),還是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng))、反應(yīng)熱(正反應(yīng)是放熱反應(yīng),還是吸熱反應(yīng))等。第二步:識圖像。即識別圖像類型,橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的含義、線和點(diǎn)(平臺、折線、拐點(diǎn)等)的關(guān)系。利用規(guī)律“先拐先平,數(shù)值大”判斷,即曲線先出現(xiàn)拐點(diǎn),先達(dá)到平衡,其溫度、壓強(qiáng)越大。第三步:想原理。聯(lián)想化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡移動原理,特別是影響因素及使用前提條件等。第四步:巧整合。圖表與原理整合。逐項(xiàng)分析圖表,重點(diǎn)看圖表是否符合可逆反應(yīng)的特點(diǎn)、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理。即:。3【湖北孝感高中2016屆10月月考】(15分)燃煤能排放大量的CO、CO2、SO2,PM2.5(可入肺顆粒物)污染也跟冬季燃煤密切相關(guān)。SO2、CO、CO2也是對環(huán)境影響較大的氣體,對它們的合理控制、利用是優(yōu)化我們生存環(huán)境的有效途徑。(1)如圖所示,利用電化學(xué)原理將SO2 轉(zhuǎn)化為重要化工原料C 若A為SO2,B為O2,則負(fù)極的電極反應(yīng)式為:_;(2)有一種用CO2生產(chǎn)甲醇燃料的方法:CO23H2CH3OHH2O 已知:CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g) Ha kJmol1; 2H2(g)O2(g)2H2O(g) Hb kJmol1; H2O(g)H2O(l) Hc kJmol1; CH3OH(g)CH3OH(l) Hd kJmol1, 則表示CH3OH(l)燃燒熱的熱化學(xué)方程式為:_;(3)光氣 (COCl2)是一種重要的化工原料,用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、聚酯類材料的生產(chǎn),工業(yè)上通過Cl2(g)CO(g) COCl2(g)制備。左圖為此反應(yīng)的反應(yīng)速率隨溫度變化的曲線,右圖為某次模擬實(shí)驗(yàn)研究過程中容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度隨時間變化的曲線?;卮鹣铝袉栴}: (3) 06 min內(nèi),反應(yīng)的平均速率v(Cl2) ;(4) 若保持溫度不變,在第7 min 向體系中加入這三種物質(zhì)各2 mol,則平衡 移動(填“向 正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”);(5) 若將初始投料濃度變?yōu)閏(Cl2)0.7 mol/L、c(CO)0.5 mol/L、c(COCl2) mol/L,保持反 應(yīng)溫度不變,則最終達(dá)到化學(xué)平衡時,Cl2的體積分?jǐn)?shù)與上述第6 min時Cl2的體積分?jǐn)?shù)相同;(6) 隨溫度升高,該反應(yīng)平衡常數(shù)變化的趨勢是 ;(填“增大”、“減小”或“不變”)比較第8 min反應(yīng)溫度T(8)與第15 min反應(yīng)溫度T(15)的高低:T(8)_T(15) (填“”或“”)?!敬鸢浮?15分)(1)SO22e+2H2O4HSO42- (2分) (2)CH3OH(l) 3/2O2(g) CO2(g) 2H2O(l) H(3/2b2cad)kJmol1(3分)(3)0.15 mol L1min 1 (2分) 向正反應(yīng)方向(2分) 0.5 (2分) 減小(2分) (2分)考點(diǎn):考查原電池原理、熱化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡、等效平衡4【廣西柳鐵一中2016屆10月月考】(16分)IX、Y是相鄰周期、相鄰主族的短周期元素,且原子序數(shù)XY填寫下列空白:(1)若X為金屬元素,Y為非金屬元素,Y2H4是一種重要有機(jī)化工原料。X單質(zhì)與Fe2O3反應(yīng)時,每消耗13.5g X放熱213kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 ;寫出實(shí)驗(yàn)室制備Y2H4的化學(xué)方程式 ;(2)若X、Y元素的最高價氧化物的水化物都是強(qiáng)酸。為防止YO2污染空氣,科學(xué)家尋求合適的化合物G和催化劑,以實(shí)現(xiàn)反應(yīng):YO2+GY2+H2O+n Z(未配平,n可以為0)上述反應(yīng)式中的G不可能是 (填標(biāo)號)。ANH3 BCO CCH3CH2OH25時,往a molL1的YH3的水溶液(甲)中滴加0.01molL1H2XO4溶液(乙),當(dāng)甲與乙等體積混合時,溶液呈中性(設(shè)溫度不變),甲中溶質(zhì)的電離常數(shù)Kb= (用含a的代數(shù)式表示)。離子液體是一種室溫熔融鹽,為非水體系,由有機(jī)陽離子、Al2Cl7和AlCl4組成的離子液體作電解液時,可在鋼制品上電鍍鋁。鋼制品應(yīng)接電源的 極,已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽離子不參與電極反應(yīng),陰極電極反應(yīng)式為 。若改用AlCl3水溶液作電解液,則陰極產(chǎn)物為 。甲醇汽油是一種新能源清潔燃料,可以作為汽油的替代物工業(yè)上可用CO和H2制取甲醇,化學(xué)方程式為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H=b kJ/mol,為研究平衡時CO的轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)物投料比()及溫度的關(guān)系,研究小組在10L的密閉容器中進(jìn)行模擬反應(yīng),并繪出如圖所示:(1)反應(yīng)熱b 0 (填“”或“”)。(2)若反應(yīng)的n(CO)起始=10mol、投料比為0.5,A點(diǎn)的平衡常數(shù)KA= ,B點(diǎn)的平衡常數(shù)KB KA(填“”或“”或“=”)。(3)為提高CO轉(zhuǎn)化率可采取的措施是 、 (答出兩條即可)?!敬鸢浮浚?)2Al(s)+Fe2O3(s)2Fe(s)+Al2O3(s)H852kJmol1;CH3CH2OHCH2CH2H2O。(2)B;Kb。4Al2Cl7+3eAl+7AlCl4;H2;(1)。(2)1; (3)減小投料比、降低溫度、增大壓強(qiáng)、分離出CH3OH。依據(jù)電鍍原理分析,鋼鐵上鍍鋁是利用鋁做陽極與電源正極相連,鋼鐵做陰極與電源負(fù)極相連,由有機(jī)陽離子、Al2Cl7和AlCl4組成的離子液體做電解液來實(shí)現(xiàn),離子液體是一種室溫熔融鹽,為非水體系,電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽離子不參與電極反應(yīng),則陰極反應(yīng)生成鋁是發(fā)生的還原反應(yīng),鋁元素化合價降低,分析離子液體成分,結(jié)合電荷守恒分析可知是Al2Cl7得到電子生成,電極反應(yīng)為:4Al2Cl7+3eAl+7AlCl4;改用AlCl3水溶液作電解液是溶液中氫離子在陰極放電生成氫氣,2H+2eH2;(1)圖象可知,一氧化碳轉(zhuǎn)化率隨溫度升高減小,說明平衡逆向,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),b0。(2)若反應(yīng)的n(CO)起始10mol、投料比為0.5,n(H2)20mol,則 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)起始量(mol/L) 1 2 0變化量(mol/L) 0.5 1 0.5平衡量(mol/L) 0.5 1 0.5A點(diǎn)的平衡常數(shù)KA 1AB是相同溫度下的平衡,平衡常數(shù)只隨溫度變化,所以AB平衡常數(shù)相同;(3)為提高CO轉(zhuǎn)化率可采取的措施,可以增加氫氣量,提高一氧化碳的轉(zhuǎn)化率,反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度平衡正向進(jìn)行,依據(jù)反應(yīng)特征和平衡移動原理分析提高一氧化碳轉(zhuǎn)化率的條件是平衡正向進(jìn)行,即減小投料比、降低溫度、增大壓強(qiáng)、分離出CH3OH。【考點(diǎn)定位】本題主要是考查熱化學(xué)方程式書寫、外界條件對平衡狀態(tài)的影響與有關(guān)計(jì)算、電化學(xué)原理的應(yīng)用等【名師點(diǎn)晴】化學(xué)平衡圖像題的解題技巧(1)緊扣特征,弄清可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱還是放熱,體積增大、減小還是不變,有無固體、純液體物質(zhì)參與反應(yīng)等。(2)先拐先平,在含量(轉(zhuǎn)化率)時間曲線中,先出現(xiàn)拐點(diǎn)的則先達(dá)到平衡,說明該曲線反應(yīng)速率快,表示溫度較高、有催化劑、壓強(qiáng)較大等。(3)定一議二,當(dāng)圖像中有三個量時,先確定一個量不變,再討論另外兩個量的關(guān)系,有時還需要作輔助線。(4)三步分析法,一看反應(yīng)速率是增大還是減?。欢磛正、v逆的相對大小;三看化學(xué)平衡移動的方向。5【貴州遵義航天高中2016屆第三次月考】(14分)1913年,德國化學(xué)家哈伯實(shí)現(xiàn)了合成氨的工業(yè)化生產(chǎn),被稱作解救世界糧食危機(jī)的化學(xué)天才?,F(xiàn)將lmolN2和3molH2投入1L的密閉容器,在一定條件下,利用如下反應(yīng)模擬哈伯合成氨的工業(yè)化生產(chǎn):N2(g)3H2(g)2NH3(g) H0當(dāng)改變某一外界條件(溫度或壓強(qiáng))時,NH3的體積分?jǐn)?shù)(NH3)變化趨勢如下圖所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)已知:NH3(g) NH3(g) H1N2(g)3H2(g)2NH3(l) H2則反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g)的H (用含H1、H2的代數(shù)式表示)。(2)合成氨的平衡常數(shù)表達(dá)式為_ ,平衡時,M點(diǎn)NH3的體積分?jǐn)?shù)為10%,則N2的轉(zhuǎn)化率為 (保留兩位有效數(shù)字)。(3)X軸上a點(diǎn)的數(shù)值比b點(diǎn) (填“大”或“小”)。上圖中, Y軸表示 (填“溫度”或“壓強(qiáng)”),判斷的理由是 。(4)若將1mol N2和3mol H2分別投入起始容積為1L的密閉容器中,實(shí)驗(yàn)條件和平衡時的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:下列判斷正確的是_。A.放出熱量:Ql Q2 III C.平衡常數(shù):II I D.達(dá)平衡時氨氣的體積分?jǐn)?shù):III(5)常溫下,向VmL amoI.L-l的稀硫酸溶液中滴加等體積bmol.L-l 的氨水,恰好使混合溶液呈中性,此時溶液中c(NH4+)_c(SO42-)(填“”、“C(CN-),下列關(guān)系正確的是 。AC(H+)C(OH-) BC(H+)ac(2)NaCNCO2H2ONaHCO3HCN (3)BD(4)Al3+3HCO3-Al(OH)3+3CO2(5)c(Na+)c(HC2O4-)c(H+) c(C2O42-) c(OH-);c(OH-)c(H+)-c (C2O42-)+ c(H2C2O4) (6)H2C2O4-2e2CO2+2H+ 0.2 考點(diǎn):考查弱電解質(zhì)的電離、鹽類水解的應(yīng)用及原電池原理的應(yīng)用等8【四川成都七中2016屆上期中】(本小題滿分14分)T1溫度下,體積為 2L的恒容密閉容器,加入4.00molX,2.00molY,發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 2X(g)+Y(g)3M(g)+N(s) H”、“=”或“”),理由是_?!敬鸢浮浚?)1.8103mol/(Ls);6.75 (2)bd (3)b (4)CE(5);反應(yīng)放熱,容器內(nèi)溫度升高,相當(dāng)于化學(xué)平衡逆移,c(M)減小 (5)由于反應(yīng)放熱,容器內(nèi)溫度升高,相當(dāng)于化學(xué)平衡逆移,c(M)減小,即達(dá)平衡后M的物質(zhì)的量濃度小于1.5mol/L。考點(diǎn):考查反應(yīng)速率、平衡常數(shù)計(jì)算、外界條件對平衡狀態(tài)的影響等9【西藏拉薩中學(xué)2016屆第二次月考】(14分)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)在催化劑的作用下合成甲醇,發(fā)生的主反應(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)已知化學(xué)鍵H-HC-OCOH-OC-HE/(kJ.mol-1)4363431076465413則H1= kJ.mol-1(2)圖1中能正確表現(xiàn)反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為 (填曲線標(biāo)記字母),判斷理由是 。(3)合成氣的組成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60時體系中的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”)原因是 。圖2中的壓強(qiáng)由大到小為 ,判斷理由是 ?!敬鸢浮浚?)99 (2)a;反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡常數(shù)應(yīng)隨溫度升高變小;(3)減小;升高溫度時,反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡向向左移動,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),加壓有利于提升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,有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高【解析】試題分析:(1)反應(yīng)熱等于斷鍵吸收的能量與形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值,根據(jù)表中數(shù)據(jù)反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的反應(yīng)熱H11076kJ/mol2436 kJ/mol3413 kJ/mol343 kJ/mol465 kJ/mol99kJ.mol-1。(2)反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為;根據(jù)計(jì)算,反應(yīng)正方應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小,因此反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為a。(3)反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度時,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,又產(chǎn)生CO的量增大;最終結(jié)果是隨溫度升高,使CO的轉(zhuǎn)化率降低;相同溫度下,由于反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),加壓有利于提升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,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。【考點(diǎn)定位】考查反應(yīng)熱計(jì)算、蓋斯定律應(yīng)用、平衡常數(shù)、外界條件對平衡狀態(tài)的影響【名師點(diǎn)晴】本題主要考查了反應(yīng)熱計(jì)算、蓋斯定律,平衡圖像、外界條件對化學(xué)平衡的影響,考查了學(xué)生對知識理解、綜合運(yùn)用能力。首先需要熟練掌握蓋斯定律,其次,平時積累起來的計(jì)算機(jī)巧在反應(yīng)熱的計(jì)算中基本適用。注意遵循:質(zhì)量守恒定律,能量守恒定律和蓋斯定律。根據(jù)可直接測定的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱間接計(jì)算難以直接測定的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱,需要應(yīng)用蓋斯定律來分析問題。解題時,常用已知反應(yīng)熱的熱化學(xué)方程式相互加合(加、減等數(shù)學(xué)計(jì)算),得到未知反應(yīng)熱的熱化學(xué)方程式,則相應(yīng)的反應(yīng)熱做相同的加合即為所求的反應(yīng)熱。10【云南師大附中2016屆第二次月考】(15分)硫及其化合物有廣泛應(yīng)用。 (l)硫酸生產(chǎn)過程中涉及以下反應(yīng)。已知25、10lkPa時: 則SO2催化氧化為SO3(g)的熱化學(xué)方程式為 (2)對于SO2催化氧化為SO3的反應(yīng)。圖16甲是SO2(g)和SO3(g)的濃度隨時間t的變化情況。反應(yīng)從開始到達(dá)到平衡時,用O2表示的平均反應(yīng)速率為 在一容積可變的密閉容器中充入20mol SO2(g)和10mol O2(g),O2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度(T)、壓強(qiáng)(p)的變化如圖乙所示。則p1與p2的大小關(guān)系是p1p2:(填“”“”或“=”);A、B、C三點(diǎn)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為 (),理由是 (3)工業(yè)生產(chǎn)硫酸過程中,通常用氨水吸收尾氣 如果在25時,相同物質(zhì)的量的SO2與NH3溶于水,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 所得溶液中(填序號)。 已知在25時NH3H2O、H2SO3電離平衡常數(shù)如下表,則上述所得溶液中,各離子濃度由大到小的順序?yàn)?【答案】(除特殊標(biāo)注外,每空2分,共15分)(1)2SO2(g)+ O2(g)=2SO3(g) H= 197kJ/mol(2)0.0375mol/(Lmin)(1分) KBKAKC 該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡常數(shù)減小,A、B、C三點(diǎn)的溫度為BA=C(3)SO2+NH3+H2O=+ CD c()c()c(H+)c()c(OH) (3)同物質(zhì)的量的二氧化硫和氨氣溶于水,發(fā)生反應(yīng)生成亞硫酸氫銨,反應(yīng)的離子方程式為:SO2+NH3+H2O=+,根據(jù)電荷守恒,可知,c(H+)+ c(SO32-)=c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH-),則c(H+) - c(OH-)= c(HSO3-)+2c(SO32-)- c(NH4+)。溶液中氫離子源于水電離,亞硫酸氫根離子的水解,銨根的水解,氫氧根離子源于水的電離,亞硫酸氫根的水解,由于水的電離得到的水電離的氫離子和氫氧根離子相等,則c(H+)- c(OH-)= c(SO32-)+ c(NH3H2O)+c水(H+)-c(H2SO3)+ c水(OH-)= c(SO32-)+ c(NH3H2O)-c(H2SO3)所以選CD。二氧化硫和氨氣等物質(zhì)的量反應(yīng)生成亞硫酸氫銨,根據(jù)電離平衡常數(shù)分析,亞硫酸氫根的水解程度小于銨根的水解,所以溶液顯酸性,離子濃度為c()c()c(H+)c()c(OH)考點(diǎn): 反應(yīng)條件對反應(yīng)速率,平衡的影響,化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素,溶液中離子濃度的比較【名師點(diǎn)睛】因?yàn)榇嬖邴}類水解,所以在考查溶液中的離子濃度比較時需要考慮鹽類水解和弱電解質(zhì)的電離。在電解質(zhì)溶液中有三種守恒關(guān)系:電荷守恒:電解質(zhì)溶液中所有陽離子所帶有的正電荷數(shù)與所有的陰離子所帶的負(fù)電荷數(shù)相等。如NaHCO3溶液中:n(Na)n(H+)n(HCO3-)2n(CO32-)n(OH-)推出:NaHHCO3-2CO32-OH-物料守恒:電解質(zhì)溶液中由于電離或水解因素,離子會發(fā)生變化變成其它離子或分子等,但離子或分子中某種特定元素的原子的總數(shù)是不會改變的。如NaHCO3溶液中:n(Na):n(c)1:1,推出: C (Na)c (HCO3-)c (CO32-)c (H2CO3)質(zhì)子守恒:(不一定掌握)電解質(zhì)溶液中分子或離子得到或失去質(zhì)子(H)的物質(zhì)的量應(yīng)相等。例如:在NH4HCO3溶液中H3O+、H2CO3為得到質(zhì)子后的產(chǎn)物;NH3、OH-、CO32-為失去質(zhì)子后的產(chǎn)物,故有以下關(guān)系:c (H3O+)+c (H2CO3)=c (NH3)+c (OH-)+c (CO32-)11【浙江嘉興一中2016屆上期中】(16分)工業(yè)生產(chǎn)硝酸銨的流程如下圖所示(1)硝酸銨的水溶液呈 (填“酸性”、“中性”或“堿性”);其水溶液中各離子的濃度大小順序?yàn)椋?。(2)已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) Hc(NH4+)c(H+)c(OH) (2分)200(1分) ACDE(2分)2NH3(g)CO2(g)H2O(g)CO(NH2)2 (s) H=134kJ/mol(2分)2(2分) 55(2分)0.148 mol/(Lmin)(2分)(2分)起始 a 3a 0改變 0.1 0.3 0.2 平衡 a-0.1 3a-0.3 0.2 則0.2/(a-0.1+3a-0.3+0.2)=20%,解a=0.3,則平衡常數(shù)=0.22/0.2*0.63=0.93,正確。選ACDE。反應(yīng)+反應(yīng) 即可氨氣和二氧化碳合成尿素的熱化學(xué)方程式為:2NH3(g)CO2(g)H2O(g)CO(NH2)2 (s) H=134kJ/mol。(4)從圖分析生成尿素最慢,所以反應(yīng)的快慢有第二步反應(yīng)決定。反應(yīng)到55分時各物質(zhì)的濃度幾乎不變,到平衡。二氧化碳在10分內(nèi)的物質(zhì)的量的改變量為1-0.26=0.74摩爾,則反應(yīng)速率=0.74/0.5/10=0.148 mol/(Lmin)。反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡正向移動,平衡常數(shù)變大,所以圖像如下:(2分)考點(diǎn):鹽類水解,平衡移動,化學(xué)平衡計(jì)算,12【貴州貴陽一中2016屆第二次月考】(14分)工業(yè)上可由天然氣為原料制備甲醇,也可由水煤氣合成甲醇。(1)已知2CH4(g)O2(g)=2CO2(g)4H2(g) HakJ/molCO(g)2H2(g)CH3OH(g) HbkJ/mol試寫出由CH4和O2制取甲烷的熱化學(xué)方程式:_。(2)還可以通過下列反應(yīng)制備甲醇:CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。圖甲是反應(yīng)時CO(g)和CH3OH(g)的濃度隨時間t的變化情況。從反應(yīng)開始到平衡,用CO表示平均反應(yīng)速率v(CO)_,該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為_。(3)在一容積可變的密閉容器中充入10mol CO和20mol H2,CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度(T)、壓強(qiáng)(P)的變化如乙圖所示下列說法不能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是_。(填字母)AH2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2倍BH2的體積分?jǐn)?shù)不再改變C體系中H2的轉(zhuǎn)化率和CO的轉(zhuǎn)化率相等D體系中氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變比較A、B兩點(diǎn)壓強(qiáng)大小PA_PB(填“、=”)。若達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)A時,容器的體積為20L如果反應(yīng)開始時仍充入10molCO和20molH2,則在平衡狀態(tài)B時容器的體積V(B)=_L。(4)以甲醇為燃料,氧氣為氧化劑,KOH溶液為電解質(zhì)溶液,可制成燃料電池(電極材料為惰性電極)。若KOH溶液足量,則電池負(fù)極反應(yīng)的離子方程式為_。若電解質(zhì)溶液中KOH的物質(zhì)的量為1.0mol,當(dāng)有0.75mol甲醇參與反應(yīng)時,電解質(zhì)溶液中各種離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是_?!敬鸢浮浚ǔ厥鈽?biāo)注外,每空2分,共14分)(1)2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g) H=(a+2b)kJ/mol(2)0.075molL1min1(1分) (3)AC (1分) 4(4)CH3OH6e+8OH=CO32+6H2O c(K+) c(HCO3) c(CO32)c(OH)c(H+) 【考點(diǎn)定位】本題主要考查了熱化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、平衡的計(jì)算以及燃料電池中電極反應(yīng)的書寫和溶液中離子濃度的大小比較知識,屬于綜合知識的考查,難度大?!久麕燑c(diǎn)晴】可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)有兩個核心的判斷依據(jù):正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等。反應(yīng)混合物中各組成成分的百分含量保持不變。只要抓住這兩個特征就可確定反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),對于隨反應(yīng)的發(fā)生而發(fā)生變化的物理量如果不變了,即說明可逆反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)。判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),關(guān)鍵是看給定的條件能否推出參與反應(yīng)的任一物質(zhì)的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化。13【湖北華師大一附中2016屆上期中】(15分)氮、碳都是重要的非金屬元素,含氮、碳元素的物質(zhì)在工業(yè)生產(chǎn)中有重要的應(yīng)用。(1)請寫出工業(yè)上由NH3制取NO的化學(xué)方程式。(2)一定條件下,鐵可以和CO2發(fā)生反應(yīng):Fe(s)+ CO2(g) FeO(s)+ CO(g),已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如圖所示。0 T1 T 甲K20 t1t2 t3 t/min 乙n/molCOCO2該反應(yīng)的逆反應(yīng)是(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。T、P pa壓強(qiáng)下,在體積為VL的容器中進(jìn)行反應(yīng),下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是。A、混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化;B、容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化;C、v正(CO2)= v逆(FeO)T1溫度下,向體積為V L的密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO2,反應(yīng)過程中CO和CO2物質(zhì)的量與時間的關(guān)系如圖乙所示。則CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為,平衡時混合氣體的密度與起始時氣體的密度之比為。(3)在恒溫條件下,起始時容積均為5L的甲、乙兩密閉容器中(甲為恒容容器、乙為恒壓容器),均進(jìn)行反應(yīng):N2+3H22NH3,有關(guān)數(shù)據(jù)及平衡狀態(tài)特定見下表。容器起始投入達(dá)平衡時甲2 mol N23 mol H20mol NH31.5mol NH3同種物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)相同乙a mol N2b mol H20mol NH31.2mol NH3起始時乙容器中的壓強(qiáng)是甲容器的倍。(4)一定條件下,2.24L(折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)N2O和CO的混合氣體在點(diǎn)燃條件恰好完全反應(yīng),放出bkJ熱量。生成的3種產(chǎn)物均為大氣組成氣體,并測得反應(yīng)后氣體的密度是反應(yīng)前氣體密度的 倍。請寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。【答案】28(15分)(1)4NH3+5O2 4NO+6H2O(2分)(2)放熱(2分)A(2分)(2分),(2分)(3)0.8(2分)(4)4N2O(g)+2CO(g)=4N2(g)+2CO2(g) + O2(g) H=60b kJmol1(3分)【解析】試題分析:(1)氨催化氧化生成NO和水,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NH3+5O2 4NO+6H2O。 (2)根據(jù)圖像,溫度升高,平衡常數(shù)增大,所以該反應(yīng)的逆反應(yīng)是放熱反應(yīng)。 據(jù)反應(yīng)Fe(s)+ CO2(g) FeO(s)+ CO(g),A.該反應(yīng)向右進(jìn)行,平均相對分子質(zhì)量減少,則當(dāng)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A正確;B.該反應(yīng)是氣體體積不發(fā)生變化的反應(yīng),容器內(nèi)壓強(qiáng)始終保持不變,B錯誤;C.FeO是固體,沒有化學(xué)反應(yīng)速率,C錯誤;答案選A。 在T1溫度下,K=2,加入CO2 的物質(zhì)的量為n mol,設(shè)反應(yīng)掉CO2 xmol,則生成CO x mol,根據(jù)Fe(s)+ CO2(g) FeO(s)+ CO(g),K=x(n-x)=2,解得x=n,所以則CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為nn100%=。反應(yīng)開始前氣體是CO2,M=44,平衡時為CO2 和CO的混合氣體,=(2/3n28+1/3n44)n=100/3,根據(jù)相同條件下,密度與摩爾質(zhì)量成正比,則平衡時混合氣體的密度與起始時氣體的密度之比為100/3:44=25:33。(3)根據(jù)題給信息,平衡時,同種物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)相同,甲容器平衡時各物質(zhì)的量為1.25mol N2、0.75mol H2、1.5molNH3,則乙容器平衡時各物質(zhì)的量為1 mol、0.6mol、1.2mol,所以乙容器開始時加入了1.6mol氮?dú)夂?.4mol氫氣,物質(zhì)的量總和為4mol,而甲容器開始時加入物質(zhì)的量總和為5mol,根據(jù)恒容條件下,壓強(qiáng)和物質(zhì)的量成正比,起始時乙容器中的壓強(qiáng)是甲容器的45=0.8倍。(4)大氣組成氣體有氮?dú)狻⒀鯕夂虲O2 ,則N2O和CO反應(yīng)生成N2、CO2和氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為4N2O+2CO=4N2(g)+2CO2+ O2,混合氣體的總物質(zhì)的量為0.1mol,恰好反應(yīng),則反應(yīng)的CO為0.1/3mol,放出b kJ的熱量,則2molCO反應(yīng)放出b(0.1/3)2=60bkJ的熱量,所以反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為4N2O(g)+2CO(g)=4N2(g)+2CO2(g) + O2(g) H=60b kJmol1??键c(diǎn):考查氨的催化氧化,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,平衡轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化,熱化學(xué)方程式的書寫等知識。14【山東濟(jì)南外國語2016屆上期中】(1)在一體積為10L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在850時發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)H2(g);H d a【考點(diǎn)定位】考查平衡常數(shù)計(jì)算和判斷及外界條件對平衡狀態(tài)的影響?!久麕燑c(diǎn)晴】本題主要測試學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)速率概念及平衡移動的影響因素的熟練掌握程度,難度較低,只要緊扣單位時間內(nèi)濃度的變化就可以計(jì)算出反應(yīng)速率,根據(jù)平衡狀態(tài)的特征可確定平衡狀態(tài),以及根據(jù)量的變化就可以去判斷影響平衡移動的因素- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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