考點(diǎn)7化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

1、圓學(xué)子夢想 鑄金字品牌溫馨提示： 此題庫為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，關(guān)閉Word文檔返回原板塊。 考點(diǎn)7 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡一、選擇題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(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=4(c0-c1)2c12B.溫度T下,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,混合氣體的密度減小

2、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c0-c1,N2+O22NO起始: c0 c0 0變化: c0-c1c0-c1 2(c0-c1)平衡: c1 c12(c0-c1)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

3、終不變,B錯(cuò)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)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?dú)獾钠胶鉂舛仍龃?即比曲線a對應(yīng)的氮?dú)獾钠胶鉂舛却笮?與圖象不符,D錯(cuò)誤。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(shí)速率(v)如下表。下列判斷不正確的是() c/mol·L-1v/mmol·L-1·min-1T/ K0.6000

4、.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C.b<318.2D.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。【解析】選D。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 mol·L-1,速率減小1.50 mmol·

5、L-1·min-1,所以在濃度是0.400 mol·L-1時(shí),水解的速率是6.00 mmol·L-1·min-1,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 mol·L-1時(shí),當(dāng)318.2 K時(shí)水解速率是3.60 mmol·L-1·min-1,現(xiàn)在該反應(yīng)的速率是2.16 mmol·

6、L-1·min-1<3.60 mmol·L-1·min-1,所以反應(yīng)溫度低于318.2 K,即b<318.2,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。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(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()A.550時(shí),若充入惰性氣體,v正、v逆均減小,平衡不移動B.650時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡后

7、CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0%C.T時(shí),若充入等體積的CO2和CO,平衡向逆反應(yīng)方向移動D.925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?！窘馕觥窟xB。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,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/(1-x+2x)=40

8、.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,故C錯(cuò)誤;D中,925時(shí),Kp=p2(CO)p(CO2)=p總×w(CO)2p總×w(CO2),通過計(jì)算Kp應(yīng)等于23.04p總,故D錯(cuò)誤。4.(2015·天津高考·3)下列說法不正確的是()A.Na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C.FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解,同等條件下二者對H2O2分

9、解速率的改變相同D.Mg(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=H-TS<0,該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。(2)催化劑具有高效性、專一性,條件不同作用效果不同。【解析】選C。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(gè)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=H-TS<0,該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,A項(xiàng)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(qiáng)氧化性酸,使蛋白質(zhì)溶液產(chǎn)生

10、沉淀是蛋白質(zhì)的變性,原理不同,B項(xiàng)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(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)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(shí),X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)分別為30%、60%

11、、10%。在此平衡體系中加入1 mol Z(g),再次達(dá)到平衡后,X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變。下列敘述不正確的是()A.m=2B.兩次平衡的平衡常數(shù)相同C.X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為11D.第二次平衡時(shí),Z的濃度為0.4 mol·L-1【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?jǐn)?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(dá)到平衡后,X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變,則說明m+1=3,故m=2,A項(xiàng)正確;同一化學(xué)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(xiàng)正確;m=2,則起始量

12、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(xiàng)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(shí)Z的物質(zhì)的量為(3+1)×10%=0.4(mol),故Z的濃度為0.4 mol÷2 L=0.2 mol·L-1,故D項(xiàng)錯(cuò)誤?！菊`區(qū)提醒】判斷平衡常數(shù)時(shí),忽視同一化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),而認(rèn)為平衡逆向移動,從而錯(cuò)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

13、和H2S混合加熱并達(dá)到下列平衡:CO(g)+H2S(g)COS(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 molD.CO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(cuò)誤;B.通入CO后,正反應(yīng)速率瞬間增大,又逐漸減小,錯(cuò)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

14、 2 2平衡物質(zhì)的量/mol 8 n-2 2 2設(shè)該容器的體積為V,根據(jù)K=0.1,列關(guān)系式得(2×2)÷8×(n-2)=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(cuò)誤。7.(雙選)(2015·海南高考·8)10 mL濃度為1 mol·L-1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()A.K2SO4 B.CH3COONa C.CuSO4 D.Na2CO3【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)影響反應(yīng)速率的

15、因素;(2)鹽酸具有強(qiáng)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。【解析】選A、B。Zn與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng):Zn+2HClZnCl2+H2,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(xiàng),K2SO4是強(qiáng)酸強(qiáng)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(xiàng),CH3COONa與HCl發(fā)生反應(yīng):CH3COONa+HClCH3COOH+NaCl,使溶液中c(H+)減小,反應(yīng)速率降低,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度,會發(fā)生反應(yīng):2CH3COOH+Zn(CH

16、3COO)2Zn+H2,因此最終不會影響生成氫氣的物質(zhì)的量,符合題意;C項(xiàng),加入CuSO4溶液與Zn發(fā)生置換反應(yīng):CuSO4+ZnCu+ZnSO4,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(xiàng),若加入Na2CO3溶液,會與鹽酸發(fā)生反應(yīng):Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2,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(dāng)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(xiàng),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(cuò)選

17、C。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(hù)法防止其腐蝕D.一定條件下反應(yīng)N2+3H22NH3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

18、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(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。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(dá)到平衡,平衡時(shí)CO2的物質(zhì)的量濃度c(CO2)隨溫度的變

19、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S>0、H<0B.體系的總壓強(qiáng)p總:p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(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,此時(shí)的壓強(qiáng)等于2倍p總(狀態(tài)),但要求CO2的濃

20、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(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,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))<v逆(狀態(tài)),D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題10.(2015·北京高考·26)氫能是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉础Ｒ蕴柲転闊嵩?熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水是一種高效、無污染的制氫方法

21、。其反應(yīng)過程如下圖所示:(1)反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。(2)反應(yīng)得到的產(chǎn)物用I2進(jìn)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的HI層。根據(jù)上述事實(shí),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·mol-1。它由兩步反應(yīng)組成:.H2S

22、O4(l)SO3(g)+H2O(g) H=+177 kJ·mol-1;.SO3(g)分解。L(L1、L2)、X可分別代表壓強(qiáng)或溫度。下圖表示L一定時(shí),ii中SO3(g)的平衡轉(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(shí)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:SO2+2H2O+I2H2SO4+2HI。(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(cuò)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

23、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)反應(yīng)和步驟寫出步驟的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)H=+196 kJ·mol-1。該反應(yīng)正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng),壓強(qiáng)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(qiáng)。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(qiáng)時(shí),溫度升高,平衡正向移動,SO3的轉(zhuǎn)化率增大,故L2>L1。答案:(1)SO2+2H2O+I2H2SO4+2HI

24、(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)L2>L1;SO3(g)分解的熱化學(xué)方程式為2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)H=+196 kJ·mol-1,當(dāng)壓強(qiáng)一定時(shí),溫度升高,平衡轉(zhuǎn)化率增大11.(2015·北京高考·28)為探討化學(xué)平衡移動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“2Fe3+2I-2Fe2+I2”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)是的對比實(shí)驗(yàn),目的是排除中造成的影響。(3)和的顏色變化

25、表明平衡逆向移動,Fe2+向Fe3+轉(zhuǎn)化。用化學(xué)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(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 mol·L-1AgNO3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)對比,不同的操作是 。(6)實(shí)驗(yàn)中,還原性:I->F

26、e2+;而實(shí)驗(yàn)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(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,2Fe3+2I-2Fe2+I2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(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(

27、反應(yīng)達(dá)到平衡)后,向U型管左管滴加0.01 mol·L-1AgNO3溶液,產(chǎn)生黃色沉淀,I-濃度減小,2Fe3+2I-2Fe2+I2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)對比,不同的操作是當(dāng)指針歸零后,向U型管右管中滴加1 mol·L-1FeSO4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(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。答案:(1)化學(xué)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):Ag+I-AgI,c(I-)降低;

28、中加入FeSO4,c(Fe2+)增大,平衡均逆向移動(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 mol·L-1FeSO4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。

29、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c(I-)c(Cl-)為。已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17。(3)已知反應(yīng)2HI(g)H2(g)+I2(g)的H=+11 kJ·mol-1,1 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)

30、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 min-1,在t=40 min時(shí),v正=min-1。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)?！?/p>

31、解析】(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)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(Cl-)=8.5×10-171.8×10-104.7×10-7。(3)根據(jù)焓變等于反應(yīng)物鍵能減去生成物鍵能可知:2×EHI-EHH-EII=+11 kJ·mol-1,得EHI=299 kJ·mol-1。(4)K=c(H2)·c(I2)c2(HI)=x(H

32、2)·x(I2)x2(HI),x(HI)=0.784,x(H2)=x(I2)=(1-0.784)÷2=0.108。平衡時(shí),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=0.002 7 min-1,在t=40 min時(shí),x(HI)=0.85,代入數(shù)據(jù)得v正1.95×10-3min-1。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)MnSO

33、4(或Mn2+)(2)4.7×10-7(3)299(4)K=0.10820.7842k正K1.95×10-3A、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)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/(kJ·mol-1)4363431

34、 076465413由此計(jì)算H1=kJ·mol-1;已知H2=-58 kJ·mol-1,則H3=kJ·mol-1。(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(CO+CO2)=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;

35、(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 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1-3×413 kJ·mol-1-343 kJ·mol-1-465 kJ·mol-1=-99 kJ·mol-1,再根據(jù)蓋斯定律:-=,則H3=-58 kJ·mol-1+99 kJ·mol-1=+41 kJ·mol-1。(2)根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式可知反應(yīng)的K=c(CH3OH)c(CO)&#

36、183;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(shí),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(shí)反應(yīng)加壓右移,有利于CO的轉(zhuǎn)化,反應(yīng)平衡不移動,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p3>p2>p1。答案:(1)-99+41(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)

37、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,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(shí)氫氣的壓強(qiáng)(p),橫軸表示固相中氫原

38、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= mL·g-1·min-1。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(shí),(

39、T1)(T2)(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 kJ·mol-1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H=-41 kJ·mol-1【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

40、式書寫的注意事項(xiàng)?！窘馕觥?1)根據(jù)元素守恒可得z×x+2=z×y,解得z=2/(y-x);吸氫速率v=240 mL÷2 g÷4 min=30 mL·g-1·min-1;根據(jù)圖象可知,T1<T2,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,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<0。(2)根據(jù)圖象可知,橫坐標(biāo)相同,即氫原子與金屬原子個(gè)數(shù)比相同時(shí),T2時(shí)氫氣的壓強(qiáng)大,說明T2時(shí)吸氫量少,則(T1)>(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

41、增大,根據(jù)圖象可能處于c點(diǎn);根據(jù)平衡移動原理,可以通過加熱或減小壓強(qiáng)的方式使平衡逆向移動,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=H2-H1=-206 kJ·mol-1。答案:(1)2/(y-x)30<(2)>c加熱減壓(3)CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)H=-206 kJ·mol-1【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)

42、誤;(3)H的單位書寫出現(xiàn)錯(cuò)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(xué)鍵CHCCCCHH鍵能/kJ·mol-1412348612436計(jì)算上述反應(yīng)的H=kJ·mol-1。(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

43、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):CO2+H2CO+H2O,CO2+C2CO。新工藝的特點(diǎn)有(填編號)。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

44、鍵能-生成物的總鍵能=412 kJ·mol-1×2+348 kJ·mol-1-612 kJ·mol-1-436 kJ·mol-1=124 kJ·mol-1。(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,V1V2=n1n2,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/(1-2)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

45、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;CO2+C2CO,有利于減少積炭,且充分利用了CO2資源。答案:(1)124(2)Kc=2n/(1-2)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(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

46、)16.(2015·重慶高考·30)(14分)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

47、Ag2O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號元素,根據(jù)核外電子排布規(guī)則可知,銅元素位于元

48、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·mol-1)(20.7 g÷207 g·mol-1)=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Ag2O+2CuCl2AgCl+Cu2O。(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

49、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2Cu2+3OH-+Cl-Cu2(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2Cu-4e-2Cu2+,正極反應(yīng)為O2+4e-+2H2O4OH-,根據(jù)正、負(fù)極放電量相等,則理論上耗氧體積為0.02 mol×22.4 L·mol-1=0.448 L。答案:(1)4(2)101(3)A、B(4)Ag2O +2CuCl2

50、AgCl+Cu2O(5)c2Cu2+3OH-+Cl-Cu2(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影響化學(xué)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,其原因?yàn)?#160; (用離子方程式表示),0.1 mol·L-1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H

51、2O,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=kJ·mol-1?！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)原理知識的理解與應(yīng)用。【解析】(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