專題八化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡

1、專題八化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素【考情分析】考查特點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)速率的含義與比較,如2011年海南化學(xué)T8,2011年廣東理綜T31;化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算,如2012年福建理綜T12,2011年浙江理綜T27,2011年上?；瘜W(xué)T25;影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件及應(yīng)用,如2011年江蘇化學(xué)T12,2011年重慶理綜T29應(yīng)考策略明確化學(xué)反應(yīng)速率表達(dá)式的含義,在計(jì)算時(shí)分別找出濃度的變化量,時(shí)間變化量,進(jìn)而求得速率;外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響往往與圖像、圖表相結(jié)合,要加強(qiáng)分析數(shù)據(jù)、讀圖能力的培養(yǎng),從而輕松應(yīng)對(duì)1.(2012年福建理綜,12,6分)一定條件下,溶液的酸堿性對(duì)TiO2光催化染料

2、R降解反應(yīng)的影響如圖所示。下列判斷正確的是()A.在050 min之間,pH=2和pH=7時(shí)R的降解百分率相等B.溶液酸性越強(qiáng),R的降解速率越小C.R的起始濃度越小,降解速率越大D.在2025 min之間,pH=10時(shí)R的平均降解速率為0.04 molL-1min-1解析:由圖像可看出,50 min時(shí),pH=2和pH=7時(shí)R均完全降解,A正確;在反應(yīng)物起始濃度小的情況下,pH=2時(shí)R的降解速率明顯大于pH=7和pH=10時(shí)的降解速率,若起始濃度相等,pH=2時(shí)的降解速率會(huì)更大,說(shuō)明酸性越強(qiáng),R降解速率越大,B錯(cuò)誤;圖像中出現(xiàn)了兩個(gè)影響速率的條件:反應(yīng)物起始濃度和pH。因pH不同,不能由圖像判斷

3、反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響。對(duì)于所有的化學(xué)反應(yīng)而言,均為反應(yīng)物濃度越大,反應(yīng)速率越大,C錯(cuò)誤;2025 min之間,pH=10時(shí)R的平均降解速率為:(0.6-0.4)10-4molL-15min=410-6 molL-1min-1,D錯(cuò)誤。答案:A。 此題以圖像題的形式考查了影響反應(yīng)速率的條件,且同時(shí)出現(xiàn)了兩個(gè)影響速率的條件,考生容易錯(cuò)選C。2.(雙選題)(2011年海南化學(xué))對(duì)于可逆反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g),在溫度一定下由H2(g)和I2(g)開始反應(yīng),下列說(shuō)法正確的是()A.H2(g)的消耗速率與HI(g)的生成速率之比為21B.反應(yīng)進(jìn)行的凈速率是正、逆反應(yīng)速率之差C.正、逆

4、反應(yīng)速率的比值是恒定的D.達(dá)到平衡時(shí),正、逆反應(yīng)速率相等解析:各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于各物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,H2的消耗速率與HI的生成速率之比為12,A錯(cuò);該反應(yīng)進(jìn)行的凈速率是指某一物質(zhì)的正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率之差,B正確;隨反應(yīng)進(jìn)行正反應(yīng)速率在減小,逆反應(yīng)速率在增大,二者之比逐漸減小,C錯(cuò);正、逆反應(yīng)速率相等是平衡建立的特征,D正確。答案:BD。3.(2010年海南化學(xué))對(duì)于化學(xué)反應(yīng)3W(g)+2X(g)4Y(g)+3Z(g),下列反應(yīng)速率關(guān)系中,正確的是()A.v(W)=3v(Z)B.2v(X)=3v(Z)C.2v(X)=v(Y)D.3v(W)=2v(X)解析:用不同物質(zhì)表示同一反應(yīng)的反應(yīng)

5、速率時(shí),其速率值之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,即v(W)3=v(X)2=v(Y)4=v(Z)3,故C正確。答案:C。4.(2010年福建理綜)化合物Bilirubin在一定波長(zhǎng)的光照射下發(fā)生分解反應(yīng),反應(yīng)物濃度隨反應(yīng)時(shí)間變化如圖所示,計(jì)算反應(yīng)48 min間的平均反應(yīng)速率和推測(cè)反應(yīng)16 min時(shí)反應(yīng)物的濃度,結(jié)果應(yīng)是() molL-1min-1和2.0 molL-1B.2.5 molL-1min-1和2.5 molL-1C.3.0 molL-1min-1和3.0 molL-1D.5.0 molL-1min-1和3.0 molL-1解析:分析圖像可知,在48 min時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)物的濃度由20 molL

6、-1下降到10 molL-1,濃度變化量為10 molL-1,故反應(yīng)速率為10 molL-14min=2.5 molL-1min-1。隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)速率逐漸減慢,大致的變化規(guī)律是反應(yīng)每進(jìn)行4 min,反應(yīng)速率降低一半,所以當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到16 min時(shí),反應(yīng)物的濃度降到大約2.5 molL-1。答案:B。5.(2012年廣東理綜,31,16分)碘在科研與生活中有重要應(yīng)用。某興趣小組用0.50 molL-1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 molL-1 K2S2O8、0.10 molL-1 Na2S2O3等試劑,探究反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。已知:S2O82-+2I-2SO42-+I2(

7、慢)I2+2S2O32-2I-+S4O62-(快)(1)向KI、Na2S2O3與淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,當(dāng)溶液中的耗盡后,溶液顏色將由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色。為確保能觀察到藍(lán)色,S2O32-與S2O82-初始的物質(zhì)的量需滿足的關(guān)系為:n(S2O32-)n(S2O82-)。(2)為探究反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下表:實(shí)驗(yàn)序號(hào)體積V/mLK2S2O8溶液水KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液10.00.04.04.02.09.01.04.04.02.08.0Vx4.04.02.0表中Vx=mL,理由是。(3)已知某條件下,濃度c(S2O82-)反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線如

8、圖,若保持其他條件不變,請(qǐng)?jiān)诖痤}卡坐標(biāo)圖中,分別畫出降低反應(yīng)溫度和加入催化劑時(shí)c(S2O82-)t的變化曲線示意圖(進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)注)。(4)碘也可用作心臟起搏器電源-鋰碘電池的材料。該電池反應(yīng)為:2Li(s)+I2(s)2LiI(s)H已知:4Li(s)+O2(g)2Li2O(s)H14LiI(s)+O2(g)2I2(s)+2Li2O(s)H2則電池反應(yīng)的H=;碘電極作為該電池的極。解析:(1)根據(jù)提供的2個(gè)反應(yīng)可知,當(dāng)S2O32-耗盡后,生成的I2不再被轉(zhuǎn)化為I-,溶液變?yōu)樗{(lán)色,若要保證能看到藍(lán)色需有I2剩余。所以n(S2O32-)n(S2O82-)21。(2)由表格可知溶液的總體積V是定值

9、,所以三次實(shí)驗(yàn)的總體積應(yīng)該是20.0 mL,所以Vx應(yīng)為2 mL。(3)降溫會(huì)使反應(yīng)速率減慢,加入催化劑會(huì)加快反應(yīng)。(4)4Li(s)+O2(g)2Li2O(s)H14LiI(s)+O2(g)2I2(s)+2Li2O(s)H2由-得:2Li(s)+I2(s)2LiI(s)H=H1-H22,I2I-發(fā)生還原反應(yīng),做正極。答案:(1)S2O32-231 min;30 、pH=7.0時(shí)所用時(shí)間15 min,而濃度變化同為0.0108 mol/L,則分解速率依次增大順序?yàn)?ba”“”或“=”);(5)如果其他條件不變,將容器的容積變?yōu)? L,進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn),則與上述反應(yīng)比較:反應(yīng)速率(填“增大”“減小

10、”或“不變”),理由是;平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(填“增大”“減小”或“不變”),理由是。解析:(1)A的濃度減少了a6 molL-1,B的濃度減少了a4 molL-1,所以vA=a6molL-12min=a12 molL-1min-1,vB=a4molL-12min=a8 molL-1min-1。(2)xA(g)+yB(g)pC(g)+qD(g)初始濃度(mol/L)a2b200濃度變化(mol/L)a6a4a12a2所以xypq=2316,即x=2,y=3,p=1,q=6。(3)反應(yīng)平衡時(shí),D為2a mol,則B消耗掉a mol,所以轉(zhuǎn)化率為ab100%。(4)只升高溫度,D的量由2a mol

11、減至1.5a mol,所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng),H0。答案:(1)a12 molL-1min-1a8 molL-1min-1(2)2316(3)ab100%(4)(5)增大體積減小,反應(yīng)物濃度增大,因而使反應(yīng)速率增大減小體積減小,氣體的壓強(qiáng)增大,平衡向氣體分子數(shù)減少的方向(即逆反應(yīng)方向)移動(dòng),因而使反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率減小8.(2010年新課標(biāo)全國(guó)理綜)某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有;(2)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是;(3)實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4

12、種溶液,可與上述實(shí)驗(yàn)中CuSO4溶液起相似作用的是。(4)要加快上述實(shí)驗(yàn)中氣體產(chǎn)生的速率,還可采取的措施有(答兩種);(5)為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對(duì)氫氣生成速率的影響,該同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一系列實(shí)驗(yàn)。將表中所給的混合溶液分別加入到6個(gè)盛有過(guò)量Zn粒的反應(yīng)瓶中,收集產(chǎn)生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需時(shí)間。實(shí)驗(yàn)混合溶液ABCDEF4 molL-1 H2SO4溶液/mL30V1V2V3V4V5飽和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100請(qǐng)完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),其中:V1=,V6=,V9=;反應(yīng)一段時(shí)間后,實(shí)驗(yàn)A中的金屬呈色,實(shí)驗(yàn)E中的金屬呈色;該同學(xué)最后得出的結(jié)論

13、為:當(dāng)加入少量CuSO4溶液時(shí),生成氫氣的速率會(huì)大大提高,但當(dāng)加入的CuSO4溶液超過(guò)一定量時(shí),生成氫氣的速率反而會(huì)下降。請(qǐng)分析氫氣生成速率下降的主要原因。解析:(1)(2)(3)考查了原電池可以加快氧化還原反應(yīng)的速率這一考點(diǎn),要想與Zn、稀H2SO4形成原電池,先由Zn置換活潑性排在Zn之后的金屬,使其成為原電池的正極,從而加快Zn與稀H2SO4的反應(yīng)速率。(4)加快化學(xué)反應(yīng)速率的方法有升高溫度、增大濃度、加入催化劑、增大固體表面接觸面積等。(5)研究硫酸銅的量對(duì)H2生成速率的影響,前提條件要保證H2SO4溶液濃度以及與Zn的接觸面積相同,由已知A中V(H2SO4溶液)=30(mL),推知V

14、1=V2=V3=V4=V5=30(mL),由F知溶液總體積為50(mL),則V7=20(mL),V8=19.5(mL),V9=17.5(mL),V10=15(mL),V6=10(mL)。當(dāng)加入少量CuSO4溶液時(shí),反應(yīng)速率大大提高,當(dāng)加入一定量CuSO4 溶液后,生成的單質(zhì)Cu會(huì)沉積在Zn表面,減小了Zn與H2SO4溶液的接觸面積,使反應(yīng)速率減慢。答案:(1)Zn+CuSO4ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4ZnSO4+H2(2)CuSO4溶液與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn形成Cu/Zn微電池,加快了H2產(chǎn)生的速率(3)Ag2SO4(4)升高反應(yīng)溫度、適當(dāng)增加H2SO4溶液的濃度、增加鋅粒的比表面

15、積等(答兩種)(5)301017.5灰黑暗紅當(dāng)加入一定量CuSO4溶液后,生成的單質(zhì)Cu會(huì)沉積在Zn表面,減小了Zn與H2SO4溶液的接觸面積化學(xué)平衡及其影響因素【考情分析】考查特點(diǎn)化學(xué)平衡狀態(tài)的判定,如2012年天津理綜T6,2011年山東理綜T28,2011年浙江理綜T27;外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng))對(duì)化學(xué)平衡的影響,如2012年大綱全國(guó)理綜T8,2011年海南化學(xué)T15,2011年福建理綜T12;化學(xué)平衡狀態(tài)的相關(guān)計(jì)算,如2011年大綱全國(guó)理綜T12,2011年四川理綜T13應(yīng)考策略判斷化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),首先要審清反應(yīng)的外界條件,抓住反應(yīng)的特點(diǎn)(化學(xué)計(jì)量數(shù)、物質(zhì)的狀態(tài)等),然后再具體分析

16、;化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷中只要符合:v正=v逆和各組分的質(zhì)量或物質(zhì)的量濃度兩者中的一個(gè)保持不變,則該反應(yīng)就達(dá)到了平衡狀態(tài);對(duì)于化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算應(yīng)掌握正確的解題格式,注意總結(jié)各種題型的解題規(guī)律及方法1.(2012年大綱全國(guó)理綜,8,6分)合成氨所需的氫氣可用煤和水作原料經(jīng)多步反應(yīng)制得,其中的一步反應(yīng)為:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H0反應(yīng)達(dá)到平衡后,為提高CO的轉(zhuǎn)化率,下列措施中正確的是()A.增加壓強(qiáng)B.降低溫度C.增大CO的濃度D.更換催化劑解析:該反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量相等,增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率不變,A錯(cuò)誤;該反應(yīng)H0,正反應(yīng)放熱,降溫,平衡向右移動(dòng),CO轉(zhuǎn)化率

17、提高,B正確;若增大CO的濃度,雖然平衡右移,但CO的轉(zhuǎn)化率降低,H2O(g)的轉(zhuǎn)化率提高,C錯(cuò)誤;催化劑只影響反應(yīng)速率,不影響平衡轉(zhuǎn)化率,D錯(cuò)誤。答案:B。2.(2012年安徽理綜,9,6分)一定條件下,通過(guò)下列反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收:SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(l)H0若反應(yīng)在恒容的密閉容器中進(jìn)行,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.平衡前,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,容器內(nèi)壓強(qiáng)始終不變B.平衡時(shí),其他條件不變,分離出硫,正反應(yīng)速率加快C.平衡時(shí),其他條件不變,升高溫度可提高SO2的轉(zhuǎn)化率D.其他條件不變,使用不同催化劑,該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變解析:因該反應(yīng)是氣體體積縮小的反應(yīng),故隨著反

18、應(yīng)的進(jìn)行,容器內(nèi)壓強(qiáng)逐漸變小,A錯(cuò)誤;平衡時(shí)分離出硫,因反應(yīng)物SO2和CO濃度不變,正反應(yīng)速率不變,B錯(cuò)誤;正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),SO2轉(zhuǎn)化率降低,C錯(cuò)誤;因平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),使用催化劑平衡常數(shù)不變,D正確。答案:D。3.(2012年四川理綜,12,6分)在體積恒定的密閉容器中,一定量的SO2與1.100 mol O2在催化劑作用下加熱到600 發(fā)生反應(yīng):2SO2+O22SO3H0。當(dāng)氣體的物質(zhì)的量減少0.315 mol時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,在相同溫度下測(cè)得氣體壓強(qiáng)為反應(yīng)前的82.5%,下列有關(guān)敘述正確的是()A.當(dāng)SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡B.降低溫

19、度,正反應(yīng)速率減小程度比逆反應(yīng)速率減小程度大C.將平衡混合氣體通入過(guò)量BaCl2溶液中,得到沉淀的質(zhì)量為161.980 gD.達(dá)到平衡時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率為90%解析:SO3的生成速率與SO2的消耗速率都表示正反應(yīng),二者始終相等,與平衡無(wú)關(guān),A錯(cuò);該反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度,利于正反應(yīng)進(jìn)行,正反應(yīng)速率減小程度比逆反應(yīng)速率減小程度小,B錯(cuò);根據(jù)題中方程式,反應(yīng)前減少的氣體物質(zhì)的量就是反應(yīng)的O2物質(zhì)的量,則生成SO3:0.63 mol;SO2與BaCl2不反應(yīng),0.63 mol SO3可生成BaSO4:0.63 mol233 gmol-1=146.79 g,C錯(cuò);根據(jù)氣體壓強(qiáng)比等于氣體物質(zhì)的量之比,

20、原有氣體物質(zhì)的量為0.315 mol(1-82.5%)=1.8 mol,有SO2 0.7 mol,轉(zhuǎn)化SO2:0.315 mol2=0.63 mol,SO2轉(zhuǎn)化率為:0.63 mol0.7 mol100%=90%,D正確。答案:D。4.(2012年重慶理綜,13,6分)在一個(gè)不導(dǎo)熱的密閉反應(yīng)器中,只發(fā)生兩個(gè)反應(yīng):a(g)+b(g)2c(g)H10進(jìn)行相關(guān)操作且達(dá)到平衡后(忽略體積改變所作的功),下列敘述錯(cuò)誤的是()A.等壓時(shí),通入惰性氣體,c的物質(zhì)的量不變B.等壓時(shí),通入z氣體,反應(yīng)器中溫度升高C.等容時(shí),通入惰性氣體,各反應(yīng)速率不變D.等容時(shí),通入z氣體,y的物質(zhì)的量濃度增大解析:A.等壓條

21、件下,通入惰性氣體,反應(yīng)體系的壓強(qiáng)減小,反應(yīng)2平衡移動(dòng),造成溫度變化,必然導(dǎo)致反應(yīng)1平衡移動(dòng),故c的物質(zhì)的量改變。B.等壓時(shí),通入z氣體,反應(yīng)2逆向移動(dòng),反應(yīng)器中溫度升高。C.等容時(shí),通入惰性氣體,反應(yīng)體系中各物質(zhì)濃度不變,反應(yīng)速率不變。D.等容時(shí),通入z氣體,平衡逆向移動(dòng),y的濃度增大。答案:A。5.(2012年天津理綜,6,6分)已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-197 kJmol-1,向同溫、同體積的三個(gè)密閉容器中分別充入氣體;(甲)2 mol SO2和1 mol O2;(乙)1 mol SO2 和0.5 mol O2;(丙)2 mol SO3。恒溫、恒容下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),

22、下列關(guān)系一定正確的是()A.容器內(nèi)壓強(qiáng)p:p甲=p丙2p乙B.SO3的質(zhì)量m:m甲=m丙2m乙C.c(SO2)與c(O2)之比k:k甲=k丙k乙D.反應(yīng)放出或吸收熱量的數(shù)值Q:Q甲=Q丙2Q乙解析:分析數(shù)據(jù)可知:甲、丙兩個(gè)容器中建立的是全等平衡。乙相當(dāng)于在甲建立平衡以后又取出0.5 mol O2和1 mol SO2,假設(shè)平衡不移動(dòng),則p甲=2p乙,而實(shí)際是反應(yīng)物濃度降低,平衡左移,壓強(qiáng)增大,故p甲=p丙2m乙,B項(xiàng)正確;C項(xiàng).三個(gè)容器中c(SO2)與c(O2)之比都是21,所以k甲=k乙=k丙,D項(xiàng).反應(yīng)放出或吸收熱量的數(shù)值:Q甲+Q丙=197 kJmol-1,Q甲和Q丙不一定相等,所以D錯(cuò)。

23、答案:B。6.(2011年大綱全國(guó)理綜)在容積可變的密閉容器中,2 mol N2和8 mol H2在一定條件下發(fā)生反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí),H2的轉(zhuǎn)化率為25%,則平衡時(shí)氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)接近于() A.5%B.10%C.15%D.20%解析:N2+3H22NH3反應(yīng)前(mol) 28 0變化量(mol)23825%43平衡時(shí)(mol)43643所以平衡時(shí)氮?dú)怏w積分?jǐn)?shù)為43mol43mol+6 mol+43mol100%15.4%,故選C。答案:C。7.(2011年安徽理綜)電鍍廢液中Cr2O72-可通過(guò)下列反應(yīng)轉(zhuǎn)化成鉻黃(PbCrO4):Cr2O72-(aq)+2Pb2+(aq)+H2O(l)2PbCr

24、O4(s)+2H+(aq)H0該反應(yīng)達(dá)平衡后,改變橫坐標(biāo)表示的反應(yīng)條件,下列示意圖正確的是()解析:H0,溫度升高,平衡左移,故K減小,A對(duì);pH增大,c(H+)減小,平衡右移,Cr2O72-轉(zhuǎn)化率增大,B錯(cuò);溫度升高,正、逆反應(yīng)速率都增大,C錯(cuò);Pb2+物質(zhì)的量濃度增大,平衡右移,Cr2O72-物質(zhì)的量減小,D錯(cuò)。故選A。答案:A。8.(2011年重慶理綜)一定條件下,下列反應(yīng)中水蒸氣含量隨反應(yīng)時(shí)間的變化趨勢(shì)符合題圖的是()A.CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)H0C.CH3CH2OH(g)CH2CH2(g)+H2O(g)H0D.2C6H5CH2CH3(g)+O

25、2(g)2C6H5CHCH2(g)+2H2O(g)HT1(T2時(shí)的反應(yīng)速率快),而平衡時(shí)T2水蒸氣含量低,表明正反應(yīng)為放熱反應(yīng),Hp2(p1時(shí)的反應(yīng)速率快),且平衡時(shí)p1條件下水蒸氣含量高,表明正反應(yīng)是一個(gè)氣體體積減小的反應(yīng),綜合以上,選項(xiàng)A符合,所以正確選項(xiàng)為A。答案:A。9.(2011年福建理綜)25 時(shí),在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中,加入過(guò)量金屬錫(Sn),發(fā)生反應(yīng):Sn(s)+Pb2+(aq)Sn2+(aq)+Pb(s),體系中c(Pb2+)和c(Sn2+)變化關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是()A.往平衡體系中加入金屬鉛后,c(Pb2+)增大B.往平衡體系中加入少量Sn(NO3)

26、2固體后,c(Pb2+)變小C.升高溫度,平衡體系中c(Pb2+)增大,說(shuō)明該反應(yīng)H0D.25 時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.2解析:金屬鉛是固體,固體濃度可認(rèn)為是常數(shù),其量的改變不影響平衡,A項(xiàng)錯(cuò)誤;加入Sn(NO3)2后c(Sn2+)增大,平衡左移,c(Pb2+)增大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;升高溫度,c(Pb2+)增大,說(shuō)明平衡向左移動(dòng),是放熱反應(yīng),H0,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖像知K=c(Sn2+)c(Pb2+)=0.220.10=2.2。答案:D。 本題考查化學(xué)平衡的基本知識(shí),但很全面,涉及濃度、溫度對(duì)平衡的影響及對(duì)平衡常數(shù)表達(dá)式的認(rèn)知程度。特別應(yīng)注意A項(xiàng),純的固體和溶劑參加的反應(yīng)其量的改變不影響平衡,不計(jì)入

27、平衡常數(shù)表達(dá)式。10.(2011年四川理綜)可逆反應(yīng)X(g)+2Y(g)2Z(g)、2M(g)N(g)+P(g)分別在密閉容器的兩個(gè)反應(yīng)室中進(jìn)行,反應(yīng)室之間有無(wú)摩擦、可滑動(dòng)的密封隔板。反應(yīng)開始和達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)有關(guān)物理量的變化如圖所示:下列判斷正確的是()A.反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B.達(dá)平衡()時(shí)體系的壓強(qiáng)與反應(yīng)開始時(shí)體系的壓強(qiáng)之比為1415C.達(dá)平衡()時(shí),X的轉(zhuǎn)化率為511D.在平衡()和平衡()中,M的體積分?jǐn)?shù)相等解析:對(duì)于反應(yīng):X(g)+2Y(g)2Z(g),正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),圖中:平衡()到平衡(),改變條件(降溫),體系壓強(qiáng)減小(隔板左移),說(shuō)明反應(yīng)正向進(jìn)行,即可確定反應(yīng)的

28、正反應(yīng)為放熱反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤。對(duì)于反應(yīng),設(shè)達(dá)平衡()時(shí)X轉(zhuǎn)化了a mol,X(g)+2Y(g)2Z(g)開始(mol)120轉(zhuǎn)化(mol)a2a2a平衡(mol)1-a2-2a2a依題意有下式成立:(1-a)+(2-2a)+2a2=2.82.2,解得a=511。所以,達(dá)平衡()時(shí),X的轉(zhuǎn)化率為5111=511,C項(xiàng)正確。對(duì)于B項(xiàng),可由反應(yīng)進(jìn)行輔助分析:溫度一定時(shí),一定物質(zhì)的量的氣體所占體積與壓強(qiáng)成反比,反應(yīng)反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變,則由開始到平衡(),壓強(qiáng)之比為22.2=1011(從圖中隔板移動(dòng)值判斷),故B項(xiàng)錯(cuò)誤。由平衡()到平衡(),降低體系溫度,反應(yīng)2M(g)N(g)+P(g) 平衡一定發(fā)

29、生移動(dòng),則M的體積分?jǐn)?shù)肯定變化,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:C。 “密封隔板”類題目近年來(lái)較少出現(xiàn),由于這類題目思維深度要求高、難度較大,在高考試卷中出現(xiàn)漸少,但本題經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì),難度并不高,著重考查了對(duì)阿伏加德羅定律的理解。只要抓住反應(yīng)2M(g)N(g)+P(g)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)這一點(diǎn),再結(jié)合阿伏加德羅定律,不難找到試題突破口。11.(2010年上海理綜)1913年德國(guó)化學(xué)家哈伯發(fā)明了以低成本制造大量氨的方法,從而大大滿足了當(dāng)時(shí)日益增長(zhǎng)的人口對(duì)糧食的需求。下列是哈伯法的流程圖,其中為提高原料轉(zhuǎn)化率而采取的措施是()A. B.C.D.解析:合成氨反應(yīng)為N2(g)+3H2(g)2NH3(

30、g)H0。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),下列措施:升溫恒容通入惰性氣體增加CO濃度減壓加催化劑恒壓通入惰性氣體,能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是()A.B.C.D.解析:能提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的方法是在不改變?cè)摲磻?yīng)物起始量的條件下使化學(xué)平衡向正方向移動(dòng),升溫向吸熱方向即正方向移動(dòng),恒容通入惰性氣體,各組分濃度不變,平衡不移動(dòng),增加CO濃度使平衡逆向移動(dòng),減壓使平衡正向移動(dòng),催化劑不影響平衡,恒壓通入惰性氣體,參與反應(yīng)的各組分分壓強(qiáng)減小,平衡正向移動(dòng),故符合題意。答案:B。 本題考查了外界因素,溫度、壓強(qiáng)、濃度等對(duì)化學(xué)平衡的影響,催化劑只會(huì)改變達(dá)到平衡的時(shí)間,不會(huì)使平衡發(fā)生移動(dòng),反應(yīng)體系中充入惰性氣體對(duì)平衡的影響,應(yīng)

31、注意不同條件:(1)恒容條件下,由于參與反應(yīng)各氣體濃度不改變,不會(huì)影響平衡。(2)恒壓條件下,參與反應(yīng)的各氣體壓強(qiáng)減小、平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。13.(2010年安徽理綜)低溫脫硝技術(shù)可用于處理廢氣中的氮氧化物,發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g) 2N2(g)+3H2O(g)H”“=”或“”“=”或“0;由固體生成氣體,混亂度增加,所以S0。(2)由圖中數(shù)據(jù)知c0=2.2 molL-1,c6=1.9 molL-1,所以v=c0-c6t=0.3molL-16min=0.05 molL-1min-1比較15.0 和25.0 兩條曲線的斜率即可。起始濃度,c(15.0

32、)c(25.0 ),但斜率25.0 大于15.0 ,故溫度越高反應(yīng)速率越快。答案:(1)BCK=c2(NH3)c(CO2)=(23c)2(13c)=427(4.810-3 molL-1)3=1.610-8(molL-1)3增加(2)0.05 molL-1min-125.0 時(shí)反應(yīng)物初始濃度較小,但06 min的平均反應(yīng)速率(曲線斜率)仍比15.0 時(shí)的大18.(2011年上?；瘜W(xué))自然界的礦物、巖石的成因和變化受到許多條件的影響:地殼內(nèi)每加深1 km,壓強(qiáng)增大約25 00030 000 kPa。在地殼內(nèi)SiO2和HF存在以下平衡:SiO2(s)+4HF(g)SiF4(g)+2H2O(g)+14

33、8.9 kJ根據(jù)題意完成下列填空:(1)在地殼深處容易有氣體逸出,在地殼淺處容易有沉積。(2)如果上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K值變大,該反應(yīng)(選填編號(hào))。a.一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)b.在平衡移動(dòng)時(shí)正反應(yīng)速率先增大后減小c.一定向逆反應(yīng)方向移動(dòng)d.在平衡移動(dòng)時(shí)逆反應(yīng)速率先減小后增大(3)如果上述反應(yīng)在體積不變的密閉容器中發(fā)生,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),(選填編號(hào))。a.2v正(HF)=v逆(H2O)b.v(H2O)=2v(SiF4)c.SiO2的質(zhì)量保持不變d.反應(yīng)物不再轉(zhuǎn)化為生成物(4)若反應(yīng)的容器容積為2.0 L,反應(yīng)時(shí)間8.0 min,容器內(nèi)氣體的密度增大了0.12 g/L,在這段時(shí)間內(nèi)HF的平均反應(yīng)速率為

34、。解析:(1)由于地殼內(nèi)存在平衡SiO2(s)+4HF(g)SiF4(g)+2H2O(g),在地殼深處,壓強(qiáng)很大,平衡右移,則有SiF4、H2O(g)逸出,而在地殼淺處壓強(qiáng)減小,平衡左移,生成較多SiO2,有SiO2沉積。(2)反應(yīng)的平衡常數(shù)K值變大,意味著可逆反應(yīng)向右進(jìn)行,即向正反應(yīng)方向移動(dòng),a正確,c錯(cuò)誤;由于K只與溫度有關(guān),反應(yīng)為放熱反應(yīng),所以是溫度降低,溫度降低,正、逆反應(yīng)的反應(yīng)速率都降低,只是逆反應(yīng)速率降低程度更大而導(dǎo)致反應(yīng)向右進(jìn)行。變化趨勢(shì)如圖:可見逆反應(yīng)速率是先減小后增大,b錯(cuò)誤,d正確。(3)當(dāng)反應(yīng)在恒容條件下進(jìn)行,平衡時(shí),v正(HF)v逆(H2O)=42=21,a錯(cuò);v(Si

35、F4)v(H2O)=12,b正確;平衡建立后,平衡體系中各物質(zhì)質(zhì)量保持不變,c正確;化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡,d錯(cuò)。(4)容器體積不變,密度增大,表明氣體質(zhì)量增加:0.12 g/L2 L=0.24 g(反應(yīng)的SiO2的質(zhì)量),n(SiO2)=0.24 g60 gmol-1=0.004 0 mol,則反應(yīng)的HF:n(HF)=0.004 0 mol4=0.016 mol,v(HF)=0.016mol2 L8min=0.001 0 mol/(Lmin)。答案:(1)SiF4、H2OSiO2(2)ad(3)bc(4)0.001 0 mol/(Lmin) 上海卷的高考試題在考查方式,情景設(shè)置上往往都能給人一種

36、耳目一新的感覺,此題利用自然界存在的一個(gè)反應(yīng)考查了反應(yīng)速率的計(jì)算、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響,平衡常數(shù)的影響因素,平衡狀態(tài)的確立以及平衡的移動(dòng),幾乎涵蓋到了速率和平衡部分的常見考點(diǎn)。其中(1)需要考生把掌握的相關(guān)知識(shí)與題中情景相聯(lián)系,得出結(jié)論。(2)的選項(xiàng)設(shè)計(jì)a、c和b、d的描述對(duì)立,分別只有一種可能正確,相當(dāng)于降低了試題難度,與以往上海卷試題偏難印象截然不同,是一道不錯(cuò)的試題。19.(2010年山東理綜)硫碘循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應(yīng):SO2+2H2O+I2H2SO4+2HI2HIH2+I22H2SO42SO2+O2+2H2O(1)分析上述反應(yīng),下列判斷正確的是。a.反應(yīng)易在常溫下進(jìn)行b.反應(yīng)

37、中SO2氧化性比HI強(qiáng)c.循環(huán)過(guò)程中需補(bǔ)充H2Od.循環(huán)過(guò)程產(chǎn)生1 mol O2的同時(shí)產(chǎn)生1 mol H2(2)一定溫度下,向1 L密閉容器中加入1 mol HI(g),發(fā)生反應(yīng),H2物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示。02 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(HI)=。該溫度下,H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)K=。相同溫度下,若開始加入HI(g)的物質(zhì)的量是原來(lái)的2倍,則是原來(lái)的2倍。a.平衡常數(shù)b.HI的平衡濃度c.達(dá)到平衡的時(shí)間d.平衡時(shí)H2的體積分?jǐn)?shù)(3)實(shí)驗(yàn)室用Zn和稀硫酸制取H2,反應(yīng)時(shí)溶液中水的電離平衡移動(dòng)(填“向左”“向右”或“不”);若加入少量下列試劑中的,產(chǎn)生H2的速率將增大

38、。a.NaNO3b.CuSO4c.Na2SO4d.NaHSO3(4)以H2為燃料可制作氫氧燃料電池。已知2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-572 kJmol-1某氫氧燃料電池釋放228.8 kJ電能時(shí),生成1 mol液態(tài)水,該電池的能量轉(zhuǎn)化率為。解析:(1)H2SO4常溫下很穩(wěn)定,不易分解,a錯(cuò);反應(yīng)中SO2為還原劑,HI為還原產(chǎn)物,所以還原性SO2強(qiáng)于HI,b錯(cuò);由(+)2+得:2H2O2H2+O2,反應(yīng)過(guò)程中消耗水,生成H2與O2,所以c對(duì),d錯(cuò)。(2)v(H2)=0.1mol1 L2min=0.05 molL-1min-1,則v(HI)=2v(H2)=0.1 molL-1min

39、-1。2HI(g)H2(g)+I2(g)初始濃度(mol/L)1 0 0濃度變化(mol/L)0.2 0.1 0.1平衡濃度(mol/L)0.8 0.1 0.1則H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù):K=c2(HI)c(H2)c(I2)=(0.8molL-1)20.1molL-10.1 molL-1=64。溫度不變,若加入HI(g)的物質(zhì)的量是原來(lái)的2倍,則各物質(zhì)的物質(zhì)的量、平衡濃度為原來(lái)的2倍,所以H2體積分?jǐn)?shù)不變,平衡常數(shù)(只與溫度有關(guān))不變,因濃度增大了,反應(yīng)速率也加快,達(dá)到平衡時(shí)間縮短,選b。(3)反應(yīng)時(shí)H2SO4濃度減小,對(duì)水電離抑制作用減小,所以水的電離平衡右移;若加入Na

40、NO3,Zn與H+、NO3-反應(yīng)將不再產(chǎn)生H2,而是產(chǎn)生NO;若加入CuSO4,Zn置換出Cu從而構(gòu)成CuZn原電池,加快反應(yīng)速率;加Na2SO4無(wú)影響;若加NaHSO3,電離出的HSO3-會(huì)結(jié)合H+生成H2SO3,降低H+濃度,減慢反應(yīng)速率。(4)據(jù)氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式,生成1 mol液態(tài)水時(shí)放出的熱量為572 kJ2=286 kJ,所以能量轉(zhuǎn)化率為228.8 kJ286 kJ100%=80%。答案:(1)c(2)0.1 molL-1min-164b(3)向右b(4)80%化學(xué)平衡常數(shù)與化學(xué)平衡圖像【考情分析】考查特點(diǎn)化學(xué)平衡常數(shù)的意義及應(yīng)用,影響平衡常數(shù)的因素,如2012年福建理綜T23

41、,2011年江蘇化學(xué)T15,2011年新課標(biāo)全國(guó)理綜T27;化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式與計(jì)算,如2011年山東理綜T28,2011年浙江理綜T27;化學(xué)平衡圖像(主要是平衡體系各組分濃度、百分含量、轉(zhuǎn)化率等與時(shí)間、溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系),如2012年新課標(biāo)全國(guó)理綜T27,2011年新課標(biāo)全國(guó)理綜T27,2011年福建理綜T12應(yīng)考策略理解平衡常數(shù)的意義,正確分析平衡常數(shù)的改變與平衡移動(dòng)方向的關(guān)系;書寫平衡常數(shù)表達(dá)式要注意各物質(zhì)的狀態(tài);熟練運(yùn)用“三段式”求算平衡狀態(tài)各物質(zhì)濃度或進(jìn)行其他相關(guān)量的計(jì)算;分清圖像縱、橫坐標(biāo)的物理意義,理解曲線變化趨勢(shì)體現(xiàn)的含義1.(2011年北京理綜)已知反應(yīng):2CH3COCH3

42、(l)CH3COCH2COH(CH3)2(l),取等量CH3COCH3,分別在0 和20 下,測(cè)得其轉(zhuǎn)化分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的關(guān)系曲線(Yt)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.b代表0 下CH3COCH3的Yt曲線B.反應(yīng)進(jìn)行到20 min末,CH3COCH3的v(0 )v(20 )1C.升高溫度可縮短反應(yīng)達(dá)平衡的時(shí)間并能提高平衡轉(zhuǎn)化率D.從Y=0到Y(jié)=0.113,CH3COCH2COH(CH3)2的n(0 )n(20 )=1解析:對(duì)僅有溫度發(fā)生變化的條件下,b先達(dá)到平衡,則b代表20 下CH3COCH3的Yt曲線,a代表0 時(shí)的曲線,A錯(cuò);因?yàn)闇囟仍礁叻磻?yīng)速率越快,可知v(0 )v(20 ),B錯(cuò)

43、;b先于a達(dá)到平衡,且平衡時(shí)Y(b)”或“”)。Cu2Y與過(guò)量濃硝酸反應(yīng)有紅棕色氣體生成,化學(xué)方程式為。(5)在恒容絕熱(不與外界交換能量)條件下進(jìn)行2A(g)+B(g)2C(g)+D(s)反應(yīng),按下表數(shù)據(jù)投料,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),測(cè)得體系壓強(qiáng)升高。簡(jiǎn)述該反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的變化關(guān)系:。物質(zhì)ABCD起始投料/mol2120解析:(1)NH4+所含電子數(shù)為10,質(zhì)子數(shù)為11,與之相同的簡(jiǎn)單離子為Na+,Na原子的結(jié)構(gòu)示意圖為。(2)氨水為弱堿溶液,與Al3+只能生成Al(OH)3沉淀,離子方程式為Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4+。(3)H2SO4 溶液有強(qiáng)酸性,氯水有漂白性,二者

44、均不能說(shuō)明平衡發(fā)生了移動(dòng)。BaCl2溶液呈中性,加入后與SO32-結(jié)合生成沉淀,而紅色褪去說(shuō)明c(OH-)減小,平衡向左發(fā)生了移動(dòng)。(4)纖維素水解的最終產(chǎn)物為葡萄糖,它可與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)生成Cu2O磚紅色沉淀,故Y為O,則X為S。非金屬性SO。Cu2O中的亞銅離子有還原性,濃HNO3有氧化性,+1價(jià)銅被氧化成+2價(jià),濃HNO3的還原產(chǎn)物為NO2。(5)起始投料時(shí)D的量為0,則反應(yīng)一定向右進(jìn)行。此時(shí)氣體的物質(zhì)的量減小,而體系壓強(qiáng)卻升高,說(shuō)明體系溫度升高,即該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。升溫,平衡向左移動(dòng),平衡常數(shù)減小;降溫,平衡向右移動(dòng),平衡常數(shù)增大。答案:(1)(2)Al3+3NH

45、3H2OAl(OH)3+3NH4+(3)C(4)Cu2O+6HNO3(濃)2Cu(NO3)2+2NO2 +3H2O(5)平衡常數(shù)隨溫度升高而變小(或其他合理答案)4.(2012年新課標(biāo)全國(guó)理綜,27,15分)光氣(COCl2)在塑料、制革、制藥等工業(yè)中有許多用途,工業(yè)上采用高溫下CO與Cl2在活性炭催化下合成。(1)實(shí)驗(yàn)室中常用來(lái)制備氯氣的化學(xué)方程式為;(2)工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CH4)與CO2進(jìn)行高溫重整制備CO,已知CH4、H2和CO的燃燒熱(H)分別為-890.3 kJmol-1、-285.8 kJmol-1和-283.0 kJmol-1,則生成1 m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO所需熱量為

46、;(3)實(shí)驗(yàn)室中可用氯仿(CHCl3)與雙氧水直接反應(yīng)制備光氣,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為;(4)COCl2的分解反應(yīng)為COCl2(g)Cl2(g)+CO(g)H=+108 kJmol-1。反應(yīng)體系達(dá)到平衡后,各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化狀況如下圖所示(第10 min到14 min 的COCl2濃度變化曲線未示出):計(jì)算反應(yīng)在第8 min時(shí)的平衡常數(shù)K=;比較第2 min反應(yīng)溫度T(2)與第8 min反應(yīng)溫度T(8)的高低:T(2)T(8)(填“”或“=”);若12 min時(shí)反應(yīng)于溫度T(8)下重新達(dá)到平衡,則此時(shí)c(COCl2)= molL-1;比較產(chǎn)物CO在23 min、56 min和1213

47、 min時(shí)平均反應(yīng)速率平均反應(yīng)速率分別以v(23)、v(56)、v(1213)表示的大小;比較反應(yīng)物COCl2在56 min和1516 min時(shí)平均反應(yīng)速率的大小:v(56)v(1516)(填“”或“=”),原因是。解析:(1)實(shí)驗(yàn)室制備Cl2的化學(xué)方程式為:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2+2H2O。(2)根據(jù)題意寫出CH4、H2、CO燃燒的熱化學(xué)方程式:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-890.3 kJmol-1H2(g)+12O2(g)H2O(l)H=-285.8 kJmol-1CO(g)+12O2(g)CO2(g)H=-283.0 kJmol-1由蓋

48、斯定律得:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)H=+247.3 kJmol-1則生成1 m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO所需熱量為:1 00022.42247.3 kJ=5.52103 kJ。(3)CHCl3+H2O2COCl2+HCl+H2O。(4)8 min時(shí)的平衡常數(shù):K=c(Cl2)c(CO)c(COCl2)=0.110.0850.04=0.234。在第4 min時(shí),Cl2、CO的濃度升高,COCl2的濃度降低,平衡向右移動(dòng),升高了溫度,故T(2)T(8)。根據(jù)該溫度下的平衡常數(shù),計(jì)算出12 min時(shí)COCl2的平衡濃度為0.031 molL-1。1516 min時(shí)各物質(zhì)的濃度降低

49、,反應(yīng)速率減小。答案:(1)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2+2H2O(2)5.52103 kJ(3)CHCl3+H2O2COCl2+HCl+H2O(4)0.234v(23)=v(1213)在相同溫度時(shí),該反應(yīng)的反應(yīng)物濃度越高,反應(yīng)速率越大5.(2012年天津理綜,10,14分)金屬鎢用途廣泛,主要用于制造硬質(zhì)或耐高溫的合金,以及燈泡的燈絲。高溫下,在密閉容器中用H2還原WO3可得到金屬鎢,其總反應(yīng)為:WO3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O(g)請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為。(2)某溫度下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),H2與水蒸氣的體積比為23,則H2的平衡轉(zhuǎn)化率為;隨

50、溫度的升高,H2與水蒸氣的體積比減小,則該反應(yīng)為反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。(3)上述總反應(yīng)過(guò)程大致分為三個(gè)階段,各階段主要成分與溫度的關(guān)系如下表所示:溫度25 550 600 700 主要成分WO3 W2O5 WO2 W第一階段反應(yīng)的化學(xué)方程式為;580 時(shí),固體物質(zhì)的主要成分為;假設(shè)WO3完全轉(zhuǎn)化為W,則三個(gè)階段消耗H2物質(zhì)的量之比為。(4)已知:溫度過(guò)高時(shí),WO2(s)轉(zhuǎn)變?yōu)閃O2(g);WO2(s)+2H2(g)W(s)+2H2O(g)H=+66.0 kJmol-1WO2(g)+2H2(g)W(s)+2H2O(g)H=-137.9 kJmol-1則WO2(s)WO2(g)的H=。(5

51、)鎢絲燈管中的W在使用過(guò)程中緩慢揮發(fā),使燈絲變細(xì),加入I2可延長(zhǎng)燈管的使用壽命,其工作原理為:W(s)+2I2(g)WI4(g)。下列說(shuō)法正確的有。a.燈管內(nèi)的I2可循環(huán)使用b.WI4在燈絲上分解,產(chǎn)生的W又沉積在燈絲上c.WI4在燈管壁上分解,使燈管的壽命延長(zhǎng)d.溫度升高時(shí),WI4的分解速率加快,W和I2的化合速率減慢解析:(1)固體物質(zhì)不寫入表達(dá)式中:K=c3(H2O)c3(H2)。(2)根據(jù)反應(yīng)方程式可知生成H2O的體積等于消耗H2的體積,所以H2的轉(zhuǎn)化率為:32+3100%=60%,隨著溫度升高,H2與水蒸氣的體積比減小,說(shuō)明升高溫度平衡正向移動(dòng),可以判斷該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。(3)根據(jù)表

52、格中數(shù)據(jù)可知第一階段反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2WO3+H2W2O5+H2O。在580 時(shí),固體一部分轉(zhuǎn)化為WO2,所以此時(shí)固體主要成分為W2O5和WO2。第二、三兩個(gè)階段的反應(yīng)分別為:W2O5+H22WO2+H2O,WO2+2H2W+2H2O,從這三個(gè)反應(yīng)可以推出,當(dāng)WO3完全轉(zhuǎn)化為W時(shí),三個(gè)階段消耗H2的物質(zhì)的量之比為114。(4)利用蓋斯定律,用第一個(gè)反應(yīng)式減去第二個(gè)反應(yīng)式,可以計(jì)算WO2(s)WO2(g)的H=+203.9 kJ/mol。(5)由反應(yīng)方程式可以知道,I2可循環(huán)使用,a對(duì);高溫下WI4(g)分解生成W,b對(duì);1 400 時(shí)生成的WI4為氣體,不會(huì)附著在燈管壁上,c錯(cuò);溫度升高,

53、v正、v逆均增大,d錯(cuò)。答案:(1)K=c3(H2O)c3(H2)(2)60%吸熱(3)2WO3+H2W2O5+H2OW2O5、WO2114(4)+203.9 kJ/mol(5)a、b6.(2012年山東理綜,29,16分)偏二甲肼與N2O4是常用的火箭推進(jìn)劑,二者發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng):(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)()(1)反應(yīng)()中氧化劑是。(2)火箭殘骸中?，F(xiàn)紅棕色氣體,原因?yàn)?N2O4(g)2NO2(g)()當(dāng)溫度升高時(shí),氣體顏色變深,則反應(yīng)()為(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(3)一定溫度下,反應(yīng)()的焓變?yōu)镠?，F(xiàn)將1 mol N

54、2O4充入一恒壓密閉容器中,下列示意圖正確且能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是。若在相同溫度下,上述反應(yīng)改在體積為1 L的恒容密閉容器中進(jìn)行,平衡常數(shù)(填“增大”“不變”或“減小”),反應(yīng)3 s后NO2的物質(zhì)的量為0.6 mol,則03 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2O4)= molL-1s-1。(4)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25 時(shí),將a mol NH4NO3溶于水,溶液顯酸性,原因是(用離子方程式表示)。向該溶液滴加b L氨水后溶液呈中性,則滴加氨水的過(guò)程中水的電離平衡將(填“正向”“不”或“逆向”)移動(dòng),所滴加氨水的濃度為 molL-1。(NH3H2O 的電離平衡常數(shù)取Kb=210-5

55、molL-1)解析:(1)中,觀察反應(yīng)()中元素化合價(jià)變化可知:N2O4中N元素為+4價(jià),在生成物N2中N為0價(jià),故N2O4作氧化劑。(2)中,因?yàn)闇囟壬邥r(shí),氣體顏色加深,說(shuō)明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。(3)中,該反應(yīng)由正方向開始進(jìn)行,氣體分子數(shù)逐漸增大,而體系保持壓強(qiáng)不變(恒壓容器),則必然容器體積增大。圖a中,氣體密度不再改變時(shí),說(shuō)明容器體積不再增大,則達(dá)到平衡狀態(tài);圖b中,焓變H不隨平衡移動(dòng)而改變;圖c中,開始時(shí)充入1 mol N2O4,則應(yīng)是v(N2O4)最大,v(NO2)=0,c錯(cuò)誤;圖d中,當(dāng)N2O4的轉(zhuǎn)化率不再改變時(shí),一定達(dá)到平衡狀態(tài),d正確。v(N2O4)=v

56、(NO2)2=120.6mol1 L3 s=0.1 molL-1s-1。(4)中,由于NH4+的水解使得NH4NO3溶液顯酸性:NH4+H2ONH3H2O+H+。滴加氨水過(guò)程中,相當(dāng)于增大溶液中NH3H2O濃度,抑制NH4+水解,同時(shí)也使H2O的電離平衡左移。根據(jù)Kb及溶液中守恒關(guān)系,可以計(jì)算出c(NH3H2O)=a200b molL-1。答案:(1)N2O4(2)吸熱(3)a、d不變0.1(4)NH4+H2ONH3H2O+H+逆向a200b7.(2012年浙江理綜,27,15分)甲烷自熱重整是先進(jìn)的制氫方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反應(yīng)系統(tǒng)同時(shí)通入甲烷、氧氣和水蒸汽、發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有:

57、化學(xué)方程式焓變H/kJmol-1活化能Ek/kJmol-1甲烷氧化CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)-802.6125.6CH4(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)-322.0172.5蒸汽重整CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)206.2240.1CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)165.0243.9回答下列問(wèn)題:(1)反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的H=kJmol-1。(2)在初始階段,甲烷蒸汽重整的反應(yīng)速率甲烷氧化的反應(yīng)速率(填“大于”“小于”或“等于”)。(3)對(duì)于氣相反應(yīng),用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)(p

58、B)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可表示平衡常數(shù)(記作Kp),則反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的Kp=;隨著溫度的升高,該平衡常數(shù)(填“增大”“減小”或“不變”)。(4)從能量角度分析,甲烷自熱重整方法的先進(jìn)之處在于。(5)在某一給定進(jìn)料比的情況下,溫度、壓強(qiáng)對(duì)H2和CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的影響如下圖:若要達(dá)到H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)65%、CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)65%需0.1 MPa 550 以上;0.9 MPa,700 以上。1.5 MPa750 以上;維持CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)T1,升溫甲醇的產(chǎn)量下降,所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng),則T1時(shí)的平衡常數(shù)比T2時(shí)大。T1到T2時(shí)平衡左移n(H2)n(CH3

59、OH)增大。綜上正確的是。(4)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)始:1 mol 3 mol 0 0轉(zhuǎn): mol 3 mol mol mol平:(1-)mol(3-3)mol mol molp2p1=n2n1=(1-+3-3+)mol4mol=(4-2)mol4mol=1-2。(5)負(fù)極:CH3OH-6e-+H2OCO2+6H+,正極:32O2+6H+6e-3H2O。理論效率為電能與H的比,所以為702.1 kJ726.5 kJ100%=96.6%。答案:(1)2 858(2)CH3OH(l)+O2(g)CO(g)+2H2O(l)H=-443.5 kJmol-1(3)(4

60、)1-2(5)CH3OH-6e-+H2OCO2+6H+32O2+6H+6e-3H2O96.6%9.(2011年廣東理綜)利用光能和光催化劑,可將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4和O2。紫外光照射時(shí),在不同催化劑(,)作用下,CH4產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化如圖所示。(1)在030小時(shí)內(nèi),CH4的平均生成速率v、v、v從大到小的順序?yàn)?反應(yīng)開始后的12小時(shí)內(nèi),在第種催化劑作用下,收集的CH4最多。(2)將所得CH4與H2O(g)通入聚焦太陽(yáng)能反應(yīng)器,發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。該反應(yīng)H=+206 kJmol-1。畫出反應(yīng)過(guò)程中體系能量變化圖(進(jìn)行必要標(biāo)注)。將等物質(zhì)的