2019屆新課標(biāo)Ⅱ高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題七化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡講義_第1頁
2019屆新課標(biāo)Ⅱ高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題七化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡講義_第2頁
2019屆新課標(biāo)Ⅱ高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題七化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡講義_第3頁
2019屆新課標(biāo)Ⅱ高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題七化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡講義_第4頁
2019屆新課標(biāo)Ⅱ高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題七化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡講義_第5頁
已閱讀5頁,還剩148頁未讀 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

專題七化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡高考化學(xué)

(課標(biāo)Ⅱ?qū)S?考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率1.(2014課標(biāo)Ⅰ,9,6分,0.359)已知分解1molH2O2放出熱量98kJ。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98kJ·mol-1D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)五年高考A組

統(tǒng)一命題·課標(biāo)卷題組答案

A由于反應(yīng)速率由慢反應(yīng)決定,故I-濃度越大,反應(yīng)速率越快,A正確;IO-為中間產(chǎn)物,不

是催化劑,B錯(cuò)誤;活化能不是反應(yīng)熱,反應(yīng)熱是正、逆反應(yīng)活化能的差值,C錯(cuò)誤;D錯(cuò)誤。解題關(guān)鍵第一步參加反應(yīng),第二步又通過反應(yīng)生成,且質(zhì)量不發(fā)生變化,這樣的物質(zhì)屬于催化

劑。2.(2018課標(biāo)Ⅲ,28,15分)三氯氫硅(SiHCl3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料?;卮鹣铝袉栴}:(1)SiHCl3在常溫常壓下為易揮發(fā)的無色透明液體,遇潮氣時(shí)發(fā)煙生成(HSiO)2O等,寫出該反應(yīng)

的化學(xué)方程式

。(2)SiHCl3在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng):2SiHCl3(g)

SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)

ΔH1=48kJ·mol-13SiH2Cl2(g)

SiH4(g)+2SiHCl3(g)

ΔH2=-30kJ·mol-1則反應(yīng)4SiHCl3(g)

SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH為

kJ·mol-1。(3)對(duì)于反應(yīng)2SiHCl3(g)

SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑,在323K和343K時(shí)SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的結(jié)果如圖所示。

①343K時(shí)反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率α=

%。平衡常數(shù)K343K=

(保留2位小數(shù))。②在343K下:要提高SiHCl3轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是

;要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡

的時(shí)間,可采取的措施有

。③比較a、b處反應(yīng)速率大小:va

vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反應(yīng)速率v=v正-

v逆=k正?-k逆

,k正、k逆分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù),x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),計(jì)算a處的

=

(保留1位小數(shù))。答案(1)2SiHCl3+3H2O

(HSiO)2O+6HCl(2)114(3)①220.02②及時(shí)移去產(chǎn)物改進(jìn)催化劑提高反應(yīng)物壓強(qiáng)(濃度)③大于1.3解析本題考查化學(xué)方程式的書寫、蓋斯定律的應(yīng)用、化學(xué)平衡的移動(dòng)及相關(guān)計(jì)算。(1)依據(jù)題意知,SiHCl3遇潮氣時(shí)發(fā)煙的化學(xué)方程式為2SiHCl3+3H2O

(HSiO)2O+6HCl。(2)由蓋斯定律可知ΔH=3ΔH1+ΔH2=3×48kJ·mol-1-30kJ·mol-1=114kJ·mol-1。(3)①反應(yīng)2SiHCl3(g)

SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)

ΔH1=48kJ·mol-1,由于ΔH1>0,升高溫度,化學(xué)平衡正向移動(dòng),SiHCl3的轉(zhuǎn)化率增大,故曲線a表示343K,觀察圖像知,343K時(shí)反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率為22%;設(shè)起始時(shí)SiHCl3的物質(zhì)的量濃度為c,列出“三段式”:2SiHCl3(g)

SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)起始

c00變化0.22c0.11c0.11c平衡0.78c0.11c0.11c故K343K=

=

≈0.02。②已知2SiHCl3(g)

SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)

ΔH1=48kJ·mol-1,該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積不變的吸熱反應(yīng),故要在溫度不變的情況下提高SiHCl3轉(zhuǎn)化率可采取的措施是及時(shí)移去產(chǎn)物;要縮

短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間,可采取的措施有提高反應(yīng)物壓強(qiáng)(濃度)和改進(jìn)催化劑等。③a、b處SiHCl3的轉(zhuǎn)化率相等,但a處溫度比b處高,故va大于vb;依據(jù)題意知v正=k正?,v逆=k逆

,由平衡時(shí)v正=v逆知,

=

=0.02,對(duì)于a處,列出“三段式”計(jì)算知,

=0.8,

=0.1,

=0.1,故a處

=

=

≈1.3。疑難點(diǎn)撥

(3)③根據(jù)已知表達(dá)式表示出v正和v逆,利用達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)v正=v逆計(jì)算出

,然后結(jié)合“三段式”即可求出

??键c(diǎn)二化學(xué)平衡1.(2017課標(biāo)Ⅱ,27,14分)丁烯是一種重要的化工原料,可由丁烷催化脫氫制備?;卮鹣铝袉栴}:(1)正丁烷(C4H10)脫氫制1-丁烯(C4H8)的熱化學(xué)方程式如下:①C4H10(g)

C4H8(g)+H2(g)

ΔH1已知:②C4H10(g)+

O2(g)

C4H8(g)+H2O(g)

ΔH2=-119kJ·mol-1③H2(g)+

O2(g)

H2O(g)

ΔH3=-242kJ·mol-1反應(yīng)①的ΔH1為

kJ·mol-1。圖(a)是反應(yīng)①平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系圖,x

0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡產(chǎn)率提高,應(yīng)采取的措施是

(填標(biāo)

號(hào))。A.升高溫度B.降低溫度C.增大壓強(qiáng)D.降低壓強(qiáng)

(2)丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過填充有催化劑的反應(yīng)器(氫氣的作用是活化催化

劑),出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖(b)為丁烯產(chǎn)率與進(jìn)料氣中n(氫氣)/n(丁烷)的關(guān)

系。圖中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì),其降低的原因是

。(3)圖(c)為反應(yīng)產(chǎn)率和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化合

物。丁烯產(chǎn)率在590℃之前隨溫度升高而增大的原因可能是

、

;590℃之后,丁烯產(chǎn)率快速降低的主要原因可能是

。答案(1)123小于AD(2)氫氣是產(chǎn)物之一,隨著n(氫氣)/n(丁烷)增大,逆反應(yīng)速率增大(3)升高溫度有利于反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行溫度升高反應(yīng)速率加快丁烯高溫裂解生成短鏈

烴類解析本題考查反應(yīng)熱的計(jì)算及影響化學(xué)平衡的因素。(1)運(yùn)用蓋斯定律,由②-③可得①,故ΔH1=ΔH2-ΔH3=123kJ·mol-1;由圖(a)可知,溫度一定時(shí),壓強(qiáng)由0.1MPa變成xMPa,反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化

率增大,對(duì)反應(yīng)①而言,減小壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率增大,故x小于0.1;ΔH1>0,升

高溫度或減小壓強(qiáng),可使反應(yīng)①的平衡正向移動(dòng),丁烯的平衡產(chǎn)率提高,故選擇A、D。(2)H2是

反應(yīng)①的產(chǎn)物之一,若混合氣體中H2比例過大,會(huì)抑制反應(yīng)正向進(jìn)行,從而使丁烯產(chǎn)率降低。

(3)590℃之前,升高溫度,有利于反應(yīng)正向進(jìn)行,同時(shí)反應(yīng)速率加快。反應(yīng)速率加快,氣流通過

反應(yīng)器時(shí)反應(yīng)物的利用率就會(huì)提高,丁烯的產(chǎn)率增大。590℃之后丁烯高溫裂解生成的短鏈

烴類化合物增多,丁烯產(chǎn)率降低。審題方法(3)結(jié)合題給信息挖掘圖(c)中隱含條件對(duì)問題進(jìn)行解答。2.(2015課標(biāo)Ⅰ,28,15分,0.257)碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途?;卮?/p>

下列問題:(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(dāng)AgCl

開始沉淀時(shí),溶液中

。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ΔH=+11kJ·mol-1,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收436kJ、151kJ的能量,則1molHI(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716K時(shí),氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)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)00.600.730.7730.7800.784①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

。②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=0.0027min-1,在t=40min時(shí),v正=

min-1。③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)。

答案(1)MnSO4(或Mn2+)(1分)(2)4.7×10-7(2分)(3)299(2分)(4)①

(2分)②k正/K1.95×10-3(每空2分,共4分)③A、E(4分)解析(1)MnO2在酸性條件下可把I-氧化為I2,自身被還原為Mn2+,即還原產(chǎn)物為MnSO4。(2)當(dāng)AgCl開始沉淀時(shí),AgI已經(jīng)沉淀完全,此時(shí)溶液中

=

=

=

=4.7×10-7。(3)設(shè)1molHI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂吸收的能量為xkJ,由反應(yīng)熱與鍵能的關(guān)系可知,2x=436+151+11,解得x=299,故1molHI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為299kJ。(4)①觀察表中數(shù)據(jù)知,120min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)x(HI)=0.784,x(H2)=x(I2)=(1-0.784)×

=0.108,故反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為

=

。②由于v正=k正x2(HI),v逆=k逆x(H2)x(I2),K=

,當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),v正=v逆,即k逆=

;在t=40min時(shí),x(HI)=0.85,v正=k正·x2(HI)=0.0027min-1×0.852=1.95×10-3min-1。③反應(yīng)2HI(g)

H2(g)+I2(g)是吸熱反應(yīng),升高溫度,反應(yīng)速率加快,平衡正向移動(dòng),x(HI)減小,x(H2)增大,觀察圖像知,對(duì)應(yīng)的點(diǎn)分別為A和E。審題方法第(4)問的第③小問要結(jié)合圖示、化學(xué)平衡和化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系的變化特點(diǎn)分析

問題。升高溫度,反應(yīng)速率增大。易混易錯(cuò)要注意平衡常數(shù)的表達(dá)式和計(jì)算式,很多學(xué)生在第(4)問第①小問會(huì)錯(cuò)寫成表達(dá)式,

應(yīng)該寫成計(jì)算式。3.(2014課標(biāo)Ⅱ,26,13分,0.513)在容積為1.00L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ΔH

0(填“大于”或“小于”);100℃時(shí),體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如

上圖所示。在0~60s時(shí)段,反應(yīng)速率v(N2O4)為

mol·L-1·s-1;反應(yīng)的平衡常數(shù)K1為

。(2)100℃時(shí)達(dá)平衡后,改變反應(yīng)溫度為T,c(N2O4)以0.0020mol·L-1·s-1的平均速率降低,經(jīng)10s又

達(dá)到平衡。①T

100℃(填“大于”或“小于”),判斷理由是

。②列式計(jì)算溫度T時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)K2

。(3)溫度T時(shí)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(dòng),判斷理由是

。答案(1)大于0.00100.36mol·L-1(1分,2分,2分,共5分)(2)①大于(1分)反應(yīng)正方向吸熱,反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行,故溫度升高(2分)②平衡時(shí),c(NO2)=0.120mol·L-1+0.0020mol·L-1·s-1×10s×2=0.16mol·L-1c(N2O4)=0.040mol·L-1-0.0020mol·L-1·s-1×10s=0.020mol·L-1K2=

=1.3mol·L-1(3分)(3)逆反應(yīng)對(duì)氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)(每空1分,共2分)解析(1)隨溫度升高,混合氣體的顏色變深,說明升溫平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),ΔH>0。在0~60

s時(shí)段,v(N2O4)=

=

=0.0010mol·L-1·s-1;平衡常數(shù)K1=

=

=0.36mol·L-1。(2)當(dāng)溫度由100℃變?yōu)門時(shí),N2O4的濃度降低,“三段式”如下:N2O4(g)

2NO2(g)100℃平衡時(shí)0.040mol·L-10.120mol·L-1溫度T時(shí)變化0.020mol·L-10.040mol·L-1溫度T平衡時(shí)0.020mol·L-10.160mol·L-1由于溫度變?yōu)門時(shí)平衡向N2O4濃度減小的方向移動(dòng),即向吸熱方向移動(dòng),故溫度升高,所以T>100℃。當(dāng)再次達(dá)到平衡時(shí),平衡常數(shù)K2=

=

=1.3mol·L-1。(3)溫度不變,將反應(yīng)容器的容積減少一半,壓強(qiáng)增大,平衡向氣體分子數(shù)減小的方向(即逆反應(yīng)

方向)移動(dòng)。審題方法解答此題的關(guān)鍵是依據(jù)題給信息判斷出反應(yīng)是吸熱反應(yīng),然后根據(jù)濃度-時(shí)間圖像

計(jì)算反應(yīng)速率及平衡常數(shù),并依據(jù)溫度、壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響回答相關(guān)問題。答題規(guī)范1.第(1)小題第一個(gè)空要填“大于”,不要寫“>”。2.細(xì)心計(jì)算,防止出錯(cuò)。3.準(zhǔn)確組織語言,規(guī)范使用化學(xué)用語??键c(diǎn)三化學(xué)平衡常數(shù)及與化學(xué)平衡有關(guān)的計(jì)算1.(2018課標(biāo)Ⅰ,28,15分)采用N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術(shù),在含能材料、醫(yī)藥等

工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用?;卮鹣铝袉栴}:(1)1840年Devil用干燥的氯氣通過干燥的硝酸銀,得到N2O5。該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是一種氣體,

其分子式為

。(2)F.Daniels等曾利用測(cè)壓法在剛性反應(yīng)器中研究了25℃時(shí)N2O5(g)分解反應(yīng):2N2O5(g)

4NO2(g)+O2(g)

2N2O4(g)其中NO2二聚為N2O4的反應(yīng)可以迅速達(dá)到平衡。體系的總壓強(qiáng)p隨時(shí)間t的變化如下表所示[t=

∞時(shí),N2O5(g)完全分解]:t/min0408016026013001700∞p/kPa35.840.342.545.949.261.262.363.1①已知:2N2O5(g)

2N2O4(g)+O2(g)

ΔH1=-4.4kJ·mol-12NO2(g)

N2O4(g)

ΔH2=-55.3kJ·mol-1則反應(yīng)N2O5(g)

2NO2(g)+

O2(g)的ΔH=

kJ·mol-1。②研究表明,N2O5(g)分解的反應(yīng)速率v=2×10-3×

(kPa·min-1)。t=62min時(shí),測(cè)得體系中

=2.9kPa,則此時(shí)的

=

kPa,v=

kPa·min-1。③若提高反應(yīng)溫度至35℃,則N2O5(g)完全分解后體系壓強(qiáng)p∞(35℃)

63.1kPa(填“大

于”“等于”或“小于”),原因是

。④25℃時(shí)N2O4(g)

2NO2(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=

kPa(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù),計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù))。(3)對(duì)于反應(yīng)2N2O5(g)

4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg提出如下反應(yīng)歷程:第一步N2O5

NO2+NO3快速平衡第二步NO2+NO3

NO+NO2+O2慢反應(yīng)第三步NO+NO3

2NO2快反應(yīng)其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡。下列表述正確的是

(填標(biāo)號(hào))。A.v(第一步的逆反應(yīng))>v(第二步反應(yīng))B.反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有NO3C.第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效D.第三步反應(yīng)活化能較高答案(1)O2(2)①53.1②30.06.0×10-2③大于溫度提高,體積不變,總壓強(qiáng)提高;NO2二

聚為放熱反應(yīng),溫度提高,平衡左移,體系物質(zhì)的量增加,總壓強(qiáng)提高④13.4(3)AC解析本題考查氧化還原反應(yīng)、反應(yīng)熱的計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡及化學(xué)平衡常數(shù)

的計(jì)算。(1)氯氣具有強(qiáng)氧化性,氮元素化合價(jià)不變,Ag應(yīng)以AgCl形式存在,則被氧化的是氧元素,對(duì)應(yīng)的

氧化產(chǎn)物為O2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為4AgNO3+2Cl2

4AgCl+2N2O5+O2。(2)①2N2O5(g)

2N2O4(g)+O2(g)

ΔH1=-4.4kJ·mol-1

a2NO2(g)

N2O4(g)

ΔH2=-55.3kJ·mol-1

b根據(jù)蓋斯定律,由

-b可得:N2O5(g)

2NO2(g)+

O2(g)

ΔH=53.1kJ·mol-1。②由2N2O5(g)~O2(g)可知,

=2.9kPa時(shí)N2O5分壓減小5.8kPa,此時(shí)

=(35.8-5.8)kPa=30.0kPa。v=2×10-3×

(kPa·min-1)=2×10-3×30(kPa·min-1)=6.0×10-2kPa·min-1。④t=∞時(shí),N2O5完全分解。2N2O5

2N2O4+O222135.8kPa

=35.8kPa

=17.9kPa設(shè)達(dá)平衡時(shí),N2O4分壓減小了xkPa。N2O4

2NO2開始分壓(kPa)35.80變化分壓(kPa)

x2x平衡分壓(kPa)35.8-x2x(35.8-x)kPa+2xkPa+17.9kPa=63.1kPa,解得x=9.4,則平衡時(shí)

=26.4kPa,

=18.8kPa,K=

kPa≈13.4kPa。(3)第一步反應(yīng)為快反應(yīng),其逆反應(yīng)的速率也比第二步反應(yīng)的速率快,A正確;從反應(yīng)方程式看,

中間產(chǎn)物有NO3、NO,B錯(cuò)誤;由于第二步反應(yīng)是慢反應(yīng),說明NO2與NO3的碰撞僅部分有效,C

正確;第三步是快反應(yīng),故其活化能應(yīng)較低,D錯(cuò)誤。2.(2017課標(biāo)Ⅲ,28,14分)砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有著廣泛的用途?;卮鹣铝袉栴}:(1)畫出砷的原子結(jié)構(gòu)示意圖

。(2)工業(yè)上常將含砷廢渣(主要成分為As2S3)制成漿狀,通入O2氧化,生成H3AsO4和單質(zhì)硫。寫出

發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

。該反應(yīng)需要在加壓下進(jìn)行,原因是

。(3)已知:As(s)+

H2(g)+2O2(g)

H3AsO4(s)

ΔH1H2(g)+

O2(g)

H2O(l)

ΔH22As(s)+

O2(g)

As2O5(s)

ΔH3則反應(yīng)As2O5(s)+3H2O(l)

2H3AsO4(s)的ΔH=

。(4)298K時(shí),將20mL3xmol·L-1Na3AsO3、20mL3xmol·L-1I2和20mLNaOH溶液混合,發(fā)生反

應(yīng):As

(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)

As

(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(As

)與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。

①下列可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是

(填標(biāo)號(hào))。a.溶液的pH不再變化b.v(I-)=2v(As

)c.c(As

)/c(As

)不再變化d.c(I-)=ymol·L-1②tm時(shí),v正

v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。③tm時(shí)v逆

tn時(shí)v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是

。④若平衡時(shí)溶液的pH=14,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為

。答案(1)

(2)2As2S3+5O2+6H2O

4H3AsO4+6S增加反應(yīng)物O2的濃度,提高As2S3的轉(zhuǎn)化速率(3)2ΔH1-3ΔH2-ΔH3(4)①a、c②大于③小于

tm時(shí)生成物濃度較低④

(mol·L-1)-1

解析(1)As位于第四周期第ⅤA族,其原子序數(shù)為33,則其原子結(jié)構(gòu)示意圖為

。(2)根據(jù)得失電子守恒及原子守恒可以配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式:2As2S3+5O2+6H2O

4H3AsO4+6S。該反應(yīng)是有氣體物質(zhì)參與的反應(yīng),加壓可以加快反應(yīng)速率。(3)由蓋斯定律可知ΔH=2ΔH1-3ΔH2-ΔH3。(4)①溶液pH不變時(shí),c(OH-)保持不變,反應(yīng)處于平衡狀態(tài);未標(biāo)明v(I-)和v(

)的方向,反應(yīng)不一定處于平衡狀態(tài);由于提供的Na3AsO3的量一定,所以c(As

)/c(As

)不再變化時(shí),c(As

)與c(As

)也保持不變,反應(yīng)處于平衡狀態(tài);平衡時(shí)c(I-)=2c(

)=2×ymol·L-1=2ymol·L-1,即c(I-)=ymol·L-1時(shí)反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)。②反應(yīng)從正反應(yīng)開始進(jìn)行,tm時(shí)反應(yīng)繼續(xù)正向進(jìn)行,v正>v逆。③tm時(shí)As

濃度比tn時(shí)小,所以逆反應(yīng)速率:tm<tn。④三種溶液混合后,反應(yīng)前Na3AsO3濃度為xmol·L-1,同理I2濃度為xmol·L-1,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),c(As

)為ymol·L-1,則c(I-)=2ymol·L-1,消耗As

、I2濃度均為ymol·L-1,平衡時(shí)c(As

)為(x-y)mol·L-1,c(I2)為(x-y)mol·L-1,溶液中c(OH-)=1mol·L-1,K=

(mol·L-1)-1=

(mol·L-1)-1。3.(2016課標(biāo)Ⅱ,27,14分)丙烯腈(CH2

CHCN)是一種重要的化工原料,工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn),主要副產(chǎn)物有丙烯醛(CH2

CHCHO)和乙腈(CH3CN)等?;卮鹣铝袉栴}:(1)以丙烯、氨、氧氣為原料,在催化劑存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副產(chǎn)物丙烯醛(C3H4O)的

熱化學(xué)方程式如下:①C3H6(g)+NH3(g)+

O2(g)

C3H3N(g)+3H2O(g)

ΔH=-515kJ·mol-1②C3H6(g)+O2(g)

C3H4O(g)+H2O(g)

ΔH=-353kJ·mol-1兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢(shì)均很大,其原因是

;有利于

提高丙烯腈平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是

;提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)

鍵因素是

。(2)圖(a)為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,最高產(chǎn)率對(duì)應(yīng)的溫度為460℃。低于460℃時(shí),

丙烯腈的產(chǎn)率

(填“是”或“不是”)對(duì)應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率,判斷理由是

;高于460℃時(shí),丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是

(雙選,填標(biāo)號(hào))。A.催化劑活性降低B.平衡常數(shù)變大C.副反應(yīng)增多D.反應(yīng)活化能增大

(3)丙烯腈和丙烯醛的產(chǎn)率與n(氨)/n(丙烯)的關(guān)系如圖(b)所示。由圖可知,最佳n(氨)/n(丙烯)約

,理由是

。進(jìn)料氣氨、空

氣、丙烯的理論體積比約為

。答案(14分)(1)兩個(gè)反應(yīng)均為放熱量大的反應(yīng)降低溫度、降低壓強(qiáng)催化劑(2)不是該反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低AC(3)1該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高,而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低1∶7.5∶1解析(1)判斷反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的趨勢(shì)可從熵變和焓變兩方面考慮,反應(yīng)①和②的熵變不大,但焓

變均較大,這是導(dǎo)致兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢(shì)均很大的主要原因。根據(jù)影響平衡移動(dòng)的因素

可知,提高丙烯腈平衡產(chǎn)率(即使反應(yīng)①的平衡右移)的條件可以是降低溫度、降低壓強(qiáng)。在

影響反應(yīng)速率的外界因素中,催化劑的影響最大,且不同的反應(yīng)一般使用的催化劑也不同,因此

催化劑是提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素。(2)溫度升高,反應(yīng)①的平衡常數(shù)變小,反應(yīng)的活化能不變,高于460℃時(shí),丙烯腈產(chǎn)率降低的原

因可能是催化劑的活性降低、副反應(yīng)增多,A、C正確。(3)由反應(yīng)①可知n(NH3)∶n(O2)∶n(C3H6)=1∶1.5∶1,由于O2在空氣中所占體積分?jǐn)?shù)約為

,所以理論上進(jìn)料氣氨、空氣、丙烯的體積比V(NH3)∶V(空氣)∶V(C3H6)=1∶(1.5×5)∶1=1∶7.5∶1。關(guān)聯(lián)知識(shí)1.在能發(fā)生多個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)體系中,選擇合適的催化劑,只能對(duì)某一特定的反應(yīng)起

到催化作用,這是催化劑的選擇性。2.溫度過高,催化劑失活,選擇性減弱,副反應(yīng)會(huì)增多。解題關(guān)鍵1.生成丙烯腈的反應(yīng)為放熱反應(yīng);2.圖表信息的分析與應(yīng)用??键c(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率1.(2018北京理綜,7,6分)我國(guó)科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催

化反應(yīng)歷程。該歷程示意圖如下。

下列說法不正確的是

()A.生成CH3COOH總反應(yīng)的原子利用率為100%B.CH4→CH3COOH過程中,有C—H鍵發(fā)生斷裂C.①→②放出能量并形成了C—C鍵D.該催化劑可有效提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率B組自主命題·省(區(qū)、市)卷題組答案

D本題考查能量變化、催化劑催化機(jī)理等知識(shí)。催化劑只影響化學(xué)反應(yīng)速率,不會(huì)

使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),故不會(huì)提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率,D不正確。方法技巧

認(rèn)真觀察示意圖,分清反應(yīng)物、中間產(chǎn)物和生成物,該題就不難作答。2.(2018江蘇單科,10,2分)下列說法正確的是

()A.氫氧燃料電池放電時(shí)化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能B.反應(yīng)4Fe(s)+3O2(g)

2Fe2O3(s)常溫下可自發(fā)進(jìn)行,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C.3molH2與1molN2混合反應(yīng)生成NH3,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目小于6×6.02×1023D.在酶催化淀粉水解反應(yīng)中,溫度越高淀粉水解速率越快答案

C本題考查燃料電池、反應(yīng)自發(fā)性、阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用及酶的活性與溫度的關(guān)

系。氫氧燃料電池放電過程中,化學(xué)能除轉(zhuǎn)化為電能外,還有熱能的產(chǎn)生,A錯(cuò)誤;4Fe(s)+3O2(g)

2Fe2O3(s)是一個(gè)熵減反應(yīng),而該反應(yīng)常溫下能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)必為放熱反應(yīng),B錯(cuò)誤;N2與H2合成NH3的反應(yīng)為可逆反應(yīng),故3molH2與1molN2不能完全轉(zhuǎn)化為NH3,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目

小于6×6.02×1023,C正確;酶的活性與溫度有關(guān),溫度過高,使酶失去生理活性,D錯(cuò)誤。誤區(qū)警示

本題容易忽視合成氨是可逆反應(yīng)。3.(2016北京理綜,8,6分)下列食品添加劑中,其使用目的與反應(yīng)速率有關(guān)的是

()A.抗氧化劑B.調(diào)味劑C.著色劑D.增稠劑答案

A抗氧化劑是防止食品氧化變質(zhì)的添加劑,使用目的是延緩食品的變質(zhì)。4.(2017江蘇單科,10,2分)H2O2分解速率受多種因素影響。實(shí)驗(yàn)測(cè)得70℃時(shí)不同條件下H2O2濃

度隨時(shí)間的變化如圖所示。下列說法正確的是

()

A.圖甲表明,其他條件相同時(shí),H2O2濃度越小,其分解速率越快B.圖乙表明,其他條件相同時(shí),溶液pH越小,H2O2分解速率越快C.圖丙表明,少量Mn2+存在時(shí),溶液堿性越強(qiáng),H2O2分解速率越快D.圖丙和圖丁表明,堿性溶液中,Mn2+對(duì)H2O2分解速率的影響大答案

D本題考查依據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素識(shí)圖的能力。A項(xiàng),從圖甲看出,相同時(shí)間

內(nèi),起始c(H2O2)越大,H2O2的濃度變化量越大,即分解速率越快,錯(cuò)誤;B項(xiàng),從圖乙看出,NaOH溶

液濃度越大,即pH越大,H2O2分解速率越快,錯(cuò)誤;C項(xiàng),從圖丙看出,0.1mol·L-1NaOH與1.0mol·L-1NaOH所示曲線相比,0.1mol·L-1NaOH對(duì)應(yīng)曲線表示的H2O2分解速率快,錯(cuò)誤;D項(xiàng)正確。審題方法三審清一審題干,審清關(guān)鍵詞;二審題圖,審清圖中標(biāo)注的數(shù)據(jù);三審選項(xiàng),審清選項(xiàng)中所表明的具體結(jié)論。5.(2015福建理綜,12,6分)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

()A.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c/mol·L-1

v/mmol·L-1·min-1

T/K0.6000.5000.4000.300318.23.603.002.401.80328.29.007.50a4.50b2.161.801.441.08答案

D根據(jù)題表信息可知,相同溫度時(shí),隨著濃度以等差數(shù)列遞減,其瞬時(shí)速率也以等差數(shù)

列遞減,故a=6.00;同時(shí)改變反應(yīng)溫度和反應(yīng)物濃度,瞬時(shí)速率有可能不變;相同濃度時(shí),溫度越

高,反應(yīng)速率越快,故b<318.2;溫度升高,瞬時(shí)速率加快,故蔗糖濃度減少一半時(shí),所用時(shí)間并不

相等,D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.(2014重慶理綜,7,6分)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(shí)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(diǎn)放出的熱量大于進(jìn)行到W點(diǎn)放出的熱量B.T2下,在0~t1時(shí)間內(nèi),v(Y)=

mol·L-1·min-1C.M點(diǎn)的正反應(yīng)速率v正大于N點(diǎn)的逆反應(yīng)速率v逆D.M點(diǎn)時(shí)再加入一定量X,平衡后X的轉(zhuǎn)化率減小答案

C依據(jù)題中圖示,可看出T1>T2,由于T1時(shí)X的平衡濃度大于T2時(shí)X的平衡濃度,可推出該

反應(yīng)為放熱反應(yīng)。A項(xiàng),M點(diǎn)與W點(diǎn)比較,X的轉(zhuǎn)化量前者小于后者,故進(jìn)行到M點(diǎn)放出的熱量

應(yīng)小于進(jìn)行到W點(diǎn)放出的熱量,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng),2v(Y)=v(X)=

mol·L-1·min-1,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng),T1>T2,溫度越高,反應(yīng)速率越大,M點(diǎn)的正反應(yīng)速率>W點(diǎn)的正反應(yīng)速率,而W點(diǎn)的正反應(yīng)速率=W點(diǎn)

的逆反應(yīng)速率>N點(diǎn)的逆反應(yīng)速率,C項(xiàng)正確;D項(xiàng),恒容時(shí)充入X,壓強(qiáng)增大,平衡正向移動(dòng),X的轉(zhuǎn)

化率增大,D項(xiàng)錯(cuò)誤??键c(diǎn)二化學(xué)平衡1.(2018天津理綜,5,6分)室溫下,向圓底燒瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氫溴酸,溶液

中發(fā)生反應(yīng):C2H5OH+HBr

C2H5Br+H2O,充分反應(yīng)后達(dá)到平衡。已知常壓下,C2H5Br和C2H5OH的沸點(diǎn)分別為38.4℃和78.5℃。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

()A.加入NaOH,可增大乙醇的物質(zhì)的量B.增大HBr濃度,有利于生成C2H5BrC.若反應(yīng)物均增大至2mol,則兩種反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率之比不變D.若起始溫度提高至60℃,可縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間答案

D本題考查化學(xué)平衡的影響因素。加入NaOH會(huì)中和HBr,平衡逆向移動(dòng),乙醇的物質(zhì)

的量增大,A正確;增大HBr濃度,平衡正向移動(dòng),有利于生成C2H5Br,B正確;只要投料比符合化學(xué)

計(jì)量數(shù)之比,兩種反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率之比始終是1∶1,C正確;若起始溫度提高至60℃,則反應(yīng)

生成的C2H5Br會(huì)被及時(shí)蒸出,反應(yīng)很難建立平衡,D錯(cuò)誤。解題關(guān)鍵

注意C2H5Br的沸點(diǎn)為38.4℃,60℃時(shí)C2H5Br為氣體。2.(2017天津理綜,6,6分)常壓下羰基化法精煉鎳的原理為:Ni(s)+4CO(g)

Ni(CO)4(g)。230℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2×10-5。已知:Ni(CO)4的沸點(diǎn)為42.2℃,固體雜質(zhì)不參與反應(yīng)。第一階段:將粗鎳與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)Ni(CO)4;第二階段:將第一階段反應(yīng)后的氣體分離出來,加熱至230℃制得高純鎳。下列判斷正確的是

()A.增加c(CO),平衡向正向移動(dòng),反應(yīng)的平衡常數(shù)增大B.第一階段,在30℃和50℃兩者之間選擇反應(yīng)溫度,選50℃C.第二階段,Ni(CO)4分解率較低D.該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)答案

B本題考查化學(xué)平衡的相關(guān)知識(shí)。增加c(CO),平衡正向移動(dòng),但由于反應(yīng)溫度不變,

故平衡常數(shù)不變,A錯(cuò);第一階段的目的是得到氣態(tài)Ni(CO)4,因?yàn)镹i(CO)4的沸點(diǎn)為42.2℃,故反

應(yīng)溫度選擇50℃,B正確;根據(jù)題給平衡常數(shù)知230℃時(shí)反應(yīng)Ni(CO)4(g)

Ni(s)+4CO(g)的平衡常數(shù)為5×104,故第二階段Ni(CO)4分解率較高,C錯(cuò);反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO),

D錯(cuò)。易混易錯(cuò)平衡發(fā)生移動(dòng)時(shí),平衡常數(shù)不一定發(fā)生變化,只有溫度改變才能引起平衡常數(shù)的變

化。3.(2016江蘇單科,15,4分)一定溫度下,在3個(gè)體積均為1.0L的恒容密閉容器中反應(yīng)2H2(g)+CO

(g)

CH3OH(g)達(dá)到平衡。下列說法正確的是

()A.該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱B.達(dá)到平衡時(shí),容器Ⅰ中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率比容器Ⅱ中的大C.達(dá)到平衡時(shí),容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的兩倍D.達(dá)到平衡時(shí),容器Ⅲ中的正反應(yīng)速率比容器Ⅰ中的大容器溫度/K物質(zhì)的起始濃度/mol·L-1物質(zhì)的平衡濃度/mol·L-1c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)Ⅰ4000.200.1000.080Ⅱ4000.400.200

Ⅲ500000.100.025答案

AD將容器Ⅲ中c(CH3OH)=0.10mol·L-1等效轉(zhuǎn)移至左邊的反應(yīng)物,相當(dāng)于c(H2)=0.20

mol·L-1,c(CO)=0.10mol·L-1。A項(xiàng),容器Ⅲ中相對(duì)于容器Ⅰ中,溫度升高,平衡左移,則逆反應(yīng)為吸

熱反應(yīng),正反應(yīng)放熱,正確;B項(xiàng),容器Ⅱ中相對(duì)于容器Ⅰ中,壓強(qiáng)增大,平衡右移,則容器Ⅱ中反應(yīng)

物轉(zhuǎn)化率大,錯(cuò)誤;C項(xiàng),容器Ⅲ相對(duì)于容器Ⅱ,溫度升高,壓強(qiáng)減小,平衡左移,達(dá)平衡時(shí),容器Ⅱ中

c(H2)小于容器Ⅲ中c(H2)的兩倍,錯(cuò)誤;D項(xiàng),容器Ⅲ中比容器Ⅰ中溫度高,反應(yīng)速率快,正確。4.(2015四川理綜,7,6分)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(dòng)B.650℃時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡后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(dòng)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

答案

B

A項(xiàng),反應(yīng)容器為恒壓密閉容器,充入惰性氣體,相當(dāng)于減小壓強(qiáng),v正、v逆均減小,平衡

應(yīng)向右移動(dòng),錯(cuò)誤;B項(xiàng),設(shè)起始時(shí)CO2的物質(zhì)的量為1mol,達(dá)到平衡時(shí)轉(zhuǎn)化了xmol,利用三段式:C(s)+CO2(g)

2CO(g)n始/mol10n轉(zhuǎn)化/mol

x2xn平/mol1-x2x則有

×100%=40.0%,解得x=0.25,CO2的轉(zhuǎn)化率為

×100%=25.0%,正確;C項(xiàng),因?yàn)槭呛銐后w系,T℃達(dá)平衡時(shí),CO2、CO的體積分?jǐn)?shù)均為50%,故充入等體積的CO2和CO,平衡不移

動(dòng),錯(cuò)誤;D項(xiàng),Kp=

=

=23.04p總,錯(cuò)誤。5.(2015天津理綜,10,14分)FeCl3具有凈水作用,但腐蝕設(shè)備,而聚合氯化鐵是一種新型的絮凝

劑,處理污水比FeCl3高效,且腐蝕性小。請(qǐng)回答下列問題:(1)FeCl3凈水的原理是

。FeCl3溶液腐蝕

鋼鐵設(shè)備,除H+作用外,另一主要原因是(用離子方程式表示)

。(2)為節(jié)約成本,工業(yè)上用NaClO3氧化酸性FeCl2廢液得到FeCl3。①若酸性FeCl2廢液中c(Fe2+)=2.0×10-2mol·L-1,c(Fe3+)=1.0×10-3mol·L-1,c(Cl-)=5.3×10-2mol·L-1,則

該溶液的pH約為

。②完成NaClO3氧化FeCl2的離子方程式:

Cl

+

Fe2++

Cl-+

Fe3++

(3)FeCl3在溶液中分三步水解:Fe3++H2O

Fe(OH)2++H+

K1Fe(OH)2++H2O

Fe(OH

+H+

K2Fe(OH

+H2O

Fe(OH)3+H+

K3以上水解反應(yīng)的平衡常數(shù)K1、K2、K3由大到小的順序是

。通過控制條件,以上水解產(chǎn)物聚合,生成聚合氯化鐵,離子方程式為:xFe3++yH2O

Fex(OH

+yH+欲使平衡正向移動(dòng)可采用的方法是(填序號(hào))

。a.降溫b.加水稀釋c.加入NH4Cld.加入NaHCO3室溫下,使氯化鐵溶液轉(zhuǎn)化為高濃度聚合氯化鐵的關(guān)鍵條件是

。(4)天津某污水處理廠用聚合氯化鐵凈化污水的結(jié)果如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)得出每升污水中

投放聚合氯化鐵[以Fe(mg·L-1)表示]的最佳范圍約為

mg·L-1。答案(1)Fe3+水解產(chǎn)生的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中懸浮的雜質(zhì)2Fe3++Fe

3Fe2+(2)①2②166H+163H2O(3)K1>K2>K3bd調(diào)節(jié)溶液的pH(4)18~20解析(1)FeCl3凈水的原理是Fe3+水解產(chǎn)生Fe(OH)3膠體,Fe(OH)3膠體具有較強(qiáng)的吸附性,能吸

附水中的懸浮雜質(zhì)使其沉降,從而起到凈水作用。FeCl3溶液腐蝕鋼鐵設(shè)備,除H+作用外,另一

主要原因是Fe3+具有較強(qiáng)的氧化性,將Fe氧化為Fe2+,其離子方程式為:2Fe3++Fe

3Fe2+。(2)①酸性FeCl2廢液中除存在Fe2+、Fe3+、Cl-外,還存在H+和OH-,由電荷守恒得:c(H+)+2c(Fe2+)+3c(Fe3+)=c(Cl-)+c(OH-),由于c(OH-)很小,可忽略不計(jì),故有c(H+)+2×2.0×10-2mol·L-1+3×1.0×10-3

mol·L-1≈5.3×10-2mol·L-1,則c(H+)≈1.0×10-2mol·L-1,pH≈2。②由①可知溶液顯酸性,空缺的反

應(yīng)物為H+,則空缺的生成物為H2O,由得失電子守恒、電荷守恒及原子守恒可配平該離子方程式。(3)離子分步水解時(shí),水解程度逐級(jí)減小,而水解平衡常數(shù)能夠表示水解程度的大小,K值越大,

水解程度越大,故有K1>K2>K3。對(duì)于xFe3++yH2O

Fex(OH

+yH+,由于水解反應(yīng)吸熱,降溫可使平衡逆向移動(dòng);加水稀釋,水解程度增大,平衡正向移動(dòng);加入NH4Cl,N

水解使c(H+)增大,平衡逆向移動(dòng);加入NaHCO3,HC

結(jié)合H+使c(H+)減小,平衡正向移動(dòng),故選b、d。欲使FeCl3溶液轉(zhuǎn)化為高濃度聚合氯化鐵,應(yīng)使Fe3+的水解平衡正向移動(dòng),在FeCl3濃度一定的條件下,適當(dāng)

減小c(H+),即調(diào)節(jié)溶液的pH可達(dá)到這種效果。(4)由題圖可以看出,投放聚合氯化鐵18mg·L-1時(shí),渾濁度的去除率最高;投放聚合氯化鐵20mg·L-1時(shí),還原性物質(zhì)的去除率最高,因此投放聚合氯化鐵的最佳范圍為18~20mg·L-1。6.(2014天津理綜,10,14分)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項(xiàng)重大突破,其反應(yīng)原理為:N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)

ΔH=-92.4kJ·mol-1一種工業(yè)合成氨的簡(jiǎn)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Ⅱ中制氫氣原理如下:①CH4(g)+H2O(g)

CO(g)+3H2(g)ΔH=+206.4kJ·mol-1②CO(g)+H2O(g)

CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.2kJ·mol-1對(duì)于反應(yīng)①,一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)②,將CO進(jìn)一步轉(zhuǎn)化,可提高H2產(chǎn)量。若1molCO和H2的混合氣體(CO的體積分?jǐn)?shù)為

20%)與H2O反應(yīng),得到1.18molCO、CO2和H2的混合氣體,則CO轉(zhuǎn)化率為

。(3)圖1表示500℃、60.0MPa條件下,原料氣投料比與平衡時(shí)NH3體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中a

點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算N2的平衡體積分?jǐn)?shù):

。

(4)依據(jù)溫度對(duì)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(hào))

。簡(jiǎn)述

本流程中提高合成氨原料總轉(zhuǎn)化率的方法:

。答案(1)2NH4HS+O2

2NH3·H2O+2S↓(2)a90%(3)14.5%(4)

(5)Ⅳ對(duì)原料氣加壓;分離液氨后,未反應(yīng)的N2、H2循環(huán)使用解析(1)由題給反應(yīng)信息不難寫出再生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4HS+O2

2S↓+2NH3·H2O。(2)增大水蒸氣濃度,平衡右移,但H2百分含量不一定提高;加入催化劑,對(duì)平衡無影響,不能提高

H2百分含量;降低壓強(qiáng),反應(yīng)速率減慢。設(shè)達(dá)到平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化了xmol。CO(g)+H2O(g)

CO2(g)+H2(g)n起始0.2mol0mol0.8moln平衡(0.2-x)mol

xmol(0.8+x)mol(0.2-x)+x+(0.8+x)=1.18,x=0.18,αCO=

×100%=90%。(3)方法1:設(shè)達(dá)到平衡時(shí)N2轉(zhuǎn)化了xmol。N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)n起始

nmol

3nmol0n平衡(n-x)mol(3n-3x)mol2xmol

×100%=42%,x=0.592n故N2體積分?jǐn)?shù)=

×100%=

×100%≈14.5%。方法2:由N2、H2按1∶3投料,N2與H2又按照1∶3發(fā)生反應(yīng),故從反應(yīng)開始到反應(yīng)平衡,N2和H2之

比始終為1∶3。N2體積分?jǐn)?shù)=

×(1-42%)=14.5%。(4)反應(yīng)初期,NH3從無到有,在未達(dá)到平衡前,NH3物質(zhì)的量是增大的,達(dá)到平衡后,溫度升高,平

衡逆向移動(dòng),NH3物質(zhì)的量逐漸減小,曲線見答案。(5)通過熱交換器(步驟Ⅳ),加熱進(jìn)入合成塔的原料氣,同時(shí)冷卻從合成塔出來的平衡混合氣。

提高原料總轉(zhuǎn)化率的方法有:①對(duì)N2、H2加壓;②將產(chǎn)物NH3液化分離,減小生成物濃度;③將未

反應(yīng)的N2、H2循環(huán)使用。考點(diǎn)三化學(xué)平衡常數(shù)及與化學(xué)平衡有關(guān)的計(jì)算1.(2018江蘇單科,15,4分)一定溫度下,在三個(gè)容積相同的恒容密閉容器中按不同方式投入反應(yīng)

物,發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g)(正反應(yīng)放熱),測(cè)得反應(yīng)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下:

容器1容器2容器3反應(yīng)溫度T/K700700800反應(yīng)物投入量2molSO2、1molO24molSO32molSO2、1molO2平衡v正(SO2)/mol·L-1·s-1v1v2v3平衡c(SO3)/mol·L-1c1c2c3平衡體系總壓強(qiáng)p/Pap1p2p3物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率αα1(SO2)α2(SO3)α3(SO2)平衡常數(shù)KK1K2K3下列說法正確的是

()A.v1<v2,c2<2c1B.K1>K3,p2>2p3C.v1<v3,α1(SO2)>α3(SO2)D.c2>2c3,α2(SO3)+α3(SO2)<1答案

CD本題考查影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素。容器1和容器2反應(yīng)溫度相同,容器2達(dá)到的

平衡相當(dāng)于在容器1達(dá)到的平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng),平衡后,v1<v2,c2>2c1。容器1和容器3起始量

相同,容器3的反應(yīng)溫度高于容器1,v1<v3;正反應(yīng)放熱,升高溫度,平衡逆向移動(dòng),K1>K3,α1(SO2)>α3(SO2)。容器2和容器3比較,加入4molSO3相當(dāng)于加入4molSO2和2molO2,容器2的“起始

量”為容器3的2倍,容器3的反應(yīng)溫度高于容器2,溫度升高,平衡逆向移動(dòng),容器3內(nèi)分子數(shù)增多,

所以p2<2p3,c2>2c3。假設(shè)容器3的起始量為4molSO2、2molO2,極值轉(zhuǎn)化后與容器2的起始量

相同,且假設(shè)容器3中的反應(yīng)溫度也為700K,則有α2(SO3)+α3(SO2)=1,現(xiàn)將容器3的物質(zhì)的量減

半,溫度升高至800K,化學(xué)平衡逆向移動(dòng),α3(SO2)減小,所以α2(SO3)+α3(SO2)<1。綜上所述,A、B

項(xiàng)錯(cuò)誤,C、D項(xiàng)正確。方法歸納若同一可逆反應(yīng)在不同的溫度下進(jìn)行,且投入的反應(yīng)物起始量不同時(shí),要學(xué)會(huì)利用

等效平衡思想“建?!?找相同的平衡狀態(tài),在相同基礎(chǔ)上,改變起始量,改變溫度,得出相應(yīng)的

結(jié)論。2.(2016四川理綜,6,6分)一定條件下,CH4與H2O(g)發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)

CO(g)+3H2(g)。設(shè)起始

=Z,在恒壓下,平衡時(shí)CH4的體積分?jǐn)?shù)φ(CH4)與Z和T(溫度)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是

()

A.該反應(yīng)的焓變?chǔ)>0B.圖中Z的大小為a>3>bC.圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡混合物中

=3D.溫度不變時(shí),圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡在加壓后φ(CH4)減小答案

AA項(xiàng),根據(jù)圖像可知,溫度升高,φ(CH4)減小,說明平衡右移,則正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),該

反應(yīng)的焓變?chǔ)>0,故正確;B項(xiàng),溫度一定時(shí),Z增大,平衡右移,φ(CH4)減小,則a<3<b,故錯(cuò)誤;C項(xiàng),

X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的起始混合物中

=3,由于反應(yīng)時(shí)消耗n(H2O)∶n(CH4)=1∶1,則平衡時(shí)

>3,故錯(cuò)誤;D項(xiàng),加壓后X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡左移,φ(CH4)增大,故錯(cuò)誤。規(guī)律方法解平衡圖像題時(shí),一定要兼顧文字和圖像信息,以勒夏特列原理為核心作出判斷。3.(2015天津理綜,6,6分)某溫度下,在2L的密閉容器中,加入1molX(g)和2molY(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%、10%。在此平衡體系中加入1molZ(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1∶1D.第二次平衡時(shí),Z的濃度為0.4mol·L-1

答案

D

在2L的密閉容器中,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量

之比,即平衡時(shí),n(X)∶n(Y)∶n(Z)=30%∶60%∶10%=3∶6∶1。設(shè)第一次平衡時(shí)X消耗的物

質(zhì)的量為x,則X(g)+

mY(g)

3Z(g)初始1mol2mol0轉(zhuǎn)化

x

mx3x平衡1mol-x2mol-mx3x則(1mol-x)∶(2mol-mx)∶3x=3∶6∶1,解得x=0.1mol、m=2,由此可得,A項(xiàng)、C項(xiàng)正確。同理

可得第二次平衡時(shí),Z的濃度為0.2mol·L-1,D項(xiàng)錯(cuò)誤。平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),兩次平衡反應(yīng)溫

度相同,故平衡常數(shù)相同,B項(xiàng)正確。4.(2015重慶理綜,7,6分)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(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10mol,平衡后CO物質(zhì)的量為8mol。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7molD.CO的平衡轉(zhuǎn)化率為80%答案

C由題中信息可列三段式:CO(g)+H2S(g)

COS(g)+H2(g)起始:10molxmol00轉(zhuǎn)化:2mol2mol2mol2mol平衡:8mol(x-2)mol2mol2mol設(shè)容器體積為VL,由K=0.1可得K=

=

=0.1,解得x=7,C項(xiàng)正確。5.(2016四川理綜,11,16分)資源的高效利用對(duì)保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展具有重要作

用。磷尾礦主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3·MgCO3。某研究小組提出了磷尾礦綜合利用的研究方

案,制備具有重要工業(yè)用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2,其簡(jiǎn)化流程如下:已知:①Ca5(PO4)3F在950℃不分解;②4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C

2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4請(qǐng)回答下列問題:(1)950℃煅燒磷尾礦生成氣體的主要成分是

。(2)實(shí)驗(yàn)室過濾所需的玻璃儀器是

。(3)NH4NO3溶液能從磷礦Ⅰ中浸取出Ca2+的原因是

。(4)在浸取液Ⅱ中通入NH3,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

。(5)工業(yè)上常用磷精礦[Ca5(PO4)3F]和硫酸反應(yīng)制備磷酸。已知25℃,101kPa時(shí):CaO(s)+H2SO4(l)

CaSO4(s)+H2O(l)

ΔH=-271kJ/mol5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)

Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l)

ΔH=-937kJ/mol則Ca5(PO4)3F和硫酸反應(yīng)生成磷酸的熱化學(xué)方程式是

。(6)在一定條件下CO(g)+H2O(g)

CO2(g)+H2(g),當(dāng)CO與H2O(g)的起始物質(zhì)的量之比為1∶5,達(dá)平衡時(shí),CO轉(zhuǎn)化了

。若akg含Ca5(PO4)3F(相對(duì)分子質(zhì)量為504)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的磷尾礦,在上述過程中有b%的Ca5(PO4)3F轉(zhuǎn)化為P4,將產(chǎn)生的CO與H2O(g)按起始物質(zhì)的量之比1∶3混

合,則在相同條件下達(dá)平衡時(shí)能產(chǎn)生H2

kg。答案(16分)(1)CO2(2)漏斗、燒杯、玻璃棒(3)N

水解使溶液呈酸性,與CaO、Ca(OH)2反應(yīng)生成Ca2+(4)MgSO4+2NH3+2H2O

Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4(5)Ca5(PO4)3F(s)+5H2SO4(l)

5CaSO4(s)+3H3PO4(l)+HF(g)

ΔH=-418kJ/mol(6)

解析(1)由于Ca5(PO4)3F在950℃不分解,所以950℃煅燒磷尾礦時(shí),只有CaCO3·MgCO3分解生

成了CO2。(2)實(shí)驗(yàn)室過濾所用的玻璃儀器是漏斗、燒杯、玻璃棒。(3)CaO和Ca(OH)2可溶于酸性溶液,故用NH4NO3溶液浸取主要利用了N

水解使溶液呈酸性的性質(zhì)。(4)在浸取液Ⅱ中通入NH3使溶液呈堿性,可使Mg2+轉(zhuǎn)化為難溶的Mg(OH)2。(5)將已知熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①、②,根據(jù)蓋斯定律,5×①-②可推出Ca5(PO4)3F和硫酸反

應(yīng)生成磷酸的熱化學(xué)方程式。(6)依據(jù)“三段式”可求得該條件下CO(g)+H2O(g)

CO2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)為1。由得失電子守恒可得,產(chǎn)生的CO的物

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論