1、專題十化學反應速率化學平衡20102019年高考全國卷考情一覽表 考點22考點23考點22化學反應速率及其影響因素1.(2019全國3,13,6分,難度)為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性,科學家近期利用三維多孔海綿狀Zn(3D-Zn)可以高效沉積ZnO的特點,設計了采用強堿性電解質的3D-Zn-NiOOH二次電池,結構如下圖所示。電池反應為Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l) ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。下列說法錯誤的是(D)考點22考點23A.三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積,所沉積的ZnO分散度高B.充電時陽極反應為Ni(OH)2(s)+OH-(aq)-e- = NiOOH(

2、s)+H2O(l)C.放電時負極反應為Zn(s)+2OH-(aq)-2e- = ZnO(s)+H2O(l)D.放電過程中OH-通過隔膜從負極區(qū)移向正極區(qū)考點22考點232.(2019天津,6,6分,難度)我國科學家研制了一種新型的高比能量鋅-碘溴液流電池,其工作原理示意圖如下。圖中貯液器可儲存電解質溶液,提高電池的容量。下列敘述不正確的是(D)A.放電時,a電極反應為I2Br-+2e- = 2I-+Br-B.放電時,溶液中離子的數目增大C.充電時,b電極每增重0.65 g, 溶液中有0.02 mol I-被氧化D.充電時,a電極接外電源負極考點22考點23點評本題考查學生對新信息的理解能力和讀

3、圖能力,主要以電子和離子移動為載體,考查了原電池和電解池的相關原理,同時考查了學生科學探究和創(chuàng)新意識的化學核心素養(yǎng),難度中等偏上?？键c22考點233.(2019浙江,22,2分,難度)高溫高壓液態(tài)水具有接近常溫下弱酸的c(H+)或弱堿的c(OH-),油脂在其中能以較快的反應速率水解。與常溫常壓水相比,下列說法不正確的是(D)A.高溫高壓液態(tài)水中,體系溫度升高,油脂水解反應速率加快B.高溫高壓液態(tài)水中,油脂與水的互溶能力增強,油脂水解反應速率加快C.高溫高壓液態(tài)水中,c(H+)增大,可催化油脂水解反應,且產生的酸進一步催化水解D.高溫高壓液態(tài)水中的油脂水解,相當于常溫下在體系中加入了相同c(H+

4、)的酸或相同c(OH-)的堿的水解考點22考點23解析A項,溫度升高,反應速率加快,所以正確,不符合題意;B項,高溫高壓下,油脂與水互溶性增強,接觸面積更大,反應速率加快,所以正確,不符合題意;C項,高溫高壓下,氫離子濃度增大,對油脂的水解起到催化作用,生成的氫離子又進一步起到催化作用,所以正確,不符合題意;D項,高溫高壓下水電離的氫離子和氫氧根離子濃度雖然較常溫時的大,但水解前溶液呈中性,與加入酸或堿所形成的環(huán)境不同,所以錯誤,符合題意?？键c22考點234.(2018全國1,28,15分,難度)采用N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術,在含能材料、醫(yī)藥等工業(yè)中得到廣泛應用?；卮鹣铝袉栴}:

5、(1)1840年Devil用干燥的氯氣通過干燥的硝酸銀,得到N2O5。該反應的氧化產物是一種氣體,其分子式為。 (2)F.Daniels等曾利用測壓法在剛性反應器中研究了25 時N2O5(g)分解反應:變化觀念與平衡思想考點22考點23其中NO2二聚為N2O4的反應可以迅速達到平衡。體系的總壓強p隨時間t的變化如下表所示t=時,N2O5(g)完全分解:研究表明,N2O5(g)分解的反應速率v=210-3 (kPamin-1),t=62 min時,測得體系中 =2.9 kPa,則此時的 = kPa,v= kPamin-1。 若提高反應溫度至35 ,則N2O5(g)完全分解后體系壓強p(35 )6

6、3.1 kPa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是 。 kPa(Kp為以分壓表示的平衡常數,計算結果保留1位小數)。 考點22考點23其中可近似認為第二步反應不影響第一步的平衡。下列表述正確的是(填標號)。 A.v(第一步的逆反應)v(第二步反應)B.反應的中間產物只有NO3C.第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效D.第三步反應活化能較高考點22考點23答案(1)O2(2)53.130.06.010-2大于溫度提高,體積不變,總壓強提高;NO2二聚為放熱反應,溫度提高,平衡左移,體系物質的量增加,總壓強提高13.4(3)AC考點22考點23考點22考點23考點22考點235.(2018北

7、京,27,12分,難度)近年來,研究人員提出利用含硫物質熱化學循環(huán)實現(xiàn)太陽能的轉化與存儲。過程如下:實驗探究與創(chuàng)新意識考點22考點23(2)對反應,在某一投料比時,兩種壓強下,H2SO4在平衡體系中物質的量分數隨溫度的變化關系如圖所示。p2p1(填“”或“A,結合、反應速率解釋原因: 。 考點22考點23答案(1)3SO2(g)+2H2O(g) = 2H2SO4(l)+S(s)H=-254 kJmol-1(2)反應是氣體分子數減小的反應,溫度一定時,增大壓強,化學平衡正向移動,H2SO4的物質的量分數增大(3)SO24H+(4)0.4I-是SO2歧化反應的催化劑,且在H+存在下,催化速率加快;

8、但H+單獨存在時,不具有催化作用反應比反應快,增大I2的濃度,反應的反應速率加快,H+濃度增大,加強了I-的催化能力考點22考點23考點22考點236.(2018浙江,22,2分,難度)某工業(yè)流程中,進入反應塔的混合氣體中NO和O2的物質的量分數分別為0.10和0.06,發(fā)生化學反應2NO(g)+O2(g) = 2NO2(g),在其他條件相同時,測得實驗數據如下表:定量計算與思維能力考點22考點23根據表中數據,下列說法正確的是(D)A.升高溫度,反應速率加快B.增大壓強,反應速率變慢C.在1.0105 Pa、90 條件下,當轉化率為98%時反應已達平衡考點22考點23考點22考點237.(2

9、017江蘇,10,3分,難度)H2O2分解速率受多種因素影響。實驗測得70 時不同條件下H2O2濃度隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是(D)甲 乙考點22考點23丙 丙 A.圖甲表明,其他條件相同時,H2O2濃度越小,其分解速率越快B.圖乙表明,其他條件相同時,溶液pH越小,H2O2分解速率越快C.圖丙表明,少量Mn2+存在時,溶液堿性越強,H2O2分解速率越快D.圖丙和圖丁表明,堿性溶液中,Mn2+對H2O2分解速率的影響大考點22考點23解析A項,從圖甲看,其他條件相同時,起始時H2O2的濃度越小,對應曲線的斜率越小,則反應速率越慢,錯誤;B項,從圖乙看,其他條件相同時,溶液中OH-的

10、濃度越大,pH越大,對應曲線的斜率越大,則H2O2分解得越快,錯誤;C項,從圖丙看,相同時間內,0.1 molL-1 NaOH條件下,H2O2分解速率最快,0 molL-1 NaOH的條件下,H2O2分解速率最慢,而1.0 molL-1 NaOH的條件下,H2O2分解速率處于二者之間,錯誤。考點22考點238.(2015福建,12,6分,難度)在不同濃度(c)、溫度(T)條件下,蔗糖水解的瞬時速率(v)如下表。下列判斷不正確的是(D)A.a=6.00B.同時改變反應溫度和蔗糖的濃度,v可能不變C.b318.2D.不同溫度時,蔗糖濃度減少一半所需的時間相同證據推理與模型認知考點22考點23解析分

11、析328.2 K的瞬時速率與濃度的關系知二者成正比,則 ,a=6.00,A選項正確;從題給數據看,濃度越大、溫度越高,反應速率越大,當增大濃度同時降低溫度或升高溫度同時減小濃度時,瞬時反應速率可能會不變,B選項正確;濃度不變時,b K下反應速率低于318.2 K下反應速率,故b318.2,C選項正確;題給數據是瞬時速率,而不是平均速率,故不能作為判斷反應所用時間的依據,D選項錯誤。 解答本題時應注意分析表格中的數據,找出規(guī)律:反應物濃度越大、溫度越高,化學反應速率越快?？键c22考點239.(2015上海,20,3分,難度)對于合成氨反應,達到平衡后,以下分析正確的是(B)A.升高溫度,對正反應

12、的反應速率影響更大B.增大壓強,對正反應的反應速率影響更大C.減小反應物濃度,對逆反應的反應速率影響更大D.加入催化劑,對逆反應的反應速率影響更大解析合成氨反應的正反應是放熱反應,升高溫度,正、逆反應速率都增大,但升溫平衡向逆反應方向移動,說明對逆反應速率影響更大,A項錯誤;增大壓強,平衡向正反應方向移動,說明對正反應速率影響更大,B項正確;減小反應物濃度,正反應速率瞬間減小,由于生成物濃度瞬間沒有變化,逆反應速率不變,C項錯誤;加入催化劑,同等程度改變正、逆反應速率,D項錯誤。變化觀念與平衡思想考點22考點2310.(2014全國1,9,6分,難度)已知分解1 mol H2O2放出熱量98

13、kJ。在含少量I-的溶液中,H2O2分解的機理為:下列有關該反應的說法正確的是(A)A.反應速率與I-濃度有關B.IO-也是該反應的催化劑C.反應活化能等于98 kJmol-1D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)解析由信息可知有I-參加的反應速率慢,對整個反應起決定作用,A選項正確;IO-是中間產物,不屬于催化劑,B選項錯誤;活化能與放出的熱量無關,C選項錯誤?？键c22考點2311.(2014北京,12,6分,難度)在一定溫度下,10 mL 0.40 molL-1 H2O2溶液發(fā)生催化分解。不同時刻測得生成O2的體積(已折算為標準狀況)如下表。下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計)

14、(C)A.06 min的平均反應速率:v(H2O2)3.310-2 mol(Lmin)-1B.610 min的平均反應速率:v(H2O2)T2,而升高溫度,反應速率增大,故M點正反應速率v(正)大于N點逆反應速率v(逆),C項正確;從圖中可知:到達W點反應消耗的X比M點多,反應進行到M點比進行到W點放出的熱量少,A項錯;B項v(Y)= molL-1min-1,B項錯;M點時再加入一定量X,相當于將原平衡壓縮體積,平衡正向移動,X轉化率增大,D項錯?？键c22考點2313.(2013福建,12,6分,難度)NaHSO3溶液在不同溫度下均可被過量KIO3氧化,當NaHSO3完全消耗即有I2析出,依據

15、I2析出所需時間可以求得NaHSO3的反應速率。將濃度均為0.020 molL-1的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(過量)酸性溶液40.0 mL混合,記錄1055 間溶液變藍時間,55 時未觀察到溶液變藍,實驗結果如圖。據圖分析,下列判斷不正確的是(B)A.40 之前與40 之后溶液變藍的時間隨溫度的變化趨勢相反B.圖中b、c兩點對應的NaHSO3反應速率相等C.圖中a點對應的NaHSO3反應速率為5.010-5 molL-1s-1D.溫度高于40 時,淀粉不宜用作該實驗的指示劑考點22考點23解析依據題圖可知,40 之前,溶液變藍的時間隨溫度的升高而縮短;40 之后溶

16、液變藍的時間隨溫度的升高而延長,A項正確;溫度升高,反應速率增大,b、c兩點對應的溫度不同,反應速率不相等,B項不正確;根據反應速率公式,圖中a點對應的NaHSO3反應速率v=0.020 molL-110.0 mL(10.0 mL+40.0 mL)80 s=5.010-5 molL-1s-1,C項正確; KIO3遇熱會分解,溫度高于40 時,淀粉不宜作該實驗的指示劑,D項正確?？键c22考點2314.(2012福建,12,6分,難度)一定條件下,溶液的酸堿性對TiO2光催化染料R降解反應的影響如圖所示。下列判斷正確的是(A)A.在050 min之間,pH=2和pH=7時R的降解百分率相等B.溶液

17、酸性越強,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R的平均降解速率為0.04 molL-1min-1考點22考點23解析從圖中可以看出,pH=2和pH=7在50 min時,R的濃度都等于零,降解率為100%,A選項正確;溶液酸性越強,pH越小,單位時間內R的濃度變化越大,降解速率越大,B選項錯誤;反應物的濃度越大,反應速率越大,C選項錯誤;在2025 min,pH=10的R的濃度變化量為(0.6-0.4)10-4 molL-1=0.210-4 molL-1,則 (1)濃度時間圖像上曲線斜率越大,反應速率越大。(2)相同溫度下,溶液酸性越強,pH

18、越小?？键c22考點2315.(雙選)(2011海南,8,4分,難度)對于可逆反應H2(g)+I2(g) 2HI(g),在溫度一定下由H2(g)和I2(g)開始反應,下列說法正確的是(BD)A.H2(g)的消耗速率與HI(g)的生成速率之比為2 1B.反應進行的凈速率是正、逆反應速率之差C.正、逆反應速率的比值是恒定的D.達到平衡時,正、逆反應速率相等解析v(H2) v(HI)=1 2,A選項錯誤;隨著反應的進行,正、逆反應速率在不斷發(fā)生變化,其比值也不斷發(fā)生變化,當達到平衡時,正、逆反應速率相等,不再發(fā)生變化,其比值也不再發(fā)生變化,C選項錯誤。變化觀念與平衡思想考點22考點2316.(2011

19、全國,28,15分,難度)反應:aA(g)+bB(g) cC(g)(H”“v(A) v(A)(3)(B)0.19(或19%)(4)向正反應方向從反應體系中移出產物C(5)此反應為放熱反應,降低溫度,平衡向正反應方向移動(6)(注:只要曲線能表示出平衡向逆反應方向移動及各物質濃度的相對變化比例即可)考點22考點23 =0.012 molL-1min-1,則三個階段A的平均反應速率從大到小的排列為v(A)v(A)v(A)。(3)經計算,B的平衡轉化率(B)、(B)、(B)分別為50%、38%、19%,最小的是(B),其值為19%。(4)由圖知,達到第一次平衡后,C的濃度瞬間減小,而A和B的濃度瞬間

20、不變,說明從反應體系中移出了C,從而減小了C的濃度,使平衡向正反應方向移動。(5)由題意知該反應為放熱反應,降低溫度,平衡向正反應方向移動,則說明第階段的溫度高于第階段,即T2T3。(6)容器的體積擴大一倍時,A、B、C三種氣體的濃度瞬間變?yōu)樵瓉淼亩种?分別為0.25 molL-1、0.75 molL-1、0.50 molL-1,容器體積變大,則壓強減小,使平衡向逆反應方向移動。考點22考點23要善于從圖中獲取信息,如起點、平衡點、平衡如何移動等。注意第階段C的起點為0?？键c22考點2317.(2011重慶,29,14分,難度)臭氧是一種強氧化劑,常用于消毒、滅菌等。(1)O3與KI溶液反

21、應生成的兩種單質是和。(填分子式)(2)O3在水中易分解,一定條件下,O3的濃度減少一半所需的時間(t)如下表所示。已知:O3的起始濃度為0.021 6 molL-1?？键c22考點23pH增大能加速O3分解,表明對O3分解起催化作用的是。 在30 、pH=4.0條件下,O3的分解速率為mol/(Lmin)。 據表中的遞變規(guī)律,推測O3在下列條件下分解速率依次增大的順序為。(填字母代號)a.40 、pH=3.0b.10 、pH=4.0c.30 、pH=7.0考點22考點23(3)O3可由臭氧發(fā)生器(原理如圖)電解稀硫酸制得。圖中陰極為(填“A”或“B”),其電極反應式為 。 若C處通入O2,則A

22、極的電極反應式為。 若C處不通入O2,D、E處分別收集到x L和y L氣體(標準狀況),則E處收集的氣體中O3所占的體積分數為。(忽略O3的分解)考點22考點23答案(1)I2O2(2)OH-1.0010-4b、a、c由v(30 、pH=7.0)v(30 、pH=6.0)v(50 、pH=3.0)v(40 、pH=3.0),可知c的反應速率大于a的;同理由v(40 、pH=3.0)v(30 、pH=3.0)v(20 、pH=4.0)v(10 、pH=4.0),可知a的反應速率大于b的?？键c22考點23(3)化合價升高的是O元素,得到O2和O3,B極發(fā)生失電子反應,為陽極,那么A極為陰極,溶液中

23、的陽離子(H+)得電子生成H2;若C處通入O2則不會生成氫氣,應該生成H2O,因為O2得電子;氣體體積之比等于物質的量之比,假設收集到n(H2)=x mol、n(O2)+n(O3)=y mol;依據得失電子守恒,陰極得2x mol電子,則陽極也失2x mol電子,因為O元素的化合價由-2到0,化合價升高2,失電子的O原子的物質的量為x mol;依據氧原子守恒:2n(O2)+3n(O3)=x mol,n(O2)+n(O3)=y mol,解得n(O3)=(x-2y) mol,O3的體積分數= 。考點22考點2318.(2010海南,3,2分,難度)對于化學反應3W(g)+2X(g) = 4Y(g)

24、+3Z(g),下列反應速率關系中,正確的是(C)A.v(W)=3v(Z)B.2v(X)=3v(Z)C.2v(X)=v(Y)D.3v(W)=2v(X)考點22考點2319.(2010全國,28,14分,難度)某同學在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中,發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請回答下列問題:(1)上述實驗中發(fā)生反應的化學方程式有 ;(2)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是;(3)實驗室中現(xiàn)有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4種溶液,可與上述實驗中CuSO4溶液起相似作用的是;(4)要加快上述實驗中氣體產生的速率,還可采取的措施有(答兩種);考點22考點23(

25、5)為了進一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響,該同學設計了如下一系列實驗。將表中所給的混合溶液分別加入6個盛有過量Zn粒的反應瓶中,收集產生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需時間。請完成此實驗設計,其中:V1=,V6=,V9=;反應一段時間后,實驗A中的金屬呈色,實驗E中的金屬呈色;該同學最后得出的結論為:當加入少量CuSO4溶液時,生成氫氣的速率會大大提高。但當加入的CuSO4溶液超過一定量時,生成氫氣的速率反而會下降。請分析氫氣生成速率下降的主要原因 。 考點22考點23(2)CuSO4與Zn反應產生的Cu與Zn形成CuZn原電池,加快了氫氣產生的速率(3)Ag2SO4(4)升高反應溫

26、度、適當增加硫酸的濃度、增加鋅粒的比表面積等(5)301017.5灰黑暗紅當加入一定量的CuSO4后,生成的單質Cu會沉積在Zn的表面,降低了Zn與溶液的接觸面積考點22考點23解析(2)由于Zn與CuSO4反應生成的Cu附著在Zn片表面,構成銅鋅原電池,從而加快了H2產生的速率。(3)4種溶液中能與Zn發(fā)生置換反應的只有(5)若研究CuSO4的量對H2生成速率的影響,則實驗中除CuSO4的量不同之外,其他物質的量均相同,則V1=V2=V3=V4=V5=30 mL,最終溶液總體積相同,由實驗F可知,溶液的總體積均為50 mL,則V6=10 mL,V9=17.5 mL。隨著CuSO4的量增大,則

27、覆著在Zn片表面的Cu會越來越多,當Cu完全覆蓋Zn片時,Zn不能與H2SO4接觸,則H2生成速率會減慢,且Zn片表面的Cu為暗紅色?？键c22考點2320.(2010全國1,27,15分,難度)在溶液中,反應A+2B C分別在三種不同實驗條件下進行,它們的起始濃度均為c(A)=0.100 molL-1、c(B)=0.200 molL-1及c(C)=0 molL-1。反應物A的濃度隨時間的變化如下圖所示。變化觀念與平衡思想考點22考點23請回答下列問題:(1)與比較,和分別僅改變一種反應條件。所改變的條件和判斷的理由是: ; 。 (2)實驗平衡時B的轉化率為;實驗平衡時C的濃度為。 (3)該反應

28、的H0,其判斷理由是 。 (4)該反應進行到4.0 min時的平均反應速率:實驗:v(B)=;實驗:v(C)=。 考點22考點23答案(1)加催化劑;達到平衡的時間縮短,平衡時A的濃度未變溫度升高;達到平衡的時間縮短,平衡時A的濃度減小(2)40%(或0.4)0.060 molL-1(3)溫度升高,平衡向正反應方向移動,故該反應是吸熱反應(4)0.014 mol(Lmin)-10.009 mol(Lmin)-1考點22考點23解析(1)的反應速率大于的,影響化學反應速率的外界因素有溫度、濃度、催化劑、壓強等,此反應在溶液中進行且濃度一定,此題只能從溫度、催化劑中選擇,因為任何反應均伴隨著能量的

29、變化,只要溫度改變,化學平衡一定發(fā)生移動;考點22考點23考點22考點2321.(2009寧夏,10,6分,難度)硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應的化學方程式為考點22考點23考點23化學平衡及其影響因素化學平衡常數1.(2019全國1,28,14分,難度)水煤氣變換CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)是重要的化工過程,主要用于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業(yè)領域中?；卮鹣铝袉栴}:(1)Shibata曾做過下列實驗:使純H2緩慢地通過處于721 下的過量氧化鈷CoO(s),氧化鈷部分被還原為金屬鈷Co(s),平衡后氣體中H2的物質的量分數為0.025 0。在同一溫度下用CO還原CoO(

30、s),平衡后氣體中CO的物質的量分數為0.019 2。根據上述實驗結果判斷,還原CoO(s)為Co(s)的傾向是COH2(填“大于”或“小于”)。 考點22考點23(2)721 時,在密閉容器中將等物質的量的CO(g)和H2O(g)混合,采用適當的催化劑進行反應,則平衡時體系中H2的物質的量分數為(填標號)。 A.0.50考點22考點23(3)我國學者結合實驗與計算機模擬結果,研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應歷程,如圖所示,其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標注?？芍簹庾儞Q的H0(填“大于”“等于”或“小于”),該歷程中最大能壘(活化能)E正=eV,寫出該步驟的化學方程式。 考點22

31、考點23(4)Shoichi研究了467 、489 時水煤氣變換中CO和H2分壓隨時間變化關系(如下圖所示),催化劑為氧化鐵,實驗初始時體系中的計算曲線a的反應在3090 min內的平均速率 (a)=kPamin-1。467 時 和pCO隨時間變化關系的曲線分別是、。489 時 和pCO隨時間變化關系的曲線分別是、。 考點22考點23答案(1)大于(2)C(3)小于2.02(4)0.004 7bcda解析(1)因平衡后氣體CO的物質的量分數小于氫氣的物質的量分數,因此CO還原CoO(s)為Co(s)的能力強于氫氣還原CoO(s)為Co(s)的能力。考點22考點23考點22考點23當x=0.5

32、mol時,氫氣的物質的量分數為0.25,當完全反應時,氫氣的物質的量分數為0.5,因此平衡時氫氣的物質的量分數應界于0.25和0.5之間,所以C項正確。(3)由圖示可知,最終生成物的相對能量低于反應物的相對能量,所以該反應為放熱反應,即HT2B.a點的反應速率小于c點的反應速率C.a點的正反應速率大于b點的逆反應速率D.b點時二聚體的濃度為0.45 molL-1考點22考點23(4)環(huán)戊二烯可用于制備二茂鐵Fe(C5H5)2,結構簡式為 ),后者廣泛應用于航天、化工等領域中。二茂鐵的電化學制備原理如下圖所示,其中電解液為溶解有溴化鈉(電解質)和環(huán)戊二烯的DMF溶液(DMF為惰性有機溶劑)。該電

33、解池的陽極為,總反應為。電解制備需要在無水條件下進行,原因為 。 考點22考點23解析(1)根據蓋斯定律,將反應和疊加可得反應,故H3=H1+H2=100.3 kJmol-1+(-11.0 kJmol-1)=89.3 kJmol-1。(2)溫度、體積一定,壓強與物質的量成正比,則起始狀態(tài)碘和環(huán)戊烯的分壓分別為5104 Pa,設環(huán)戊烯的轉化率為x,根據反應:考點22考點23根據平衡時總壓增加了20%,則5104(1-x) Pa+5104(1-x) Pa+5104x Pa+1105x Pa=1.2105 Pa解得x=0.4,即環(huán)戊烯的轉化率為40%。平衡時各物質的分壓為p(環(huán)戊烯)=3104 Pa

34、,p(I2)=3104 Pa,p(環(huán)戊二烯)=2104 Pa,p(HI)=4104 Pa,則該反應的平衡常數通入惰性氣體,不會引起各物質的濃度的變化,反應速率不變,平衡不移動,環(huán)戊烯的平衡轉化率不變,A項不符合題意;由于該反應為吸熱反應,故升高溫度使平衡向右移動,環(huán)戊烯的平衡轉化率增大,B項符合題意;增加一種物質的量,自身的轉化率減少,而另一種反應物的轉化率增大,增加環(huán)戊烯濃度,環(huán)戊烯的平衡轉化率減小,增加碘濃度,環(huán)戊烯的平衡轉化率增大,C項不符合題意,D項符合題意?？键c22考點23(3)根據曲線的變化趨勢可知,T2溫度下首先達到平衡,反應速率大,因此T2大于T1,A項錯誤;a點、c點對應的反

35、應物的濃度、溫度都不同,無法比較a、c兩點的反應速率的大小,B項錯誤;a點的正反應速率大于b點的正反應速率,而b點還沒有達到平衡,因此b點的正反應速率大于其逆反應速率,則a點的正反應速率大于b點的逆反應速率,C項正確;根據曲線可知,環(huán)戊二烯的初始濃度為1.5 molL-1,b點環(huán)戊二烯的濃度為0.6 molL-1,環(huán)戊二烯的濃度變化量為0.9 molL-1,因此b點二聚體的濃度為0.45 molL-1,D項正確。(4)根據Fe的化合價升高為+2價可知,Fe發(fā)生氧化反應,故Fe作陽極;根據二茂鐵的分子式可知,兩個環(huán)戊二烯去掉2個H原子,再結考點22考點233.(2019全國3,28,15分,難度

36、)近年來,隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展,氯氣的需求量和氯化氫的產出量也隨之迅速增長。因此,將氯化氫轉化為氯氣的技術成為科學研究的熱點?；卮鹣铝袉栴}:(1)Deacon發(fā)明的直接氧化法為:4HCl(g)+O2(g) = 2Cl2(g)+2H2O(g)。下圖為剛性容器中,進料濃度比c(HCl) c(O2)分別等于1 1、4 1、7 1時HCl平衡轉化率隨溫度變化的關系:考點22考點23可知反應平衡常數K(300 )K(400 )(填“大于”或“小于”)。設HCl初始濃度為c0,根據進料濃度比c(HCl) c(O2)=1 1的數據計算K(400 )=(列出計算式)。按化學計量比進料可以保持反應物高轉化率,

37、同時降低產物分離的能耗。進料濃度比c(HCl) c(O2)過低、過高的不利影響分別是。 (2)Deacon直接氧化法可按下列催化過程進行:考點22考點23(3)在一定溫度的條件下,進一步提高HCl的轉化率的方法是。(寫出2種)(4)在傳統(tǒng)的電解氯化氫回收氯氣技術的基礎上,科學家最近采用碳基電極材料設計了一種新的工藝方案,主要包括電化學過程和化學過程,如下圖所示:負極區(qū)發(fā)生的反應有(寫反應方程式)。電路中轉移1 mol電子,需消耗氧氣L(標準狀況)。 考點22考點23解析本題化學原理綜合題,為熱化學、電化學與化學平衡綜合題,難度中等。(1)分析任意一條平衡曲線可知,在進料濃度比固定的條件下,隨著

38、溫度的升高,HCl的平衡轉化率降低,說明正反應為放熱反應,由于K只與溫度有關,升高溫度,平衡逆向移動,平衡常數K減小,即K(300 )大于K(400 )。根據進料濃度比及HCl的平衡轉化率間的關系可知,c(HCl) c(O2)=1 1的曲線為最上面的的那條曲線,由該曲線可知:溫度為400 時HCl的平衡轉化率為84%。根據條件可列三段式如下:考點22考點23考點22考點23(3)在溫度一定時,要增大HCl的平衡轉化率,可采取的措施有:及時移走部分產物、增大體系壓強等。(4)根據圖示可知,負極區(qū)(指電解池的陰極區(qū))發(fā)生的電極反應(還原4Fe3+2H2O。根據電子守恒可知,電路中每轉移1 mol電

39、子消耗0.25 mol O2,在標準狀況下的體積為5.6 L?？键c22考點234.(2019浙江,17,2分,難度)下列說法正確的是(B)D.1 mol N2和3 mol H2反應達到平衡時H2轉化率為10%,放出熱量Q1;在相同溫度和壓強下,當2 mol NH3分解為N2和H2的轉化率為10%時,吸收熱量Q2,Q2不等于Q1考點22考點23解析A項,縮小反應容器體積,反應物和生成物的濃度均增大,因此正逆反應速率均增大,所以錯誤;B項,碳的質量不再發(fā)生變化說明正逆反應速率相等,說明反應達到平衡狀態(tài),所以正確;C項,如果A、C同時是氣體,反應前后氣體的化學計量數和不等,壓強不變可以說明反應達到平

40、衡,所以錯誤;D項,由題給物質的量和轉化率可知,正反應時消耗氫氣的物質的量為0.3 mol,逆反應時生成氫氣的物質的量為0.3 mol,因此吸收和放出的熱量數值相同,所以錯誤。考點22考點235.(2019浙江,30,10分,難度)水是“生命之基質”,是“永遠值得探究的物質”。(1)關于反應H2(g)+ O2(g)=H2O(l),下列說法不正確的是。 A.焓變H0,熵變S0B.可以把反應設計成原電池,實現(xiàn)能量的轉化C.一定條件下,若觀察不到水的生成,說明該條件下反應不能自發(fā)進行D.選用合適的催化劑,有可能使反應在常溫常壓下以較快的速率進行考點22考點23(2)根據H2O的成鍵特點,畫出與圖1中

41、H2O分子直接相連的所有氫鍵(OHO)。將一定量水放入抽空的恒容密閉容器中,測定不同溫度(T)下氣態(tài)、液態(tài)水平衡共存H2O(l) H2O(g)時的壓強(p)。在圖2中畫出從20 開始經過100 的p隨T變化關系示意圖(20 時的平衡壓強用p1表示)。圖2 圖1 考點22考點23(3)水在高溫高壓狀態(tài)下呈現(xiàn)許多特殊的性質。當溫度、壓強分別超過臨界溫度(374.2 )、臨界壓強(22.1 MPa)時的水稱為超臨界水。與常溫常壓的水相比,高溫高壓液態(tài)水的離子積會顯著增大。解釋其原因。 如果水的離子積Kw從1.010-14增大到1.010-10,則相應的電離度是原來的倍。 超臨界水能夠與氧氣等氧化劑以

42、任意比例互溶,由此發(fā)展了超臨界水氧化技術。一定實驗條件下,測得乙醇的超臨界水氧化結果如圖3、圖4所示,其中x為以碳元素計的物質的量分數,t為反應時間。考點22考點23下列說法合理的是。 A.乙醇的超臨界水氧化過程中,一氧化碳是中間產物,二氧化碳是最終產物B.在550 條件下,反應時間大于15 s時,乙醇氧化為二氧化碳已趨于完全C.乙醇的超臨界水氧化過程中,乙醇的消耗速率或二氧化碳的生成速率都可以用來表示反應的速率,而且兩者數值相等D.隨溫度升高,xCO峰值出現(xiàn)的時間提前,且峰值更高,說明乙醇的氧化速率比一氧化碳氧化速率的增長幅度更大圖3 圖4 考點22考點23(4)以鉑陽極和石墨陰極設計電解池

43、,通過電解NH4HSO4溶液產生(NH4)2S2O8,再與水反應得到H2O2,其中生成的NH4HSO4可以循環(huán)使用。陽極的電極反應式是。 制備H2O2的總反應方程式是。 考點22考點23答案(1)C(3)水的電離為吸熱過程,升高溫度有利于電離(壓強對電離平衡影響不大) 100 ABD考點22考點23解析(1)A項,氫氣燃燒是放熱反應,H0,該反應中氣態(tài)物質變?yōu)橐簯B(tài)物質,為熵減過程,故S0,A項正確;B項,該反應為自發(fā)進行的氧化還原反應,可設計為氫氧燃料電池,將化學能轉化為電能,B項正確;C項,某條件下自發(fā)反應是一種傾向,不代表真實發(fā)生,自發(fā)反應往往也需要一定的反應條件才能發(fā)生,如氫氣燃燒需要點

44、燃,C項錯誤;D項,催化劑能降低反應的活化能,加快反應速率,D項正確。故答案選C。考點22考點23100 、101 kPa為水的氣液分界點,20 、p1為另一個氣液分界點,同時升高溫度和增加壓強,有利于水從液體變?yōu)闅怏w,因而曲線為增函數曲線,示意圖如下:考點22考點23(3)水的電離為吸熱過程,升高溫度有利于電離,壓強對固、液體的電離平衡影響不大,可忽略。c(H+)= ,當Kw=1.010-14,c1(H+)=10-7 molL-1,當Kw=1.010-10,c2(H+)=10-5 molL-1,易知后者電離出H+的濃度是前者的100倍,所以相應的電離度是原來的100倍。A項,觀察圖3可知,C

45、O先增加后減少,CO2一直在增加,所以CO為中間產物,CO2為最終產物,A項正確;B項,觀察圖3,乙醇減少為0和CO最終減少為0的時間一致,圖4中,550 時CO在15 s減少為0,說明乙醇氧化為CO2趨于完全,B項正確;C項,乙醇的消耗速率或二氧化碳的生成速率都可以用來表示反應的速率,但兩者數值不相等,比值為化學計量數之比,等于1 2,C項錯誤;D項,隨著溫度的升高,乙醇的氧化速率和一氧化碳氧化速率均增大,但CO是中間產物,為乙醇不完全氧化的結果,CO峰值出現(xiàn)的時間提前,且峰值更高,說明乙醇氧化為CO和CO2的速率更快,且大于CO的氧化速率,D項正確。故答案選A、B、D?？键c22考點23考點

46、22考點236.(2019天津,10,14分,難度)多晶硅是制作光伏電池的關鍵材料。以下是由粗硅制備多晶硅的簡易過程?；卮鹣铝袉栴}:.硅粉與HCl在300 時反應生成1 mol SiHCl3氣體和H2,放出225 kJ熱量,該反應的熱化學方程式為。SiHCl3的電子式為。 .將SiCl4氫化為SiHCl3有三種方法,對應的反應依次為:考點22考點23(1)氫化過程中所需的高純度H2可用惰性電極電解KOH溶液制備,寫出產生H2的電極名稱(填“陽極”或“陰極”),該電極反應方程式為。 (2)已知體系自由能變G=H-TS,Gv逆b.v正:A點E點c.反應適宜溫度: 480520 (4)反應的H3=(

47、用H1、H2表示)。溫度升高,反應的平衡常數K(填 “增大”、“減小”或“不變”)。 (5)由粗硅制備多晶硅過程中循環(huán)使用的物質除SiCl4、SiHCl3和Si外,還有(填分子式)。 考點22考點23(2)1 000 H2H1導致反應的G小(3)a、c(4)H2-H1減小(5)HCl、H2考點22考點23.(1)用惰性電極電解KOH溶液,陰極是“放氫生堿”,電極反應為2H2O+2e- = H2+2OH-或2H+2e-=H2。(2)要使反應能自發(fā)進行,則體系自由能變G0,由圖1可知反應能自發(fā)進行的最低溫度為1 000 ;反應放熱,H2v逆,a正確;E點溫度高于A點,則v正:A點E點,b錯誤;由圖

48、2可知平衡轉化率在CD時較高,對應溫度為480520 ,c正確。(4)根據蓋斯定律:反應反應可得反應,則H3=H2-H1;由于H3=H2-H1pb(CO2)pa(CO2)?？键c22考點238.(2018全國3,28,15分,難度)三氯氫硅(SiHCl3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列問題:(1)SiHCl3在常溫常壓下為易揮發(fā)的無色透明液體,遇潮氣時發(fā)煙生成(HSiO)2O等,寫出該反應的化學方程式 。 (2)SiHCl3在催化劑作用下發(fā)生反應:考點22考點23(3)對于反應2SiHCl3(g) = SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑,在323

49、K和343 K時SiHCl3的轉化率隨時間變化的結果如圖所示。343 K時反應的平衡轉化率=%。平衡常數K343 K=(保留2位小數)。 在343 K下:要提高SiHCl3轉化率,可采取的措施是;要縮短反應達到平衡的時間,可采取的措施有、。 考點22考點23考點22考點23答案(1)2SiHCl3+3H2O =(HSiO)2O+6HCl(2)114(3)220.02及時移去產物改進催化劑提高反應物壓強(濃度)大于1.3考點22考點23考點22考點23考點22考點239.(2018天津,5,6分,難度)室溫下,向圓底燒瓶中加入1 mol C2H5OH和含1 mol HBr的氫溴酸,溶液中發(fā)生反應

50、:C2H5OH+HBr C2H5Br+H2O,充分反應后達到平衡。已知常壓下,C2H5Br和C2H5OH的沸點分別為38.4 和78.5 。下列有關敘述錯誤的是(D)A.加入NaOH,可增大乙醇的物質的量B.增大HBr濃度,有利于生成C2H5BrC.若反應物均增大至2 mol,則兩種反應物平衡轉化率之比不變D.若起始溫度提高至60 ,可縮短反應達到平衡的時間解析由于兩種反應物的起始量相等,且反應中兩種物質的化學計量數之比為1 1,則兩種反應物平衡轉化率之比不變,C項正確;由于C2H5Br的沸點為38.4 ,若起始溫度提高至60 ,則會造成C2H5Br的揮發(fā),因此反應達到平衡的時間會延長,D項錯

51、誤。證據推理與模型認知考點22考點2310.(2018浙江,14,2分,難度)反應N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)H0,若在恒壓絕熱容器中發(fā)生,下列選項表明反應一定已達平衡狀態(tài)的是(A)A.容器內的溫度不再變化B.容器內的壓強不再變化C.相同時間內,斷開HH鍵的數目和生成NH鍵的數目相等D.容器內氣體的濃度c(N2) c(H2) c(NH3)=1 3 2解析A選項,溫度不再變化,說明正反應放出的熱量等于逆反應吸收的熱量,即正、逆反應速率相等,可以表明反應達到平衡狀態(tài),正確;B選項,該容器為恒壓容器,因此不論是否達到平衡狀態(tài),壓強均不發(fā)生變化,錯誤;C選項,斷開HH鍵和生成NH鍵,均表示

52、的是正反應,因此不能表明反應達到平衡狀態(tài),錯誤;D選項,容器內氣體的濃度c(N2) c(H2) c(NH3)=1 3 2,不表示各物質濃度不再發(fā)生變證據推理與模型認知考點22考點23可以用“變量不變”的方法分析判斷:即當在反應過程中變化的量不變時,說明該反應達到平衡狀態(tài)?？键c22考點2311.(2018浙江,30,10分,難度)(一)以四甲基氯化銨(CH3)4NCl水溶液為原料,通過電解法可以制備四甲基氫氧化銨(CH3)4NOH,裝置如圖1所示。(1)收集到(CH3)4NOH的區(qū)域是(填a、b、c或d)。 (2)寫出電池總反應。 (二)乙酸乙酯一般通過乙酸和乙醇酯化合成:考點22考點23已知純

53、物質和相關恒沸混合物的常壓沸點如下表: 請完成:(1)關于該反應,下列說法不合理的是。 A.反應體系中硫酸有催化作用B.因為化學方程式前后物質的化學計量數之和相等,所以反應的S等于零C.因為反應的H接近于零,所以溫度變化對平衡轉化率的影響大D.因為反應前后都是液態(tài)物質,所以壓強變化對化學平衡的影響可忽略不計考點22考點23(2)一定溫度下該反應的平衡常數K=4.0。若按化學方程式中乙酸和乙醇的化學計量數比例投料,則乙酸乙酯的平衡產率y=;若乙酸和乙醇的物質的量之比為n 1,相應平衡體系中乙酸乙酯的物質的量分數為x,請在圖2中繪制x隨n變化的示意圖(計算時不計副反應)。 考點22考點23(3)工

54、業(yè)上多采用乙酸過量的方法,將合成塔中乙酸、乙醇和硫酸混合液加熱至110 左右發(fā)生酯化反應并回流,直到塔頂溫度達到7071 ,開始從塔頂出料?？刂埔宜徇^量的作用有 。 (4)近年,科學家研究了乙醇催化合成乙酸乙酯的新方法:考點22考點23在常壓下反應,冷凝收集,測得常溫下液態(tài)收集物中主要產物的質量分數如圖3所示。關于該方法,下列推測合理的是。 A.反應溫度不宜超過300 B.增大體系壓強,有利于提高乙醇平衡轉化率C.在催化劑作用下,乙醛是反應歷程中的中間產物D.提高催化劑的活性和選擇性,減少乙醚、乙烯等副產物是工藝的關鍵考點22考點23答案(一)(1)d(二)(1)BC(2)0.67(或67%)

55、(3)提高乙醇轉化率;提高反應溫度,從而加快反應速率;有利于后續(xù)產物分離(4)ACD考點22考點23解析(一)(1)由四甲基氯化銨生成四甲基氫氧化銨的過程,電極上應有氫氧根離子和氯氣生成,因此氯離子在陽極上失電子生成氯氣;水在陰極上得電子生成氫氣和氫氧根離子,即收集到四甲基氫氧化銨的區(qū)域是陰極,為d區(qū)域。(2)電解的反應物為(CH3)4NCl和水,生成物為(CH3)4NOH、氫氣和氯氣,因此該反應的化學方程式為2(CH3)4NCl+2H2O 2(CH3)4NOH+H2+Cl2。(二)(1)A選項,硫酸在此反應中起催化作用和吸水作用,正確,不符合題意;B選項,在溶液體系中乙酸和乙醇溶于水,而乙酸

56、乙酯不溶于水,因此反應前后的化學計量數雖然相等,但S不同,錯誤,符合題意;C選項,溫度變化對平衡轉化率影響小而不是大,錯誤,符合題意;D選項,壓強對該平衡狀態(tài)幾乎無影響,正確,不符合題意?？键c22考點23考點22考點23(3)增大一種反應物的濃度可以提高另一種反應物的轉化率,因此乙酸過量可以提高乙醇的轉化率;由題給各純物質和相關恒沸混合物沸點可知,乙酸的沸點最高,乙酸過量有利于提高反應溫度,可以加快反應速率,減少副產物生成;同時有利于后續(xù)產物分離。(4)A選項,由圖可知,當溫度超過300 后,乙酸乙酯的質量分數減小,因此反應溫度不宜超過300 ,正確;B選項,增大壓強平衡向左移動,不利于提高乙

57、醇平衡轉化率,錯誤;C選項,由圖示可知,275 前乙醛的質量分數逐漸增大,但在275 后逐漸減小,由此可判斷乙醛為中間產物,正確;D選項,提高催化劑的活性和選擇性,可提高反應速率和減少副產物的生成,從速率和產率兩個方面解決實際生產的問題,正確。考點22考點2312.(2018江蘇,15,4分,難度)一定溫度下,在三個容積相同的恒容密閉容器中按不同方式投入反應物,發(fā)生反應2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)(正反應放熱),測得反應的相關數據如下:考點22考點23下列說法正確的是(CD)A.v1v2,c2K3,p22p3C.v13(SO2)D.c22c3,2(SO3)+3(SO2)2c1,A

58、項錯誤;升高溫度,平衡逆向移動,平衡常數減小,則K1K3,根據A項分析,p22p1,而p1p3,p22p3,B項錯誤;溫度升高,反應速率加快,v13(SO2),C項正確;根據A項分析,c22c1,升高溫度,平衡逆向移動,c1c3,則c22c3,又知1(SO2)3(SO2),而1(SO2)+2(SO3)=1,2(SO3)+3(SO2)”“B解析(1)酸性強弱與酸的電離程度有關。A項利用強酸制弱酸反應原理,可知H2SO3的酸性強于H2CO3,而H2CO3的酸性強于H2S,A項可以比較氫硫酸和亞硫酸的酸性強弱;由B項可知同濃度的H2SO3的電離程度大于H2S的,B項可以比較氫硫酸和亞硫酸的酸性強弱;

59、由C項可知同濃度的亞硫酸和氫硫酸中,前者的c(H+)大于后者的c(H+),C項可以比較氫硫酸和亞硫酸的酸性強弱;而酸性強弱與酸的還原性無關,故D項不可以比較氫硫酸和亞硫酸的酸性強弱?？键c22考點23(2)熱化學方程式的書寫應注意標明各物質的聚集狀態(tài)和H的單位。將題中熱化學方程式依次編號為,依據蓋斯定律,+可得:由兩個熱化學方程式比較可知,制得等量H2系統(tǒng)()所需熱量較少?？键c22考點23(3)考查轉化率和平衡常數,依據“三段式”解決。設H2S轉化了x mol考點22考點23升高溫度,平衡后水的物質的量分數增大,即平衡正向移動,則H2S的轉化率增大。升高溫度,平衡向吸熱反應方向移動,則正反應為吸

60、熱反應,H0。增大反應物中一種物質的百分含量,其自身的轉化率降低,而另外一種反應物的轉化率增大,因此選B。加入COS時,平衡逆向移動,H2S的轉化率減小;加入N2,平衡不移動,H2S的轉化率不變?？键c22考點2315.(2017全國2,27,14分,難度)丁烯是一種重要的化工原料,可由丁烷催化脫氫制備。回答下列問題:(1)正丁烷(C4H10)脫氫制1-丁烯(C4H8)的熱化學方程式如下:反應的H1為 kJmol-1。圖(a)是反應平衡轉化率與反應溫度及壓強的關系圖,x0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡產率提高,應采取的措施是(填標號)。 A.升高溫度B.降低溫度 C.增大壓強D.降