1、專題09 第27題 化學(xué)反應(yīng)原理大綜合一、試題分析化學(xué)反應(yīng)原理主要考查熱化學(xué)、電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡、電解質(zhì)溶液等主干理論知識(shí)，主要命題點(diǎn)有蓋斯定律的應(yīng)用，反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的分析，化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式書寫與計(jì)算，反應(yīng)條件的分析選擇、生產(chǎn)生活中的實(shí)際應(yīng)用等，試題常以填空、讀圖、作圖、計(jì)算等形式呈現(xiàn)。高考一般以與生產(chǎn)、生活緊密聯(lián)系的物質(zhì)為背景材料命制組合題，各小題之間又有一定的獨(dú)立性。主要考查學(xué)生的信息處理能力、學(xué)科內(nèi)綜合分析能力，應(yīng)用反應(yīng)原理解決生產(chǎn)實(shí)際中的具體問題，體現(xiàn)了“變化觀念與平衡思想”的核心素養(yǎng)。二、試題導(dǎo)圖 三、必備知識(shí)知識(shí)點(diǎn)1 求反應(yīng)熱的幾種方法(1)從宏觀角度分析HH1

2、(生成物的總能量)H2(反應(yīng)物的總能量)(2)從微觀角度分析HE1(反應(yīng)物的鍵能總和)E2(生成物的鍵能總和)(3)從活化能角度分析HE1(正反應(yīng)活化能)E2(逆反應(yīng)活化能)(4)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算計(jì)算步驟計(jì)算方法知識(shí)點(diǎn)2 化學(xué)平衡移動(dòng)思維導(dǎo)圖知識(shí)點(diǎn)3 化學(xué)平衡的計(jì)算解題思維路徑 1.化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式的書寫方法對(duì)反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g), K=。(1)由于固體或純液體的濃度是一常數(shù),如果反應(yīng)中有固體或純液體參加或生成,則表達(dá)式中不能出現(xiàn)固體或純液體;稀溶液中進(jìn)行的反應(yīng),如有水參加反應(yīng),由于水的濃度是常數(shù)而不必出現(xiàn)在表達(dá)式中;非水溶液中進(jìn)行的反應(yīng),若有水參加或生成,則應(yīng)

3、出現(xiàn)在表達(dá)式中。例如:CH3COOH(l)+HOCH2CH3(l)CH3COOCH2CH3(l)+H2O(l)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=(2)表達(dá)式與化學(xué)計(jì)量數(shù)一一對(duì)應(yīng),化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)不同,表達(dá)式就不同;可逆反應(yīng)中,正反應(yīng)的表達(dá)式與逆反應(yīng)的表達(dá)式互為倒數(shù)。例如:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) K1=2NH3(g)N2(g)+3H2(g) K2=N2(g)+H2(g)NH3(g) K3=同一溫度下,K1、K2、K3的數(shù)值都固定但相互之間不相等,顯然K1=,K3=。2.轉(zhuǎn)化率計(jì)算公式轉(zhuǎn)化率=100%。3.“三段式”模式進(jìn)行化學(xué)平衡計(jì)算根據(jù)反應(yīng)進(jìn)行(或平衡移動(dòng))的方向,設(shè)某反應(yīng)物消耗的量

4、,然后列式求解。例:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)起始量:ab00變化量:mxnxpxqx平衡量:a-mxb-nxpxqx注意:變化量與化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)成比例。這里a、b可指:物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、氣體體積等。弄清起始量、平衡量、平衡轉(zhuǎn)化率三者之間的互換關(guān)系。在利用平衡常數(shù)時(shí),要注意反應(yīng)物或生成物的狀態(tài)。知識(shí)點(diǎn)4 化學(xué)平衡圖像題的解題技巧1.緊扣特征。弄清可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱還是放熱,體積增大、減小還是不變,有無固體、純液體物質(zhì)參與反應(yīng)等。2.先拐先平。在含量(轉(zhuǎn)化率)時(shí)間曲線中,先出現(xiàn)拐點(diǎn)的則先達(dá)到平衡,說明該曲線反應(yīng)速率快,表示溫度較高、有催化劑、壓強(qiáng)較大

5、等。3.定一議二。當(dāng)圖像中有三個(gè)量時(shí),先確定一個(gè)量不變,再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系,有時(shí)還需要作輔助線。4.三步分析法。一看反應(yīng)速率是增大還是減小;二看v(正)、v(逆)的相對(duì)大小;三看化學(xué)平衡移動(dòng)的方向。知識(shí)點(diǎn)5 電極反應(yīng)式的書寫1.“三步”突破原電池電極反應(yīng)式的書寫:2.電解池電極反應(yīng)式的書寫模式:四、回顧高考1(2019年全國1卷)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(lǐng)域中。回答下列問題：(1)Shibata曾做過下列實(shí)驗(yàn)：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

6、)，平衡后氣體中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.0250。在同一溫度下用CO還原CoO(s)，平衡后氣體中CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.0192。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷，還原CoO(s)為Co(s)的傾向是CO_H2(填“大于”或“小于”)。(2)721 時(shí)，在密閉容器中將等物質(zhì)的量的CO(g)和H2O(g)混合，采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┻M(jìn)行反應(yīng)，則平衡時(shí)體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_(填標(biāo)號(hào))。A0.25 B0.25 C0.250.50 D0.50 E0.50(3)我國學(xué)者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用標(biāo)注?？芍簹庾儞Q的H_0(填“

7、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(xué)方程式_。(4)Shoichi研究了467 、489 時(shí)水煤氣變換中CO和H2分壓隨時(shí)間變化關(guān)系(如下圖所示)，催化劑為氧化鐵，實(shí)驗(yàn)初始時(shí)體系中的PH2O和PCO相等、PCO2和PH2相等。計(jì)算曲線a的反應(yīng)在3090 min內(nèi)的平均速率(a)=_kPamin1。467 時(shí)PH2和PCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線分別是_、_。489 時(shí)PH2和PCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線分別是_、_?！敬鸢浮?1)大于 (2)C （3） 小于 2.02 COOH+H+H2OCOOH+2H+OH或H2OH+OH （4） 0.0047 b

8、c a d 【解析】(1)H2還原氧化鈷的方程式為：H2(g)CoO(s)Co(s)H2O(g)；CO還原氧化鈷的方程式為：CO(g)CoO(s)Co(s)CO2(g)，平衡時(shí)H2還原體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)()高于CO還原體系中CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)()，故還原CoO(s)為Co(s)的傾向是CO大于H2；(2)721 時(shí)，在密閉容器中將等物質(zhì)的量的CO(g)和H2O(g)混合，可設(shè)其物質(zhì)的量為1mol，則CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始(mol) 1 1 0 0轉(zhuǎn)化(mol) x x x x平衡(mol) 1-x 1-x x x則平衡時(shí)體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=，因該反應(yīng)為

9、可逆反應(yīng)，故x0.5，由此可判斷最終平衡時(shí)體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)介于0.250.50，故答案為C；(3)根據(jù)水煤氣變換CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)并結(jié)合水煤氣變換的反應(yīng)歷程相對(duì)能量可知，CO(g)+H2O(g)的能量(-0.32eV)高于CO2(g)+H2(g)的能量(-0.83eV)，故水煤氣變換的H小于0；活化能即反應(yīng)物狀態(tài)達(dá)到活化狀態(tài)所需能量，根據(jù)變換歷程的相對(duì)能量可知，最大差值為：其最大能壘(活化能)E正=1.86-(-0.16)eV=2.02eV；該步驟的反應(yīng)物為COOH+H+H2OCOOH+2H+OH；因反應(yīng)前后COOH和1個(gè)H未發(fā)生改變，也可以表述成H2O

10、H+OH；(4)由圖可知，3090 min內(nèi)a曲線對(duì)應(yīng)物質(zhì)的分壓變化量p=(4.08-3.80)kPa=0.28 kPa，故曲線a的反應(yīng)在3090 min內(nèi)的平均速率(a)=0.0047 kPamin1；由(2)中分析得出H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)介于0.250.5，CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)介于00.25，即H2的分壓始終高于CO的分壓，據(jù)此可將圖分成兩部分：由此可知，a、b表示的是H2的分壓，c、d表示的是CO的分壓，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，CO分壓增加，H2分壓降低，故467 時(shí)PH2和PCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線分別是b、c；489 時(shí)PH2和PCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線分別是a、d。

11、2(2019年全國2卷)環(huán)戊二烯()是重要的有機(jī)化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)。回答下列問題：(1)已知：(g)= (g)+H2(g) H1=100.3 kJmol 1 H2(g)+ I2(g)=2HI(g) H2=11.0 kJmol 1 對(duì)于反應(yīng)：(g)+ I2(g)=(g)+2HI(g) H3=_kJmol 1。(2)某溫度下，等物質(zhì)的量的碘和環(huán)戊烯()在剛性容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，起始總壓為105Pa，平衡時(shí)總壓增加了20%，環(huán)戊烯的轉(zhuǎn)化率為_，該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_Pa。達(dá)到平衡后，欲增加環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有_(填標(biāo)號(hào))。A通入惰性氣體 B提高溫度C增加環(huán)戊烯濃度

12、D增加碘濃度(3)環(huán)戊二烯容易發(fā)生聚合生成二聚體，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。不同溫度下，溶液中環(huán)戊二烯濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是_(填標(biāo)號(hào))。AT1T2Ba點(diǎn)的反應(yīng)速率小于c點(diǎn)的反應(yīng)速率Ca點(diǎn)的正反應(yīng)速率大于b點(diǎn)的逆反應(yīng)速率Db點(diǎn)時(shí)二聚體的濃度為0.45 molL1(4)環(huán)戊二烯可用于制備二茂鐵(Fe(C5H5)2結(jié)構(gòu)簡式為)，后者廣泛應(yīng)用于航天、化工等領(lǐng)域中。二茂鐵的電化學(xué)制備原理如下圖所示，其中電解液為溶解有溴化鈉(電解質(zhì))和環(huán)戊二烯的DMF溶液(DMF為惰性有機(jī)溶劑)。該電解池的陽極為_，總反應(yīng)為_。電解制備需要在無水條件下進(jìn)行，原因?yàn)開。【答案】(1)89.3 (2)40

13、3.56104 BD （3） CD （4） Fe電極 Fe+2+H2(Fe+2C5H6Fe(C5H5)2+H2) 水會(huì)阻礙中間物Na的生成；水會(huì)電解生成OH，進(jìn)一步與Fe2+反應(yīng)生成Fe(OH)2 【解析】(1)根據(jù)蓋斯定律-，可得反應(yīng)的H=89.3kJ/mol；答案：89.3；(2)假設(shè)反應(yīng)前碘單質(zhì)與環(huán)戊烯均為nmol，平衡時(shí)環(huán)戊烯反應(yīng)了xmol，根據(jù)題意可知；(g)+I2(g)= (g)+2HI(g) 增加的物質(zhì)的量 1mol 1mol 1mol 2mol 1molxmol 2n20%得x=0.4nmol，轉(zhuǎn)化率為0.4n/n100%=40%；(g) + I2(g)= (g)+ 2HI(g

14、)P(初) 0.5105 0.5105 0 0P 0.510540% 0.510540% 0.510540% 110540%P(平) 0.3105 0.3105 0.2105 0.4105Kp=3.56104；A.T、V一定，通入惰性氣體，由于對(duì)反應(yīng)物和生成物濃度無影響，速率不變，平衡不移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B.升高溫度，平衡向吸熱方向移動(dòng)，環(huán)戊烯轉(zhuǎn)化率升高，故B正確；C增加環(huán)戊烯的濃度平衡正向移動(dòng)，但環(huán)戊烯轉(zhuǎn)化率降低，故C錯(cuò)誤；D,增加I2的濃度，平衡正向移動(dòng)，環(huán)戊烯轉(zhuǎn)化率升高，故D正確；答案：40%；3.56104；BD；(3)A.溫度越高化學(xué)反應(yīng)速率越快，單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度減少越多，則T1v

15、(逆)，a點(diǎn)反應(yīng)物濃度大于b點(diǎn)，故a點(diǎn)正反應(yīng)速率大于b點(diǎn)，故C正確；D.b點(diǎn)時(shí)環(huán)戊二烯濃度由1.5mol/L減小到0.6mol/L，減少了0.9mol/L，因此生成二聚體0.45mol/L，故D正確；答案：CD；(4)根據(jù)陽極升失氧可知Fe為陽極；根據(jù)題干信息Fe-2e-=Fe2+，電解液中鈉離子起到催化劑的作用使得環(huán)戊二烯得電子生成氫氣，同時(shí)與亞鐵離子結(jié)合生成二茂鐵，故電極反應(yīng)式為Fe+2=+H2；電解必須在無水條件下進(jìn)行，因?yàn)橹虚g產(chǎn)物Na會(huì)與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，亞鐵離子會(huì)和氫氧根離子結(jié)合生成沉淀；答案：Fe電極；Fe+2=+H2(Fe+2C5H6=Fe(C2H5)2+ H2)；水會(huì)阻

16、礙中間物Na的生成；水會(huì)電解生成OH-，進(jìn)一步與Fe2+反應(yīng)生成Fe(OH)2。3(2019年全國3卷)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(chǎn)出量也隨之迅速增長。因此，將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)?；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(jìn)料濃度比c(HCl) c(O2)分別等于11、41、71時(shí)HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系：可知反應(yīng)平衡常數(shù)K(300)_K(400)(填“大于”或“小于”)。設(shè)HCl初始濃度為c0，根據(jù)進(jìn)料濃度比c(HCl)c(O2)=11的數(shù)據(jù)計(jì)算K

17、(400)=_(列出計(jì)算式)。按化學(xué)計(jì)量比進(jìn)料可以保持反應(yīng)物高轉(zhuǎn)化率，同時(shí)降低產(chǎn)物分離的能耗。進(jìn)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(jìn)行：CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g) H1=83 kJmol-1CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) H2=-20 kJmol-1CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) H3=-121 kJmol-1則4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的H=_ kJmol-1。(3)在一定溫度的條件下，進(jìn)一步提高HCI的轉(zhuǎn)化率的方法是

18、_。(寫出2種)(4)在傳統(tǒng)的電解氯化氫回收氯氣技術(shù)的基礎(chǔ)上，科學(xué)家最近采用碳基電極材料設(shè)計(jì)了一種新的工藝方案，主要包括電化學(xué)過程和化學(xué)過程，如下圖所示：負(fù)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)有_(寫反應(yīng)方程式)。電路中轉(zhuǎn)移1 mol電子，需消耗氧氣_L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)【答案】(1)大于 O2和Cl2分離能耗較高、HCl轉(zhuǎn)化率較低 （2） 116 （3） 增加反應(yīng)體系壓強(qiáng)、及時(shí)除去產(chǎn)物 （4） Fe3+e=Fe2+，4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O 5.6 【解析】(1)根據(jù)反應(yīng)方程式知，HCl平衡轉(zhuǎn)化率越大，平衡常數(shù)K越大，結(jié)合圖像知升高溫度平衡轉(zhuǎn)化率降低，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，則K(300)K

19、(400)；由圖像知，400時(shí)，HCl平衡轉(zhuǎn)化率為84%，用三段式法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得：起始(濃度) c0 c0 0 0變化(濃度) 0.84c0 0.21c0 0.42c0 0.42c0平衡(濃度)(1-0.84)c0 (1-0.21)c0 0.42c0 0.42c0則K=；根據(jù)題干信息知，進(jìn)料濃度比過低，氧氣大量剩余，導(dǎo)致分離產(chǎn)物氯氣和氧氣的能耗較高；進(jìn)料濃度比過高，HCl不能充分反應(yīng)，導(dǎo)致HCl轉(zhuǎn)化率較低；(2)根據(jù)蓋斯定律知，(反應(yīng)I+反應(yīng)II+反應(yīng)III)2得 H=(H1+H2+H3)2=-116kJmol-1；(3)若想提高HCl的轉(zhuǎn)化率，應(yīng)該促使平衡正向移動(dòng)，該反應(yīng)為氣體體積減小的

20、反應(yīng)，根據(jù)勒夏特列原理，可以增大壓強(qiáng)，使平衡正向移動(dòng)；也可以及時(shí)除去產(chǎn)物，減小產(chǎn)物濃度，使平衡正向移動(dòng)；(4)電解過程中，負(fù)極區(qū)即陰極上發(fā)生的是得電子反應(yīng)，元素化合價(jià)降低，屬于還原反應(yīng)，則圖中左側(cè)為負(fù)極反應(yīng)，根據(jù)圖示信息知電極反應(yīng)為：Fe3+eFe2+和4Fe2+O2+4H+4Fe3+2H2O；電路中轉(zhuǎn)移1 mol電子，根據(jù)電子得失守恒可知需消耗氧氣的物質(zhì)的量是1mol40.25mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.25mol22.4L/mol5.6L。4(2018年全國1卷)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

21、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)FDaniels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)：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/min0408016026013001700p/kPa35.840.342.5.45.949.261.262.363.1 已知：2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g) H1=4.4 kJmol12NO2(g)N2O4(g) H 2=55.3 kJmol1則反應(yīng)N2O5(g)2NO2(g)+ 1/

22、2O2(g)的H=_ kJmol1。研究表明，N2O5(g)分解的反應(yīng)速率。t=62 min時(shí)，測(cè)得體系中pO2=2.9 kPa，則此時(shí)的=_kPa，v=_kPamin1。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)_63.1 kPa(填“大于”“等于”或“小于”)，原因是_。25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.AOgg提出如下反應(yīng)歷程：第一步 N2O5NO2+NO3 快速平衡第二步 NO2+NO3NO+NO2+O2 慢反應(yīng)第三步

23、NO+NO32NO2 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))。Av(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) 53.1 30.0 6.0102 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 13.4 (3)AC 【解析】(1)氯氣在反應(yīng)中得到電子作氧化劑，硝酸銀中只有氧元素化合價(jià)會(huì)升高，所以氧化產(chǎn)物是氧氣，分子式為O2；(2)已知：、2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g) H14.

24、4kJ/mol、2NO2(g)N2O4(g) H255.3kJ/mol根據(jù)蓋斯定律可知2即得到N2O5(g)2NO2(g)+1/2O2(g) H153.1kJ/mol；根據(jù)方程式可知氧氣與消耗五氧化二氮的物質(zhì)的量之比是1:2，又因?yàn)閴簭?qiáng)之比是物質(zhì)的量之比，所以消耗五氧化二氮減少的壓強(qiáng)是2.9kPa25.8kPa，則此時(shí)五氧化二氮的壓強(qiáng)是35.8kPa5.8kPa30.0kPa，因此此時(shí)反應(yīng)速率v2.0103306.0102(kPamin1)；由于溫度升高，容器容積不變，總壓強(qiáng)提高，且二氧化氮二聚為放熱反應(yīng)，溫度提高，平衡左移，體系物質(zhì)的量增加，總壓強(qiáng)提高，所以若提高反應(yīng)溫度至35，則N2O5(

25、g)完全分解后體系壓強(qiáng)p(35)大于63.1 kPa。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知五氧化二氮完全分解時(shí)的壓強(qiáng)是63.1kPa，根據(jù)方程式可知完全分解時(shí)最初生成的二氧化氮的壓強(qiáng)是35.8kPa271.6 kPa，氧氣是35.8kPa217.9 kPa，總壓強(qiáng)應(yīng)該是71.6 kPa+17.9 kPa89.5 kPa，平衡后壓強(qiáng)減少了89.5 kPa63.1kPa26.4kPa，所以根據(jù)方程式2NO2(g)N2O4(g)可知平衡時(shí)四氧化二氮對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)是26.4kPa，二氧化氮對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)是71.6 kPa26.4kPa218.8kPa，則反應(yīng)的平衡常數(shù)。(3)A、第一步反應(yīng)快，所以第一步的逆反應(yīng)速率大于第二步的逆

26、反應(yīng)速率，A正確；B、根據(jù)第二步和第三步可知中間產(chǎn)物還有NO，B錯(cuò)誤；C、根據(jù)第二步反應(yīng)生成物中有NO2可知NO2與NO3的碰撞僅部分有效，C正確；D、第三步反應(yīng)快，所以第三步反應(yīng)的活化能較低，D錯(cuò)誤。答案選AC。5(2018年全國2卷)CH4-CO2催化重整不僅可以得到合成氣(CO和H2)，還對(duì)溫室氣體的減排具有重要意義?；卮鹣铝袉栴}：(1)CH4-CO2催化重整反應(yīng)為：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g) H=-75 kJmol1C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-394 kJmol1C(s)+1/2O2(g)=CO(g)

27、 H=-111 kJmol1該催化重整反應(yīng)的H=_ kJmol1。有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是_(填標(biāo)號(hào))。A高溫低壓 B低溫高壓 C高溫高壓 D低溫低壓某溫度下，在體積為2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化劑進(jìn)行重整反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率是50%，其平衡常數(shù)為_mol2L2。(2)反應(yīng)中催化劑活性會(huì)因積碳反應(yīng)而降低，同時(shí)存在的消碳反應(yīng)則使積碳量減少。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：積碳反應(yīng)CH4(g)=C(s)+2H2(g)消碳反應(yīng)CO2(g)+C(s)=2CO(g)H/(kJmol1)75172活化能/(kJmol1)催化劑X3391催化劑Y4372由上表判斷，催

28、化劑X_Y(填“優(yōu)于”或“劣于”)，理由是_。在反應(yīng)進(jìn)料氣組成、壓強(qiáng)及反應(yīng)時(shí)間相同的情況下，某催化劑表面的積碳量隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。升高溫度時(shí)，下列關(guān)于積碳反應(yīng)、消碳反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)和速率(v)的敘述正確的是_填標(biāo)號(hào))。AK積、K消均增加 Bv積減小，v消增加 CK積減小，K消增加 Dv消增加的倍數(shù)比v積增加的倍數(shù)大在一定溫度下，測(cè)得某催化劑上沉積碳的生成速率方程為v=kp(CH4)p(CO2)-0.5(k為速率常數(shù))。在p(CH4)一定時(shí)，不同p(CO2)下積碳量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)如圖所示，則pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)從大到小的順序?yàn)開?！敬鸢浮?1)247 A

29、1/3(2)劣于 相對(duì)于催化劑X，催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大，積碳反應(yīng)的速率?。欢挤磻?yīng)活化能相對(duì)小，消碳反應(yīng)速率大 AD pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)【解析】(1)已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g) H=-75 kJmol1C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-394 kJmol1C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H=-111 kJmol1根據(jù)蓋斯定律可知2即得到該催化重整反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的H=247 kJmol1。正反應(yīng)是體積增大的吸熱反應(yīng)，所以有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是高溫低壓，答案選A；某溫度下，在

30、體積為2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化劑進(jìn)行重整反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率是50%，根據(jù)方程式可知CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)起始濃度(mol/L) 1 0.5 0 0轉(zhuǎn)化濃度(mol/L) 0.25 0.25 0.5 0.5平衡濃度(mol/L) 0.75 0.25 0.5 0.5所以其平衡常數(shù)為mol2L2。(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知相對(duì)于催化劑X，催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大，積碳反應(yīng)的速率?。欢挤磻?yīng)活化能相對(duì)小，消碳反應(yīng)速率大，所以催化劑X劣于Y。A正反應(yīng)均是吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，因此K積、K消均增加，A正確

31、；B升高溫度反應(yīng)速率均增大，B錯(cuò)誤；C根據(jù)A中分析可知選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D積碳量達(dá)到最大值以后再升高溫度積碳量降低，這說明v消增加的倍數(shù)比v積增加的倍數(shù)大，D正確。答案選AD。根據(jù)反應(yīng)速率方程式可知在p(CH4)一定時(shí)，生成速率隨p(CO2)的升高而降低，所以根據(jù)圖像可知pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)從大到小的順序?yàn)閜c(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)。點(diǎn)睛：本題主要是考查影響化學(xué)平衡的因素，化學(xué)圖像的分析與判斷，化學(xué)計(jì)算等知識(shí)。圖像分析是解答的易錯(cuò)點(diǎn)和難點(diǎn)，注意化學(xué)平衡圖像分析的答題技巧，看圖像時(shí)：一看面：縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的意義；二看線：線的走向和變化趨勢(shì)；三看點(diǎn)：起點(diǎn)，拐

32、點(diǎn)，終點(diǎn)，然后根據(jù)圖象中呈現(xiàn)的關(guān)系、題給信息和所學(xué)知識(shí)相結(jié)合，做出符合題目要求的解答。6(2018年全國3卷)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) H1=48 kJmol13SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3 (g) H2=30 kJmol1則反應(yīng)4SiHCl3(g)SiH4(g)+ 3SiCl4(g)的H=_ kJmol1。(3)

33、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323 K和343 K時(shí)SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的結(jié)果如圖所示。343 K時(shí)反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率=_%。平衡常數(shù)K343 K=_(保留2位小數(shù))。在343 K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_、_。比較a、b處反應(yīng)速率大小：a_b(填“大于”“小于”或“等于”)。反應(yīng)速率=正逆=，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=_(保留1位小數(shù))。【答案】(1)2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl (

34、2)114(3)22 0.02及時(shí)移去產(chǎn)物、改進(jìn)催化劑、提高反應(yīng)物濃度等大于1.3【解析】(1)根據(jù)題目表述，三氯氫硅和水蒸氣反應(yīng)得到(HSiO)2O，方程式為：2SiHCl3+3H2O=(HSiO)2O+6HCl。(2)將第一個(gè)方程式擴(kuò)大3倍，再與第二個(gè)方程式相加就可以得到第三個(gè)反應(yīng)的焓變，所以焓變?yōu)?83+(30)=114kJmol-1。(3)由圖示，溫度越高反應(yīng)越快，達(dá)到平衡用得時(shí)間就越少，所以曲線a代表343K的反應(yīng)。從圖中讀出，平衡以后反應(yīng)轉(zhuǎn)化率為22%。設(shè)初始加入的三氯氫硅的濃度為1mol/L，得到：2SiHCl3 SiH2Cl2 + SiCl4起始： 1 0 0反應(yīng)： 0.22

35、0.11 0.11 (轉(zhuǎn)化率為22%)平衡： 0.78 0.11 0.11所以平衡常數(shù)K=0.1120.782=0.02。溫度不變，提高三氯氫硅轉(zhuǎn)化率的方法可以是將產(chǎn)物從體系分離(兩邊物質(zhì)的量相等，壓強(qiáng)不影響平衡)?？s短達(dá)到平衡的時(shí)間，就是加快反應(yīng)速率，所以可以采取的措施是增大壓強(qiáng)(增大反應(yīng)物濃度)、加入更高效的催化劑(改進(jìn)催化劑)。a、b兩點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率相等，可以認(rèn)為各物質(zhì)的濃度對(duì)應(yīng)相等，而a點(diǎn)的溫度更高，所以速率更快，即VaVb。根據(jù)題目表述得到，當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，所以，實(shí)際就是平衡常數(shù)K值，所以0.02。a點(diǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)化率為20%，所以計(jì)算出：2SiHCl3 SiH2Cl2 + SiCl4起始：

36、1 0 0反應(yīng)： 0.2 0.1 0.1 (轉(zhuǎn)化率為20%)平衡： 0.8 0.1 0.17(2017年全國1卷)近期發(fā)現(xiàn)，H2S是繼NO、CO之后的第三個(gè)生命體系氣體信號(hào)分子，它具有參與調(diào)節(jié)神經(jīng)信號(hào)傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能?；卮鹣铝袉栴}：(1)下列事實(shí)中，不能比較氫硫酸與亞硫酸的酸性強(qiáng)弱的是_(填標(biāo)號(hào))。A氫硫酸不能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)，而亞硫酸可以B氫硫酸的導(dǎo)電能力低于相同濃度的亞硫酸C0.10 molL1的氫硫酸和亞硫酸的pH分別為4.5和2.1D氫硫酸的還原性強(qiáng)于亞硫酸(2)下圖是通過熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。通過計(jì)算，可知系統(tǒng)()和系統(tǒng)()制氫

37、的熱化學(xué)方程式分別為_、_，制得等量H2所需能量較少的是_。(3)H2S與CO2在高溫下發(fā)生反應(yīng)：H2S(g)+CO2(g)COS(g) +H2O(g)。在610 K時(shí)，將0.10 mol CO2與0.40 mol H2S充入2.5 L的空鋼瓶中，反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02。H2S的平衡轉(zhuǎn)化率=_%，反應(yīng)平衡常數(shù)K=_。在620 K重復(fù)試驗(yàn)，平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.03，H2S的轉(zhuǎn)化率_，該反應(yīng)的H_0。(填“”“ B【解析】(1)根據(jù)蓋斯定律，把系統(tǒng)()的三個(gè)熱化學(xué)方程式相加可得：H2O(l)H2(g)+1/2 O2(g) H286 kJmol-1；把系統(tǒng)()的三個(gè)熱化學(xué)方程式

38、相加可得：H2S(g)H2(g)+S(s) H20 kJmol-1；由上述兩個(gè)熱化學(xué)方程式可得，制得1mol H2，系統(tǒng)()需要吸收286kJ能量，系統(tǒng)() 需要吸收20kJ能量，所以制得等量H2所需能量較少的是系統(tǒng)()。(2)設(shè)反應(yīng)的H2S物質(zhì)的量為x，由題意列三段式得： 因?yàn)榉磻?yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02，所以=0.02，解得x=0.01；H2S的平衡轉(zhuǎn)化率10.010.40100%=2.5%；反應(yīng)平衡常數(shù)K=2.84910-3(或2.8103或2.85103)。由已知，升溫，水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，所以升溫時(shí)平衡正向移動(dòng)，故21，H0。A項(xiàng)，再充入H2S，平衡正向移動(dòng)，使CO2轉(zhuǎn)化率

39、增大，根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理，H2S的轉(zhuǎn)化率減小，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，再充入CO2，平衡正向移動(dòng)，在不改變H2S初始量的前提下，使H2S轉(zhuǎn)化率增大，故B正確；C項(xiàng)，再充入COS，平衡逆向移動(dòng)，使H2S的轉(zhuǎn)化率減小，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，再充入N2，與該反應(yīng)無關(guān)，平衡不移動(dòng)，H2S的轉(zhuǎn)化率不變，故D錯(cuò)誤。綜上選B。8(2017年全國2卷)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：C4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) H1已知：C4H10(g)+ 1/2O2(g)= C4H8(g)+H2O(g) H2=-11

40、9 kJmol-1H2(g)+ 1/2O2(g)= H2O(g) H3=-242 kJmol-1反應(yīng)的H1為_ kJmol-1。圖(a)是反應(yīng)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

41、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) +123kJmol1 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】(1)根據(jù)蓋斯定律，用式-式可得式，因此H1=H2-H3=-119 kJ/mol +242 kJ/mol =+123kJ/mol。由a圖可以看出，溫度相同時(shí)，由0.1MPa變化到xMPa，丁烷的轉(zhuǎn)化率增大，即平衡正向移動(dòng)，根據(jù)反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和，

42、反應(yīng)前氣體系數(shù)小于反應(yīng)后氣體系數(shù)之和，因此減小壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，即xv逆。正確答案：大于。tm時(shí)比tn時(shí)AsO43-濃度更小，所以逆反應(yīng)速率也更小，正確答案：小于、tm時(shí)AsO43濃度更小，反應(yīng)速率更慢。反應(yīng)前，三種溶液混合后，Na3ASO3濃度為 ，同理I2濃度為xmol/L，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，生成c(AsO43-)為ymol/L，則反應(yīng)生成I-濃度c(I-)=2ymol/L，消耗AsO33-、I2濃度均為ymol/L，平衡時(shí)c(AsO33-)為 (x-y) mol/L，c(I2)為(x-y)mol/L，溶液中c(OH-)=1mol/L，K=。五、預(yù)測(cè)20201研究NOx之間的轉(zhuǎn)化具

43、有重要意義。(1)已知：N2O4(g) 2NO2(g)H0 將一定量N2O4氣體充入恒容的密閉容器中，控制反應(yīng)溫度為T1。下列可以作為反應(yīng)達(dá)到平衡的判據(jù)是_。A氣體的壓強(qiáng)不變 Bv正(N2O4)2v逆(NO2) CK不變 D容器內(nèi)氣體的密度不變 E容器內(nèi)顏色不變t1時(shí)刻反應(yīng)達(dá)到平衡，混合氣體平衡總壓強(qiáng)為p，N2O4氣體的平衡轉(zhuǎn)化率為75%，則反應(yīng)N2O4(g) 2NO2(g)的平衡常數(shù)Kp_(對(duì)于氣相反應(yīng)，用某組分B的平衡壓強(qiáng)p(B)代替物質(zhì)的量濃度c(B)也可表示平衡常數(shù)，記作Kp，如p(B)px(B)，p為平衡總壓強(qiáng)，x(B)為平衡系統(tǒng)中B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。反應(yīng)溫度T1時(shí)，c(N2O4)隨

44、t(時(shí)間)變化曲線如圖，畫出0t2時(shí)段，c(NO2)隨t變化曲線。保持其它條件不變，改變反應(yīng)溫度為T2(T2T1)，再次畫出0t2時(shí)段，c(NO2)隨t變化趨勢(shì)的曲線_。(2) NO氧化反應(yīng)：2NO(g)O2(g)=2NO2(g)分兩步進(jìn)行，其反應(yīng)過程能量變化示意圖如圖。 2NO(g)=N2O2(g) H1 N2O2(g)O2(g)2NO2(g) H2決定NO氧化反應(yīng)速率的步驟是_(填“”或“”)。在恒容的密閉容器中充入一定量的NO和O2氣體，保持其它條件不變，控制反應(yīng)溫度分別為T3和T4(T4T3)，測(cè)得c(NO)隨t(時(shí)間)的變化曲線如圖。轉(zhuǎn)化相同量的NO，在溫度_(填“T3”或“T4”)下消耗的時(shí)間較長，試結(jié)合反應(yīng)過程能量圖分析其原因_?！敬鸢浮?1)AE p (2) T4 H10，溫度升高，反應(yīng)平衡逆移，c(N2O2)減小，濃度降低的影響大于溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響 【解析】(1)A、該反應(yīng)是一個(gè)氣體體積減小的反應(yīng)，氣體的壓強(qiáng)不變說明各物質(zhì)濃度保持不變，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，故正確；B、v正(N2O4)2v逆(NO2)說明正逆反應(yīng)速率不相等，反應(yīng)沒有達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；C、溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)K不變，則K不變不能說明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；D、由質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變，恒容容器