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文檔簡介
1、2009-2013年高考化學試題分類解析匯編:化學反應(yīng)速率和化學平衡(2013大綱卷)7、反應(yīng)X(g)Y(g)2Z(g);H0,達到平衡時,下列說法正確的是 A.減小容器體積,平衡向右移動 B.加入催化劑,Z的產(chǎn)率增大C.增大c(X),X的轉(zhuǎn)化率增大 D.降低溫度,Y的轉(zhuǎn)化率增大【答案】D【解析】根據(jù)方程式系數(shù)和H,分析可得壓強增大,平衡不移動;溫度升高,平衡逆向移動。(2013福建卷)12. 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,根據(jù)I2析出所需時間可以求得NaHSO3的反應(yīng)速率。將濃度均為0.020molL-1NaHSO3(含少量淀粉)10
2、.0ml、KIO3(過量)酸性溶液40.0ml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(jié)果如右圖。據(jù)圖分析,下列判斷不正確的是A40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(yīng)的NaHSO3反應(yīng)速率相等C圖中a點對應(yīng)的NaHSO3反應(yīng)速率為5.0 10-5molL-1s-1D溫度高于40時,淀粉不宜用作該試驗的指示劑【答案】B【解析】A讀圖可知正確; 計算v,根據(jù)公式,C0等于0.02/5,終了為0,除去80,v(NaHSO3)=5.010-5molL-1s-1,得到選項C是對的??傻茫籇溫度越高,反應(yīng)速率越快,但是這里呈現(xiàn)負增長,淀粉不再合適做指
3、示劑。B中因為溫度是唯一改變的條件,溫度升高反應(yīng)速率加快,不會相等。(2013江蘇卷)15.一定條件下存在反應(yīng):CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g),其正反應(yīng)放熱?,F(xiàn)有三個相同的2L恒容絕熱(與外界沒有熱量交換)密閉容器I、II、III,在I中充入1molCO和1molH2O,在II中充入1molCO2和1mol H2,在III中充入2molCO和2molH2O,700條件下開始反應(yīng)。達到平衡時,下列說法正確的是A.容器I、II中正反應(yīng)速率相同B.容器I、III中反應(yīng)的平衡常數(shù)相同C.容器I中CO的物質(zhì)的量比容器II中的多D.容器I中CO的轉(zhuǎn)化率與容器II中CO2的轉(zhuǎn)化率之和小于1【參
4、考答案】CD【解析】本題屬于基本理論中化學平衡問題,主要考查學生對速率概念理解與計算,平衡常數(shù)概念與計算,平衡移動等有關(guān)內(nèi)容理解和掌握程度。高三復習要讓學生深刻理解一些基本概念的內(nèi)涵和外延。A.在I中充入1molCO和1molH2O,在II中充入1molCO2和1mol H2,剛開始時,容器I、中正反應(yīng)速率最大,容器II中正反應(yīng)速率為零。達到平衡時,容器I溫度大于700,容器II溫度小于700,所以,容器I中正反應(yīng)速率大于容器II中正反應(yīng)速率。B.容器III可看成容器I體積壓縮一半,各物質(zhì)濃度增加一倍,若溫度恒定,則平衡不移動;但恒容絕熱的情況下,容器III中溫度比容器I高,更有利于平衡向逆反
5、應(yīng)方向移動,故平衡常數(shù)容器III小于容器I。C.若溫度恒定,容器I、II等效,但兩者溫度不等。達到平衡時,容器I溫度大于700,容器II溫度小于700,有利于容器I平衡向逆反應(yīng)方向移動,故容器I中CO的物質(zhì)的量比容器II中的多。D.若溫度恒定,容器I、II等效,容器I中CO的轉(zhuǎn)化率與容器II中CO2的轉(zhuǎn)化率之和等于1。但兩者溫度不等,達到平衡時,容器I溫度大于700,容器II溫度小于700,有利于容器I平衡向逆反應(yīng)方向移動,有利于容器II平衡向正反應(yīng)方向移動,故容器I中CO的轉(zhuǎn)化率相應(yīng)減小,容器II中CO2的轉(zhuǎn)化率同樣會相應(yīng)減小,因此,容器I中CO的轉(zhuǎn)化率與容器II中CO2的轉(zhuǎn)化率之和小于1。
6、 2013高考重慶卷7將E和F加入密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):E(g)+F(s)2G(g)。忽略固體體積,平衡時G的體積分數(shù)(%)隨溫度和壓強的變化如下表所示:壓強/MPa體積分數(shù)/%溫度/1.02.03.081054.0ab915c75.0d1000ef83.0 bf 915、2.0MPa時E的轉(zhuǎn)化率為60% 該反應(yīng)的S0 K(1000)K(810)上述中正確的有A4個 B3個 C2個 D1個答案:A【解析】同溫下,增大壓強,平衡逆向進行,平衡時G的體積分數(shù)變小,故可知c75.054.0ab,利用c75.054.0可知同壓下,升溫平衡正向移動,即正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),從而可知f75.0,所
7、以正確;在915、2M Pa下,設(shè)E的起始量為amol,轉(zhuǎn)化率為x,則平衡時G的量為2ax,由題意得2ax/(a-ax+2ax)75%,解得x0.6,正確;該題是氣體體積增大的反應(yīng),因此為熵增反應(yīng),正確;結(jié)合前面分析知升溫平衡正向移動,則平衡常數(shù)增大,正確,故正確答案為:A。(2013四川卷)6. 在一定溫度下,將氣體X和氣體Y 各0.16 mol充入10 L 恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)X(g)+ Y(g)2Z(g) H 0,一段時間后達到平衡。反應(yīng)過程中測定的數(shù)據(jù)如下表()t / min2479n(Y)/mol0.120.110.100.10A. 反應(yīng)前2min的平均速率v(Z)=2.010-
8、5 mol/(Lmin)B其他條件不變,降低溫度,反應(yīng)達到新平衡前v(逆)v(正)C該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1.44D其他條件不變,再充入0.2 mol Z,平衡時X的體積分數(shù)增大【答案】C 【解析】A. Y的反應(yīng)速率為v(Y)=(0.16-0.12)mol/(10L*2mim)=2.010-3mol/L,v(Z)=2v(Y)=4.010-3 mol/L。 B. HV(逆) C. 列出三行式,由平衡常數(shù)公式可得K=1.44 D. 反應(yīng)前后計量數(shù)不變,達到等效平衡,X體積分數(shù)不變。(2013上海卷)20.某恒溫密閉容器中,可逆反應(yīng)A(s) B+C(g)-Q達到平衡??s小容器體積,重新達到平衡
9、時,C(g)的濃度與縮小體積前的平衡濃度相等。以下分析正確的是A.產(chǎn)物B的狀態(tài)只能為固態(tài)或液態(tài)B.平衡時,單位時間內(nèi)n(A)消耗n(C)消耗=11C.保持體積不變,向平衡體系中加入B,平衡可能向逆反應(yīng)方向移動D.若開始時向容器中加入1molB和1molC,達到平衡時放出熱量Q答案:BC【解析】若B為氣體,且原平衡時B與C的濃度相等時,因容器保持恒溫,縮小容器體積,達到新平衡時平衡常數(shù)不變,則氣體C的濃度也一定不變,故A項錯誤;平衡時,各物質(zhì)的量不再改變,因此單位時間內(nèi)n(A)消耗n(C)消耗,B項正確;保持體積不變,若B為氣態(tài),則向平衡體系中加入B,平衡逆向移動,C項正確;因反應(yīng)為可逆反應(yīng),故
10、加入1molB和1molC至反應(yīng)達到平衡時不能完全消耗,放出熱量小于Q,D項錯誤。(2013安徽卷)11.一定條件下,通過下列反應(yīng)可以制備特種陶瓷的原料MgO:MgSO3(s) + CO(g)MgO(s) + CO2(g) +SO2(g) H0該反應(yīng)在恒容的密閉容器中達到平衡后,若僅改變圖中橫坐標x的值,重新達到平衡后,縱坐標y隨x變化趨勢合理的是選項xyA溫度容器內(nèi)混合氣體的密度BCO的物質(zhì)的量CO2與CO的物質(zhì)的量之比CSO2的濃度平衡常數(shù)KDMgSO4的質(zhì)量(忽略體積)CO的轉(zhuǎn)化率【答案】A【解析】該反應(yīng)為正方向體積增加且吸熱的可逆反應(yīng)。A、升高溫度,平衡正向移動,氣體的質(zhì)量增加,密度增
11、大,正確;B、增加CO的物質(zhì)的量,平衡正向移動,但CO的轉(zhuǎn)化率降低,故比值減小,錯誤;C、平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),錯誤;D中因MgSO4為固體,增加其質(zhì)量,對CO的轉(zhuǎn)化率沒有影響,不正確。(2013北京卷)11.下列實驗事實不能用平衡移動原理解釋的是【答案】C【解析】A、存在平衡2NO2N2O4,升高溫度平衡向生成NO2方向移動,故正確;B、水的電離是可逆過程,升高溫度Kw增大,促進水的電離,故B正確;C、催化劑不能影響平衡移動,故C錯誤;D、弱電解質(zhì)電離存在平衡,濃度越稀,電離程度越大,促進電離,但離子濃度降低,所以氨水的濃度越稀,pH值越小,故D正確。(2013全國新課標卷2)28.(14分
12、)在1.0 L密閉容器中放入0.10molA(g),在一定溫度進行如下反應(yīng)應(yīng): A(g)B(g)C(g) H=+85.1kJmol1反應(yīng)時間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(p)的數(shù)據(jù)見下表:時間t/h0124816202530總壓強p/100kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列問題:(1)欲提高A的平衡轉(zhuǎn)化率,應(yīng)采取的措施為 。(2)由總壓強P和起始壓強P0計算反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率(A)的表達式為 。平衡時A的轉(zhuǎn)化率為 ,列式并計算反應(yīng)的平衡常數(shù)K 。(3)由總壓強p和起始壓強p0表示反應(yīng)體系的總物質(zhì)的量n總和反應(yīng)物A的物質(zhì)的量n(A),n總= mol,
13、n(A)= mol。下表為反應(yīng)物A濃度與反應(yīng)時間的數(shù)據(jù),計算a= 。反應(yīng)時間t/h04816c(A)/(molL-1)0.10a0.0260.0065分析該反應(yīng)中反應(yīng)反應(yīng)物的濃度c(A)變化與時間間隔(t)的規(guī)律,得出的結(jié)論是 ,由此規(guī)律推出反應(yīng)在12h時反應(yīng)物的濃度c(A)為 molL-1。解析:考察化學平衡知識,涉及平衡移動,轉(zhuǎn)化率、平衡常數(shù)、平衡計算、反應(yīng)速率、表格數(shù)據(jù)分析。(1)根據(jù)反應(yīng)是放熱的、氣體分子數(shù)增大的特征可知,要使A的轉(zhuǎn)化率增大,平衡要正向移動,可以采用升高溫度、降低壓強的方法。(2)反應(yīng)前氣體總物質(zhì)的量為0.10mol,令A(yù)的轉(zhuǎn)化率為(A),改變量為0.10(A) mol
14、,根據(jù)差量法可得,氣體增加0.10(A)mol,由阿伏加德羅定律列出關(guān)系: (A)=( 1)100%;(A)=(1)100%94.1% 平衡濃度c(C)=C(B)=0.194.1%=0.0941mol/LC(A)=0.1-0.0941=0.0059mol/L K1.5(3) n=0.1 ;其中,n(A)=0.1(0.10.1)=0.1(2) n(A)=0.1(2)=0.051 C(A)=0.051/1=0.051mol/L 每間隔4小時,A的濃度為原來的一半 當反應(yīng)12小時時,c(A)=0.026/2=0.013mol/L答案:(1)升高溫度、降低壓強(2)( 1)100%;94.1%;K=1
15、.5mol/L(3)0.1;0.1(2); 0.051;達到平衡前每間隔4小時,c(A)減少約為一半;0.013(2013全國新課標卷1)28.二甲醚(CH3OCH3)是無色氣體,可作為一種新型能源,由合成氣(組成為H2、CO、和少量CO2)直接制備二甲醚,其中主要過程包括以下四個反應(yīng): 甲醇合成反應(yīng):CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)H1=-90.1 kJmol-1 CO2(g)+ 3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H2=-49.0 kJmol-1 水煤氣變換反應(yīng):CO(g) + H2O (g)CO2(g)+H2(g)H3=-41.1 kJmol-1 二甲醚合成反應(yīng): 2C
16、H3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H4=-24.5 kJmol-1 Al2O3是合成氣直接制備二甲醚反應(yīng)催化劑的主要成分之一。工業(yè)上從鋁土礦制備較高純度Al2O3的主要工藝流程是 (以化學方程式表示) 。分析二甲醚合成反應(yīng)對于CO轉(zhuǎn)化率的影響 。 由H2和CO直接制備二甲醚(另一產(chǎn)物為水蒸氣)的熱化學方程式為 。有研究者在催化劑(含Cu-Zn-Al-O和Al2O3),壓強為5.0MPa的條件下由H2和CO直接制備二甲醚,結(jié)果如下圖所示。其中CO轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因是_。 二甲醚直接燃料電池具有啟動快,效率高等優(yōu)點,其能量密度高于甲醇直接燃燒燃料電池(5.93kWhkg-
17、1),若電解質(zhì)為酸性,二甲醚直接燃料電池的負極反應(yīng)為_。 一個二甲醚分子經(jīng)過電化學氧化,可以產(chǎn)生_個電子的電量;該電池理論輸出電壓1.20V,能量密度E=_(列式計算,能量密度=電池輸出電能/燃料質(zhì)量,1kWh=3.6105J ) 答案:(1)Al2O3(鋁土礦)+2NaOH+3H2O2NaAl(OH)4;NaAlO2+CO2+2H2ONaHCO3+Al(OH)3; 2Al(OH)3Al2O33H2O(2)消耗甲醇,促進甲醇合成反應(yīng)平衡向右移,CO轉(zhuǎn)化率增大;生成的H2O,通過水煤氣變換反應(yīng)消耗部分CO。(3)2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H=-204.7kJ/
18、mol;該反應(yīng)分子數(shù)減小,壓強升高使平衡右移,CO和H2的轉(zhuǎn)化率增大,CH3OCH3產(chǎn)率增加。壓強升高使CO和H2的濃度增加,反應(yīng)速率增大。 (4)反應(yīng)放熱,溫度升高,平衡左移(5)CH3OCH312e3H2O2CO212H;12。(1)工業(yè)上從鋁土礦中提純高純度氧化鋁的流程是:用氫氧化鈉溶液溶解鋁土礦,然后過濾,在濾液中通入過量的CO2,得到氫氧化鋁,然后高溫煅燒氫氧化鋁,即可得到高純度的氧化鋁。(2)合成二甲醚消耗甲醇,對于CO參與的反應(yīng)相當于減小生成物的濃度,有利于平衡向右移動,使CO的轉(zhuǎn)化率提高。(3)根據(jù)蓋斯定律可知,將2即得到反應(yīng)2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2
19、O(g),所以該反應(yīng)的放熱H90.1 kJ/mol224.5 kJ/mol204.7kJ/mol。(4)該反應(yīng)分子數(shù)減小,壓強升高使平衡右移,CO和H2的轉(zhuǎn)化率增大,CH3OCH3產(chǎn)率增加。壓強升高使CO和H2的濃度增加,反應(yīng)速率增大。(5)原電池中負極失去電子,所以負極電極反應(yīng)式是CH3OCH312e3H2O2CO212H;二甲醚中碳原子的化合價是2價,反應(yīng)后變?yōu)?價,失去6個電子,所以一個二甲醚分子經(jīng)過電化學氧化,可以產(chǎn)生12個電子的電量;由于能量密度電池輸出電能/燃料質(zhì)量,所以該電池的能量密度。(2013北京卷)26.(14分) NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。(1) NOx能形成酸
20、雨,寫出NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學方程式:_ .(2)汽車發(fā)動機工作時會引發(fā)N2和02反應(yīng),其能量變化示意圖如下:寫出該反應(yīng)的熱化學方程式: _ 。隨溫度升高,該反應(yīng)化學平衡常數(shù)的變化趨勢是_ 。(3)在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器,可有效降低NOX的排放。當尾氣中空氣不足時,NOX在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2排出。寫出NO被CO還原的化學方程式:_ 。 當尾氣中空氣過量時,催化轉(zhuǎn)化器中的金屬氧化物吸收NOX生成鹽。其吸收能力順序如下:12MgO 2oCaO 38SrO56BaO。原因是 ,元素的金屬性逐漸增強,金屬氧化物對NOX的吸收能力逐漸增強。(4) 通過NOx傳感器可監(jiān)測NOx的含量,其
21、工作原理示意圖如下:Pt電極上發(fā)生的是 反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。寫出NiO電極的電極反應(yīng)式: ?!敬鸢浮浚?)3NO2+2H2O=2HNO3+NO;(2)N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+183KJ/mol; 增大;(3)2NO+2CON2+2CO2 由Mg、Ca、Sr、Ba的質(zhì)子數(shù),得知它們均為第A族。同一主族的元素,從上到下,原子半徑逐漸增大;(4)還原; NO+O2-2e-NO2;【解析】(1)NO2與H2O反應(yīng)生成HNO3與NO;(2)H=945kJ/mol+498kJ/mol-2630KJ/mol=+183KJ/mol; 該反應(yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向正反應(yīng)
22、移動,化學平衡常數(shù)增大;(3)NO被CO還原N2,CO被氧化為CO2; 由Mg、Ca、Sr、Ba的質(zhì)子數(shù)可知,它們均處于第A族,同一主族自上而下,原子半徑增大,金屬性增強;(4)由工作原理示意圖可知,O2在Pt電極發(fā)生還原反應(yīng)生成O2-; 在O2-參加反應(yīng)下,NO在NiO電極發(fā)生氧化反應(yīng)生成NO2。(2013天津卷)10、某市對大氣進行監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)該市首要污染物為可吸入顆粒物PM2.5(直徑小于等于2.5um的懸浮顆粒物)其主要來源為燃煤、機動車尾氣等。因此,對PM2.5、SO2、NOx等進行研究具有重要意義。請回答下列問題:(1)對PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測試樣。若測得該試樣所含水溶性
23、無機離子的化學組分及其平均濃度如下表:離子K+Na+NH4+SO42-NO3-Cl-濃度/mol.L410-6610-6210-5410-5310-5210-5根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷PM2.5的酸堿性為_,試樣的PH值_。(2)為減少SO2的排放,常采取的措施有:將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H= 241.8kJ/mol C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H= 110.5kJ/mol寫出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學方程式_;洗滌含SO2的煙氣,以下物質(zhì)可作洗滌劑的是_。a.Ca(OH)2 b.Na2CO3 c.CaCl2 d.NaHSO3(3)汽車尾氣中
24、NOx和CO的生成及轉(zhuǎn)化為:已知氣缸中生成NO的反應(yīng)為:N2(g)+O2(g) 2NO(g) H0若1mol空氣含有0.8molN2和0.2molO2,1300時在密閉容器內(nèi)反應(yīng)達到平衡。測得NO為810-4mol。計算該溫度下的平衡常數(shù)K= _。汽車啟動后,氣缸溫度越高,單位時間內(nèi)NO排放量越大,原因是_。汽車燃油不完全燃燒時產(chǎn)生CO,有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO:2CO(g)=2C(s)+O2(g)已知該反應(yīng)的H0,簡述該設(shè)想能否實現(xiàn)的依據(jù):_。目前,在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器可減少CO和NO的污染,其化學反應(yīng)方程式為_。【解析】該題綜合考查化學反應(yīng)原理的基礎(chǔ)知識。涉及離子的水解、pH的
25、計算、蓋斯定律的應(yīng)用、化學平衡常數(shù)的計算、自由能的應(yīng)用等。(1)觀察表格中離子可知,含有NH4,水解溶液顯酸性,即pM2.5的酸堿性應(yīng)該是酸性。試樣的pH值根據(jù)表中數(shù)據(jù)依據(jù)溶液中的電荷守恒可計算出氫離子濃度是104mol/L,則pH4。(2)根據(jù)蓋斯定律可知,即得到C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g),所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱H110.5kJ/mol241.8kJ/mol131.3kJ/mol。煙氣中含有SO2,而SO2是酸性氧化物,所以可以選擇堿性物質(zhì)氫氧化鈣和碳酸鈉,即答案選ab。(3) N2(g)+O2(g) 2NO(g)起始量(mol) 0.8 0.2 0轉(zhuǎn)化量(mol) 410-4
26、410-4 810-4平衡量(mol) 0.8 0.2 810-4由于反應(yīng)前后體積不變,所以該反應(yīng)的平衡常數(shù)K。正方應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度,反應(yīng)速率加快,平衡向正反應(yīng)方向移動,所以單位時間內(nèi)NO的排放量增大。該反應(yīng)是焓值增加,熵值減小的反應(yīng),所以根據(jù)GHTS可知。G始終大于0,因此在任何溫度下都不能實現(xiàn)。CO和NO在催化劑的作用下反應(yīng)生成CO2和氮氣,反應(yīng)的化學方程式是2CO2NO2CO2N2。答案:(1)酸性;4 (2)C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) H131.3kJ/mol a、b(3)4106;溫度升高,反應(yīng)速率加快,平衡右移該反應(yīng)是焓增,熵減的反應(yīng),任何溫度下均不能自發(fā)進行
27、2CO2NO2CO2N2(2013山東卷)29(15分)化學反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用(1)利用“化學蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備TaS2晶體,發(fā)生如下反應(yīng):TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g)H0 (I)反應(yīng)(I)的平衡常數(shù)表達式K 。若K1,向某恒容密閉容器中加入1mol I2(g)和足量TaS2(s),I2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為 。(2)如圖所示,反應(yīng)(I)在石英真空管中進行,先在溫度為T2的一端放入未提純的TaS2粉末和少量I2(g),一段時間后,在溫度為T1的一端得到了純凈的TaS2晶體,則溫度T1 T2(填“”“”或“”)。上述反應(yīng)體系中循環(huán)使用的物質(zhì)是 。(3)利用I
28、2的氧化性可測定鋼鐵中硫的含量。做法是將鋼鐵中的硫轉(zhuǎn)化為H2SO3,然后用一定濃度的I2溶液進行滴定,所用指示劑為 ,滴定反應(yīng)的離子方程式為 。 (4)25時,H2SO3HSO3-+H+的電離常數(shù)Ka110-2mol/L,則該溫度下NaHSO3的水解平衡常數(shù)Kh= mol/L。若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,則溶液中將 (填“增大”“減小”或“不變”)。解析:(1)或,通過三行式法列出平衡濃度,帶入K值可以得出轉(zhuǎn)化率為66.7%。(2)由所給方程式可知該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),低溫有利于反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行,即有利于提純TaS2。在溫度為T1的一端得到了純凈的TaS2晶體,所以T1T2。I2是可
29、以循環(huán)使用的物質(zhì)。(3)因為I2遇到淀粉會變藍色,所以可以用淀粉溶液作指示劑。離子反應(yīng)方程式是H2SO3I2+H2O4H+SO42-2I-。(4)Ka,HSO3-H2OH2SO3OH-,Kb1.01021.010-141.010-12,當加入少量I2時,溶液酸性增強,H+增大,但是溫度不變,Kb不變,則增大。答案:(1);66.7%(2);I2(3)淀粉;H2SO3I2+H2O4H+SO42-2I-(4)1.010-12;增大(2013上海卷)鎳具有優(yōu)良的物理和化學特性,是許多領(lǐng)域尤其是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要原料。羰基法提純粗鎳涉及的兩步反應(yīng)依次為:(1)Ni(S)+4CO(g) Ni(CO)4(g
30、)+Q(2)Ni(CO)4(g) Ni(S)+4CO(g)完成下列填空:31.在溫度不變的情況下,要提高反應(yīng)(1)中Ni(CO4)的產(chǎn)率,可采取的措施有 、 。32.已知在一定條件下的2L密閉容器中制備Ni(CO)4,粗鎳(純度98.5%,所含雜質(zhì)不與CO反應(yīng))剩余質(zhì)量和反應(yīng)時間的關(guān)系如右圖所示。Ni(CO)4在010min的平均反應(yīng)速率為 。33.若反應(yīng)(2)達到平衡后,保持其他條件不變,降低溫度,重新達到平衡時 。a.平衡常數(shù)K增大 b.CO的濃度減小c.Ni的質(zhì)量減小 d.v逆Ni(CO)4增大34.簡述羰基法提純粗鎳的操作過程?!敬鸢浮浚?1)增大壓強 、從反應(yīng)體系中移走Ni(CO)4
31、(g) ;(32)0.05mol/(Lmin) (33)b c (34)在封閉的玻璃管一端放入粗鎳,控制溫度在50,通入CO氣體,一點時間后在玻璃管的另一端加熱至230,即可在該端獲得純凈的鎳?!窘馕觥?31)反應(yīng)(1)是氣體體積減少的放熱反應(yīng),因此在溫度不變的情況下,采取增大體系壓強、從反應(yīng)體系中移走Ni(CO)4(g)等措施均可使反應(yīng)正向進行,提高Ni(CO)4的產(chǎn)率。(32)隨反應(yīng)進行,粗鎳減少的質(zhì)量即為參加反應(yīng)(1)消耗的鎳的質(zhì)量,在010min,生成Ni(CO)4的物質(zhì)的量(100g-41g)/59gmol-11mol,故在010min,vNi(CO)41mol/(2L10min)0
32、.05mol/(Lmin)。(33)由反應(yīng)(1)為放熱反應(yīng)可知反應(yīng)(2)為吸熱反應(yīng),因此反應(yīng)(2)達到平衡后,降溫,平衡逆向進行,反應(yīng)平衡常數(shù)K變小、CO的濃度與Ni的質(zhì)量均減小、因溫度降低,v逆Ni(CO)4減小。(34)利用信息可知,可采取在低溫(50)時讓粗鎳和CO作用,使生成的Ni(CO)4在230時分解即可得到純鎳。(2013海南卷)15(9分)反應(yīng)A(g) B(g) +C(g)在容積為1.0L的密閉容器中進行,A的初始濃度為0.050mol/L。溫度T1和T2下A的濃度與時間關(guān)系如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)上述反應(yīng)的溫度T1 T2,平衡常數(shù)K(T1) K(T2)。(填“大于”、“
33、小于”或“等于”)(2)若溫度T2時,5min后反應(yīng)達到平衡,A的轉(zhuǎn)化率為70%,則:平衡時體系總的物質(zhì)的量為 。反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 。反應(yīng)在05min區(qū)間的平均反應(yīng)速率v(A)= 。答案 (1)小于 小于 (2)0.085mol0.082mol/L0.007mol/(Lmin)解析:(1)圖中顯示,T2時達到平衡所用時間少,速率大所以溫度高;而溫度越高c(A)越小,可判斷反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升溫K將增大。(2)平衡問題的常規(guī)計算,略。(2013浙江卷)27、捕碳技術(shù)(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑,它們與CO2可發(fā)生如下可
34、逆反應(yīng):反應(yīng):2NH3 (l)+ H2O (l)+ CO2 (g)(NH4)2CO3 (aq) H1反應(yīng):NH3 (l)+ H2O (l)+ CO2 (g)NH4HCO3 (aq) H2反應(yīng):(NH4)2CO3 (aq) + H2O (l)+ CO2 (g)2NH4HCO3 (aq) H3請回答下列問題:(1)H1與H2、H3之間的關(guān)系是:H3=_ _。(2)為研究溫度對(NH4)2CO3捕獲CO2氣體效率的影響,在某溫度T1下,將一定量的(NH4)2CO3溶液置于密閉容器中,并充入一定量的CO2氣體(用氮氣作為稀釋劑),在t時刻,測得容器中CO2氣體的濃度。然后分別在溫度為T2、T3、T4、
35、T5下,保持其它初始實驗條件不變,重復上述實驗,經(jīng)過相同時間測得CO2氣體濃度,得到趨勢圖(見圖1)。則:H3_0(填“”、“=”或“”)。在T1-T2及T4- T5二個溫度區(qū)間,容器內(nèi)CO2氣體濃度呈現(xiàn)如圖1所示的變化趨勢,其原因是_ _。反應(yīng)在溫度為T1時,溶液pH隨時間變化的趨勢曲線如圖2所示。當時間到達t1時,將該反應(yīng)體系溫度迅速上升到T2,并維持該溫度。請在該圖中畫出t1時刻后溶液的pH變化趨勢曲線。(3)利用反應(yīng)捕獲CO2,在(NH4)2CO3初始濃度和體積確定的情況下,提高CO2吸收量的措施有_(寫出2個)。(4)下列物質(zhì)中也可能作為CO2捕獲劑的是 ANH4Cl BNa2CO3
36、 CHOCH2CH2OH DHOCH2CH2NH2.【解析】(1)將反應(yīng)倒過來書寫:(NH4)2CO3 (aq) 2NH3 (l)+ H2O (l)+ CO2 (g) H1將反應(yīng)2:+) 2NH3 (l)+ 2H2O (l)+ 2CO2 (g)2NH4HCO3 (aq) 2H2 得:(NH4)2CO3 (aq) + H2O (l)+ CO2 (g)2NH4HCO3 (aq) H3 =2H2H1(2)由圖1可知:在溫度為T3時反應(yīng)達平衡,此后溫度升高,c(CO2)增大,平衡逆向移動,說明反應(yīng)是放熱反應(yīng)(H30)。在T3前反應(yīng)未建立平衡,無論在什么溫度下(NH4)2CO3 (aq)總是捕獲CO2,
37、故c(CO2)減小。反應(yīng)在溫度為T1時建立平衡后(由圖2可知:溶液pH不隨時間變化而變化),迅速上升到T2并維持溫度不變,平衡逆向移動,溶液pH增大,在T2時又建立新的平衡。(3)根據(jù)平衡移動原理,降低溫度或增大c(CO2)(4)具有堿性的物質(zhì)均能捕獲CO2,反應(yīng)如下:Na2CO3 +CO2 +H2O=2NaHCO3HOCH2CH2NH2 +CO2 +H2O= HOCH2CH2NH3+ HCO3 【答案】(1)2H2H1 (2) T1-T2區(qū)間,化學反應(yīng)未達到平衡,溫度越高,反應(yīng)速率越快,所以CO2被捕獲的量隨溫度的升而提高。T4- T5區(qū)間,化學反應(yīng)已到達平衡,由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度升高
38、,平衡向逆反應(yīng)方向移動,所以不利于CO2的捕獲。 (3)降低溫度;增加CO2濃度(或壓強) (4)BD(2013廣東卷)31.(16分)大氣中的部分碘源于O3對海水中I-的氧化。將O3持續(xù)通入NaI溶液中進行模擬研究. (1)O3將I-氧化成I2的過程由3步反應(yīng)組成:I-(aq)+ O3(g)= IO-(aq)+O2(g) H1IO-(aq)+H+(aq) HOI(aq) H2HOI(aq) + I-(aq) + H+(aq) I2(aq) + H2O(l) H3總反應(yīng)的化學方程式為 ,其反應(yīng)H= 。(2)在溶液中存在化學平衡:I2(aq) + I-(aq) I3-(aq),其平衡常數(shù)表達式為
39、_。(3) 為探究Fe2+ 對O3氧化I-反應(yīng)的影響(反應(yīng)體系如圖13),某研究小組測定兩組實驗中I3-濃度和體系pH,結(jié)果見圖14和下表。第1組實驗中,導致反應(yīng)后pH升高的原因是_。圖13中的A為_,由Fe3+生成A的過程能顯著提高-的轉(zhuǎn)化率,原因是_。第2組實驗進行18s后,I3-濃度下降。導致下降的直接原因有(雙選)_。A.c(H+)減小 B.c(I-)減小 C. I2(g)不斷生成 D. c(Fe3+)增加(4)據(jù)圖14,計算3-18s內(nèi)第2組實驗中生成I3-的平均反應(yīng)速率(寫出計算過程,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。解析:(1)將已知3個化學方程式連加可得O3+2+2H+2+ O2+ H2
40、O,由蓋斯定律得HH1+H2+H3。(2)依據(jù)平衡常數(shù)的定義可得,K。(3)由表格可以看出第一組溶液的pH由反應(yīng)前的5.2變?yōu)榉磻?yīng)后的11.0,其原因是反應(yīng)過程中消耗氫離子,溶液酸性減弱,pH增大,水電離出氫離子參與反應(yīng)破壞水的電離平衡,氫氧根濃度增大,溶液呈堿性,pH增大。由于是持續(xù)通入O3=,O3可以將Fe2+氧化為Fe3+:O3+2Fe2+2H+2Fe3+ O2+ H2O,F(xiàn)e3+氧化:2Fe3+22+2Fe2+,即A是亞鐵離子。消耗量增大,轉(zhuǎn)化率增大,與2反應(yīng)的量減少,3濃度減小。(4)由圖給數(shù)據(jù)可知c(3)=(11.8103 mol/L-3.5103 mol/L)=8.3103 mo
41、l/L,由速率公式得:v(3)=c(3)/t= 8.3103 mol/L/(183)=5.5104 mol/Ls。答案:(1) O3+2+2H+=2+ O2+ H2O,H=H1+H2+H3。(2) (3)反應(yīng)過程中消耗氫離子,溶液酸性減弱,pH增大,水電離出氫離子參與反應(yīng)破壞水的電離平衡,氫氧根濃度增大,溶液呈堿性,pH增大;Fe3+,BD(4)(計算過程略)5.5104 mol/Ls命題意圖:化學反應(yīng)原理與元素化合物(2013福建卷)23.(16分)利用化石燃料開采、加工過程產(chǎn)生的H2S廢氣制取氫氣,既廉價又環(huán)保。(1)工業(yè)上可用組成為K2OM2O32RO2nH2O的無機材料純化制取的氫氣已
42、知元素M、R均位于元素周期表中第3周期,兩種元素原子的質(zhì)量數(shù)之和為27,則R的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_常溫下,不能與M單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的是_(填序號)a.CuSO4溶液 b.Fe2O3 c.濃硫酸 d.NaOH e.Na2CO3固體(2)利用H2S廢氣制取氫氣來的方法有多種高溫熱分解法已知:H2S(g)=H2+1/2S2(g)在恒溫密閉容器中,控制不同溫度進行H2S分解實驗。以H2S起始濃度均為c molL-1測定H2S的轉(zhuǎn)化率,結(jié)果見右圖。圖中a為H2S的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系曲線,b曲線表示不同溫度下反應(yīng)經(jīng)過相同時間且未達到化學平衡時H2S的轉(zhuǎn)化率。據(jù)圖計算985時H2S按上述反應(yīng)分解的平衡常數(shù)K=_
43、;說明溫度的升高,曲線b向曲線a逼近的原因:_電化學法該法制氫過程的示意圖如右。反應(yīng)池中反應(yīng)物的流向采用氣、液逆流方式,其目的是_;反應(yīng)池中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為_。反應(yīng)后的溶液進入電解池,電解總反應(yīng)的離子方程式為_?!敬鸢浮浚?) b、e(2) 溫度升高,反應(yīng)速率加快,達到平衡所需的進間縮短(或其它合理答案)增大反應(yīng)物接觸面積,使反應(yīng)更反分H2S + 2FeCl3 = 2FeCl2 + S + 2HCl 2Fe2 + 2H 2Fe3 + H2【解析】本題考查元素推斷、原子結(jié)構(gòu)、化學平衡的影響因素及計算、電化學等化學反應(yīng)原理的知識,同時考查學生的圖表分析能力。(1)R為+4價,位于第3周期,應(yīng)
44、為Si元素,同理M為Al元素。常溫下鋁與Fe2O3不反應(yīng),與Na2CO3也不反應(yīng);(2)K=。溫度越高,反應(yīng)速率越快,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越高,與平衡轉(zhuǎn)化率差距越小,所以離得近。FeCl3具有強氧化性,能夠氧化H2S:2FeCl3H2S2FeCl2S2HCl。該逆流原理與濃硫酸中SO3的吸收相類似,氣體從下端通入,液體從上端噴,可以增大氣液接觸面積,反應(yīng)充分。從圖可知電解過程中從左池通入的Fe2+生成Fe3+(陽極反應(yīng)),循環(huán)使用;而另一電極產(chǎn)生的則為H2(陰極反應(yīng))。故電解總的離子方程式為:2Fe2+2H2Fe3+H2。2012年高考化學試題(2012安徽9)一定條件下,通過下列反應(yīng)可實現(xiàn)燃煤煙氣
45、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行,下列有關(guān)說法正確的是 A平衡前,隨著反應(yīng)的進行,容器內(nèi)壓強始終不變B平衡時,其他條件不變,分離出硫,正反應(yīng)速率加快C平衡時,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)平衡常數(shù)不變答案:D(2012大綱卷8)合成氨所需的氫氣可用煤和水作原料經(jīng)過多步反應(yīng)制得,其中的一步反應(yīng)為: CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) H 0反應(yīng)到達平衡后,為提高CO的轉(zhuǎn)化率,下列措施中正確的是A增加壓強 B降低溫度C增大CO的濃度 D更換催化劑答案:B(2012江蘇10
46、)下列有關(guān)說法正確的是A.CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)室溫下不能自發(fā)進行,說明該反應(yīng)的H0 B.鍍銅鐵制品鍍層受損后,鐵制品比受損前更容易生銹C.N2(g)3H2(g)2NH3(g) H0,其他條件不變時升高溫度,反應(yīng)速率(H2)和氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率均增大D.水的離子積常數(shù)Kw隨著溫度的升高而增大,說明水的電離是放熱反應(yīng)答案:B(2012江蘇14)溫度為T時,向2.0L恒容密閉容器中充入1.0 molPCl5,反應(yīng)PCl5(g) PCl3(g)Cl2(g)經(jīng)一段時間后達到平衡。反應(yīng)過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表:t/s050150250350n(PCl3)/ mol00.160.190
47、.200.20下列說法正確的是A.反應(yīng)在前50 s的平均速率為v(PCl3)=0.0032 molL1s1B.保持其他條件不變,升高溫度,平衡時,c(PCl3)=0.11 molL1,則反應(yīng)的H0C.相同溫度下,起始時向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,達到平衡前v(正)v(逆)D.相同溫度下,起始時向容器中充入2.0molPCl3、2.0molCl2,達到平衡時,PCl3的轉(zhuǎn)化率小于80%答案:C(2012上海18)為探究鋅與稀硫酸的反應(yīng)速率(以v(H2)表示),向反應(yīng)混合液中加入某些物質(zhì),下列判斷正確的是A加入NH4HSO4固體,v(H2)不變
48、B加入少量水,v(H2)減小C加入CH3COONa固體,v(H2)減小 D滴加少量CuSO4溶液,v(H2)減小答案:BC(2012四川12)在體積恒定的密閉容器中,一定量的SO2與1100molO2在催化劑作用下加熱到600發(fā)生反應(yīng):2SO2 + O2 2SO3,H0。當氣體的物質(zhì)的量減少0.315mol時反應(yīng)達到平衡,在相同溫度下測得氣體壓強為反應(yīng)前的82.5%。下列有關(guān)敘述正確的是 A當SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等時反應(yīng)達到平衡 B降低溫度,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量BaCl2溶液中,得到沉淀的質(zhì)量為161.980g D達到平衡時,SO2
49、的轉(zhuǎn)化率為90%答案:C(2012天津6)已知2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g) H197 kJmol1,向同溫、同體積的三個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)達平衡時,下列關(guān)系一定正確的是( )A容器內(nèi)壓強p:p甲p丙2p乙BSO3的質(zhì)量m:m甲m丙2m乙Cc(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乙答案:B(2012福建12)一定條件下,溶液的酸堿性對TiO2光催化燃料R降解反應(yīng)的影響如右圖所示。下列判斷判斷正確的是A在050min之間,pH=2和pH=7時R的降解百分率相等B溶液酸性越強,R的降解速率越小CR的起始濃度越小,降解速率越大D在2025min之間,pH=10時R的平均降解速率為0.04 molL1min1答案:A(2012重慶13)在一個不導熱的密閉反應(yīng)器中,只發(fā)生兩個反應(yīng):a(g)b(g)2c(g);H0進行先關(guān)操作且達到平衡后(忽略體積改變所做的功),下列敘述錯誤的是A等壓使,通入惰性氣體,c的物質(zhì)的量不變B等壓時,通入x氣體,反應(yīng)器中溫度升高C等容時,通入惰性氣體,各反應(yīng)速率不變D等容時,通入x氣體,y的物質(zhì)的量濃度增大答案
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