高三化學（第01期）好題速遞分項解析匯編 專題18 化學基本理論二（化學反應速率、化學平衡、電解質溶液）（含解析）

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專題十八 化學基本理論二（化學反應速率、化學平衡） 1．【湖南衡陽八中2016屆第二次月考】（16分）通過煤的氣化和液化，使碳及其化合物得以廣泛應用。 I．工業(yè)上先用煤轉化為CO，再利用CO和水蒸氣反應制H2時，存在以下平衡： CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) （1）向1L恒容密閉容器中充入CO和H2O(g)，800℃時測得部分數(shù)據(jù)如下表。 t/min 0 1 2 3 4 n(H2O)/mol 0.600 0.520 0.450 0.350 0.350 n(CO)/mol 0.400 0.320 0.250 0.150 0.150 則該溫度下反應的平衡常數(shù)K= 。（保留2位有效數(shù)字） （2） 相同條件下，向2L恒容密閉容器中充入1molCO、1mol H2O(g)、2molCO2、2mo1 H2，此時 v (正) ______ v (逆) (填“>” “=” 或 “<”)。 II．已知CO(g)、H2(g)、CH3OH（l）的燃燒熱分別為283 kJmol-1、286 kJmol-1、726 kJmol-1。 （3） 利用CO、H2合成液態(tài)甲醇的熱化學方程式為 。 （4）依據(jù)化學反應原理，分析增加壓強對制備甲醇反應的影響 。 III．為擺脫對石油的過度依賴，科研人員將煤液化制備汽油，并設計了汽油燃料電池，電池工作原理如右圖所示：一個電極通入氧氣，另一電極通入汽油蒸氣，電解質是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體，它在高溫下能傳導O2—。 （5）以辛烷（C8H18）代表汽油，寫出該電池工作時的負極反應方程式 。 （6）已知一個電子的電量是1.60210—19C，用該電池電解飽和食鹽水，當電路中通過1.929105C的電量時，生成NaOH g。 Ⅳ．煤燃燒產生的CO2是造成溫室效應的主要氣體之一。 （7）將CO2轉化成有機物可有效地實現(xiàn)碳循環(huán)。如： a．6CO2+6H2OC6H12O6+6O2 b．2CO2 + 6H2C2H5OH +3H2O c．CO2 + CH4 CH3COOH d．2CO2 + 6H2 CH2=CH2 + 4H2O 以上反應中，最節(jié)能的是，反應b中理論上原子利用率為 。 【答案】（1）1.2　　?。?）＜　?。?）CO(g) + 2H2(g) ＝CH3OH(l) △H = —129 kJmol-1 　　　　　　　　　　 　 （4）增加壓強使反應速率加快，同時平衡右移，CH3OH產率增大。 （5）C8H18－50e－+25O2—＝8CO2 + 9H2O　；（6）80　；（7）a ，46%。 【考點定位】考查化學反應速率、化學平衡的影響因素、熱化學方程式的書寫及電化學的應用的知識。 【名師點睛】本題綜合考查了化學平衡常數(shù)的計算、應用、化學平衡移動原理的應用、蓋斯定律的應用、熱化學方程式的書寫、原電池、電解池反應原理、物質的量在化學反應方程式的計算等的應用、原子經濟性、節(jié)環(huán)保等，集多個知識點為一體，較為全面的考查了學生的化學知識掌握情況及應用能力，把物質的轉化、能量的利用既環(huán)境保護等結合在一起，是一個不錯的考題。 2．【西藏日喀則一中2016屆10月月考】（16分）火力發(fā)電廠釋放出大量氮氧化合物（NOx）、SO2和CO2等氣體會造成環(huán)境問題。對燃煤廢氣進行脫硝、脫硫和脫碳等處理，可實現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排、廢物利用等目的。 （1）脫硝。利用甲烷催化還原NOx： CH4(g）＋ 4NO2(g）＝4NO(g）＋ CO2(g）＋ 2H2O(g） △H1＝－574 kJ/mol CH4(g）＋ 4NO(g）＝2N2(g）＋ CO2(g）＋ 2H2O(g） △H2＝－1160 kJ/mol 甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為 。 （2）脫碳。將CO2轉化為甲醇：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g） △H3 ①在一恒溫恒容密閉容器中充入1 mol CO2和3 mol H2進行上述反應。測得CO2和CH3OH(g)濃度隨時間變化如圖1所示?；卮穑?～10 min內，氫氣的平均反應速率為 mol/(Lmin)；第10 min后，保持溫度不變，向該密閉容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g)，則平衡 （填“正向”、“逆向”或“不”）移動。 ②如圖2，25℃時以甲醇燃料電池（電解質溶液為稀硫酸）為電源來電解300mL 某NaCl溶液，正極反應式為 。在電解一段時間后，NaCl溶液的pH值變?yōu)?3（假設NaCl溶液的體積不變），則理論上消耗甲醇的物質的量為 mol。 ③取五份等體積的CO2和H2的混合氣體（物質的量之比均為1∶3），分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生上述反應，反應相同時間后，測得甲醇的體積分數(shù)φ（CH3OH）與反應溫度T的關系曲線如圖3所示，則上述CO2轉化為甲醇的反應的△H3 0（填“＞”、“＜”或“＝”）。 （3）脫硫。燃煤廢氣經脫硝、脫碳后，與一定量氨氣、空氣反應，生成硫酸銨。硫酸銨水溶液呈酸性的原因是 (用離子方程式表示)；室溫時，向(NH4)2SO4,溶液中滴人NaOH溶液至溶液呈中性，則所得溶液中微粒濃度大小關系c(Na＋） c(NH3H2O)。（填“＞”、“＜”或“＝”） 【答案】（1）CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H＝-867kJ/mol （2）①0.225；正向 ②O2+ 4e－+ 4H+＝2H2O；0.005 ③＜ （3）NH4++H2ONH3H2O+H+；＝ 【考點定位】考查蓋斯定律的應用，化學反應速率的計算，平衡移動，氧化還原反應的計算，電荷守恒和物料守恒規(guī)律的應用 【名師點睛】化學平衡圖像題的解題步驟：有關化學平衡、化學反應速率的圖表題一直是高考關注的熱點，在審題時，一般采用“看特點，識圖像，想原理，巧整合”四步法。 第一步：看特點。即分析可逆反應化學方程式，觀察物質的狀態(tài)、氣態(tài)物質分子數(shù)的變化(正反應是氣體分子數(shù)增大的反應，還是氣體分子數(shù)減小的反應)、反應熱(正反應是放熱反應，還是吸熱反應)等。 第二步：識圖像。即識別圖像類型，橫坐標和縱坐標的含義、線和點(平臺、折線、拐點等)的關系。利用規(guī)律“先拐先平，數(shù)值大”判斷，即曲線先出現(xiàn)拐點，先達到平衡，其溫度、壓強越大。 第三步：想原理。聯(lián)想化學反應速率、化學平衡移動原理，特別是影響因素及使用前提條件等。 第四步：巧整合。圖表與原理整合。逐項分析圖表，重點看圖表是否符合可逆反應的特點、化學反應速率和化學平衡原理。即：。 3．【湖北孝感高中2016屆10月月考】(15分)燃煤能排放大量的CO、CO2、SO2，PM2.5(可入肺顆粒物)污染也跟冬季燃煤密切相關。SO2、CO、CO2也是對環(huán)境影響較大的氣體，對它們的合理控制、利用是優(yōu)化我們生存環(huán)境的有效途徑。 （1）如圖所示，利用電化學原理將SO2 轉化為重要化工原料C 若A為SO2，B為O2，則負極的電極反應式為：______________________________； （2）有一種用CO2生產甲醇燃料的方法：CO2＋3H2CH3OH＋H2O 已知：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) △H＝－a kJmol－1； 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) △H＝－b kJmol－1； H2O(g)＝H2O(l) △H＝－c kJmol－1； CH3OH(g)＝CH3OH(l) △H＝－d kJmol－1， 則表示CH3OH(l)燃燒熱的熱化學方程式為：_________________________________； （3）光氣 (COCl2)是一種重要的化工原料，用于農藥、醫(yī)藥、聚酯類材料的生產，工業(yè)上通過Cl2(g)＋CO(g) COCl2(g)制備。左圖為此反應的反應速率隨溫度變化的曲線，右圖為某次模擬實驗研究過程中容器內各物質的濃度隨時間變化的曲線。回答下列問題： （3） 0~6 min內，反應的平均速率v(Cl2)＝ ； （4） 若保持溫度不變，在第7 min 向體系中加入這三種物質各2 mol，則平衡 移動（填“向 正反應方向”、“向逆反應方向”或“不”）； （5） 若將初始投料濃度變?yōu)閏(Cl2)＝0.7 mol/L、c(CO)＝0.5 mol/L、c(COCl2)＝ mol/L，保持反 應溫度不變，則最終達到化學平衡時，Cl2的體積分數(shù)與上述第6 min時Cl2的體積分數(shù)相同； （6） 隨溫度升高，該反應平衡常數(shù)變化的趨勢是 ；（填“增大”、“減小”或“不變”） ⑤比較第8 min反應溫度T(8)與第15 min反應溫度T(15)的高低：T(8)________T(15) (填“<”、“>”或“＝”)。 【答案】(15分) (1)SO2－2e－+2H2O＝4H＋＋SO42- (2分) (2)CH3OH(l) ＋3/2O2(g) ＝CO2(g) ＋2H2O(l) ΔH＝－(3/2b＋2c－a－d)kJmol－1(3分) （3）①0.15 mol L－1min －1 （2分） ②向正反應方向（2分） ③ 0.5 （2分） ④減小（2分） ⑤<（2分） 考點：考查原電池原理、熱化學方程式的書寫、化學反應速率與化學平衡、等效平衡 4．【廣西柳鐵一中2016屆10月月考】（16分）I．X、Y是相鄰周期、相鄰主族的短周期元素，且原子序數(shù)X＞Y．填寫下列空白： （1）若X為金屬元素，Y為非金屬元素，Y2H4是一種重要有機化工原料。 ①X單質與Fe2O3反應時，每消耗13.5g X放熱213kJ，該反應的熱化學方程式是 ； ②寫出實驗室制備Y2H4的化學方程式 ； （2）若X、Y元素的最高價氧化物的水化物都是強酸。 為防止YO2污染空氣，科學家尋求合適的化合物G和催化劑，以實現(xiàn)反應： YO2+GY2+H2O+n Z（未配平，n可以為0） ①上述反應式中的G不可能是 （填標號）。 A．NH3 B．CO C．CH3CH2OH ②25℃時，往a mol?L﹣1的YH3的水溶液（甲）中滴加0.01mol?L﹣1H2XO4溶液（乙），當甲與乙等體積混合時，溶液呈中性（設溫度不變），甲中溶質的電離常數(shù)Kb= （用含a的代數(shù)式表示）。 Ⅱ．離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系，由有機陽離子、Al2Cl7﹣和AlCl4﹣組成的離子液體作電解液時，可在鋼制品上電鍍鋁。鋼制品應接電源的 極，已知電鍍過程中不產生其他離子且有機陽離子不參與電極反應，陰極電極反應式為 。若改用AlCl3水溶液作電解液，則陰極產物為 。 Ⅲ．甲醇汽油是一種新能源清潔燃料，可以作為汽油的替代物．工業(yè)上可用CO和H2制取甲醇，化學方程式為：CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g） △H=b kJ/mol，為研究平衡時CO的轉化率與反應物投料比（）及溫度的關系，研究小組在10L的密閉容器中進行模擬反應，并繪出如圖所示： （1）反應熱b 0 （填“＞”或“＜”）。 （2）若Ⅱ反應的n（CO）起始=10mol、投料比為0.5，A點的平衡常數(shù)KA= ，B點的平衡常數(shù)KB KA（填“＞”或“＜”或“=”）。 （3）為提高CO轉化率可采取的措施是 、 （答出兩條即可）。 【答案】Ⅰ．（1）①2Al（s）+Fe2O3（s）═2Fe（s）+Al2O3（s）△H＝﹣852kJ?mol﹣1； ②CH3CH2OHCH2＝CH2↑＋H2O。（2）①B；②Kb＝。 Ⅱ．4Al2Cl7﹣+3e﹣＝Al+7AlCl4﹣；H2； Ⅲ．（1）＜。（2）1；＝ （3）減小投料比、降低溫度、增大壓強、分離出CH3OH。 Ⅱ．依據(jù)電鍍原理分析，鋼鐵上鍍鋁是利用鋁做陽極與電源正極相連，鋼鐵做陰極與電源負極相連，由有機陽離子、Al2Cl7﹣和AlCl4﹣組成的離子液體做電解液來實現(xiàn)，離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系，電鍍過程中不產生其他離子且有機陽離子不參與電極反應，則陰極反應生成鋁是發(fā)生的還原反應，鋁元素化合價降低，分析離子液體成分，結合電荷守恒分析可知是Al2Cl7﹣得到電子生成，電極反應為：4Al2Cl7﹣+3e﹣＝Al+7AlCl4﹣；改用AlCl3水溶液作電解液是溶液中氫離子在陰極放電生成氫氣，2H++2e﹣＝H2↑； Ⅲ．（1）圖象可知，一氧化碳轉化率隨溫度升高減小，說明平衡逆向，正反應為放熱反應，b＜0。 （2）若Ⅱ反應的n（CO）起始＝10mol、投料比為0.5，n（H2）＝20mol，則 CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g） 起始量（mol/L） 1 2 0 變化量（mol/L） 0.5 1 0.5 平衡量（mol/L） 0.5 1 0.5 A點的平衡常數(shù)KA ＝＝1 AB是相同溫度下的平衡，平衡常數(shù)只隨溫度變化，所以AB平衡常數(shù)相同； （3）為提高CO轉化率可采取的措施，可以增加氫氣量，提高一氧化碳的轉化率，反應是放熱反應，降低溫度平衡正向進行，依據(jù)反應特征和平衡移動原理分析提高一氧化碳轉化率的條件是平衡正向進行，即減小投料比、降低溫度、增大壓強、分離出CH3OH。 【考點定位】本題主要是考查熱化學方程式書寫、外界條件對平衡狀態(tài)的影響與有關計算、電化學原理的應用等 【名師點晴】化學平衡圖像題的解題技巧 （1）緊扣特征，弄清可逆反應的正反應是吸熱還是放熱，體積增大、減小還是不變，有無固體、純液體物質參與反應等。 （2）先拐先平，在含量(轉化率)—時間曲線中，先出現(xiàn)拐點的則先達到平衡，說明該曲線反應速率快，表示溫度較高、有催化劑、壓強較大等。 （3）定一議二，當圖像中有三個量時，先確定一個量不變，再討論另外兩個量的關系，有時還需要作輔助線。 （4）三步分析法，一看反應速率是增大還是減?。欢磛正、v逆的相對大??；三看化學平衡移動的方向。 5．【貴州遵義航天高中2016屆第三次月考】(14分)1913年，德國化學家哈伯實現(xiàn)了合成氨的工業(yè)化生產，被稱作解救世界糧食危機的化學天才。現(xiàn)將lmolN2和3molH2投入1L的密閉容器，在一定條件下，利用如下反應模擬哈伯合成氨的工業(yè)化生產：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＜0 當改變某一外界條件（溫度或壓強）時，NH3的體積分數(shù)ψ(NH3)變化趨勢如下圖所示。 回答下列問題： （1）已知：①NH3(g) NH3(g) △H1 ②N2(g)＋3H2(g)2NH3(l) △H2 則反應N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的△H＝ （用含△H1、△H2的代數(shù)式表示）。 （2）合成氨的平衡常數(shù)表達式為____ ，平衡時，M點NH3的體積分數(shù)為10%，則N2的轉化率為 （保留兩位有效數(shù)字）。 （3）X軸上a點的數(shù)值比b點 （填“大”或“小”）。上圖中， Y軸表示 （填“溫度”或“壓強”），判斷的理由是 。 （4）若將1mol N2和3mol H2分別投入起始容積為1L的密閉容器中，實驗條件和平衡時的相關數(shù)據(jù)如下表所示： 下列判斷正確的是____。 A.放出熱量：Ql< Q2< △Hl B. N2的轉化率：I> III C.平衡常數(shù)：II >I D.達平衡時氨氣的體積分數(shù)：I>II （5）常溫下，向VmL amoI.L-l的稀硫酸溶液中滴加等體積bmol.L-l 的氨水，恰好使混合溶液呈中性，此時溶液中c(NH4+)__c(SO42-)（填“>”、“<”或“=”）。 （6）利用氨氣設計一種環(huán)保燃料電池，一極通入氨氣，另一極通入空氣，電解質是摻雜氧化釔(Y203)的氧化鋯(ZrO2)晶體，它在熔融狀態(tài)下能傳導O2-。寫出負極的電極反應式 。 【答案】（1）2△H1+△H2 （2）；18% （3）??；溫度；隨Y值的增大，ψ(NH3)減??；平衡N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＜0向逆反應方向進行，故Y為溫度 （4）AB （5）＞ （6）2NH3－6e－＋3O2－＝N2＋3H2O 【考點定位】本題主要是考查蓋斯定律應用、外界條件對平衡狀態(tài)的影響、平衡狀態(tài)的有關計算、溶液中離子濃度大小比較及原電池原理的應用 【名師點晴】化學平衡及其移動圖像中的數(shù)形思想 化學平衡圖像題的解題步驟：有關化學平衡、化學反應速率的圖表題一直是高考關注的熱點，在審題時，一般采用“看特點，識圖像，想原理，巧整合”四步法。 第一步：看特點。即分析可逆反應化學方程式，觀察物質的狀態(tài)、氣態(tài)物質分子數(shù)的變化(正反應是氣體分子數(shù)增大的反應，還是氣體分子數(shù)減小的反應)、反應熱(正反應是放熱反應，還是吸熱反應)等。 第二步：識圖像。即識別圖像類型，橫坐標和縱坐標的含義、線和點(平臺、折線、拐點等)的關系。利用規(guī)律“先拐先平，數(shù)值大”判斷，即曲線先出現(xiàn)拐點，先達到平衡，其溫度、壓強越大。 第三步：想原理。聯(lián)想化學反應速率、化學平衡移動原理，特別是影響因素及使用前提條件等。 第四步：巧整合。圖表與原理整合。逐項分析圖表，重點看圖表是否符合可逆反應的特點、化學反應速率和化學平衡原理。即：。 6．【湖南衡陽八中2016屆第三次月考】（14分）目前，消除氮氧化物污染有多種方法。 （1）用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知： ①CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－574 kJmol－1 ②CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1160 kJmol－1 ③H2O(g)＝H2O(l) ΔH＝－44．0 kJmol－1 寫出CH4 (g)與NO2 (g)反應生成N2 (g) ,CO2(g)和H2O(l)的熱化學方程 式_____________________ （2）用活性炭還原法處理氮氧化物。有關反應為：C(s)＋2NO(g) N2(g)＋CO2(g)某研究小組向恒容密閉容器加入一定量的活性炭和NO，恒溫（T。C)條件下反應，反應進行到不同時間測得各物質的濃度如下 ①不能作為判斷反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù) 是_______ A．容器內CO2的濃度保持不變 B．v正（N2）=2 v正（NO） C．容器內壓強保持不變 D．混合氣體的密度保持不變 E．混合氣體的平均相對分子質量保持不變 ②在T。C時．該反應的平衡常數(shù)為_______(保留兩位小數(shù))； ③在30 min,改變某一條件,反應重新達到平衡,則改變的條件是_______ （3）甲烷燃料電池可以提升能量利用率。下圖是利用甲烷燃料電池電解50ml2mol/L的氯化銅溶液的裝置示意圖： 請回答： ①甲烷燃料電池的負極反應式是：__________________________。 ②當A中消耗0．05mol氧氣時，B中________________極（填“a”或“b”）增重________________g。 【答案】（共14分） ⑴ CH4(g)＋2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(1) ,ΔH＝－955 kJmol－1。 ⑵ ①B C ②0．56 ③減小CO2濃度 ⑶ ①CH4-8e─+2H2O=CO2+8H+ ②b；6.4． （3）燃料電池通氧氣的極為正極，通CH4的極為負極，發(fā)生氧化反應，電極反應式為CH4-8e-+10OH-=CO32- +7H2O，B是電解CuCl2溶液，陰極b上有銅析出，質量增重，0．15mol氧氣時，轉移電子為0．05mol4=0．20mol，析出的Cu的物質的量為0．20mol2=0．10mol，質量為0．10mol64g?mol-1=6．4g； 【考點定位】考查蓋斯定律的應用、化學反應速率的計算、化學平衡狀態(tài)的判斷、原電池反應中電極反應式的書寫、酸堿混合溶液中物質濃度的計算及離子濃度大小比較的知識。 【名師點晴】本題（3）是考查電化學理論，涉及燃料電池和電解池，二池串聯(lián)，原電池中轉移電子數(shù)與電解池轉移電子數(shù)目是相等的，可運用電子守恒解答有關計算，這類題一般先判斷其中一個的電極，再去推導另一個池的電極，如本題可根據(jù)燃料電池能氧氣的極為正極這一特殊知識點，去確定原子池的負極及電解池的陰、陽極，其中與正極相連的極為陽極，根據(jù)電解理論也就是氧化性和還原性的相對強弱去判斷電解池的電極產物和電極反應，原電池的電極反應式書寫時要綜合考慮電解質溶液的影響，如本題甲烷燃燒的產物應該是CO2氣體，但在堿性介質里要被堿溶液吸收，得到的是碳酸鹽，將這些理論分析清楚再解題相對就容易得多了，總之學會分析問題才能更好地解決問題。 7．【寧夏銀川二中2016屆第三次月考】（16分）電離平衡常數(shù)是衡量弱電解質電離程度的量。已知如下表數(shù)據(jù)（25 ℃）： 化學式 電離平衡常數(shù) HCN K＝4.910－10 CH3COOH K＝1.810－5 H2CO3 K1＝4.410－7，K2＝4.710－11 （1）25 ℃時，等濃度的三種溶液(a.NaCN溶液、b.Na2CO3溶液、c.CH3COONa溶液)的pH由大到小的順序為________________________________。(填寫序號) （2）25 ℃時，向NaCN溶液中通入少量CO2，所發(fā)生反應的化學方程式為_________。 （3）現(xiàn)有濃度為0.02 mol/L的HCN與0.01mol/L NaOH等體積混合后，測得C(Na+)>C(CN-)，下列關系正確的是 。 A．C(H+)>C(OH-) B．C(H+)a>c?。?）NaCN＋CO2＋H2O＝NaHCO3＋HCN （3）BD （4）Al3++3HCO3-＝Al(OH)3↓+3CO2↑（5）c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H+)> c(C2O42-)> c(OH-)； c(OH-)＝c(H+)-c (C2O42-)+ c(H2C2O4) （6）H2C2O4-2e－＝2CO2↑+2H+ 0.2 考點：考查弱電解質的電離、鹽類水解的應用及原電池原理的應用等 8．【四川成都七中2016屆上期中】（本小題滿分14分）T1溫度下，體積為 2L的恒容密閉容器，加入4.00molX，2.00molY，發(fā)生化學反應 2X(g)+Y(g)3M(g)+N(s) △H<0。 部分實驗數(shù)據(jù)如表格所示。 （1）前500s反應速率v(M)＝_____，該反應的平衡常數(shù)K＝_____。 （2）若該反應在恒溫恒壓容器中進行，能表明該反應達到平衡狀態(tài)的是____（填序號） a．X的消耗速率與M的消耗速率相等 b．混合氣體的平均相對分子質量不變 c．v(Y)與v(M)的比值不變 d．固體的總質量不變 （3）該反應達到平衡時某物理量隨溫度變化如下圖所示。縱坐標可以 表示的物理量有哪些_____。 a．Y的逆反應速率 b．M的體積分數(shù) c．混合氣體的平均相對分子質量 d．X的質量分數(shù) （4）反應達到平衡后，若再加入3.00molM，3.00molN，下列說法正確的是_____。 A．平衡不移動 B．重新達平衡后，M的體積分數(shù)小于50% C．重新達平衡后，M的物質的量濃度是原平衡的1．5倍 D．重新達平衡后，Y的平均反應速率與原平衡不相等 E．重新達平衡后，用X表示的v(正)比原平衡大 （5）若容器為絕熱恒容容器，起始時加入4.00molX，2.00molY，則達平衡后M的物質的量濃度_____1.5mol/L(填“>”、“=”或“<”)，理由是_____。 【答案】（1）1.810－3mol/(Ls)；6.75 （2）bd （3）b （4）CE （5）<；反應放熱，容器內溫度升高，相當于化學平衡逆移，c(M)減小 （5）由于反應放熱，容器內溫度升高，相當于化學平衡逆移，c(M)減小，即達平衡后M的物質的量濃度小于1.5mol/L。 考點：考查反應速率、平衡常數(shù)計算、外界條件對平衡狀態(tài)的影響等 9．【西藏拉薩中學2016屆第二次月考】（14分）甲醇是重要的化工原料，又可作為燃料。利用合成氣（主要成分為CO、CO2和H2）在催化劑的作用下合成甲醇，發(fā)生的主反應如下： ① CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) △H1 ② CO2(g) + 3H2(g)CH3OH（g）+ H2O(g) △H2 ③ CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) △H3 回答下列問題： （1）已知 化學鍵 H-H C-O C＝O H-O C-H E/（kJ.mol-1） 436 343 1076 465 413 則△H1= kJ.mol-1 （2）圖1中能正確表現(xiàn)反應①的平衡常數(shù)K隨溫度變化關系的曲線為 （填曲線標記字母），判斷理由是 。 （3）合成氣的組成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60時體系中的CO平衡轉化率（α）與溫度和壓強的關系如圖2所示。 α(CO)值隨溫度升高而 （填“增大”或“減小”）原因是 。 圖2中的壓強由大到小為 ，判斷理由是 。 【答案】（1）—99 （2）a；反應①為放熱反應，平衡常數(shù)應隨溫度升高變?。? （3）減??；升高溫度時，反應①為放熱反應，平衡向向左移動，使得體系中CO的量增大；反應③為吸熱反應，平衡向右移動，又產生CO的量增大；總結果，隨溫度升高，使CO的轉化率降低； P3＞P2＞P1；相同溫度下，由于反應①為氣體分子數(shù)減小的反應，加壓有利于提升CO的轉化率；而反應③為氣體分子數(shù)不變的反應，產生CO的量不受壓強影響，故增大壓強時，有利于CO的轉化率升高 【解析】 試題分析：（1）反應熱等于斷鍵吸收的能量與形成化學鍵所放出的能量的差值，根據(jù)表中數(shù)據(jù)反應CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）的反應熱△H1＝1076kJ/mol＋2436 kJ/mol—3413 kJ/mol—343 kJ/mol—465 kJ/mol＝—99kJ.mol-1。（2）反應①的化學平衡常數(shù)K的表達式為；根據(jù)計算，反應①正方應是放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，因此反應①的平衡常數(shù)K隨溫度變化關系的曲線為a。（3）反應①為放熱反應，升高溫度時，平衡向左移動，使得體系中CO的量增大；反應③為吸熱反應，平衡向右移動，又產生CO的量增大；最終結果是隨溫度升高，使CO的轉化率降低；相同溫度下，由于反應①為氣體分子數(shù)減小的反應，加壓有利于提升CO的轉化率；而反應③為氣體分子數(shù)不變的反應，產生CO的量不受壓強影響，故增大壓強時，有利于CO的轉化率升高，所以圖2中的壓強由大到小為P3＞P2＞P1。 【考點定位】考查反應熱計算、蓋斯定律應用、平衡常數(shù)、外界條件對平衡狀態(tài)的影響 【名師點晴】本題主要考查了反應熱計算、蓋斯定律，平衡圖像、外界條件對化學平衡的影響，考查了學生對知識理解、綜合運用能力。首先需要熟練掌握蓋斯定律，其次，平時積累起來的計算機巧在反應熱的計算中基本適用。注意遵循：質量守恒定律，能量守恒定律和蓋斯定律。根據(jù)可直接測定的化學反應的反應熱間接計算難以直接測定的化學反應的反應熱，需要應用蓋斯定律來分析問題。解題時，常用已知反應熱的熱化學方程式相互加合（加、減等數(shù)學計算），得到未知反應熱的熱化學方程式，則相應的反應熱做相同的加合即為所求的反應熱。 10．【云南師大附中2016屆第二次月考】（15分）硫及其化合物有廣泛應用。 （l）硫酸生產過程中涉及以下反應。已知25℃、10lkPa時： 則SO2催化氧化為SO3（g）的熱化學方程式為　　　　　　　　 （2）對于SO2催化氧化為SO3的反應。 ①圖16甲是SO2（g）和SO3（g）的濃度隨時間t的變化情況。反應從開始到達到平衡時，用O2表示的平均反應速率為　　　　 ②在一容積可變的密閉容器中充入20mol SO2（g）和10mol O2（g），O2的平衡轉化率隨溫度（T）、壓強（p）的變化如圖乙所示。則p1與p2的大小關系是p1　　　　p2：（填“＞”“＜”或“=”）；A、B、C三點的平衡常數(shù)大小關系為 （），理由是 （3）工業(yè)生產硫酸過程中，通常用氨水吸收尾氣 ①如果在25℃時，相同物質的量的SO2與NH3溶于水，發(fā)生反應的離子方程式為 所得溶液中（填序號）。 ②已知在25℃時NH3H2O、H2SO3電離平衡常數(shù)如下表，則上述所得溶液中，各離子濃度由大到小的順序為 【答案】（除特殊標注外，每空2分，共15分） （1）2SO2(g)+ O2(g)=2SO3(g) ΔH= ?197kJ/mol （2）①0.0375mol/(Lmin)（1分） ②＞ KB＞KA＝KC 該反應為放熱反應，溫度升高，平衡常數(shù)減小，A、B、C三點的溫度為Bc(NH4+)>c(H+)>c(OH－) （2分） ①200℃(1分) ACDE(2分) 2NH3(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(NH2)2 (s) ΔH=－134kJ/mol（2分） 2（2分） 55（2分）0.148 mol/(Lmin)（2分） （2分） 起始 a 3a 0 改變 0.1 0.3 0.2 平衡 a-0.1 3a-0.3 0.2 則0.2/（a-0.1+3a-0.3+0.2）=20%，解a=0.3，則平衡常數(shù)=0.22/0.2*0.63=0.93，正確。選ACDE。反應①+反應② 即可氨氣和二氧化碳合成尿素的熱化學方程式為：2NH3(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(NH2)2 (s) ΔH=－134kJ/mol。（4）從圖分析生成尿素最慢，所以反應的快慢有第二步反應決定。反應到55分時各物質的濃度幾乎不變，到平衡。二氧化碳在10分內的物質的量的改變量為1-0.26=0.74摩爾，則反應速率=0.74/0.5/10=0.148 mol/(Lmin)。反應為吸熱反應，溫度升高，平衡正向移動，平衡常數(shù)變大，所以圖像如下： （2分） 考點：鹽類水解，平衡移動，化學平衡計算， 12．【貴州貴陽一中2016屆第二次月考】（14分）工業(yè)上可由天然氣為原料制備甲醇，也可由水煤氣合成甲醇。 （1）已知2CH4(g)＋O2(g)=2CO2(g)＋4H2(g) △H＝akJ/mol CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g) △H＝bkJ/mol 試寫出由CH4和O2制取甲烷的熱化學方程式：___________________。 （2）還可以通過下列反應制備甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。圖甲是反應時CO(g)和CH3OH(g)的濃度隨時間t的變化情況。從反應開始到平衡，用CO表示平均反應速率v(CO)＝_____，該反應的平衡常數(shù)表達式為______________。 （3）在一容積可變的密閉容器中充入10mol CO和20mol H2，CO的平衡轉化率隨溫度（T）、壓強（P）的變化如乙圖所示． ①下列說法不能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的是_________。（填字母） A．H2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2倍 B．H2的體積分數(shù)不再改變 C．體系中H2的轉化率和CO的轉化率相等 D．體系中氣體的平均摩爾質量不再改變 ②比較A、B兩點壓強大小PA____PB（填“＞、＜、=”）。 ③若達到化學平衡狀態(tài)A時，容器的體積為20L．如果反應開始時仍充入10molCO和20molH2，則在平衡狀態(tài)B時容器的體積V（B）=____L。 （4）以甲醇為燃料，氧氣為氧化劑，KOH溶液為電解質溶液，可制成燃料電池（電極材料為惰性電極）。 ①若KOH溶液足量，則電池負極反應的離子方程式為_______。 ②若電解質溶液中KOH的物質的量為1.0mol，當有0.75mol甲醇參與反應時，電解質溶液中各種離子的物質的量濃度由大到小的順序是__________。 【答案】（除特殊標注外，每空2分，共14分）（1）2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g) 　ΔH=(a+2b)kJ/mol （2）0.075molL?1min?1（1分） （3）①AC ②＜（1分） ③4 （4）①CH3OH?6e?+8OH?=CO32－+6H2O ②c(K+)> c(HCO3－) > c(CO32－)>c(OH?)>c(H+) 【考點定位】本題主要考查了熱化學方程式的書寫、化學平衡狀態(tài)的判斷、平衡的計算以及燃料電池中電極反應的書寫和溶液中離子濃度的大小比較知識，屬于綜合知識的考查，難度大。 【名師點晴】可逆反應達到平衡狀態(tài)有兩個核心的判斷依據(jù)：①正反應速率和逆反應速率相等。②反應混合物中各組成成分的百分含量保持不變。只要抓住這兩個特征就可確定反應是否達到平衡狀態(tài)，對于隨反應的發(fā)生而發(fā)生變化的物理量如果不變了，即說明可逆反應達到了平衡狀態(tài)。判斷化學反應是否達到平衡狀態(tài)，關鍵是看給定的條件能否推出參與反應的任一物質的物質的量不再發(fā)生變化。 13．【湖北華師大一附中2016屆上期中】(15分)氮、碳都是重要的非金屬元素，含氮、碳元素的物質在工業(yè)生產中有重要的應用。 （1）請寫出工業(yè)上由NH3制取NO的化學方程式 。 （2）一定條件下，鐵可以和CO2發(fā)生反應：Fe(s)+ CO2(g) FeO(s)+ CO(g)，已知該反應的平衡常數(shù)K與溫度T的關系如圖所示。 0 T1 T 甲 K 2 0 t1 t2 t3 t/min 乙 n/mol CO CO2 ①該反應的逆反應是 (填“吸熱”或“放熱”)反應。 ②T℃、P pa壓強下，在體積為VL的容器中進行反應，下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是 。 A、混合氣體的平均相對分子質量不再變化； B、容器內壓強不再變化； C、v正(CO2)= v逆(FeO) ③T1溫度下，向體積為V L的密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO2，反應過程中CO和CO2物質的量與時間的關系如圖乙所示。則CO2的平衡轉化率為 　 ，平衡時混合氣體的密度與起始時氣體的密度之比為 。 （3）在恒溫條件下，起始時容積均為5L的甲、乙兩密閉容器中(甲為恒容容器、乙為恒壓容器)，均進行反應：N2+3H22NH3，有關數(shù)據(jù)及平衡狀態(tài)特定見下表。 容器 起始投入 達平衡時 甲 2 mol N2 3 mol H2 0mol NH3 1.5mol NH3 同種物質的體積分數(shù)相同 乙 a mol N2 b mol H2 0mol NH3 1.2mol NH3 起始時乙容器中的壓強是甲容器的 倍。 （4）一定條件下，2.24L(折算為標準狀況)N2O和CO的混合氣體在點燃條件恰好完全反應，放出bkJ熱量。生成的3種產物均為大氣組成氣體，并測得反應后氣體的密度是反應前氣體密度的 倍。請寫出該反應的熱化學方程式 。 【答案】28．(15分) （1）4NH3+5O2 4NO+6H2O(2分) （2）①放熱(2分) ②A (2分) ③(2分)，(2分) （3）0.8(2分) （4）4N2O(g)+2CO(g)==4N2(g)+2CO2(g) + O2(g) △H=－60b kJmol－1(3分) 【解析】 試題分析：（1）氨催化氧化生成NO和水，則反應的化學方程式為4NH3+5O2 4NO+6H2O。 （2）①根據(jù)圖像，溫度升高，平衡常數(shù)增大，所以該反應的逆反應是放熱反應。 ②據(jù)反應Fe(s)+ CO2(g) FeO(s)+ CO(g)，A.該反應向右進行，平均相對分子質量減少，則當混合氣體的平均相對分子質量不再變化時，反應達到平衡狀態(tài)，A正確；B.該反應是氣體體積不發(fā)生變化的反應，容器內壓強始終保持不變，B錯誤；C.FeO是固體，沒有化學反應速率，C錯誤；答案選A。 ③在T1溫度下，K=2，加入CO2 的物質的量為n mol，設反應掉CO2 xmol，則生成CO x mol，根據(jù)Fe(s)+ CO2(g) FeO(s)+ CO(g)，K=x（n-x）=2，解得x=n，所以則CO2的平衡轉化率為nn100%=。反應開始前氣體是CO2，M=44，平衡時為CO2 和CO的混合氣體，=（2/3n28+1/3n44）n=100/3，根據(jù)相同條件下，密度與摩爾質量成正比，則平衡時混合氣體的密度與起始時氣體的密度之比為100/3：44=25:33。 （3）根據(jù)題給信息，平衡時，同種物質的體積分數(shù)相同，甲容器平衡時各物質的量為1.25mol N2、0.75mol H2、1.5molNH3，則乙容器平衡時各物質的量為1 mol、0.6mol、1.2mol，所以乙容器開始時加入了1.6mol氮氣和2.4mol氫氣，物質的量總和為4mol，而甲容器開始時加入物質的量總和為5mol，根據(jù)恒容條件下，壓強和物質的量成正比，起始時乙容器中的壓強是甲容器的45=0.8倍。 （4）大氣組成氣體有氮氣、氧氣和CO2 ，則N2O和CO反應生成N2、CO2和氧氣，反應的化學方程式為4N2O+2CO=4N2(g)+2CO2+ O2，混合氣體的總物質的量為0.1mol，恰好反應，則反應的CO為0.1/3mol，放出b kJ的熱量，則2molCO反應放出b(0.1/3)2=60bkJ的熱量，所以反應的熱化學方程式為 4N2O(g)+2CO(g)==4N2(g)+2CO2(g) + O2(g) △H=－60b kJmol－1。 考點：考查氨的催化氧化，化學平衡狀態(tài)的判斷，平衡轉化率的轉化，熱化學方程式的書寫等知識。 14．【山東濟南外國語2016屆上期中】（1）在一體積為10L的容器中，通入一定量的CO和H2O，在850℃時發(fā)生如下反應：CO(g)+H2O(g)CO2(g)＋H2(g)；△H<0。CO和H2O濃度變化如下圖，則0～4min的平均反應速率v(CO)＝______mol/(Lmin) （2）t1℃（高于850℃）時，在相同容器中發(fā)生上述反應，容器內各物質的濃度變化如右上表。請回答： ①表中3min～4min之間反應處于_________狀態(tài)；C1數(shù)值________0.08mol/L（填大于、小于或等于）。 ②反應在4min～5min問，平衡向逆方向移動，可能的原因是________（單選），表中5min—6min之間數(shù)值發(fā)生變化，可能的原因是________（單選)。 　a、增加了水蒸氣的量 b、降低溫度 c、使用催化劑 d、增加氫氣濃度 【答案】(1) 可逆反應的進行程度越大 可能增大也可能減小 (2) 0.03 (3) ①平衡 > ②d a 【考點定位】考查平衡常數(shù)計算和判斷及外界條件對平衡狀態(tài)的影響。 【名師點晴】本題主要測試學生對化學反應速率概念及平衡移動的影響因素的熟練掌握程度，難度較低，只要緊扣單位時間內濃度的變化就可以計算出反應速率，根據(jù)平衡狀態(tài)的特征可確定平衡狀態(tài)，以及根據(jù)量的變化就可以去判斷影響平衡移動的因素