2019版高考化学二轮复习第二篇理综化学填空题突破第9题以速率、平衡为中心的原理综合题学案

1、25C时 N2C4(g)2NC(g)反应的平衡常数K=kPa(&为以分压表示的平衡第 9 题 以速率、平衡为中心的原理综合题复习建议：4 课时(题型突破 2 课时 习题 2 课时)】考情解码1. (2018 课标全国I,28)采用 N2C5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题:(1)1840年 Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到NbQ。该反应的氧化产物是一种气尺OF.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25C时 N2C5(g)分解反应：2NzC4(g)其中 NQ 二聚为20的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间

2、t的变化如表所示(t体，其分子式为2NzQ(g) 4NQ(g) + Q(g)2若提高反应温度至 35C,贝 U N2C5(g)完全分解后体系压强 p35C).“ 大 于”“等 于” 或 “小于”)， 原 因 是1则反应 NbQ(g)=2NQ(g) +的 H=kJ mol-1。研究表明，NbQ(g)分解的反应速率v= 2X10_3x pNbC5(kPa min一1)。t= 62 min 时，测得体系中 pQ= 2.9 kPa，则此时的pNkCb=kPa,v=kPa- min一1。63.1 kPa (填=8时，N2Q(g)完全分解)：2NC(g)=N2C4(g)皆一 55.3 kJ-mol一13常

3、数，计算结果保留 1 位小数)。对于反应 2N2O5(g) 4NO(g) + O(g) , R.A.Ogg 提出如下反应历程:第一步 N2QNO + NO快速平衡第二步 NO+ NON3 NO+ O 慢反应第三步 N3 NO 2NQ 快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_(填标号)。A.v(第一步的逆反应)v(第二步反应)B. 反应的中间产物只有 NOC. 第二步中 NO 与 NO 的碰撞仅部分有效D. 第三步反应活化能较高解析(1)氯气与硝酸银反应生成N2Q,氯气作氧化剂，还原产物为氯化银，又硝酸银中氮元素、银元素已经是最高化合价，则只能是氧元素化合价升高，所以

4、气体氧化产物为 Q(2)1i将已知热化学方程式依次编号为a、b,根据盖斯定律，由 a b 得 N2Q(g)=2NQ(g) + Q(g)22增大，故体系总压强增大。N2O5完全分解生成 N2O4和 O,起始pN2O= 35.8 kPa,其完全分解时pN2O4= 35.8 kPa , pQ = 17.9 kPa，设 25C平衡时 NbQ 转化了x，贝 UN2Q 2NO平衡 35.8 kPa x2x35. 8 kPa x+ 2x+ 17.9 kPa = 63.1 kPa，解得x= 9.4 kPa。平衡时，pNbQ = 26.4 kPa ,2 2 H=AH2AH =一4.4+55.3x2J.1mol

5、= + 53.1 kJ-mol1。t= 62 min 时，体系2NbO(g)=2N2O4(g)+ Q (g)起始35.8 kPaJ00转化5.8 kPa5.8 kPa2.9 kPa62 min30.0 kPaI IB 5.8 kPa2.9 kPa贝 U 62min时pN2O5=30.0 kPa，v=2x103121x30.0 kPa - min = 6.0 x10 kPa - min 。刚/从两个方面分析：一方面是体积不变，升高温度，体系总压强增大；另一方面， *丄2NON2Q的逆反应是吸热反应，升温，平衡向生成NO 的方向移动，气体物质的量中 pQ=2.9性反应容器的体积不变，25CN2O5

6、(g)完全分解时体系的总压强为63.1 kPa，升高温度，4pNQ=18.8kpa，K=霧=貉kPa=134 kPa。(3)快速平衡，说明第一步反应的正、逆反应速率都较大， 则第一步反应的逆反应速率大于第二步反应的速率, 间产物除NO 外还有 NQ B 项错误；有效碰撞才能发生反应，第二步反应慢，说明部分碰撞有效，C 项正确；第三步反应快，说明反应活化能较低，D 项错误。答案(1)0253.130.0 6.0X102大于温度升高，体积不变，总压强增大；NQ 二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强增大13.4AC2. (2018 课标全国H,27)CH4-CO2催化重整不仅

7、可以得到合成气(CQ 和 Hb),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：(1)CH4-CO2催化重整反应为： CH(g) + CQ(g)=2CQ(g) + 2H2(g)。已知：C(s) + 2Hz(g)=CH4(g) H= 75 kJ molC(s) + Q(g)=CQ(g)H= 394 kJ mol_11_!C(s) + 2Q(g)=CQ(g) H=_ 111 kJ mol_ 1该催化重整反应的H=_kJ - mol。有利于提高CH 平衡转化率的条件是_(填标号)。A 高温低压B.低温高压C.高温高压D.低温低压某温度下，在体积为 2 L 的容器中加入 2 mol CH4、1 mol

8、 CQ2以及催化剂进行重整反应，达 到平衡时CQ 的转化率是 50%其平衡常数为 _ mol2L_2。(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数 据如下表：积碳反应CH(g)= C(s) +2f(g)消碳反应CQ(g) + C(s)=2CQ(g)1、H/(kJ - mol )75172活化能(kJ - mol1)催化剂 X3391催化剂 Y4372A 项正确；反应的中51_ 由上表判断，催化剂 XY(填“优于”或“劣于”)，理由是在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图 1 所示，升高温度时，下列关于积碳反应

9、、 消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述 正确的是_ (填标号)。A. K积、K消均增加B. v积减小、v消增加C. K积减小、K消增加D. v消增加的倍数比v积增加的倍数大 TU 1 =.SJ解析(1)将已知中 3 个反应依次记为、，根据盖斯定律x2得该催化重整反应的 H= ( 111)x2+ 75+ 394kJ mol = + 247 kJ mol 。由于该反应为吸热且气体体积增大的反应，要提高CH4的平衡转化率，需在高温低压下进行。根据平衡时消耗的CO 为 1 molx50%R0.5 mol ,则消耗的 CH 为 0.5 mol，生成的 CO 和 H2均为 1 mol，根据三段式法

10、可知平衡时 CH、CO、CO 和 H2的平衡浓度分别为 0.75 molL、0.25 molL、0.5_1 21 2_!_1,(0.5 molL ) x(0.5 molL )12molL、0.5 molL，则平衡常数K=T= molL0.75 molL x0.25 molL32O(2)从表格中数据可看出相对于催化剂X,用催化剂 Y 催化时积碳反应的活化能大，则积碳反应的反应速率小， 而消碳反应活化能相对小， 则消碳反应的反应速率大，再根据题干信息“反应中催化剂活性会因积碳反应而降低”可知催化剂X 劣于催化剂YO两个反应均吸在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为为速率常数)。在p(C

11、Hk) 一定时，不同p(CQ)下积碳量随时间的变化趋势如图v=kp(CHk) -p(CQ)0.5(k2 所示，则Pa(CQ)pb(CQ)、pc(CQ)从大到小的S单eH3盒蜚査反应时iMj/miiiE326热，故随温度升高，K积和K消均增加，且消碳反应速率增加的倍数比积碳反应的大，故A、D正确。由该图像可知在反应时间和p(CHO 相同时，图象中速率关系Va/bVc，结合沉积碳7的生成速率方程v=kp(CH4)p(CO2)，在p(CH4)相同时，随着p(CO2)增大，反应速 率逐渐减慢，即可判断：pc(CQ)pb(CQ)pa(CQ)。1答案(1)247 A 3(2)劣于 相对于催化剂 X,催化剂

12、 Y 积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳 反应活化能相对小，消碳反应速率大ADpc(CO2)pb(COz)pa(CO2)3. (2018 课标全国川，28)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列 问题：(1) SiHCI3在常温常压下为易挥发的无色透明液体，遇潮气时发烟生成(HSiO)2O 等，写出该反应的化学方程式_。(2) SiHCl3在催化剂作用下发生反应：2SiHCl3(g)=SiH2CI2+ SiCl4(g)_ 1 H= 48 kJ mol3SiH2Cl2(g)=SiH4(g) + 2SiHCl3(g)-1 H= 30 kJ mol则反应 4SiHC

13、l3(g)=SiH4(g) + 3SiCl4(g)的H为_ kJ - mol1。对于反应 2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g) + SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在 323 K 和 343 K 时 SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。_%平衡常数&43 K= _ (保留 2 位小数)。2_ 在 343 K 下：要提高 SiHCl3转化率，可采取的措施是 _;要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有 _。3_ 比较a、b处反应速率大小：va_Vb(填“大于” “小于”或“等于”)。反应速率v=v正一v逆=k正XSiHCl3k逆xSiH2Cl2xSi

14、CI4,k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为- -.-|工一-/yVUK)少(N)为343 K 时反应的平衡转化率af/miri8解析(1)SiHCI3遇潮气发生反应生成 (HSiO)2O 和 HCI,即卩 2SiHCl3+ 3fO=(HSiO)2O+ 6HCl。(2)将已知热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由X3 +，可得：物质的量分数，计算_(保留 1 位小数)。91 1 14SiHCl3(g)=SiH4(g) + 3SiCl4(g) H= 3x48 kJ mol 30 kJ mol = 114 kJ mol 。(3)温度越高，反应越先达到平衡，根据图示，左侧曲线对应的温度为应

15、的平衡转化率为 22%设开始时加入 SiHCl3的浓度为amol L,根据化学方程式和 SiHCl3的平衡转化率知，达平衡时，SiHCl3 SiWCa、SiCl4的浓度分别为 0.78amol L1、0.11a0 11ax011amol L1、0.11amolL1，化学平衡常数K= (0 78 a)2= 0.02。根据化学平衡移动原理并结合该反应特点，及时分离出生成物可提高反应物的转化率。缩短反应达到平衡的时温度越高，反应速率越大，a 点所在曲线对应的温度高于b 点所在曲线对应的温度，所以a 点反应速率大2 于 b 点反应速率。a 点所在曲线达到平衡时，v正=v逆，即k正xSiHCl3=k逆x

16、SiH2Cl2xSiCl4,从题图上可知 a 点所在曲线平衡时 SiHCI3的转化率为 22%设投入答案 (1)2SiHCl3+ 3H2O=(HSiOC 6HCl(2)114220.02及时移去产物改良催化剂；提高反应物压强(浓度)大于 1.34.(2017 课标全国I,28)近期发现，H2S 是继 NO CO 之后第三个生命体系气体信号分子,343 K, 343 K 时反间，实质就是提高反应速率，可采用加压的方式或选择更为高效的催化剂。SiHCI3ymol，则根据三段式法得2SiHCl3( g)SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g)开始/mol转化/moly0.22y0.110.11y平衡

17、/mol0.78y0.110.11y代入k正x2SiHCl3=k逆xSiH2Cl2xSiCl4得,k正x0.782=k逆x0.112kE0.11-2则k逆0.78在 a 处SiHCl3的转化2SiHCl3(g)SiCl4(g)开始/mol转化/mola处/moly0.2y0.8y0.1y220.1y0.1y0.1yv正k正xSiHCl3k正0.8则厂k逆xSiH2Cl 次 SiCl4=k；x0T，将代入计算得出v正/v逆=1.3。10它具有参与调解神经信号传递、 舒张血管减轻高血压的功能。 回答下列问题:(1)下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是A. 氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，

18、而亚硫酸可以B. 氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸C.0.10 molLt 的氢硫酸和亚硫酸的 pH 分别为 4.5 和 2.1D. 氢硫酸的还原性强于亚硫酸(2)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。；鵡化学城瞋循环水分辦制氢系统(J :；:!=MJ+HXJI I)= 2H11) )+Hf5( (,1 M) )J 1仏=51 U - moh1；A LO kJ - mol _丿H+ H,.SO+( aq) = S(s)+S0 .(g)+2H .0( I bkJ mo1热化学薙锄循环雄化氯分解联产盘弐、t | 通过计算，可知系统(I)和系统(n)制氢的热化学

19、方程式分别为制得等量 H2所需能量较少的是_。H2S 与 CQ 在高温下发生反应： HS(g) + CQ(g)COS(g) + HbOg)。在 610 K 时，将 0.10 mol CO2与 0.40 mol H2S 充入 2.5 L 的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。1H2S 的平衡转化率a1=_%反应平衡常数K=_。2在 620 K 重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03 , H2S 的转化率a2_a1,该反应的 H_0。(填“ ”“ B5. (2016 课标全国I,27)元素铬(Cr)在溶液中主要以 Cr (蓝紫色)、Cr(OH)可(绿色)、CDO_(橙红色)、CrO

20、4_(黄色)等形式存在，Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：(1) Cr3+与 Al3+的化学性质相似，在 Ca(SO4)3溶液中逐滴加入 NaOH 溶液直至过量，可观察到的现象是_ 。(2) CrO4_和 Cr2O_在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0 molL_1的 NaCrO 溶液中c(Cr2&_)随c(H+)的变化如图所示。H2O%F(0.10 -x) + ( 0.40 -x)+x+xF.2，x= O.01。H2S的转化率为0.01 molx100%131_ 用离子方程式表示NazCrO4溶液中的转化反应 _2由图可知，溶液酸性增大， CrOt 的平衡转

21、化率 _ (填“增大”、“减小”或“不变”)。根据 A 点数据，计算出该转化反应的平衡常数为 _。3升高温度，溶液中 CrO：的平衡转化率减小，则该反应的 H_ 0(填“大于”“小于”或“等于”)。(3) 在化学分析中采用 K2CrC4为指示剂，以 AgNO 标准溶液滴定溶液中的 C，利用 Ag*与 Cr&生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中C恰好完全沉淀(浓度等于 1.0X10-5mol L J时，溶液中c(Ag+)为_mol-L一1,此时溶液中c(CrO4_)等于_ mol-L_ 1 _ 12 10(已知 Ag2CrO4、AgCl 的Ksp分别为 2.0X10_和 2.0X1

22、0_)。(4) + 6 价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO 将废液中的 Cr2&_还原成 C+，该反应的离子方程式为_解析(1)由于 Cr3+与 Al3+的化学性质相似，所以Cr(OH)3也具有两性，根据题目信息，则可知在 Cr2(SCk)3溶液中逐滴加入 NaOH 溶液，先生成灰蓝色沉淀Cr(OH)3,并逐渐增多，随着滴加 NaOH 溶液的过量，灰蓝色沉淀 Cr(OH)3逐渐溶解并生成绿色Cr(OH)4_溶液。由图可知，随着溶液酸性增大，溶液中 c(Cr2C2_)逐渐增大，说明 Cr&_逐渐转化为 626_, 则 CrO4_的平衡转化率逐渐增大，其反应的离子方程式为：2Cr

23、O2_+ 2J一。2&_+ H2Q由图中 A 点数据，可知：c(C2O_) = 0.25 mol L_1、c(H+) = 1.0X10_7molL_1,则进一 步可知c(CrO2_) = 1.0 molL_1 2X0.25 molL_1= 0.5 molL_1,根据平衡常数的定义 可计算出该转化反应的平衡常数为1.0X1014；升高温度，溶液中CrO4_的平衡转化率减小，说明化学平衡逆向移动，则正反应为放热反应，即该反应的H小于 0。根据KSp(AgCl) =c(Ag+) c(Cl_) = 2.0X10_10,可计算出当溶液中 Cl_恰好完全沉淀(即 浓度等于1.0X10 molL)时

24、，溶液中c(Ag ) = 2.0X10 molL，然后再根据Ksp(Ag2CrQ) =c2(Ag+)LL”43CQ(g) + H2(g) CO(g) + HO(g) H回答下列问题: 已知反应中相关的化学键键能数据如下:化学键H- HC- OCOH- OC-H曰(kJ mol _1)4363431 076465413由此计算 H =_kJ mol ;已知 Hb=_ 58 kJ mol ，贝 V Hs=_ kJ mol 。模型应用惟陡救据iH,-亨代人鑒懈汁祢熄变盖斯定佯承炉一I -智能点1盖斯定律的三维应用很据廿标方皑式屮的反应物和牛成物加减所调整的方稈一式按照“叠涉骤中的调整厅法.熔变也麵之

25、作#1应变化18答案 99+ 41示例 2工业生产中可用苯乙烷生产苯乙烯已知：CILCII,1H= + 117.6 kJ molH2(g) + CQ(g) CHCII(g) + CO(g) + H2O(g)的CH = Cl ICO(g) + H2O(g) = + 41.2 kJ mol1(g)答案 + 158.8 kJ mol1（将已知的两个热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律,I 、由+可得）2 利用盖斯定律书写热化学方程式解题模板应对雾霾污染、改善空气质量需要从多方面入手,的清洁能源，具有广阔的开发和应用前景。如开发利用清洁能源。甲醇是一种可再生已知： CHOH(g) + HbO(l)=

26、CQ(g) + 3H2(g)1 H=+ 93.0 kJ mol1 CHOH(g) +2Cb(g)=CO2(g) + 2f(g)1 H= 192.9 kJ molCHOH(g)=CHOH(l)H= 38.19 kJ mol1则表示 CHOH 燃烧热的热化学方程式为19I同一物质山正：通 不同vir（X）物质*而就厂各组分的蛭不变分析建模模型解壷分析a标& &和已知反应明确目标反应的 反应物和生保物以段需喘约用曲物质td.CH(OHC1)+变换数同时的掉目标反应中没冇的物质=巧釣项= 釣掉CH OH(g) JI将毎牛U知熱化学方程置两边同乘以菜,介 适的数*使已如与U様热化学方柞式

27、巾的酸 反应呦或t成物的化学计吐数一致.热化学 方程式中的时f也进斤相宜的换算将巳却热化学方程式进行叠加招应的热化门H吕（hf酊- 门，弟-得答案=学方程式中的iH也进行M-2ILO(L 3H = - 726h51 kJ * mcl1答案+SH=726. 51 kJ * mol1示例 32017 江苏化学，26(1)TiO2与 Cl2难以直接反应，加碳生成 CO 和 CQ 可使反应得以进行。已知：TiO2(s) + 2Cl2(g)= TiCl4(g) + Q(g) H= + 175.4 kJ mol-12C(s) + Q(g)=2CO(g)H2= 220.9 kJ mol一1沸腾炉中加碳氯化生

28、成 TiCl4(g)和 CO(g)的热化学方程式：答案 TiO2(s) + 2Cl2(g) + 2C(s)=TiCl4(g) + 2CO(g) H= 45.5 kJ/mol智能点2化学平衡状态的判断本质I .如(Y)Y7MtTFttM20L各纟|分的赫需的量（质戢分数）不变 现象I一无热交换时休系迅度不变匚各气休组分的体站数不变反应物的转化率不变说明：对于平衡状态的判断，不断出现新的判断形式，如绝热过程中的热量变化，化学平衡常数，有关图像等，判断时紧紧抓住反应过程中对应物理量是否变化，如果在反应过程中在 变，达到平衡时不变，则能说明。21示例 4汽车尾气净化的主要原理为2N0(g) + 2C0

29、(g)催化剂 2CO(g) + N2(g) H” “V”“ = ”)答案VV1 根据图像选择合适条件示例 6 氨气制取尿素CO(Nf)2的合成塔中发生反应：2NH(g) +CO(g)CO(NH)2(|) + H2O(g)。n(NH)n(H2O)下图为合成塔中不同氨碳比a和水碳比b时二氧化碳转化率(a) b 宜n(CO)n(CQ)控制在_ (填字母)范围内。A. 0.6 0.7B. 1 1.1C. 1.5 1.6a宜控制在 4.0 左右，理由是_图像分析控制变量，作垂直于横轴的一条直线交三条曲线于三点，转化率越高越好， 所以选择 A。选择最佳氨碳比，可看最上面曲线的走势，整体增加，曲线先陡后平(

30、略上升)，依然选择拐点，当氨碳比大于4.0 时，增大氨气的量 CQ 转化率增加不大，但生产成本提高了；氨碳比太小，CO 转化率低。答案 A 氨碳比等于 4, CQ 转化率较高 当氨碳比大于 4.0 时，增大 NH 的量 CQ 的转化率 增加不大，但生产成本提高了；氨碳比小于 4.0 时，CO 的转化率低。智能点4化学平衡图像分析232.根据图像解释产生某种现象的原因 示例 7以二氧化钛表面覆盖 CU2AI2O 为催化剂，可以将 CO和 CH 直接转化成乙酸。在不24同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如下图所示。酸的生成速率降低的原因是： _。图像分析两根曲线注意看清每个曲线对应的条件，分

31、析两个量之间内在的联系。Cy及影响反应速率的两个因素：催化剂和温度，弄清影响因素即可。所以，250300温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是温度超过 250C时，催化剂的催化效率降低。答案 温度超过 250C时，催化剂的催化效率降低3 根据图像推断 H变化示例 8为了减少空气中的 CO,目前捕碳技术在降低温室气体排放中具有重要的作用,捕碳剂常用(NHk)2CO,反应为(NHk)2CG(aq) + H2O(I) + CO(g)=2NH4HCOaq)H为研究温度对(NH4)2CO 捕获 CO 效率的影响，在某温度 下，将一定量的(NH4)2CQ 溶液置于密闭容器中，并充入一定量的 CQ 气体(用氮

32、气作为稀释剂)，在t时刻，测得容器中 CO 气体的浓/度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下，保持其他初始实验条件不变，重复上述实验，经图像分析根据可逆反应的特征， 准确确定平衡点。 温度越高反应速率越快， 达到平衡所需的时间越短，在相等时间内，CO 浓度最低的点应该是平衡点。T3往后，温度升高，CO 浓度增大，平衡逆向移动，逆反应吸热，正反应放热。答案 250300C时，温度升高而乙这里涉C时，过相同时间测得CQ 气体浓度，其关系如图，则 H_（填”或“ ”)0。反应温度处一催化別的備化斂率朋5 浓度251 化学平衡常数表达式(1)不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写

33、进平衡常数表达式。如:智能化学平衡常数及转化率26CaCO(s)CaO(s) + CO(g)K=c(CO2)CDO一(aq) + H2O(I)_ 2CrO4(aq) + 2H+(aq)Kc2(CrCT)c2(H+)K=c(cd)但在非水溶液中，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。如：MO 卅 CHCOOH 浓 SOCHCOOCt + H2O/ c(CHCOOCi)c(H2O)K=c(C2H5OH c(CH3COOHC(s) + H2O(g)CO(g) + H2(g)K=c(CO c( H2)K=c(H2O(2)同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表

34、达式及数值亦不同。如:2_ c ( NO)呵 g) 2NO(g)K= cCNG)扣 NQ(g)K=；呵=,Kc2(N2Q)(3)有气体参与的反应，用平衡分压(总压乘以各自的物质的量分数)表示平衡常数。如：2A(g) + B(s)C(g)。若达到平衡时，n(A) =ni、n2p一ni+n2n(C) =n2密闭体系的压强为p,则K=-(ni畀pni+n22 悟透化学平衡常数及转化率计算题解题模式根据反应进行(或移动)的方向，设定某反应物消耗的量，然后列式求解。例：mA +nBpC +qD起始量：ab00变化量：mxnxpxqx平衡量：a-mx bnxpxqxn2(m+ n2)2opm27注意：变化

35、量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例;这里a、b可指：物质的量、浓度、体积等；283弄清起始浓度、平衡浓度、平衡转化率三者之间的互换关系；4在使用平衡常数时，要注意反应物或生成物的状态。示例 9 顺-1，2-二甲基环丙烷和反-1， 2-二甲基环丙烷可发生如下转化:该反应的速率方程可表示为：v（正）=k（正）c（顺）和v（逆）=k（逆）c（反），k（正）和k（逆）在一定温度时为常数，分别称作正、逆反应速率常数。回答下列问题：（1）已知：ti温度下，k（正）=0.006 sk（逆）=0.002 s，该温度下反应的平衡常数值或“大于”）。答案 3 小于智能点6|物质性质与化学平衡1.题型特点此类

36、试题以元素及化化学平衡知识为主题，借助图像、图表的手段考查相关联的知识。（1）反应现象的描（2）氧化还原反应、原电池与电解池、陌生离子方程式的书写。（3）化学键与反应的热效应计算、信息条件下速率计算、平衡常数的计算、平衡的影响因素、平衡移动与图像及相关原因的分析。vJZ、）2 解题思路：四步突破物质性质与化学平衡综合题KSP的计算。根据题II提供的信息，结合元素及其化 合物的相关划识先对简单问题进行解第二步含义,理解图像中线（曲线、折线等几点（起点、拐点等）所表示的意义 n n ! H FB uiHia ；!M n,顺式反式29想规律J思考有关化学反应原理相关章节所涉I及到与图像有关的定律公式

37、等叼整合图像与相关规律合理麴合对接.作出正In确合理规律解答I分析：2016 -课标全国卷I27 题(题目见“考情解码”第 5 题)就是借助元素铬(Cr)在溶液 中主要以 Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4(绿色)、C2&(橙红色)、CrCt (黄色)等形式存在，根据 Cr3+与 Al3+的化学性质相似，写实验现象及转化的离子反应，进一步根据图像考查化学平衡常数及转化率。突破题型找规律典例演示 1 (2017 课标全国H,27) 丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：(1)正丁烷(C4HO)脱氢制 1-丁烯(C4H)的热化学方程式如下：1C4Ho(g)=C4H8

38、(g)+H2(g) H1,已知：C4Ho(g) + 2C2(g)=C4H3(g) + H2O(g)H2=- 119 kJ mol第三步第四步与化学反应与能量变化相结合的速率、 平衡题30（2）丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器（氢气的作用是活化催化剂），出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图（b）为丁烯产率与进料气中n（氢气）/n（ 丁烷）的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是（3）图（c）为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在 590C之前随温度升高而增大的原因可能是590C之后，丁烯产率快速降低的主要原因可

39、能是Tk的 H2会使反应平衡逆向移动，所以丁烯转化率下降。(3)590C之前，温度升高时反应速率加快，生成的丁烯会更多，同时由于反应是吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡体 系中会含有更多的丁烯。而温度超过590C时，由于丁烷高温会裂解生成短链烃类，所以参加反应的丁烷也就相应减少。答案+ 123 小于 AD(2) 原料中过量 Ha 会使反应平衡逆向移动，所以丁烯转化率下降(3) 590C前升高温度，反应平衡正向移动升高温度时，反应速率加快，单位时间产生丁烯更多 高于 590C时则有更多的 C4H0裂解导致产率降低更畀睪那理*班）0400 500 6（K）7（K）温度t囲U）5 5 O O 5

40、5 U U 5 5 o o o o s s O O4 4 * *弟R R 2 2卸H H U U31题型训练 1 (2018 天津理综，10)CQ 是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问题：(1) CO2可以被 NaOH 溶液捕获。若所得溶液 pH= 13, CO 主要转化为 _ (写离子符号);若所得溶液c(HCQ) ：c(CCi)= 2 : 1，溶液 pH=_。(室温下，HLCO 的K= 4X107；K2=5X10 i)(2) CO2与 CH 经催化重整，制得合成气：催化剂CH(g) + CO(g)2CO(g) + 2H2(g)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：化学键

41、C- HC=OH HVCO(CO)键能/kJ mol075则该反应的H=_ 。分别在VL 恒温密闭容器 A(恒容)、B(恒压，容积可变)中，加入 CH 和 CQ 各 1 mol 的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_(填 “A” 或“ B”)。2按一定体积比加入 CH4和 CO,在恒压下发生反应，温度对 CO 和 H2产率的影响如图 1 所示。 此 反应 优 选 温 度 为 900C的 原 因 是32产物 Al2（C2C4）3是重要的化工原料。电池的负极反应式：_电池的正极反应式：6Q+ 6e =606CO+ 6O2 =3CC4+ 6C2反应过程中

42、 O2的作用是_该电池的总反应式： _解析（1）若所得溶液的 pH= 13,溶液呈强碱性，则2c(H+)c(cO)节+c(HCO)C(HCQ) ：C(cc3)= 2 : 1,根据K2=(c，则C(H+) =K2Xc； cO-)=5X10-11X2 molL-1= 10-10molL-1, pH=- Ig 10-1= 10。(2)根据H=反应物总键能生成物总键能，该反应的H= (413X4+ 745X2)kJ mol (1 075X2 + 436X2)kJ mol=+ 120 kJ mol1。该反应为气体分子数增大的吸热反应，恒容时达到的平衡相当于恒压条件下达到平衡后增大压强，加压平衡向逆反应方

43、向移动，故恒容时反应达平衡后吸收的热量比恒压时反应达平衡后吸收的热量少。根据题图 1 知，900C时，合成气产率已经较高，再升高温度产率增幅不大，但升高温度，能耗升高，经济效益降低。（3）该电池中 Al 作负极,ilk J*电解质为含 AlCl3的离子液体，故负极反应为 Al 3e=AI+。正极为多孔碳电极，根据正 极反应式，得正极总反应为 6CO+ 6e=3Cd, Q 不参与正极的总反应，故 Q 为催化剂。 将负极反应式：2Al 6e=2Al3+和正极反应式：6CO+ 6e=3 也相加，可得该电池的总反应式为 2Al + 6CO=Al2（C2C4）3。答案（1）CO210+ 120 kJ m

44、ol B900C时，合成气产率已经较高，再升高温度产率增幅不大，但能耗升高，经济效益降低O2辅助的 AI-CO2电池工作原理如图2 所示。该电池电容量大,能有效利用 CO,电池反应5O L (MX)图1含AJCb的离子腋体S2O33Al 3e=Al3+（或 2Al 6e=2Al3+） 催化剂2Al + 6CO=Al2(C2C4)334题型训练 2 NO2与 SO 能发生反应：NO+ SO -SO+ NQ 某研究小组对此进行相关实验探究。(1)硝酸厂向大气中排放 NO 造成的环境问题是_为了减少 SQ 的排放，将含 SQ 的烟气通过洗涤剂 X,充分吸收后再向吸收后的溶液中加入稀硫酸，既可以回收

45、SQ,同时又可得到化肥。上述洗涤剂X 可以是_ (填序号)。a. Ca(OH)2b. KzCOc. NaSQd. NHH2O(3)实验中，尾气可以用碱溶液吸收。NaOH 溶液吸收 NO 时，发生的反应为 2NO+ 2OH=NO+ NQ+ HO,反应中形成的化学键是_(填化学键的类型)。用 NaOH 溶液吸收少量 SO的离子方程式为_已知：2NO(g) + Q(g)2NQ(g) H=- 113.0 kJ mol12SO(g) + Q(g)- 2SQ(g)H=- 196.6 kJ mol则 NO(g) + SO(g) =SO(g) + NO(g)H=_ 。(5)在固定体积的密闭容器中，使用某种催化

46、剂，改变原料气配比进行多组实验(各次实验的温度可能相同，也可能不同)，测定 NQ 的平衡转化率。部分实验结果如图所示：-f-40.5J.O1.52.0njNOj : ft./SOj如果要将图中C点的平衡状态改变为B点的平衡状态，应采取的措施是若A点对应实验中，SQ(g)的起始浓度为comolL-1,经过tmin 达到平衡状态，该时段化学反应速率v(NC2)=_molL-1 min-1;图中C、D两点对应的实验温度分别为Tc和 TD,通过计算判断 TC_ TD(填“”“=3536或“0该反应合适的反应条件是 _A.高温C.高压OOB.低温D.低压39E.催化剂(3)氨基甲酸铵是合成尿素的一种中间

47、产物。将体积比为2：1的 NH 和 CO 的混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中，在恒定温度下使其发生下列反应并达到平衡：2NH(g) + CQ(g)NHCOOIN(S)实验测得的不同温度下的平衡数据如表所示:温度/c15.020.025.030.035.0平衡状态下气体总31浓度 /(10molL)2.43.44.86.89.4、1V J根据表中数据，则2NH(g) + CQ(g)- NHCOON(t) H_ (填“”或“0,该反应为吸热反应且正反应是气体体积减小的反应， 故反应条件应选择高温、高压，加入合适的催化剂有利于提高反应的速率和选择性。(3)随着温度的升高，气体的总浓度增大，说

48、明平衡向逆反应方向移动，故-=6.1X107。氨基甲酸铵是固体，分离出少量的氨基甲2酸铵，平衡不移动，反应物的转化率不变，选项A 错误；按系数比加入各反应物，各反应物的转化率始终相同，反应达到平衡时，降低反应体系温度，平衡正向移动。氨气和CO 的转化率相同且均增大，但 CO 的体积分数不变，选项 B 错误，选项 C 正确；加入有效催化剂只 能加快化学反应速率，不能提高氨基甲酸铵的产率，选项D 错误。25C时反应物的起始浓度比 15C时反应物的起始浓度小，但25C时 06 min 内的平均反应速率(曲线的斜率)比 15C的大。根据电荷守恒，c(NH；) +C(H+) =C(Cl) +C(OH)，

49、常温下 pH= 7 的溶液中c(H+) =c(OH)，贝U c(NH) =c(Cl) = 0.1 molL1。_1答案(1)N2(g) + 3f(g)-2NH(g) H= 92 kJ mol (2)ACE1Kc(CQ)c2( NH)4.8X103X134.8X10-3X2-=6.1X10723正反应为放热反应,Ha(H2O)T2a(H2O)T3，因为该反应是吸热反应，升高温度平衡右移，所以T1T2T3。根据水分解制 H，则水得到电子，发 生还原反应，H2O 在 a 侧反应，CO 在 b 侧反应，a 侧的电极反应为：H2O+ 2e-=Hf+ O?-。 答案(1)提高FesQ 的转化率a3如图所示

50、OTMbftl44(2)3FeO(s) + HbO(l)=H2(g) + FesC4(s)H=+ 129.2kJ molT1T2T3其他条件相同时，因为该反应是吸热反应，升高温度平衡右移，所以TT2T32 22 2( (45b H2O+ 2e=Hf +O1. (2018 昆明市高三模拟调研，8)钼(Mo)是一种难熔稀有金属，我国的钼储量居世界第二。 钼及其合金在冶金、农业、电器、化工、环保等方面有着广泛的应用。(1)Mo 可被发烟硝酸氧化，产物 MoOF 和 M0OF2的物质的量之比为1 ： 1,完成下列化学方程式：_Mo+ _HF+ _HNO=_M0O2+ _MoOF+_NQf +_已知：

51、2Mo(s) + 3Q(g)=2MoO(s)H2MoS(s) + 2O(g)=Mo(s) + 2SO(g) f32MoS(s) + 7Q(g)=2MoQ(s) + 4SQ(g) f则f=_ (用含H、Hz的代数式表示应，则转移电子 _ mol。(3)密闭容器中用NQCO(S)作固硫剂，同时用定量的氢气还原辉钼矿(MoS)的原理是：_、MoS(s) + 4f(g) + 2NCO(s) Mo(s) + 2CO(g) + 4H2O(g) + 2NS(s)HMPa2如果上述反应在体积不变的密闭容器中达到平衡，下列说法错误的是_(选填编号)。A.v正(H2) =v逆(H2O)B. 再加入 MoS,则 H

52、2的转化率增大C. 容器内气体的密度不变时，一定达到平衡状态X J)，在反应中若有 0.2 mol MoS2参加反P2(填“”或实验测得平衡时的有关变化曲线如图所示:“”u.a” c 或 0o该反应为气体分子数增大的反应，增大压强平衡逆向移动，H 的体积分数增大，故p20.1 MPa该反应中 H2和 H2O 的化学计量数均为 4，则达到平衡状态时v正(H2) =v逆(H2O), A 项正确； MoS为固态，再加入 MoS 对平衡移动无影响，H2的转化率不变，B 项错误；反应前后气体的 总质量不相等，当气体的密度不再发生变化时反应达到平衡状态，C 项正确；容器内压强不再发生变化，说明气体的物质的

53、量不再发生变化，则反应一定达到化学平衡状态，D 项正确。设起始时加入容器中的H2的物质的量为amol，达到 M 点平衡状态时，反应的H2的物质的量为xmol，根据三段式法可知平衡时CO 和 HO(g)的物质的量分别为X/2mol、xmol，则时 Hb产生的分压为学p=p,同理可得 CO H2O(g)产生的分压分别为夕和则a/3 十a/3 十 2a/344 2422-=p，代入p= 0.1 MPa 得K= 0.01(MPa)。答案(1)26121112 9HbO(2)A H+2AH 2.8 B66.7%0.012.(2018 唐山第一学期统考，28)苯乙烯是重要的化工原料。以乙苯(C6H5 CH

54、CH)为原料,采用催化脱氢的方法制取苯乙烯(C6H CH=C2H ,反应的化学方程式为：平衡时 H2的物质的量为(ax)mol，根据平衡时a-X“的体积分数为25%得(aX)+X/2+XX100%R25%解得X=孕，则 Hb的平衡转化率为2a/3-TX100展66.7%。根据中分析可知a平衡时 Hb、CO H2O(g)的物质的量分别为 3 mol、33 mol 和 bamol，设气体总压为p,则平衡图中 M 点的平衡常数K=2(p/4) X( p/2)C6H5 CHCH(g)GH5CH=Cp2)的关系曲线。在制备时，通常存在副反应：2CH(g)=C2H6(g) + H(g)。在常温下，向体积为

55、1 L的恒容反应器中充入 1 mol CH4,然后不断升高温度，得到上图。511_ 在 200C时， 测出乙烷的量比乙烯多的主要原因是 _2_在 600C后，乙烯的体积分数减少的主要原因是 _(4)工业上常采用除杂效率高的吸收一电解联合法，除去天然气中杂质气体H2S,并将其转化52为可回收利用的单质硫，其装置如下图所示。通电前，先通入一段时间含HS 的甲烷气，使部分 NaOH 吸收 H2S 转化为 NstS,再接通电源，继续通入含 HzS 杂质的甲烷气，并控制好通气速率。则装置中右端碳棒为 _ 极，左端碳棒上的电极反应为 _，右池中的c(NaOH：c(Na2S)_ (填“增大”、基本不变”或“

56、减小”)。- 1解析 根据耳、CH 和 C2H 的燃烧热数据可写出热化学方程式：H2(g) + 2。9)=出 0(1)H=- 285.8 kJ mol，CH4(g) + 2Q(g)=CQ(g) + 2f0(l)H=- 890.3 kJ mo3C2H4(g) + 3Q(g)=2CQ(g) + 2H2O(l) H=- 1411.0 kJ mol ，根据盖斯定律，由X2_乂_ 4X2得 2CH(g)C2H(g)+2H2(g)H=+202.0 kJmol_。(2)设平衡时转化的 CH 的物质的量为 2xmol， 根据三段式法进行计算:起始(mol)转化(mol)平衡(mol)2别为 0.50 molL

57、_1、0.25 molL_1和 0.50 molL_1,贝U K=0.2= 0.25。该反应0.50为吸热反应，升高温度，CH 的平衡转化率增大；该反应为气体分子数增大的反应，温度相同时增大压强，CH4的平衡转化率降低，据此画出图像。(3)题图中200C时乙烷的量比乙烯多，这是因为该条件下乙烷的生成速率比乙烯的快。在600C后，乙烯的体积分数减少，主要是因为乙烯发生了分解反应。(4)结合题图可知右侧通入含有HS 杂质的甲烷气，得到除杂后的甲烷气，结合题意，则右端碳棒为电解池的阳极，左端碳棒为阴极。阴极上水02:r2xx1 2x+x+ 2xX100%F 20.0%,解得x=0.25，CH、GH4

58、、H2的物质的量浓度分53电离出的得电子被还原为 “，电极反应式为 2HO+ 2e_=2OH+H4或 2H+ 2e_=Hf。 右池中相当于 HS 发生氧化反应而被除去，则溶液中c(NaOH)：c(Na2S)基本保持不变。541C2Hk(g) + H2(g) H=+ 101.0 kJ mol )(2)0.25 或 0.25 molL1如图所示HAsQ 等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题: (1)画出砷的原子结构示意图 (2)工业上常将含砷废渣(主要成分为 AS2S3)制成浆状，通入 02氧化，生成 HAsQ 和单质硫。写出发生反应的化学方程式 _该反应需要在加压下进行，原因是2 3 4已知：

59、As(s) +3H2(g) +-Q(g)=H2O(l)H2452As(s) + 2Q(g)=As2O5(s) Hs则反应 AS2O5(S) + 3fO(l)=2H3ASO(S)的 H=(4)298 K 时，将 20 mL 3xmolLtaAsQ、20 mL 3xmolL1I2和 20 mL NaOH 溶液混合,发生反应： As&(aq) + l2(aq) + 20H(aq)As&(aq) + 2I(aq) + H2O(l)。溶液中c(AsO4)与反应时间(t)的关系如图所示。4_若平衡时溶液的 pH= 14,则该反答案(1)2CH4(g) C2H(g) + 2H2(g) H=

60、+ 202.0 kJ mol1(或 CH4(g) 在 200C时，乙烷的生成速率比乙烯的快在 600C后，乙烯开始分解为碳和氢气(4)阳 2fO+ 2e_=2OH+ H4 或 2+ 2e=Hf题型特训(一)对应学生用书 P1421. (2017 课标全国川，28)砷(As)是第四周期VA族元素，可以形成AS2S3、 AS2Q、HAsQ、+ 2Q(g)=H3AsQ(s) Hi基本不变551_ 下列可判断反应达到平衡状态的是(填标号)。a. 溶液的 pH 不再变化b.v（l）=2V（ASO3）c.C（ASO4）/c（AsOn 不再变化 1d.c（l ）= ymolL应的平衡常数K为_ 。解析(1)AS原子序数为 33,位于第四周期第VA族，据此可画出原子结构示意图(见答案);由题意可