全国高考化学试题汇编月第一期G 等效平衡与化学平衡计算

G4等效平衡与化学平衡计算【理综卷·届河南省实验中学高三第二次模拟考试（05）】27.（15分）工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏(主要成分为PbSO4)发生反应：PbSO4(s)＋CO32－(aq)AUTOTEXT<=>PbCO3(s)＋SO42－(aq)。某课题组用PbSO4为原料模拟该过程，探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。（1）上述反应的平衡常数表达式：K=（2）室温时，向两份相同的PbSO4样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化。在溶液中PbSO4转化率较大，理由是（3）查阅文献：上述反应还可能生成碱式碳酸铅[2PbCO3·Pb(OH)2]，它和PbCO3受热都易分解生成PbO。该课题组对固体产物（不考虑PbSO4）的成分提出如下假设。请你完成假设二和假设三：假设一：全部为PbCO3；假设二：；假设三：。（4）为验证假设一是否成立，课题组进行如下研究：①定性研究：请你完成下表中内容实验步骤(不要求写出具体操作过程）预期的实验现象和结论取一定量样品充分干燥，②定量研究：取26.7mg的干燥样品，加热，测得固体质量随温度的变化关系如下图。某同学由图中信息得出结论：假设一不成立。你是否同意该同学的结论，并简述理由：【知识点】化学平衡常数、平衡移动、实验探究G4H5J4【答案解析】（1）；（2）Na2CO3，Na2CO3溶液中的C(CO32-)大全部为2PbCO3.Pb(OH)2PbCO3和2PbCO3.Pb(OH)2①实验步骤（不要求写具体操作过程）预期的实验现象及结论充分加热样品，将产生的气体通入盛有无水硫酸铜的干燥管若无水硫酸铜不变蓝，则假设一成立；若无水硫酸铜变蓝，则假设一不成立；②同意，若全部为PbCO3时，26.7mg完全分解后最终固体质量为22.3mg。（或不同意，实验最终固体的质量与全部为PbCO3分解所得固体质量相差不大，可能是实验过程中产生的误差引起的。）解析：（1）根据平衡常数的表达式得：根据沉淀转化的方程式:PbSO4(s)＋CO32－(aq)AUTOTEXT<=>PbCO3(s)＋SO42－，可知增大碳酸根浓度可以使平衡向右移动，Na2CO3溶液中的C(CO32-)大，所以在Na2CO3溶液中PbSO4转化率较大。根据文献资料，上述反应还可能生成碱式碳酸铅[2PbCO3·Pb(OH)2]，结合假设一，即可知道其他可能的情况。为验证假设一是否成立，也就是依据它与假设二三受热分解产物的不同之处（没有水生成）进行解答。【思路点拨】本题考查了实验探究，涉及化学平衡常数、平衡移动、产物的定性定量分析。提出假设就是列举所有可能的情况。【化学卷·届黑龙江省哈三中高三第一次模拟测试（09）】24．（共14分）氨是一种重要的化工产品，是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐和纯碱等的原料。（1）以氨为燃料可以设计制造氨燃料电池，因产物无污染，在很多领域得到广泛应用。若电极材料均为惰性电极，KOH溶液作电解质溶液，则该电池负极电极反应式为。（2）在一定温度下，在固定体积的密闭容器中进行可逆反应：N2+3H22NH3。该可逆反应达到平衡的标志是________________。A．3v(H2)正=2v(NH3)逆B．单位时间生成mmolN2的同时消耗3mmolH2C．容器内的总压强不再随时间而变化D．混合气体的密度不再随时间变化E．amolN≡N键断裂的同时，有6amolN—H键断裂F．N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2（3）某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入1molN2和3molH2，加入合适催化剂（体积可以忽略不计）后在一定温度压强下开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下：反应时间/min051015202530压强/MPa16.8014.7813.8613.2712.8512.6012.60则从反应开始到25min时，以N2表示的平均反应速率=；该温度下平衡常数K=；（4）以CO2与NH3为原料合成尿素[化学式为CO(NH2)2]的主要反应如下，已知：①2NH3(g)+CO2(g)==NH2CO2NH4(s)△H=—l59.5kJ·mol-1②NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H=+116.5kJ·mol-1③H2O(1)==H2O(g)△H=+44.0kJ·mol-1写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式；对于上述反应②在密闭容器中将过量NH2CO2NH4固体于300K下分解，平衡时P[H2O(g)]为aPa，若反应温度不变，将体系的体积增加50%，则P[H2O(g)]的取值范围是_________________（用含a的式子表示）。（分压=总压×物质的量分数）【知识点】化学平衡G1G2G【答案解析】24、（1）2NH3—6e—+6OH—=N2+6H2O3分（2）BCE3分（3）0.01mol/(L.min)2分2.37(mol/L)-22分（4）2NH3(g)+CO2(g)==CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=—87.0kJ·mol-12分2a/3＜P[H2O(g)]≤a2分解析：（1）燃料电池燃料为负极，发生氧化反应（2）A、都表示的是正向速率，故A错误；B、正确；C、反应过程中，气体体积变化压强变化，故一旦不变达到平衡，C正确；D、m不变，V不变，故密度不变，不是平衡标志，故D错误；E、正确；F、平衡标志是各组分浓度不变，故F错误；选择BCE（3）列3段式2L物质的量molN2+3H22NH3起始物质的量130变化量x3x2x平衡量1-x3-3x2x25min和0min压强比为12.6/16.8=（4-2x）/4，x=0.5mol，故N2表示的平均反应速率=0.5mol÷2L÷25min=0.01mol/(L.min)；平衡常数K=c2（氨气）/c3(氢气)×c（氮气）=2.37(mol/L)-2（4）2NH3(g)+CO2(g)==CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=—l59.5kJ·mol-1+116.5kJ·mol-1-44.0kJ·mol-1=—87.0kJ·mol-1（5）将体系的体积增加50%，则P[H2O(g)]变为2a/3，且平衡向正向移动故2a/3＜P[H2O(g)]≤a【思路点拨】题考查了氧化还原反应、盖斯定律、化学平衡等知识点，根据氧化还原反应实质、盖斯定律内涵、化学平衡的判断方法等知识点来分析解答，这些知识点都是高考热点，常常出现在大型综合题中，注意结合守恒思想分析解答问题，题目难度中等．哈三中-学年度高三第一次测试化学答案12345678910BDACCCDDCD11121314151617181920CCDDCDACBC21、（每空2分）答案：（1）C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)H=-1294.8kJ/mol(2)C2H2+14OH—-10e-=2CO32-+8H2O(3)Ag++e-=Ag(4)Zn(OH)2+2e-=Zn+2OH-22、（Ⅰ）（1）分液漏斗1分（2）关闭分液漏斗的活塞，将注射器的活栓向外拉出一段距离，若一段时间后活栓能够恢复到原位置，则装置的气密性好。2分（3）加快1分（4）0.31分（5）不正确1分H2O2的浓度扩大二倍(从1.5%→3.0%)，但反应所需时间比其二倍小的多2分（Ⅱ）（6）—53.3kJ/mol2分（7）①量热计的保温瓶绝热效果不好；②酸碱溶液混合不迅速；③温度计不够精确等2分（8）使碱稍稍过量，为了能保证CH3COOH溶液完全被中和，从而提高实验的准确度。2分23、（1）吸氧（2分）O2+4e-+2H2O=4OH-（2分）（2）负（2分）2Cl-+2H2OCl2↑＋2OH-＋H2↑（2分）（3）正C（2分）（4）阴离子（2分）（5）56g24、（1）2NH3—6e—+6OH—=N2+6H2O3分（2）BCE3分（3）0.01mol/(L.min)2分2.37(mol/L)-22分（4）2NH3(g)+CO2(g)==CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=—87.0kJ·mol-12分2a/3＜P[H2O(g)]≤a2分【化学卷·届浙江省嘉兴市高三上学期学科基础测试（09）】31.(本题14分)在10L恒容密闭容器中充入X（g）和Y（g），发生反应X（g）+Y（g）M(g)+N(g)所得实验数据如下表:实验编号温度/℃起始时物质的量/mol平衡时物质的量/moln（X）n（Y）n（M）①7000.400.100.090②8000.100.400.080③8000.200.30a④9000.100.15b回答下列问题:(1)实验①中，若5min时测得，n(M)=0.050mo1,则0至5min时间内，用N表示的平均反应速率为________。(2)实验③平衡常数为___________，该正反应为____________反应(填“吸热”或“放热”)(3)能说明上述反应一定达到平衡的条件是_______________________。A.c(Y)=c(N) B.平均分子量不再变化C.v正(X)=v逆(M)D.温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化(4)实验③中，达到平衡时，X的转化率为_________________________。(5)实验③、④中，达到平衡时，a与b的关系为__________(填选项)，请解释原因________________。A.a>2bB.a=2b C.b<a<2bD.a<b(6)图是实验①中c(M)随时间变化的曲线图，请在图中画出实验②中c(M)随时间变化的曲线图。【知识点】化学平衡常数和化学平衡的移动G1G2G【答案解析】（1）0.001mol·L-1·min-1（2分，数值对单位不写扣1分）（2）1（2分）放热（1分）（3）C（2分）（4）60%（2分）（5）A（1分）若温度不变，则b=a/2，该反应为放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，故b＜a/2，即a＞2b（2分）（6）（2分）（曲线②达平衡时间小于t1且c(M)=0.008才得分）解析：(1)实验①中，若5min时测得n(M)＝0.050mol，浓度是0.0050mol/L，则根据反应的化学方程式可知，同时生成的N的物质的量也是0.0050mol/L，因此0至5min时间内，用N表示的平均反应速率υ(N)＝0.0050mol/L÷5min＝0.001mol·L-1·min-1，实验③与实验②温度相同，所以实验③平衡常数与实验②中平衡常数相同，平衡时M的浓度是0.0080mol/L，则同时生成的N的浓度是0.0080mol/L，消耗X与Y的浓度均是0.0080mol/L，因此平衡时X和Y的浓度分别为0.01mol/L－0.0080mol/L＝0.002mol/L，0.04mol/L－0.0080mol/L＝0.032mol/L，因此反应的平衡常数k=；相同方法计算①的平衡常数k=，可见升温平衡常数减小，即平衡左移，正反应为放热反应；(3)A.c(Y)=c(N)不能说明正逆速率相等，不能说明反应一定达到平衡 ；B.反应物生成物全是气体，且反应前后物质的量不变，无论平衡是否移动平均分子量都不变化，不能说明反应一定达到平衡；C.v正(X)=v逆(M)，能说明反应一定达到平衡 ；D.温度和压强一定时，无论平衡是否移动混合气体的密度都不变化，不能说明反应一定达到平衡 ；只有C符合题意。设实验③中，达到平衡时，X减小的浓度为xX（g）+Y（g）M(g)+N(g)开始0.02mol/L0.03mol/L00xxxx平衡0.02mol/L-x0.03mol/L-xxx代入平衡常数表达式，利用k=1，解得x=0.012mol/L，X的转化率为实验③、④中，若温度不变构成等效平衡，则b=a/2，该反应为放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，故b＜a/2，即a>2b。根据升高温度反应速率加快，实验②中应该先达平衡，平衡时M的浓度为0.008mol/L，满足以上两点画图即可。【思路点拨】本题考查了化学平衡常数和化学平衡的移动，运用同一温度下化学平衡常数不变可以顺利解决问题。【化学卷·届吉林省长春市高三上学期第一次模拟考试（09）】13.在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应：X（g）+Y（g）2Z（g） H<0。一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如下表：t/min2479n(Y)/mol0.120.110.100.10下列说法正确