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G单元化学反应速率和化学平衡目录G单元化学反应速率和化学平衡 III.(1)MnO2、KOH的熔融混合物中通入空气时发生反应生成K2MnO4,根据元素守恒还应生成水.反应中锰元素由+4价升高为+6价,总升高2价,氧元素由0价降低为-2价,总共降低4价,化合价升降最小公倍数为4,所以MnO2系数2,O2系数为1,根据锰元素守恒确定K2MnO4系数为2,根据钾元素守恒确定KOH系数为4,根据氢元素守恒确定H2O系数为2,所以反应化学方程式为2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O,因为中性或酸性溶液中K2MnO4发生歧化反应而变成MnO2和KMnO4。所以上述反应中氢氧化钾要过量,n(KOH):n(MnO2)>2:1;(2)电解锰酸钾溶液也可以制备高锰酸钾,锰的化合价升高,MnO42-在阳极放电,则阳极的电极反应式为MnO42--e-═MnO4-,其阴极反应为2H2O+2e-═2OH-+H2↑,得到的B物质是H2,同时生成更多的KOH,又可以用来制锰酸钾,可以循环使用;【思路点拨】本题考查了热化学方程式和盖斯定律的计算应用,掌握基础是关键,化学平衡图象,涉及化学平衡影响因素及有关计算、反应速率影响因素、化学平衡常数等,难度中等。【理综卷(化学解析)·届河南省开封高中等中原名校高三上学期期中联考(129)】12.在容积为2L的恒容密闭容器中,一定温度下,发生反应:aM(g)+bN(g)cQ(g)。气体M、N、Q的物质的量随时间的变化如右图所示,则下列叙述正确的是()A.该温度下此反应的平衡常数的值K=25/4B.平衡时,M的转化率为50%,若条件改为恒温恒压,则达平衡时M的转化率小于50%C.若开始时向容器中充入2molM和1molN,达到平衡时,M的体积分数小于50%D.在5min时,再向体系中充入少量He,重新达到平衡前v(正)>v(逆)【知识点】物质的量与浓度与时间变化曲线G3【答案解析】【解析】C解析:△n(M)=0.8mol-0.4mol=0.4mol,△n(N)=0.4mol-0.2mol=0.2mol,△n(Q)=0.2mol,所以a:b:c=2:1:1,化学方程式为2M(g)+N(g)⇌Q(g),A.平衡时,c(M)=0.4mol/2L==0.2mol/L,c(N)=c(Q)=0.2mol/2L==0.1mol/L,K=25,故A错误;B、平衡时,M的转化率为0.4÷0.8=50%,若条件改为恒温恒压,反应向体积减小的方向进行,相当于原平衡正向移动,则达平衡时M的转化率大于50%,故B错误;C、在该条件下,M的体积分数为:0.2mol/(0.2mol+0.1mol+0.1mol)×100%=50%,由于该反应前气体体积大于反应后气体体积,充入比原反应更多的反应物时,可逆反应进行程度比原平衡大,所以M的体积分数小于50%,故C正确;D、向体系中充入少量He,化学平衡不移动,即v(正)=v(逆),故D错误;故答案选C【思路点拨】本题考查了化学平衡图象、影响平衡的因素、平衡常数影响因素、化学反应速率的计算等,难度不大,注意掌握平衡移动原理.【理综卷(化学解析)·届广东省佛山市第一中学高三上学期期中考试(11)】12.对于反应A(s)+2B(g)3C(g);△H>0,C%跟外界条件X、Y的关系如图所示,下列结论正确的是A.Y表示温度,X表示压强,且Y3>Y2>Y1B.Y表示压强,X表示温度,且Y3>Y2>Y1C.X表示压强,Y表示温度,且Y1>Y2>Y3D.X表示温度,Y表示压强,且Y1>Y2>Y3【知识点】化学平衡图像外界条件对平衡的影响G2G3【答案解析】A解析:根据反应特征:正方向吸热,升高温度平衡正向移动,C%增大;加压平衡向气体体积减小的方向移动,即逆向移动,C%减小,所以Y表示温度,X表示压强,且Y3>Y2>Y1;故答案选A【思路点拨】本题考查了化学平衡图像及外界条件对平衡的影响,理解升高温度平衡向吸热反应方向移动,加压平衡向气体体积减小的方向移动。【化学卷(解析)·届重庆市巴蜀中学高三12月月考(12)】6.在密闭容器中进行反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g);ΔH>0,测得c(CH4)随反应时间(t)的变化如图所示。下列判断正确的是A.0~5min内,v(H2)=0.1mol·(L·min)-1B.反应进行到12min时,CH4的转化率为25%C.恒温下,缩小容器体积,平衡后H2浓度减小D.10min时,改变的外界条件可能是升高温度【知识点】化学反应速率和化学平衡中物质的量或浓度随时间的变化曲线G3【答案解析】D解析:A.根据图可知,前5min内甲烷的浓度由1.00mol/L减小为0.50mol/L,故v(CH4)=(1-0.5)mol•L-1/5min=0.1mol/(L•min),由化学计量数之比等于反应速率之比,则v(H2)=3×0.1mol/(L•min)=0.3mol/(L•min),故A错误;B.进行到12min时,CH4的转化率为(1.00-0.25)/1.00×100%=75%,故B错误;C.恒温下,缩小容器体积导致氢气浓度增大,虽然压强增大,平衡向逆反应方向移动,移动的结果减小氢气浓度的增大,但根据勒夏特列原理,不会消除浓度增大,平衡后c(H2)增大,故C错误;D.由图可知,10min时甲烷的浓度继续减小,该反应向正反应方向移动,该反应正反应是吸热反应,可能是升高温度,故D正确。【思路点拨】本题考查了化学平衡图象,涉及反应速率的计算、化学平衡的影响因素、化学平衡状态本质,难度中等,注意根据浓度变化判断可能改变的条件。【化学卷(解析)·届浙江省嘉兴一中等五校届高三上学期第一次联考】15.向2L的密闭容器中充入7.6molNO和3.8molO2,发生如下反应:①2NO(g)+O2(g)2NO2(g)②2NO2(g)N2O4(g)测得NO2和N2O4的浓度变化如图所示,0~10min维持容器温度为T1℃,10min后升高并维持容器的温度为T2℃。下列说法正确的是()A.前5min反应的平均速率v(N2O4)=0.18mol·L-1·s-1B.T1℃时反应②的化学平衡常数K=0.6C.反应①、②均为吸热反应D.若起始时向该容器中充入3.6molNO2和2.0molN2O4,T1℃达到平衡时,N2O4的转化率为10%【知识点】化学平衡图像问题G3G4【答案解析】【解析】D解析:A、前5min反应的平均速率v(N2O4)=△c/△t=0.9mol/L÷5min=0.18mol•(L•min)-1,故A错误;B、T1℃时反应②的化学平衡常数K=c(N2O4)/c2(NO2)=0.9÷1.52==0.4L/mol,故B错误;C、在该题中,不知道温度T1、T2的高低变化,所以无法判断反应②的吸放热情况,但是物质和氧气之间的化合反应大多是放热的,②也是放热的,故C错误;D、若起始时向该容器中充入3.6mol

NO2和2.0mol

N2O4,则Qc=0.31<K,所以反应正向进行,T1℃达到平衡时,

2NO2(g)⇌N2O4(g)初始:1.8

1.0变化:2x

x平衡:1.8-2x

1.0+x则(1.0+x)/(1.8−2x)2=0.4,解得x=0.1,即N2O4的转化率为10%,故D正确.故答案选D【思路点拨】本题考查了学生化学反应速率和化学平衡的有关计算知识,属于综合知识的考查,注意知识的归纳和整理是关键,难度不大。【化学卷(解析)·届四川省成都外国语学校高三12月月考(12)】9、(16+2分)目前低碳经济已成为科学家研究的主要课题之一,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起全世界的关注:(1)用电弧法合成的储氢材料常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这些杂质颗粒通常用硫酸酸化的锰酸钾氧化除去,在反应中,杂质碳被氧化为无污染气体而除去,Mn元素转变为Mn2+,请写出对应的化学方程式并配平:;(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下两组数据:实验组温度/℃起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/minH2OCOH2CO1650241.62.452900120.41.63①实验2条件下的H2O体积分数为;②下列方法中可以证明上述已达平衡状态的是;a.单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolCOb.容器内压强不再变化c.混合气体密度不再变化d.混合气体的平均相对分子质量不再变化e.CO2的质量分数不再变化③已知碳的气化反应在不同温度下平衡常数的对数值(lgK)如下表则反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在900K时,该反应平衡常数的对数值(lgK)=_.(3)在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ·mol-1CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H2=+172.5kJ·mol-1S(s)+O2(g)=SO2(g)△H3=-296.0kJ·mol-1请写出CO除SO2的热化学方程式。(4)25℃时,在20mL0.1mol/L醋酸中加入VmL0.1mol/LNaOH溶液,测得混合溶液的pH变化曲线如图所示,下列说法正确的是________。pHpHA.pH=3的CH3COOH溶液和pH=11的CH3COONa溶液中,由水电离出的c(OH—)相等B.C.②点时,溶液中的c(CH3COO—)=c(Na+)D.③点时V=20mL,此时溶液中c(CH3COO—)<c(Na+)=0.1mol/L(5)下图是一种新型燃料电池,它以CO为燃料,一定比例的Li2CO3和Na2CO3熔融混合物为电解质,图2是粗铜精炼的装置图,现用燃料电池为电进行粗铜的精炼实验。回答下列问题:①写出A极发生的电极反应式;②要用燃料电池为电进行粗铜的精炼实验,则B极应该与极(填“C”或“D”)相连。【知识点】化学平衡常数的含义;反应热和焓变;化学平衡状态的判断F3F4G3G4【答案解析】【解析】(1)C+K2MnO4+2H2SO4=CO2↑+MnSO4+K2SO4+2H2O(2)20﹪ae0.36(3)2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)△H=-270kJ·mol-1(4)BC(5)CO-2e-+CO32-=2CO2D解析:(1)硫酸酸化的锰酸钾氧化杂质碳为无污染气体而除去,即碳被氧化成二氧化碳,Mn元素转变为Mn2+,氧化还原反应根据得失电子守恒配平:C+2H2SO4+K2MnO4=CO2↑+MnSO4+K2SO4+2H2O;(2)①实验2条件下CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始量(mol)21变化量(mol)0.40.40.40.4平衡量(mol)1.60.60.40.4则H2O体积分数为0.6÷(1.6+0.6+0.4+0.4)×100%=20%;②a.单位时间内生成nmolH2(V正)的同时生成nmolCO(V逆),V正=V逆,达平衡,正确;b.本反应是等体反应,故容器内压强不再变化无法判断是否平衡,错误;c.恒容密闭容器中混合气体密度一直不变,故无法判断是否平衡,错误;d.本反应是等体反应,气体的总物质的量一直不变,混合气体的平均相对分子质量一直不变,故无法判断是否平衡,错误;e.达平衡时,的物质的百分含量不再变化,故CO2的质量分数不再变化,说明已达平衡,正确;故选ae;③900K时:第一个方程式:C(S)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)K1=C(CO)·C(H2)/C(H2O)=10-0.39第二个方程式:C(S)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)K2=C(CO2)·C2(H2)/C2(H2O)=10-0.032式-1式得:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K=[C(CO2)·C(H2)]/[C(H2O)·C(CO)]=K2/K1=100.36则(lgK)=0.36根据盖斯定律,反应2CO+SO2=S+2CO2的焓变=△H1-△H2-△H3=-270

kJ•mol-1,故答案为:2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)△H3=-270

kJ•mol-1;(4)A.pH=3的CH3COOH溶液和pH=11的CH3COONa溶液中,CH3COOH抑制水的电离,CH3COONa促进水的电离,故由水电离出的c(OH—)不相等,故A错误;B.c(CH3COO—)+c(OH—)=c(Na+)+c(H+),c(H+)=10-6,c(OH—)=10-8;则c(H+)-c(OH—)=10-6-10-8=C.②点时pH=7,c(OH—)=c(H+),c(CH3COO—)+c(OH—)=c(Na+)+c(H+),故c(CH3COO—)=c(Na+),故C正确;D.③点时V=20mL,此时溶液中恰好生成CH3COONa,强碱弱酸盐,溶液呈碱性,c(OH—)>c(H+),根据电荷守恒有:c(CH3COO—)<c(Na+)=0.05mol/L,故D错误;故答案选BC;①CO具有还原性,在负极上发生氧化反应生成CO2,电极反应式为:CO-2e-+CO32-═2CO2;故答案为:CO-2e-+CO32-=2CO2;②因A为负极,B为正极,粗铜精炼时,粗铜作阳极,与电源的正极相连,故选:D【思路点拨】本题考查了反应速率、平衡常数、化学平衡有关计算应用,难度中等,注意对知识的理解与掌握,是对学生能力的考查。【化学卷(解析)·届四川省成都外国语学校高三12月月考(12)】5.在盛有足量A的体积可变的密闭容器中,加入B,发生反应:A(s)+2B(g)4C(s)+D(g)△H<0。在一定温度、压强下达到平衡。平衡时C的物质的量与加入的B的物质的量的变化关系如右图。下列说法正确的是()A.平衡时B的转化率为50%B.若再加入B,则再次达到平衡时正、逆反应速率均增大C.若保持压强一定,再加入B,则反应体系气体密度减小D.若保持压强一定,当温度升高10℃后,则图中θ>45º【知识点】化学平衡图像问题G3G4【答案解析】【解析】A解析:A.根据图象结合方程式知,加入的B物质的物质的量与生成C物质的物质的量相等,所以该反应中有一半的B物质反应,所以其转化率为50%,故A正确;B.因体积可变,则B的浓度不变,则v(正)、v(逆)都不变,故B错误;C.根据图象结合方程式知,加入的B物质的物质的量与生成C物质的物质的量相等,所以该反应中有一半的B物质反应.假设加入的B物质是nmol,其中有一半的B参加反应.A(s)+2B(g)⇌4C(g)+D(g)1

2

4

1n/4n/22nn/4设A、B的摩尔质量分别为MA、MB达平衡时,混合气体的ρ=m/V=(0.25n·MA+n·MB)/[(0.5n+n+0.25n)·Vm]=(0.25MA+MB)/1.75Vm,根据密度公式知,气体的密度与加入B的多少无关,只要温度压强不变,气体摩尔体积不变,所以若再加入B,则再次达到平衡时反应体系气体密度始终不变,故C错误;D.压强一定,当升高温度时,平衡逆向移动,则C的物质的量减少,由图可以看出,图中θ<45°,故D错误;故答案选A【思路点拨】本题考查了化学平衡的图象分析,明确图象中的纵横坐标含有及隐含平衡时的信息是解答的关键,并利用影响化学反应速率及化学平衡的影响因素来解答,有点难度。【化学卷(解析)·届山西省山大附中高三上学期期中考试(11)】15.在10L密闭容器中,A、B、C三种气态物质构成了可逆反应的体系;当在某一温度时,A、B、C物质的量与时间的关系如图一,C的百分含量与温度的关系如图二。tt142.42.01.61.20.80.4t(min)n(mol)CBA0图一TT4T3T2T1T(℃)C%0图二下列分析不正确的是:A.0~4分钟时,A的平均反应速率为0.02mol/(L•min)B.该反应的平衡常数表达式K=C.由T1向T2变化时,正反应速率大于逆反应速率D.此反应的正反应为放热反应【知识点】物质的量或浓度随时间的变化曲线;产物的百分含量随浓度、时间的变化曲线G3G5【答案解析】A解析:根据图1知,随着反应的进行,A和B的物质的量减少,C的物质的量增大,则A和B是反应物,C是生成物,反应过程中,物质的量的变化量之比等于其计量数之比,所以A、B和C的计量数之比=(2.4-1.6)mol:(1.6-1.2)mol:(0.4-0)mol=0.8mol:0.4mol:0.4mol=2:1:1,当反应达到T3时,再升高温度C的含量降低,则正反应是放热反应,该反应的方程式为:2A(g)+B(g)⇌C(g)△H<0。A.0~4分钟时,A的平均反应速率v=[(2.4-2.0)mol/10L]/4min=0.01mol/(L•min),故A错误;B.该反应方程式为:2A(g)+B(g)⇌C(g),K=c(C)/c2(A)•c(B),故B正确;C.由T1向T2变化时,C的含量增大,平衡向正反应方向移动,则正反应速率大于逆反应速率,故C正确;D.该反应正反应是放热反应,故D正确。【思路点拨】本题考查了化学平衡图象的分析,正确推断可逆反应及反应热是解本题关键,注意图2中探究反应热时,必须是当反应达到平衡状态后再改变温度来确定反应热,为易错点。【化学卷(解析)·届湖南省长沙长郡中学高三上学期第四次月考(1260元)word版】13.向甲、乙两恒温恒容的密闭容器中分别充入一定量的A和B,发生反应:A(g)+B(g)xC(g)△H<O。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示:下列说法正确的是 A.x=1 B.Q1<2Q2 C.根据题中信息无法计算a值 D.保持其他条件不变,起始时向乙容器充人0.2molA、0.2molB、0.2molC,则此时v(正)>v(逆)【知识点】化学平衡的建立、影响因素G2G3【答案解析】【解析】A解析:A.由图象可知平衡时,乙容器内A的转化率为0.5mol/1mol==50%,甲容器平衡时,A的转化率>(2mol-1mol)/2mol=50%,甲容器内压强比乙容器内大,增大压强向正反应移动,增大压强平衡压强增大向着体积减小的方向移动,故:1+1>X,所以x=1,故A正确;B.甲容器压强大于乙容器,甲容器反应进行程度较大,放出的热量的数值大于乙容器放出热量的2倍,由于△H<0,即Q<0,所以Q1>2Q2,故B错误;C.甲乙容器温度相同,则化学平衡常数相同,利用两容器化学平衡常数表达式计算出a值,故C错误;D.该温度下,乙容器化学平衡状态时,c(A)=0.5mol•L-1,c(B)=0.5mol•L-1,c(C)=0.5mol•L-1,化学常数为K=c(C)/[c(A)•c(B)]=0.5mol•L−1/(0.5mol•L−1•0.5mol•L−1)=2,浓度商Q=0.2mol/0.5L÷[0.2mol/0.5L·0.2mol/0.5L]=2.5,化学平衡向逆反应方向移动,即v(正)<v(逆).故D错误;故答案选A【思路点拨】本题考查了化学反应速率计算、影响化学平衡移动的盐酸、化学平衡图象与有关计算,难度较大,D选项为易错点、难点,判断x的值是解题的关键。【化学卷(解析)·届湖南省长沙长郡中学高三上学期第四次月考(1260元)word版】12.臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为:2NO2(g)+O3(g)==N2O5(g)+O2(g),若反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图象作出的判断正确的是【知识点】化学平衡的建立、影响因素G2G3【答案解析】【解析】A解析:A.由图可知,反应物总能量高于生成物总能量,正反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,故A正确;B.由图可知,0-3s内,二氧化氮的浓度变化量=1mol/L-0.4mol/L=0.6mol/L,故v(NO2)=0.6mol/L÷3s=0.2mol/(L.s),单位错误,故B错误;C.t1时刻,改变条件,反应速率加快,平衡不移动,该反应前后气体的物质的量减小,不能是增大压强,只能是使用催化剂,但催化剂不影响平衡的移动,故C错误;D.达平衡时,仅增大c(O2),平衡向逆反应方向移动,二氧化氮转化率降低,由图可知,二氧化氮的转化率随x增大而增大,x可以代表O3浓度、压强,故D错误;故答案选A【思路点拨】本题以图象形式,考查化学反应中能量变化、化学反应速率计算、化学平衡图象及影响因素等,难度中等,B选项为易错点,学生容易忽略单位问题.【化学卷(解析)·届河北省衡水中学高三上学期四调考试(12)word版】17.下图所示与对应的叙述相符的是()A.图I表示盐酸滴加到0.1mol/L某碱溶液得到的滴定曲线,用已知浓度盐酸滴定未知浓度该碱时最好选取酚酞作指示剂 B.图Ⅱ表示一定条件下进行的反应2SO2+O22SO3各成分的物质的量变化,t2时刻改变的条件可能是缩小容器体积 C.图Ⅲ表示某明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液,沉淀的质量与加入Ba(OH)2溶液体积的关系,在加入20mlBa(OH)2溶液时铝离子恰好沉淀完全 D.图Ⅳ表示pH相同的盐酸与醋酸中分别加入水后溶液pH的变化,其中曲线a对应的是盐酸【知识点】化学图像中和滴定化学平衡G3G2【答案解析】B解析:A、0.1mol/L碱溶液的PH约为11,说明为弱碱,强酸与弱碱的滴定用甲基橙做指示剂,故A错误;B、2SO2+O22SO3是气体体积分数减小的反应,平衡正向移动可能是缩小容器体积,故B正确;C、根据:2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓+K2SO4,KAl(SO4)2+2Ba(OH)2═KAlO2+2BaSO4↓+2H2O,当加入15毫升氢氧化钡溶液时生成氢氧化铝和硫酸钡两种沉淀,当加入20毫升氢氧化钡溶液时生成的氢氧化铝完全溶解,硫酸钡沉淀达到最大值,故C错误;D、pH相同的盐酸与醋酸的稀释相同的倍数,pH变化大的是盐酸,故D错误。故答案选B【思路点拨】本题考查了化学图像,综合性很强,C选项难度较大,可按照反应顺序写出发生的反应。【化学卷(解析)·届河北省衡水中学高三上学期四调考试(12)word版】8.可逆反应mA(g)+nB(g)xC(g)在不同温度及压强(P1和P2)条件下反应物A的转化率的变化情况如图所示。下列判断正确的是() A.正反应吸热,m+n>x B.正反应吸热,m+n>x C.正反应放热,m+n<x D.正反应放热,m+n>x【知识点】化学平衡图像G2G3【答案解析】D解析:根据图像随着温度的升高A的转化率减小,说明升温平衡逆向移动,正反应为放热反应;从第一个图像看出在P1下先达平衡,得P1>P2,还可得到压强大时A的转化率大,说明加压平衡正向移动,m+n>x,故答案选D【思路点拨】本题借助平衡图像考查了外界条件对平衡的影响,理解升高温度平衡向吸热反应方向移动,加压平衡向气体体积减小的方向移动。G4等效平衡与化学平衡计算【化学卷(解析)·届浙江省嘉兴一中等五校届高三上学期第一次联考】19.在甲、乙、丙三个不同密闭容器中按不同方式投料,一定条件下发生反应(起始温度和起始体积相同):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,相关数据如下表所示:容器甲乙丙相关条件恒温恒容绝热恒容恒温恒压反应物投料1molN2、3molH22molNH32molNH3平衡时容器体积V甲V乙V丙反应的平衡常数K=K甲K乙K丙平衡时NH3的浓度/mol·L-1c甲c乙c丙平衡时NH3的反应速率/mol·L-1·min-1v甲v乙v丙下列说法正确的是()A.V甲>V丙 B.K乙<K丙 C.c乙>c甲 D.v甲=v丙【知识点】化学平衡的影响因素G2G4【答案解析】【解析】C解析:A、甲与乙都是恒容容器,所以,V甲=V乙,故A错误;B、合成氨是放热反应,其逆反应氨气分解就是吸热的,乙绝热容器,丙恒温,所以乙反应后比丙温度低,向吸热方向进行的程度小,平衡时乙中氨气浓度比丙高,氮气和氢气浓度比丙低,K乙>K丙,故B错误;C、条件相同时,甲与乙是等效平衡.甲与乙容器体积相同,乙分解氨气吸热导致乙比甲温度低,平衡向合成氨方向移动,平衡时氨气浓度乙大于甲,故C正确;D、甲与丙起始温度和起始体积相同,恒温条件下反应,丙在恒压条件下分解氨气生成氢气和氮气,平衡时体积比反应前大,即平衡时丙体积大于甲,则压强甲大于丙,所以υ甲>υ丙,故D错误.故答案选C【思路点拨】本题考查了学生对表格数据的分析利用能力和利用勒夏特列原理分析平衡移动的思维,题目有一定难度.【化学卷(解析)·届浙江省嘉兴一中等五校届高三上学期第一次联考】15.向2L的密闭容器中充入7.6molNO和3.8molO2,发生如下反应:①2NO(g)+O2(g)2NO2(g)②2NO2(g)N2O4(g)测得NO2和N2O4的浓度变化如图所示,0~10min维持容器温度为T1℃,10min后升高并维持容器的温度为T2℃。下列说法正确的是()A.前5min反应的平均速率v(N2O4)=0.18mol·L-1·s-1B.T1℃时反应②的化学平衡常数K=0.6C.反应①、②均为吸热反应D.若起始时向该容器中充入3.6molNO2和2.0molN2O4,T1℃达到平衡时,N2O4的转化率为10%【知识点】化学平衡图像问题G3G4【答案解析】【解析】D解析:A、前5min反应的平均速率v(N2O4)=△c/△t=0.9mol/L÷5min=0.18mol•(L•min)-1,故A错误;B、T1℃时反应②的化学平衡常数K=c(N2O4)/c2(NO2)=0.9÷1.52==0.4L/mol,故B错误;C、在该题中,不知道温度T1、T2的高低变化,所以无法判断反应②的吸放热情况,但是物质和氧气之间的化合反应大多是放热的,②也是放热的,故C错误;D、若起始时向该容器中充入3.6mol

NO2和2.0mol

N2O4,则Qc=0.31<K,所以反应正向进行,T1℃达到平衡时,

2NO2(g)⇌N2O4(g)初始:1.8

1.0变化:2x

x平衡:1.8-2x

1.0+x则(1.0+x)/(1.8−2x)2=0.4,解得x=0.1,即N2O4的转化率为10%,故D正确.故答案选D【思路点拨】本题考查了学生化学反应速率和化学平衡的有关计算知识,属于综合知识的考查,注意知识的归纳和整理是关键,难度不大。【化学卷(解析)·届四川省成都外国语学校高三12月月考(12)】9、(16+2分)目前低碳经济已成为科学家研究的主要课题之一,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起全世界的关注:(1)用电弧法合成的储氢材料常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这些杂质颗粒通常用硫酸酸化的锰酸钾氧化除去,在反应中,杂质碳被氧化为无污染气体而除去,Mn元素转变为Mn2+,请写出对应的化学方程式并配平:;(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下两组数据:实验组温度/℃起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/minH2OCOH2CO1650241.62.452900120.41.63①实验2条件下的H2O体积分数为;②下列方法中可以证明上述已达平衡状态的是;a.单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolCOb.容器内压强不再变化c.混合气体密度不再变化d.混合气体的平均相对分子质量不再变化e.CO2的质量分数不再变化③已知碳的气化反应在不同温度下平衡常数的对数值(lgK)如下表则反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在900K时,该反应平衡常数的对数值(lgK)=_.(3)在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ·mol-1CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H2=+172.5kJ·mol-1S(s)+O2(g)=SO2(g)△H3=-296.0kJ·mol-1请写出CO除SO2的热化学方程式。(4)25℃时,在20mL0.1mol/L醋酸中加入VmL0.1mol/LNaOH溶液,测得混合溶液的pH变化曲线如图所示,下列说法正确的是________。pHpHA.pH=3的CH3COOH溶液和pH=11的CH3COONa溶液中,由水电离出的c(OH—)相等B.C.②点时,溶液中的c(CH3COO—)=c(Na+)D.③点时V=20mL,此时溶液中c(CH3COO—)<c(Na+)=0.1mol/L(5)下图是一种新型燃料电池,它以CO为燃料,一定比例的Li2CO3和Na2CO3熔融混合物为电解质,图2是粗铜精炼的装置图,现用燃料电池为电进行粗铜的精炼实验。回答下列问题:①写出A极发生的电极反应式;②要用燃料电池为电进行粗铜的精炼实验,则B极应该与极(填“C”或“D”)相连。【知识点】化学平衡常数的含义;反应热和焓变;化学平衡状态的判断F3F4G3G4【答案解析】【解析】(1)C+K2MnO4+2H2SO4=CO2↑+MnSO4+K2SO4+2H2O(2)20﹪ae0.36(3)2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)△H=-270kJ·mol-1(4)BC(5)CO-2e-+CO32-=2CO2D解析:(1)硫酸酸化的锰酸钾氧化杂质碳为无污染气体而除去,即碳被氧化成二氧化碳,Mn元素转变为Mn2+,氧化还原反应根据得失电子守恒配平:C+2H2SO4+K2MnO4=CO2↑+MnSO4+K2SO4+2H2O;(2)①实验2条件下CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始量(mol)21变化量(mol)0.40.40.40.4平衡量(mol)1.60.60.40.4则H2O体积分数为0.6÷(1.6+0.6+0.4+0.4)×100%=20%;②a.单位时间内生成nmolH2(V正)的同时生成nmolCO(V逆),V正=V逆,达平衡,正确;b.本反应是等体反应,故容器内压强不再变化无法判断是否平衡,错误;c.恒容密闭容器中混合气体密度一直不变,故无法判断是否平衡,错误;d.本反应是等体反应,气体的总物质的量一直不变,混合气体的平均相对分子质量一直不变,故无法判断是否平衡,错误;e.达平衡时,的物质的百分含量不再变化,故CO2的质量分数不再变化,说明已达平衡,正确;故选ae;③900K时:第一个方程式:C(S)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)K1=C(CO)·C(H2)/C(H2O)=10-0.39第二个方程式:C(S)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)K2=C(CO2)·C2(H2)/C2(H2O)=10-0.032式-1式得:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K=[C(CO2)·C(H2)]/[C(H2O)·C(CO)]=K2/K1=100.36则(lgK)=0.36根据盖斯定律,反应2CO+SO2=S+2CO2的焓变=△H1-△H2-△H3=-270

kJ•mol-1,故答案为:2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)△H3=-270

kJ•mol-1;(4)A.pH=3的CH3COOH溶液和pH=11的CH3COONa溶液中,CH3COOH抑制水的电离,CH3COONa促进水的电离,故由水电离出的c(OH—)不相等,故A错误;B.c(CH3COO—)+c(OH—)=c(Na+)+c(H+),c(H+)=10-6,c(OH—)=10-8;则c(H+)-c(OH—)=10-6-10-8=C.②点时pH=7,c(OH—)=c(H+),c(CH3COO—)+c(OH—)=c(Na+)+c(H+),故c(CH3COO—)=c(Na+),故C正确;D.③点时V=20mL,此时溶液中恰好生成CH3COONa,强碱弱酸盐,溶液呈碱性,c(OH—)>c(H+),根据电荷守恒有:c(CH3COO—)<c(Na+)=0.05mol/L,故D错误;故答案选BC;①CO具有还原性,在负极上发生氧化反应生成CO2,电极反应式为:CO-2e-+CO32-═2CO2;故答案为:CO-2e-+CO32-=2CO2;②因A为负极,B为正极,粗铜精炼时,粗铜作阳极,与电源的正极相连,故选:D【思路点拨】本题考查了反应速率、平衡常数、化学平衡有关计算应用,难度中等,注意对知识的理解与掌握,是对学生能力的考查。【化学卷(解析)·届四川省成都外国语学校高三12月月考(12)】5.在盛有足量A的体积可变的密闭容器中,加入B,发生反应:A(s)+2B(g)4C(s)+D(g)△H<0。在一定温度、压强下达到平衡。平衡时C的物质的量与加入的B的物质的量的变化关系如右图。下列说法正确的是()A.平衡时B的转化率为50%B.若再加入B,则再次达到平衡时正、逆反应速率均增大C.若保持压强一定,再加入B,则反应体系气体密度减小D.若保持压强一定,当温度升高10℃后,则图中θ>45º【知识点】化学平衡图像问题G3G4【答案解析】【解析】A解析:A.根据图象结合方程式知,加入的B物质的物质的量与生成C物质的物质的量相等,所以该反应中有一半的B物质反应,所以其转化率为50%,故A正确;B.因体积可变,则B的浓度不变,则v(正)、v(逆)都不变,故B错误;C.根据图象结合方程式知,加入的B物质的物质的量与生成C物质的物质的量相等,所以该反应中有一半的B物质反应.假设加入的B物质是nmol,其中有一半的B参加反应.A(s)+2B(g)⇌4C(g)+D(g)1

2

4

1n/4n/22nn/4设A、B的摩尔质量分别为MA、MB达平衡时,混合气体的ρ=m/V=(0.25n·MA+n·MB)/[(0.5n+n+0.25n)·Vm]=(0.25MA+MB)/1.75Vm,根据密度公式知,气体的密度与加入B的多少无关,只要温度压强不变,气体摩尔体积不变,所以若再加入B,则再次达到平衡时反应体系气体密度始终不变,故C错误;D.压强一定,当升高温度时,平衡逆向移动,则C的物质的量减少,由图可以看出,图中θ<45°,故D错误;故答案选A【思路点拨】本题考查了化学平衡的图象分析,明确图象中的纵横坐标含有及隐含平衡时的信息是解答的关键,并利用影响化学反应速率及化学平衡的影响因素来解答,有点难度。【化学卷(解析)·届湖南省长沙长郡中学高三上学期第四次月考(1260元)word版】19.(12分)“雾霾”已成为当今世界环境热点话题,为减少CO、SO2、NOx等气体的排放,某环境小组研究使用如下方式。 Ⅰ.使用清洁能源,例如二甲醚(DME)。现由合成气制备二甲醚的主要原理如下: 回答下列问题:(1)则反应的△H=kJ·mol-1。(2)将合成气以钾n(H2)/n(CO)=2通人1L的反应器中,一定条件下发生反应:4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H,其CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示,下列说法正确的是(填字母序号)。 A.△H<OB.P1<P2<p3 C.若在p3和316℃时,起始n(H2)/n(CO)=3,则达到平衡时,CO的转化率小于50%(3)如图为绿色“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图,a电极的电极反应式为:Ⅱ.利用I2O5消除CO污染的反应为:5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s);不同温度下,向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通人4molCO,测得 CO2的体积分数(CO2)随时间t变化曲 线如右图。请回答: (1)从反应开始至a点时的反应速率为v(CO)。 (2)b点时化学平衡常数Kb=。 (3)下列说法不正确的是(填字母序号)。a.容器内气体密度不变,表明反应达到平衡状态b.两种温度下,c点时体系中混合气体的压强相等c.增大d点的体系压强,CO的转化率不变d.b点和d点的化学平衡常数:Kb<Kd【知识点】热化学方程式;化学平衡的影响因素;化学平衡的计算F2G2G4【答案解析】【解析】Ⅰ.(1)-246.1;(2)A(3)CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+;Ⅱ.(1)1.6mol•L-1•min-1;(2)1024;(3)bd.解析:Ⅰ.(1)已知①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H1=-90.7kJ•mol-1,②2CH30H(g)⇌CH30CH3(g)+H20(g)△H2=-23.5kJ•mol-1,③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJ•mol-1,根据盖斯定律,①×2+②+③得3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-246.1kJ•mol-1;(2)A.由图可知随温度升高,CO的转化率降低,说明升高温度平衡逆移,则正方向为放热反应,故△H<0,故A正确;B.该反应正方向为体积减小的方向,增大压强CO的转化率增大,所以P1>P2>P3,故B错误;C.若在P3和316℃时,起始时n(H

2)/n(CO)=3,则增大了氢气的量,增大氢气的浓度,平衡正移,CO的转化率增大,所以CO转化率大于50%,故C错误;故答案为:A;(3)酸性条件下,二甲醚在负极失电子生成二氧化碳,其电极反应式为:CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+;Ⅱ.(1)a点时:5CO(g)+I2O5(s)⇌5CO2(g)+I2(s)起始量/mol

4

0转化量/mol

x

xa点量/mol

4-x

x根据a点时CO2的体积分数φ(CO2)=x/4=0.40,得x=1.6mol则从反应开始至a点时的反应速率为v(CO)=1.6/2÷0.5=1.6mol•L-1•min-1,(2)b点时:5CO(g)+I2O5(s)⇌5CO2(g)+I2(s)起始量/mol

4

0转化量/mol

y

yb点量/mol

4-y

y根据b点时CO2的体积分数φ(CO2)=0.80,得y=3.2mol,[CO]=0.4mol•L-1,[CO2]=1.6mol•L-1b点时化学平衡常数Kb=y/4=[CO2]5/[CO]5=1024;(3)a.因为条件为恒容,而反应前后气体质量变化,所以容器内气体密度不变时,表明反应达到平衡状态,故a正确;b.c点为交点,气体物质的量分别相等,所以两种温度下,体系中混合气体的压强不相等,故b错误;c.I2O5为固体,所以增加投料量对平衡无影响,CO的转化率不变,故c错误;d.b点比d点时生成物CO2体积分数大,说明进行的程度大,则化学平衡常数:Kb>Kd,故d错误;【思路点拨】本题考查了根据盖斯定律求焓变、速率、平衡、氧化还原反应等问题,综合性较强.【化学卷(解析)·届湖南省长沙长郡中学高三上学期第四次月考(1260元)word版】16.某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成。某校课外兴趣小组以两条途径分别对X进行如下实验探究。 下列有关说法不正确的是: A.由工可知X中一定存在Fe2O3、Cu B.无法判断混合物中是否含有Al2O3 C.1.92g固体成分为Cu D.原混合物中m(Fe2O3):m(Cu)=1:1【知识点】有关混合物反应的计算;物质的检验和鉴别的实验方案设计C5G4【答案解析】【解析】B解析:途径a:10.4gX和过量盐酸反应生成蓝色溶液,所以是铜离子的颜色,但是金属Cu和盐酸不反应,所以一定含有氧化铁,和盐酸反应生成的三价铁离子可以和金属铜反应,二氧化硅可以和氢氧化钠反应,4.92g固体和氢氧化钠反应后,固体质量减少了3.0g,所以该固体为二氧化硅,质量为3.0g,涉及的反应有:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,又Cu与NaOH不反应,1.92g固体只含Cu;结合途径b可知9.4gX和过量的氢氧化钠反应,固体质量变为6.4g,所以固体有二氧化硅,一定没有氧化铝;途径b:10.4gX与过量的氢氧化钠溶液反应后得到6.4g不溶物,固体部分溶解,原固体中至少含有Al2O3、SiO2的一种物质;6.4g固体与过量的盐酸反应得到蓝色溶液,蓝色溶液中存在铜离子,发生了反应:Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+,说明溶液中一定存在Fe2O3,则1.92g固体为铜,因此混合物X中由Fe2O3、Cu、SiO2组成,一定没有A12O3.A.由I可知,X和过量盐酸反应生成蓝色溶液,为铜离子的颜色,但Cu和盐酸不反应,则一定含有氧化铁,和盐酸反应生成的三价铁离子和金属铜反应,即X中一定存在Fe2O3和Cu,故A正确;B.由上述分析可知,混X中由Fe2O3、Cu、SiO2组成,一定没有A12O3,故B错误;C.由上述分析可知,1.92g固体只含Cu,故C正确;D.设氧化铁的物质的量是x,金属铜的物质的量是y,由Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+得出:Fe2O3~2Fe3+~Cu,则160x+64y=6.4,64y-64x=1.92,解得x=0.02mol,y=0.05mol,所以氧化铁的质量为0.02mol×160g/mol=3.2g,金属铜的质量为0.05mol×64g/mol=3.2g,则原混合物中m(Fe2O3):m(Cu)=1:1,故D正确;故答案选B【思路点拨】本题考查了物质的成分推断及有关化学反应的简单计算,题目难度中等,注意掌握检验未知物的采用方法,能够根据反应现象判断存在的物质,注意合理分析题中数据,根据题中数据及反应方程式计算出铜和氧化铁的质量。第Ⅱ卷非选择题(共52分)二、非选择题(本题共5小题,共52分)【化学卷(解析)·届河北省衡水中学高三上学期四调考试(12)word版】28.合成氨是最重要的化工生产。工业上用氨气合成尿素(H2NCONH2)的反应在进行时分为如下两步:第一步:2NH3(l)+CO2(g)

H2NCOONH4(l)(氨基甲酸铵)

△H1第二步:H2NCOONH4(l)

H2O(l)+H2NCONH2(l)

△H2.(1)某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5L密闭容器中投入4mol氨和1mol二氧化碳,实验测得反应中各组分随时间的变化如左下图I所示:①已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第决定。②第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上图II所示,则△H2

0(填“>”“<”或“=”)③若第一步反应升温时氨气浓度增大,请在图II中画出第一步反应K1随温度T变化曲线,并作出必要的标注。(2)氨和尿素溶液都可以吸收硝工业尾气中的NO、NO2,将其转化为N2。①尿素与NO、NO2三者等物质的量反应为:CO(NH2)2+NO+NO2

=CO2+2N2+2H2O该反应中的氧化剂为

(写化学式)。②已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g).△H1=akJ·mol-1N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)

△H2=bkJ·mol-12H2(g)+O2(g)=2H2O(g)

△H=ckJ·mol-1则4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)

△H=

.(3)合成氨盐也是氨的重要用途,测定其中的含氮量可以采用“甲醛法”。即 现有一种纯净的铵盐,可能是硝酸铵、硫酸铵或碳酸铵中的一种。称取2克该铵盐溶于水,加入足量的甲醛溶液后,再加入水配成100mL,溶液,取出10mL,滴人酚酞后再逐滴滴入溶液,当滴到25mL时溶液呈粉红色,且在半分钟内不褪色,则该铵盐中氮的质量分数是。【知识点】化学平衡常数盖斯定律元素质量分数的测定G4F1J5【答案解析】(1)二;②

>③如右图(各1分)(2)①NO、NO2(2分);②(3c-2a-2b)KJ·mol-1(3)35%(2分)解析:(1)①由图象可知在15分钟左右,氨气和二氧化碳反应生成氨基甲酸铵后不再变化,发生的是第一步反应,氨基甲酸铵先增大再减小最后达到平衡,发生的是第二步反应,从曲线斜率不难看出第二部反应速率慢,所以已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第二步决定.②第二步反应的平衡常数K随温度的升高增大,说明反应是吸热反应,△H2>0;③若第一步反应升温时氨气浓度增大,说明升高温度平衡逆向移动,化学平衡常数减小。(2)①反应中NO、NO2的化合价减低,被还原,作氧化剂;②ⅠN2(g)+O2(g)=2NO(g).△H1=akJ·mol-1ⅡN2(g)+3H2(g)=2NH3(g)

△H2=bkJ·mol-1Ⅲ2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)

△H=ckJ·mol-1依据盖斯定律3×Ⅲ-2×Ⅱ-2×Ⅰ得到,4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)═4N2(g)+6H2O(g)△H=(3c-2a-2b)KJ·mol-1(3)根据所给反应得关系式2NH4+2H+2OH-所以铵根离子的物质的量等于所加氢氧化钠的物质的量,铵盐中氮的质量分数是:。【思路点拨】本题考查了化学平衡常数、盖斯定律、元素质量分数的测定,难点是看懂图像并解答相关问题。G5化学反应速率和化学平衡综合【理综卷(化学解析)·届湖北省八校高三第一次联考(12)】11.一定条件下存在反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH<0,现有三个相同的1L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1molH2和1molI2(g),在Ⅱ中充入2molHI(g),在Ⅲ中充入2molH2和2molI2(g),700℃条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同B.容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同C.容器Ⅰ中的气体颜色比容器Ⅱ中的气体颜色深D.容器Ⅰ中H2的转化率与容器Ⅱ中HI的转化率之和等于1【知识点】化学平衡G2G5【答案解析】C解析:A、由于条件是恒容绝热,容器Ⅰ、Ⅱ中分别从正、逆方向达平衡,Ⅰ中放热,Ⅱ中吸热,达平衡时温度不同,所以正反应速率不相同,故A错误;B、容器Ⅰ、Ⅲ中平衡温度不同,反应的平衡常数不相同,故B错误;C、Ⅰ中放热,Ⅱ中吸热,达平衡时容器Ⅰ中温度比Ⅱ中高,结合升温平衡逆向移动知Ⅰ中的气体颜色比容器Ⅱ中的气体颜色深,故C正确;D、若恒温时容器Ⅰ、Ⅱ中形成等效平衡,容器Ⅰ中H2的转化率与容器Ⅱ中HI的转化率之和等于1,但本题条件是恒容绝热,平衡时温度不同,故D错误。故答案选C【思路点拨】本题考查了化学平衡问题,由于条件是恒容绝热,要特别注意温度的影响。【理综卷(化学解析)·届河北省唐山一中高三12月调研考试(12)】26、(15分)煤的气化过程中发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),若在恒温压容器中充入1molCO和3mol水蒸气发生上述反应,达到平衡时测得反应物与生成物的物质的量之比为5∶3,且吸收热量180kJ,请回答下列问题:⑴该反应的热化学方程式可写为。⑵两种反应物的转化率之和为。⑶该条件下此反应的平衡常数为。⑷若要在相同的温度下和相同的容器中,按下列物料配比充入,建立平衡后CO的体积百分含量与题干平衡相同,下列选项中可行的是。物质选项n(CO)n(H2O)n(CO2)n(H2)A0mol4mol2mol2molB0.5mol2.5mol0.5mol0.5molC1mol4mol0.5mol0.5molD0mol0mol1mol3mol⑸若要在相同的温度下和相同的容器中,充入下列物料建立平衡,平衡后CO2的体积分数与题干平衡的CO2的体积分数相同,但CO的体积分数与题干平衡中CO的体积分数不同的是。物质选项n(CO)n(H2O)n(CO2)n(H2)A0mol0mol1mol3molB2.5mol0.5mol0.5mol0.5molC3mol1mol0mol0molD0mol0mol3mol1mol【知识点】热化学化学平衡反应速率F1G5【答案解析】(共15分)每空3分⑴CO(g)+H2OCO2(g)+H2(g),△=+240kJ/mol⑵1⑶1⑷ABC⑸BC解析:⑴CO(g)+H2OCO2(g)+H2(g)起始:13变化:xxxx平衡1-x3-xxx,(4-2x)÷2x=5:3,x=0.75mol,则生成1molH2吸热180÷0.75=240,反应的热化学方程式是CO(g)+H2OCO2(g)+H2(g),△=+240kJ/mol⑵CO(g)的转化率是75%,H2O的转化率是25%,二者之和是1⑶平衡常数为0.75×0.75/(1-0.75)(3-0.75)=1⑷CO(g)+H2OCO2(g)+H2(g)是气体计量数不变的反应,因此只要按照化学计量数之比转化为左半边物质使CO(g)与H2O比值为1:3即可建立等效平衡,平衡后CO的体积百分含量与题干平衡相同,因此选ABC⑸与⑷同理,只不过CO的量不同,只要按照化学计量数之比转化为左半边物质,此时容器中的物质是CO、H2O即可,选BC。【思路点拨】本题的化学平衡常数求算不需要容器的体积,因为该反应是气体体积不变的反应。【化学卷(解析)·届重庆市巴蜀中学高三12月月考(12)】11.(15分)CH4和CO2反应可以制造价值更高的化学产品。⑴250℃时,以镍合金为催化剂,向4L容器中通入6molCO2、4molCH4,发生反应:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)。平衡体系中各组分的浓度为:物

质CH4CO2COH2平衡浓度(mol·L-1)0.51.01.01.0①在该条件下达平衡时,CH4的转化率为____________________。②已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H1kJ·mol-1CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H2kJ·mol-12CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H3kJ·mol-1求反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)的△H=_______________kJ·mol-1⑵用Cu2Al2O4做催化剂,一定条件下,发生反应:CO2+CH4CH3COOH,温度与催化剂的催化效率和乙酸的生成速率如图,请回答下列问题:①250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是。②为提高上述反应CH4的转化率,可采取的措施有(写2种)。⑶Li4SiO4可用于吸收、释放CO2,原理是:500℃时,CO2与Li4SiO4接触生成Li2CO3;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出CO2,Li4SiO4再生,将该原理用化学方程式表示(请注明正反应方向和逆反应方向的条件):。⑷钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物,多孔固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其反应原理如下图所示:①根据下表数据,请你判断该电池工作的适宜温度应控制在范围内(填字母序号)。物质NaSAl2O3熔点/℃97.81152050沸点/℃892444.62980a.100℃以下b.100℃~300℃c.300℃~350℃d.350℃~2050℃②放电时,电极A为极。③放电时,内电路中Na+的移动方向为(填“从A到B”或“从B到A”)。④充电时,总反应为Na2Sx=2Na+xS(3<x<5),则阳极的电极反应式为.【知识点】化学平衡的计算;热化学方程式;化学平衡常数的含义,化学平衡的影响因素;转化率随温度、压强的变化曲线,原电池和电解池的工作原理F5G5【答案解析】⑴①50%(2分)②(△H1-2△H3+2△H2)(2分)⑵①温度在250~300℃②增大反应压强、增大CO2的浓度(2分,各1分)⑶②CO2+Li4SiO4Li2CO3+Li2SiO3(2分)⑷①c②负(2分,各1分)③从A到B(1分)④Sx2--2e-=xS(2分)解析:(1)①由题目可知在开始时CH4浓度为1mol/L,平衡时浓度为0.5mol/L,故转化率为(1-0.5)/1×100%=50%;②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H1kJ•mol-1①CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H2kJ•mol-1②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H3kJ•mol-1③根据盖斯定律,由①+②×2-③×2得,CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H3kJ•mol-1=(△H1-2△H3+2△H2)kJ•mol-1,故答案为:(△H1-2△H3+2△H2)。(2)①温度超过250℃时,催化剂的催化效率降低,所以温度升高而乙酸的生成速率降低,故答案为:温度超过250℃时,催化剂的催化效率降低;②增大反应压强、增大CO2的浓度,平衡正向移动,反应物转化率增大;(3)②在500℃,CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3,反应物为CO2与Li4SiO4,生成物有Li2CO3,根据质量守恒可知产物还有Li2SiO3,所以化学方程式为:CO2+Li4SiO4Li2CO3+Li2SiO3。(4)①原电池工作时,控制的温度应为满足Na、S为熔融状态,则温度应高于115℃而低于444.6℃,只有c符合,故答案为C;②放电时,Na被氧化,应为原电池负极,故答案为负;③阳离子向正极移动,即从A到B,故答案为从A到B;④充电时,是电解池反应,阳极反应为:Sx2--2e-=xS,故答案为:Sx2--2e-【思路点拨】本题考查了综合利用CO2,涉及热化学反应、电化学、化学平衡影响因素等,较为综合,题目难度中等;同时还考查了原电池知识,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,注意把握原电池的工作原理以及电极方程式的书写,答题时注意体会,难度不大。【化学卷(解析)·届云南省部分名校高三12月统一考试(12)】28.(15分)雾霾天气严重影响人们的生活,其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。(1)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)△H=QkJ·mol-1。在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:时间(min)浓度(mol·L-1)01020304050NO1.000.580.400.400.480.48N200.210.300.300.360.36CO200.210.300.300.360.36①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=_______________________,T1℃②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是__________(填字母)。a.加入一定量的活性炭b.通入一定量的NOc.适当缩小容器的体积d.加入合适的催化剂③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中,NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则Q______________(填“>”、“=”或“<”(2)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示:①由图甲可知,SCR技术中的氧化剂为_______________。已知c(NO2):c(NO)=1:1时脱氮效果最佳,若生成1molN2时反应放出的热量为QkJ。此时对应的脱氮反应的热化学方程式为__________________________。②图乙是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率,由图可知工业使用的最佳的催化剂和相应的温度分别为___________________________。(3)利用喷雾干燥法脱硫工艺是除去SO2的常见方法,先将含SO2的废气溶于水,再用饱和石灰浆吸收。该温度下,吸收液中c(Ca2+)一直保持为0.70mol·L-1,已知Ksp(CaSO3)=1.4×10-7,求吸收后溶液中的SO32-的浓度_______________。(写出计算过程,结果保留2位有效数字)【知识点】化学反应速率与化学平衡计算A4G5【答案解析】(1)①0.042mol·L-1·min-1;9/16②bc③<(2)①NO、NO2;2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)=2N2(g)+3H2O(g)△H=-2QkJ·mol-1②Mn、200℃(3)c(SO32-)=Ksp(CaSO3)/c(Ca2+)=1.4×10-7/0.70mol·L-1=2.0×10-7mol·L-1解析:(1)①根据表中数据可知,0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=(1.0mol•L-1-0.58mol•L-1)÷10min=0.042mol•L-1•min-1;根据表中数据可知,反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)的平衡浓度c(N2)=0.30mol/L;c(CO2)=0.30mol/L;c(NO)=0.40mol/L,所以该反应的平衡常数K==(0.3×0.3)÷0.42=9/16。②加入一定量的活性炭,碳是固体对平衡无影响,平衡不动,故a错误;30min后,只改变某一条件,反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)重新达到平衡。依据图表数据分析,平衡状态物质浓度增大,依据平衡常数计算K==(0.36×0.36)÷0.482=9/16,由于平衡常数随温度变化,平衡常数不变说明改变的条件一定不是温度,通入一定量的NO,新平衡状态下物质平衡浓度增大,故b正确;适当缩小容器的体积,反应前后体积不变,平衡没有移动,平衡状态物质浓度增大,故c正确;加入合适的催化剂,催化剂只改变化学反应速率,不改变化学平衡,故d错误。③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,Qc=(3×3)÷52<9/16,⑵①由图甲可知SCR技术中NH3与NO、NO2反应产物为N2和水,故氧化剂为NO、NO2;脱氮效果最佳时c(NO2)/c(NO)=1:1,因此反应的热化学方程式为2NH3(g)

+NO(g)

+NO2(g)

=2N2(g)

+3H2O(g)

ΔH=-2QkJ·mol-1;②根据图乙知Mn催化剂时,在200℃左右脱氮率最高,Cr作催化剂,500℃左右脱氮率最高,但二者的最高脱氮率差不多,使用Mn作催化剂需要的温度低,更经济,因此使用的最佳的催化剂和相应的温度分别为Mn、⑶根据硫酸钙的溶度积常数表达式Ksp(CaSO3)=c(Ca2+)·c(SO32-)可知,c(SO32-)=mol/L=2×10-7mol/L。【思路点拨】改变固体量和使用催化剂对平衡移动没有影响;解答图形题要分析图像曲线的起点、转折点、变化趋势所代表的意义等。【化学卷(解析)·届山西省山大附中高三上学期期中考试(11)】22.(12分)Ⅰ碘钨灯具有使用寿命长、节能环保等优点。一定温度下,在碘钨灯灯泡内封存的少量碘与沉积在灯泡壁上的钨可以发生如下的可逆反应:W(s)+I2(g)WI2(g)为模拟上述反应,在实验室中准确称取0.508g碘、0.736g金属钨放置于50.0mL密闭容器中,并加热使其反应。右图一是混合气体中的WI2蒸气的物质的量随时间变化关系的图像[n(WI2)~t],其中曲线Ⅰ(0~t2时间段)的反应温度为450℃,曲线Ⅱ(从t2时刻开始)的反应温度为530℃。请回答下列问题:(1)该反应是(填写“放热”“吸热”)反应。(2)反应从开始到t1(t1=3min)时间内的平均速率υ(I2)=mol/(L.min)。(3)在450℃时,计算该反应的平衡常数K=。(4)能够说明上述反应已经达到平衡状态的有。A.I2与WI2的浓度相等B.单位时间内,金属钨消耗的物质的量与单质碘生成的物质的量相等C.容器内混合气体的密度不再增加D.容器内气体压强不变化Ⅱ图二中甲为甲醇燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),该同学想在乙中实现铁上镀铜,则a处电极上发生的电极反应式是。Ⅲ已知:H2(g)、CO(g)和CH3CH2OH(l)的燃烧热分别为285.8kJ·mol-1、283.0kJ·mol-1和1365.5kJ·mol-1。反应2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(l)+H2O(l)的△H=。【知识点】物质的量或浓度随时间的变化曲线;反应速率的定量表示方法;化学平衡状态的判断,有关反应热的计算,电化学原理的应用G5F3F2【答案解析】 Ⅰ(1)放热(2分)(2)1.2x10-2(2分)(3)9(2分)(4)B、C(2分)ⅡCH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O(2分)Ⅲ-343.7kJ/mol(2分,无单位扣1分)解析:Ⅰ(1)升高温度,化学平衡向吸热方向移动;升高温度时,WI2的物质的量减少,所以该反应向逆反应方向移动,即逆反应是吸热反应,所以正反应是放热反应。(2)v(WI2)=△n/V△t=1.8×10-3mol/0.05L×3min=1.20×10-2mol•L-1•min-1;同一反应、同一时间段内各物质的反应速率之比等于计量数之比,所以v(I2)=1.20×10-2mol•L-1•min-1.(3)反应开始时,碘的物质的量为n=0.508g/254g/mol=0.002mol,反应达平衡时生成WI2,需要碘1.80×10-3mol参加反应,剩余碘0.0002mol,所以平衡时,c(WI2)=1.80×10-3mol/0.05L=3.6×10-2mol/L,c(I2)=0.0002mol/0.05L=0.004mol/L,K=(0.036mol/L)/0.004mol/l=9。(4)反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化。A、反应达平衡时,I2与WI2的浓度可能相等也可能不等

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