2015浙江省高考化学第28题图象冲关.doc

2015浙江省高考化学第28题图象冲关1一定温度下2 L的恒容容器甲中，加入2 mol碳和2 mol CO2发生如下反应：C(s)CO2(g)2CO(g) H0，测得容器中CO2的物质的量随时间t的变化关系如图所示。(1)该反应的S 0(填“”、“”或“”)。在 (填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。(2)列式并计算上述温度下此反应的平衡常数K。(结果保留一位小数)(3)向上述平衡体系中再通入CO2，则CO2的转化率 (填增大、减小、不变、无法确定)。(4)相同温度下，2 L的恒容容器乙中加入4 mol碳和4 mol CO2，达到平衡。请在图中画出乙容器中CO2的物质的量随时间t变化关系的预期结果示意图。(注明平衡时CO2的物质的量)(5)相同温度下，2 L的恒容容器丙中加入4 mol碳、4 mol CO2和4 mol CO。开始反应时V(正)V(逆)(填、)。解析：根据方程式可知，该反应是熵值增加的，由于反应是吸热反应，所以根据G=HTS可知，要使反应自发进行，则需要在高温下。(2)平衡时CO2的物质的量是0.76 mol，则消耗CO2是l.24 mol，所以生成的CO是248 mol，因此CO2和CO的浓度分别是0.38 molL1和1.24 molL1，所以k=c2(CO)/c(CO2)=1.242/0.38=4.0；(3)增大CO2的浓度，则平衡向正反应方向移动，但CO2的转化率降低。(4)由于CO2的浓度增大，所以反应速率加快，达到的平衡的时间减少。设消耗xmolCO2，则生成2xmolCO，所以有k=c2(CO)/c(CO2)=x2/(20.5x)=4.0，解得x=2 mol，所以图像为(见答案)。(5)由于此时c2(CO)/c(CO2)=22/2=24，所以平衡向正反应方向移动，则v (正)v (逆)。答案：(1)较高 (2)k=c2(CO)/c(CO2)=1.242/0.38=4.0 (3)减小 (4)如图 (5)2氨催化氧化制NO在热的铂铑（Pt-Rh）合金催化下进行，4NH3(g)5O2(g) 4NO(g)6H2O(g)，反应过程中合金始终保持红热，当升高温度时，化学平衡常数K值_（填“增大”、“减小”、“不变”）。NH3转化率在温度T1下随反应时间（t）的变化如下图：其他条件不变，仅改变温度为T2（T2大于T1），在框图中画出温度T2下NH3转化率随反应时间变化的预期结果示意图。 解析：整个反应中合金始终保持红热，故为放热反应，温度升高时，平衡向逆反应方向移动，K值减小。作图要点：因为T2T1，温度越高，平衡向逆反应方向移动，NH3的转化率下降，T2达到平衡时的平台要低于T1；另外温度越高，越快达到平衡，所以T2达到平衡的时间要小于T1。答案：减小（1分）；（2分）325时，在一个2L的密闭容器中，反应：2A(g)B(g) 2C(g)如果在密闭容器内加入0.4molA和0.6molB，一定条件下发生反应，反应中C的物质的量浓度的变化情况如下图所示：在第5min时，将容器的体积缩小一半后，若在第8min达到新的平衡时A的总转化率为75%，请在上图中画出第5min到新平衡时C的物质的量浓度的变化曲线。解析：第5min时将容器的体积缩小一半瞬间，c(C)=0.2molL-1；第8min达到新的平衡时A转化的总物质的量=0.4mol75%=0.3mol，根据反应方程式可知生成C的物质的量也为0.3mol，即C的物质的量浓度为0.3molL-1，在图中用平滑的曲线将两点连接起来。答案：4由题意知，温度过高时NH3会和O2发生副反应生成NO；当温度为3730C，氨氮比为1.0时，NOX的脱除率与O2含量的变化关系；为了研究氨氮比对氮的氧化物脱险率影响，可以改变反应过程中的条件之一，如温度、O2含量、催化剂、压强等。因为横坐标不是时间，其他条件都保持不变，是否使用催化剂对平衡点无影响，所以作出的图应与原图一致。答案：由题意知，温度过高时NH3会和O2发生副反应生成NO；当温度为3730C，氨氮比为1.0时，NOX的脱除率与O2含量的变化关系；温度、O2含量、催化剂、压强等。因为横坐标不是时间，其他条件都保持不变，是否使用催化剂对平衡点无影响，所以作出的图应与原图一致。5反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H”、“=”或“II(N2)III(N2)。(2)由图像可知，第III阶段开始时H2的浓度减小，NH3的浓度增大，且浓度曲线是连续的，故是改变温度平衡正向移动，反应放热，故是降温。(3)将容器的体积扩大一倍，浓度瞬间都减小为原浓度一半，且平衡逆向移动，图像为。答案：(1) I(N2)II(N2)III(N2)(2) 此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动(3) 6298K时，某容积固定为1L的密闭容器中发生如下可逆反应：A(g)2B(g) Ha kJmol-1，其中B的物质的量浓度随时间变化如图所示：试回答下列问题：已知298K时60s 达到平衡，则前60s内A的平均反应速率为 molL-1s-1。若298K时B的平衡浓度为A的3倍，则A的转化率为 ，在70s时再向容器中通入一定量的A气体，再次达到平衡时A的转化率将 （选填“不变”或“变大”或“变小”），323K时（其他条件不变），B的平衡浓度为A的2倍，且达到平衡所需时间为298K时的。 该反应中H 0（填“”或“”,“0，升高温度，I2（ag)倾向于生成I2（g)，所以在不考虑其它因素时，I2(g)浓度会增加，但是从图一T4T5 所示的I2(g)浓度变化曲线看，实际上升高温度I2（g)浓度减少，那么只能判断是温度升高致使平衡I2(aq) + I(aq) I3(aq) 正向移动，移动结果使I2(aq)浓度减小，从而导致I2（ag) I2（g)平衡逆向移动，使I2(g)浓度减小，由此可以判断H0，I2(aq) + I(aq) I3(aq)是吸热反应。要画出t2时刻后溶液中 I浓度变化总趋势曲线，必须首先确定曲线的起点、拐点和终点，已知图二所示的曲线是温度在T4时，溶液中I浓度随时间变化的趋势曲线，根由曲线分析可知反应己达到平衡，在t2时，反应体系温度上升到T5，并维持该温度，是改变的反应条件（升高温度），此时平衡必然会发生移动，所以T5温度下曲线的起点就是T4温度下曲线的终点，坐标位置应为（0.09，t2）。由于升高温度加快反应速率，缩短达到平衡的时间，所以在T5温度下，达到平衡所用的时间要比T4温度下少，所以拐点出现所需时间比T4温度下少。由于该反应是吸热反应，升高温度能使平衡I2(aq) + I(aq) I3(aq)正向移动，从而使I浓度减小。结合图二中的数据可知，T4温度下I转化浓度为0.11mol/L，转化率为 ，所以T5温度下I的转化率为一定大于55%，I的平衡浓度要小于0.09mol/L(0.09mol/L55%)0.04mol/L。所以拐点（平衡点）的位置坐标应在I浓度小于0.04mol/L 处，终点与拐点（平衡点）在一条直线上，由此可画出t2时刻后溶液中 I浓度变化总趋势曲线。 在T3时，容器中还有O3，则T1T2温度区间容器内I2（g）浓度呈现如图一所示的变化趋势，可能是：a.由于容器中还有O3，O3继续氧化I-使溶液中I2浓度增加，从而使I2(aq) I2(g)平衡向正方向移动，气体I2浓度增加；b. 体系的温度升高，使I2(aq) I2(g) H0，平衡向正方向移动，从而气体I2浓度增加。【参考答案】 O3继续氧化I-使溶液中I2浓度增加，使I2(aq) I2(g)平衡向正方向移动，气体I2浓度增加；溶液温度升高，使I2(aq) I2(g) H0，平衡向正方向移动，气体I2浓度增加。11氢气是一种新型绿色能源，又是重要的化工原料。工业上用甲烷与足量的水蒸汽完全反应生成二氧化碳和氢气。用1L 4 molL-1氢氧化钠溶液吸收甲烷与水蒸汽完全反应生成二氧化碳和氢气的混合气体，收集到干燥的氢气为26.88 L（标准状况）。下列表示溶液中“粒子”浓度大小的关系式正确的是 。A.c(Na+)c(CO32-)c(HCO3-)c(OH-)c(H+)B.c(Na+)c(H+)2c(CO32-)c(HCO3-)c(OH-)C.c(Na+)2c(CO32-)2c(HCO2-)2c(H2CO3)D.c(Na+)c(CO32-)c(HCO3-)c(H2CO3)氢气和二氧化碳在一定条件下合成甲醇：3H2(g)CO2(g)CH3OH(g)H2O(g)，在某密闭容器中充入3mol氢气和1mol二氧化碳，测得混合气体中甲醇体积分数与温度关系如图A所示：该反应是 反应（填：放热或吸热）。解释0T0时，甲醇体积分数变化趋势： 。氢气在Q点的正反应速率 氢气在W点的逆反应反应（填：大于、小于或等于，下同）；其他条件相同，甲醇在Q点正反应速率 甲醇在M点正反应速率。图B表示氢气转化率(H2)与投料比关系，请在图上画出两条变化曲线并标出曲线对应的条件：一条曲线条件是1.01105Pa；另一条曲线条件是3.03105Pa(其他条件相同)。B（2分）放热（1分）开始只投入反应物，平衡之前，反应总是向正方向进行至平衡，使甲醇体积分数逐渐增大至最大值（2分）大于（1分） 小于（1分）如图B（2分）【解析】n(H2)=1.2 mol，由CH4+2H2O=CO2+4H2知，n(CO2)=0.3 mol.n(NaOH)=1 L4 molL-1=0.4 mol. NaOH+CO2=NaHCO3NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O ，反应后生成0.1 mol Na2CO3 和0.2 mol NaHCO3，溶液一定呈碱性：电荷守恒式c(Na+)c(H+)c(OH-)c(HCO3-)2c(CO32-)；物料守恒式为=，得：3c(Na+)4c(CO32-)4c(HCO3-)4c(H2CO3)。T0对应W点表示平衡状态，达到平衡之后，升高温度，甲醇含量降低，说明平衡向逆方向移动，正反应是放热反应。开始只投入反应物，平衡之前，反应总是向正反应方向进行至平衡，甲醇的体积分数逐渐增大。Q点未达到平衡，氢气正反应速率大于逆反应速率，随着进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大至二者相等（W点），故Q点氢气正反应速率大于W点氢气逆反应速率。Q和M点体系中各物质的浓度相同，M点对应的温度较高，反应速率较大。其他条件不变，随着氢气与二氧化碳体积比增大，氢气的转化率减小；该正反应是气体分子数减小的反应，增大压强，氢气转化率增大。图像如图B所示。12磷酸（H3PO4）在水溶液中各种存在形式物质的量分数随pH的变化曲线如下图： 在Na3PO4溶液中，c(Na）c(PO43） 3（填“”“”“”），向Na3PO4溶液中滴入稀盐酸后 ，pH从10降低到5的过程中发生的主要反应的离子方程式为 。从图中推断NaH2PO4溶液中各种微粒浓度大小关系正确的是 。（填选项字母） Ac(Na+)c(H2PO4 -)c(H+)c(HPO4 2-)c(H3PO4) Bc(Na+）c(H2PO4 -）c(OH-）c(H3PO4）c(HPO4 2- ） Cc(H+)+ c(Na+)c(OH-)+ c(H2PO4)+2 c(HPO42)3 c(PO43)c(H3PO4 ) Dc(Na+)c(H2PO4)+ c( HPO42)c(PO43)c(H3PO4)假设25条件下测得0.1 molL1的Na3PO4溶液的pH12 ，近似计算出Na3PO4的第一步水解的水解常数Kh （写出计算过程，忽略Na3PO4的第二、第三步水解，结果保留两位有效数字）。 解析：Na3PO4为强碱弱酸盐，在溶液中，PO43会发生部分水解，故c（Na）c（PO43）3；向Na3PO4溶液中滴入稀盐酸后 ，pH从10降低到5的过程中，从曲线中可以看出，HPO4 2- 转化为H2PO4-，发生的主要反应的离子方程式为：HPO4 2-+H+ = H2PO4 -。NaH2PO4溶液中，H2PO4-部分水解，又部分电离，且电离程度大于水解程度，故各种微粒浓度大小关系为c(Na+)c(H2PO4 -)c(H+)c(HPO4 2-)c(H3PO4)；依据电荷守恒得:c(H+)+ c(Na+)c(OH-)+ c(H2PO4)+2 c(HPO42)3 c(PO43)；由物料守恒得：c(Na+)c(H2PO4)+ c( HPO42)c(PO43)c(H3PO4)。所以符合题意的为AD。 PO43 + H2O HPO4 2- + OH- （1分） 起始浓度（molL1）： 0.1 0 0 变化浓度（molL1）： 0.01 0.01 0.01 平衡浓度（molL1）： 0.09 0.01 0.01 (1分) Kh = c( HPO4 2-)c( OH-)/ c(