（江苏专用）2020版高考化学一轮复习专题10化学平衡的移动课件.pptx

专题10 化学平衡的移动,高考化学 (江苏省专用),五年高考,A组 自主命题江苏卷题组,考点一 影响化学平衡移动的因素,1.(2019江苏单科,15,4分)在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得 不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转 化率随温度的变化)。下列说法正确的是 ( ) A.反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的H0 B.图中X点所示条件下,延长反应时间能提高NO转化率 C图中Y点所示条件下,增加O2的浓度不能提高NO转化率 D.380 下,c起始(O2)=5.010-4 molL-1,NO平衡转化率为50%,则平衡常数K2 000,答案 BD 本题涉及的知识点有结合图像判断反应是吸热还是放热、平衡移动原理、化学 平衡常数等;通过观察图像解决化学问题,考查了学生分析和解决化学问题的能力;基于化学图 像,体现了变化观念与平衡思想的学科核心素养。 从虚线可知,随温度升高NO平衡转化率逐渐降低,说明平衡逆向移动,则NO与O2生成NO2的反 应为放热反应,H =2 000,D项正确。,2.(2018江苏单科,15,4分)一定温度下,在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应 物,发生反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)(正反应放热),测得反应的相关数据如下:,下列说法正确的是 ( ) A.v1K3,p22p3,C.v13(SO2) D.c22c3,2(SO3)+3(SO2)1,答案 CD 本题考查影响化学平衡移动的因素。容器1和容器2反应温度相同,容器2达到的 平衡相当于在容器1达到的平衡的基础上增大压强,平衡后,v12c1。容器1和容器3起始量 相同,容器3的反应温度高于容器1,v1K3,1(SO2) 3(SO2)。容器2和容器3比较,加入4 mol SO3相当于加入4 mol SO2和2 mol O2,容器2的“起始 量”为容器3的2倍,容器3的反应温度高于容器2,温度升高,平衡逆向移动,容器3内分子数增多, 所以p22c3。假设容器3的起始量为4 mol SO2、2 mol O2,极值转化后与容器2的起始量 相同,且假设容器3中的反应温度也为700 K,则有2(SO3)+3(SO2)=1,现将容器3假设的的物质的 量减半,温度升高至800 K,化学平衡逆向移动,3(SO2)减小,所以2(SO3)+3(SO2)1。综上所述, A、B项错误,C、D项正确。,方法归纳 若同一可逆反应在不同的温度下进行,且投入的反应物起始量不同时,要学会利用 等效平衡思想“建模”,找相同的平衡状态,在相同基础上,改变起始量,改变温度,得出相应的 结论。,3.(2016江苏单科,15,4分)一定温度下,在3个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO (g) CH3OH(g)达到平衡。下列说法正确的是 ( ),A.该反应的正反应放热 B.达到平衡时,容器中反应物转化率比容器中的大 C.达到平衡时,容器中c(H2)大于容器中c(H2)的两倍 D.达到平衡时,容器中的正反应速率比容器中的大,答案 AD 将容器中c(CH3OH)=0.10 molL-1等效转移至左边的反应物,相当于c(H2)=0.20 molL-1,c(CO)=0.10 molL-1。A项,容器相对于容器,温度升高,平衡左移,则逆反应为吸热反 应,正反应放热,故正确;B项,容器相对于容器,压强增大,平衡右移,则容器反应物转化率 大,故错误;C项,容器相对于容器,温度升高,压强减小,平衡左移,达平衡时,容器中c(H2)小 于容器中c(H2)的两倍,故错误;D项,容器比容器温度高,反应速率快,故正确。,方法归纳 判断反应的热效应,往往需要通过改变温度看平衡移动的方向来得出结论;判断化 学方程式中反应物和生成物的化学计量数的大小,往往需要通过改变压强看平衡移动的方向 来得出结论。,易错警示 化学反应速率的影响因素有浓度、压强、温度、催化剂等。对于可逆反应,升高 温度,v正、v逆均增大,与平衡向哪个方向移动无关。,4.(2015江苏单科,15,4分)在体积均为1.0 L的两恒容密闭容器中加入足量相同的碳粉,再分别加 入0.1 mol CO2和0.2 mol CO2,在不同温度下反应CO2(g)+C(s) 2CO(g)达到平衡,平衡时CO2 的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示(图中、点均位于曲线上)。下列说法 正确的是( ) A.反应CO2(g)+C(s) 2CO(g)的S0、H2p总(状态) C.体积中c(CO):c(CO,状态)v逆(状态),答案 BC A项,CO2(g)+C(s) 2CO(g)的反应是气体体积增大的反应,即S0,由图可知,升 高温度,c(CO2)减小,即平衡向正反应方向移动,故该反应为吸热反应,即H0,故错误。B项,由 图可知,状态和状态对应的c(CO2)约为0.07 molL-1,用三段式计算: 状态: CO2(g)+C(s) 2CO(g) c(起始)/(molL-1): 0.1 0 c(转化)/(molL-1): 0.03 0.06 c(平衡)/(molL-1): 0.07 0.06 c总(状态)=0.13 molL-1; 状态: CO2(g)+C(s) 2CO(g) c(起始)/(molL-1): 0.2 0 c(转化)/(molL-1): 0.2-0.07=0.13 0.26 c(平衡)/(molL-1): 0.07 0.26 c总(状态)=0.33molL-1。 c总(状态)2c总(状态),又因两个容器的体积相等,则p总(状态)2p总(状态),故正确。C项,状态与状态的反应温度相同,若状态所对应容器的体积为2.0 L,则状态与状态是等 效平衡,将容器的体积压缩至1.0 L的瞬间,c(CO,状态)=2c(CO,状态),该反应是气体体积增 大的反应,压强增大后,反应逆向进行,故c(CO,状态)c(CO2,状态),故c(CO,状态)c(CO,状态),且状态的温度小于状态的温度,故 v逆(状态)v逆(状态),故错误。,5.(2010江苏单科,14,4分)在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒 温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下已知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=-92.4 kJmol-1:,下列说法正确的是 ( ) A.2c1c3 B.a+b=92.4 C.2p2p3 D.1+31,答案 BD A项,甲、乙互为等效平衡,c1=c2,运用叠加原理比较乙、丙可得c32c2,即c32c1;B 项,甲中反应生成NH3的量加乙中反应消耗NH3的量恰好为2 mol,则a+b=92.4;C项,先将4 mol NH3加入体积是乙容器体积两倍的容器中,达到与乙一样的平衡状态,此时该容器中气体的压 强p3等于p2,再将该容器的体积压缩至与乙容器相同,此时该容器与丙容器相同,在这一时刻,丙 的压强p3=2p2,增大压强,平衡向右移动,最终平衡时2p2p3;D项,甲、乙互为等效平衡,1+2=1, 丙中反应物转化率小于2,故1+31。,6.2019江苏单科,20(3),6分CO2的资源化利用能有效减少CO2排放,充分利用碳资源。 (3)CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应: 反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H=41.2 kJmol-1 反应:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) H=-122.5 kJmol-1 在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度 的变化如图3。其中: CH3OCH3的选择性= 100%,图3,温度高于300 ,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是 。 220 时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A 点)。不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有 。,答案 (3)反应的H0,反应的H0,温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升,使 CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度 增大压强、使用对反应催化活性更高的催化剂,解析 (3)从反应特点看,反应是吸热反应、反应是放热反应,温度升高,CH3OCH3的选 择性急剧下降,大于300 时CO2平衡转化率上升,说明升高温度,反应中CO2的转化率上升幅 度超过反应中CO2的转化率降低幅度。 反应是气体分子数减小的反应,可以增大压强使平衡向右移动;从影响反应速率的角度考 虑,反应时间不变的条件下,可使用对反应催化活性更高的催化剂。,考点二 有关化学平衡的计算,7.(2017江苏单科,15,4分)温度为T1时,在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应:2NO2 (g) 2NO(g)+O2(g)(正反应吸热)。实验测得:v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2),v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗= k逆c2(NO)c(O2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。下列说法正确的是 ( ),A.达平衡时,容器与容器中的总压强之比为45 B.达平衡时,容器中 比容器中的大 C.达平衡时,容器中NO的体积分数小于50% D.当温度改变为T2时,若k正=k逆,则T2T1,答案 CD A项,根据题表中的数据, 2NO2(g) 2NO(g)+O2(g) c(始)/molL-1 0.6 0 0 c(转)/molL-1 0.4 0.4 0.2 c(平)/molL-1 0.2 0.4 0.2 算出中平衡时K=0.8,采用代入法利用A项数据,根据阿伏加德罗定律得出中平衡时n(总)= 1 mol,据此算出中平衡时K0.8,故错误。B项,设中NO2转化了x molL-1, 2NO2(g) 2NO(g) + O2(g) 始: 0.3 molL-1 0.5 molL-1 0.2 molL-1 转: x molL-1 x molL-1 0.5x molL-1 平:(0.3-x) molL-1 (0.5+x) molL-1 (0.2+0.5 x) molL-1 若平衡时 =1,则 =1,x= , 此时c(NO2)= molL-1,c(NO)= molL-1,c(O2)= molL-1,将数据代入平衡常数表达式可得,1.40.8,说明平衡时 1,因为1.40.8,说明平衡时c(O2) molL-1, 应小于1,故错误。C项,假设某状态时中NO的体积分数为50%,计算可得此 时Qc=4.8K,则反应逆向进行,观察方程式中各物质的化学计量数可知n(总)每减少a mol,n(NO) 必减少2a mol,故平衡时NO体积分数必小于50%,故正确。D项,由题意可得k正= ,k逆= ,温度改变为T2时,若k正=k逆,则 = , = ,反 应达平衡时v(NO)消耗=v(NO2)消耗,则K2= =1,T1温度时反应的K=0.8,K20.8,该反应为 吸热反应,升高温度,平衡常数增大,故T2T1,故正确。,8.(2014江苏单科,15,4分)一定温度下,在三个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应: 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g),下列说法正确的是 ( ) A.该反应的正反应为放热反应 B.达到平衡时,容器中的CH3OH体积分数比容器中的小 C.容器中反应到达平衡所需时间比容器中的长 D.若起始时向容器中充入CH3OH 0.15 mol、CH3OCH3 0.15 mol和H2O 0.10 mol,则反应将向 正反应方向进行,答案 AD A项,由、数据分析可知,降温CH3OH的转化率增大,平衡向正反应方向移动, 正反应为放热反应,故正确;B项,和对比,CH3OH(g)的起始浓度增大一倍,容器体积不变,相 当于增大压强,而此反应为反应前后气体分子数不变的反应,增大压强平衡不移动,CH3OH体 积分数不变,故错误;C项,比温度低,反应更慢,到达平衡所需时间更长,故错误;D项,容器 温度为387 ,平衡常数K= = =4,而此时浓度商Qc= = 4,反应向正反应方向进行,故正确。,易错警示 表格中所给数据为物质的量,在求平衡常数K时,应用物质的量浓度代入K的表 达式。,9.(2012江苏单科,14,4分)温度为T时,向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5,反应PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:,下列说法正确的是 ( ) A.反应在前50 s的平均速率v(PCl3)=0.003 2 molL-1s-1 B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)=0.11 molL-1,则反应的Hv(逆) D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2,达到平衡时,PCl3的转化率小于 80%,答案 C A项,由表中数据可知,反应在前50 s的平均速率v(PCl3)= =0.001 6 molL-1s -1。 B项,升高温度,重新达到平衡时n(PCl3)=0.11 molL-12.0 L=0.22 mol0.20 mol,说明升高温 度,平衡正向移动,即正反应为吸热反应。C项, PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) 起始1 1.0 mol 0 0 平衡1 0.80 mol 0.20 mol 0.20 mol 起始2 1.0 mol 0.20 mol 0.20 mol 对比平衡1和起始2,反应从起始2开始到达平衡的过程中,平衡正向移动:v(正)v(逆)。D项,我 们设计如下三种状态进行比较: PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) 1.0 mol 0 0 0 1.0 mol 1.0 mol 0 2.0 mol 2.0 mol 和达到的平衡属于等效平衡,故反应达平衡后,PCl3的转化率= 100%=,80%;与相比,相当于对增大压强,而增大压强,平衡向生成PCl5的方向移动,PCl3的转化 率增大,故反应达平衡时,PCl3的转化率大于80%。,10.(2011江苏单科,15,4分)700 时,向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反 应: CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) 反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2t1):,下列说法正确的是 ( ) A.反应在t1 min内的平均速率为v(H2)= molL-1min-1 B.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O,达到平衡时n(CO2)= 0.40 mol C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20 mol H2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化 率增大,H2O的体积分数增大 D.温度升高至800 ,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应,答案 BC A项,反应到t1 min时消耗的CO为0.40 mol,则生成的H2也为0.40 mol,则用H2表示的 该反应的平均速率为v(H2)= molL-1min-1= molL-1min-1;B项,由于CO、H2O的化学计量 数相同,向容器中充入1.20 mol CO、0.60 mol H2O与充入0.60 mol CO、1.20 mol H2O反应的结 果是相同的,生成CO2的物质的量均为0.40 mol;C项,向平衡体系中再通入H2O(g),平衡正向移 动,CO的转化率增大,但由于H2O的总量增加,本身的转化率下降,所以H2O的体积分数增大;D 项,700 时该反应的平衡常数K=1,温度升高到800 时K变为0.64,说明升高温度,平衡向逆反 应方向移动,则正反应为放热反应。,B组 统一命题、省(区、市)卷题组,考点一 影响化学平衡移动的因素,1.(2017课标,28,14分)砷(As)是第四周期A族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4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O2氧化,生成H3AsO4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 。 (3)已知:As(s)+ H2(g)+2O2(g) H3AsO4(s) H1 H2(g)+ O2(g) H2O(l) H2 2As(s)+ O2(g) As2O5(s) H3 则反应As2O5(s)+3H2O(l) 2H3AsO4(s)的H= 。 (4)298 K时,将20 mL 3x molL-1 Na3AsO3、20 mL 3x molL-1 I2和20 mL NaOH溶液混合,发生反 应:As (aq)+I2(aq)+2OH-(aq) As (aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(As )与反应时间(t)的 关系如图所示。,下列可判断反应达到平衡的是 (填标号)。 a.溶液的pH不再变化 b.v(I-)=2v(As ) c.c(As )/c(As )不再变化 d.c(I-)=y molL-1 tm时,v正 v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。 tm时v逆 tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是,。 若平衡时溶液的pH=14,则该反应的平衡常数K为 。,答案 (1) (2)2As2S3+5O2+6H2O 4H3AsO4+6S 增加反应物O2的浓度,提高As2S3的转化速率 (3)2H1-3H2-H3 (4)a、c 大于 小于 tm时生成物浓度较低 (molL-1)-1,解析 (1)As位于第四周期第A族,其原子序数为33,则其原子结构示意图为 。 (2)由题给信息,根据得失电子守恒及原子守恒可以配平该反应的化学方程式:2As2S3+5O2+6H2 O 4H3AsO4+6S。由所得反应方程式可知加压可增加O2的浓度,提高As2S3的转化速率。 (3)由盖斯定律可得H=2H1-3H2-H3。 (4)溶液pH不变时,c(OH-)保持不变,反应处于平衡状态;未标明v(I-)和v( )的方向,反应不 一定处于平衡状态;由于提供的Na3AsO3的量一定,所以c(As )/c(As )不再变化时,c(As ) 与c(As )也保持不变,反应处于平衡状态;平衡时c(I-)=2c( )=2y molL-1,即c(I-)=y molL-1 时反应未达到平衡状态。反应从正反应开始进行,tm时反应继续正向进行,v正v逆。tm时As 浓度比tn时小,所以逆反应速率:tmtn。三种溶液混合后,反应前Na3AsO3浓度为x molL-1,同 理I2浓度为x molL-1,反应达到平衡时,c(As )为y molL-1,则c(I-)=2y molL-1,消耗As 、I2浓度 均为y molL-1,平衡时c(As )为(x-y) molL-1,c(I2)为(x-y)molL-1,溶液中c(OH-)=1 molL-1,K= (molL-1)-1= (molL-1)-1。,考点二 有关化学平衡的计算,2.2016课标,26(2)(4),6分联氨(又称肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作 火箭燃料。回答下列问题: (2)实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨,反应的化学方程式为 。 (4)联氨为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的平衡常数值为 (已知:N2H4+H+ N2 的K=8.7107;KW=1.010-14)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式 为 。,答案 (2)2NH3+NaClO N2H4+NaCl+H2O (4)8.710-7 N2H6(HSO4)2,解析 (2)NaClO具有强氧化性,可将NH3氧化为N2H4,本身被还原为NaCl,据此可写出反应的化 学方程式。 (4)NH3在水中的电离方程式为NH3+H2O N +OH-,则N2H4在水中的第一步电离方程式为 N2H4+H2O N2 +OH-,该步电离的平衡常数K1= ,又知N2H4+H+ N2 ,K= = =8.7107,则K1=KKW=8.71071.010-14=8.710-7。,知识拓展 N2H4的性质 从NH3分子中去掉一个H原子即得到NH2,N2H4是两个NH2相连得到的物质,具有类似NH3 的性质,且在水溶液中可发生两步电离,为二元弱碱,同时N2H4也具有还原性,可被某些氧化剂 氧化。,C组 教师专用题组,1.(2016四川理综,6,6分)一定条件下,CH4与H2O(g)发生反应:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2 (g)。设起始 =Z,在恒压下,平衡时CH4的体积分数(CH4)与Z和T(温度)的关系如图所 示。下列说法正确的是 ( ) A.该反应的焓变H0 B.图中Z的大小为a3b C.图中X点对应的平衡混合物中 =3 D.温度不变时,图中X点对应的平衡在加压后(CH4)减小,答案 A A项,根据图像可知,温度升高,(CH4)减小,说明平衡右移,则正反应是吸热反应,该 反应的焓变H0,故正确;B项,温度一定时,Z增大,平衡右移,(CH4)减小,则a 3,故错误;D项,加压后X点对应的平衡左移,(CH4)增大,故错误。,规律方法 解平衡图像题时,一定要兼顾文字和图像信息,以勒夏特列原理为核心进行判断。,2.(2015四川理综,7,6分)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+ CO2(g) 2CO(g),平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示: 已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)体积分数。 下列说法正确的是 ( ) A.550 时,若充入惰性气体,v正、v逆均减小,平衡不移动 B.650 时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0%,C.T 时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动 D.925 时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总,答案 B A项,反应容器为恒压密闭容器,充入惰性气体,相当于减小压强,v正、v逆均减小,平衡 应向右移动,故错误;B项,设起始时CO2的物质的量为1 mol,达到平衡时转化了x mol,利用三段 式: C(s)+CO2(g) 2CO(g) n始/mol 1 0 n转化/mol x 2x n平/mol 1-x 2x 则有 100%=40.0%,解得x=0.25,CO2的转化率为 100%=25.0%,故正确;C项,因 为是恒压体系,T 时,CO2、CO的体积分数均为50.0%,故充入等体积的CO2和CO,平衡不移动, 故错误;D项,Kp= = =23.04p总,故错误。,3.(2016天津理综,10,14分)氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个 环节。 回答下列问题: (1)与汽油相比,氢气作为燃料的优点是 (至少答出两点)。但是 氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池,写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式: 。 (2)氢气可用于制备H2O2。已知: H2(g)+A(l) B(l) H1 O2(g)+B(l) A(l)+H2O2(l) H2 其中A、B为有机物,两反应均为自发反应,则H2(g)+O2(g) H2O2(l)的H 0(填“” “”或“=”)。 (3)在恒温恒容的密闭容器中,某储氢反应:MHx(s)+yH2(g) MHx+2y(s) H0达到化学平衡。 下列有关叙述正确的是 。 a.容器内气体压强保持不变 b.吸收y mol H2只需1 mol MHx,c.若降温,该反应的平衡常数增大 d.若向容器内通入少量氢气,则v(放氢)v(吸氢) (4)利用太阳能直接分解水制氢,是最具吸引力的制氢途径,其能量转化形式为 。 (5)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4,同时获得氢气:Fe+ 2H2O+2OH- Fe +3H2,工作原理如图1所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色Fe , 镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。已知:Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。 图1 图2,电解一段时间后,c(OH-)降低的区域在 (填“阴极室”或“阳极室”)。 电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因为 。 c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2,任选M、N两点中的一点,分析c(Na2FeO4)低于最高 值的原因: 。,答案 (共14分)(1)污染小 可再生 来源广 资源丰富 燃烧热值高(任写其中2个) H2+2OH-2e- 2H2O (2) (3)ac (4)光能转化为化学能 (5)阳极室 防止Na2FeO4与H2反应使产率降低 M点:c(OH-)低,Na2FeO4稳定性差,且反应慢 N点:c(OH-)过高,铁电极上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成,使Na2FeO4产率降低,解析 (1)碱性氢氧燃料电池中H2在负极失电子结合OH-生成H2O。 (2)两反应的S均小于0,且均为自发反应,故两反应均为放热反应。 H2(g)+A(l) B(l) H1v逆,即 v(吸氢)v(放氢),d项不正确。 (5)由题意可知,阳极的电极反应式为Fe-6e-+8OH- Fe +4H2O,阴极的电极反应式为6H2O+ 6e- 3H2+6OH-,故电解一段时间后阳极室c(OH-)降低。阴极产生H2,若不及时排出, 则会还原Na2FeO4,使产率降低。由题中信息可知Na2FeO4在强碱性条件下稳定,故c(OH-)较 低时Na2FeO4稳定性差;c(OH-)过高时,铁电极上会产生Fe(OH)3或Fe2O3,导致Na2FeO4产率降低。,易混易错 本题中第(3)小题b项中要注意可逆反应进行不彻底,参加反应的反应物的量应小 于其加入量。,A组 20172019年高考模拟考点基础题组 考点一 影响化学平衡移动的因素,三年模拟,1.(2019泰州中学、宜兴中学联考,15)在温度、容积都相同的3个密闭容器中,按不同方式投入 反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=-92.4 kJmol-1。,下列说法正确的是 ( ) A.2c1c3 B.a+b=92.4 C.2p2p3 D.1+31,答案 BD A项,容器丙中投料量是容器甲中投料量的2倍,可将容器丙看作两个容器甲平衡 后再加压,由于平衡正向移动,则2c1p3,故错误;D项,容器甲和容器乙中投料相当,则1+2=1,而32,所以1+ 31,故正确。,2.(2019南通一模,10)下列说法正确的是 ( ) A.合成氨工艺中,使用高效催化剂可提高原料平衡转化率 B.铁质管道与锌用导线相连(如图所示)可防止管道被腐蚀 C.5 mL 18 molL-1浓硫酸与足量铜共热,反应最多转移0.18 mol电子 D.常温下,反应2H2S(g)+SO2(g) 3S(s)+2H2O(l)能自发进行,该反应H0,答案 B A项,催化剂不能使平衡移动,使用高效催化剂平衡不移动,则原料的转化率不改变, 故错误;B项,构成原电池时Zn为负极,Fe作正极被保护,则可以减缓管道的腐蚀,故正确;C项, 5 mL 18 molL-1浓硫酸中含有0.09 mol H2SO4,铜与浓硫酸的反应中,消耗0.09 mol H2SO4会生成 0.045 mol二氧化硫,转移0.09 mol电子,由于稀硫酸不与铜反应,所以反应生成的二氧化硫小于 0.045 mol,转移的电子数小于0.09 mol,故错误;D项,该反应S0,若反应能够自发进行H必须小 于0,故错误。,易错警示 催化剂只能改变反应速率,不能改变反应限度,不能使平衡发生移动。,3.2019泰州一模,20(4)(5)将甘油(C3H8O3)转化成高附加值产品是当前研究热点,甘油和水蒸气 经催化重整可制得氢气,反应主要过程如下: 反应:C3H8O3(l)+3H2O(g) 3CO2(g)+7H2(g) H1 反应:2C3H8O3(l)+3O2(g) 6CO2(g)+8H2(g) H2=a kJmol-1 反应:2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) H3=b kJmol-1 (4)反应制备H2时的副产物很多,主要有CH4、C2H4等,生产过程中必须采取措施抑制副产 物产生,目的是 。 为了有效提高反应氢气的产率,研究人员还采用CaO吸附增强制氢的方法。如图1所示, 请分析加入CaO提高氢气产率的原因 。,(5)高效的催化剂是这种制氢方法能大规模应用的重要因素。图2为三种不同催化剂在一段时 间内与甘油转化率的关系,则Ni/SiC催化剂的优点是 。,答案 (4)提高氢气的产率或使甘油和水分子中氢原子尽可能转化为氢气(答案合理即可) CaO消耗CO2,降低CO2的浓度,促使平衡正向移动,提高H2产率 (5)催化剂效率高,稳定性高或催化剂寿命长(答案合理即可),解析 (4)副产物CH4、C2H4中均含有氢原子,显然降低了氢气的产率,围绕这一点答题即可 得分。 由图可知,加入CaO的质量越大,CO2的物质的量越小,氢气的物质的量越大。不难想到CaO 与CO2反应,降低了CO2的浓度,促使平衡正向移动,提高H2产率。 (5)由图可知,Ni/SiC催化剂不仅催化效率高,而且可以长时间维持催化效果。,考点二 有关化学平衡的计算,4.(2019江苏七市三模,15)甲、乙是体积均为1.0 L的恒容密闭容器,向甲容器中加入0.1 mol CO2和0.3 mol碳粉,向乙容器中加入0.4 mol CO,在不同温度下发生反应:CO2(g)+C(s) 2CO(g)。达到平衡时CO的物质的量浓度随温度的变化如图所示。 下列说法正确的是 ( ) A.曲线对应的是甲容器 B.a、b两点对应平衡体系中的压强之比:papb149 C.c点对应的平衡体系中,CO的体积分数大于,D.900 K时,起始向容器乙中加入CO、CO2、碳粉各1 mol,此时v正v逆,答案 BC A项,由题给信息可知,图像中曲线对应的为乙容器,曲线对应的为甲容器,故 错误;B项,a点属于曲线的平衡点,初始投料为0.4 mol CO: CO2(g) + C(s) 2CO(g) 起始(mol) 0 0 0.4 转化(mol) 0.12 0.12 0.24 平衡(mol) 0.12 0.12 0.16 a点对应体系中气体总物质的量na总=0.12 mol+0.16 mol=0.28 mol,b点属于曲线的平衡点,初 始投料为0.1 mol CO2和0.3 mol碳粉: CO2(g) + C(s) 2CO(g) 起始(mol) 0.1 0.3 0 转化(mol) 0.08 0.08 0.16 平衡(mol) 0.02 0.22 0.16 b点对应体系中气体总物质的量nb总=0.02 mol+0.16 mol=0.18 mol,所以a、b两点对应的平衡体 系中,压强之比为 = = = ,因为TaTb,所以 ,故正确;C项,c点属于曲线,的平衡点,a点属于曲线的平衡点,且a、c处于相同温度,若甲投料为0.2 mol CO2(碳粉足量), 则a、c达到相同平衡状态,且c(CO)=a(CO)= = ,现减少CO2的投料,则CO2转 化率增大,CO体积分数增大,即c(CO) ,故正确;D项,由图可知,900 时,容器乙中达平衡时, KK,所以反应逆向进行,v正v逆,故错误。,5.(2019宿迁期末,15)一定温度下,在三个容积均为2 L的恒容密闭容器中按不同方式投入反应 物,发生反应:2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) H0,测得反应的相关数据如下表:,下列说法正确的是 ( ) A.v10.4 B.K2=2.5103,p2p3,C.2p12(CO) D.n30.4,2(CO)+3(CH3OCH3)1,答案 BD A项,因容器1中反应物的浓度小于容器2中的,则v1p3,故正确。C项,容器3中投料量相当于 容器1中的2倍,由于容器3温度更低,容器3中的平衡相当于容器1平衡的基础上正向移动,故2p 1p3;可将容器2看作两个容器1平衡后再加压,因加压后平衡正向移动,则1(CO)2(CO),故错 误。D项,容器3中投料量相当于容器1中的2倍,由于容器3温度更低,容器3中的平衡相当于容 器1平衡基础上正向移动,故n30.4;若容器3温度为600 ,则2(CO)+3(CH3OCH3)=1,现容器3为 500 ,则容器3中3(CH3OCH3)将减小,此时2(CO)+3(CH3OCH3)1,故正确。,6.(2019启东、海门、通州联考,15)80 ,NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g)。该温度下,在甲、 乙、丙三个体积为2 L恒容密闭容器中,投入NO2和SO2,起始浓度如下表所示,其中甲经2 min达 平衡时,NO2的转化率为50%,下列说法正确的是 ( ),A.容器甲中的反应在前2 min的平均速率v(SO2)=0.025 molL-1min-1 B.达到平衡时,容器乙、丙中NO浓度相等 C.温度升至90 ,上述反应平衡常数为1.56,则反应的H0 D.容器乙中反应达到平衡时,SO2的转化率大于60%,答案 BD A项,由题给文字结合表格信息可知,容器甲中存在如下转化关系: NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) n(始)/mol 0.10 0.10 0 0 n(转)/mol 0.05 0.05 0.05 0.05 n(平)/mol 0.05 0.05 0.05 0.05 前2 min的平均速率: v(SO2)= = = =0.0125 molL-1min-1,故错误;B项,设容器乙、丙中达到平 衡时NO的物质的量分别为x、y,则容器乙中存在如下转化关系: NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) 起始(mol) 0.20 0.10 0 0 转化(mol) x x x x 平衡(mol) 0.20-x 0.10-x x x 达平衡时符合平衡常数表达式:,K= = = 容器丙存在如下转化关系: NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) 起始(mol) 0.10 0.20 0 0 转化(mol) y y y y 平衡(mol) 0.10-y 0.20-y y y 达平衡时符合平衡常数表达式: K= = = 相同温度下K值相等,可得x=y,可知:达到平衡时,容器乙、丙中NO浓度相等,故正确(或根据NO2与 SO2在化学方程式中的系数相同可直接得出结论,即按乙、丙容器中对应起始量投料,达平 衡后生成物的量相同);C项,由A项容器甲中平衡时数据可求出80 时平衡常数:K=,= =1,90 时K值为1.56,说明升温平衡正向移动,正反应为吸热反应, H0,故错误;D项,将SO2转化率为60%代入容器乙中数据,则容器乙中存在如下转化关系: NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) 起始(mol) 0.20 0.10 0 0 转化(mol) 0.06 0.06 0.06 0.06 平衡(mol) 0.14 0.04 0.06 0.06 此时:Qc= = = K=1,说明反应应该向正反应方向进行才能达到平衡, 即达到平衡时,容器乙中SO2转化率大于60%,故正确。,1.(2019苏州期末,15)700 时,在四个恒容密闭容器中反应H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g)达 到平衡。,容器甲达平衡时c(H2O)=0.05 molL-1。下列说法正确的是 ( ) A.达平衡时容器乙中CO2的转化率等于50% B.温度升至800 ,上述反应平衡常数为 ,则正反应为放热反应 C.达平衡时容器丙中c(CO2)是容器甲中的2倍 D.达平衡时容器丁中c(CO)与容器乙中的相同,B组 20172019年高考模拟专题综合题组 时间:45分钟 分值:80分 一、选择题(每题4分,共32分),答案 CD A项,由容器甲达平衡时c(H2O)=0.05 molL-1,可求出达到平衡时容器甲中CO2的转 化率等于50%,而容器乙与容器甲相比,增大了c(H2),则达到平衡时容器乙中CO2的转化率应大 于50%,故错误;B项,根据容器甲可求得700 时反应的平衡常数K= =1,温度升高后K 增大,则正反应为吸热反应,故错误;C项,容器丙中投料量为容器甲中的2倍,可将容器丙看作两 个容器甲平衡后再加压,由于该反应前后气体体积不变,则达平衡时容器丙中c(CO2)是容器甲 中的2倍,故正确;D项,因该反应中H2和CO2这两种反应物的系数相同,则向容器中加入0.20 mol L-1 H2、0.10 molL-1 CO2与加入0.10 molL-1 H2、0.20 molL-1 CO2达到平衡后生成物的量相同, 故正确。,规律总结 若温度升高后K增大,则正反应为吸热反应;若温度升高后K减小,则正反应为放热 反应。,解题关键 D项中因H2和CO2均为反应物,且两者系数相同,则两者“地位”等同(即在平衡常 数表达式中“贡献值”相同),因此无论是加入0.20 molL-1 H2、0.10 molL-1 CO2,还是加入 0.10 molL-1 H2、0.20 molL-1 CO2,达到平衡后生成物的量相同。,2.(2019泰州一模,15)恒容条件下,1 mol SiHCl3发生如下反应: 2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)。已知:v正=v消耗(SiHCl3)=k正x2(SiHCl3),v逆=2v消耗(SiH2Cl2)= k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4),k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数(仅与温度有关),x为物质的量分数。如 图是不同温度下x(SiHCl3)随时间的变化。 下列说法正确的是 ( ) A.该反应为放热反应,v正,av逆,b,B.T1 K时平衡体系中可通过移走SiCl4提高SiHCl3的转化率 C.当反应进行到a处时, = D.T2 K时平衡体系中再充入1 mol SiHCl3,平衡正向移动,x(SiH2Cl2)增大,答案 BC A项,由图可知T2温度时反应先达到平衡,故T2T1,T2时反应物SiHCl3转化率更高,所 以正反应为吸热反应,故错误;B项,移走SiCl4可以促使可逆反应不断向右移动,从而提高反应物 SiHCl3的转化率,故正确;C项,T2 K反应平衡时,x(SiHCl3)=0.75,x(SiH2Cl2)=x(SiCl4)=0.125,代入v正 =k正x2(SiHCl3)=v逆=k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4),得出 = ,反应进行到a处时 = = = ,故正确;D项,T2 K时平衡体系中再充入1 mol SiHCl3,平衡正向移动,x(SiH2Cl2)不 变,故错误。,审题技巧 A选项首先判断T1和T2的大小关系,由图可知温度T2时反应先达到平衡,故温度T2更 高。再根据T1和T2哪个温度条件下反应物转化率更高推出反应吸热还是放热。,疑难突破 C选项欲求v正/v逆的值,得先求解k正/k逆的值。不难想到可以根据平衡时v正=v逆推出 k正/k逆的值,那么v正/v逆的值也就迎刃而解了。但要注意的是,a点各物质的物质的量分数与平衡时 不一样,代入计算时要谨慎。,3.(2019无锡期中,15)一定温度下,在三个体积均为2 L的恒容密闭容器中发生反应:NO2(g)+ SO2(g) SO3(g)+NO(g),测得有关实验数据如下表所示,其中容器中5 min时达到平衡。,下列说法正确的是 ( ) A.H0,反应到达平衡后的压强:p1p2p3 B.0.02n2n3,K1 K3 C.容器中达到平衡后,再充入SO2(g)和SO3(g)各0.02 mol,此时v正v逆 D.容器中再充入SO3(g)和NO(g)各0.20 mol,达到新平衡时SO2的体积分数增大,答案 C A项,根据三段法可计算出500 时反应达到平衡时各物质的物质的量: NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) 起始(mol) 0.20 0.20 0 0 转化(mol) 0.02 0.02 0.02 0.02 平衡(mol) 0.18 0.18 0.02 0.02 则K1= = ,而700 时K2= ,升高温度后平衡常数增大,则该反应H0,故错误。B 项,因反应H0,升高温度后平衡正向移动,则0.02 ,则此时反应逆向进 行,即v正v逆,故正确。D项,容器中再充入SO3(g)和NO(g)各0.20 mol时,等效于增大压强,达到 新平衡时SO2的体积分数不变,故错误。,4.(2019江苏七市二模,15)一定温度下,在三个容积均为2 L的恒容密闭容器中按不同方式投入 反应物,发生反应:2NO(g)+2H2(g) N2(g)+2H2O(g)(正反应放热),测得反应的相关数据如下:,下列说法正确的是 ( ) A.平衡时,容器和容器中正反应速率:v(H2)v(H2) B.平衡时,容器中c(NO)0.5 molL-1 C.平衡时,容器和容器中的压强:pp D.保持温度不变,若将容器改为恒压