2012年高考化学 高考试题+模拟新题分类汇编专题7 化学反应速率和化学平衡

1 G G 单元单元 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡 G1G1 化学反应速率 27 F1F1 G1G1 G2G2 G3G3 G4G4 G5G5 2012 浙江卷 甲烷自热重整是先进的制氢方法 包 含甲烷氧化和蒸汽重整 向反应系统同时通入甲烷 氧气和水蒸气 发生的主要化学反应有 化学方程式 焓变 H kJ mol 活化能Ea kJ mol 甲烷 氧化 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O g 802 6 125 6 CH4 g O2 g CO2 g 2H2 g 322 0 172 5 蒸汽 重整 CH4 g H2O g CO g 3H2 g 206 2240 1 CH4 g 2H2O g CO2 g 4H2 g 165 0243 9 回答下列问题 1 反应 CO g H2O g CO2 g H2 g 的 H kJ mol 2 在初始阶段 甲烷蒸汽重整的反应速率 甲烷氧化的反应速率 填 大于 小于 或 等于 3 对于气相反应 用某组分 B 的平衡压强 pB 代替物质的量浓度 cB 也可表示平衡常 数 记作Kp 则反应 CH4 g H2O g CO g 3H2 g 的Kp 随着温度的升高 该平衡常数 填 增大 减小 或 不变 4 从能量角度分析 甲烷自热重整方法的先进之处在于 5 在某一给定进料比的情况下 温度 压强对 H2和 CO 物质的量分数的影响如图所示 图 0 2 若要达到 H2物质的量分数 65 CO 物质的量分数65 CO 物质的量分数65 CO 物质的量分 数65 CO 物质的量分数 65 CO 物质的量分数65 CO 物质的量分数65 CO 物质的量分 数65 CO 物质的量分数 10 则温度要高于 750 低于约 725 矛盾 起始进料时 H2的物质的量分数为 0 结合图象可知 600 0 1 MPa 的条件下 平衡 时系统中 H2的物质的量分数达到 70 故可容易画出 H2的物质的量分数随时间变化的示意 图 6 会使甲烷氧化 H2也会与 O2反应 使得 CH4参加蒸汽重整的物质的量减小 8 G2G2 2012 全国卷 合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得 其中的 一步反应为 CO g H2O g CO2 g H2 g H 0 催化剂 反应达到平衡后 为提高 CO 的转化率 下列措施中正确的是 A 增加压强 B 降低温度 C 增大 CO 的浓度 D 更换催化剂 8 B 解析 本题考查化学反应平衡的移动原理 该反应为气体体积不变的反应 压 强的变化对平衡无影响 A 项错误 催化剂只能改变反应速率 对化学平衡没有影响 D 项 错误 增大 CO 的浓度可使平衡右移 但 CO 转化率降低 C 项错误 该反应为放热反应 故 降低温度可使平衡右移 CO 转化率增大 B 项正确 32 B4B4 G2G2 G3G3 G4G4 J2J2 H5H5 2012 广东卷 难溶性杂卤石 K2SO4 MgSO4 2CaSO4 2H2O 属于 呆矿 在水中存在如下平衡 K2SO4 MgSO4 2CaSO4 2H2O s 2Ca2 2K Mg2 4SO 2H2O 2 4 为能充分利用钾资源 用饱和 Ca OH 2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾 工艺流程如下 图 0 1 滤渣主要成分有 和 以及未溶杂卤石 2 用化学平衡移动原理解释 Ca OH 2溶液能溶解杂卤石浸出 K 的原因 7 3 除杂 环节中 先加入 溶液 经搅拌等操作后 过滤 再加入 溶液调滤液 pH 至中性 4 不同温度下 K 的浸出浓度与溶浸时间的关系见图 0 由图可得 随着温度升高 图 0 5 有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂 则溶浸过程中会发生 CaSO4 s CO CaCO3 s SO 2 32 4 已知 298 K 时 Ksp CaCO3 2 80 10 9 Ksp CaSO4 4 90 10 5 求此温度下该反应 的平衡常数K 计算结果保留三位有效数字 32 答案 1 Mg OH 2 CaSO4 二者位置互换也正确 2 加入 Ca OH 2溶液后 生成 Mg OH 2 CaSO4沉淀 溶液中 Mg2 浓度减小 使平衡右 移 3 K2CO3 H2SO4 4 溶浸达到平衡的时间缩短 平衡时 K 的浸出浓度增大 其他合理答案也给分 5 解 CaSO4 s Ca2 aq SO aq 2 4 Ksp CaSO4 c Ca2 c SO 2 4 CaCO3 s Ca2 aq CO aq 2 3 Ksp CaCO3 c Ca2 c CO 2 3 K 1 75 104 c SO2 4 c CO2 3 Ksp CaSO4 Ksp CaCO3 4 90 10 5 2 80 10 9 解析 本题考查难溶电解质的溶解平衡 考查考生吸收 整合化学信息的能力 以及 分析难溶电解质的溶解平衡问题和解决平衡常数计算等问题的能力 1 饱和 Ca OH 2溶液 中存在如下电离 Ca OH 2 Ca2 2OH OH 与 Mg2 Ca2 与 SO存在如下反应 2 4 2OH Mg2 Mg OH 2 Ca2 SO CaSO4 生成的 Mg OH 2 CaSO4和未溶杂卤 2 4 石是滤渣的主要成分 2 杂卤石难溶于水 加入饱和 Ca OH 2溶液时 其中的 OH 和 Ca2 能分别沉淀 Mg2 和 SO 减小杂卤石溶解平衡体系中 Mg2 和 SO的浓度 使杂卤石的 2 42 4 溶解平衡向右移动 因此 Ca OH 2溶液能溶解杂卤石浸出 K 3 除去 Mg2 的 Ca OH 2必须 过量 过量的 Ca2 必须除去 且不能引入新的杂质阳离子 由于 Ca2 与 CO易反应生成 2 3 CaCO3沉淀 因此除杂环节应先加入过量 K2CO3溶液除去过量的 Ca2 过量的 OH CO必 2 3 须除去 且不能引入新的杂质阴离子 由于 OH H H2O CO 2H H2O CO2 因 2 3 此应再加稀 H2SO4除去过量的 CO OH 调滤液 pH 至中性 4 读图可知如下结论 溶 2 3 浸达到平衡的时间缩短 平衡时 K 的浸出浓度增大 K 的浸出浓度相同时 溶浸时间 373 K 323 K 288 K 说明 K 的浸出速率随着温度升高而增大 相同溶浸时间时 K 的 浸出浓度 288 K 323 K 或 Cu2Y 与过量浓硝酸反应有红棕色气体生成 化学方程式为 5 在恒容绝热 不与外界交换能量 条件下进行 2A g B g 2C g D s 反应 按 下表数据投料 反应达到平衡状态 测得体系压强升高 简述该反应的平衡常数与温度的变 化关系 物质 ABCD 起始投料 mol 2120 23 答案 1 2 3NH3 H2O Al3 Al OH 3 3NH 4 3 C 4 Cu2O 6HNO3 浓 2Cu NO3 2 2NO2 3H2O 5 平衡常数随温度升高而变小 或其他合理答案 解析 本题考查原子结构 离子方程式书写 盐类水解以及化学平衡常数等知识 1 NH所含的电子数和质子数分别是 10 11 与其电子数和质子数均相等的简单离子只有 4 Na Na 的原子结构示意图为 2 氢氧化铝不能溶于过量的氨水中 则硫酸铝溶 液与过量氨水反应只能生成 Al OH 3沉淀 3 A 项 滴入 H2SO4后 溶液显酸性 酚酞溶液 的红色肯定褪去 无法证明 SO的水解 错 B 项 氯水具有漂白性 可使溶液的红色褪 2 3 色 也无法说明 C 项 加入 Ba2 与 SO反应 使得 SO的水解逆向移动 c 2 32 3 G3G3 速率 平衡图像 29 G3G3 F4F4 2012 重庆卷 尿素 CO NH2 2 是首个由无机物人工合成的有机物 1 工业上尿素由 CO2和 NH3在一定条件下合成 其反应方程式为 2 当氨碳比 4 时 CO2的转化率随时间的变化关系如图 0 所示 n NH3 n CO2 图 0 9 A 点的逆反应速率v逆 CO2 B 点的正反应速率v正 CO2 填 大于 小于 或 等于 NH3的平衡转化率为 3 人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素 原理如图 0 所示 图 0 电源的负极为 填 A 或 B 阳极室中发生的反应依次为 电解结束后 阴极室溶液的 pH 与电解前相比将 若两极共收集到气体 13 44 L 标准状况 则除去的尿素为 g 忽略气体的溶解 29 答案 1 2NH3 CO2CO NH2 2 H2O 一定条件 2 小于 30 3 B 2Cl 2e Cl2 CO NH2 2 3Cl2 H2O N2 CO2 6HCl 不变 7 2 解析 本题考查化学平衡状态的建立 图像分析 化学计算 电化学等 1 利用 CO NH2 2中 C N 1 2 用观察法写出方程式 同时图像中t 60 min 时达到 平衡状态 即该反应为可逆反应 书写时一定用可逆号表示而不用等号 2 A 点未平衡 B 点平衡 从图像得v逆 CO2 65 CO 物质的量分数65 CO 物质的量分数65 CO 物质的量分 数65 CO 物质的量分数 10 则温度要高于 750 低于约 725 矛盾 起始进料时 H2的物质的量分数为 0 结合图象可知 600 0 1 MPa 的条件下 平衡 时系统中 H2的物质的量分数达到 70 故可容易画出 H2的物质的量分数随时间变化的示意 图 6 会使甲烷氧化 H2也会与 O2反应 使得 CH4参加蒸汽重整的物质的量减小 32 B4B4 G2G2 G3G3 G4G4 J2J2 H5H5 2012 广东卷 难溶性杂卤石 K2SO4 MgSO4 2CaSO4 2H2O 属于 呆矿 在水中存在如下平衡 K2SO4 MgSO4 2CaSO4 2H2O s 2Ca2 2K Mg2 4SO 2H2O 2 4 为能充分利用钾资源 用饱和 Ca OH 2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾 工艺流程如下 12 图 0 1 滤渣主要成分有 和 以及未溶杂卤石 2 用化学平衡移动原理解释 Ca OH 2溶液能溶解杂卤石浸出 K 的原因 3 除杂 环节中 先加入 溶液 经搅拌等操作后 过滤 再加入 溶液调滤液 pH 至中性 4 不同温度下 K 的浸出浓度与溶浸时间的关系见图 0 由图可得 随着温度升高 图 0 5 有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂 则溶浸过程中会发生 CaSO4 s CO CaCO3 s SO 2 32 4 已知 298 K 时 Ksp CaCO3 2 80 10 9 Ksp CaSO4 4 90 10 5 求此温度下该反应 的平衡常数K 计算结果保留三位有效数字 32 答案 1 Mg OH 2 CaSO4 二者位置互换也正确 2 加入 Ca OH 2溶液后 生成 Mg OH 2 CaSO4沉淀 溶液中 Mg2 浓度减小 使平衡右 移 3 K2CO3 H2SO4 4 溶浸达到平衡的时间缩短 平衡时 K 的浸出浓度增大 其他合理答案也给分 5 解 CaSO4 s Ca2 aq SO aq 2 4 Ksp CaSO4 c Ca2 c SO 2 4 CaCO3 s Ca2 aq CO aq 2 3 Ksp CaCO3 c Ca2 c CO 2 3 K 1 75 104 c SO2 4 c CO2 3 Ksp CaSO4 Ksp CaCO3 4 90 10 5 2 80 10 9 解析 本题考查难溶电解质的溶解平衡 考查考生吸收 整合化学信息的能力 以及 分析难溶电解质的溶解平衡问题和解决平衡常数计算等问题的能力 1 饱和 Ca OH 2溶液 中存在如下电离 Ca OH 2 Ca2 2OH OH 与 Mg2 Ca2 与 SO存在如下反应 2 4 2OH Mg2 Mg OH 2 Ca2 SO CaSO4 生成的 Mg OH 2 CaSO4和未溶杂卤 2 4 石是滤渣的主要成分 2 杂卤石难溶于水 加入饱和 Ca OH 2溶液时 其中的 OH 和 Ca2 能分别沉淀 Mg2 和 SO 减小杂卤石溶解平衡体系中 Mg2 和 SO的浓度 使杂卤石的 2 42 4 溶解平衡向右移动 因此 Ca OH 2溶液能溶解杂卤石浸出 K 3 除去 Mg2 的 Ca OH 2必须 过量 过量的 Ca2 必须除去 且不能引入新的杂质阳离子 由于 Ca2 与 CO易反应生成 2 3 CaCO3沉淀 因此除杂环节应先加入过量 K2CO3溶液除去过量的 Ca2 过量的 OH CO必 2 3 须除去 且不能引入新的杂质阴离子 由于 OH H H2O CO 2H H2O CO2 因 2 3 此应再加稀 H2SO4除去过量的 CO OH 调滤液 pH 至中性 4 读图可知如下结论 溶 2 3 浸达到平衡的时间缩短 平衡时 K 的浸出浓度增大 K 的浸出浓度相同时 溶浸时间 373 K 323 K 288 K 说明 K 的浸出速率随着温度升高而增大 相同溶浸时间时 K 的 13 浸出浓度 288 K 323 K65 CO 物质的量分数65 CO 物质的量分数65 CO 物质的量分 数65 CO 物质的量分数 2p乙 20 B SO3的质量m m甲 m丙 2m乙 C c SO2 与c O2 之比k k甲 k丙 k乙 D 反应放出或吸收热量的数值Q Q甲 Q丙 2Q乙 6 B 解析 本题考查等效平衡 意在考查考生分析 处理问题的能力 反应达到平 衡后 甲 丙容器的平衡为等效平衡 乙容器中平衡相当于将甲容器体积增大到原来的 2 倍 平衡逆向移动达到的新平衡 故容器内压强 p乙 p甲 p丙 2p乙 A 项错误 SO3的质量 m甲 m丙 2m乙 B 项正确 容器中c SO2 与c O2 之比k k甲 k丙 k乙 2 C 项错误 因不知 SO2或 SO3的转化率 故无法确定Q甲与Q丙的关系 D 项错误 12 G4G4 2012 四川卷 在体积恒定的密闭容器中 一定量的 SO2与 1 100 mol O2在 催化剂作用下加热到 600 发生反应 2SO2 O22SO3 H 0 当气体的物质的量减 催化剂 少 0 315 mol 时反应达到平衡 在相同温度下测得气体压强为反应前的 82 5 下列有关叙 述正确的是 A 当 SO3的生成速率与 SO2的消耗速率相等时反应达到平衡 B 降低温度 正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大 C 将平衡混合气体通入过量 BaCl2溶液中 得到沉淀的质量为 161 980 g D 达到平衡时 SO2的转化率为 90 12 D 解析 结合化学反应知 反应中参加反应的 O2的物质的量即是气体减少的物 质的量 结合体积恒定 即压强之比等于物质的量之比 假设原n SO2 x有 82 5 解得 xSO3的生成速率与 SO2的消耗速率随时都相等 x 1 100 mol 0 315 mol x 1 100 mol 不能作为建立平衡的标志 A 项错误 温度降低 吸热的逆反应方向化学反应速率下降的程 度更大 B 项错误 混合气体中 只有 SO3能与 BaCl2反应 即生成n BaSO4 2n O2 参与反应 2 0 315 mol 0 63 mol 即 0 63 mol 233 g mol 1 146 79 g C 项错误 达平衡时 SO2的转化率为 100 90 D 项正确 2 0 315 mol 0 7 mol 14 G4G4 2012 江苏卷 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 t s050150250350 n PCl3 mol00 160 190 200 20 下列说法正确的是 A 反应在前 50 s 的平均速率v PCl3 0 0032 mol L 1 s 1 B 保持其他条件不变 升高温度 平衡时c PCl3 0 11 mol L 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 14 C 解析 本题考查化学反应速率与化学平衡 A 项 v PCl3 0 0016 mol L s 错 B 项 从表中看 平衡时c PCl3 为 0 1 0 16 mol 2 0 L 50 s 0 2 mol 2 L mol L 升高温度时 PCl3的浓度增大 即平衡正向移动 说明正反应为吸热反应 错 C 项 原平衡时 K 0 025 充入物质后 Q 0 02 因为Qv逆 正确 D 项 题干中充入 1 mol PCl5 相当于充入 1 mol PCl3和 1 mol Cl2 平衡时各组分的量相等 则 PCl3的转化率为 100 80 1 mol 0 2 mol 1 mol 21 现充入 2 mol PCl3和 2 mol Cl2 可看作是在 4 0 L 的容器充入 2 mol PCl3和 2 mol Cl2再 将体积压缩至 2 0 L 加压向体积减小的方向移动 即逆向移动 PCl3的转化率应增大 错 32 B4B4 G2G2 G3G3 G4G4 J2J2 H5H5 2012 广东卷 难溶性杂卤石 K2SO4 MgSO4 2CaSO4 2H2O 属于 呆矿 在水中存在如下平衡 K2SO4 MgSO4 2CaSO4 2H2O s 2Ca2 2K Mg2 4SO 2H2O 2 4 为能充分利用钾资源 用饱和 Ca OH 2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾 工艺流程如下 图 0 1 滤渣主要成分有 和 以及未溶杂卤石 2 用化学平衡移动原理解释 Ca OH 2溶液能溶解杂卤石浸出 K 的原因 3 除杂 环节中 先加入 溶液 经搅拌等操作后 过滤 再加入 溶液调滤液 pH 至中性 4 不同温度下 K 的浸出浓度与溶浸时间的关系见图 0 由图可得 随着温度升高 图 0 5 有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂 则溶浸过程中会发生 CaSO4 s CO CaCO3 s SO 2 32 4 已知 298 K 时 Ksp CaCO3 2 80 10 9 Ksp CaSO4 4 90 10 5 求此温度下该反应 的平衡常数K 计算结果保留三位有效数字 32 答案 1 Mg OH 2 CaSO4 二者位置互换也正确 2 加入 Ca OH 2溶液后 生成 Mg OH 2 CaSO4沉淀 溶液中 Mg2 浓度减小 使平衡右 移 3 K2CO3 H2SO4 4 溶浸达到平衡的时间缩短 平衡时 K 的浸出浓度增大 其他合理答案也给分 5 解 CaSO4 s Ca2 aq SO aq 2 4 Ksp CaSO4 c Ca2 c SO 2 4 CaCO3 s Ca2 aq CO aq 2 3 Ksp CaCO3 c Ca2 c CO 2 3 K 1 75 104 c SO2 4 c CO2 3 Ksp CaSO4 Ksp CaCO3 4 90 10 5 2 80 10 9 解析 本题考查难溶电解质的溶解平衡 考查考生吸收 整合化学信息的能力 以及 分析难溶电解质的溶解平衡问题和解决平衡常数计算等问题的能力 1 饱和 Ca OH 2溶液 中存在如下电离 Ca OH 2 Ca2 2OH OH 与 Mg2 Ca2 与 SO存在如下反应 2 4 2OH Mg2 Mg OH 2 Ca2 SO CaSO4 生成的 Mg OH 2 CaSO4和未溶杂卤 2 4 石是滤渣的主要成分 2 杂卤石难溶于水 加入饱和 Ca OH 2溶液时 其中的 OH 和 Ca2 22 能分别沉淀 Mg2 和 SO 减小杂卤石溶解平衡体系中 Mg2 和 SO的浓度 使杂卤石的 2 42 4 溶解平衡向右移动 因此 Ca OH 2溶液能溶解杂卤石浸出 K 3 除去 Mg2 的 Ca OH 2必须 过量 过量的 Ca2 必须除去 且不能引入新的杂质阳离子 由于 Ca2 与 CO易反应生成 2 3 CaCO3沉淀 因此除杂环节应先加入过量 K2CO3溶液除去过量的 Ca2 过量的 OH CO必 2 3 须除去 且不能引入新的杂质阴离子 由于 OH H H2O CO 2H H2O CO2 因 2 3 此应再加稀 H2SO4除去过量的 CO OH 调滤液 pH 至中性 4 读图可知如下结论 溶 2 3 浸达到平衡的时间缩短 平衡时 K 的浸出浓度增大 K 的浸出浓度相同时 溶浸时间 373 K 323 K 288 K 说明 K 的浸出速率随着温度升高而增大 相同溶浸时间时 K 的 浸出浓度 288 K 323 K 373 K 说明 K 的浸出率随着温度升高而增大 28 J4J4 G4G4 13 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 CO aq PbCO3 s SO aq 2 32 4 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 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 定量研究 取 26 7 mg 的干燥样品 加热 测得固体质量随温度的变化关系如图所示 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 图 0 28 答案 1 或 c SO2 4 c CO2 3 SO2 4 CO2 3 2 Na2CO3 Na2CO3溶液中的c CO 大 2 3 3 全部为 2PbCO3 Pb OH 2 PbCO3和 2PbCO3 Pb OH 2 4 实验步骤 23 不要求写出具体操作过程 预期的实验现象和结论 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 同意 若全部为 PbCO3时 26 7 mg 完全分解后最终固体质量应为 22 3 mg 或 不同 意 实验最终得到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 本题属于开放性试题 合理答案均可 解析 本题主要考查学生对化学反应原理的掌握及实验的设计与评价 旨在考查学生 运用所学知识综合分析 解决问题的能力 以及运用文字表达分析解决问题的过程并做出合 理解释的能力 1 固体和纯液体不列入平衡常数表达式中 故K难电离 相同浓度时 Na2CO3溶液中 CO浓度远大于 NaHCO3溶液中 CO的浓度 CO浓度越大 越有利于 2 32 32 3 PbSO4的转化 3 根据信息及假设一 不难得出假设二和假设三分别为全部为 2PbCO3 Pb OH 2 PbCO3与 2PbCO3 Pb OH 2的混合物 4 若全部为 PbCO3根据 PbCO3 PbO CO2 26 7 mg 反应物全部分解得到的 PbO 223 26 7 mg 267 g mol 1 g mol 1 22 3 mg 而实际质量为 22 4 mg 因此假设一不成立 G5G5 化学反应速率和化学平衡综合 13 G5G5 2012 重庆卷 在一个不导热的密闭反应器中 只发生两个反应 a g b g 2c g H10 进行相关操作且达到平衡后 忽略体积改变所作的功 下列叙述错误的是 A 等压时 通入惰性气体 c 的物质的量不变 B 等压时 通入 z 气体 反应器中温度升高 C 等容时 通入惰性气体 各反应速率不变 D 等容时 通入 z 气体 y 的物质的量浓度增大 13 A 解析 本题考查影响化学平衡与反应速率的因素 假定前者为反应 后者为 反应 反应 与反应 为相关反应 一个反应平衡的移动会对另一个反应产生影响 等压 时充入惰性气体 反应 逆向移动 使体系温度升高 而升温使反应 平衡逆向移动 n c 减小 故 A 错 等压时通入 z 气体 c z 增大 而容器体积增大使得c x c y 减小 二 者均使平衡逆向移动 而逆反应为放热反应 故反应器中温度升高 B 正确 等容时通入惰 性气体 各组分浓度均保持不变 故反应速率不变 C 正确 等容时通入 z 气体 c z 增大 反应 平衡逆向移动 n y 增大 c y 增大 故 D 正确 27 F1F1 G1G1 G2G2 G3G3 G4G4 G5G5 2012 浙江卷 甲烷自热重整是先进的制氢方法 包 含甲烷氧化和蒸汽重整 向反应系统同时通入甲烷 氧气和水蒸气 发生的主要化学反应有 化学方程式 焓变 H kJ mol 活化能Ea kJ mol 甲烷 氧化 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O g 802 6 125 6 CH4 g O2 g CO2 g 2H2 g 322 0 172 5 蒸汽 重整 CH4 g H2O g CO g 3H2 g 206 2240 1 24 CH4 g 2H2O g CO2 g 4H2 g 165 0243 9 回答下列问题 1 反应 CO g H2O g CO2 g H2 g 的 H kJ mol 2 在初始阶段 甲烷蒸汽重整的反应速率 甲烷氧化的反应速率 填 大于 小于 或 等于 3 对于气相反应 用某组分 B 的平衡压强 pB 代替物质的量浓度 cB 也可表示平衡常 数 记作Kp 则反应 CH4 g H2O g CO g 3H2 g 的Kp 随着温度的升高 该平衡常数 填 增大 减小 或 不变 4 从能量角度分析 甲烷自热重整方法的先进之处在于 5 在某一给定进料比的情况下 温度 压强对 H2和 CO 物质的量分数的影响如图所示 图 0 若要达到 H2物质的量分数 65 CO 物质的量分数65 CO 物质的量分数65 CO 物质的量分 数65 CO 物质的量分数 10 则温度要高于 750 低于约 725 矛盾 起始进料时 H2的物质的量分数为 0 结合图象可知 600 0 1 MPa 的条件下 平衡 时系统中 H2的物质的量分数达到 70 故可容易画出 H2的物质的量分数随时间变化的示意 图 6 会使甲烷氧化 H2也会与 O2反应 使得 CH4参加蒸汽重整的物质的量减小 10 F1F1 G5G5 2012 天津卷 金属钨用途广泛 主要用于制造硬质或耐高温的合金 以及灯泡的灯丝 高温下 在密闭容器中用 H2还原 WO3可得到金属钨 其总反应为 WO3 s 3H2 g W s 3H2O g 高温 请回答下列问题 1 上述反应的化学平衡常数表达式为 2 某温度下反应达到平衡时 H2与水蒸气的体积比为 2 3 则 H2的平衡转化率为 随温度的升高 H2与水蒸气的体积比减小 则该反应为 反应 填 吸热 或 放热 3 上述总反应过程大致分为三个阶段 各阶段主要成分与温度的关系如下表所示 温度 25 550 600 700 主要成分 WO3 W2O5 WO2 W 第一阶段反应的化学方程式为 580 时 固体物质的主要成分为 假设 WO3完全转化为 W 则三个阶段消耗 H2物质的量之比为 4 已知 温度过高时 WO2 s 转变为 WO2 g 26 WO2 s 2H2 g W s 2H2O g H 66 0 kJ mol 1 WO2 g 2H2 g W s 2H2O g H 137 9 kJ mol 1 则 WO2 s WO2 g 的 H 5 钨丝灯管中的 W 在使用过程中缓慢挥发 使灯丝变细 加入 I2可延长灯管的使用寿 命 其工作原理为 W s 2I2 g WI4 g 下列说法正确的有 1400 约3000 a 灯管内的 I2可循环使用 b WI4在灯丝上分解 产生的 W 又沉积在灯丝上 c WI4在灯管壁上分解 使灯管的寿命延长 d 温度升高时 WI4的分解速率加快 W 和 I2的化合速率减慢 10 答案 1 K c3 H2O c3 H2 2 60 吸热 3 2WO3 H2W2O5 H2O W2O5 WO2 高温 1 1 4 4 203 9 kJ mol 1 5 a b 解析 本题考查化学平衡与热化学 1 因固体或纯液态物质的浓度视为常数 故依据 反应式可直接写出反应的平衡常数K 2 设反应起始时加入 H2的物质的量为 c3 H2O c3 H2 5x 利用 氢守恒 结合题给数据可知平衡时消耗 H2的物质的量为 3x 故 H2的转化率为 60 升高温度 氢气与水蒸气的体积比减少说明反应正向移动 因此正反应为吸热反 3x 5x 应 3 利用表中信息可知在第一阶段 WO3与 H2作用生成 W2O5和 H2O 所以反应的方程式为 2WO3 H2W2O5 H2O 在 550 时生成 W2O5 在 600 时生成 WO2 故在 580 时反 高温 应得到产物为 W2O5与 WO2的固体混合物 假设 1 mol WO3完全反应 利用三个阶段的反应可 知分别消耗氢气的物质的量为 0 5 mol 0 5 mol 2 mol 故三个阶段消耗氢气的物质的 量之比为 1 1 4 4 利用 盖斯定律 将热化学方程式 即可得到反应的 H 5 利用灯管工作的温度变化 结合反应条件可知灯管内的碘可循环利用 WI4在高温时分解一 定在灯丝表面 生成固态钨沉积在灯丝上 从而延长灯管寿命 升高温度 反应速率都变快 29 G5G5 H6H6 2012 山东卷 偏二甲肼与 N2O4是常用的火箭推进剂 二者发生如下化 学反应 CH3 2NNH2 l 2N2O4 l 2CO2 g 3N2 g 4H2O g 1 反应 中氧化剂是 2 火箭残骸中常现红棕色气体 原因为 N2O4 g 2NO2 g 当温度升高时 气体颜色变深 则反应 为 填 吸热 或 放热 反应 3 一定温度下 反应 的焓变为 H 现将 1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中 下 列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 27 图 0 若在相同温度下 上述反应改在体积为 1 L 的恒容密闭容器中进行 平衡常数 填 增大 不变 或 减小 反应 3 s 后 NO2的物质的量为 0 6 mol 则 0 3 s 内的平均反应速率v N2O4 mol L 1 s 1 4 NO2可用氨水吸收生成 NH4NO3 25 时 将a mol NH4NO3溶于水 溶液显酸性 原 因是 用 离子方程式表示 向该溶液滴加b L 氨水后溶液呈中性 则滴加氨水的过程中水的电离平衡将 填 正向 不 或 逆向 移动 所滴加氨水的浓度为 mol L 1 NH3 H2O 的电离平衡常数取Kb 2 10 5 mol L 1 29 答案 1 N2O4 2 吸热 3 a d 不变 0 1 4 NH H2O NH3 H2O H 逆向 4 a 200b 解析 1 反应 中 N2O4中 N 由 4 价变为 0 价 被还原 作为氧化剂 2 温度升高时 气体颜色加深 说明平衡向正反应方向移动 则正反应为吸热反应 3 该反应由正方向开始进行 气体分子数逐渐增大 而压强保持不变 则容器体积增 大 气体密度减小 达平衡时保持不变 a 对 该反应的 H始终保持不变 不能说明达到 平衡状态 b 错 该反应由正方向开始进行 N2O4逐渐减小 恒压过程中容器体积增大 N2O4浓度减小 v正逐渐减小 达平衡时保持不变 c 错 该反应由正方向开始进行 N2O4转 化率逐渐增大 达平衡时保持不变 d 对 平衡常数只与温度有关 温度保持不变 平衡常 数不变 v N2O4 v NO2 0 1 mol L 1 s 1 1 2 1 2 0 6 mol 1 L 3 s 4 NH4NO3溶液由于 NH水解显酸性 滴加氨水后溶液由酸性变为中性 水的电离平衡 4 向逆反应方向移动 Kb 而c OH 10 7 mol L 1 则c NH c NH 4 c OH c NH3 H2O 4 200c NH3 H2O 故n NH 200n NH3 H2O 据电荷守恒 n NH n NO 则溶 4 4 3 液中n NH n NH3 H2O a 根据物料守恒 滴加氨水的浓度为 4 a 200 mol b L mol L a a 200 a a 200b 7 B2B2 G5G5 O3O3 2012 山东卷 下列与化学概念有关的说法正确的是 A 化合反应均为氧化还原反应 B 金属氧化物均为碱性氧化物 C 催化剂能改变可逆反应达到平衡的时间 D 石油是混合物 其分馏产品汽油为纯净物 7 C 解析 有单质参加的化合反应才是氧化还原反应 A 项错 Mn2O7为酸性氧化物 28 Al2O3为两性氧化物 B 项错 催化剂能影响反应速率 改变可逆反应达到平衡的时间 C 项 正确 石油的分馏产物汽油为混合物 D 项错 27 G5G5 2012 课标全国卷 光气 COCl2 在塑料 制革 制药等工业中有许多用途 工业上采用高温下 CO 与 Cl2在活性炭催化下合成 1 实验室中常用来制备氯气的化学方程式为 2 工业上利用天然气 主要成分为 CH4 与 CO2进行高温重整制备 CO 已知 CH4 H2和 CO 的燃烧热 H 分别为 890 3 kJ mol 1 285 8 kJ mol 1和 283 0 kJ mol 1 则 生成 1 m3 标准状况 CO 所需热量为 3 实验室中可用氯仿 CHCl3 与双氧水直接反应制备光气 其反应的化学方程式为 4 COCl2的分解反应为 COCl2 g Cl2 g CO g H 108 kJ mol 1 反应体系 达到平衡后 各物质的浓度在不同条件下的变化状况如图 0 所示 第 10 min 到 14 min 的 COCl2浓度变化曲线未示出 图 0 计算反应在第 8 min 时的平衡常数K 比较第 2 min 反应温度T 2 与第 8 min 反应温度T 8 的高低 T 2 T 8 填 或 若 12 min 时反应于温度T 8 下重新达到平衡 则此时c COCl2 mol L 1 比较产物 CO 在 2 3 min 5 6 min 和 12 13 min 时平均反应速率 平均反应速率分 别以v 2 3 v 5 6 v 12 13 表示 的大小 比较反应物 COCl2在 5 6 min 和 15 16 min 时平均反应速率的大小 v 5 6 v 15 16 填 或 原因是 27 答案 1 MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O 2 5 52 103 kJ 3 CHCl3 H2O2 HCl H2O COCl2 4 0 234 mol L 1 v 2 3 v 12 13 在相同温度时 该反应的反应物浓度越高 反应速率越大 解析 1 实验室常用 MnO2和浓盐酸在加热条件下制备 Cl2 反应的化学方程式为 MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O 2 CH4 H2 CO 燃烧热的热化学方程式分别为 29 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l HH2O l HCO2 g H2CO g 2H2 g HKKcvvv 10 F5F5 G5G5 2012 江苏卷 下列有关说法正确的是 A CaCO3 s CaO s CO2 g 室温下不能自发进行 说明该反应的 H 0 B 镀铜铁制品镀层受损后 铁制品比受损前更容易生锈 C N2 g 3H2 g 2NH3 H0 错 B 项 铁铜构成原电池 铁作 负极 加快了铁的腐蚀 正确 C 项 该反应为放热反应 升高温度 平衡逆向移动 H2的 转化率减小 错 D 项 KW c H c OH 升高温度 KW增大 即c H c OH 增大 说明升温促进了水的电离 故可说明水的电离为吸热反应 错 9 G5G5 2012 安徽卷 一定条件下 通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回