2012高考化学月刊 专题6 化学反应速率和化学平衡高考在线2011

20122012 高考化学月刊高考化学月刊 专题专题 7 7 电化学及其应用电化学及其应用 1 2011 江苏高考 12 下列说法正确的是 A 一定温度下 反应 MgCl2 1 Mg 1 Cl2 g 的 H 0 S 0 B 水解反应 NH4 H2ONH3 H2O H 达到平衡后 升高温度平衡逆向移动 C 铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应 D 对于反应 2H2O2 2H2O O2 加入 MnO2或升高温度都能加快 O2的生成速率 解析 解析 本题是化学反应与热效应 电化学等的简单综合题 着力考查学生对熵变 焓 变 水解反应 原电池电解池 化学反应速率的影响因素等方面的能力 A 分解反应是吸热反应 熵变 焓变都大于零 内容来源于选修四化学方向的判断 B 水解反应是吸热反应 温度越高越水解 有利于向水解方向移动 C 铅蓄电池放电时的负极失电子 发生氧化反应 D 升高温度和加入正催化剂一般都能加快反应速率 答案 答案 ADAD 2 2011 江苏高考 15 700 时 向容积为 2L 的密闭容器中充入一定量的 CO 和 H2O 发生反应 CO g H2O g CO2 H2 g 反应过程中测定的部分数据见下表 表中 t1 t2 反应时间 min n CO molH2O mol 01 200 60 t10 80 t20 20 下列说法正确的是 A 反应在 t1min 内的平均速率为v H2 0 40 t1 mol L 1 min 1 B 保持其他条件不变 起始时向容器中充入 0 60molCO 和 1 20 molH2O 到达平衡时 n CO2 0 40 mol C 保持其他条件不变 向平衡体系中再通入 0 20molH2O 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 温度升至 800 上述反应平衡常数为 0 64 则正反应为吸热反应 分析分析 本题属于基本理论中化学平衡问题 主要考查学生对速率概念与计算 平衡 常数概念与计算 平衡移动等有关内容理解和掌握程度 高三复习要让学生深刻理解一些 基本概念的内涵和外延 A 反应在 t1min 内的平均速率应该是 t1min 内 H2浓度变化与 t1的比值 而不是 H2物质 的量的变化与 t1的比值 B 因为反应前后物质的量保持不变 保持其他条件不变 平衡常数不会改变 起始时 向容器中充入 0 60molCO 和 1 20 molH2O 似乎与起始时向容器中充入 0 60molH2O 和 1 20 molCO 效果是一致的 到达平衡时 n CO2 0 40 mol C 保持其他条件不变 向平衡体系中再通入 0 20molH2O 与原平衡相比 平衡向右移 动 达到新平衡时 CO 转化率增大 H2O 转化率减小 H2O 的体积分数会增大 D 原平衡常数可通过三段式列式计算 注意浓度代入 结果为 1 温度升至 800 上 述反应平衡常数为 0 64 说明温度升高 平衡是向左移动的 那么正反应应为放热反应 答案 答案 BCBC 3 2011 安徽高考 9 电镀废液中 Cr2O72 可通过下列反应转化成铬黄 PbCrO4 Cr2O72 aq 2Pb2 aq H2O l 2 PbCrO4 s 2H aq Ht1 HX 的生成反应是 反应 填 吸热 或 放热 2 HX 的电子式是 3 共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强 HX 共价键的极性由强到弱的顺 序是 4 X2都能与 H2反应生成 HX 用原子结构解释原因 5 K 的变化体现出 X2化学性质的递变性 用原子结构解释原因 原子半径 逐渐增大 得电子能力逐渐减弱 6 仅依据 K 的变化 可以推断出 随着卤素原子核电荷数的增加 选填字母 a 在相同条件下 平衡时 X2的转化率逐渐降低 b X2与 H2反应的剧烈程度逐渐减弱 c HX 的还原性逐渐 d HX 的稳定性逐渐减弱 解析 1 由表中数据可知 温度越高平衡常数越小 这说明升高温度平衡向逆反应 方向移动 所以 HX 的生成反应是发热反应 2 HX 属于共价化合物 H X 之间形成的化学键是极性共价键 因此 HX 的电子式是 3 F Cl Br I 属于 A 同主族元素自上而下随着核电荷数的增大 原子核外电子 层数逐渐增多 导致原子半径逐渐增大 因此原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱 从 而导致非金属性逐渐减弱 即这四种元素得到电子的能力逐渐减弱 所以 H F 键的极性最 强 H I 的极性最弱 因此 HX 共价键的极性由强到弱的顺序是 HF HCl HBr HI 4 卤素原子的最外层电子数均为 7 个 在反应中均易得到一个电子而达到 8 电子的稳定 结构 而 H 原子最外层只有一个电子 在反应中也想得到一个电子而得到 2 电子的稳定结 构 因此卤素单质与氢气化合时易通过一对共用电子对形成化合物 HX 5 同 3 6 K 值越大 说明反应的正向程度越大 即转化率越高 a 正确 反应的正向程度越小 说明生成物越不稳定 越易分解 因此选项 d 正确 而选项 c d 与 K 的大小无直接联系 答案 1 发热 2 3 HF HCl HBr HI 4 卤素原子的最外层电子数均为 7 个 5 同一主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多 6 a d 14 2011 广东高考 31 15 分 利用光能和光催化剂 可将 CO2和 H2O g 转化为 CH4 和 O2 紫外光照射时 在不同催化剂 I II III 作用下 CH4产量随光照时间的变化 如图 13 所示 1 在 0 30 小时内 CH4的平均生成速率 VI VII和 VIII从大到小的顺序为 反应开始后的 12 小时内 在第 种催化剂的作用下 收集的 CH4最多 2 将所得 CH4与 H2O g 通入聚焦太阳能反应器 发生反应 CH4 g H2O g CO g 3H2 g 该反应的 H 206 kJ mol 1 在答题卡的坐标图中 画出反应过程中体系的能量变化图 进行必要的标注 将等物质的量的 CH4和 H2O g 充入 1L 恒容密闭容器 某温度下反应达到平衡 平衡 常数 K 27 此时测得 CO 的物质的量为 0 10mol 求 CH4的平衡转化率 计算结果保留两位 有效数字 3 已知 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O g H 802kJ mol 1 写出由 CO2生成 CO 的热化学方程式 解析 本题考察化学反应速率的概念 计算及外界条件对反应速率对影响 反应热的 概念和盖斯定律的计算 热化学方程式的书写 与化学平衡有关的计算 图像的识别和绘 制 1 由图像可以看出 反应进行到 30 小时时 催化剂 生成的甲烷最多 其次是催 化剂 催化剂 生成的甲烷最少 因此 VI VII和 VIII从大到小的顺序为 VIII VII VI 同理由图像也可以看出 反应进行到 12 小时时 催化剂 生成的甲烷最 多 因此在第 种催化剂的作用下 收集的 CH4最多 2 由热化学方程式可知 该反应是吸热反应 即反应物的总能量小于生成物的总 能量 因此反应过程中体系的能量变化图为 3 由热化学方程式 CH4 g H2O g CO g 3H2 g H 206 kJ mol 1 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O g H 802kJ mol 1 得 CO2 g 3H2O g CO g 3H2 g 2O2 g H 1008 kJ mol 1 答案 1 VIII VII VI 2 91 3 CO2 g 3H2O g CO g 3H2 g 2O2 g H 1008 kJ mol 1 15 2011 山东高考 28 14 分 研究 NO2 SO2 CO 等大气污染气体的处理具有重要意义 1 NO2可用水吸收 相应的化学反应方程式为 利用反应 6NO2 8NH3 催化剂 加热 7N5 12 H2O 也可处理 NO2 当转移 1 2mol 电子时 消耗的 NO2在标准状 况下是 L 2 已知 2SO2 g O2 g 2SO3 g H 196 6 kJ mol 1 2NO g O2 g 2NO2 g H 113 0 kJ mol 1 则反应 NO2 g SO2 g SO3 g NO g 的 H kJ mol 1 一定条件下 将 NO2与 SO2以体积比 1 2 置于密闭容器中发生上述反应 下列能说明 反应达到平衡 状态的是 a 体系压强保持不变 b 混合气体颜色保持不变 c SO3和 NO 的体积比保持不变 d 每消耗 1 mol SO3的同时生成 1 molNO2 测得上述反应平衡时 NO2与 SO2体积比为 1 6 则平衡常数 K 3 CO 可用于合成甲醇 反应方程式为 CO g 2H2 g CH3OH g CO 在不 同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示 该反应 H 0 填 或 实际生产条件控制在 250 1 3 104kPa 左右 选择此压强的理由是 解析 1 NO2溶于水生成 NO 和硝酸 反应的方程式是 3NO2 H2O NO 2HNO3 在反 应 6NO 8NH3 催化剂 加热 7N5 12 H2O 中 NO2作氧化剂 化合价由反应前的 4 价降低到反应后 0 价 因此当反应中转移 1 2mol 电子时 消耗 NO2的物质的量为 所以标准状mol mol 3 0 4 2 1 况下的体积是 LmolLmol72 6 4 223 0 2 本题考察盖斯定律的应用 化学平衡状态的判断以及平衡常数的计算 2SO2 g O2 g 2SO3 g H1 196 6 kJ mol 1 2NO g O2 g 2NO2 g H2 113 0 kJ mol 1 即得出 2NO2 g 2SO2 g 2SO3 g 2NO g H H2 H1 113 0 kJ mol 1 196 6 kJ mol 1 83 6 kJ mol 1 所以本题的正确答案是 41 8 反应 NO2 g SO2 g SO3 g NO g 的特点体积不变的 吸热的可逆反应 因此 a 不能说明 颜色的深浅与气体的浓度大小有 关 而在反应体系中只有二氧化氮是红棕色气体 所以混合气体颜色保持不变时即说明 NO2的浓度不再发生变化 因此 b 可以说明 SO3和 NO 是生成物 因此在任何情况下二者的 体积比总是满足 1 1 c 不能说明 SO3和 NO2一个作为生成物 一个作为反应物 因此在 任何情况下每消耗 1 mol SO3的同时必然会生成 1 molNO2 因此 d 也不能说明 设 NO2的 物质的量为 1mol 则 SO2的物质的量为 2mol 参加反应的 NO2的物质的量为 xmol 3 由图像可知在相同的压强下 温度越高 CO 平衡转化率越低 这说明升高温度平 衡向逆反应方向移动 因此正反应是放热反应 实际生产条件的选择既要考虑反应的特点 反应的速率和转化率 还要考虑生产设备和生产成本 由图像可知在 1 3 104kPa 左右时 CO 的转化率已经很高 如果继续增加压强 CO 的转化率增加不大 但对生产设备和生产成 本的要求却增加 所以选择该生产条件 答案 1 3NO2 H2O NO 2HNO3 6 72 2 41 8 b 8 3 3 此反应为放热反应 降低温度 平衡向正反应方向移动 注 只要曲线能表示出平衡向逆反应方向移动及各物质浓度的相对变化比例即可 20 2011 上海 25 自然界的矿物 岩石的成因和变化受到许多条件的影响 地壳内每 加深 1km 压强增大约 25000 30000 kPa 在地壳内 SiO2和 HF 存在以下平衡 SiO2 s 4HF g SiF4 g 2H2O g 148 9 kJ 根据题意完成下列填空 1 在地壳深处容易有 气体逸出 在地壳浅处容易有 沉积 2 如果上述反应的平衡常数 K 值变大 该反应 选填编号 a 一定向正反应方向移动 b 在平衡移动时正反应速率先增大后减小 c 一定向逆反应方向移动 d 在平衡移动时逆反应速率先减小后增大 3 如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生 当反应达