【备战2012】1997-2011年高考化学试题分类汇编 专题10 化学反应速率与化学平衡

专题专题 1010 化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡 2011 江苏卷 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 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 AD 2011 江苏卷 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 解析 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 BC 2011 安徽卷 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 实验步骤及结论 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 2011 广东卷 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 2011 山东卷 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 mol mol 3 0 4 2 1 所以标准状 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 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 5 0 10 015 020 00 0 5 0 10 015 00 0 10 015 0 浓度 mol L 1 B A C 3 00 2 00 1 00 1 86 0 76 0 62 1 50 1 00 0 50 时间 min I 0 05 010 0 0 05 0 10 0 1 0 2 0 时间 min 浓度 mol L 1 B A C 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 当反应达到平衡时 选填编 号 a 2v 正 HF v 逆 H2O b v H2O 2v SiF4 c SiO2 的质量保持不变 d 反应物不再转化为生成物 4 若反应的容器容积为 2 0L 反应时间 8 0 min 容器内气体的密度增大了 0 12 g L 在这段时间内 HF 的平均反应速率为 解析 本题考察外界条件对化学平衡的影响 化学平衡常数和化学平衡状态的的理解以及 反应速率的有关计算 由于反应吸热 平衡常数 K 值变大 说明温度降低 答案 1 SiF4 H2O SiO2 2 ad 3 bc 4 0 0010mol L min 2010 天津卷 6 下列各表述与示意图一致的是 A 图 表示 25 时 用 0 1 mol L 1 盐酸滴定 20 mL 0 1 mol L 1 NaOH 溶液 溶液的 pH 随加入酸体积的变化 B 图 中曲线表示反应 2SO2 g O2 g 2SO3 g H 0 正 逆反应的平衡常数 B B A 0 05 010 0 0 05 0 10 0 1 0 2 0 时间 min 浓度 mol L 1 C A C K 随温度的变化 C 图 表示 10 mL 0 01 mol L 1 KMnO4 酸性溶液与过量的 0 1 mol L 1 H2C2O4 溶液 混合时 n Mn2 随时间的变化 D 图 中 a b 曲线分别表示反应 CH2 CH2 g H2 g CH3CH3 g H 0 使用和 未使用催化剂时 反应过程中的能量变化 解析 酸碱中和在接近终点时 pH 会发生突变 曲线的斜率会很大 故 A 错 正逆反应的 平衡常数互为倒数关系 故 B 正确 反应是放热反应 且反应生成的 Mn2 对该反应有催化作 用 故反应速率越来越快 C 错 反应是放热反应 但图像描述是吸热反应 故 D 错 答案 B 命题立意 综合考查了有关图像问题 有酸碱中和滴定图像 正逆反应的平衡常数图像 反 应速率图像和能量变化图像 2010 重庆卷 10 22 COClgCO g Clg 0 H 当反应达到平衡时 下 列措施 升温 恒容通入惰性气体 增加 CO 的浓度 减压 加催化剂 恒压通入惰 性气体 能提高 COCl2 转化率的是 A B C D 答案 B 解析 本题考查化学平衡的移动 该反应为体积增大的吸热反应 所以升温和减压均可以 促使反应正向移动 恒压通入惰性气体 相当于减压 恒容通入惰性气体与加催化剂均对平 衡无影响 增加 CO 的浓度 将导致平衡逆向移动 方法提炼 对于恒容容器 通入稀有气 体 由于容器的体积不变 各组分的浓度保持不变 故反应速率保持不变 平衡也即不移动 若为恒压容器 通入稀有气体 容器的体积膨胀 对于反应则相当于减压 2010 安徽卷 10 低脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物 发生的化学反应为 2NH2 g NO g NH2 g 150 催化剂 2H3 g 3H2O g H p3 D 项 a1 b1 1 而 a2 a3 所以 a1 a3 或 若加入 CH3OH 后 经 10 min 反应达到平衡 此时 c CH3OH 该时间内反 应速率 v CH3OH 解析 1 煤生成水煤气的反应为 C H2O 高温 CO H2 2 既然生成两种酸式盐 应是 NaHCO3 和 NaHS 故方程式为 Na2CO3 H2S NaHCO3 NaHS 3 观察目标方程式 应是 2 故 H 2 H1 H2 H3 246 4kJ mol 1 正反应是放热反应 升高温度平衡左移 CO 转化率减小 加入催化剂 平衡不移动 转化率 不变 减少 CO2 的浓度 分离出二甲醚 平衡右移 CO 转化率增大 增大 CO 浓度 平衡右 移 但 CO 转化率降低 故选 c e 4 此时的浓度商 Q 44 0 44 0 6 06 0 1 86 400 反应未达到平衡状态 向正反应方向移动 故 正 逆 设平衡时生成物的浓度为 0 6 x 则甲醇的浓度为 0 44 2x 有 400 2 2 244 0 6 0 x x 解得 x 0 2 mol L 1 故 0 44 mol L 1 2x 0 04 mol L 1 由表可知 甲醇的起始浓度度为 0 44 1 2 mol L 1 1 64 mol L 1 其平衡浓度为 0 04 mol L 1 10min 变化的浓度为 1 6 mol L 1 故 CH3OH 0 16 mol L 1 min 1 答案 1 C H2O 高温 CO H2 2 Na2CO3 H2S NaHCO3 NaHS 3 246 4kJ mol 1 c e 4 0 04 mol L 1 0 16 mol L 1 min 1 命题立意 本题是化学反应原理的综合性试题 考查了化学方程式的书写 盖斯定律的应用 化学平衡移动原理 和利用浓度商和平衡常数的关系判断平衡移动的方向 平衡常数和速率 的计算等 2010 全国卷 27 15 分 在溶液中 反应 A 2BC 分别在三种不同实验条件下进 行 它们的起始浓度均为 0 100 c Amol L 0 200 c Bmol L 及 0 c Cmol L 反应物 A 的浓度随时间的变化如下图所示 请回答下列问题 1 与 比较 和 分别仅改变一种反应条件 所改变的条件和判断的理由是 2 实验 平衡时 B 的转化率为 实验 平衡时 C 的浓度为 3 该反应的 H 0 判断其理由是 4 该反应进行到 4 0min 时的平均反应速度率 实验 B v 实验 C v 解析 1 使用了 正 催化剂 理由 因为从图像可看出 两者最终的平衡浓度相同 即最终的平衡状态相同 而 比 所需要的时间短 显然反应速率加快了 故由影响反应速 率和影响平衡的因素可知是加入 正 催化剂 升高温度 理由 因为该反应是在溶液中 进行的反应 所以不可能是改变压强引起速率的改变 又由于各物质起始浓度相同 故不可 能是改变浓度影响反应速率 再由于 和 相比达平衡所需时间短 平衡时浓度更小 故不 可能是改用催化剂 而只能是升高温度来影响反应速率的 2 不妨令溶液为 1L 则 中达平衡时 A 转化了 0 04mol 由反应计量数可知 B 转化了 0 08mol 所以 B 转化率为 0 40 100 200 0 08 0 同样在 中 A 转化了 0 06mol 则生成 C 为 0 06mol 体积不变 即平衡时 C c 0 06mol L 3 H 0 理由 由 和 进行对比可知升高温度后 A 的平衡浓度减小 即 A 的转化率 升高 平衡向正方向移动 而升温是向吸热的方向移动 所以正反应是吸热反应 H 0 4 从图上读数 进行到 4 0min 时 实验 的 A 的浓度为 0 072mol L 则 C A 0 10 0 072 0 028mol L 1 min 007 0 min0 4 028 0 Lmol Lmol tACA B v 2 A 0 0 14mol L min 1 进行到 4 0mi 实验 的 A 的浓度为 0 064mol L C A 0 10 0 064 0 036mol L 1 min 009 0 min0 4 036 0 Lmol Lmol tACA C v A 0 0089mol L min 1 答案 1 加催化剂 达到平衡的时间缩短 平衡时 A 的浓度未变 温度升高 达到平衡的时间缩短 平衡时 A 的浓度减小 2 40 或 0 4 0 06mol L 3 升高温度向正方向移动 故该反应是吸热反应 4 0 014mol L min 1 0 008mol L min 1 命题意图 考查基本理论中的化学反应速率化学平衡部分 一些具体考点是 易通过图像分 析比较得出影响化学反应速率和化学平衡的具体因素 如 浓度 压强 温度 催化剂等 反应速率的计算 平衡转化率的计算 平衡浓度的计算 H 的判断 以及计算能力 分析 能力 观察能力和文字表述能力等的全方位考查 2010 广东卷 31 16 分 硼酸 H3BO3 在食品 医药领域应用广泛 1 请完成 B2H6 气体与水反应的化学方程式 B2H6 6H2O 2H3BO3 2 在其他条件相同时 反应 H3BO3 3CH3OHB OCH3 3 3H2O 中 H3BO 3 的转化率 在不同温度下随反应时间 t 的变化见图 12 由此图可得出 温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是 该反应的 H 0 填 3 H3BO 3 溶液中存在如下反应 H3BO 3 aq H2O l B OH 4 aq H aq 已知 0 70 mol L 1 H3BO 3 溶液中 上述反应于 298K 达到平衡时 c 平衡 H 2 0 10 5mol L 1 c 平衡 H3BO 3 c 起始 H3BO 3 水的电离可忽略不计 求此温度下该反应的平衡常数 K H2O 的平衡浓度不 列入 K 的表达式中 计算结果保留两位有效数字 解析 1 根据元素守恒 产物只能是 H2 故方程式为 B2H6 6H2O 2H3BO3 6H2 2 由图像可知 温度升高 H3BO 3 的转化率增大 故升高温度是平衡正向移动 正反应是 吸热反应 H O 3 K 33 4 BOHH OHB 7 0102 102 5 5 7 10 答案 1 B2H6 6H2O 2H3BO3 6H2 2 升高温度 反应速率加快 平衡正向移动 H O 3 7 10 或 1 43 2010 山东卷 28 14 分 硫一碘循环分解水制氢主要涉及下列反应 SO2 2H2O I2 H2SO4 2HI 2HIAH2 I2 2H2SO42 2SO2 O2 2H2O 1 分析上述反应 下列判断正确的是 a 反应 易在常温下进行b 反应 中 2 SO 氧化性比 HI 强 c 循环过程中需补充 H2Od 循环过程中产生 1mol O2 的同时产生 1mol H2 2 一定温度下 向 1L 密闭容器中加入 1mol HI g 发生反应 H2 物质的量随时间的 变化如图所示 0 2 min 内的平均放映速率 v HI 该温度下 H2 g I2 g A2HI g 的平衡常数 K 相同温度下 若开始加入 HI g 的物质的量是原来的 2 倍 则 是原来的 2 倍 a 平衡常数 b HI 的平衡浓度 c 达到平衡的时间 d 平衡时 H2 的体积分数 3 实验室用 Zn 和稀硫酸制取 H2 反应时溶液中水的电离平衡 移动 填 向左 向右 或者 不 若加入少量下列试剂中的 产生 H2 的速率将增大 a NaNO3 b CuSO4 c Na2SO4 d NaHSO3 4 以 H2 为燃料可制成氢氧燃料电池 已知 2H2 g O2 g 2H2O I H 572KJ mol 1 某氢氧燃料电池释放 228 8KJ 电能时 生成 1mol 液态水 该电池的能量转化率为 解析 1 H2SO4 在常温下 很稳定不易分解 这是常识 故 a 错 反应 中 SO2 是还原剂 HI 是还原产物 故还原性 SO2 HI 则 b 错 将 和 分别乘以 2 和 相加得 2H2O 2H2 O2 故 c 正确 d 错误 2 H2 0 1mol 1L 2min 0 05 mol L 1 min 1 则 HI 2 H2 0 1 mol L 1 min 1 2HI g H2 g I2 g 2 1 1 起始浓度 mol L 1 1 0 0 变化浓度 mol L 1 0 2 0 1 0 1 平衡浓度 mol L 1 0 8 0 1 0 1 则 H2 g I2 g 2HI g 的平衡常数 K LmolLmol Lmol 1 0 1 0 8 0 2 64mol L 若开始时加入 HI 的量是原来的 2 倍 则建立的平衡状态和原平衡是等比平衡 HI H2 I2 的物质的量 平衡浓度都是原来的两倍 各组分的百分含量 体积分数相等 平衡常数相等 因为温度不变 因开始时的浓度增大了 反应速率加快 达平衡时间不可能是原来的两 倍 故选 b 3 水的电离平衡为 2 H OHOH A 硫酸电离出的 c H 对水的电离是抑制作用 当 Zn消耗了H c H 减小 水的电离平衡向右移动 若加入 3 NaNO 溶液变成 3 HNO 的 溶液了 不再生成 H2 加入的 3 NaHSO 会和H 反应 降低 c H 反应速率减慢 24 Na SO 的加入对反应速率无影响 加入 CuSO4 后 Zn与置换出的 Cu 构成原电池 加快了 反应速率 选 b 4 根据反应方程式 生成 1mol 水时放出热量为 572kJ 1 2 286 kJ 故该电池的能量转化 率为 228 8 100 80 286 kj kj 答案 1 c 2 0 1 mol L 1 min 1 64mol L b 3 向右 b 4 80 2010 福建卷 J L M R T 是原子序数依次增大的短周期主族元素 J R 在周期表中 的相对位置如右表 J 元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等 M 是地壳中 含量最多的金属元素 1 M 的离子结构示意图为 元素 T 在周期表中位于第 族 2 J 和氢组成的化合物分子有 6 个原子 其结构简式为 3 M 和 T 形成的化合物在潮湿的空气中冒白色烟雾 反应的化学方程式为 4 L 的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性 在微电子工业中 甲的水溶液可作刻蚀剂 H2O2 的清除剂 所发生反应的产物不污染环境 其化学方程式为 一定条件下 甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应 H 0 并达平衡后 仅改变下 表中反应条件 x 该平衡体系中随 x 递增 y 递减的是 选填序号 选项 abcd x 温度温度加入 H2 的物质的量加入甲的物质的量 y 甲的物质的量平衡常数 K甲的转化率生成物物质的量总和 5 由 J R 形成的液态化合物 JR2 0 2mol 在 O2 中完全燃烧 生成两种气态氧化物 298K 时放出热量 215kJ 该反应的热化学方程式为 解析 1 J 元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等 可以判断 J 元素为碳元素 M 是地壳中含量最多的金属元素为铝元素 根据 J R 在周期表中的相对位置可以判断 R 为硫 元素 则 T 为氯元素 处于第三周期第七主族 2 J 和氢组成含有 6 个原子的分子为乙烯 其结构简式为 22 CHCH 3 M 和 T 形成的化合物为 3 AlCl 与水反应 323 3 3AlClH OAl OHHCl A 其中 氯化氢气体呈雾状 4 氨水与双氧水发生氧化还原反应 322222 226NH H OH ONH O A 生成无污染的氮气 甲在固体体积的密闭容器中发生分解反应 0H 0H 表明正反应为吸热反应 升高 温度 平衡朝着正方向移动 甲物质的量减少 加入 2 H 的物质的量即增加生成物的浓度 平衡朝逆方向移动 甲的转化率减小 5 JR2 为 CS2 燃烧生成二氧化碳和二氧化硫 依题意可以很快的写出反应的热化学方程 式 2222 1312 5555 CSO gCO gSO g 1 275HKJ mol A 答案 1 A 2 22 CHCH 3 323 3 3AlClH OAl OHHCl A 4 322222 226NH H OH ONH O A a 和 c a 或 c 5 2222 1312 5555 CSO gCO gSO g 1 275HKJ mol A 2010 上海卷 25 接触法制硫酸工艺中 其主反应在 450 并有催化剂存在下进行 223 2 2 190SO gO gSO gKJ 1 该反应所用的催化剂是 填写化合物名称 该反应 450 时的平衡常数 500 时的平衡常数 填 大于 小于 或 等于 2 该热化学反应方程式的意义是 a 23 2SOv ov 正逆 b 容器中气体的平均分子量不随时间而变化 c 容器中气体的密度不随时间而变化 d 容器中气体的分子总数不随时间而变化 4 在一个固定容积为 5L 的密闭容器中充入 0 20 mol SO2 和 0 10molSO2 半分钟后达到平衡 测得容器中含 SO30 18mol 则 2 v o mol L 1 min 1 若继续通入 0 20mol SO2 和 0 10mol O2 则平衡 移动 填 向正反应方向 向逆反应方向 或 不 再次达到平衡后 mol n SO3 mol 答案 1 五氧化二钒 V2O5 大于 2 在 450 时 2molSO2 气体和 1molO2 气体完全 反应生成 2molSO3 气体时放出的热量为 190kJ 3 bd 4 0 036 向正反应方向 0 36 0 40 解析 此题考查了工业制硫酸 化学平衡常数 热化学方程式 化学平衡状态 有关化学 平衡的计算等知识 1 工业制硫酸时二氧化硫催化氧化使用的催化剂是五氧化二钒 该反 应正向放热 故温度越高化学平衡常数越小 2 热化学方程式表示的是 450 时 2molSO2 气体和 1molO2 气体完全反应生成 2molSO3 气体时放出的热量为 190kJ 3 根据化学平衡状 态的特征 容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化 分子总数不随时间变化时 说明 反应达到平衡状态 4 当达到平衡时 容器中 SO3 的物质的量为 0 18mol 则 v SO3 0 072mol L 1 min 1 则 v O2 0 036mol L 1 min 1 再继续通入 0 20molSO2 和 0 10molO2 时 平衡向正反应方向移动 在此达到平衡时 SO3 的物质的量介于 0 36 和 0 40 之间 知识归纳 化学平衡常数只是和温度相关的函数 其随温度变化而变化 若正反应为吸热反 应 温度升高 K 值增大 若正反应为放热反应 温度升高 K 值减小 2010 江苏卷 17 8 分 下表列出了 3 种燃煤烟气脱硫方法的原理 方法 中氨水吸收燃煤烟气中 2 SO 的化学反应为 322423 2 NHSOH ONHSO 4232243 2NHSOSOH ONH HSO 能提高燃煤烟气中 2 SO 去除率的措施有 填字母 A 增大氨水浓度 B 升高反应温度 C 使燃煤烟气与氨水充分接触 D 通入空气使 3 HSO 转化为 4 2 SO 采用方法 脱硫 并不需要预先除去燃煤烟气中大量的 2 CO 原因是 用离子方程式 表示 方法 重要发生了下列反应 22 2 2 CO gSO gS gCO g 1 8 0 JHk mol A 222 2 2 HgSO gS gH O g 1 90 4 JHk mol A 22 2 2 CO gO gCO g 1 566 0 JHk mol A 222 2 2 HgO gH O g 1 483 6 JHk mol A S g 与 2 O g 反应生成 2 SO g 的热化学方程式为 方法 中用惰性电极电解 3 NaHSO 溶液的装置如右图所示 阳极区放出气体的成分为 填化学式 答案 1 AC 2 S g O2 g S O2 g H 574 0kJmol 1 3 O2 SO2 解析 本题考察的知识比较散 涉及到环境保护 一道题考察了几个知识点 覆盖面比较 多 但盖斯定律 热化学方程式 离子方程式 点击方程式都是重点内容 1 提高 SO2 的 转化率 可以增大氨水的浓度 与氨水充分接触 不需要通入 CO2 的原因是因为 HCO3 SO2 CO2 HSO3 而产生 CO2 2 主要考察盖斯定律的灵活运用 适当变形 注意反应热 的计算 不要忽视热化学方程式的书写的注意事项 3 阴极的电极产生的气体为 O2 和 SO2 2010 重庆卷 29 14 分 钒 V 及其化合物广泛应用于工业催化 新材料和新能源等 领域 1 V2O5 是接触法制硫酸的催化剂 一定条件下 2 SO 与空气反映 t min 后 2 SO 和 3 SO 物质的量浓度分别为 a mol L 和 b mol L 则 2 SO 起始物质的量浓度为 mol L 生成 3 SO 的化学反应速率为 mol L min 工业制硫酸 尾气 2 SO 用 吸收 2 全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转 化的装置 其原理如下图所示 当左槽溶液逐渐由黄变蓝 其电极反应式为 充电过程中 右槽溶液颜色逐渐由 色变为 色 放电过程中氢离子的作用是 和 充电时若转移的电子数为 3 01 1023 个 左槽溶液中 n H 的变化量为 答案 1 a b b t 氨水 2 2 22 2VOHeVOH O 绿 紫 参与正极反应 通过交换膜定向移动使电流通过溶液 0 5mol 解析 本题考查以钒为材料的化学原理题 涉及化学反应速率和电化学知识 1 由 S 守恒可得 2 SO 的起始浓度为 a b mol L 2 SO 的速率为单位时间内 2 SO 浓度 的变化 即 b tmol L min 2 SO 可以用碱性的氨水吸收 2 左槽中 黄变蓝即为 2 2 VO 生成 2 VO V 的化合价从 5 降低为 4 得一个电子 0 原子减少 从图中知 其中H 发生了移动 参与反应 由此写成电极反应式 作为原电 池 左槽得电子 而右槽失电子 充电作为电解池处理 有槽中则为得电子 对应化合价降 低 即为 3 V 生成 2 V 颜色由绿生成紫 由电极反应式知 H 参与了反应 溶液中离 子的定向移动可形成电流 n N NA 3 01 23 10 6 02 23 10 0 5mol 规律总结 电化学试题的分析一般是从化合价着手 对于原电池 化合价升高的作为负极 化合价降低的作为正极 两极方程式相加即可得总反应 对于电解池 化合价升高作为阳极 降低的作为阴极 两者之间的关系是 正极反应式颠倒即为阳极反应式 负极反应式颠倒即 为阴极反应式 2009 山东卷 2SO2 g O2 g 2SO3 g 是制备硫酸的重要反应 下列叙述正确的 是 A 催化剂 V2O5 不改变该反应的逆反应速率 B 增大反应体系的压强 反应速率一定增大 C 该反应是放热反应 降低温度将缩短反应达到平衡的时间 D 在 t1 t2 时刻 SO3 g 的浓度分别是 c1 c2 则时间间隔 t1 t2 内 SO3 g 生成的 平均速率为 答案 D 解析 本题重点考查化学反应速率的影响因素 还有反应速率的简单计算 V2O5 作为催化 剂 能同等程度改变正 逆化学反应速率 A 不正确 压强并不是影响反应速率的唯一因素 只有当其他条件不变时 增大压强 反应速率才增大 B 不正确 不管反应吸热 放热 降 低温度均减小反应速率 达到平衡时间增多 C 不正确 据 可知 D 正确 2009 浙江卷 已知 25 时 Ksp Mg OH 2 5 61 10 12 Ksp MgF2 7 42 10 11 下列说法正确的是 A 25 时 饱和 Mg OH 2 溶液与饱和 MgF2 溶液相比 前者的 c Mg2 大 B 25 时 在 Mg OH 2 的悬浊液中加入少量的 NH4Cl 固体 c Mg2 增大 C 25 时 Mg OH 2 固体在 20 mL 0 01 mol L 1 氨水中的 Ksp 比在 20 mL 0 01 mol L 1 NH4Cl 溶液中的 Ksp 小 D 25 时 在 Mg OH 2 悬浊液中加入 NaF 溶液后 Mg OH 2 不可能转化为 MgF2 答案 B 解析 A 项 Mg OH 2 和 MgF2 两者结构组成相似 但 Mg OH 2 的 Ksp 小 c Mg2 也小 B 项能结合 OH 使 Mg OH 2 的沉淀溶解平衡发生移动 使 c Mg2 增大 C 项 Ksp 只受温度影响 故两者的 Ksp 是相等的 D 项只要不断地加入足量的 NaF 会促进 Mg OH 2 不断溶解转化为 MgF2 2009 四川卷 在一体积可变的密闭容器中 加入一定量的 X Y 发生反应 mX g nY g H Q kJ mol 反应达到平衡时 Y 的物质的量浓度与温度 气体体积的关系 如下表所示 下列说法正确的是 A m n B Q 0 C 温度不变 压强增大 Y 的质量分数减少 D 体积不变 温度升高 平衡向逆反应方向移动 答案 C 解析 以表格形式考查化学平衡知识 要善于对表格数据分析 对比 结合具体化学知识 深入分析 得出结论 升高温度 c Y 增大 平衡正移 正反应吸热 Q 0 B D 错 通 过计算 温度恒定时 如 100 时 n1 Y 1 00 1 1 mol n2 Y 0 75 2 mol 1 5 mol n3 Y 4 0 53 2 12 mol n Y 增大 平衡正移 体积增大相当于体系不断减压 因此可知 m n A 错 2009 重庆卷 各可逆反应达平衡后 改变反应条件 其变化趋势正确的是 答案 D 解析 此题考查平衡状态的影响因素及平衡移动方向 A 项 加入乙酸钠固体 增大乙酸 根的浓度 平衡左移 H 浓度减小 pH 增大 B 项 该反应的实质是 Fe3 3SCN Fe SCN 3 加入 KCl 对平衡几乎无影响 Fe3 的浓度几乎不变 C 项恒温恒压下充 入氩气 原平衡体系中各组分的分压减小 相当于温度不变 减小体系的压强 故平衡左移 氢气的转化率减小 D 项 反应是吸热反应 升高温度反应向正方向移动 故 CH3OCH3 的转 化率增大 2009 广东卷 取五等份 NO2 分别加入温度不同 容积相同的恒容密闭容器中 发生反 应 2NO2 g N2O4 g H 0 反应相同时间后 分别测定体系中 NO2 的百分含量 NO2 并作出其随反应温度 T 变化的关系图 下列示意图中 可能与实验结果相符的 是 答案 BD 解析 在恒容状态下 在 5 个相同的容器中同时通入等量的 NO2 反应相同时间 那么则 有两种可能 一是已达到平衡状态 二是还没有达到平衡状态 仍然在向正反应方向移动 若 5 个容器在反应相同时间下 均已达到平衡 因为该反应是放热反应 温度越高 平衡向 逆反应方向移动的程度越大 NO2 的百分含量随温度升高而升高 所以 B 正确 若 5 个容器 中有未达到平衡状态的 刚反应时 平衡向右移动 NO2 的含量减少 而后达到平衡时 由 于该反应为放热反应 升高温度 平衡向左移动 NO2 的含量逐渐增加 故 D 项可能与实验 结果相符合 2009 江苏卷 I2 在 KI 溶液中存在下列平衡 I2 aq I aq aq 某 I2 KI 混合溶液中 的物质的量浓度 c 与温度 T 的关系如图所示 曲线上任何一 点都表示平衡状态 下列说法正确的是 A 反应 I2 aq I aq aq 的 H 0 B 若温度为 T1 T2 反应的平衡常数分别为 K1 K2 则 K1 K2 C 若反应进行到状态 D 时 一定有 v 正 v 逆 D 状态 A 与状态 B 相比 状态 A 的 c I2 大 答案 BC 解析 本题为化学平衡的图象题 考查化学平衡移动原理及识图能力 由图象可知 反应 I2 aq I aq aq 随着 T 的增加的浓度减小 反应向逆方向进行 所以反应的 H 0 A 不正确 温度由 T1 T2 温度升高 平衡左移 平衡常数减小 即 K1 K2 B 正 确 D 点不是平衡状态 平衡向右移动 即 v 正 v 逆 C 正确 状态 A 时 c 大 则 c I2 小 D 不正确 2009 广东卷 硫酸锶 SrSO4 在水中的沉淀溶解平衡曲线如下 下列说法正确的是 A 温度一定时 Ksp SrSO4 随 c 的增大而减小 B 三个不同温度中 313 K 时 Ksp SrSO4 最大 C 283 K 时 图中 a 点对应的溶液是不饱和溶液 D 283 K 下的 SrSO4 饱和溶液升温到 363 K 后变为不饱和溶液 答案 BC 解析 首先对图象分析 横轴自左向右 c 逐渐增大 纵轴自下而上 c Sr2 也逐渐 增大 即随着 c 的增大 c Sr2 逐渐减小 温度一定时 Ksp SrSO4 c Sr2 c 即为横坐标与纵坐标的乘积 积的大小不存在递变关系 所以 A 不正 确 当 c 一定时 在 313 K 时 c Sr2 最大 B 正确 283 K 时 在 a 点 c Sr2 c Ksp 283 K 所以 a 点对应的溶液不饱和 C 正确 SrSO4 在 283 K 下饱和溶液升温至 363 K 时 Ksp 减小 饱和溶液中析出 SrSO4 固体 D 不正确 2009 广东卷 难挥发性二硫化钽 TaS2 可采用如下装置提纯 将不纯的 TaS2 粉末装 入石英管一端 抽真空后引入适量碘并封管 置于加热炉中 反应如下 TaS2 s 2I2 g TaI4 g S2 g 下列说法正确的是 A 在不同温度区域 TaI4 的量保持不变 B 在提纯过程中 I2 的量不断减少 C 在提纯过程中 I2 的作用是将 TaS2 从高温区转移到低温区 D 该反应的平衡常数与 TaI4 和 S2 的浓度乘积成反比 答案 C 解析 从方程式分析可知 高温区 反应正向进行 生成的气体在低温区向左进行 以达 到提纯的目的 所以 A B 均不正确 C 正确 平衡常数 所以 D 不正确 2009 宁夏 辽宁卷 硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为 Na2S2O3 H2SO4 Na2SO4 SO2 S H2O 下列各组实验中最先出现浑浊的是 Na2S2O3 溶液稀 H2SO4 H2O 实验 反应温度 V mLc mol L 1 V mLc mol L1 V mL A2550 1100 15 B2550 250 210 C3550 1100 15 D3550 250 210 答案 D 解析 本题考查影响化学反应速率的因素 温度越高 溶液的浓度越大 化学反应速率越 快 即出现浑浊所需时间越短 综合分析 4 种情况下的温度和浓度 D 中温度最高 溶液浓 度最大 所以本题选 D 2009 天津卷 人体血液内的血红蛋白 Hb 易与 O2 结合生成 HbO2 因此具有输氧能力 CO 吸入肺中发生反应 CO HbO2O2 HbCO 37 时 该反应的平衡常数 K 220 HbCO 的浓度达到 HbO2 浓度的 0 02 倍 会使人智力受损 据此 下列结论错误的是 A CO 与 HbO2 反应的平衡常数 B 人体吸入的 CO 越多 与血红蛋白结合的 O2 越少 C 当吸入的 CO 与 O2 浓度之比大于或等于 0 02 时 人的智力才会受损 D 把 CO 中毒的病人放入高压氧仓中解毒 其原理是使上述平衡向左移动 答案 C 解析 由平衡表达式 CO HbO2O2 HbCO 可知 A 正确 CO 增多 平衡向右移动 B 正确 同理 D 正确 当时 人的智力受损 结合 得 所以 C 不正确 2009 全国 卷 下图表示反应 X g 4Y g Z g H 0 在某温度时 X 的浓度随时 间变化的曲线 下列有关该反应的描述正确的是 A 第 6 min 后 反应就终止了 B X 的平衡转化率为 85 C 若升高温度 X 的平衡转化率将大于 85 D 若降低温度 v 正和 v 逆将以同样倍数减小