2010-2017全国卷化学平衡高考题

1、2021全国I28.近期发现，H2S是继NO、CO之后第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调解神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。答复以下问题：1以下事实中，不能比拟氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是_填标号。A.氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反响，而亚硫酸可以B.氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸C.0.10 mol·L1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1D.氢硫酸的复原性强于亚硫酸2以下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反响系统原理。通过计算，可知系统和系统制氢的热化学方程式分别为_、_，制得等量H2所需能量较少的是_。3H2S与CO2在高温下发生反响：

2、H2S(g)+CO2(g) =COS(g) +H2O(g)。在610 k时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反响平衡后水的物质的量分数为0.02。H2S的平衡转化率1=_%，反响平衡常数K=_。在620 K重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率2_1，该反响的H_0。填“>“<或“=向反响器中再分别充入以下气体，能使H2S转化率增大的是_填标号A. H2S B. CO2 C.COS D.N21D(2)H2O(l)=H2(g)+1/2O2(g)  H=+286kJ/mol   H

3、2S(g)=H2(g)+S(s)  H=+20kJ/mol   系统II32.5   2.8×10-3   >   >     B2021全国II27.14分丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。答复以下问题：1正丁烷C4H10脱氢制1-丁烯C4H8的热化学方程式如下：C4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) H1=+123 kJ·mol-1：C4H10(g)+ 1/2O2(g)= C4H

4、8(g)+H2O(g) H2=-119 kJ·mol-1H2(g)+ 1/2O2(g)= H2O(g) H3-242kJ·mol-1反响的H1为_ kJ·mol-1。图a是反响平衡转化率与反响温度及压强的关系图，x_0.1填“大于或“小于；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是_填标号。A.升高温度B.降低温度C.增大压强D.降低压强2丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反响器氢气的作用是活化催化剂，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图b为丁烯产率与进料气中n氢气/n丁烷的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是_。3图c为反响产率和反响

5、温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590 之前随温度升高而增大的原因可能是_、_；590之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_。1+123   小于    AD   2氢气是产物之一，随着n(氢气)/n(丁烷)增大，逆反响速率增大3升高温度有利于反响向吸热方向进行  、温度升高反响速率加快丁烯高温裂解生成短链烃类 2021全国III28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

6、用途。答复以下问题：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。写出发生反响的化学方程式_。该反响需要在加压下进行，原因是_。3：As(s)+3/2H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) H1H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(l) H22As(s)+5/2O2(g) =As2O5(s) H3那么反响As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的H =_。4298 K时，将20 mL 3x mol·L1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L1 I2和20 mL NaOH溶液混合，发生反响：AsO3

7、3- (aq)+I2(aq)+2OH(aq)= AsO43- (aq)+2I(aq)+ H2O(l)。溶液中c(AsO43-)与反响时间t的关系如下图。以下可判断反响到达平衡的是_填标号。a溶液的pH不再变化 bv(I)=2v(AsO33-)cc(AsO43-)/c(AsO33-)不再变化 dc(I)=y mol·L1tm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_。假设平衡时溶液的pH=14，那么该反响的平衡常数K为_。22As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S 增加反响物O2的浓度，提高As2S3的转化速率 32H1

8、-3H2-H3 4ac大于小于 tm时生成物浓度较低 2021全国I27. (2)CrO42和Cr2O72在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0 mol·L1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72)随c(H+)的变化如下图。用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反响_ _。由图可知，溶液酸性增大，CrO42的平衡转化率_(填“增大“减小或“不变)。根据A点数据，计算出该转化反响的平衡常数为_。升高温度，溶液中CrO42的平衡转化率减小，那么该反响的H_(填“大于“小于或“等于)。 (2)2CrO42-+2HCr2O72-+H2O； 增大；1.0×1014 ；小于；

9、2021全国II27丙烯腈CH2=CHCN是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法生产，主要副产物有丙烯醛CH2=CHCHO和乙腈CH3CN等，答复以下问题：1以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈C3H3N和副产物丙烯醛C3H4O的热化学方程式如下： C3H6(g)+NH3(g)+ 1.5O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g) H=-515kJ/mol C3H6(g)+ O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g) H=-353kJ/mol两个反响在热力学上趋势均很大，其原因是 ；有利于提高丙烯腈平衡产率的反响条件是 ；提高丙烯腈反响选择性的关键因素是 。2图a为丙烯腈产

10、率与反响温度的关系曲线，最高产率对应温度为460OC低于460OC时，丙烯腈的产率 填“是或者“不是对应温度下的平衡产率，判断理由是 ；高于460OC时，丙烯腈产率降低的可能原因是 双选，填标号A催化剂活性降低 B平衡常数变大 C副反响增多 D反响活化能增大3丙烯腈和丙烯醛的产率与n氨/n丙烯的关系如图b所示。由图可知，最正确n氨/n丙烯约为 ，理由是。进料氨、空气、丙烯的理论体积约为 。1两个反响均为放热量大的反响；降低温度、降低压强；催化剂；2不是；该反响为放热反响，平衡产率应随温度升高而降低 ；AC31 ； 该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低； 1:7.5:12021全国II

11、I27.15分煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，答复以下问题：1 NaClO2的化学名称为_。2在鼓泡反响器中通入含有SO2和NOx的烟气，反响温度为323 K，NaClO2溶液浓度为5×103mol·L1 。反响一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表?离子SO42SO32NO3NO2Clc/mol·L18.35×1046.87×1061.5×1041.2×1053.4×103写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反响的离子方程式_ _。

12、 增加压强，NO的转化率_填“提高“不变或“降低。随着吸收反响的进行，吸收剂溶液的pH逐渐_ 填“提高“不变或“降低。由实验结果可知，脱硫反响速率_脱硝反响速率填“大于或“小于。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是_。3在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反响中，SO2和NO的平衡分压px如下图。由图分析可知，反响温度升高，脱硫、脱硝反响的平衡常数均_填“增大“不变或“减小。反响ClO2+2SO32=2SO42+Cl的平衡常数K表达式为_。4如果采用NaClO、CaClO2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。从化学平衡原理分析，CaClO2相比NaClO具有的

13、有点是_ _。以下反响：SO2(g)+2OH (aq) =SO32 (aq)+H2O(l) H1ClO (aq)+SO32 (aq) =SO42 (aq)+Cl (aq) H2CaSO4(s) =Ca2+aq+SO42aq H3那么反响SO2(g)+ Ca2+aq+ ClO (aq) +2OH (aq) = CaSO4(s) +H2O(l) +Cl (aq)的H=_。1亚氯酸钠；22OH-3ClO24NO4NO33Cl2H2O；提高 减小；大于；NO溶解度较低或脱硝反响活化能较高 3减小； 4生成的硫酸钙微溶，降低硫酸根离子浓度，促使平衡向正反响方向进行H1H2H32021全国III28.4“

14、离子交换和“洗脱可简单表示为：4ROH+ V4O124 R4V4O12+4OH以ROH为强碱性阴离子交换树脂。为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈_性填“酸“碱“中。2021全国I28碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛图。答复以下问题：3反响2HIg=H2(g) + I2(g)的H=+11kJ·mol-1，1molH2g、1molI2g分子中化学键断裂时分别需要吸收436KJ、151KJ的能量，那么1molHIg分子中化学键断裂时需吸收的能量为_kJ。4Bodensteins研究了以下反响：2HIg=H2g+I2g在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反响时间

15、t的关系如下表：t/min020406080120X(HI)10.910.850.8150.7950.784X(HI)00.600.730.7730.7800.784根据上述实验结果，该反响的平衡常数K的计算式为：_。上述反响中，正反响速率为v正=k正x2(HI)，逆反响速率为v逆=k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，那么k逆为_(以K和k正表示)。假设k正=0.0027min-1，在t=40,min时，v正=_min-1由上述实验数据计算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的关系可用以下图表示。当升高到某一温度时，反响重新到达平衡，相应的点分别为_填字母3 299 (

16、4)K=0.1082/0.7842； k正/K·；1.95×10-3 A点、E点2021全国II2714分甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气主要成分为CO、CO2和H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反响如下： CO(g)+2H2(g)= CH3OH(g) H1=-99 kJ.mol-1 CO2(g)+3H2(g)=CH3OHg+H2O(g) H2=-58kJ.mol-1 CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) H3=+41kJ.mol-1答复以下问题：化学键H-HC-OC OH-OC-HE/kJ.mol/p>

17、4654131反响中的相关的化学键键能数据如下：由此计算H1= kJ.mol-1，H2=-58kJ.mol-1，那么H3= kJ.mol-12反响的化学平衡常数K的表达式为 ；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 填曲线标记字母，其判断理由是 。3合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时体系中的CO平衡转化率a与温度和压强的关系如图2所示。aCO值随温度升高而 填“增大或“减小，其原因是 。图2中的压强由大到小为_，其判断理由是_。199；41 2；a；反响为放热反响，平衡常数应随温度升高变小；3减小；升高温度时，反响为放热反响，平衡向向左移动，使得体系中CO的量增大

18、；反响为吸热反响，平衡向右移动，又产生CO的量增大；总结果，随温度升高，使CO的转化率降低；P3P2P1；相同温度下，由于反响为气体分子数减小的反响，加压有利于提升CO的转化率；而反响为气体分子数不变的反响，产生CO的量不受压强影响，故增大压强时，有利于CO的转化率升高2021全国I28 (15分)乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯直接水合法或间接水合法生产。答复以下问题：1间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反响生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H)。再水解生成乙醇。写出相应的反响的化学方程式 ；2：甲醇脱水反响 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)DH123.9KJ·mol

19、1甲醇制烯烃反响 2CH3OH(g)C2H4 (g)2H2O(g)D H229.1KJ·mol1乙醇异构化反响 CH3CH2OH(g)CH3OCH3(g)D H3+50.7KJ·mol1那么乙烯气相直接水合反响C2H4 (g)H2O(g)C2H5OH(g)的DH KJ·mol1与间接水合法相比，气相直接水合法的优点是： 。3以下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中n(H2O)n(C2H4)=11列式计算乙烯水合制乙醇反响在图中A点的平衡常数K (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压×物质的量分数)图中压强P1、P2、P3、P4的大

20、小顺序为： ，理由是： 气相直接水合法党采用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反响温度290 ，压强69MPa，n(H2O)n(C2H4)=061。乙烯的转化率为5。假设要进一步提高乙烯的转化率，除了可以适当改变反响温度和压强外，还可以采取的措施有： 、 。1C2H4+H2SO4= C2H5OSO3H; C2H5OSO3HH2O=C2H5OH+ H2SO4;(2) -45.5 污染小，腐蚀性小等；3K=0.07(MPa)-1; P1< P2< P3< P4;反响分子数减少，相同温度下，压强升高，乙烯转化率提高；     将产

21、物乙醇液化转移去，增加n(H2O):n(C2H4)的比。2021全国II2613分在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反响N2O4(g)= 2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。答复以下问题：1反响的H 0填“大于或“小于；100时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在060s时段，反响速率v(N2O4)为 molL-1s-1；反响的平衡常数K1为 。2100时到达平衡后，改变反响温度为T，c(N2O4)以0.0020 molL-1s-1的平均速率降低，经10s又到达平衡。a：T 100填“大于或“小于，判断理由是 。b：列式计算温度T时反响的平衡常数K2 。3

22、温度T时反响达平衡后，将反响容器的容积减少一半，平衡向 填“正反响或“逆反响方向移动，判断理由是 。(1)大于0.001 00.36 mol·L1(2)大于反响正方向吸热，反响向吸热方向进行，故温度升高平衡时，c(NO2)0.120 mol·L10.002 0 mol·L1×10 s×20.160 mol·L1c(N2O4)0.040 mol·L10.002 0 mol·L1·s1×10 s0.020 mol·L1K21.28 mol·L1(3)逆反响将反响容器的容积减小一半

23、，即增大压强，当其他条件不变时，增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动，即向逆反响方向移动2021全国I2815分二甲醚CH3OCH3是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气组成为H2、CO和少量的CO2直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反响：甲醇合成反响：iCO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g) H1 = -90.1kJmol-1iiCO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) H2 = -49.0kJmol-1水煤气变换反响：iiiCO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2 (g) H3 = -41.1kJmol-1二甲醚合成反

24、响：iV2 CH3OH(g) = CH3OCH3(g) + H2O(g) H4 = -24.5kJmol-1答复以下问题：1Al2O3是合成气直接制备二甲醚反响催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是 以化学方程式表示。2分析二甲醚合成反响iV对于CO转化率的影响 。3由H2和CO直接制备二甲醚另一产物为水蒸气的热化学方程式为 。根据化学反响原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反响的响 。4有研究者在催化剂含CuZnAlO和Al2O3、压强为5.0MPa的条件下，由H2和CO直接制备二甲醚，结果如以下图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是 。5二甲醚直接

25、燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度等于甲醇直接燃料电池5.93kWhkg-1。假设电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反响为 ，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生 个电子的能量；该电池的理论输出电压为1.20V，能量密度E = 列式计算。能量密度=电池输出电能/燃料质量，1 kWh = 3.6×106J。1Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2NaAl(OH)4NaAl(OH)4 + CO2 = Al(OH)3 + NaHCO3，2Al(OH)3Al2O3+ 3H2O2消耗甲醇，促进甲醇合成反响i平衡右移，CO转化率增大；生成的H2O，通

26、过水煤气变换反响iii消耗局部CO。32CO(g) + 4H2(g) = CH3OCH3 + H2O(g)   H = -204.7kJmol-1 该反响分子数减少，压强升高使平衡右移，CO和H2转化率增大，CH3OCH3产率增加。压强升高使CO和H2浓度增加，反响速率增大。4反响放热，温度升高，平衡左移。5CH3OCH3 + 3H2O = 2CO2 + 12H+ + 12e-       12 =8.39kW·h·kg-12

27、021全国II2814分在1.0 L密闭容器中放入0.10molA(g)，在一定温度进行如下反响应:Ag Bg+Cg H=+85.1kJ·mol-1反响时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：时间t/h0124816202530总压强p/100kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53答复以下问题:1欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为 。2由总压强P和起始压强P0计算反响物A的转化率(A)的表达式为 。平衡时A的转化率为 ，列式并计算反响的平衡常数K 。3由总压强p和起始压强p0表示反响体系的总物质的量n总和反响物A的物质的量nA，n总=

28、 mol，nA= mol。下表为反响物A浓度与反响时间的数据，计算a= 反响时间t/h04816CA/mol·L-10.10a0.0260.0065分析该反响中反响反响物的浓度cA变化与时间间隔t的规律，得出的结论是 ，由此规律推出反响在12h时反响物的浓度cA为 mol·L-1。1升高温度、降低压强 2(A)=(1)×100%；94.1%；K=1.5；30.1×；0.1×2；0.051；每间隔4小时，A的浓度为原来的一半。0.0132021全国I27.(15分)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

29、活性炭催化下合成。1实验室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，CH4、H2、和CO的燃烧热H分别为-890.3kJ·mol-1-1-1，那么生成1m3标准状况CO所需热量为 ；3实验室中可用氯仿CHCl3与双氧水直接反响制备光气，其反响的化学方程式为 ；4COCl2的分解反响为COCl2g=Cl2g+COg H=+108kJ·mol-1。反响体系到达平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如以下图所示第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出：计算反响在第8min时的平衡常数K= ；比拟第2min反响

30、温度T2与第8min反响温度T8的上下：T2 T8填“<、“>或“=，假设12min时反响于温度T8下重新到达平衡，那么此时cCOCl2= mol·L-1；比拟产物CO在2-3min、5-6min和12-13min时平均反响速率平均反响速率分别以v2-3、v5-6、v12-13的大小 ；比拟反响物COCl2在5-6min和15-16min时平均反响速率的大小：v5-6 v15-16填“<、“>或“=，原因是 。1MnO24HCl浓 MnCl2Cl22H2O25.52×103 KJ 3CHCl3H2O2COCl2H2O+HCl40.234 mol·L-10.031mol·L-1v(5-6) v(2-3)v(12-13) 在相同温度时，该反响的反响物浓度越高，反响速率越大2021全国科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反响生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。：H2(g)、CO(g)和CH3OH1的燃烧热H分别为-285.8 kJ·mol -1、一283.0 kJ·mol -1和一726.5 kJ·mo