2019版高考化学总复习第7章化学反应速率和化学平衡第3节化学平衡常数及其计算高考真题实践

1、第 3 节化学平衡常数及其计算 高考真题实战1 .(2017 高考天津卷)常压下羰基化法精炼镍的原理为 Ni(s) +4CO(g) Ni(CO)4(g)。230C时，该反应的平衡常数K= 2X10一5。已知：Ni(CO)4的沸点为 42.2C,固体杂质不参与反应。第一阶段：将粗镍与 CO 反应转化成气态 Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230C制得高纯镍。下列判断正确的是()A. 增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大B.第一阶段，在 30C和 50C两者之间选择反应温度，选50CC.第二阶段，Ni(CO)4分解率较低D.该反应达到平衡时，v生成Ni

2、(CO)4 = 4v生成(CO)解析：选 B 增加c(CO)，平衡正向移动，但平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，A 项错误；第一阶段，50C时，反应速率较快且Ni(CO)4为气态，能从反应体系中分离出来，B 项正确；相同温度下，第二阶段与第一阶段的平衡常数互为倒数，则230C时，第二阶段的平衡常数 K= 5X104,反应进行的程度大，故 Ni(CO)4分解率较高，C 项错 误；该反应达到平衡时，4v生成Ni(CO)4 =v生成(CO), D 项错误。2. (2015 高考安徽卷)汽车尾气中 NO 产生的反应为 N2(g) + Q(g)2NO(g)。一定条件下，等物质的量的 N(g)

3、和 Q(g)在恒容密闭容器中反应，如图曲线a表示该反应在温度Tb表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间一 1解析：选 Ao A 项，由曲线a可知，达到平衡时C(N2)=C1mol L，则生成的C(NO)2 2一！C(NO4 (C0-C1)的变化。 F 列叙述正确的是(A. 温度T下，该反应的平衡常数K= 一C1B. 温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小C. 曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D. 若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的 Hv0下 N2的浓度随时间的变化，曲线二mN12=2(C0-C1) molL，故K=c(N)c(O)=C2体，当容器保持恒容时，混

4、合气体的密度始终保持不变。C 项，催化剂的加入只能改变反应13速率而不可能使平衡发生移动，故加入催化剂后达到平衡时，C(N2)仍为Cimol L。D 项,若曲线b改变的是温度，根据达到平衡时曲线b对应的时间短，则对应温度高，升高温度时C(N2)减小，平衡正向移动，正反应为吸热反应， H0。3. 2016 高考全国卷川，27(1)(2)(3)(4) 煤燃烧排放的烟气含有SO 和 NQ,形成酸雨、污染大气，采用NaCIQ 溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题：(1) NaClO2的化学名称为 _ 。(2) 在鼓泡反应器中通入含有SQ 和 NO 的烟气，反应温度为 323 K ,

5、NaCIQ 溶液浓度为5X103mol L1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。离子SQSONQNQCI8.35X6.87X1.5X1.2X3.4Xc/moI L104106104105103写出 NaCIQ 溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式:增加压强，NO 的转化率_C 填“提高” “不变”或“降低”)。2随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH 逐渐L 填“增大”“不变”或“减小”)。3由实验结果可知，脱硫反应速率 _脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了 SO 和 NO 在烟气中的初始浓度不同，还可能是 _在不同温度下，NaCIQ 溶液脱硫、脱硝的反应中 SQ 和 N

6、O 的平衡分压pc如图所示。变”或“减小”)。反应 CIO+ 2SO=2S(4+ CI的平衡常数K表达式为 _ 。如果采用 NaCIO Ca(CIO)2替代 NaCIQ，也能得到较好的烟气脱硫效果。从化学平L 填“增大”“不14衡原理分析，Ca(CIO)2相比 NaCIO 具有的优点是 _。解析：(1)NaCIO2中氯元素的化合价为+ 3, NaCIQ 的名称是亚氯酸钠。(2)NaCIO2溶液脱硝过程中，NO 转化为 NO NO,主要转化为 NO,书写离子方程式时运用得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒，得到4NOF 3CI0；+ 40H =4NO+ 2H2O+ 3C。上述反应是气体分子数减小的反

7、应，增加压强有利于反应正向进行，使NO 的转化率提高。根据上述反应可知，随着吸收反应的进行，溶液中C(H+)逐渐增大，pH 逐渐减小。由实验结果看出，溶液中含硫离子的浓度大于含氮离子的浓度，所以脱硫反应速率大于脱硝反应速率。这可能是因为 NO 溶解度较低、脱硝反应活化能较高等。(3)纵坐标是平衡分压的负对数，反应温度升高，SO 和 NO 的平衡分压的负对数减小，即平衡分压增大，说明平衡逆向移动，所以平衡 常数减小。根据平衡常数表达式的规则书写即可。(4)如果使用 Ca(CIO)2,则生成的 SO会与 Ca2+结合，生成 CaSQ 沉淀，促使脱硫反应正向进行，提高SQ 的转化率。答案：(1)亚氯

8、酸钠(2)4NOF 3CIO；+ 4OH =4NO+ 2fO+ 3C提高 减小 大于 NO 溶解度较低或脱硝反应活化能较高(3)减小c2(SCT)c(Cl一)c2(SO一)c(CIO一)(4)形成 CaSO 沉淀，反应平衡向产物方向移动，SQ 转化率提高4. 2015 高考全国卷I,28(3)(4)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：(1)已知反应 2HI(g)=H2(g) + I2(g)的H=+ 11 kJ mol一1, 1 mol H?(g)、1 mol 12(g) 分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ 的能量，则 1 mol HI(g)分子

9、中化学键断裂时需吸收的能量为 kJ 。Bode nstei ns 研究了下列反应:2HI(g)H2(g) + 12(g)在 716 K 时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:t/min020406080120 x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.7841根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为 。2上述反应中，正反应速率为v正=k正x2(HI)，逆反应速率为v逆=k逆x(Hx(I2)，其一 1中k正、k逆为速率常数，则k逆为_J 以K和k正表示)。若k正=0.002 7 min ，

10、在t= 40 min 时，v正=_ n一51。3由上述实验数据计算得到v正x(HI)和v逆X(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为_L 填字母)。6方向移动，HI 的物质的量分数减小，Ha、|2的物质的量分数增大。因此，反应重新达到平衡 后，相应的点分别应为 A 点和 E 点。答案：(1)299-0.108X0.108正0.784彳7倔倔X10A、E解析： 设 1 mol Hl(g) 分子中化学键断裂吸收的能量为x，贝 U 2x 436 kJ 151 kJ=+ 11 kJ ,x= 299 kJ。(2)由表中数据可知，无论是从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始,一 1HI 的初始浓度为 1 molL,最终x(HI)则:初始浓度/mol-L -1100转化浓度/mol-L -10.2160.1080.108平衡浓度/mol1-L0.7840.1080.108|xc ( H2) c ( I2)K=c2( HI)0.108X0.1080.7842。建立平衡时，v正=v逆，即k正x2(HI)2=k逆X(H2)X(I2) ,k逆=x(HI)x(H?)x(12)k正。由于该反应前后气体分子数不变,2故k逆=X2(HI),c(HI),k正k正=777-/1 、