化学反应速率和化学平衡非选择题

1、262014·新课标全国卷 在容积为1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题：(1)反应的H_0(填“大于”或“小于”)；100 时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在060 s时段，反应速率v(N2O4)为_mol·L1·s1；反应的平衡常数K1为_。 (2)100 时达平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.002 0 mol·L1·s1的平均速率降低，经10 s又达到平衡。 T_100 (填“大于”或“小于”)，判断理由是_。 列式计算温度T时

2、反应的平衡常数K2：_。(3)温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向_(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，判断理由是_。26(1)大于0.001 00.36 mol·L1(2)大于反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高平衡时，c(NO2)0.120 mol·L10.002 0 mol·L1·s1×10 s×20.16 mol·L1c(N2O4)0.040 mol·L10.002 0 mol·L1·s1×10 s0.020 mol·L1K21.3 mo

3、l·L1(3)逆反应对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动解析 (1)依题意知，温度升高，混合气体的颜色加深，说明平衡向生成NO2的正反应方向移动，即正反应是吸热反应；根据图像060 s时段，NO2的物质的量浓度变化为0.060 mol·L1，根据公式v即可计算出速率；根据图像可知NO2的平衡浓度为0.120 mol·L1，N2O4的平衡浓度为0.040 mol·L1，根据K可计算出平衡常数K1。(2)根据题意知，改变反应温度为T后，反应速率降低，故为降低温度，即T小于100 ；根据题意知，再次达到平衡后N2O4的浓度减小，cv·

4、t0.002 0 mol·L·s1×10 s0.02 mol·L1，则NO2的浓度增加0.040 mol·L1，即达到新平衡时N2O4的浓度为0.020 mol·L1，NO2的浓度为0.160 mol·L1，据K可计算出平衡常数K2。(3)温度为T时，反应达到平衡，将反应容器减小一半，即增大压强。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，即向逆反应方向移动。282014·全国卷 化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题：(1)已知AX3的熔点和沸点分别为93.6 和76

5、 ，AX5的熔点为167 。室温时AX3与气体X2反应生成1 mol AX5，放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为_。(2)反应AX3(g)X2(g)AX5(g)在容积为10 L的密闭容器中进行。起始时AX3和X2均为0.2 mol。反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)_。图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)由大到小的次序为_(填实验序号)；与实验a相比，其他两组改变的实验条件及判断依据是：b_，c_。用p0表示开始时总压强，p表示平衡时总压强，表示AX3的平衡转化率，则的表达式为_

6、；实验a和c的平衡转化率：a为_，c为_。28(1)AX3(l)X2(g)=AX5(s)H123.8 kJ/mol(2)1.7×104 mol·L1·min1解：开始时n00.4 mol，总压强为160 kPa，平衡时总压强为120 kPa，则n为，n0.40 mol×0.30 mol，AX3(g)X2(g) AX5(g)起始时n0/mol：0.200.200平衡时n/mol：0.20x0.20xx(0.20x)(0.20x)x0.30x0.10v(AX5)1.7×104 mol·L1·min1bca加入催化剂。反应速率加快

7、，但平衡点没有改变温度升高。反应速率加快，但平衡点向逆反应方向移动(或反应容器的容积和起始物质的量未改变，但起始总压强增大)2(1)50%40%解析 (1)书写热化学方程式时要注意常温下AX3呈液态，AX5呈固态。(2)由图像知，达到平衡所需时间：acb，所以反应速率v(AX5)由大到小的顺序为bca；与实验a相比，实验b先达到平衡，化学反应速率快，但平衡点没有变化，说明实验b加入了催化剂；反应为放热反应，与实验a相比，实验c平衡向逆反应方向移动，且反应速率加快，说明实验c改变的条件是升高温度。 AX3(g)X2(g)AX5(g) 起始量(mol) 0.2 0.2 0变化量(mol) x x

8、x平衡量(mol) 0.2x 0.2x x则有，解得x，则AX3的转化率为2(1)；分别将实验a、c的p、p0的数据代入上式，得aa、ac分别为50%、40%。242014·福建卷 铁及其化合物与生产、生活关系密切。(1)下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。该电化腐蚀称为_。图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是_(填字母)。(2)用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下：步骤若温度过高，将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为_。步骤中发生反应：4Fe(NO3)2O2(2n4)H2O=2Fe2O3·nH2O8HNO3，反应产生的HNO3又

9、将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2，该反应的化学方程式为_。上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是_(任写一项)。(3)已知t 时，反应FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)的平衡常数K0.25。t 时，反应达到平衡时n(CO)n(CO2)_。若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入x mol CO, t 时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%，则x_。24(1)吸氧腐蚀B(2)4HNO34NO2O22H2O4Fe10HNO3=4Fe(NO3)2NH4NO33H2O氮氧化物排放少(或其他合理答案)(3)410.05解析 (1)若为析氢腐蚀则B、C、D的

10、腐蚀程度相同，则该电化学腐蚀为吸氧腐蚀。氧气的浓度越大，吸氧腐蚀越严重，则B区域产生铁锈最多。(2)硝酸的受热分解产生NO2、O2、H2O ，则根据氧化还原的化合价升降法配平其化学方程式为4HNO34NO2O22H2O。根据图示和信息可知：该生产流程中生成了 NH4NO3，则硝酸与废铁皮反应的化学方程式为 4Fe10HNO3=4Fe(NO3)2 NH4NO33H2O。(3)在t 时，K0.25，则4。 FeO(s)CO(g) Fe(s)CO2(g)n起始/mol 0.02 x 0 0n转化/mol 0.01 0.01 0.01 0.01n平衡/mol 0.01 x0.01 0.01 0.01根

11、据t 时，K 0.25 ，求得x0.05。102014·天津卷 合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H92.4 kJ·mol1。一种工业合成氨的简式流程图如下：(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式：_。(2)步骤中制氢气的原理如下：CH4(g)H2O(g) CO(g)3H2(g) H206.4 kJ·mol1CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g) H41.2 kJ·mol1对于反应，一定

12、可以提高平衡体系中H2的百分含量，又能加快反应速率的措施是_。a升高温度b增大水蒸气浓度c加入催化剂d降低压强利用反应，将CO进一步转化，可提高H2的产量。若1 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应，得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体，则CO的转化率为_。(3)图(a)表示500 、60.0 MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数：_。(4)依据温度对合成氨反应的影响，在图(b)坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图。(a)(b)

13、(5)上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)_。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：_。10(1)2NH4HSO22NH3·H2O2S(2)a90%(3)14.5%(4)(5)对原料气加压；分离液氨后，未反应的N2、H2循环使用解析 (1)由题意可知为空气中的O2将负二价硫氧化为硫单质，根据电子守恒将方程式配平即可。(2)反应为气体物质的量增大的吸热反应，降低压强使平衡右移，但反应速率减小，d错；催化剂不能改变反应限度，即不能改变H2的百分含量，c错；增大水蒸气浓度虽可使反应速率增大以及平衡右移，但产物H2的百分含量却减小，b错；升高温度反应速率增大

14、，且平衡正向移动，H2的百分含量增大，a对。CO与H2的混合气体与水蒸气的反应中，反应体系中的气体的物质的量不变，而1 molCO与H2的混合气体参加反应生成1.18 mol混合气，说明有0.18 mol 水蒸气参加反应，则根据方程式可知参加反应的CO也为0.18 mol，则其转化率为×100%90%。(3)由图中看出当N2与H2物质的量比为13时，NH3的平衡体积分数最大，为42%。设平衡时转化的N2的物质的量为x mol，由三段式：N23H22NH3 起始(mol): 1 3 0转化(mol): x 3x 2x平衡(mol): 1x 3 3x 2x×100%42%，则x

15、0.59则平衡时N2的体积分数为×100%14.5%。(4)作图时要注意开始时NH3物质的量不断增多，是因为反应正向进行(反应未达平衡)，达到一定程度后反应达到平衡而此时温度继续升高，平衡逆向移动，NH3的物质的量减小。(5)热交换器可以使需要加热的物质得到加热，还可以使需要冷却的物质得到冷却，能充分利用能量。合成氨反应为气体物质的量减小的反应，加压利于反应正向进行；此外，循环利用可反复利用原料，提高原料利用率。29 2014·山东卷 研究氨氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2NO2(g)NaCl(s)NaNO3(s)ClNO(g)K1H1<0(

16、)2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)K2H2<0()(1)4NO2(g)2NaCl(s)2NaNO3(s)2NO(g)Cl2(g)的平衡常数K_(用K1、K2表示)。(2)为研究不同条件对反应()的影响，在恒温条件下，向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2，10 min时反应()达到平衡。测得10 min内v(ClNO)7.5×103 mol·L1·min1，则平衡后n(Cl2)_mol，NO的转化率1_。其他条件保持不变，反应()在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率2_1(填“>”“<”或“”)，平衡常数K

17、2_(填“增大”“减小”或“不变”)。若要使K2减小，可采取的措施是_。(3)实验室可用NaOH溶液吸收NO2，反应为2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O。含0.2 mol NaOH的水溶液与0.2 mol NO2恰好完全反应得1 L溶液A，溶液B为0.1 mol·L1的CH3COONa溶液，则两溶液中c(NO)、c(NO)和c(CH3COO)由大到小的顺序为_。(已知HNO2电离常数Ka7.1×104 mol·L1，CH3COOH的电离常数Ka1.7×105 mol·L1)可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是_。a向溶液A中加适量水

18、b向溶液A中加适量NaOHc向溶液B中加适量水d向溶液B中加适量NaOH29(1)(2)2.5×10275%>不变升高温度(3)c(NO)>c(NO)>c(CH3COO)b、c解析 (1)反应()×2反应()即得到反应：4NO2(g)2NaCl(s)2NaNO3(s)2NO(g)Cl2(g)，利用平衡常数定义可知该反应平衡常数K。(2)平衡时容器中n(ClNO)7.5×103mol·L1·min1×10 min×2 L0.15 mol，则平衡后n(Cl2)0.1 mol×0.15 mol0.025

19、 mol；NO的转化率×100%75%；若恒压下达到平衡态相当于将原平衡加压，平衡正向移动，NO的转化率增大；平衡常数只与温度有关，恒压下达到平衡的平衡常数与原平衡常数相等；因该反应为放热反应，升高温度，反应逆向进行，反应平衡常数减小 。(3)反应后得到溶液A为物质的量浓度均为0.1 mol/L的NaNO2与NaNO3的混合溶液，利用已知电离常数可知CH3COO水解程度大于NO，NO不发生水解，两溶液中c(NO)c(NO)c(CH3COO)；利用CH3COO水解程度大于NO可知溶液B的碱性强于溶液A，为使溶液A、B的pH相等，可采取的措施有向溶液A中加适量NaOH或向B溶液中加入适量

20、水稀释或向B溶液中加入适量稀醋酸等。27 2014·浙江卷 煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：CaSO4(s)CO(g)CaO(s) SO2(g) CO2(g)H1218.4 kJ·mol1(反应) CaSO4(s)4CO(g)CaS(s) 4CO2(g)H2175.6 kJ·mol1(反应)请回答下列问题：(1)反应能够自发进行的反应条件是_。(2)对于气体参与的反应，

21、表示平衡常数Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量的浓度c(B)，则反应的Kp_(用表达式表示)。(3)假设某温度下，反应的速率(v1 )大于反应的速率(v2 )，则下列反应过程能量变化示意图正确的是_。(4)通过监测反应体系中气体浓度的变化可判断反应和是否同时发生，理由是_。 AB CD(5)图(a)为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线。则降低该反应体系中SO2生成量的措施有_。A向该反应体系中投入石灰石B在合适的温度区间控制较低的反应温度C提高CO的初始体积百分数D提高反应体系的温度(6)恒温恒容条件下，假设反应和

22、同时发生，且v1>v2，请在图(b)画出反应体系中c(SO2)随时间t变化的总趋势图。(a)(b)27(1)高温(2(3)C(4)如果气相中SO2和CO2两种气体的浓度之比随时间发生变化，则表明两个反应同时发生(5)A、B、C(6)解析 (1)反应是一个熵增焓增的反应，由GH TS知，只有在高温下反应的G才有可能小于0，反应才具有自发性。(3)由于反应是吸热反应，故反应生成物所具有的能量高于反应物，A、D项排除；反应的速率(v1)大于反应的速率(v2)，说明反应的活化分子百分数比较大、活化能低于反应，反应的中间产物所具有的能量低，B排除。(4)因反应中没有SO2生成，故若监测过程中，SO

23、2、CO2浓度比保持不变，说明只发生反应，若发生变化，则说明反应、同时进行。(5)加入的石灰石分解可生成CO2，这有利于两个反应的平衡向左进行，从而可减少SO2的生成，A项可行；由图像知，初始的CO浓度越大、温度低些时，CaS的含量越高，依硫守恒知，此条件下生成的SO2较少，B、C项可行，D项不可行。(6)因反应的速率大于反应的速率，故开始时体系内c(SO2)是快速增大的，随着第个反应中生成的CO2的增加，SO2的百分含量又会降低，当达到平衡时其百分含量会保持不变，由此可绘制出相应的图像。28 (15分)2014·新课标全国卷 乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法生产或间

24、接水合法生产。回答下列问题：(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H)，再水解生成乙醇。写出相应反应的化学方程式：_。(2)已知：甲醇的脱水反应2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g) H123.9 kJ·mol1甲醇制烯烃的反应 2CH3OH(g)=C2H4(g)2H2O(g) H229.1 kJ·mol1乙醇的异构化反应C2H5OH(g)=CH3OCH3(g) H350.7 kJ·mol1则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)H2O(g)=C2H5OH(g)的H_kJ·mol1。与间接水合法相比，气相直接水

25、合法的优点是_。(3)如图所示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应在图中A点的平衡常数Kp_(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)的大小顺序为_，理由是_。气相直接水合法常采用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290 、压强6.9 MPa，n(H2O)n(C2H4)0.61。乙烯的转化率为5%，若要进一步提高乙烯转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可采取的措施有_、_。28(1)C2H4H2SO4C2H5OSO3H、C2H5OSO3HH2

26、OC2H5OHH2SO4(2)45.5污染小、腐蚀性小等(3)0.07(MPa)1p1<p2<p3<p4反应分子数减少，相同温度下，压强升高乙烯转化率提高将产物乙醇液化移去增加n(H2O)n(C2H4)比解析 (1)根据题中信息可写出由乙烯与浓硫酸间接水合法制乙醇的反应为C2H4H2SO4C2H5OSO3H 和C2H5OSO3HH2OC2H5OHH2SO4。(2)根据盖斯定律得：C2H4(g)H2O(g)=C2H5OH(g)H45.5 kJ·mol1。间接水合法中用到浓硫酸等强腐蚀性物质，与其相比直接水合法具有污染小、腐蚀性小等优点。(3)设起始时C2H4和H2O(

27、g)的物质的量均为n，根据C2H4的转化率为20%，则平衡时C2H4、H2O(g)和C2H5OH的物质的量分别为80%n、80%n和20%n，则Kp0.07(MPa)1。增大压强，平衡将正向移动，能提高C2H4的转化率，即压强p1p2p3p4。为了使平衡正向移动，还可以将乙醇液化及时分离，或增大n (H2O)：n (C2H4) 之比等措施。82014·湖南十三校一联 工业制硝酸的主要反应为4NH3(g)5O2(g) 4NO(g)6H2O(g)H。(1)已知氢气的燃烧热为285.8 kJ/mol。N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H92.4 kJ/mol；H2O(l)=H2O(g)

28、H44.0 kJ/mol；N2(g)O2(g)=2NO(g)H180.6 kJ/mol。则上述工业制硝酸的主要反应的H_。(2)在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的物质的量浓度如下表：浓度时间c(NH3)(mol/L)c(O2)(mol/L)c(NO)(mol/L)起始0.81.60第2 min0.6a0.2第4 min0.30.9750.5第6 min0.30.9750.5第8 min0.71.4750.1反应在第2 min到第4 min时，O2的平均反应速率为_。反应在第6 min时改变了条件，改变的条件可能是_(填序号)。A使用催化剂 B升高温度C减小压强 D增加O2的浓

29、度下列说法中能说明4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)达到平衡状态的是_(填序号)。A单位时间内生成n mol NO的同时，生成n mol NH3B条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化C百分含量w(NH3)w(NO)D反应速率v(NH3)v(O2)v(NO)v(H2O)4546E恒压条件下，混合气体的密度不再变化8(1)904.8 kJ·mol1(2)0.187 5 mol/(L·min)BABE解析 (1)2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/molN2(g)3H2(g)=2NH3(g)H92.4 kJ/molH2O(l)=H2

30、O(g)H44.0 kJ/molN2(g)O2(g)=2NO(g)H180.6 kJ/mol根据盖斯定律×3×2×6×2得4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H904.8 kJ·mol1。(2)v(O2)v(NH3)×0.187 5 mol/(L·min)。6 min8 min各物质的浓度并未发生变化，而达到平衡时反应物浓度增大，生成物浓度减小，故平衡逆向移动，A、D项错误。该反应是反应后气体化学计量数之和增大的反应，也是放热反应。升高温度平衡逆向移动，减小压强平衡正向移动，B项正确，C项错误。52014&#

31、183;福州期末 向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，在温度为T时发生反应PCl5(g) PCl3(g)Cl2(g)H124 kJ·mol1。反应过程中测定的部分数据见下表：时间t/s050150250350n(PCl3)/mol00.160.190.20.2回答下列问题：(1)反应在前50 s的平均速率v(PCl5)_。(2)温度为T时，该反应的化学平衡常数_。(3)要提高上述反应的转化率，可采取的措施有_。(4)在温度为T时，若起始时向容器中充入0.5 mol PCl5和a mol Cl2平衡时PCl5的转化率仍为20%，则a_。(5)在热水中，五氯化磷完全水

32、解，生成磷酸(H3PO4)，该反应的化学方程式是_。若将0.01 mol PCl5投入1 L热水中，再逐滴加入AgNO3溶液，先产生的沉淀是_已知Ksp(Ag3PO4)1.4×1016，Ksp(AgCl)1.8×1010。(6)一定条件下，白磷溶于硝酸溶液产生一种氮氧化合物气体，生成该气体与消耗的白磷的物质的量之比为203，反应的化学方程式为_。5(1)0.001 6 mol·L1·s1(2)0.025(3)升高温度(或降低压强或移走PCl3、Cl2等合理答案)(4)0.1(5)PCl54H2O=H3PO45HClAgCl(填名称“氯化银”也可)(6)3

33、P420HNO38H2O=12H3PO420NO解析 (1)v(PCl5)v(PCl3)1.6×103mol·L1·s1。(2)PCl5(g) PCl3(g)Cl2(g)起始浓度(mol·L1)：0.500转化浓度(mol·L1)：0.10.10.1平衡浓度(mol·L1)：0.40.10.1K0.025。(3)该反应是气体体积增大的吸热反应，可通过升高温度和降低压强的方式使平衡向正反应方向移动，也可以通过减少产物的方式使平衡正向移动。(4)温度不变，平衡常数不变。因该反应是气体体积增大的反应，应符合“等量”原则才能达到等效平衡。PC

34、l5(g) PCl3(g)Cl2(g)起始浓度(mol·L1)：0.250转化浓度(mol·L1)：0.05 0.050.05平衡浓度(mol·L1)：0.20 0.050.05K0.025，解得a0.1。(5)H3PO4是弱酸，难以电离出PO，HCl是强酸，故先产生的沉淀是AgCl。(6)硝酸具有强氧化性，将白磷氧化为磷酸，根据得失电子守恒(设氮氧化物中氮的化合价为x)，则有20×(5x)12×5，x2，即生成NO，反应方程式为3P420HNO38H2O12H3PO420NO。52014·烟台一模 利用天然气可制得以H2、CO等为主

35、要组成的工业原料合成气，反应为CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)。(1)甲烷与水蒸气反应，被氧化的元素是_，当生成标准状况下35.84 L合成气时转移电子的物质的量是_。(2)将2 mol CH4和5 mol H2O(g)通入容积为100 L的反应室，CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图K23­5所示。图K23­5若达到A点所需的时间为5 min，则v(H2)_，100 时平衡常数K_。图中的p1_p2(填“<”“>”或“”)，A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系是_。(3)合成气用于合成氨气时需除去CO，发生反应CO(g)H2O(

36、g) CO2(g)H2(g)H<0，下列措施中能使增大的是_(选填编号)。A降低温度B恒温恒容下充入He(g)C将H2从体系中分离D再通入一定量的水蒸气可用碳酸钾溶液吸收生成的CO2，常温下pH10的碳酸钾溶液中由水电离的OH的物质的量浓度为_，常温下，0.1 mol·L1 KHCO3溶液中pH>8，则溶液中c(H2CO3)_c(CO)(填“>”“”或“<”)。5(1)C(碳)2.4 mol(2)0.006 mol·L1·min16.75×104<KC>KB>KA(3)AC1×104mol·L

37、1>解析 (1)在甲烷与水的反应中，碳元素的化合价由4价升高到2价，氢元素的化合价由1价降低到0价，共转移6 mol电子，则被氧化的元素为碳元素，当生成气体1.6 mol(35.84 L)时，共转移电子2.4 mol。(2)在A点时甲烷的转化率为0.5，则转化的甲烷的物质的量为1 mol，生成的氢气的物质的量为3 mol，故v(H2)0.006 mol·L1·min1；根据甲烷的平衡转化率可求得达到平衡时各物质的浓度为c(CH4)0.01 mol·L1，c(H2O)0.04 mol·L1，c(CO)0.01 mol·L1，c(H2)0.0

38、3 mol·L1，则K6.75×104。在横轴上大约150 处作垂直于横轴的直线，由此可看出在压强为p1时，甲烷的转化率高，而该反应的正反应为气体体积增大的反应，故压强越小，甲烷的转化率越高，故p1p2；由图中任意一条曲线可看出，随着温度的升高，甲烷的转化率在增大，故正反应为吸热反应，而A、B、C三点温度越来越高，故平衡常数越来越大。(3)该反应的正反应为放热反应，故降低温度平衡正向移动，增大；恒温恒容时充入He气，平衡不移动，不变；将H2从体系中分离出来，平衡正向移动，增大；再通入水蒸气，根据平衡移动原理可知减小。K2CO3溶液中的OH全部来自于水的电离，故c(OH)水1

39、×104mol·L1；在KHCO3溶液中存在平衡HCOHCO，HCOH2OH2CO3OH，因溶液显碱性，故HCO水解程度较大，故溶液中c(H2CO3)c(CO)。1.(2013年福建理综,12,6分)NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化,当NaHSO3完全消耗即有I2析出,依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3 的反应速率。将浓度均为0.020 mol·L-1的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0 mL混合,记录1055 间溶液变蓝时间,55 时未观察到溶液变蓝,实验结果如图。据图分析,下列判断不正确的是(

40、)A.40 之前与40 之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反B.图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等C.图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0×10-5 mol·L-1·s-1D.温度高于40 时,淀粉不宜用作该实验的指示剂解析:由图像可知,温度低于40 时,随温度升高,溶液变蓝所需的时间缩短,但温度高于40 时情况相反,所以A项正确;因为b、c两点的温度不同,反应速率不可能相同,B项错误;当溶液变蓝时发生反应I+5I-+6H+3I2+3H2O,此时反应6HS+2I6S+2I-+6H+恰好结束,即溶液变蓝时NaHSO3恰好完全反应,v(NaHSO3)

41、= =5.0×10-5 mol·L-1·s-1,C项正确;温度高于40 ,随着温度升高,淀粉溶液与碘显色的灵敏度降低,因此有温度高于40 时,淀粉不宜作该实验的指示剂,D项正确。答案:B2.(2012年福建理综,12,6分)一定条件下,溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。下列判断正确的是()A.在050 min之间,pH=2和pH=7时R的降解百分率相等B.溶液酸性越强,R的降解速率越小C.R的起始浓度越小,降解速率越大D.在2025 min之间,pH=10时R的平均降解速率为0.04 mol·L-1·min-1解析:由图

42、像可看出,50 min时,pH=2和pH=7时R均完全降解,A正确;斜率越大,降解速率越大,则pH=2时R的降解速率明显大于pH=7和pH=10时的降解速率,B错误;图像中出现了两个影响速率的条件:反应物起始浓度和pH,因pH不同,不能由图像判断反应物浓度对反应速率的影响,C错误;2025 min之间,pH=10时R的平均降解速率为: =4×10-6 mol·L-1·min-1,D错误。答案:A6.(2012年广东理综,31,16分)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 mol·L-1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L-

43、1 K2S2O8、0.10 mol·L-1 Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。已知:S2+2I-2S+I2(慢)I2+2S22I-+S4(快)(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的耗尽后,溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色,S2与S2初始的物质的量需满足的关系为:n(S2)n(S2)。 (2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:实验序号体积V/mLK2S2O8溶液水KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液10.00.04.04.02.09.01.04.04.02.08.0Vx4

44、.04.02.0表中Vx=,理由是  。 (3)已知某条件下,浓度c(S2)反应时间t的变化曲线如图所示,若保持其他条件不变,请在坐标图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2)t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。(4)碘也可用作心脏起搏器电源锂碘电池的材料。该电池反应为:2Li(s)+I2(s)2LiI(s)H已知:4Li(s)+O2(g)2Li2O(s)H14LiI(s)+O2(g)2I2(s)+2Li2O(s)H2则电池反应的H=;碘电极作为该电池的极。 解析:(1)根据提供的2个反应可知,当S2耗尽后,生成的I2不再被转化为I-,溶液变为蓝色,若要

45、保证能看到蓝色需有I2剩余。所以n(S2)n(S2)<21。(2)为确保只有S2浓度一个因素变化,故溶液的总体积V是定值,三次实验的总体积应该是20.0 mL,所以Vx应为2.0。(3)降温会使反应速率减慢,反应所需时间长,加入催化剂会加快反应,反应所需时间短。(4)4Li(s)+O2(g)2Li2O(s)H14LiI(s)+O2(g)2I2(s)+2Li2O(s)H2由得: 2Li(s)+I2(s)2LiI(s)H=I2I-发生还原反应,作正极。答案:(1)Na2S2O3<21(2)2.0保持溶液总体积相等,仅改变S2的浓度而保持其他物质浓度不变(3)如图(4) 正16.(201

46、1年浙江理综,27,14分)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:温度/15.020.025.030.035.0平衡总压强/kPa5.78.312.017.124.0平衡气体总浓度/mol·L-12.4×10-33.4×10-34.8×10-36.8×10-39.4

47、5;10-3可以判断该分解反应已经达到平衡的是。 A.2v(NH3)=v(CO2)B.密闭容器中总压强不变C.密闭容器中混合气体的密度不变D.密闭容器中氨气的体积分数不变根据表中数据,列式计算25.0 时的分解平衡常数: ; 取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25.0 下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量(填“增加”“减少”或“不变”)。 氨基甲酸铵分解反应的焓变H0(填“>”“=”或“<”)。熵变S0(填“>”“=”或“<”)。 (2)已知:NH2COONH4+2H2ONH4HCO

48、3+NH3·H2O该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率,得到c(NH2COO-)随时间的变化趋势如图所示。计算25.0 时,06 min氨基甲酸铵水解反应的平均速率:。 根据图中信息,如何说明该水解反应速率随温度升高而增大: 。 解析:(1)v(NH3)与v(CO2)不论是否平衡,都为21的关系,A错误;反应物是固体,产物为气体,反应达到平衡时,容器中气体的总量不再变化,所以总压强不变,B正确;=,容器体积一定,所以密度不变,说明气体的质量一定,即反应达到平衡状态,C正确;NH3占总体积的,CO2占,体积分数也始终不变,D错误,故选B、

49、C。根据K=c2(NH3)·c(CO2),按NH3占总浓度的,CO2占总浓度的计算。压缩容器体积,根据勒夏特列原理,平衡左移,固体质量增加。随温度升高,平衡气体总浓度增大,向正反应方向移动,说明正反应吸热,H>0;由固体生成气体,混乱度增加,所以S>0。(2)由图中数据知c0=2.2 mol·L-1,c6=1.9 mol·L-1,所以v=0.05 mol·L-1·min-1。比较15.0 和25.0 两条曲线的斜率即可。起始浓度,c(15.0 )>c(25.0 ),但斜率25.0 大于15.0 ,故温度越高反应速率越快。答案:(1)BCK=c2(NH3)·c(CO2)=(c)2·(c)=×(4.8×10-3 mol·L-1)31.6×10-8(mol·L-1)3增加>>(2)0.05 mol·L-1·min-125.0 时反应物初始浓度较小,但06 min的平均反应速率(曲线斜率)仍比15.0 时的大3.(2013年新课标全国理