（江苏专用）高考化学二轮复习 专题六 化学反应速率、化学平衡及化学反应与能量的综合应用能力提升-人教版高三全册化学试题

专题六化学反应速率、化学平衡及化学反应与能量的综合应用【能力提升】[要点精析]【典题演示】类型1.△H的计算以及热化学方程式的书写典题演示1（1）（2014安徽高考节选）CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、101kPa下，已知该反应每消耗1molCuCl(s)，放热44.4kJ，该反应的热化学方程式是____________（2）(2014新课标1节选)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。已知：甲醇脱水反应①2CH3OH(g)＝CH3OCH3(g)＋H2O(g)△H1＝－23.9KJ·mol－1甲醇制烯烃反应②2CH3OH(g)＝C2H4(g)＋2H2O(g)△H2＝－29.1KJ·mol－1乙醇异构化反应③CH3CH2OH(g)＝CH3OCH3(g))△H3＝+50.7KJ·mol－1则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)＋H2O(g)＝C2H5OH(g)，△H＝kJ/mol【答案】（1）4CuCl(s)+O2(g)=CuCl2(s)+CuO(s)△H=﹣176.6kJ/mol（2）-45.5【解析】（1）根据题意，确定黑色固体是CuO，根据得失电子守恒，可写出化学方程式为4CuCl+O2=CuCl2+CuO，已知每消耗1molCuCl(s)，放热44.4kJ，方程式中消耗4molCuCl(s)，则反应的△H=﹣176.6kJ/mol，注明状态即可。（2）根据盖斯定律，①—②—③，即可得到目标反应，所以△H＝（－23.9+29.1－50.7）kJ/mol=-45.5kJ/mol。变式训练1（1）（原创）已知下列化学键的键能化学键Si—OH—HH—ClSi—SiSi—Cl键能/kJ·mol-1460436431176347工业上高纯硅可通过下列反应制取:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g),该反应的ΔH=。

（2）（2014淮安三模节选）图10是2LiBH4/MgH2体系放氢焓变示意图，则：Mg(s)＋2B(s)=MgB2(s)△H＝________。【答案】（1）+184kJ·mol-1（2）－93kJ·mol－1【解析】（1）ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和,注意硅晶体中,平均1molSi有2molSi—Si,ΔH=4×347+2×436-2×176-4×431=+184(kJ·mol-1)。（2）根据图像，可以写出下面反应的热化学依次为：①Mg(s)+H2(g)=MgH2(s)△H=﹣76kJ/mol②MgH2(s)+2B(s)=MgB2(s)+H2(g)△H=﹣17kJ/mol①+②，即可得到目标反应典题演示2（1）（2014南京金陵中学第四次模拟节选）“镁-次氯酸盐”燃料电池的装置如右图所示，该电池的正极反应式为。（2）（2014扬州中学模拟试卷节选）用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH）表示），NiO(OH)作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量、长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：Ni(OH)2＋MNiO(OH)＋MH，电池放电时，负极电极反应式为；充电完成时，全部转化为NiO(OH)，若继续充电，将在一个电极产生O2，O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极电极反应式为。【答案】（1）ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-（2）MH－e－+OH-=M+H2OO2+4e－+2H2O=4OH-；【解析】（1）据图可知，ClO-变为Cl-，化合价降低，得电子，在正极反应，因为是碱性介质，多余的O结合H2O变为OH-。（2）由总反应方程式可知，负极的电极反应为MH－e－+OH-=M+H2O，充电完成后，全部转化为NiO(OH)，若继续充电，则电极上产生O2，O2扩散到另一个电极上被消耗，因而反应为O2+4e－+2H2O=4OH-；变式训练2(1)(2014新课标II节选)PbO2也可以通过石墨为电极，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式，阴极观察到的现象是：若电解液中不加入Cu(NO3)2，阴极发生的电极反应式，这样做的主要缺点是。（2）（2014重庆高考节选）氢能是最重要的新能源，储氢作为氢能利用的关键技术。一定条件下，右图1所示装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其它有机物）。①导线中电子转移方向为。（用A、D表示）②生成目标产物的电极反应式为。（3）（2014北京理综节选）电解NO制备NH4NO3，其工作原理如右图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是________，说明理由：_______________________________。【答案】（1）Pb2++2H2O-2e-=PbO2↓+4H+石墨上包上铜镀层Pb2++2e-=Pb↓不能有效利用Pb2+（2）①AD②C6H6＋6H＋＋6e－＝C6H12（3）NH3【解析】(1)阳极还原剂失去电子发生氧化反应，Pb2+变成PbO2，化合价升高2，失去2个电子，在阳极反应，O来着于水，所以可以写出阳极的电极反应为Pb2++2H2O-2e-=PbO2↓+4H+；阴极的电极反应为Cu2++2e-=Cu，因而阴极石墨棒上有铜析出；若不加Cu(NO3)2，阴极发生的电极反应为Pb2++2e-=Pb↓，Pb2+不能有效利用。（2）据图可知，苯变为环己烷，得电子，因而D是阴极，A是负极，电子流向必然是A流向D。电极反应为C6H6＋6H＋＋6e－＝C6H12。（3）根据电子守恒，阳极得到的NO3—的量大于阴极得到的NH4+的量，所以需充入NH3（或从阴阳极电极反应式说明也可）典题演示3（2014山东高考节选）研究氮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）K1∆H<0（I）2NO（g）+Cl2（g）2ClNO（g）K2∆H<0（II）①4NO2（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（II）的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl2，10min时反应（II）达到平衡。测得10min内v（ClNO）=7.5×10-3mol•L-1•min-1，则平衡后n（Cl2）=mol，NO的转化率а1=。其它条件保持不变，反应（II）在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率а2а1（填“>”“<”或“=”），平衡常数K2（填“增大”“减小”或“不变”。若要使K2减小，可采用的措施是。【答案】（1）①K12/K2②2.5×10-2；75%；>；不变；升高温度【解析】（1）①K1=c(ClNO)/c(NO2)2K2=c(ClNO)2/(c(NO)2c(Cl2K=(c(NO)2c(Cl2)/c(NO2)4,所以K=K12/K2②Δn(ClNO)=7.5×10-3mol/(L·min)×2L×10min=0.15mol2NO（g）+Cl2（g）2ClNO（g）起始0.2mol0.1mol转化0.15mol0.0075mol0.15mol平衡0.05mol0.025mol0.15molNO的转化率а1=0.15mol/0.2mol×100%=75%。反应在恒容与恒压条件下进行，将恒容容器先假设为恒压容器，则转化率完全相等，在恒压条件下，随反应进行，活塞会移动使体积减小，将活塞拉回原处，则相当于减压，平衡逆向移动，导致转化率减小，所以，恒容条件下的转化率小于恒压条件下的转化率。平衡常数K只与温度有关，因而恒压条件下K不变，若要使得K2减小，因为该反应是放热反应，因而应该升温，使平衡逆向移动，使K2变小。变式训练3（1）（2014无锡第一次模拟节选）一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料。可以还原金属氧化物,可以用来合成很多有机物如甲醇(CH3OH)、二甲醚(CH3OCH3)等,还可以作燃料。在压强为0.1MPa条件下,将amolCO与3amolH2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH<0。①该反应的平衡常数表达式为。

②若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是(填字母)。A.升高温度 B.将CH3OH(g)从体系中分离C.充入He,使体系总压强增大 D.再充入1molCO和3molH2(2)(2014扬州第一次模拟节选)①将合成气以n(H2)/n(CO)=2通入1L的反应器中,一定条件下发生反应:4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH,其CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图1所示,下列说法正确的是(填字母)。

A.ΔH<0 B.p1<p2<p3C.若在p3和316℃时,起始时n(H2)/n(CO)=3,则达到平衡时,CO②采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金),利用CO和H2制备二甲醚。观察图2回答问题。催化剂中约为时最有利于二甲醚的合成。

【答案】(1)①K=c(CH3OH)/(c(CO)c(H2)2)②BD（2)①A②2.0【解析】(1)①根据生成甲醇的化学方程式可写出平衡常数表达式为K=c(CH3OH)/(c(CO)c(H2)2);②该反应的正反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,甲醇产率降低；将甲醇从体系中分离后有利于平衡正向移动,提高了甲醇的产率；在容积不变时充入He,各组分的浓度未变,平衡不移动,甲醇产率不变；正反应是气体体积减小的反应,增大压强平衡正向移动,故再按原比例充入气体时，相当于增大压强,故甲醇的产率增大。(2)①由图1中的任何一条曲