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文档简介
/专题02化学平衡状态、化学平衡的移动目录一、TOC\o"1-3"\h\u考情探究 11.高考真题考点分布 22.命题规律及备考策略 2二、培优讲练 错误!未定义书签。考点01化学平衡状态 3考向01考查可逆反应的特点 6考向02考查化学平衡状态的判断 6考点02化学平衡移动 8考向01考查化学平衡的移动方向的判断 12考向02考查等效平衡的应用 12考向03考查勒夏特列原理的应用 13好题冲关 16基础过关 16题型01可逆反应的特点 16题型02化学平衡状态的判断 19题型03影响化学平衡的因素 22题型04等效平衡的应用 25题型05勒夏特列原理的应用 27能力提升 30真题感知 37
高考真题考点分布考点内容考点分布可逆反应及反应限度2023浙江卷化学平衡状态本质及特征2024广东卷,2024吉林卷,2023海南卷化学平衡状态的判断方法2025广西卷,2025云南卷,2025安徽卷,2025上海卷,2024上海卷,2023湖南卷化学平衡状态的移动及影响因素2025北京卷,2025湖北卷,2025甘肃卷,2025陕晋青宁卷,2025江西卷,2025云南卷,2025江苏卷,2025河南卷,2025安徽卷,2025浙江卷,2024重庆卷,2024广东卷,2024天津卷,2024山东卷,2024福建卷,2024海南卷,2024湖南卷,2024安徽卷,2023海南卷,2023浙江卷,2023山东卷,2023辽宁卷,2023河北卷,2023天津卷,2023重庆卷,2023江苏卷,2023广东卷,2023北京卷勒夏特列原理的应用2025甘肃卷,2023北京卷2.命题规律及备考策略【命题规律】从考查题型和内容上看,高考命题以选择题和非选择题呈现,考查内容主要有以下两个方面:(1)考查化学平衡的建立及化学平衡状态的特征及判断;(2)结合化学反应速率或反应热,考查平衡移动的影响因素,及平衡移动引起的浓度、转化率等的判断。【备考策略】1、了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。2、掌握化学平衡的特征。3、理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,能用相关理论解释其一般规律。【命题预测】预计近年高考仍侧重以试题往往以“碳”综合利用、新能源开发、污染的治理或废物利用等载体,考查平衡建立、平衡移动、转化率等内容。
考点01化学平衡状态1、可逆反应(1)概念:在同一条件下,既可以向方向进行,同时又可以向方向进行的化学反应。(2)可逆反应的特点①同步性:正逆反应进行②等同性:反应条件③共存性:①反应不可能进行到底,即反应体系中反应物与生成物;②各组分的浓度都大于。(3)证明某反应为可逆反应①检验出某种②检验量的反应物是否有剩余(4)表示:在方程式中用表示,而不用表示。2、化学平衡状态(1)概念:在一定条件下的可逆反应中,当反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率,反应物的浓度和生成物的浓度保持的状态。(2)建立:①对于只加入反应物从正向建立的平衡:过程正、逆反应速率反应物、生成物的浓度反应开始v(正)最大,v(逆)=0反应物浓度,生成物浓度为反应过程中v(正)逐渐,
v(逆)逐渐反应物浓度逐渐,生成物浓度逐渐平衡状态时v(正)v(逆)
各组分的浓度随时间的变化而变化②对于只加入生成物从逆向建立的平衡:过程正、逆反应速率反应物、生成物的浓度反应开始v(逆)最大,v(正)=0生成物浓度,反应物浓度为反应过程中v(逆)逐渐,
v(正)逐渐生成物浓度逐渐,反应物浓度逐渐平衡状态时v(正)v(逆)
各组分的浓度随时间的变化而变化【易错提醒】1、化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到的或完成的最大限度,即该反应进行的限度。化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率2、对于可逆反应来说,当处于化学平衡状态时,转化率、产率达到了最大限度3、化学平衡状态的特征(1)逆:化学平衡状态研究的对象是反应(2)等:平衡时,同一物质的正、逆反应速率,即:v正=v逆≠0(实质)(3)动:平衡时,反应仍在不断进行,是一种平衡(4)定:平衡时,各物质的转化率(α)、百分含量(w%)、物质的量(n)、物质的质量(m)、物质的量浓度(c)、混合气体的平均摩尔质量()、混合气体的密度(ρ)、压强(P)等所有物理量全部恒定(5)变:外界条件改变时,平衡可能被破坏,并在新的条件下建立新的化学平衡,即发生化学平衡移动4、化学平衡状态的判断方法可逆反应达到平衡状态时主要有以下两个特征:①v正=v逆;②混合物中各组分的百分含量不变(除百分含量外其他在反应过程中变化的量,达到平衡后均不再发生变化,即“变化量”达“定量”),以上两个特征可作为判断可逆反应达平衡的标志(1)直接标志①正、逆反应速率相等a、同种物质:v正=v逆≠0,(同一种物质的生成速率等于消耗速率)b、不同种物质:eq\f(v正(A),v逆(B))=eq\f(A化学计量数,B化学计量数)在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比②各组分的浓度保持一定a、各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度均保持不变b、各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变c、反应物的转化率、产物的产率保持不变(2)常见的判断依据:以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例类型判断依据是否是平衡状态混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定②各物质的质量或各物质质量分数一定③各气体的体积或体积分数一定④总体积、总压强、总物质的量一定正、逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA,即v(正)=v(逆)②在单位时间内消耗了nmolB同时消耗了pmolC,则v(正)=v(逆)③在单位时间内生成nmolB,同时消耗了qmolD,因均指v(逆)④v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q,v(正)不一定等于v(逆)压强①m+n≠p+q时,总压强一定(其他条件一定)②m+n=p+q时,总压强一定(其他条件一定)混合气体平均相对分子质量①一定时,只有当m+n≠p+q时②一定时,但m+n=p+q时温度任何反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时颜色反应体系内有色物质的颜色一定体系的密度恒温恒容时,密度一定恒温恒压时,若m+n≠p+q,则密度一定时恒温恒压时,若m+n=p+q,则密度一定时【易错提醒】规避“2”个易失分点1、化学平衡状态判断“三关注”关注反应条件,是恒温恒容、恒温恒压,还是绝热恒容容器;关注反应特点,是等体积反应,还是非等体积反应;关注特殊情况,是否有固体参加或生成,或固体的分解反应。2、不能作为“标志”的四种情况①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。②恒温恒容下的体积不变的反应,体系的压强或总物质的量不再随时间而变化,如2HI(g)H2(g)+I2(g)。③全是气体参加的体积不变的反应,体系的平均相对分子质量不再随时间而变化,如2HI(g)H2(g)+I2(g)。④全是气体参加的反应,恒容条件下体系的密度保持不变。请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)1、反应2H2+O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2H2O和2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2H2↑+O2↑是可逆反应。()2、化学反应的限度就是一个可逆反应达到的平衡状态,可逆反应的转化率不能达到100%。()3、化学反应达到化学平衡状态时反应混合物中各组分的浓度一定与化学方程式中对应物质的化学计量数成比例。()4、可逆反应达到平衡时,反应物和生成物的浓度均保持不变且相等。()考向01考查可逆反应的特点【例1】(2025·山西·模拟预测)物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。如图为硫及其部分化合物的价态—类别图。下列说法正确的是A.和的稀溶液反应生成B.附着有b的试管,常用蒸馏水清洗C.与足量反应转移电子D.一步可实现转化【思维建模】极端假设法确定各物质浓度范围可逆反应的平衡物理量一定在最大值和最小值之间,但起始物理量可以为最大值或最小值。考向02考查化学平衡状态的判断【例2】(2025·山东·模拟预测)在2L的密闭容器中充入4mol和5mol发生反应:
;一段时间内测得的转化率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是A.化学反应速率:B.单位时间内断裂N—H和O—H数目相等时达到平衡状态C.化学反应的平衡常数:D.5min到达b点,则【思维建模】判断平衡状态的方法——“逆向相等,变量不变”1、“逆向相等”:反应速率必须一个是正反应的速率,一个是逆反应的速率,且经过换算后同一种物质的正反应速率和逆反应速率相等。特别注意:同一反应方向的反应速率不能判断反应是否达到平衡状态。2、“变量不变”:如果一个量是随反应进行而改变的,当不变时为平衡状态;一个随反应的进行保持不变的量,不能作为是否是平衡状态的判断依据。【对点1】(2025·广东·二模)以燃煤电厂烟气中的SO3、NH3和H2O为原料可制备化工产品NH4HSO4.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.1molNH4HSO4晶体中含有离子的总数为3NAB.1.8g中含有中子的数目为0.9NAC.pH=12的氨水中含有的数目为0.01NAD.标准状况下,22.4LSO2与11.2LO2充分反应生成SO3,转移电子的数目为2NA【对点2】(2025·湖南益阳·一模)羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,能防止某些害虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中,使CO与发生如下反应并达到平衡:
△H,在不同温度下达到化学平衡时,的转化率如图所示。下列说法正确的是A.平衡常数:B.正反应速率:C.若将容器体积缩小至原来的一半,的转化率增大D.反应温度为200℃时,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态考点02化学平衡移动1、化学平衡的移动(1)概念:当一个可逆反应达到平衡后,如果改变反应条件(如、、等),原来的平衡状态会被破坏,平衡体系的物质组成也会随着,直至达到,这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。(2)化学平衡移动方向的判断当Q=K时:可逆反应,v正v逆;当Q<K时:化学平衡,v正v逆;当Q>K时:化学平衡,v正v逆。2、影响化学平衡的因素(1)改变下列条件对化学平衡的影响
改变的条件(其他条件不变)化学平衡移动的方向浓度增大反应物浓度或减小生成物浓度向反应方向移动减小反应物浓度或增大生成物浓度向逆反应方向移动压强(对有气体参加的反应)反应前后气体体积改变增大压强向气体分子总数的方向移动减小压强向气体分子总数的方向移动反应前后气体体积不变改变压强平衡温度升高温度向反应方向移动降低温度向反应方向移动催化剂同等程度改变v正、v逆,平衡(2)化学平衡中的特殊情况①当反应物或生成物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时,由于其“浓度”是,不随其量的增减而变化,故改变这些固体或液体的,对化学平衡没影响。②程度地改变反应混合物中各物质的浓度时,应视为压强的影响。③温度不变时浓度因素的“决定性作用”——分析“惰性气体(不参加反应的气体)”对化学平衡的影响。a、恒温恒容条件原平衡体系eq\o(→,\s\up7(充入惰性气体))体系总压强增大→体系中各组分的浓度→平衡不移动b、恒温恒压条件原平衡体系eq\o(→,\s\up7(充入惰性气体))容器容积→体系中各组分的浓度同倍数(等效于)【易错提醒】压强对化学平衡的影响主要看改变压强能否引起反应物和生成物的浓度变化,只有引起物质的浓度变化才会造成平衡移动,否则压强对平衡无影响。(3)图示影响化学平衡移动的因素3、勒夏特列原理(1)如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度),平衡就向着能够这种改变的方向移动。(2)适用范围①勒夏特列原理仅适用于已达到的反应体系,不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用该原理。此外,勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡和水解平衡等)都适用。②勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个因素”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个因素,则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向,只有在改变的因素对平衡移动的方向影响一致时,才能根据勒夏特列原理进行判断。(3)对勒夏特列原理的理解向一密闭容器中通入1molN2、3molH2发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,一段时间后达到平衡,当改变下列条件后:①若增大N2的浓度,平衡移动的方向是;达新平衡时,氮气的浓度与改变时相比较,其变化是。但新平衡时的浓度原平衡时的浓度②若升高温度,平衡移动的方向是;达新平衡时的温度与改变时相比较,其变化是。但新平衡时的温度原平衡时的温度③若增大压强,平衡移动的方向是;达新平衡时的压强与改变时相比较,其变化是。但新平衡时的压强原平衡时的压强等效平衡的判断方法(1)恒温恒容条件下反应前后体积的反应的判断方法:极值即等效。例如:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)①2mol1mol0②002mol③0.5mol0.25mol1.5mol④amolbmolcmol上述①②③三种配比,按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物,则SO2均为2mol,O2均为1mol,三者建立的平衡状态完全相同。④中a、b、c三者的关系满足:c+a=2,eq\f(c,2)+b=1,即与上述平衡等效。(2)恒温恒压条件下反应前后体积改变的反应判断方法:极值即等效。例如:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)①2mol3mol0②1mol3.5mol
2mol③amolbmolcmol按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物,则①②中eq\f(nSO2,nO2)=eq\f(2,3),故互为等效平衡。③中a、b、c三者关系满足:eq\f(c+a,\f(c,2)+b)=eq\f(2,3),即与①②平衡等效。(3)恒温条件下反应前后体积不变的反应的判断方法:无论是恒温恒容,还是恒温恒压,只要极值即等效,因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。例如:H2(g)+I2(g)2HI(g)①1mol1mol0②2mol2mol1mol③amolbmolcmol①②两种情况下,n(H2)∶n(I2)=1∶1,故互为等效平衡。③中a、b、c三者关系满足eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c,2)+a))∶eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c,2)+b))=1∶1或a∶b=1∶1,c≥0,即与①②平衡等效。5、虚拟“中间态”法构建等效平衡(1)构建恒温恒容平衡思维模式:新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成,相当于增大。(2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例,见图示):新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加,压强,平衡。【易错提醒】两平衡状态间要互为等效应满足四点:①同一条件;②同一可逆反应;③仅仅由于初始投料不同(即建立平衡的方向可以不同);④平衡时相应物质在各自平衡体系中的体积分数(或物质的量分数)相同。请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)1、增大反应物的量,平衡一定会正向移动。()2、升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动。()3、向合成氨的恒容密闭体系中加入稀有气体增大压强,平衡正向移动。()考向01考查化学平衡的移动方向的判断【例1】(2025·吉林·一模)在一容积可变密闭容器中,发生反应,达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新平衡时,B的浓度由原来的0.2mol/L减小为0.15mol/L。则下列说法正确的是A.物质A的转化率减小了B.平衡向正反应方向移动了C.物质B的质量分数减小了D.化学计量数关系【思维建模】判断化学平衡移动方向的思维模型考向02考查等效平衡的应用【例2】(2025·湖南郴州·三模)催化剂的优劣决定了乙苯脱氢制取苯乙烯的经济性。在一定条件下的恒压密闭容器中,在某催化剂作用下发生反应,测得乙苯的平衡转化率及生成苯乙烯的选择性随温度变化如图所示。下列说法正确的是A.曲线II表示的是生成苯乙烯的选择性B.c点正反应速率小于逆反应速率C.a点时,向容器中再充入一定量,乙苯的平衡转化率增大D.实际生产中控制反应温度应高于【思维建模】两平衡状态间要互为等效应满足四点①同一条件;②同一可逆反应;③仅仅由于初始投料不同(即建立平衡的方向可以不同);④平衡时相应物质在各自平衡体系中的体积分数(或物质的量分数)相同。考向03考查勒夏特列原理的应用【例3】(2025·浙江·一模)下列说法不正确的是A.,加水稀释,增大B.,压缩容器体积,平衡向逆方向移动,气体颜色变浅C.,该反应在高温条件下更易自发进行D.,增大反应物浓度,单位体积内活化分子总数增大【思维建模】理解勒夏特列原理的注意问题1、由“化学平衡”可知,勒夏特列原理的适用对象是可逆过程。适用于任何动态平衡(如溶解平衡、电离平衡等),非平衡状态不能用此来分析。2、由“减弱”可知,只能减弱改变,而不能消除改变,更不能“扭转”外界条件的影响。3、勒夏特列原理可判断“改变影响平衡的一个条件”的平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件,则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向,只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时,才能根据勒夏特列原理进行判断。【对点1】(2025·河南南阳·模拟预测)利用和合成甲醇(),在催化剂作用下涉及以下反应:反应i
反应ii
反应iii
回答下列问题:(1)反应iii在(填“高温”、“低温”或“任意温度”)条件下能自发进行。(2)反应iii的反应历程如下图所示,图中数据表示微粒数目以及微粒的相对总能量,其中吸附在催化剂表面的物质用*标注,决定该过程的总反应速率的基元反应方程式为。(3)对于上述和合成涉及的三个反应,下列说法正确的是___________(填标号)。A.减小的浓度有利于提高的转化率B.当气体的平均相对分子质量保持不变时,说明反应体系已达平衡C.体系达平衡后,若压缩体积,则反应i平衡正向移动,反应ii平衡不移动D.选用合适的催化剂可以提高在单位时间内的产量(4)在恒压密闭容器中,按照投料发生反应i和反应ii。Ⅰ.反应达平衡时,测得转化率和甲醇的选择性随温度的变化如图1所示。①温度选择(填“473”、“513”或“553”)时,反应体系内甲醇的产量最高。②的平衡转化率随温度升高而增大的原因是。Ⅱ.用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数,随温度的倒数的变化关系如图2所示。(已知:分压=总压×该气体的物质的量分数;压强的单位为)③反应ii的变化关系对应图2中(填“m”或“n”)。④通过调整温度可调控平衡时的分压比值,点对应温度下,平衡时,则。【对点2】(2025·江西上饶·二模)随着汽车使用量增大,尾气污染已经受到人们的普遍关注。研究表明,一定条件下存在反应:。在相同温度下,向两个密闭刚性的甲、乙容器中都充入一定量的反应物,甲容器保持绝热(即与外界无热量交换),乙容器保持恒温,在相同的温度下同时开始反应,测得有关数据如表所示,下列说法正确的是容器编号容器体积/L起始物质的量/mol5s时物质的量浓度(mol/L)10s时物质的量浓度(mol/L)CONO甲1220.30.5乙2440.250.5A.甲、乙两容器达到平衡时,平衡常数:B.平衡后,往容器甲中再充入2molCO和2molNO,平衡时C.平衡后,往容器乙再充入1molCO和1mol,NO的转化率增加D.其他条件不变,若将乙容器改为恒温恒压,则5s时的浓度小于0.25mol/L【对点3】(2025·安徽·三模)合成氨工艺是人工固氮最重要的途径,实现了人类“向空气中要面包”的梦想。和生成的反应为:
,某工艺条件,Fe作催化剂,控制温度773K,压强,原料中和物质的量之比为,速率方程(为速率常数)。下列关于合成氨工艺的理解正确的是A.常温下,合成氨反应能自发进行B.恒温、恒容条件下,当气体密度不变时,合成氨反应达到平衡C.控制温度(773K)高于室温,能用勒夏特列原理解释D.该工艺中及时分离出,提高反应物的平衡转化率,减慢化学反应速率题型01可逆反应的特点1.(2025·四川眉山·模拟预测)根据下列实验操作及现象能得出正确结论的是选项实验操作实验现象结论A常温下将铝片分别插入稀硝酸、浓硝酸中前者产生无色气体,后者无明显现象稀硝酸的氧化性比浓硝酸强B取的溶液,加入1mL的KI溶液,充分反应后,再加入KSCN溶液溶液变红Fe3+与I-的反应是可逆反应C向溶液中先滴加稀硫酸,再滴加溶液溶液变红溶液已变质D向淀粉溶液中加入适量稀硫酸并加热,冷却后再加入少量碘水溶液变蓝淀粉未完全水解A.A B.B C.C D.D2.(2025·湖北武汉·三模)根据实验操作和现象,所得到的结论错误的是选项实验操作和现象结论A溶液中滴加KSCN溶液未出现红色配离子稳定性强B取两份新制氯水,分别滴加溶液和淀粉溶液,前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色氯气与水的反应存在限度C将缺角的明矾晶体放入明矾饱和溶液中,得到有规则几何外形的完整晶体晶体具有自范性D相同条件下,向等体积的HA溶液和HB溶液中,分别加入足量的Zn,HA溶液放出的氢气多酸性:A.A B.B C.C D.D3.(2025·重庆·三模)已知表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.78g苯中键数目为B.与稀硝酸反应,转移电子数可能为C.与充分催化氧化为,转移电子数为D.向的溶液中加氨水至沉淀恰好溶解时,溶液中含个4.(2025·重庆·三模)下列实验操作、现象和结论均正确的是选项实验操作现象结论A向鸡蛋清溶液中加入饱和溶液,振荡有固体析出溶液能使蛋白质发生变性B室温下,用pH计测定等浓度溶液和溶液的pH溶液pH小于溶液电负性:C取溶液和溶液充分反应后,再加振荡、静置上层溶液显紫红色Fe3+与I-发生的反应为可逆反应D将Cu与浓硫酸反应后的混合物冷却,再向其中加入蒸馏水溶液变蓝有Cu2+生成A.A B.B C.C D.D5.(2025·四川内江·三模)室温下,根据下列实验过程及现象,能得出相应实验结论的是选项实验过程及现象实验结论A向中滴加酸性溶液,振荡,溶液褪色中含有碳碳双键B向酸性溶液中加入相同体积、不同浓度的溶液,浓度越大,溶液黄色越深越大,化学反应速率越快C向溶液中滴加2滴等浓度的溶液,出现白色沉淀,振荡试管并向其中加入4滴等浓度的溶液,有黄色沉淀生成D取溶液于试管中,加入0.1溶液,充分反应后滴入5滴0.1的KSCN溶液,溶液变红与的反应有一定限度A.A B.B C.C D.D6.(2025·河北张家口·二模)碘化钾在医疗上可用于防治甲状腺肿大,也可用于阻断放射性碘摄取。某学习小组欲在实验室制备一定量的KI并探究其性质。回答下列问题:Ⅰ.制备KI将200mL3mol·L-1的KOH溶液与76.2gI2置于如图所示装置(部分装置略)的仪器a中,加热使二者充分反应,停止加热后向a中缓慢通入H2S,将KIO3还原为KI.(1)仪器a的名称为;试剂X不能是硝酸或浓硫酸,原因是。(2)该装置有一个缺陷,改正的方法是;写出装置B中I2与KOH溶液反应的离子方程式:。Ⅱ.KI部分性质的实验探究(3)通过查阅资料得知,KI溶液在保存过程中会发生变质,变质的速率与溶液酸碱性有关。现各取2mL所制得的KI溶液分别放入A、B、C三支试管中,然后向试管B、C中加入硫酸调节溶液pH,实验过程中的现象与数据如表所示:试管序号ABC室温下溶液的pH753溶液体积/mLx3320min后溶液颜色无色浅黄色黄色加入2滴淀粉溶液后颜色无变化蓝色深蓝色试管A中应加入mL蒸馏水,60min后观察到试管A中溶液变成浅蓝色,则KI溶液变质快慢与溶液pH的关系是。(4)探究FeCl3与KI的反应。①将4mL0.2mol·L-1FeCl3溶液与2mL0.2mol·L-1KI溶液混合,充分反应后滴加2滴淀粉溶液,溶液变蓝色,写出反应的离子方程式:。②设计实验方案,探究Fe3+与I-之间的反应是否具有一定的反应限度(写出所用试剂、主要操作过程、现象):。题型02化学平衡状态的判断1.(2025·山西太原·模拟预测)逆水煤气变换反应为:,这是实现资源化利用的有效途径。若该反应已达到化学平衡状态,则下列叙述正确的是A.和完全转化为CO和B.、、CO、的浓度一定相等C.正、逆反应速率相等且等于零D.CO的浓度保持不变2.(2025·河南信阳·二模)在三个10L恒容密闭容器中分别加入和,发生反应,不同温度下,反应分钟后物质的量如图所示,下列说法正确的是A.该反应的B.容器甲中平均反应速率C.容器乙当前状态下反应速率D.分钟时容器丙中甲醇的体积分数为3.(2025·湖南·三模)在某密闭容器中充入等物质的量的和,发生反应,该反应的速率方程,其中k为速率常数,已知速率常数与反应活化能(,单位为)、温度(T,单位为K)的关系式为(R、C为常数),与催化剂、的关系如图所示。下列说法正确的是A.降低温度会导致速率常数k增大B.催化剂A的催化效果比催化剂B的好C.使用催化剂B时,活化能Ea的范围:D.依据反应体系中体积分数不变,可确定该反应达到化学平衡状态4.(2025·山东·二模)煤焦与水蒸气的反应是煤气化过程中的主要反应,具体反应是。向、恒容密闭容器中加入和,测得体系中气体密度()与时间(t)的关系如图所示(时,瞬间缩小容器体积为)。下列说法正确的是A.M点时,体系已达平衡状态B.0→内,用表示的平均反应速率为C.时,该反应的平衡常数D.N点时,向容器中同时充入和,则大于5.(2025·湖南永州·模拟预测)SCl2可用作有机合成的氯化剂。在体积为的密闭容器中充入0.2molSCl2,发生反应:2SCl2(g)S2Cl2(g)+Cl2(g),图中所示曲线分别表示反应在时和平衡时SCl2的转化率与温度的关系。下列说法正确的是A.2SCl2(g)S2Cl2(g)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0B.55OC,从0~10min,以S2Cl2表示反应的平均速率为0.0050mol·L-1·min-1C.当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时,反应达到平衡状态D.82℃,若起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各0.1mol,则此时v(逆)>v(正)6.(2025·江西·模拟预测)研究热分解特性和动力学参数,对回收氟元素具有重要的理论支撑作用。已知:①;②;③。(1)基态硅原子的价层电子轨道表示式为;中心原子的杂化类型可能为(填字母)。A.
B.
C.
D.(2)。(3)反应①自由能的变化随温度的变化如图所示,则反应①的(列出计算式即可)。(4)T℃时,在恒压密闭容器中加入和,仅发生反应①,下列说法一定能表明该反应达到平衡状态的是___________(填字母)。A.体系中的压强不再改变B.混合气体的密度不再改变C.混合气体中,Ar的体积分数不再改变D.消耗的物质的量与生成的物质的量相等(5)在体积为的恒容密闭容器中加入,仅发生反应①,平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系如图所示。①590℃,th时反应达到平衡,则内,反应的平均速率;590℃时,反应①的平衡常数。②其他条件不变,将反应容器的体积变为原来的一半,则590℃达到平衡时,的物质的量可能为(填“a”“b”或“c”)。题型03影响化学平衡的因素1.(2025·河北衡水·三模)研究表明,Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚催化剂能有效提高主反应的选择性。Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚催化甲醇羰基化制乙酸的反应历程如图所示[其中TS表示过渡态,Rh(Ⅰ)配合物简写为TN],关于反应历程说法正确的是A.反应历程中只有做催化剂B.总反应为C.增大LiI的用量,甲醇的平衡转化率增大D.经定量测定,反应历程中物质TN3含量最少,可能原因是TN3→TN4的活化能较高2.(2025·湖北·一模)氟他胺是一种抗肿瘤药,其合成部分流程如下。已知吡啶是一种有机碱。下列说法正确的是A.丙与足量加成后的产物含3个手性碳B.甲属于脂肪烃的衍生物C.乙不能发生还原反应D.吡啶能提高丙的产率3.(2025·江苏常州·模拟预测)甲烷催化氧化为合成气的主要反应有:反应1
反应2
将与投入密闭容器中反应,不同温度下,相同时间内转化率、选择性与CO的选择性随温度的变化如图所示,下列说法正确的是A.由题可知,B.在700℃时,容器中生成的的物质的量为1.44molC.在时都可能发生D.该过程中,低温有利于合成气的生成4.(2025·浙江·一模)的资源化利用有利于实现“碳中和”。催化加氢制的反应体系中,发生的主要反应如下:反应1:反应2:恒压下,将的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,测得出口处的转化率及和的选择性随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是A.曲线③表示CO的选择性B.时出口处的物质的量大于时C.反应1正反应活化能小于逆反应活化能D.5.(2025·辽宁大连·模拟预测)糠醛(FAL)与发生反应主要涉及Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ途径,有机物的百分含量随时间变化如图所示,4h后各物质浓度不再变化,下列说法错误的是A.4h时,反应Ⅱ的正、逆反应速率相等B.该温度下的活化能:(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)C.FA是中间产物,糠醛制备FA为放热反应D.途径Ⅰ加入催化剂可以改变其平衡转化率6.(2025·辽宁本溪·模拟预测)NO的氧化反应分两步进行:I.II.其能量变化示意图如下图1。向恒容密闭容器中充入一定量的NO和,控制反应温度为和,测得随时间的变化曲线如下图2。下列说法不正确的是A.反应I在低温下自发进行 B.氧化反应的决速步骤为过程IIC.降低温度,NO的消耗速率减小 D.升高温度,减小题型04等效平衡的应用1.(2025·广东·模拟预测)甲醇是重要的化工原料。CO2与H2反应可合成甲醇,反应如下:,恒容密闭容器中,amolCO2和3amolH2,反应达到平衡时,各组分的物质的量浓度(c)随温度(T)变化如图所示。下列说法正确的是A.随温度升高该反应的平衡常数变大B.加入合适催化剂有利于提高CO2的平衡转化率C.℃时,恒容下充入Ar,压强增大,平衡正向移动,平衡时浓度变小D.℃时,恒压下2amol与6amol反应达到平衡时2.(2025·天津河西·模拟预测)工业上一种制反应为
。某小组分别在体积相等的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其在同温T℃下发生反应,该反应过程中的能量变化数据如下表所示:容器编号起始时各物质的物质的量/mol达到平衡的时间/min达到平衡时体系能量的变化CO①1400放出热量:20.5kJ②2800放出热量:QkJ下列有关叙述不正确的是A.容器中反应的平均速率①<②是因为二者的活化能不同B.该制反应在此条件下可自发进行C.容器②中CO的平衡转化率应等于50%D.容器②中反应达到平衡状态时Q=413.(2025·浙江·模拟预测)甲胺()是合成太阳能敏化剂的原料。一定温度下,在三个体积均为2.0L的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应,测得有关实验数据如下:容器编号温度/K起始物质的量/mol平衡物质的量/molⅠ5300.400.40000.30Ⅱ5300.800.8000Ⅲ500000.200.200.16下列说法正确的是A.正反应的平衡常数B.达到平衡时,体系中关系:C.达到平衡时,转化率:D.向容器Ⅲ中加入高效催化剂,能增大反应活化能,提高反应转化率4.(2025·上海虹口·调研)一定温度下,向1L密闭容器中充入2molX和1molY,发生反应2X(g)+Y(g)⇌3Z(?)。达到平衡时,容器的压强从原来的P0变为0.4P0。下列说法错误的是A.Z不可能为气体B.达到平衡时容器内有1.8molZC.压缩体积,再次达到平衡,X的浓度不变D.Y的体积分数不变说明反应达到平衡状态5.(2025·全国·模拟预测)—定温度下,在三个体积均为2.0L的恒容密闭容器中发生反应:。容器编号温度/℃起始物质的量/mol平衡物质的量/molⅠ0.200.0800.080Ⅱ0.40Ⅲ0.200.0900.090已知:,则下列叙述中正确的是A.该反应的B.起始时,C.达到平衡时,D.达到平衡时,容器I、Ⅱ中的体积分数:6.(2025·甘肃平凉·调研)温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5,反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:t/s050150250350n(PCl3)/mol00.160.190.200.20下列说法正确的是A.反应在前50s的平均速率为v(PCl3)=0.0032mol·L-1·s-1B.保持其他条件不变,若升高温度,平衡时,c(PCl3)=0.11mol·L-1,则反应的△H<0C.相同温度下,起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,达到平衡前v(正)>v(逆)D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0molPCl3、2.0molCl2,达到平衡时,PCl3的物质的量大于0.4mol题型05勒夏特列原理的应用1.(2025·陕西西安·二模)下列实验操作或现象能达到实验目的的是选项实验目的实验操作或现象A证明淀粉水解有葡萄糖生成将淀粉和稀硫酸混合,水浴加热一段时间,待溶液冷却后,加入溶液调至碱性,再加入新制悬浊液,加热,有砖红色沉淀产生B确定某钠盐为向某钠盐中滴加稀硫酸,将产生的气体通入品红溶液中,品红溶液褪色C验证勒夏特列原理向水溶液平衡体系(红色)中,加入少量氯化钾固体,观察溶液颜色的变化D比较氧化性强弱:将硫酸酸化的滴入溶液中,再滴入溶液,溶液变红A.A B.B C.C D.D2.(2025·陕西宝鸡·三模)下图实验室制备乙酸丁酯的装置(加热夹持仪器略去),下列有关说法错误的是物质乙酸1-丁醇乙酸丁酯沸点/℃117.9117.2126.3A.仪器b可以换成仪器c(蛇形冷凝管) B.反应可使用浓硫酸作催化剂C.可采取不断蒸出乙酸丁酯的方式来增大产率 D.分水器中水层高度不变时可停止加热a3.(2025·安徽·三模)下列实验操作、现象和得出的相应结论均正确的是选项实验目的实验操作现象结论A检验存在平衡:向稀溶液中加入足量固体溶液从蓝色变为黄绿色存在转化为的平衡B探究温度对反应速率的影响取两支试管分别置于冷水和热水中,向两支试管中各加入酸性溶液,再滴加的溶液热水试管的溶液先褪色反应温度越高,反应速率越大C探究蛋白质的盐析过程是否可逆向鸡蛋清溶液中滴加饱和溶液,振荡,再加入蒸馏水蛋白质先析出,后溶解蛋白质的盐析是可逆过程D验证铜与浓硫酸反应的产物终止反应,冷却后,取下试管,向试管中慢慢加入蒸馏水试管内溶液变蓝铜与浓硫酸反应生成了硫酸铜A.A B.B C.C D.D4.(2025·湖南·二模)恒容反应器中,和均能催化反应:(羟基乙醛),反应历程如图所示,为中间体,为过渡态。下列描述错误的是A.催化作用下,达平衡时羟基乙醛的产率较大B.催化作用下,“加氢”为决速步骤C.适当降低反应温度,有利于提升羟基乙醛的平衡转化率D.其它条件相同时,两种不同催化剂作用下,“插入”步骤的活化能相同5.(2025·广东深圳·一模)下列陈述Ⅰ与陈述II均正确,且具有因果关系的是陈述Ⅰ陈述ⅡAH2O的热稳定性比H2S的强H2O可形成分子间氢键B压缩装有NO2的注射器后气体颜色变深加压,平衡向气体体积减小方向移动CN2较稳定,常温下不易发生反应N的电负性较大D缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中浸泡一段时间后会慢慢变为完美的立方体块晶体具有自范性A.A B.B C.C D.D6.(2025·北京顺义·一模)下列事实不能用平衡移动原理解释的是A.由和组成的平衡体系,加压后颜色变深B.向滴有酚酞的溶液中加入过量溶液,溶液红色逐渐褪去C.溶液加热时,溶液的颜色由蓝绿色变为黄绿色D.向溶液中加入5滴浓NaOH溶液,溶液颜色由橙色变成黄色1.(2025·内蒙古呼和浩特·一模)恒温恒容密闭容器中,在某催化剂表面上发生氨分解反应,测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如下表所示,下列说法正确的是序号时间表面积020406080①2.402.001.601.200.80②1.200.800.40③2.401.600.800.400.40A.相同条件下,增加氨气浓度或增大催化剂的表面积,反应速率增大B.实验①,,C.实验②,时处于平衡状态,且D.实验③,当混合气体密度保持不变时,反应达到平衡状态2.(2025·安徽芜湖·模拟预测)用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是A.1L0.01mol/L溶液中所含O原子数大于B.4.6g乙醇中采取杂化的原子数为C.0.1mol环氧乙烷()中所含键数为D.1mol和1mol充分反应后的分子数为3.(2025·河南信阳·调研)一碘甲烷热裂解可制取乙烯等低碳烯烃化工原料。在催化剂作用下,一碘甲烷热裂解时主要反应有:反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
向容积为的恒容密闭容器中起始投入,反应温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯占所有气体物质的量分数的影响如图所示。已知时,的转化率为80%。下列说法正确的是A.曲线b表示反应温度对平衡体系中乙烯物质的量分数的影响B.时,的平衡物质的量浓度为C.由图像可知,温度越高,催化剂的活性越强D.时使用活性更强的催化剂,可以提高曲线a、b对应物质的物质的量分数4.(2024·吉林·高考真题)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是A.时,反应②正、逆反应速率相等B.该温度下的平衡常数:①>②C.平均速率(异山梨醇)D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率5.(2025·北京海淀·调研)某小组为探究与之间的反应,进行了如下实验。实验现象①产生土黄色沉淀,溶液为棕黄色②变为白色悬浊液,最后得到无色澄清溶液①产生土黄色沉淀,溶液为蓝绿色②开始变为浅蓝色悬浊液,逐渐变为黄绿色悬浊液,然后变为黄色溶液,最后得到无色溶液已知:;为白色沉淀,可吸附;在溶液中不存在;呈无色,呈黄色。下列结论或推断不合理的是A.与能发生反应:B.与反应的速率快于与反应的速率C.黄绿色悬浊液变为黄色溶液时,有、生成D.与生成配合物反应的限度小于二者发生氧化还原反应的限度6.(2021·浙江·高考真题)一定温度下:在的四氯化碳溶液()中发生分解反应:。在不同时刻测量放出的体积,换算成浓度如下表:06001200171022202820x1.400.960.660.480.350.240.12下列说法正确的是A.,生成的平均速率为B.反应时,放出的体积为(标准状况)C.反应达到平衡时,D.推测上表中的x为39307.(2025·贵州·模拟预测)HCOOH在H+催化作用下分解的反应历程,如图所示。下列说法错误的是A.反应历程分3步进行,且第3步的反应速率最快B.H+不能改变△H,但能提高单位时间内CO的产量C.比稳定D.其他条件不变,升高温度,HCOOH平衡转化率增大8.(2025·辽宁丹东·二模)工业上以、为原料合成的反应分为如下两步:ⅰ.
;ⅱ.
实验测定的平衡转化率()、的选择性(S)随温度、压强的变化关系如图[选择性]。下列说法正确的是A.压强:B.反应ⅱ的活化能:C.压强、200℃时,以反应ⅱ为主D.平衡后,压缩容器体积,反应ⅰ平衡正向移动,反应ⅱ平衡不移动9.(2025·广东深圳·二模)我国提出了2030年前碳达峰、2060年前碳中和的“双碳”目标。研发二氧化碳被转化为多种基础化学品,如尿素、一氧化碳、甲烷、甲醇等是实现“双碳”目标的有效方法。I.(1)工业生产尿素的基本原料为、,反应历程中的能量变化如图所示(反应历程中的有关物质均为气态)。①基态N原子价层电子的轨道表示式为。②写出制备尿素中决速步骤的热化学方程式。③向某恒压的密闭容器中按物质的量之比通入和发生上述反应生成尿素,下列叙述不能说明反应已经达到平衡状态的是(填标号)。A.
B.和物质的量之比为C.混合气体的密度不再变化
D.的体积分数不再变化II.二氧化碳催化加氢部分热化学反应式如下:A.
B.
C.
(2)在两个恒压(3.0MPa)密闭装置中放置不同、配比的催化剂,再分别通入反应物混合气[混合比例],测得甲醇时空收率随温度的变化曲线如图所示。(甲醇时空收率是表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)。①最佳配比的催化剂是。②二氧化碳加氢制甲醇的速率方程可表示为,其中为速率常数,各物质分压的指数为反应级数。实验结果表明,速率常数与反应级数均受反应温度的影响。使用催化剂时,反应温度由升高到,若反应级数,反应级数不变,试计算速率常数之比。(3)在恒温密闭容器中,维持压强和投料不变,将和按一定流速通过反应器,二氧化碳转化率和甲醇选择性随温度变化关系如图所示,则合成甲醇的适宜温度是,曲线下降的原因是。III.浙江大学伍广朋研究员课题组开发出新型有机硼催化剂,利用环氧化合物将转化为环状碳酸酯,反应机理如图。(4)总反应的化学方程式是,该反应的催化剂是物质(填“i—v”)。10.(2025·天津武清·二模)Co、Ni是两种重要的金属元素。回答下列问题:(1)Co在周期表中的位置为,其基态原子核外电子共有种空间运动状态。(2)CoO的面心立方晶胞如图所示。设阿伏加德罗常数的值为,则CoO晶体的密度为;两种元素二价氧化物的晶胞类型相同,熔点CoONiO(填写“>”“<”“=”)。(3)Fe、Co、Ni能与反应,其中Co和为Ni均生产二氯化物,由此推断和的氧化性由强到弱的顺序为,与盐酸反应有黄绿色气体生成,写出反应的离子方程式:。(4)镍易形成配合物,的结构如图甲所示。①Ni(CO)4的熔点为,沸点为,则其晶体类型是,其分子中σ键与π键数目之比为。②常压下羰基化法精炼镍的原理:。时,该反应的平衡常数,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;第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至制得高纯镍。下列判断错误的是A.增加,平衡向正向移动,反应的平衡常数增大B.该反应达到平衡时,C.第一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度,选50℃D.第二阶段,分解率较低1.(2025·江西·高考真题)一定压强下,乙烯水合反应为:已知:气体均视为理想气体,下列说法正确的是A.反应的活化能: B.恒温恒容充入,平衡向左移动C.随温度升
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