【2021届备考】2020全国名校化学试题分类解析汇编：G单元-化学反应速率和化学平衡.docx

G单元 化学反应速率和化学平衡名目G单元 化学反应速率和化学平衡1G1 化学反应速率1G2 化学平衡及勒夏特列原理化学反应进行的方向（课标中必需有）5G3 速率、平衡图像10G4 等效平衡与化学平衡计算11G5 化学反应速率和化学平衡综合14G1 化学反应速率26J1 J2 L6【2022江西师大附中三模】（14分）试验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯。有关物质的相关数据如下表。 化合物相对分子质量密度/gcm-3沸点/溶解度/100g水正丁醇740.80118.09冰醋酸601.045118.1互溶乙酸正丁酯1160.882126.10.7（一）乙酸正丁酯的制备在干燥的50mL圆底烧瓶中，加入13.5mL正丁醇和7.2mL冰醋酸，再加入34滴浓硫酸，摇匀，投入12粒沸石。然后安装分水器(作用：试验过程中不断分别除去反应生成的水)、温度计及回流冷凝管，加热冷凝回流反应（二）产品的精制将分水器分出的酯层和反应液一起倒入分液漏斗中，用10mL的水洗涤。有机层连续用10mL10%Na2CO3洗涤至中性，再用10mL的水洗涤，最终将有机层转移至锥形瓶中，再用无水硫酸镁干燥。 将干燥后的乙酸正丁酯滤入50mL烧瓶中，常压蒸馏，收集125127的馏分，得11.6 g乙酸正丁酯请回答有关问题。（1）冷水应当从冷凝管 _（填a或b）管口通入。（2）步骤中不断从分水器下部分诞生成的水的目的是_步骤中推断反应终点的依据是_。（3）产品的精制过程步骤中，第一次水洗的目的是_，用饱和Na2CO3溶液洗涤有机层，该步操作的目的是_。（4）下列关于分液漏斗的使用叙述正确的是_A分液漏斗使用前必需要检漏，只要分液漏斗的旋塞芯处不漏水即可使用B装液时，分液漏斗中液体的总体积不得超过其容积的2/3 C萃取振荡操作应如右图所示 D放出液体时，需将玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔（5）步骤的常压蒸馏，需收集126的馏分，沸点大于140的有机化合物的蒸馏，一般不用上述冷凝管而用空气冷凝管，可能缘由是_（6）该试验过程中，生成乙酸正丁酯（式量116）的产率是_【学问点】常见试验操作步骤、试验方案的设计与评价、酯的制备【答案解析】 （1） a （1分） （2）使用分水器分别出水，使平衡正向移动，提高反应产率；（2分） 分水器中的水层不再增加时，视为反应的终点。（2分）（3）除去乙酸及少量的正丁醇；（2分）除去产品中含有的乙酸等杂质。（2分）（4）D （1分） （5）防止因温差过大，冷凝管炸裂。 （2分）（6） 80% （2分）解析：（1）冷水要布满整个冷凝管就应当从冷凝管下管口通入；（2）由于酯化反应是可逆反应，所以不断从分水器下部分诞生成的水，可以使平衡正向移动，提高酯的产率；当分水器中的水层不再增加时，说明反应达到终点；（3）产品的精制过程步骤中，反应液中还会有少量乙酸和正丁醇，第一次水洗的目的是除去乙酸及少量的正丁醇；用饱和Na2CO3溶液洗涤有机层，除去产品中含有的乙酸等杂质；（4）分液漏斗使用时留意事项：使用前要检查活塞处和上口处是否漏水，故A错误；装入分液漏斗内液体的总体积以不要超过分液漏斗容积的12为宜，装得太多不利于液体的混合，故B错误；振荡液体时要倒置分液漏斗，这样有利于液体的混合，故C错误；分液时，上层液体从上口倒出，下层液体由下口放出。从下口放出液体时，要将上端玻璃塞的小孔或凹槽对准颈部的小孔使漏斗内外相通，准时关闭活塞，防止上层液体流出，故D正确。（5）沸点大于140的有机化合物的蒸馏，一般不用水冷凝管而用空气冷凝管，防止因温差过大，冷凝管炸裂。（6）正丁醇的质量=0.8 g/mL13.5mL=10.8g；冰醋酸的质量=1.045g/mL7.2mL=7.524g；先依据方程式推断哪种物质过量，以不足量的为标准进行计算理论上7.524g乙酸完全反应生成酯的质量为xg，需正丁醇的质量是yg乙酸和正丁醇的反应方程式为CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O60g 74g 116g18g7.524g yg xg 所以x=14.5g y=9.3g10.8g 所以正丁醇过量，乙酸正丁酯的产率=11.6g14.5g100%=80%；【思路点拨】本题考查酯的制备，比较综合，尤其是试验操作步骤，题目难度较大，留意相关基础学问的积累。12、G1 G2 G4【2022武汉二中模拟】某温度下，向2 L恒容密闭容器中充入1.0 mol A和1.0 mol B，反应经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表，下列说法正确的是（）ts05152535n(A)mol1.00.850.810.800.80A、反应在前5 s的平均速率B、保持其他条件不变，上升温度，平衡时，则反应的C、相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol C达到平衡时，C的转化率大于80D、相同温度下，起始时向容器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol C，反应达到平衡前【学问点】化学平衡的影响因素【答案解析】D 解析：A的物质的量达到0.80mol反应达到平衡状态，则 A（g）+B（g）C（g）起始量（mol） 1.0 1.0 0变化量（mol） 0.20 0.20 0.20平衡量（mol） 0.800.80 0.20 代入求平衡常数： K=0.625A、反应在前5s的平均速率v（A）=0.015molL-1s-1 ，故A错误；B、保持其他条件不变，上升温度，平衡时c（A）=0.41molL-1，A物质的量为0.41mol/L2L=0.82mol0.80mol，说明升温平衡逆向进行，正反应是放热反应，则反应的H0，故B错误；C、等效为起始加入2.0molA和2.0molB，与原平衡相比，压强增大，平衡向正反应方向移动，平衡时的AB转化率较原平衡高，故平衡时AB的物质的量小于1.6mol，C的物质的量大于0.4mol，即相同温度下，起始时向容器中充入2.0molC，达到平衡时，C的物质的量大于0.4mol，参与反应的C的物质的量小于1.6mol，转化率小于80%，故C错误；D、相同温度下，起始时向容器中充入0.20mol A、0.20mol B和1.0mol C，Qc=50K，反应逆向进行，反应达到平衡前v（正）v（逆），故D正确；故答案选D【思路点拨】本题考查了化学平衡计算应用，化学反应速率计算，平衡常数的计算分析应用是解题关键，把握基础是关键，题目难度中等。31F1 F2 G1 G2 G3 H5【2022中山一中高考内部调研】( 16分）运用化学反应原理争辩元素及其化合物的反应有重要意义。（1）硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g) O2(g)2SO3(g)，混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如右图所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）。依据图示回答下列问题：2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)的H_0(填“”、“”“”、“”“”、“”“”或“=”）（2）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产中有重要作用。 右图是确定的温度和压强下N2和H2反应生成lmolNH3过程中能量变化示意图，请写出工业合成氨的热化学方程式：（H用含字母Q1、Q2的代数式表示） 。在AlCl3溶液中滴加氨水，反应的离子方程式为： 。（3）海水中含有大量的元素，常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合态存在。在25下，向0.1molL1的NaCl溶液中逐滴加入适量的0.1molL1硝酸银溶液，有白色沉淀生成，向反应后的浊液中，连续加入0.1molL1的NaI溶液，看到的现象是 全品教学网， 用后离不了！，产生该现象的缘由是（用离子方程式表示）： 。全品教学网， 用后离不了！（已知25时KspAgCl =1.010-10mol2L2，KspAgI =1.510-16mol2L2 ）【学问点】化学平衡移动原理、热化学方程式、沉淀溶解平衡【答案解析】（16分）（1）（2分）； 向左（2分）；（2分）（2）N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) H2(Q1-Q2) KJ/mol；（3分）Al3+ +3NH3H2OAl(OH)3+3NH4+ （3分）（3）白色沉淀转化为黄色沉淀（2分） AgCl(s)+I(aq)AgI(s)+Cl(aq) （2分） 解析：（1）依据图示，温度上升，SO3%减小，说明平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，H0。在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，则容器体积增大，平衡向左移动。若温度为T1时，反应进行到状态D时，反应向正反应方向进行，则V正V逆。（2）该反应为放热反应，则H2(Q1Q2) KJ/mol。在AlCl3溶液中滴加氨水，产生白色沉淀，但沉淀不溶解，离子方程式为：Al3+ +3NH3H2OAl(OH)3+3NH4+。（3）向AgCl浊液中加入NaI溶液，发生沉淀的转化：AgCl(s) + I(aq)AgI(s) + Cl(aq)。【思路点拨】本题综合考查化学反应原理，具有确定的综合性，但试题难度不大，解题关键是正确理解化学反应原理。G4 等效平衡与化学平衡计算28F1 F2 F3 G4 H3【2022宁夏银川一中三模】（14分）运用化学反应原理学问回答下列有关碳和碳的化合物的问题：(1)汽车尾气的主要污染物是NO以及燃料燃烧不完全所产生的CO，它们是现代化城市的重要大气污染物，为了减轻汽车尾气造成的大气污染，人们开头探究利用NO和CO在确定条件下转化为两种无毒气体E和F的方法(已知该反应HT2BT1C(HCO3-)C(CO32-)C(OH -)C(H+)（2分） (3) CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g） H=+247.3kJmol-1（2分）2CO+2CO32-4e-=4CO2（2分）O2+2CO2+4e-=2CO32-（2分）解析：（1）NO和CO在确定条件下转化为两种无毒气体E和F，是氮气和二氧化碳，反应的方程式为2CO+2NO N2+2CO2；通过平衡时各物质的物质的量也验证这一反应；利用“三段式”进行计算：2CO + 2NO N2 + 2CO2 始态浓度（mol/L）0.05 0.05 0 0 变化量（mol/L） 0.04 0.04 0.02 0.04 平衡浓度（mol/L） 0.01 0.01 0.02 0.04 则K=C(N2)C2(CO2)/ C2(CO)C2(NO)=3200 L/mol；该反应放热，从表中看出，从T1到T2，平衡正向移动，降低温度，故AT1T2；（2）气体E是CO2，0.4mol CO2，用200mL 3mol/L NaOH溶液（物质的量是0.6mol）将其完全吸取，产物生成0.2molNa2CO3和0.2molNaHCO3，CO32-和HCO3-要水解使溶液呈碱性，前者的水解程度远大于后者，所以离子浓度大小： C(Na+)C(HCO3-)C(CO32-)C(OH -)C(H+)(3) 依据CH4、H2、和CO的燃烧热可知，各物质燃烧的热化学方程式：O2（g）+2H2（g）=2H2O（L）H=-571.6kJmol-1；CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（L）H=-890.3kJmol-1；2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）H=-566.0kJmol-1，利用盖斯定律将-可得：CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）H=+247.3kJmol-1；（4）在燃料池中，正极上是CO2发生失去电子的氧化反应，电极反应为：O2+2CO2+4e-=2CO32-，负极上是CO发生失电子的氧化反应，反应式：2CO+2CO32-4e-=4CO2，在转移电子一样多的状况下，两极反应相加得到总反应：2CO+O2=2CO2；【思路点拨】本题考查比较综合，可逆反应平衡常数的简洁计算方法，盖斯定律的应用。留意书写热化学方程式的要领；电极反应式的书写要看电解质中的离子存在形式。难度中等。12、G1 G2 G4【2022武汉二中模拟】某温度下，向2 L恒容密闭容器中充入1.0 mol A和1.0 mol B，反应经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表，下列说法正确的是（）ts05152535n(A)mol1.00.850.810.800.80A、反应在前5 s的平均速率B、保持其他条件不变，上升温度，平衡时，则反应的C、相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol C达到平衡时，C的转化率大于80D、相同温度下，起始时向容器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol C，反应达到平衡前【学问点】化学平衡的影响因素【答案解析】D 解析：A的物质的量达到0.80mol反应达到平衡状态，则 A（g）+B（g）C（g）起始量（mol） 1.0 1.0 0变化量（mol） 0.20 0.20 0.20平衡量（mol） 0.800.80 0.20 代入求平衡常数： K=0.625A、反应在前5s的平均速率v（A）=0.015molL-1s-1 ，故A错误；B、保持其他条件不变，上升温度，平衡时c（A）=0.41molL-1，A物质的量为0.41mol/L2L=0.82mol0.80mol，说明升温平衡逆向进行，正反应是放热反应，则反应的H0，故B错误；C、等效为起始加入2.0molA和2.0molB，与原平衡相比，压强增大，平衡向正反应方向移动，平衡时的AB转化率较原平衡高，故平衡时AB的物质的量小于1.6mol，C的物质的量大于0.4mol，即相同温度下，起始时向容器中充入2.0molC，达到平衡时，C的物质的量大于0.4mol，参与反应的C的物质的量小于1.6mol，转化率小于80%，故C错误；D、相同温度下，起始时向容器中充入0.20mol A、0.20mol B和1.0mol C，Qc=50K，反应逆向进行，反应达到平衡前v（正）v（逆），故D正确；故答案选D【思路点拨】本题考查了化学平衡计算应用，化学反应速率计算，平衡常数的计算分析应用是解题关键，把握基础是关键，题目难度中等。G5 化学反应速率和化学平衡综合28F1 F2 F4 G2 G3 G5【2022江西师大附中三模】（15分）CO2和CH4是两种重要的温室气体，通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的争辩目标。（1）250时，以镍合金为催化剂，向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4，发生如下反应：CO2 (g)CH4(g) 2CO(g)2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表：物质CH4CO2COH2体积分数0.10.10.40.4此温度下该反应的平衡常数K=_已知：CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(g) H=890.3 kJmol1CO(g)H2O (g)CO2(g)H2 (g) H=+2.8 kJmol12CO(g)O2(g)2CO2(g) H=566.0 kJmol1反应CO2(g)CH4(g)2CO(g)2H2(g) 的H=_（2）以二氧化钛表面掩盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如右图所示。250300时，温度上升而乙酸的生成速率降低的缘由是_为了提高该反应中CH4的转化率，可以实行的措施是_将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的离子方程式为_（3）Li2O、Na2O、MgO均能吸取CO2。假如查找吸取CO2的其他物质，下列建议合理的是_a.可在碱性氧化物中查找 b.可在A、A族元素形成的氧化物中查找 c.可在具有强氧化性的物质中查找 Li2O吸取CO2后，产物用于合成Li4SiO4，Li4SiO4用于吸取、释放CO2。原理是：在500，CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3；平衡后加热至700，反应逆向进行，放出CO2，Li4SiO4再生，说明该原理的化学方程式是_（4）利用反应A可将释放的CO2转化为具有工业利用价值的产品。