资源描述
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 1
G1 化学反应速率 1
G2 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) 5
G3 速率、平衡图像 23
G4 等效平衡与化学平衡计算 36
G5 化学反应速率和化学平衡综合 46
G1化学反应速率
【理综卷(化学解析)·2021届湖北省八校高三第一次联考(202212)】28.(14分)碳、氮及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。请回答下列问题:
(1)用CH4 催化还原NOx 可以消退氮氧化物的污染。例如:
CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol-1
CH4(g) + 4NO(g) = 2 N2(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH2
若2 mol CH4 还原NO2 至N2,整个过程中放出的热量为1734 kJ,则ΔH2= ;
(2)据报道,科学家在确定条件下利用Fe2O3与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁。其反应如下: Fe2O3(s) + 3CH4(g) 2Fe(s) + 3CO(g) +6H2(g) ⊿H>0
①若反应在5L的密闭容器中进行,1min后达到平衡,测得Fe2O3在反应中质量削减3.2g。则该段时间内CO的平均反应速率为 ________________ 。
②若该反应在恒温恒压容器中进行,能表明该反应达到平衡状态的是_____(选填序号)
a.CH4的转化率等于CO的产率
b.混合气体的平均相对分子质量不变
c.v(CO)与v(H2)的比值不变
d.固体的总质量不变
③该反应达到平衡时某物理量随温度变化如右图所示,当温度由T1上升到T2时,平衡常数KAKB(填“>”、“ <”或“=”)。纵坐标可以表示的物理量有哪些。
a.H2的逆反应速率 b.CH4的的体积分数
c.混合气体的平均相对分子质量 d.CO的体积分数
(3) 工业合成氨气需要的反应条件格外高且产量低,而一些科学家接受高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+ )实现氨的电化学合成,从而大大提高了氮气和氢气的转化率。电化学合成氨过程的总反应式为:N2+3H22NH3 ,该过程中还原反应的方程式为。
(4)若往20mL 0.0lmol·L-l的弱酸HNO2溶液中逐滴加入确定浓度的烧碱
溶液,测得混合溶液的温度变化如右图所示,下列有关说法正确的是
①该烧碱溶液的浓度为0.02mol·L-1
②该烧碱溶液的浓度为0.01mol·L-1
③ HNO2的电离平衡常数:b点>a点
④从b点到c点,混合溶液中始终存在:c(Na+)>c(NO)>c(OH)> c(H+)
【学问点】化学反应与能量 化学反应速率和化学平衡 溶液中的离子浓度F1 G1 G2 H6
【答案解析】(1) ①-1160kJ/mol(2分)
(2) ①0.012mol•L-1•min-1(2分,单位没写扣一分) ②b d(2分)
③<(2分) b c(2分)
(3) N2+6H+ +6e- = 2NH3(2分) (4) ②③(2分)
解析:(1) ①若2 mol CH4 还原NO2 至N2,整个过程中放出的热量为1734 kJ,热化学方程式为:2CH4(g) + 4NO2(g) =2 N2(g)+2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH3=-1734 kJ·mol-1
利用盖斯定律ΔH2=ΔH3-ΔH1=-1160kJ/mol;
(2) ①Fe2O3在反应中质量削减3.2g即0.02mol,依据反应方程式则CO增加0.06mol,浓度增大0.06mol/L,该段时间内CO的平均反应速率v=(0.06mol/L)/5min=0.012mol•L-1•min-1; ②a.CH4的转化率和CO的产率说的都是正方向反应,不能说明V正=V逆,不能表明该反应达到平衡状态;
b.若平衡正向移动混合气体的平均相对分子质量减小,混合气体的平均相对分子质量不变能表明该反应达到平衡状态;
c.v(CO)与v(H2)的比值不变 ,不能说明V正=V逆,不能表明该反应达到平衡状态;
d.平衡移动时固体的总质量会发生变化,固体的总质量不变能表明该反应达到平衡状态;所以选b d;
③该反应的ΔH>0,说明升温平衡正向移动,平衡常数增大,KA<KB;CH4的的体积分数和混合气体的平均相对分子质量随温度的上升而减小,纵坐标可以表示的物理量有b c;
(3)氮元素的化合价降低被还原,N2+6H+ +6e- = 2NH3; (4)b点放热最多,说明b 点酸碱恰好完全反应,烧碱溶液的浓度应为0.01mol·L-1,由于升温促进弱电解质的电离,HNO2的电离平衡常数:b点>a点正确;从b点到c点,混合溶液中还可能会毁灭存在:c(Na+)>c(OH)>c(NO)> c(H+),所以正确的说法是②③。
【思路点拨】本题考查了化学反应与能量、化学反应速率和化学平衡、溶液中的离子浓度关系,综合性强,理解平衡状态是关键。
【化学卷(解析)·2021届重庆市巴蜀中学高三12月月考(202212)】3.下列说法中正确的是
A.KClO3和SO3溶于水后能导电,故KClO3和SO3为电解质
B.上升温度能降低反应活化能,所以反应速率加快
C.中和热测定试验中需要用到的玻璃仪器有烧杯、温度计和环形玻璃棒搅拌棒三种
D.等量的CH4在氧气中燃烧放出的热量与形成燃料电池放出的热量一样多
【学问点】电解质,影响反应速率的因素,中和热的测量 H1 G1 F1
【答案解析】C解析:A、SO3溶于水后能导电,是SO3与水发生反应生成了硫酸,硫酸发生电离而使溶液导电,故SO3为非电解质,错误;B.上升温度使分子的能量上升,使活化分子百分数增多,有效碰撞的几率加大,反应速率加快,错误; C.中和热测定试验中需要用到的玻璃仪器有烧杯、温度计和环形玻璃棒搅拌棒三种,正确;D.等量的CH4在氧气中燃烧放出的热量与比形成燃料电池放出的热量多,错误。
【思路点拨】本题考查了电解质的推断,影响化学反应速率的外界因素,中和热的测量试验,化学反应中能量的变化等,学问点基础,难度不大。
【化学卷(解析)·2021届河北省衡水中学高三上学期四调考试(202212)word版】24.在3个2 L的密闭容器中,在相同的温度下、使用相同的催化剂分别进行反应:
.按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时有关数据如下
下列说法不正确的是()
A.容器乙中反应从开头到达平衡的反应速率为v(H2)=0.3mol/(L.min)
B.在该温度下甲容器中反应的平衡常数
C.2C1<1.5
D.2ρ1=ρ2
【学问点】化学反应速率和化学平衡G1 G2
【答案解析】C解析:A、容器乙中反应从开头到达平衡的反应速率为v(H2)=3v(N2)=3×(4mol/2L-1.5mol/L)/5min=0.3mol/(L.min),故A正确;B、依据平衡时氮气浓度得到平衡时的氢气浓度为3C1-1.5,氨气的浓度为2-2C1,在该温度下甲容器中反应的平衡常数,故B正确;C、假设甲乙在恒压的容器中进行,可构成等效平衡,C1=1.5/2=0.75,恒容时乙相对于甲为加压,所以C1>0.75,故C错误;D、由于反应物和生成物都是气体,所以乙是甲中气体质量的2倍,两容器气体体积相等,故D正确。
故答案选C
【思路点拨】本题考查了化学反应速率和化学平衡,理解等效平衡时解答的关键.
【化学卷(解析)·2021届河北省衡水中学高三上学期四调考试(202212)word版】14.某温度下,密闭容器中,发生如下可逆反应:2E(g)F(g)+xG(g)(正反应放热);若起始时E浓度为amol/L,F、G浓度均为0,达平衡时E浓度为0.5amol/L,若E的起始浓度改为2amol/L,F、G 浓度仍为0,当达到新的平衡时,下列说法正确的是()
A.上升温度时,正反应速率加快,逆反应速率减慢
B.若x=1,容器体积保持不变,新平衡下E的体积分数为50%
C.若x=2,容器体积保持不变,新平衡下F的平衡浓度为0.5a mol/L
D.若x=3,容器压强保持不变,新平衡下E的物质的量为amol
【学问点】化学反应速率化学平衡G1 G2
【答案解析】B解析:A、上升温度时,正逆反应速率都加快,故A错误;B、若x=1,则反应前后体积不变,所以在这两种状况下两平衡是等效的,各相同成分的百分含量都相同,故B正确;C、若x=2,则反应是体积增大的可逆反应。若E的起始浓度改为2 a mol/L,相当于增大压强,平衡向逆反应方向移动,所以新平衡下F的平衡浓度小于0.5a mol/L,故C错误;D、不知道容器的体积,无法计算E的物质的量,故D错误。
故答案选B
【思路点拨】本题考查了化学反应速率和化学平衡,理解等效平衡的含义是关键。
【化学卷(解析)·2021届河北省衡水中学高三上学期四调考试(202212)word版】6.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O下列各组试验中最先毁灭浑浊的是()
【学问点】外界条件对化学反应速率的影响G1
【答案解析】D解析:依据温度越高,反应物的浓度越大化学反应速率越大,选D
【思路点拨】本题考查了外界条件对化学反应速率的影响,理解温度越高,反应物的浓度越大化学反应速率越大是关键,难点是分析数据的力气。
G2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)
【理综卷(化学解析)·2021届湖北省八校高三第一次联考(202212)】28.(14分)碳、氮及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。请回答下列问题:
(1)用CH4 催化还原NOx 可以消退氮氧化物的污染。例如:
CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol-1
CH4(g) + 4NO(g) = 2 N2(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH2
若2 mol CH4 还原NO2 至N2,整个过程中放出的热量为1734 kJ,则ΔH2= ;
(2)据报道,科学家在确定条件下利用Fe2O3与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁。其反应如下: Fe2O3(s) + 3CH4(g) 2Fe(s) + 3CO(g) +6H2(g) ⊿H>0
①若反应在5L的密闭容器中进行,1min后达到平衡,测得Fe2O3在反应中质量削减3.2g。则该段时间内CO的平均反应速率为 ________________ 。
②若该反应在恒温恒压容器中进行,能表明该反应达到平衡状态的是_____(选填序号)
a.CH4的转化率等于CO的产率
b.混合气体的平均相对分子质量不变
c.v(CO)与v(H2)的比值不变
d.固体的总质量不变
③该反应达到平衡时某物理量随温度变化如右图所示,当温度由T1上升到T2时,平衡常数KAKB(填“>”、“ <”或“=”)。纵坐标可以表示的物理量有哪些。
a.H2的逆反应速率 b.CH4的的体积分数
c.混合气体的平均相对分子质量 d.CO的体积分数
(4) 工业合成氨气需要的反应条件格外高且产量低,而一些科学家接受高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+ )实现氨的电化学合成,从而大大提高了氮气和氢气的转化率。电化学合成氨过程的总反应式为:N2+3H22NH3 ,该过程中还原反应的方程式为。
(4)若往20mL 0.0lmol·L-l的弱酸HNO2溶液中逐滴加入确定浓度的烧碱
溶液,测得混合溶液的温度变化如右图所示,下列有关说法正确的是
①该烧碱溶液的浓度为0.02mol·L-1
②该烧碱溶液的浓度为0.01mol·L-1
③ HNO2的电离平衡常数:b点>a点
④从b点到c点,混合溶液中始终存在:c(Na+)>c(NO)>c(OH)> c(H+)
【学问点】化学反应与能量 化学反应速率和化学平衡 溶液中的离子浓度F1 G1 G2 H6
【答案解析】(1) ①-1160kJ/mol(2分)
(2) ①0.012mol•L-1•min-1(2分,单位没写扣一分) ②b d(2分)
③<(2分) b c(2分)
(4) N2+6H+ +6e- = 2NH3(2分) (4) ②③(2分)
解析:(1) ①若2 mol CH4 还原NO2 至N2,整个过程中放出的热量为1734 kJ,热化学方程式为:2CH4(g) + 4NO2(g) =2 N2(g)+2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH3=-1734 kJ·mol-1
利用盖斯定律ΔH2=ΔH3-ΔH1=-1160kJ/mol;
(3) ①Fe2O3在反应中质量削减3.2g即0.02mol,依据反应方程式则CO增加0.06mol,浓度增大0.06mol/L,该段时间内CO的平均反应速率v=(0.06mol/L)/5min=0.012mol•L-1•min-1; ②a.CH4的转化率和CO的产率说的都是正方向反应,不能说明V正=V逆,不能表明该反应达到平衡状态;
b.若平衡正向移动混合气体的平均相对分子质量减小,混合气体的平均相对分子质量不变能表明该反应达到平衡状态;
c.v(CO)与v(H2)的比值不变 ,不能说明V正=V逆,不能表明该反应达到平衡状态;
d.平衡移动时固体的总质量会发生变化,固体的总质量不变能表明该反应达到平衡状态;所以选b d;
③该反应的ΔH>0,说明升温平衡正向移动,平衡常数增大,KA<KB;CH4的的体积分数和混合气体的平均相对分子质量随温度的上升而减小,纵坐标可以表示的物理量有b c;
(3)氮元素的化合价降低被还原,N2+6H+ +6e- = 2NH3; (4)b点放热最多,说明b 点酸碱恰好完全反应,烧碱溶液的浓度应为0.01mol·L-1,由于升温促进弱电解质的电离,HNO2的电离平衡常数:b点>a点正确;从b点到c点,混合溶液中还可能会毁灭存在:c(Na+)>c(OH)>c(NO)> c(H+),所以正确的说法是②③。
【思路点拨】本题考查了化学反应与能量、化学反应速率和化学平衡、溶液中的离子浓度关系,综合性强,理解平衡状态是关键。
【理综卷(化学解析)·2021届湖北省八校高三第一次联考(202212)】11.确定条件下存在反应:H2(g) + I2(g) 2HI(g) ΔH<0,现有三个相同的1 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1 mol H2和1 mol I2(g),在Ⅱ中充入2 molHI(g) ,在Ⅲ中充入2 mol H2和2 mol I2(g),700 ℃条件下开头反应。达到平衡时,下列说法正确的是
A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同
B.容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同
C.容器Ⅰ中的气体颜色比容器Ⅱ中的气体颜色深
D.容器Ⅰ中H2的转化率与容器Ⅱ中HI的转化率之和等于1
【学问点】化学平衡G2 G5
【答案解析】C解析:A、由于条件是恒容绝热,容器Ⅰ、Ⅱ中分别从正、逆方向达平衡,Ⅰ中放热,Ⅱ中吸热,达平衡时温度不同,所以正反应速率不相同,故A错误;B、容器Ⅰ、Ⅲ中平衡温度不同,反应的平衡常数不相同,故B错误;C、Ⅰ中放热,Ⅱ中吸热,达平衡时容器Ⅰ中温度比Ⅱ中高,结合升温平衡逆向移动知Ⅰ中的气体颜色比容器Ⅱ中的气体颜色深,故C正确;D、若恒温时容器Ⅰ、Ⅱ中形成等效平衡,容器Ⅰ中H2的转化率与容器Ⅱ中HI的转化率之和等于1,但本题条件是恒容绝热,平衡时温度不同,故D错误。
故答案选C
【思路点拨】本题考查了化学平衡问题,由于条件是恒容绝热,要特殊留意温度的影响。
【理综卷(化学解析)·2021届广东省佛山市第一中学高三上学期期中考试(202211)】31.(16分)甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上一般接受下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ: CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH1
反应Ⅱ: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
①下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
由表中数据推断ΔH10 (填“>”、“=”或“<”)。
②某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)= 0.2 mol/L,则CO的转化率为,此时的温度为(从上表中选择)。
(2)已知在常温常压下:
① 2CH3OH (l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(l) ΔH1=-1451.6kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH2=-566.0kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:
(3)某试验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如右图所示的电池装置:
导管
惰性电极
KOH溶液
O2
惰性电极
A
①该电池的能量转化形式为。
②该电池正极的电极反应为。
③工作一段时间后,测得溶液的pH减小,则该电池总反应的化学方程式为。
【学问点】化学平衡化学反应中的能量变化原电池原理G2 F1 F3
【答案解析】⑴①<(2分) ②80%(2分) 250℃(2分)
⑵CH3OH(l) + O2(g) = CO(g) + 2H2O(l) ΔH=-442.8kJ/mol(3分)
⑶①化学能转化为电能(2分)
②O2 + 2H2O +4e- = 4OH-(2分)
③2CH3OH + 3O2 + 4OH-= 2CO32-+ 6H2O(3分)
解析:(1)①随着温度的上升,化学平衡常数渐渐减小,平衡逆向移动,上升温度,平衡向吸热反应方向移动,故反应Ⅰ为放热反应,ΔH1<0;②平衡时一氧化碳的物质的量=0.2mol/L×2L=0.4mol,转化率=(2—0.4)/2×100%=80%;
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
起始浓度(mol/L) 1 3 0
转化浓度(mol/L) 0.8 1.6 0.8
平衡浓度(mol/L) 0.2 1.4 0.8
平衡常数K=(0.8)/(0.2×1.42)=2.041,所以反应温度是250℃;
(2)已知:① 2CH3OH (l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(l) ΔH1=-1451.6kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH2=-566.0kJ/mol
依据盖斯定律:(①—②)×1/2得甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为:CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ΔH=-442.8 kJ·mol-1。
⑶①该电池的能量转化形式为化学能转化为电能,②依据电池正极发生得电子的氧化反应,电极反应为O2 + 2H2O +4e- = 4OH-,③电解质溶液呈碱性,电池总反应为:2CH3OH + 3O2 + 4OH-= 2CO32- + 6H2O
【思路点拨】本题考查了化学反应原理,涉及化学平衡、化学反应中的能量变化、原电池原理等学问,理解基本原理是关键。
【理综卷(化学解析)·2021届广东省佛山市第一中学高三上学期期中考试(202211)】12.对于反应A(s)+2B(g)3C(g);△H>0,C%跟外界条件X、Y的关系如图所示,下列结论正确的是
A.Y表示温度,X表示压强,且Y3>Y2>Y1
B.Y表示压强,X表示温度,且Y3>Y2>Y1
C.X表示压强,Y表示温度,且Y1>Y2>Y3
D.X表示温度,Y表示压强,且Y1>Y2>Y3
【学问点】化学平衡图像外界条件对平衡的影响G2 G3
【答案解析】A解析:依据反应特征:正方向吸热,上升温度平衡正向移动,C%增大;加压平衡向气体体积减小的方向移动,即逆向移动,C%减小,所以Y表示温度,X表示压强,且Y3>Y2>Y1;
故答案选A
【思路点拨】本题考查了化学平衡图像及外界条件对平衡的影响,理解上升温度平衡向吸热反应方向移动,加压平衡向气体体积减小的方向移动。
【化学卷(解析)·2021届浙江省嘉兴一中等五校2021届高三上学期第一次联考】19.在甲、乙、丙三个不同密闭容器中按不同方式投料,确定条件下发生反应(起始温度和起始体积相同):N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,相关数据如下表所示:
容器
甲
乙
丙
相关条件
恒温恒容
绝热恒容
恒温恒压
反应物投料
1mol N2、3mol H2
2mol NH3
2mol NH3
平衡时容器体积
V甲
V乙
V丙
反应的平衡常数K=
K甲
K乙
K丙
平衡时NH3的浓度/mol·L-1
c甲
c乙
c丙
平衡时NH3的反应速率/mol·L-1·min-1
v甲
v乙
v丙
下列说法正确的是()
A.V甲>V丙 B.K乙<K丙 C.c乙>c甲 D.v甲=v丙
【学问点】化学平衡的影响因素G2G4
【答案解析】【解析】C 解析:A、甲与乙都是恒容容器,所以,V甲=V乙,故A错误;
B、合成氨是放热反应,其逆反应氨气分解就是吸热的,乙绝热容器,丙恒温,所以乙反应后比丙温度低,向吸热方向进行的程度小,平衡时乙中氨气浓度比丙高,氮气和氢气浓度比丙低,K乙>K丙,故B错误;
C、条件相同时,甲与乙是等效平衡.甲与乙容器体积相同,乙分解氨气吸热导致乙比甲温度低,平衡向合成氨方向移动,平衡时氨气浓度乙大于甲,故C正确;
D、甲与丙起始温度和起始体积相同,恒温条件下反应,丙在恒压条件下分解氨气生成氢气和氮气,平衡时体积比反应前大,即平衡时丙体积大于甲,则压强甲大于丙,所以υ甲>υ丙,故D错误.
故答案选C
【思路点拨】本题考查了同学对表格数据的分析利用力气和利用勒夏特列原理分析平衡移动的思维,题目有确定难度.
【化学卷(解析)·2021届浙江省嘉兴一中等五校2021届高三上学期第一次联考】8.下列叙述中,正确的是()
A.石油、煤、自然 气、氢气都属于化石燃料
B.常温下,反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH<0
C.人们通常用标准燃烧热或热值来衡量燃料燃烧放出热量的大小,某物质的热值越高则其标准燃烧热越大
D.两个体积相同的容器中充入等量的NO2发生反应:2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,绝热容器中气体的颜色比恒温容器中颜色深
【学问点】化学反应与能量、化学平衡F1G2
【答案解析】【解析】D 解析:A.石油、煤、自然 气都属于化石燃料,氢气不属于,故A错误;B.反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)的ΔS>0,常温下不能自发进行,依据ΔG=ΔH-T·ΔS>0,知该反应的ΔH>0,故B错误;C、1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值.热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度、放出热量的多少以及燃烧温度的凹凸等均无关,燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定化合物放出的热量,故C错误;D、依据反应是放热反应,在绝热容器中,反应进行热量上升,平衡向吸热方向移动,即逆向移动,颜色加深,故D正确;
故答案选D
【思路点拨】本题考查了反应方向的推断、概念之间的关系、平衡的移动,把握基础是解题关键,题目难度中等。
【化学卷(解析)·2021届江西省五校(江西师大附中、临川一中、鹰潭一中、宜春中学、新余四中)高三上学期其次次联考(202212)word版】12.“封管试验”具有简易、便利、节省、绿色等优点,观看下面四个“封管试验”(夹持装置未画出),推断下列说法正确的是()
A.加热时,①上部汇合了固体NH4Cl,说明 NH4Cl 的热稳定性比较好
B.加热时,②、③溶液均变红,冷却后又都变为无色
C.④中,浸泡在热水中的容器内气体颜色变深,浸泡在冰水中的容器内气体颜色变浅
D.四个“封管试验”中所发生的化学反应都是可逆反应
【学问点】化学试验J1 G2
【答案解析】C解析:A、①上部汇合了固体NH4Cl,是由于NH4Cl加热时分解为氨气和氯化氢气体,遇冷两种气体重新化合,NH4Cl热稳定性差,故A错误;B、②中为红色溶液,加热氨气逸出,溶液变无色,③中二氧化硫使品红溶液褪色,溶液为无色,加热,无色化合物分解,二氧化硫逸出,溶液变红色,故B错误;C、热水中的温度上升,平衡向左移动,二氧化氮的浓度增大,颜色加深,浸泡在冷水中,温度降低,平衡向右移动,二氧化氮的浓度减小,颜色变浅,故C正确;D、①中NH4Cl加热时分解,氨气和氯化氢气体遇冷重新化合两个反应不是在相同条件下发生的,不是可逆反应,D错误。
故答案选C
【思路点拨】本题考查了化学试验,留意二氧化硫有漂白性,能使品红溶液褪色,但生成的无色物质不稳定。
【化学卷(解析)·2021届江苏省扬州中学高三上学期质量检测(12月)(202212)】11.下列说法正确的是( )
A.合成氨反应需使用催化剂,说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的方向移动
B.常温下,用蒸馏水不断稀释醋酸,溶液中c(CH3COO-)/c(CH3COOH)的值变小
C.反应SiO2(s)+ 3C(s) = SiC(s) + 2CO(g)室温下不能自发进行,则该反应的△H<0
D.对于Ca(OH)2的沉淀溶解平衡,上升温度,Ca(OH)2的溶解速率增大,Ksp减小
【学问点】化学平衡的影响因素, 焓变和熵变G2
【答案解析】D解析:A.使用催化剂,降低活化能,转变反应途径加快反应速率,不影响平衡移动,故A错误;B.常温下,用蒸馏水不断稀释醋酸,溶液中c(CH3COO-)/c(CH3COOH)的值变小因c(CH3COO-)/c(CH3COOH)= c(CH3COO-) c(H+)/c(CH3COOH) c(H+)=Kw/ c(H+),温度不变, Kw不变,醋酸在稀释过程中酸性减弱,c(H+)减小,故Kw/ c(H+)增大,即c(CH3COO-)/c(CH3COOH)的值变大,错误;C、依据反应自发想的推断依据是△H-T△S<0,结合反应特征分析,反应SiO2(s)+3C(s)═SiC(s)+2CO(g)室温下不能自发进行,△H-T△S>0,反应的熵变△S>0,则△H>0,故C错误;D.反应速率受温度的影响,温度越高,反应速率越快,故上升温度,Ca(OH)2的溶解速率增大;沉淀溶解平衡受温度的影响, 温度上升,Ca(OH)2的溶解度降低,故Ksp减小,正确。故选D。
【思路点拨】本题考查了影响化学反应速率和化学平衡的外界条件,自发进行的反应的熵变和焓变的关系,催化剂对化学反应的影响,理论性较强,难度中等。
【化学卷(解析)·2021届湖南省长沙长郡中学高三上学期第四次月考(20221260元)word版】19.(12分)“雾霾”已成为当今世界环境热点话题,为削减CO、SO2、NOx等气体的排放,某环境小组争辩使用如下方式。
Ⅰ.使用清洁能源,例如二甲醚( DME)。现由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
回答下列问题:
(1)则反应的△H=
kJ·mol-1。
(2)将合成气以钾n(H2)/n(CO)=2通
人1L的反应器中,确定条件下发
生反应:4H2(g)+2CO(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)△H,其
CO的平衡转化率随温度、压强变
化关系如图所示,下列说法正确的
是(填字母序号)。
A.△H<OB.P1< P2<p3
C.若在p3和316℃时,起始n(H2)/n( CO)=3,
则达到平衡时,CO的转化率小于50%
(3)如图为绿色“二甲醚燃料电池”的工作原理示
意图,a电极的电极反应式为:
Ⅱ.利用I2O5消退CO污染的反应为:5CO(g)+I2O5(s) 5CO2(g)+I2(s);不同温度下,向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通人4 mol CO,测得
CO2的体积分数(CO2)随时间t变化曲
线如右图。请回答:
(1)从反应开头至a点时的反应速率为
v(CO) 。
(2)b点时化学平衡常数Kb=。
(3)下列说法不正确的是(填字母序号)。
a.容器内气体密度不变,表明反应达到平衡状态
b.两种温度下,c点时体系中混合气体的压强相等
c.增大d点的体系压强,CO的转化率不变
d.b点和d点的化学平衡常数:Kb<Kd
【学问点】热化学方程式;化学平衡的影响因素;化学平衡的计算F2G2G4
【答案解析】【解析】Ⅰ.(1)-246.1;(2)A(3)CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+;
Ⅱ.(1)1.6mol•L-1•min-1;(2)1024;(3)bd.
解析:Ⅰ.(1)已知①CO( g)+2H2(g)⇌CH3OH( g)△H1=-90.7kJ•mol-1,
②2CH30H(g)⇌CH30CH3(g)+H20(g)△H2=-23.5kJ•mol-1,
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJ•mol-1,
依据盖斯定律,①×2+②+③得3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-246.1kJ•mol-1;
(2)A.由图可知随温度上升,CO的转化率降低,说明上升温度平衡逆移,则正方向为放热反应,故△H<0,故A正确;
B.该反应正方向为体积减小的方向,增大压强CO的转化率增大,所以P1>P2>P3,故B错误;
C.若在P3和316℃时,起始时n(H 2)/n(CO) =3,则增大了氢气的量,增大氢气的浓度,平衡正移,CO的转化率增大,所以CO转化率大于50%,故C错误;
故答案为:A;
(3)酸性条件下,二甲醚在负极失电子生成二氧化碳,其电极反应式为:CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+;
Ⅱ.(1)a点时:5CO(g)+I2O5(s)⇌5CO2(g)+I2(s)
起始量/mol 4 0
转化量/mol x x
a点量/mol 4-x x
依据a点时CO2的体积分数φ(CO2)=x/4 =0.40,得x=1.6mol
则从反应开头至a点时的反应速率为v(CO)=1.6/2÷0.5 =1.6mol•L-1•min-1,
(2)b点时:5CO(g)+I2O5(s)⇌5CO2(g)+I2(s)
起始量/mol 4 0
转化量/mol y y
b点量/mol 4-y y
依据b点时CO2的体积分数φ(CO2)=0.80,得y=3.2mol,[CO]=0.4mol•L-1,[CO2]=1.6mol•L-1
b点时化学平衡常数Kb=y/4=[CO2]5/[CO]5 =1024;
(3)a.由于条件为恒容,而反应前后气体质量变化,所以容器内气体密度不变时,表明反应达到平衡状态,故a正确;
b.c点为交点,气体物质的量分别相等,所以两种温度下,体系中混合气体的压强不相等,故b错误;
c.I2O5为固体,所以增加投料量对平衡无影响,CO的转化率不变,故c错误;
d.b点比d点时生成物CO2体积分数大,说明进行的程度大,则化学平衡常数:Kb>Kd,故d错误;
【思路点拨】本题考查了依据盖斯定律求焓变、速率、平衡、氧化还原反应等问题,综合性较强.
【化学卷(解析)·2021届湖南省长沙长郡中学高三上学期第四次月考(20221260元)word版】13.向甲、乙两恒温恒容的密闭容器中分别充入确定量的A和B,发生反应:
A(g)+B(g) xC(g)△H<O。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示:
下列说法正确的是
A.x =1
B.Q1<2Q2
C.依据题中信息无法计算a值
D.保持其他条件不变,起始时向乙容器充人0.2 mol A、0.2 mol B、0.2 mol C,则此时v(正)>v(逆)
【学问点】化学平衡的建立、影响因素G2G3
【答案解析】【解析】A 解析:A.由图象可知平衡时,乙容器内A的转化率为0.5mol/1mol= =50%,甲容器平衡时,A的转化率>(2mol-1mol)/2mol=50%,甲容器内压强比乙容器内大,增大压强向正反应移动,增大压强平衡压强增大向着体积减小的方向移动,故:1+1>X,所以x=1,故A正确;
B.甲容器压强大于乙容器,甲容器反应进行程度较大,放出的热量的数值大于乙容器放出热量的2倍,由于△H<0,即Q<0,所以Q1>2Q2,故B错误;
C.甲乙容器温度相同,则化学平衡常数相同,利用两容器化学平衡常数表达式计算出a值,故C错误;
D.该温度下,乙容器化学平衡状态时,c(A)=0.5mol•L-1,c(B)=0.5mol•L-1,c(C)=0.5mol•L-1,化学常数为K=c(C)/[c(A)•c(B)]=0.5mol•L−1/(0.5mol•L−1•0.5mol•L−1)=2,浓度商Q=0.2mol/0.5L÷[0.2mol/0.5L·0.2mol/0.5L]=2.5,化学平衡向逆反应方向移动,即v(正)<v(逆).故D错误;
故答案选A
【思路点拨】本题考查了化学反应速率计算、影响化学平衡移动的盐酸、化学平衡图象与有关计算,难度较大,D选项为易错点、难点,推断x的值是解题的关键。
【化学卷(解析)·2021届湖南省长沙长郡中学高三上学期第四次月考(20221260元)word版】12.臭氧是抱负的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为:2NO2(g)+O3(g)==N2O5(g)+O2(g),若反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图象作出的推断正确的是
【学问点】化学平衡的建立、影响因素G2G3
【答案解析】【解析】A 解析:A.由图
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