高考化学（真题+模拟新题分类汇编）化学反应速率和化学平衡.pdf

化学反应速率和化学平衡G1化学反应速率2 3.E l C2 G 4 G 2 G 3 G 1 C3 F 4 2 0 1 3 福建卷利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气制取氢气，既价廉又环保。(1)工业上可用组成为心0 附 2 R 0?加2。的无机材料纯化制取的氢气。已知元素M、R均位于元素周期表中第3 周期，两种元素原子的质子数之和为2 7,则 R的 原 子 结 构 示 意 图 为。常温下，不能与M单质发生反应的是(填序号)。a.CuS O i 溶液 b.F e203 c.浓硫酸d.Na O H 溶液 e.Na 0 a 固体(2)利用H 2 s废气制取氢气的方法有多种。高温热分解法已知：H 2 s(g)H2(g)+1 s2(g)在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H zS 分解实验。以 H 2 s起始浓度均为c m o l L 测定 H 2 s的转化率，结果见图0o图中a为 H2S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H 2 s的转化率。据图计算98 5 时 H?S 按上述反应分解的平衡常数K=；说明随温度的升高，曲 线 b 向 曲 线 a逼近的原因：图 0电化学法该法制氢过程的示意图如图0。反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，其目的是反应池中 发生反应的化学方程式为反 应 后 的 溶 液 进 入 电 解 池，电 解 总 反 应 的 离 子 方 程 式 为Fe Cl,溶液Fe阳离子交换腴液情性电极翻惰性电极反应池H,S-1 1-S沉淀图0解电池2 3.b、或4 答案(2)!向五 温 度 升 高，反应速率加快，达到平衡所需的时间缩短(或其他合理答案)增大反应物接触面积，使反应更充分H 2 s+2 F e Ch=2 F e Ch+S I +2 H C12 F e2+2 H+2 F e3+H21 解析(1)无机材料K20 M203 2 R 02 压 0中钾元素显+1 价，氧元素显一2价，氢元素显+1 价，则 M 显+3价，R 显+4价；第 3 周期主族元素质子数之和为2 7,则 M、R 原子的质子数分别为1 3、1 4,M、R分别是铝、硅，由此可以画出硅的原子结构示意图：由金属活动性顺序可得，铝比铜活泼，则铝与硫酸铜溶液可以发生置换反应，即 2A 1 +3CUS0,=A L($0)3+3C u,a项错误；虽然铝比铁活泼，但是铝与氧化铁在高温下才能发生铝热反应，即 2A 1+F e。些诞A k O3+2F e,而常温下则不能反应，b项正确；浓硫酸具有强氧化性，常温下能使铝钝化，铝表面生成一层致密的保护膜，钝化是化学变化，c 项错误；氢氧化钠是强碱，铝元素位于元素周期表中金属和非金属交界线附近，其单质与Na OH 溶液容易反应，放出气体，即 2A l+2Na OH +2H2O=2Na A 102+3H2 f ,d 项错误；铝不如钠活泼，常温下铝不能与碳酸钠固体反应，e项正确；(2)H 2s 的起始浓度为c mo l -L-1,985 时 H 2s 的平衡转化率为40%,则 H 2s 的变化浓度为0.4 cm ol则：H 2s (g)H2(g)+/(g)各组分的起始浓度/mo l L各组分的变化浓度/mo l 10.4 c 0.4 c 0.2c各组分的平衡浓度/mo l L0.6c 0.4 c 0.2cc(H2)c2K=c(-S)(S2)读图可得，未达平衡时I L S的转化率逐渐增大，原因是温度逐渐升高，H 2s 分解的反应速率逐渐增大，消耗的H 逐渐增多；已达平衡后H 2s 的平衡转化率逐渐增大的原因是H 2s 分解是吸热反应，升高温度时平衡右移，消耗的H 2s 增多；读图可得，H 2s 气体从反应池底部通入，F e C h 溶液从反应池顶部喷下，这种采用气液逆流方式加入反应物的主要目的是增大反应物接触面积，使反应更充分；读图可得，LS 中 S 被氧化，该反应中降价元素一定是铁元素，由+3 价降为相邻的+2 价，则 F e C h 被还原为F e C k,配平可得：H2S+2F e C l3=2F e C l2+S I +21I C 1；反应池中反应后溶液中主要成分是F e C k、H C 1,电解池中含有的F e?+被氧化为F e +,H+被还原为H2,电解总反应的离子方程式：2F e?+2H+里鲤2F e3+H21 12.G 1 G 3 13 或 M l 2013 福建卷 Na H SOs 溶液在不同温度下均可被过量K I Os 氧化，当 Na H SOs 完全消耗即有L析出,依据h析出所需时间可以求得N aH S C h 的反应速率。将浓度均为0.02 0 m ol-L 的N aH S Q,溶液(含少量淀粉)1 0.0矶、K I 03(过量)酸性溶液4 0.0 m L 混合，记 录 1 0 5 5 间溶液变蓝时间，5 5 时未观察到溶液变蓝，实验结果如图0。据图分析，下列判断不正确的是()8()75S70-6 5605510 20 30 40 50 60温度用图 0A.4 0 之前与4 0 C 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N aH S O s反应速率相等C.图中a 点对应的N aH S O s反应速率为5.0X 1 0-5 m ol L-1 s-1D.温度高于4 0 时，淀粉不宜用作该实验的指示剂1 2.B 解析读图可得，1 0 4 0 C 间溶液变蓝时间由8 0 s 逐渐减小，4 0 5 5 间溶液变蓝时间逐渐增大，A项正确；b、c两点所代表的温度分别是2 5 C、4 7 ,其他条件保持不变时，温度越高，反应速率越快，则图中b点对应的N aH S O a反应速率较小，c点对应的N aH S O a反应速率较大，B 项错误；混合前N allS O：,浓度为0.02 0 m ol ，忽略稀溶液混合前后溶液体积的变化，根 据。=C 2 4的稀释定律可得，混合后N aH S O j 浓度为0.02 0 m ol-I.1X7O+4O=O-0 0 4 0 m l ，a 点溶液变蓝时间为8 0 s,因为N aH S O s不足或K I O s过量,N aH S 03A c浓度由0.004 0 m ol 广1 变为0,由 工=P 可得,a 点对应的N aH S O s反应速率为0.004 0 m ol L t-+8 0 s=5.O X 1 0 m ol s-1,C 项正确；配平可得：1 0N aH S 03+4 K I 03(过量)=5 N a2 sol+2 K2S 0.,+2 I2+3 H2S 0.1+2 H20,生成的硫酸是淀粉水解反应的催化剂，若温度高于4 0 时，淀粉水解反应速率加快，其水解产物遇析出的L不会变蓝，因此淀粉不宜用作该实验的指示剂,D 项正确。3 1.F2 G4 G1 C3 G2 G3 G5 2 01 3 广东卷大气中的部分碘源于对海水中厂的氧化。将 持 续 通 入 N ai 溶液中进行模拟研究。(1)6将厂氧化成L的过程由3步反应组成：P(aq)+03(g)=I0-(aq)+02(g)A3；I C T (aq)+1 广(aq)H O I (aq)A；H O I(aq)+(aq)+H+(aq)I2(aq)+H20(l)A。总 反 应 的 化 学 方 程 式 为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _,其反应热。在 溶 液 中 存 在 化 学 平 衡：L(aq)+r(aq)(a q),其平衡常数表达式为(3)为探究Fe?+对 Q,氧化厂反应的影响(反应体系如图0),某研究小组测定两组实验中17浓度和体系p H,结果见图1和下表。o,(g)I2(g)第1组实验中，导 致 反 应 后 pH 升高的原因是编号反应物反应前pH反应后pH第 1 组O s+r5.211.0第 2 组O3+r+F e2+5.24.1 图 0 中 的 A 为。由 Fe计 生 成 A 的过程能显著提高的转化率，原因是 第 2 组实验进行18 s 后，I；浓度下降。导 致 下 降 的 直 接 原 因 有(双 选).A.c(H+)减小 B.c()减小C.-(g)不 断 生 成 D.c(Fe，+)增加(4)据 图 1,计 算 3 18 s 内第2 组实验中生成L 的平均反应速率(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。3 1.答案(l)2NaI+03+H2S0,Na2S01+I2+02+H20 sic 2NaI+03+H2S04=Na2S0,l+l2+O2+FLO 等 b 压+卜 c (I2)-c(T)(3)反应既消耗了氢离子又生成水，导致溶液中c(H+)降低，pH升高Fe FT+将 直接氧化成以使溶液中c(L)增大，促 使 L(aq)+I1(aq)的平衡右移，消耗的c(H+)增多BCAc(ID (11.8 3.5)X 10-?，mol L-1、4 r I3)=-5.5X 10 mol/(L s)A t 18 s 3 s 解析(1)臭氧在酸性条件下将碘离子氧化成碘单质的过程由3 步反应组成，观察已知3个热化学方程式中的反应物和生成物，发现+可以得出总反应的热化学方程式为2 I-(aq)+0；!(g)4-2H+(aq)L(aq)+02(g)+H20(l),根据盖斯定律可得其熔变仁+；氢离子表示强酸如硫酸等，将臭氧持续通入Nai溶液中，总反应的化学方程式是2NaI+0：t+H2S0,NazSO L+Oz+HzO 或 2NaH-0：(+H2S01=N a2S0,1+l2+02+H20 等；由化 学 平 衡 常 数 定 义 式 可 得，L(aq)+I(aq)I；(aq)的 平 衡 常 数 表 达 式 为,(J)?二)；(3)导致前者反应后pH升高的原因是臭氧将碘离子氧化为L 的总反应的离子方程式为21-+03+2【广 L+Oz(g)+HzO(或者第步反应的反应物中都有氢离子，第步反应的生成物中有水)，既消耗氢离子又生成水，导致溶液的酸性减弱、pH升高；第一组实验无催化剂，。3将 氧化成L 分 3 步进行，第步反应都是可逆反应，因此广的转化率很小：第二组实验有催化剂，能加快反应速率，改变反应的路径，使发生反应所需活化能降低，催化剂的加入将总反应的离子方程式(2厂+03+21广 L+Oz+HQ)一分为二，先后反应的离子方程式为2Fe+03+2H+=2Fe+0z+H20、2Fe3+2 r=2 F e2+I2,且催化剂在反应前后的总质量保持不变，因此图中A为 Fe2+；虽然催化剂(或F e)不能使总反应2 F(aq)+03(g)+2H+(aq)I2(aq)+()2(g)+HQ(1)所达平衡移动，但是它改变反应的路径，由铁离子生成亚铁离子的过程能显著提高碘离子的转化率的原因是Fe?+可以将直接氧化成L 或2Fe3+2 r=2 F e2+I2,使溶液中 c(E)增大，进而使 L(aq)+1(aq)I；(aq)的平衡右移，消耗的。(厂)增多；对比表格中第1、2 组实验前后pH可得，第 1 组 pll增大，。(1 广)减小，图中第1组实验所得I；浓度曲线先略为增大后几乎不变，第 2 组 pH减小，c(H+)增大,图中第2 组实验所得I浓度曲线先显著增大后逐渐减小至无，根据上述分析可得，若 c(i r)减小，口浓度不会下降，A 项错误；若 c()减小，则反应HOI(aq)+(aq)+H+(aq)L(aq)+也0(1)的平衡左移，c(12)也 减 小,导 致 L(aq)+I(aq)L(aq)的平衡左移，所以 口浓度下降，B 项正确；若 L(g)不断生成，导 致 L(aq)L(g)的溶解平衡右移，既使溶液中c(k)减小，又 使 I2(aq)+r(aq)(a q)的平衡左移，则 I；浓度下降，C项正确；若 c(Fe)增加，Fe计将直接氧化成果或发生反应2Fe3+20=2FeZ+l2,则溶液中c(I2)增大，而海水中。(厂)略为减小或忽略不计，导 致 L(aq)+(aq)I;(aq)的平衡右移，口浓度增大，D项错误；(4)读图，3 18 s 内第2 组实验中I；浓度由3.5X10-3 mol/L增加到11.8X10 3 mol/L,则 生 成 I 的 平 均 反 应 速 率*1)=t(11.83.5)X 10 1 mol L ,.K b、-“/-、，-7-=5.5X 10 mol/(L s),此何需要汪意纵坐标中 c(I3)/10lo s6 s-mol 隐含的信息,计算时需要图中所得数据乘以“X IO-3 mol 广乜12.Fl G1 2013 山东卷对于反应C0(g)+H20(g)C02(g)+H2(g)/正C.该温度下此反应的平衡常数仁L 4 4D.其他条件不变，再充入0.2 m o l Z,平衡时X的体积分数增大6.C 解析利用反应式可知 p(Z)=2 r(Y)=2 X (0.1 6 m o l 0.1 2 m o l)+(1 0 L X 2 m in)=4.O X 1 0-：tm o l/(L m in),A项错误；该反应放热,降温平衡正向移动,rIriS,B项错误;列三段式，K=?万一 1.4 4,C项正确；因反应前后气体物质的量不变，故再充入0.2 m o Z,平衡不移动，平衡时X的体积分数不变，D 项错误。28.G1 G5 2 0 1 3 新课标全国卷H在 1.0 L密闭容器中放入0.1 0 m o l A(g),在一定温度进行如下反应：A(g)B(g)+C(g)A /=+8 5.1 k J m o l 反应时间(?)与容器内气体总压强3)的数据见下表：回答下列问题:时 间 f/h012481 62 02 53 0总压强，/1 0 0 k Pa4.9 15.5 86.3 27.3 18.5 49.5 09.5 29.5 39.5 3欲提高 A 的平衡转化率，应采取的措施为(2)由总压强。和起始压强R计算反应物A的转化率。(A)的表达式为一，平衡忖A的转化率为,列式并计算反应的平衡常数K。(3)由总压强p和起始压强R表示反应体系的总物质的量n总和反应物A 的物质的量 (A),n m o 1,(A)=m o 1。下表为反应物A 的浓度与反应时间的数据，计算：a=分 析 该 反 应 中 反 应 物 的 浓 度 c(A)变化与时间间隔(力的规律，得出的结论是反应时间r/h0481 6c(A)/(m o l L l)0.1 0a0.0 2 60.0 0 6 5由此规律推出反应在1 2 h时反应物的浓度c(A)为.m o l 2 8.答案(1)升高温度、降低压强(2)(-1)X1 0 0%94.1%抉,A(g)B(g)+C(g)0.1 0 0 00.1 0 X(1-94.1%)0.1 0 X94.1%0.1 0 X94.1%0.0 94 I24=0 0 0 5 9=L 5(3)0.l O X 0.1 0 X(2-)Po 60.0 5 1 达到平衡前每间隔4 h,c(A)减 少 约 一 半 0.0 1 3 解析(1)该反应是一个体积增加的吸热反应，升温、降压均有利于平衡正向移动，提高 A 的转化率。(2)结合p 勺 该 反 应 消 耗 A 的物质的量即是体系增加的物质的量，a(A)p V Vn(A)特 变 RT RT p/八 9.5 3 4.91、八 八 ,小小人人=,.-,.x 7-;a(A)=仅 X 1 0 0%=94.1%结 口在等n(A)初 n(A)初 poV R 4.91RT温、等容下物质的量之比等于压强之比，那么 黑、=2,n _0 1 O X,(A)=O.1 0 一(力n(A)起 R AS-O.1 0)=0.1 0-0.l O X-O.i o j =o.1 0 X 2-|O 结合，4 m i n 时(A)=0.1 0(7 3 i m o l X(2 j宙 J =0.0 5 1 m o l,c(A)=0.0 5 1 m o l/L 由表格数据可知，达到平衡前每 4 h,c(A)减小约一半,那么1 2 h时,c(A)约为0.0 1 3 m o l/L oG2化学平衡及勒夏特列原理化学反应进行的方向(课标中必须有)1 1.G 2 F 4 H l H 3 2 0 1 3 江苏卷下 列 有 关 说 法 正 确 的 是()A.反应N H 3(g)+H Cl(g)=N H l(s)在室温下可自发进行，则该反应的火)B.电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极C.Cl h CO O H 溶液加水稀释后，溶 液 中 幺 需 瞿-的 值 减 小c(CH 3 c o 0 )D.N a 2 c O 3 溶液中加入少量Ca(0 H)z 固体，C0 厂水解程度减小，溶液的p H 减小1 1.AC 解析根据该反应中各物质的聚集状态可知，该反应的A S ”“”或“=)。上 述 反 应 体 系 中 循 环 使 用 的 物 质 是。温度7,端 温度4 端IT*晶体 加热炉 TaS,粉末图 0 利 用 L的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢样中的硫转化成H2s然后用一定 浓 度 的 L溶液进行滴定，所用指示剂为,滴定反应的离子方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ O(4)25 时，H zSO3 H S0 1+H+的电离常数 =1 X 1 O-2 m o l -L-1,则该温度下 N aH S03水解反应的平衡常数K=m o l -L ,若 向 N aH SO s溶液中加入少量的L,则溶液中:%将_ _ _ _ _ _ _ _(填“增大”“减小”或“不变”)。依士 1 /八 c (Tal4)c(S2)“贷2 9.答案(1)-66.7%C(1 2/(2)0若1 m ol空气含0.8 mol N2和。.2 mol 02,1300 时在密闭容器内反应达到平衡，测得N0为8X IO-4 m ol计算该温度下的平衡常数K=。汽 车 启 动 后，汽 缸 温 度 越 高，单 位 时 间 内N 0排 放 量 越 大，原 因 是汽车燃油不完全燃烧时产生c o,有人设想按下列反应除去c o：2 C 0 (g)=2C(s)+0 z (g)己 知 该 反 应 的 0,简述该设想能否实现的依据：目前，在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少C O 和 N O 的污染，其化学反应方程式为_ O1 0.答案(1)酸 性 4(2)C (s)+H20 (g)=C0(g)+/(g)A =+13 1.3 k J m o l-1a、b(3)4 X 1 0-温度升高，反应速率加快，平衡右移该反应是焰增、嫡减的反应，任何温度下均不自发进行2 c 0+2 N 0 他 型 与+弗 解析(l)P M z s 中含NH因 N H：的水解而显酸性；根据电荷守恒得c(H+)+c(K+)+c(N a+)+c(N H：)=2 c(S 0 D+c(N 0 r)+c(C r),将表格中的数据代入求得 c O f)=m o l L-1,p H=4。(2)第 2个方程式减第1 个方程式得目标反应的热化学方程式为C(s)+l l20(g)=C 0(g)+H2(g)Q +13 1.3 k J m o l,S O 2 是酸性氧化物，可用碱性物质吸收，故正确答案为a、b o仁(晨露i X 该反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动，且升高温度，反应速率加快。该反应A/A 0、且 A S 04(1 0 0 0 C)4(8 1 0 )上 述 中 正 确 的 有()A.4个 B.3个C.2个 D.1 个7.A 解析E(g)+F(s)2 G(g)为气体分子数增加的反应，S 0,正确。因增大压强，平衡逆向移动，G 的体积分数减小，由表中数据可知，升高温度，增大压强时，G 的体积分数增大，故该反应为吸热反应，XH0,4(1 0 0 0 )(8 1 0),b f,、正确;91 5 C、2.0 MP a 条件下，平衡时G 的体积分数为0.75,则 E的体积分数为0.2 5,而 G 的变化量为0.75,则 E的变化量为0.3 75,可知E的初始量为0.62 5,正确。2 6.D4 F2 G2 F3 2 0 1 3 北京卷N 0,是汽车尾气中的主要污染物之一。(D N 0,能 形 成 酸 雨，写出阻转化为HN O3的 化 学 方 程 式：(2)汽车发动机工作时会引发N?和 反 应，其能量变化示意图如下：2 义(-63 0)k J -m o l-.N,、94 5 k J -m o l-M.-2 N 0 (g)N2(g)2 N (g)n，、4 98 k J m o r 、02(g)-2 0 (g)写 出 该 反 应 的 热 化 学 方 程 式：随温度升高，该反应化学平衡常数的变化趋势是(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低N 0、的排放。当尾气中空气不足时，N O,在催化转化器中被还原成N,排出。写出N 0 被 C0 还原的化学方程式：_当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收N 0,生成盐。其吸收能力顺序如下：1 2 Mg O 2 o Ca O 3 sS r O”=”或在刀石及石北二个温度区间，容器内C O,气体浓度呈现如图(a)所示的变化趋势，其原因是_ O反应i n 在温度为彳时，溶液PH随时间变化的趋势曲线如图所示。当时间到达。时，将该反应体系温度迅速上升到石，并维持该温度。请在该图中画出白时刻后溶液的川变化总施有_(写出2个)。(4)下列物质中也可能作为C 0?捕获剂的是 oA.N H.(C 1 B.N a 2 c f t,C.H 0 C H2C H20 H D.H O C H 2 c H 2 N H 22 7.答案(1)2 A%刀区间，化学反应未达到平衡，温度越高，化学反应速率越快，所 以 C O 2 被捕获的量随温度升高而提高。北区间，化学反应已达到平衡，由于正反应是放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，所以不利于C 0 2 捕获(3)降低温度；增加C O 2 浓度(或分压)B、D 解析(1)根据盖斯定律可得出，将“反应nx2一反应I ”，即得反应n i,所 以=2 笈一。(2)从图(a)分析，时C O?吸收率最高，当温度再高时，平衡会逆向移动，导致 C O?的量增多，故该反应为放热反应，即 AA 0#(1 0 0 0 C)4(8 1 0 )上 述 中 正 确 的 有()A.4个 B.3 个C.2个 D.1 个7.A 解析E(g)+F(s)2 G(g)为气体分子数增加的反应，A 5 0,正确。因增大压强，平衡逆向移动，G的体积分数减小，由表中数据可知，升高温度，增大压强时，G的体积分数增大，故该反应为吸热反应，&H0,4(1 0 0 0 )M 8 1 0 ),b 丫逆，B项错误;2/y X A A 1 Q2列三段式，仁。(X),(Y)=0 0 1 X0 0 1 =L 4 4,C 项正确；因反应前后气体物质的量不变，故再充入0.2 m ol Z,平衡不移动，平衡时X 的体积分数不变，D 项错误。G5化学反应速率和化学平衡综合1 5.G 5 2 0 1 3 江苏卷一定条件下存在反应：CO(g)+H z O(g)CO2(g)+H2(g),其正反应放热。现有三个相同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器I、I I、I I I,在 I中充入1 m ol CO 和 1 m ol H20,在 H中充入1 m ol史 和 1 m ol压，在H I 中充入2 m ol CO 和 2m ol H20,7 0 0 0 C条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是()A.容 器 I、n中正反应速率相同B.容 器 I、I I I 中反应的平衡常数相同c.容 器 I 中 c o 的物质的量比容器n中的多D.容 器 1 中 c o 的转化率与容器n中 co2 的转化率之和小于115.CD 解析因为容器绝热，给定反应的正反应为放热反应，容 器 I 的温度升高，容器 n 的温度降低，故反应速率I 中快，A项错误；由于容器m 中加入的反应物多，放出的热量也多，容器内温度高，故平衡常数不同，B项错误；因容器I 的温度高，故相当于平衡逆向移动，c o 的转化率降低，c 项正确；如果容器I 和容器n 在温度相同的情况下达到平衡，co、co2转化率之和等于1,但容器I 的温度升高，平衡逆向移动，c o 的转化率降低，容器n 温度降低，co2的转化率也降低，D项正确。28.G5 J4 2013 安徽卷某酸性工业废水中含有K rO。光照下，草酸（HGOD能将其中的CmO厂转化为行计。某课题组研究发现，少量铁明研 AkFe（S0M 24压0 即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：（1）在 25 下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，作对比实验，完成以下实验设计表（表中不要留空格）。测得实验和溶液中的Cr堆一浓度随时间变化关系如图0 所示。实验编号初始pH废水样品体积/mL草酸溶液体枳/mL蒸储水体积/mL46010305601030560图 0（2）上述反应后草酸被氧化为_ _ _ _ _ _ _ _（填化学式）。实 验 和 的 结 果 表 明实验中0 力时间段反应速率K（C?+）=mol min-（用代数式表示）。该课题组对铁明研 AlFeGO j,24HQ 中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：假设一：Fe”起催化作用；假 设 二：假 设 三（5）请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有K2s0八 FeSOn LSO”A了 S0i）3 24比 0、A12（SO“）3等。溶 液 中 的 浓 度 可 用 仪 器 测 定 实验方案（不要求写具体操作过程）预期实验结果和结论28.答案(1)(2)C 02实验编号初始p H废水样品体积/m L草酸溶液体积/m L蒸镭水体积/m L2 02 0(3)溶液p H 对该反应的速率有影响(4)A 产 起 催 化 作 用 S O 起催化作用实验方案(不要求写具体操作过程)预期实验结果和结论用等物质的量K 2 s 0,A h (S O)3 -2 4 H 2 O 代替实验中的铁明帆，控制其他反应条件与实验相同，进行对比实验反应进行相同时间后，若溶液中c(C n 0 厂)大于实验中的c(C n 0。),则假设一成立；若两溶液中的c(C r。)相同，则假设一不成立(本题属于开放性试题，合理答案均可)解析(1)三组实验加入废水的体积相同，为保证废水样品初始浓度相同，则应保证加入草酸、蒸谯水后的反应液总体积都相等。为探究不同草酸浓度对反应的影响，实验需改变加入草酸溶液体积与蒸镭水的体积，参照实验、可知实验加入草酸溶液体积与蒸储水的体积之和应是4 0 m L (2)草酸中碳元素为+3价，因此草酸被氧化后生成C 02 (3)实验、只有反应的p H 不同，故结合c(C n(T)随时间的变化图示知溶液的p H 对反应速率有影响；不 产)=2 小 9 厂)J 工厂。(4)铁明机溶液中存在F e 3 A 产、S 0，均有可能起催化作用，因此假设二、三分别假设A-+、S 0 厂具有催化作用。(5)可采用对比实验，采取逐一验证其催化作用的离子，如用等物质的量明帆代替实验中的铁明矶，控制其他实验条件与实验相同，通过看相同时间内c(C nO厂)的变化，从而得知假设一是否正确。3 1.F2 G4 G1 C3 G2 G3 G5 2 0 1 3 广东卷大气中的部分碘源于对海水中I的氧化。将 Q,持续通入Na i 溶液中进行模拟研究。(1)0 3 将 氧化成L的过程由3步反应组成：1 一 (a q)+0 3(g)=I(F (a q)+0 z(g)A；I(T(a q)+H+(a q)H OI (a q)/H 0 I(a q)+F(a q)+H+(a q)I2(a q)+H20(l)A。总 反 应 的 化 学 方 程 式 为_，其反应热o(2)在溶液中存在化学平衡：L(a q)+(a q)I；(a q),其平衡常数表达式为(3)为探究F e,+对 0 3 氧 化 I反应的影响(反应体系如图0),某研究小组测定两组实验中K浓度和体系p H,结果见图1 和下表。0烟l2(g)第1组实验中，导 致 反 应 后 pH 升高的原因是编号反应物反应前pH反应后pH第 1 组o3+r5.211.0第 2 组0：i+r+F e2+5.24.1 图 0 中 的 A 为。由 Fe计 生 成 A 的过程能显著提高厂的转化率，原因是 第 2 组实验进行18 s 后，I 浓度下降。导致下降的直接原因有(双选)。A.c(H+)减小 B.c()减小C.-(g)不 断 生 成 D.c(Fe，+)增加(4)据 图 1,计 算 3 18 s 内第2 组实验中生成元的平均反应速率(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。3 1.答案(l)2NaI+03+H2S0.Na2sol+L+O2+H2O 或 2NaI+0：,+H2sO4=Na2soi+L+O 2+H 2O 等 外 c (I2)-c(T)(3)反应既消耗了氢离子又生成水，导致溶液中c(H+)降低，pH升高Fe?+Fe+将 直接氧化成L,使溶液中c(L)增大，促 使 L(aq)+I；(aq)的平衡右移,消耗的c(H+)增多BC,、,T_.Ac(ID (11.8 3.5)X 10 mol,L 1 _4,、(4 r(I3)=t=-q18 s 3-s-5.5X 10 4 mol/L-s)解析(D 臭氧在酸性条件下将碘离子氧化成碘单质的过程由3 步反应组成，观察已知3个热化学方程式中的反应物和生成物，发现+可以得出总反应的热化学方程式为2 I*(aq)+03(g)+2H+(aq)l2(aq)+02(g)+H2O(1),根据盖斯定律可得其焰变仁 4 +氢离子表示强酸如硫酸等，将臭氧持续通入N ai溶液中，总反应的化学方程式是2NaI+03+H2S01 Na2soi+I2+O2+HQ 或 ZNal+Os+HzSChuN&SOi+k+Oz+HzO 等；(2)由化 学 平 衡 常 数 定 义 式 可 得，L(aq)+I-(aq)I(a q)的 平 衡 常 数 表 达 式 为,、(；?()-;(3)导致前者反应后pH升高的原因是臭氧将碘离子氧化为h 的总反应的离子方程式为21+O3+2H+L+02(g)+IW)(或者第步反应的反应物中都有氢离子，第步反应的生成物中有水)，既消耗氢离子又生成水，导致溶液的酸性减弱、pH升高；第一组实验无催化剂，将 氧化成L 分 3 步进行，第步反应都是可逆反应，因此I 的转化率很小；第二组实验有催化剂，能加快反应速率，改变反应的路径，使发生反应所需活化能降低，催化剂的加入将总反应的离子方程式(2厂+03+2仁 I2+O2+HQ)一分为二，先后反应的离子方程式为 2Fe+03+2H+=2Fe3+02+H20、2Fe3+2 r=2 F e2+I2,且催化剂在反应前后的总质量保持不变，因此图中A为 Fe2+；虽然催化剂(或Fe“)不能使总反应2 I(aq)+0；1(g)+2H+(aq)I2(aq)+0?(g)+庆0(1)所达平衡移动，但是它改变反应的路径，由铁离子生成亚铁离子的过程能显著提高碘离子的转化率的原因是Fe时可以将I 直接氧化成L 或2Fe3+2 r=2 F e2+L,使溶液中c(L)增大，进 而 使 L(aq)+(aq)I(aq)的平衡右移，消耗的c(r)增多；对比表格中第1、2 组实验前后pH可得，第 1 组 pH增大，c(H+)减小，图中第1组实验所得口浓度曲线先略为增大后几乎不变，第 2 组 pH减小，c(H+)增大,图中第2 组实验所得L 浓度曲线先显著增大后逐渐减小至无，根据上述分析可得，若 c()减小，口浓度不会下降，A 项错误；若 cQ-)减小，则反应HOI(aq)+(aq)+H+(aq)h(aq)+H Q(l)的平衡左移，c(L)也减小，导 致 L(aq)十(aq)I(aq)的平衡左移,所以 口浓度下降，B 项正确；若 L(g)不断生成，导 致 L(aq)L(g)的溶解平衡右移，既使溶液中c(L)减小，又 使 I2(a q)+r(aq)I；(aq)的平衡左移，则 I；浓度下降，C项正确；若 c(Fe，+)增加，F/+将 直接氧化成k 或发生反应2Fe3+2=2Fe2+L,则溶液中c(I2)增大，而海水中c(厂)略为减小或忽略不计，导 致 l2(a q)+(aq)I：(aq)的平衡右移，口浓度增大，D项错误；(4)读图，3 18 s 内第2 组实验中I；浓度山3.5X10-：mol/L增加到11.8X 10-mol/L,则 生 成 I 的 平 均 反 应 速 率 r(I 7)=)，-=-Li；?X；0_m ol 5X lOmol/CL-s),此间需要注意纵坐标中“。(口)/1018 s3 s7 mol-L-l,f隐含的信息，计算时需要图中所得数据乘以“X I。-皿。.7.G2 G4 G5 2013 重庆卷将 E 和 F 加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：E(g)+F(s)2G(g)。忽略固体体积，平衡时G的体积分数的随温度和压强的变化如下表所示：从915、2.0 MPa时 E 的转化率为60%该反应的A 504(1000 C)4(810)压强/MPa体积分数/%温度/1.02.03.081054.0ab915C75.0d1000ef83.0上 述 中 正 确 的 有()A.4 个 B.3 个C.2个D.1 个7.A 解析E(g)+F(s)2 G(g)为气体分子数增加的反应，A 5 0,正确。因增大压强，平衡逆向移动，G 的体积分数减小，由表中数据可知，升高温度，增大压强时，G 的体积分数增大，故该反应为吸热反应，&H0,4(1 0 0 0 )(8 1 0),b 丫正C.该温度下此反应的平衡常数仁1.44D.其他条件不变，再充入0.2 m o l Z,平衡时X的体积分数增大6.C 解析利用反应式可知 y(Z)=2r(Y)=2X(0.1 6 m o l 0.1 2 m o i)+(1 0 L X 2 m in)=4.O X 1 0-m o l/(L m in),A项错误；该反应放热，降温平衡正向移动，/Qv逆，B项错误;列三段式，K=g=Rc(X)c(Y)：；/K=L44,C项正确；因反应前后气体物质的量不0.0 1 X 0.0 1变，故再充入0.2 m o l Z,平衡不移动，平衡忖X的体积分数不变，D 项错误。28.G 1 G 5 20 1 3 新课标全国卷H 在 1.0 L密闭容器中放入0.1 0 m o l A(g),在一定温度进行如下反应：A(g)B(g)+C(g)A =+8 5.1 k J ,m o P o反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：回答下列问题:时 间 t/h012481 620253 0总压强/1 0 0 k P a4.9 15.5 86.3 27.3 18.5 49.5 09.5 29.5 39.5 3欲提高 A 的平衡转化率，应采取的措施为(2)由总压强p和起始压强R计算反应物A的转化率a(A)的表达式为,平衡时A的转化率为,列式并计算反应的平衡常数K。(3)由总压强p和起始压强n表示反应体系的总物质的量n屈和反应物A的物质的量n(A),n 标=m o 1,(A)=m o 1。下表为反应物A的浓度与反应时间的数据，计算：a=。分 析 该 反 应 中 反 应 物 的 浓 度 c(A)变化与时间间隔(力的规律，得出的结论是反应时间r/h04816c(A)/(m o l L )0.10a0.0 2 60.0 0 6 50.10 X(1-9 4.1%)由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c(A)为