三年高考2016_2018高考化学试题分项版解析专题16平衡原理综合应用含解析201808062212.doc

《三年高考2016_2018高考化学试题分项版解析专题16平衡原理综合应用含解析201808062212.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《三年高考2016_2018高考化学试题分项版解析专题16平衡原理综合应用含解析201808062212.doc（29页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1专题专题 1616平衡原理综合应用平衡原理综合应用1【2018 新课标 1 卷】采用 N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题（1）1840 年 Devil 用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到 N2O5。该反应的氧化产物是一种气体，其分子式为_。（2）F.Daniels 等曾利用测压法在刚性反应器中研究了 25时 N2O5(g)分解反应：其中 NO2二聚为 N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示（t=时，N2O5(g)完全分解）：t/min0408016026013001700p/kPa35.840.342.

2、5.45.949.261.262.363.1已知：2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g)H1=4.4 kJmol12NO2(g)N2O4(g)H2=55.3 kJmol1则反应 N2O5(g)2NO2(g)+12O2(g)的H=_ kJmol1。研究表明，N2O5(g)分解的反应速率25312 10minN OpkPa。t=62 min 时，测得体系中2OppO2=2.9kPa，则此时的25N Op=_kPa，v=_kPamin1。若提高反应温度至 35，则 N2O5(g)完全分解后体系压强p(35)_63.1 kPa（填“大于”“等于”或“小于”），原因是_。25时 N2O4(g)2N

3、O2(g)反应的平衡常数Kp=_kPa（Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1 位小数）。（3）对于反应 2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)，R.A.Ogg 提出如下反应历程：第一步N2O5NO2+NO3快速平衡第二步NO2+NO3NO+NO2+O2慢反应第三步NO+NO32NO2快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_（填标号)。Av(第一步的逆反应)v(第二步反应)2B反应的中间产物只有 NO3C第二步中 NO2与 NO3的碰撞仅部分有效D第三步反应活化能较高【答案】O253.130.06.0102大于温度提高，体积不变，总压强提高；NO2二聚为放热

4、反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高13.4AC【解析】根据盖斯定律可知2即得到 N2O5(g)2NO2(g)+1/2O2(g)H153.1kJ/mol；根据方程式可知氧气与消耗五氧化二氮的物质的量之比是 1:2，又因为压强之比是物质的量之比，所以消耗五氧化二氮减少的压强是 2.9kPa25.8kPa，则此时五氧化二氮的压强是 35.8kPa5.8kPa30.0kPa，因此此时反应速率 v2.0103306.0102（kPamin1）；由于温度升高，容器容积不变，总压强提高，且二氧化氮二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高，所以若提高反应温度至 35

5、，则 N2O5(g)完全分解后体系压强p(35)大于63.1 kPa。根据表中数据可知五氧化二氮完全分解时的压强是 63.1kPa，根据方程式可知完全分解时最初生成的二氧化氮的压强是 35.8kPa271.6 kPa，氧气是 35.8kPa217.9 kPa，总压强应该是 71.6 kPa+17.9 kPa89.5 kPa，平衡后压强减少了 89.5 kPa63.1kPa26.4kPa，所以根据方程式 2NO2(g)N2O4(g)可知平衡时四氧化二氮对应的压强是 26.4kPa，二氧化氮对应的压强是 71.6 kPa26.4kPa218.8kPa，则反应的平衡常数2p18.8kPa13.4kP

6、a26.4K。（3）A、第一步反应快，所以第一步的逆反应速率大于第二步的逆反应速率，A 正确；B、根据第二步和第三步可知中间产物还有 NO，B 错误；C、根据第二步反应生成物中有 NO2可知 NO2与 NO3的碰撞仅部分有效，C 正确；D、第三步反应快，所以第三步反应的活化能较低，D 错误。答案选 AC。考点定位：化学反应原理的综合考查，涉及氧化产物推断、反应热计算、平衡常数计算、外界条件对平衡3状态的影响、活化能对反应的影响等【试题点评】本题主要是考查化学反应原理，侧重于化学反应速率与化学平衡的有关分析与计算，题目难度较大。试题设计新颖，陌生感强，计算量较大，对学生的要求较高。压强和平衡常数

7、的计算是解答的难点，注意从阿伏加德罗定律的角度去理解压强与气体物质的量之间的关系，注意结合反应的方程式和表中数据的灵活应用。也可以直接把压强看作是物质的量利用三段式计算。2【2018 新课标 2 卷】CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO 和 H2），还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：（1）CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g)H=-75 kJmol1C(s)+O2(g)=CO2(g)H=-394 kJmol1C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H=-111 kJmol1该催化重整反

8、应的H=_ kJmol1。有利于提高 CH4平衡转化率的条件是_（填标号）。A高温低压B低温高压C高温高压D低温低压某温度下，在体积为 2 L 的容器中加入 2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时 CO2的转化率是 50%，其平衡常数为_mol2L2。（2）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：积碳反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)消碳反应CO2(g)+C(s)=2CO(g)H/(kJmol1)75172活化能/(kJmol1)催化剂 X3391催化剂 Y4372由上表判断，催化剂 X_Y（填“优于”或“劣

9、于”），理由是_。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（K）和速率（v）的叙述正确的是_填标号）。4AK积、K消均增加Bv积减小，v消增加CK积减小，K消增加Dv消增加的倍数比v积增加的倍数大在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=kp(CH4)p(CO2)-0.5（k为速率常数）。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为_。【答案】247A劣于相对于催化剂 X，催化剂 Y 积碳反应

10、的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大ADpc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)【解析】详解：（1）已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g)H=-75 kJmol1C(s)+O2(g)=CO2(g)H=-394 kJmol1C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H=-111 kJmol15根据盖斯定律可知2即得到该催化重整反应 CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的H=247kJmol1。正反应是体积增大的吸热反应，所以有利于提高 CH4平衡转化率的条件是高温低压，答案选 A；某温度下，在体积为 2 L 的容器中加入 2 mol CH4

11、、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时 CO2的转化率是 50%，根据方程式可知CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)起始浓度（mol/L）10.500转化浓度（mol/L）0.250.250.50.5平衡浓度（mol/L）0.750.250.50.5所以其平衡常数为220.50.510.75 0.253=mol2L2。（2）根据表中数据可知相对于催化剂 X，催化剂 Y 积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大，所以催化剂 X 劣于 Y。A正反应均是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向进行，因此K积、K消均增加，A 正确；B升高

12、温度反应速率均增大，B 错误；C根据 A 中分析可知选项 C 错误；D积碳量达到最大值以后再升高温度积碳量降低，这说明v消增加的倍数比v积增加的倍数大，D 正确。答案选 AD。根据反应速率方程式可知在p(CH4)一定时，生成速率随p(CO2)的升高而降低，所以根据图像可知pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)。考点定位：化学反应原理的综合考查，涉及反应热计算、平衡常数计算、外界条件对平衡状态的影响、催化剂对反应的影响、图像分析等【试题点评】本题主要是考查影响化学平衡的因素，化学图像的分析与判断，化学计算等知识。图像分析是解答

13、的易错点和难点，注意化学平衡图像分析的答题技巧，看图像时：一看面：纵坐标与横坐标的意义；二看线：线的走向和变化趋势；三看点：起点，拐点，终点，然后根据图象中呈现的关系、题给信息和所学知识相结合，做出符合题目要求的解答。3【2018 新课标 3 卷】三氯氢硅（SiHCl3）是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：（1）SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体，遇潮气时发烟生成(HSiO)2O 等，写出该反应的化学方程式_。（2）SiHCl3在催化剂作用下发生反应：2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)H1=48 kJmol13SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2S

14、iHCl3(g)H2=30 kJmol1则反应 4SiHCl3(g)SiH4(g)+3SiCl4(g)的H=_ kJmol1。6（3）对于反应 2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在 323 K 和343 K 时 SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。343 K 时反应的平衡转化率=_%。平衡常数 K343 K=_（保留 2 位小数）。在 343 K 下：要提高 SiHCl3转化率，可采取的措施是_；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有_、_。比较 a、b 处反应速率大小：a_b（填“大于”“小于”或“等于”）。反应速率=

15、正逆=，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算a处=_（保留 1 位小数）。【答案】2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl114220.02及时移去产物改进催化剂提高反应物压强（浓度）大于1.3【解析】2SiHCl3SiH2Cl2+SiCl4起始：100反应：0.220.110.11（转化率为 22%）平衡：0.780.110.11所以平衡常数 K=0.1120.782=0.02。温度不变，提高三氯氢硅转化率的方法可以是将产物从体系分离（两边物质的量相等，压强不影响平衡）。7缩短达到平衡的时间，就是加快反应速率，所以可以采取的措施是增大压强（增大反应物浓度）、

16、加入更高效的催化剂（改进催化剂）。a、b 两点的转化率相等，可以认为各物质的浓度对应相等，而 a 点的温度更高，所以速率更快，即 VaVb。根据题目表述得到，当反应达平衡时，所以，实际就是平衡常数 K 值，所以0.02。a 点时，转化率为 20%，所以计算出：2SiHCl3SiH2Cl2+SiCl4起始：100反应：0.20.10.1（转化率为 20%）平衡：0.80.10.1所以=0.8；=0.1；所以考点定位：本题考查的是化学反应原理的综合应用，涉及反应热计算、平衡常数、反应速率、转化率计算、外界条件对平衡状态的影响、图像分析等【试题点评】题目的最后一问的计算过程比较繁琐，实际题目希望学生

17、能理解化学反应的平衡常数应该等于正逆反应的速率常数的比值。要考虑到速率常数也是常数，应该与温度相关，所以不能利用 b 点数据进行计算或判断。4【2018 北京卷】近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：（1）反应：2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)H1=+551 kJmol1反应：S(s)+O2(g)SO2(g)H3=297 kJmol1反应的热化学方程式：_。（2）对反应，在某一投料比时，两种压强下，H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。8p2_p1（填“”或“”），得出该结论的理由是_。（3）I可以作为水溶

18、液中 SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将 ii 补充完整。iSO2+4I+4H+S+2I2+2H2OiiI2+2H2O+_+_+2 I（4）探究 i、ii 反应速率与 SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将 18 mL SO2饱和溶液加入到 2 mL下列试剂中，密闭放置观察现象。（已知：I2易溶解在 KI 溶液中）序号ABCD试剂组成0.4 molL1KIa molL1KI0.2 molL1H2SO40.2 molL1H2SO40.2 molL1KI0.0002 mol I2实验现象溶液变黄，一段时间后出现浑浊溶液变黄，出现浑浊较 A 快无明显现象溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色

19、，出现浑浊较 A 快B 是 A 的对比实验，则 a=_。比较 A、B、C，可得出的结论是_。实验表明，SO2的歧化反应速率 DA，结合 i、ii 反应速率解释原因：_。【答案】3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s)H2=254 kJmol1反应是气体物质的量减小的反应，温度一定时，增大压强使反应正向移动，H2SO4的物质的量增大，体系总物质的量减小，H2SO4的物质的量分数增大SO2SO424H+0.4I是 SO2歧化反应的催化剂，H+单独存在时不具有催化作用，但 H+可以加快歧化反应速率反应 ii 比 i 快；D 中由反应 ii 产生的 H+使反应 i 加快【解析】93S

20、O2+2H2O=2H2SO4+S，I-可以作为水溶液中 SO2歧化反应的催化剂，催化剂在反应前后质量和化学性质不变，（总反应-反应 i）2 得，反应 ii 的离子方程式为 I2+2H2O+SO2=4H+SO42-+2I-；（4）B 是 A 的对比实验，采用控制变量法，B 比 A 多加了 0.2mol/LH2SO4，A 与 B 中 KI 浓度应相等，则 a=0.4；对比 A 与 B，加入 H+可以加快 SO2歧化反应的速率；对比 B 与 C，单独 H+不能催化 SO2的歧化反应；比较 A、B、C，可得出的结论是：I是 SO2歧化反应的催化剂，H+单独存在时不具有催化作用，但 H+可以加快歧化反应

21、速率；对比 D 和A，D 中加入 KI 的浓度小于 A，D 中多加了 I2，反应 i 消耗 H+和 I-，反应 ii 中消耗 I2，D 中“溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较 A 快”，反应速率 DA，由此可见，反应 ii 比反应 i 速率快，反应 ii产生 H+使 c（H+）增大，从而反应 i 加快。考点定位：考查盖斯定律、勒夏特列原理、影响化学反应速率的因素。【试题点评】易错提醒：易错点是（4），研究影响化学反应速率的因素，要求其他的条件不变，对比 B 和 A，KI 的浓度应相等，因此 a 为 0.4，根据实验现象，从而得出合理结论，学生平时应学会根据实验现象，推出实验结论。5【2

22、018 天津卷】CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问题：（2）CO2与 CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：化学键CHC=OHHCO(CO)键能/kJmol14137454361075则该反应的H=_。分别在 VL 恒温密闭容器 A（恒容）、B（恒压，容积可变）中，加入 CH4和 CO2各 1 mol 的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_（填“A”或“B”）。按一定体积比加入 CH4和 CO2，在恒压下发生反应，温度对 CO 和 H2产率的影响如图 3 所示。此反

23、应优选温度为 900的原因是_。10【答案】+120 kJmol-1B900 时，合成气产率已经较高，再升高温度产率增幅不大，但能耗升高，经济效益降低。Al3e=Al3+（或 2Al6e=2Al3+）催化剂2Al+6CO2=Al2(C2O4)3【解析】6【2018 江苏卷】NOx（主要指 NO 和 NO2）是大气主要污染物之一。有效去除大气中的 NOx是环境保护的重要课题。（4）在有氧条件下，新型催化剂 M 能催化 NH3与 NOx反应生成 N2。将一定比例的 O2、NH3和 NOx的混合气体，匀速通入装有催化剂 M 的反应器中反应（装置见题 20 图1）。反应相同时间 NOx的去除率随反应温

24、度的变化曲线如题 20 图2 所示，在 50250 范围内随着温度的升高，NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是_；当反应温度高于 380 时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是_。11【答案】（4）迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使 NOx去除反应速率迅速增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的 NOx去除反应速率增大催化剂活性下降；NH3与 O2反应生成了 NO【解析】7【2017 新课标 1 卷】近期发现，H2S 是继 NO、CO 之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题：（2）下图是通过热化学循环在较低温

25、度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。通过计算，可知系统（）和系统（）制氢的热化学方程式分别为_、_，制得等量 H2所需能量较少的是_。（3）H2S 与 CO2在高温下发生反应：H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)。在 610 K 时，将 0.10 mol CO2与0.40 mol H2S 充入 2.5 L 的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为 0.02。12H2S 的平衡转化率1=_%，反应平衡常数K=_。在 620 K 重复试验，平衡后水的物质的量分数为 0.03，H2S 的转化率2_1，该反应的H_0。（填“”“B+，整理可得系统（I）的热化学方程式 H2O(l

26、)=H2(g)+21O2(g)H=+286 kJ/mol；+，整理可得系统（II）的热化学方程式 H2S(g)=H2(g)+S(s)H=+20 kJ/mol。根据系统 I、系统 II 的热化学方程式可知：每反应产生 1mol 氢气，后者吸收的热量比前者少，所以制取等量的 H2所需能量较少的是系统 II。（3）H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)开始0.40mol0.10mol00反应xxxx平衡(0.40 x)mol(0.10 x)molxx2(H O)0.02()(0.4)(0.10)nxnxxxx总解得 x=0.01mol，所以 H2S 的转化率是10.01mol100%2

27、.5%0.40 mol由于该反应是反应前后气体体积相等的反应，所以在该条件下反应达到平衡时化学平衡常数3222222(COS)(H O)(COS)(H O)0.01 0.012.8 10(H S)c(CO)(H S)(CO)(0.400.01)(0.100.01)ccnnKcnn；根据题目提供的数据可知温度由 610K 升高到 620K 时，化学反应达到平衡，水的物质的量分数由 0.02 变13为 0.03，所以 H2S 的转化率增大。21；根据题意可知：升高温度，化学平衡向正反应方向移动，根据平衡移动原理：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，所以该反应的正反应为吸热反应，故H0；A增大 H

28、2S 的浓度，平衡正向移动，但加入量远远大于平衡移动转化消耗量，所以 H2S 转化率降低，A 错误；B增大 CO2的浓度，平衡正向移动，使更多的 H2S 反应，所以 H2S 转化率增大，B 正确；CCOS 是生成物，增大生成物的浓度，平衡逆向移动，H2S 转化率降低，C 错误；DN2是与反应体系无关的气体，充入 N2，不能使化学平衡发生移动，所以对 H2S 转化率无影响，D 错误。答案选 B。【名师点睛】本题是化学反应原理的综合考查，易错点是压强对平衡状态的影响，尤其是惰性气体的影响，“惰性气体”对化学平衡的影响：恒温、恒容条件：原平衡体系充入惰性气体体系总压强增大体系中各组分的浓度不变平衡不

29、移动。恒温、恒压条件：原平衡体系充入惰性气体容器容积增大，各反应气体的分压减小体系中各组分的浓度同倍数减小（等效于减压），平衡向气体体积增大的方向移动。8【2017 新课标 2 卷】丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：（1）正丁烷（C4H10）脱氢制 1-丁烯（C4H8）的热化学方程式如下：C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)H1已知：C4H10(g)+12O2(g)=C4H8(g)+H2O(g)H2=119 kJmol1H2(g)+12O2(g)=H2O(g)H3=242 kJmol1反应的H1为_kJmol1。图（a）是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系

30、图，x_0.1（填“大于”或“小于”）；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是_（填标号）。A升高温度B降低温度C增大压强D降低压强（2）丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器（氢气的作用是活化催化剂），出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图（b）为丁烯产率与进料气中n（氢气）/n（丁烷）的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是_。14（3）图（c）为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在 590之前随温度升高而增大的原因可能是_、_；590之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_。【答案】（1）+123小于AD（2）

31、氢气是产物之一，随着n(氢气)/n(丁烷)增大，逆反应速率增大（3）升高温度有利于反应向吸热方向进行温度升高反应速率加快丁烯高温裂解生成短链烃类（2）因为通入丁烷和氢气，发生，氢气是生成物，随着n(H2)/n(C4H10)增大，相当于增大氢气的量，反应向逆反应方向进行，逆反应速率增加。（3）根据图(c)，590之前，温度升高时反应速率加快，生成的丁烯会更多，同时由于反应是吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡体系中会含有更多的丁烯。而温度超过 590时，由于丁烷高温会裂解生成短链烃类，所以参加反应的丁烷也就相应减少。【名师点睛】本题考查了化学反应原理的综合运用，此类题目往往涉及热化学反应方程式的

32、计算、化学反应速率的计算、化学平衡的计算、化学反应条件的控制等等，综合性较强，本题难点是化学反应条件的控制，这部分知识往往以图像的形式给出，运用影响化学反应速率和化学平衡移动的因素进行考虑，需要平时复习时，多注意分析，强化训练，就可以解决，本题难度较大。9【2017 新课标 3 卷】砷（As）是第四周期A 族元素，可以形成 As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题：（1）画出砷的原子结构示意图_。（2）工业上常将含砷废渣（主要成分为 As2S3）制成浆状，通入 O2氧化，生成 H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式_。该反应需要在加压下进

33、行，原因是_。（3）已知：As(s)+32H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s)H115H2(g)+12O2(g)=H2O(l)H22As(s)+52O2(g)=As2O5(s)H3则反应 As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)的H=_。（4）298 K 时，将 20 mL 3xmolL1Na3AsO3、20 mL 3xmolL1I2和 20 mL NaOH 溶液混合，发生反应：33AsO(aq)+I2(aq)+2OH(aq)34AsO(aq)+2I(aq)+H2O(l)。溶液中c(34AsO)与反应时间（t）的关系如图所示。下列可判断反应达到平衡的是_（填标号）。a溶液

34、的 pH 不再变化bv(I)=2v(33AsO)cc(34AsO)/c(33AsO)不再变化dc(I)=ymolL1tm时，v正_v逆（填“大于”“小于”或“等于”）。tm时v逆_tn时v逆（填“大于”“小于”或“等于”），理由是_。若平衡时溶液的 pH=14，则该反应的平衡常数K为_。【答案】（1）（2）2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S增加反应物 O2的浓度，提高 As2S3的转化速率（3）2H1-3H2-H3（4）ac大于小于tm时生成物浓度较低31124(mol L)()yxy【解析】（1）砷是 33 号元素，原子核外 K、L、M 电子层均已经排满，故其原子结构示意图

35、为。16（4）a 溶液 pH 不变时，则c(OH-)也保持不变，反应处于平衡状态；b 根据速率关系，v（I-）/2=v(AsO33-)，则v(I)=2v(AsO33)始终成立，v(I)=2v(AsO33)时反应不一定处于平衡状态；c由于提供的 Na3AsO3总量一定，所以c(AsO43-)/c(AsO33-)不再变化时，c(AsO43-)与c(AsO33-)也保持不变，反应处于平衡状态；d平衡时c(I)=2c(AsO33)=2ymol/L=2ymol/L 时，即c(I-)=ymol/L 时反应不是平衡状态。反应从正反应开始进行，tm时反应继续正向进行，v正v逆。tm时比tn时 AsO43-浓度

36、小，所以逆反应速率：tm 7.1 时带负18电荷，pH 越高，表面所带负电荷越多；pH随温度升高，CO 含量增大，说明生成 CO 的反应是吸热反应13【2016 新课标 1 卷】元素铬(Cr)在溶液中主要以 Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4(绿色)、Cr2O72(橙红色)、CrO4220(黄色)等形式存在，Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：（2）CrO42和 Cr2O72在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为 1.0 molL1的 Na2CrO4溶液中 c(Cr2O72)随c(H+)的变化如图所示。用离子方程式表示 Na2CrO4溶液中的转化反应_。由图可知，溶液酸性增大，

37、CrO42的平衡转化率_(填“增大”“减小”或“不变”)。根据 A 点数据，计算出该转化反应的平衡常数为_。升高温度，溶液中 CrO42的平衡转化率减小，则该反应的H_0(填“大于”“小于”或“等于”)。【答案】（2）2CrO42-+2HCr2O72-+H2O；增大；1.01014；小于；【解析】（2）随着H+浓度的增大，CrO42-与溶液中的H+发生反应，反应转化为Cr2O72-的离子反应式为：2CrO42-+2HCr2O72-+H2O。根据化学平衡移动原理，溶液酸性增大，c(H+)增大，化学平衡 2CrO42-+2HCr2O72-+H2O向正反应方向进行，导致 CrO42的平衡转化率增大；

38、根据图像可知，在 A 点时，c(Cr2O72-)=0.25 mol/L，由于开始时 c(CrO42)=1.0 mol/L，根据 Cr 元素守恒可知 A 点的溶液中 CrO42-的浓度 c(CrO42)=0.5 mol/L；H+浓度为1.010-7mol/L；此时该转化反应的平衡常数为214272222724(Cr O)0.251.0 10(CrO)(H)0.5(1.0 10)cKcc；由于升高温度，溶液中 CrO42的平衡转化率减小，说明升高温度，化学平衡逆向移动，导致溶液中 CrO42的平衡转化率减小，根据平衡移动原理，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，逆反应方向是吸热反应，所以该反应的

39、正反应是放热反应，故该反应的H0；14【2016 新课标 2 卷】丙烯腈（CH2=CHCN）是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛（CH2=CHCHO）和乙腈（CH3CN）等，回答下列问题：（1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：C3H6(g)+NH3(g)+3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g)H=-515kJ/molC3H6(g)+O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g)H=-353kJ/mol21两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是_；有利于提高丙烯腈平衡产率的反

40、应条件是_；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是_。（2）图（a）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应温度为 460。低于 460时，丙烯腈的产率_（填“是”或者“不是”）对应温度下的平衡产率，判断理由是_；高于 460时，丙烯腈产率降低的可能原因是_（双选，填标号）A催化剂活性降低B平衡常数变大 C副反应增多D反应活化能增大（3）丙烯腈和丙烯醛的产率与 n（氨）/n（丙烯）的关系如图（b）所示。由图可知，最佳 n（氨）/n（丙烯）约为，理由是_。进料氨、空气、丙烯的理论体积约为_。【答案】（1）两个反应均为放热量大的反应降低温度降低压强催化剂（2）不是该反应为放热反应，平衡产率应随温度

41、升高而降低AC（3）1该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低 1：7.5：1【解析】（3）根据图像可知，当 n（氨）/n（丙烯）约为 1 时，该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低；根据化学反应 C3H6(g)+NH3(g)+3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g)，氨气、氧气、丙烯按 1：1.5：1 的体积比加入反应达到最佳状态，而空气中氧气约占 20%，所以进料氨、空气、丙烯的理论体积约为 1：7.5：1。【考点定位】考查影响化学平衡的因素，化学图像的分析与判断，化学计算等知识。22【名师点睛】本题考查影响化学平衡的因素，化学图像的分析与判断，化学计算等知识。该题

42、是对化学平衡的集中考查，涉及的知识点不多，解题的关键点是看懂图像的含义，看图像时：一看面：纵坐标与横坐标的意义；二看线：线的走向和变化趋势；三看点：起点，拐点，终点，然后根据图象中呈现的关系、题给信息和所学知识相结合，做出符合题目要求的解答。15【2016 新课标 3 卷】煤燃烧排放的烟气含有 SO2和 NOx，形成酸雨、污染大气，采用 NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题：（1）NaClO2的化学名称为_。（2）在鼓泡反应器中通入含有 SO2和 NO 的烟气，反应温度为 323 K，NaClO2溶液浓度为 5103molL1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结

43、果如下表。离子SO42SO32NO3NO2Clc/（molL1）8.351046.871061.51041.21053.4103写出 NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式_。增加压强，NO 的转化率_（填“提高”、“不变”或“降低”）。随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的 pH 逐渐_（填“增大”“不变”或“减小”）。由实验结果可知，脱硫反应速率_脱硝反应速率（填“大于”或“小于”）。原因是除了 SO2和 NO 在烟气中的初始浓度不同，还可能是_。（3）在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中，SO2和 NO 的平衡分压 pe如图所示。由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的

44、平衡常数均_（填“增大”、“不变”或“减小”）。反应 ClO2+2SO32=2SO42+Cl的平衡常数 K 表达式为_。（4）如果采用 NaClO、Ca（ClO）2替代 NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。从化学平衡原理分析，Ca（ClO）2相比 NaClO 具有的优点是_。【答案】（1）亚氯酸钠；（2）4OH-3ClO24NO4NO33Cl2H2O；提高减小；23大于；NO 溶解度较低或脱硝反应活化能较高（3）减小；2242223(Cl)(SO)(ClO)(SO)ccKcc（4）形成CaSO4沉淀，反应平衡向产物方向移动，SO2转化率提高【解析】由实验结果可知，在相同时间内硫酸根离子的

45、浓度增加的多，因此脱硫反应速率大于脱硝反应速率。原因是除了 SO2和 NO 在烟气中的初始浓度不同，还可能是二氧化硫的还原性强，易被氧化。（3）在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中，SO2和 NO 的平衡分压 pe如图所示。由图分析可知，反应温度升高，SO2和 NO 的平衡分压负对数减小，这说明反应向逆反应方向进行，因此脱硫、脱硝反应的平衡常数均减小。根据反应的方程式 ClO2+2SO32=2SO42+Cl可知平衡常数 K 表达式为2242223(Cl)(SO)(ClO)(SO)ccKcc。（4）形成 CaSO4沉淀，反应平衡向产物方向移动，SO2转化率提高，所以 Ca（ClO）2

46、效果好。【考点定位】考查氧化还原反应、盖斯定律、外界条件对反应速率和平衡状态的影响等【名师点睛】本题考查物质的名称、氧化还原反应方程式的书写、勒夏特列原理、图表数据和图像、盖斯定律等化学理论知识，体现了知识的运用能力。平时的学习中注意对选修 4 学习。依据题目中所给数据，再根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒书写离子反应方程式；化学平衡原理适用于任何化学平衡，如果改变影响平衡的一个条件，化学平衡会向能够减弱这种改变的方向移动。化学平衡常数：一定条件下达到化学平衡，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，只受温度的影响；盖斯定律是对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热效应是相

47、同的。本题是综合性试题，难度适中。16【2016 浙江卷】催化还原 CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明，在 Cu/ZnO 催化剂存在下，CO2和 H2可发生两个平行反应，分别生成 CH3OH 和 CO。反应的热化学方程式如下：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）H1=-53.7kJmol-1ICO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）H2II某实验室控制 CO2和 H2初始投料比为 1:2.2，在相同压强下，经过相同反应时间测得如下实验数据：24【备注】Cat.1:Cu/ZnO 纳米棒；Cat.2:Cu/ZnO 纳米片；甲醇选择性：转化的 CO2中

48、生成甲醇的百分比已知：CO 和 H2的标准燃烧热分别为-283.0kJmol-1和-285.8kJmol-1H2O（l）H2O（g）H3=44.0kJmol-1请回答（不考虑温度对H 的影响）：（1）反应 I 的平衡常数表达式 K=_；（2）有利于提高 CO2转化为 CH3OH 平衡转化率的措施有。A使用催化剂 Cat.1B使用催化剂 Cat.2C降低反应温度D投料比不变，增加反应物的浓度E增大 CO2和 H2的初始投料比（3）表中实验数据表明，在相同温度下不同的催化剂对 CO2转化成 CH3OH 的选择性有显著的影响，其原因是。（4）在图中分别画出反应 I 在无催化剂、有 Cat.1 和有

49、Cat.2 三种情况下“反应过程能量”示意图。【答案】（1）32322(CH OH)(H O)(CO)(H)cccc+41.2（2）CD（3）表中数据表明此时反应未达到平衡，不同的催化剂对反应的催化能力不同，因而在该时刻下对甲醇选择性有影响。（4）25碳和氢气的初始投料比，能提高氢气的转化率，二氧化碳的会降低，故错误。故选 CD。（3）从表格数据分析，在相同的温度下，不同的催化剂，相同的反应时间内，其二氧化碳的转化率也不同，说明不同的催化剂的催化能力不同；相同催化剂不同的温度，二氧化碳的转化率不同，且温度高的转化率大，因为正反应为放热反应，说明表中数据是未到平衡数据。所以答案为：表中数据表明此

50、时反应未达到平衡，不同的催化剂对反应的催化能力不同，因而在该时刻下对甲醇选择性有影响。（4）从表中数据分析，在催化剂 Cat.2 的作用下，甲醇的选择性更大，说明催化剂 Cat.2 对反应的催化效果更好，催化剂能降低反应的活化能，说明使用催化剂 Cat.2 的反应过程中活化能更低，故图为：【考点定位】平衡常数，盖斯定律，平衡移动原理，催化剂的作用，电解池的工作原理和电极反应的书写。【名师点睛】掌握盖斯定律是分析和计算反应热常用的工具。根据化学方程式的加减确定反应热的加减，同时注意反应热的正负号。掌握平衡移动原理，注意只有浓度、温度和压强影响平衡，注意催化剂的使用只能改变反应速率，影响到达平衡的