2019版高考化學二輪復習第二篇理綜化學填空題突破第9題以速率、平衡為中心的原理綜合題學案

1、25C時 N2C4(g)2NC(g)反應的平衡常數K=kPa(&為以分壓表示的平衡第 9 題 以速率、平衡為中心的原理綜合題復習建議：4 課時(題型突破 2 課時 習題 2 課時)】考情解碼1. (2018 課標全國I,28)采用 N2C5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術，在含能材料、醫(yī)藥等工業(yè)中得到廣泛應用?；卮鹣铝袉栴}:(1)1840年 Devil用干燥的氯氣通過干燥的硝酸銀，得到NbQ。該反應的氧化產物是一種氣尺OF.Daniels等曾利用測壓法在剛性反應器中研究了25C時 N2C5(g)分解反應：2NzC4(g)其中 NQ 二聚為20的反應可以迅速達到平衡。體系的總壓強p隨時間

2、t的變化如表所示(t體，其分子式為2NzQ(g) 4NQ(g) + Q(g)2若提高反應溫度至 35C,貝 U N2C5(g)完全分解后體系壓強 p35C).“ 大 于”“等 于” 或 “小于”)， 原 因 是1則反應 NbQ(g)=2NQ(g) +的 H=kJ mol-1。研究表明，NbQ(g)分解的反應速率v= 2X10_3x pNbC5(kPa min一1)。t= 62 min 時，測得體系中 pQ= 2.9 kPa，則此時的pNkCb=kPa,v=kPa- min一1。63.1 kPa (填=8時，N2Q(g)完全分解)：2NC(g)=N2C4(g)皆一 55.3 kJ-mol一13常

3、數，計算結果保留 1 位小數)。對于反應 2N2O5(g) 4NO(g) + O(g) , R.A.Ogg 提出如下反應歷程:第一步 N2QNO + NO快速平衡第二步 NO+ NON3 NO+ O 慢反應第三步 N3 NO 2NQ 快反應其中可近似認為第二步反應不影響第一步的平衡。下列表述正確的是_(填標號)。A.v(第一步的逆反應)v(第二步反應)B. 反應的中間產物只有 NOC. 第二步中 NO 與 NO 的碰撞僅部分有效D. 第三步反應活化能較高解析(1)氯氣與硝酸銀反應生成N2Q,氯氣作氧化劑，還原產物為氯化銀，又硝酸銀中氮元素、銀元素已經是最高化合價，則只能是氧元素化合價升高，所以

4、氣體氧化產物為 Q(2)1i將已知熱化學方程式依次編號為a、b,根據蓋斯定律，由 a b 得 N2Q(g)=2NQ(g) + Q(g)22增大，故體系總壓強增大。N2O5完全分解生成 N2O4和 O,起始pN2O= 35.8 kPa,其完全分解時pN2O4= 35.8 kPa , pQ = 17.9 kPa，設 25C平衡時 NbQ 轉化了x，貝 UN2Q 2NO平衡 35.8 kPa x2x35. 8 kPa x+ 2x+ 17.9 kPa = 63.1 kPa，解得x= 9.4 kPa。平衡時，pNbQ = 26.4 kPa ,2 2 H=AH2AH =一4.4+55.3x2J.1mol

5、= + 53.1 kJ-mol1。t= 62 min 時，體系2NbO(g)=2N2O4(g)+ Q (g)起始35.8 kPaJ00轉化5.8 kPa5.8 kPa2.9 kPa62 min30.0 kPaI IB 5.8 kPa2.9 kPa貝 U 62min時pN2O5=30.0 kPa，v=2x103121x30.0 kPa - min = 6.0 x10 kPa - min 。剛/從兩個方面分析：一方面是體積不變，升高溫度，體系總壓強增大；另一方面， *丄2NON2Q的逆反應是吸熱反應，升溫，平衡向生成NO 的方向移動，氣體物質的量中 pQ=2.9性反應容器的體積不變，25CN2O5

6、(g)完全分解時體系的總壓強為63.1 kPa，升高溫度，4pNQ=18.8kpa，K=霧=貉kPa=134 kPa。(3)快速平衡，說明第一步反應的正、逆反應速率都較大， 則第一步反應的逆反應速率大于第二步反應的速率, 間產物除NO 外還有 NQ B 項錯誤；有效碰撞才能發(fā)生反應，第二步反應慢，說明部分碰撞有效，C 項正確；第三步反應快，說明反應活化能較低，D 項錯誤。答案(1)0253.130.0 6.0X102大于溫度升高，體積不變，總壓強增大；NQ 二聚為放熱反應，溫度提高，平衡左移，體系物質的量增加，總壓強增大13.4AC2. (2018 課標全國H,27)CH4-CO2催化重整不僅

7、可以得到合成氣(CQ 和 Hb),還對溫室氣體的減排具有重要意義?；卮鹣铝袉栴}：(1)CH4-CO2催化重整反應為： CH(g) + CQ(g)=2CQ(g) + 2H2(g)。已知：C(s) + 2Hz(g)=CH4(g) H= 75 kJ molC(s) + Q(g)=CQ(g)H= 394 kJ mol_11_!C(s) + 2Q(g)=CQ(g) H=_ 111 kJ mol_ 1該催化重整反應的H=_kJ - mol。有利于提高CH 平衡轉化率的條件是_(填標號)。A 高溫低壓B.低溫高壓C.高溫高壓D.低溫低壓某溫度下，在體積為 2 L 的容器中加入 2 mol CH4、1 mol

8、 CQ2以及催化劑進行重整反應，達 到平衡時CQ 的轉化率是 50%其平衡常數為 _ mol2L_2。(2)反應中催化劑活性會因積碳反應而降低，同時存在的消碳反應則使積碳量減少。相關數 據如下表：積碳反應CH(g)= C(s) +2f(g)消碳反應CQ(g) + C(s)=2CQ(g)1、H/(kJ - mol )75172活化能(kJ - mol1)催化劑 X3391催化劑 Y4372A 項正確；反應的中51_ 由上表判斷，催化劑 XY(填“優(yōu)于”或“劣于”)，理由是在反應進料氣組成、壓強及反應時間相同的情況下，某催化劑表面的積碳量隨溫度的變化關系如圖 1 所示，升高溫度時，下列關于積碳反應

9、、 消碳反應的平衡常數(K)和速率(v)的敘述 正確的是_ (填標號)。A. K積、K消均增加B. v積減小、v消增加C. K積減小、K消增加D. v消增加的倍數比v積增加的倍數大 TU 1 =.SJ解析(1)將已知中 3 個反應依次記為、，根據蓋斯定律x2得該催化重整反應的 H= ( 111)x2+ 75+ 394kJ mol = + 247 kJ mol 。由于該反應為吸熱且氣體體積增大的反應，要提高CH4的平衡轉化率，需在高溫低壓下進行。根據平衡時消耗的CO 為 1 molx50%R0.5 mol ,則消耗的 CH 為 0.5 mol，生成的 CO 和 H2均為 1 mol，根據三段式法

10、可知平衡時 CH、CO、CO 和 H2的平衡濃度分別為 0.75 molL、0.25 molL、0.5_1 21 2_!_1,(0.5 molL ) x(0.5 molL )12molL、0.5 molL，則平衡常數K=T= molL0.75 molL x0.25 molL32O(2)從表格中數據可看出相對于催化劑X,用催化劑 Y 催化時積碳反應的活化能大，則積碳反應的反應速率小， 而消碳反應活化能相對小， 則消碳反應的反應速率大，再根據題干信息“反應中催化劑活性會因積碳反應而降低”可知催化劑X 劣于催化劑YO兩個反應均吸在一定溫度下，測得某催化劑上沉積碳的生成速率方程為為速率常數)。在p(C

11、Hk) 一定時，不同p(CQ)下積碳量隨時間的變化趨勢如圖v=kp(CHk) -p(CQ)0.5(k2 所示，則Pa(CQ)pb(CQ)、pc(CQ)從大到小的S單eH3盒蜚査反應時iMj/miiiE326熱，故隨溫度升高，K積和K消均增加，且消碳反應速率增加的倍數比積碳反應的大，故A、D正確。由該圖像可知在反應時間和p(CHO 相同時，圖象中速率關系Va/bVc，結合沉積碳7的生成速率方程v=kp(CH4)p(CO2)，在p(CH4)相同時，隨著p(CO2)增大，反應速 率逐漸減慢，即可判斷：pc(CQ)pb(CQ)pa(CQ)。1答案(1)247 A 3(2)劣于 相對于催化劑 X,催化劑

12、 Y 積碳反應的活化能大，積碳反應的速率?。欢?反應活化能相對小，消碳反應速率大ADpc(CO2)pb(COz)pa(CO2)3. (2018 課標全國川，28)三氯氫硅(SiHCl3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列 問題：(1) SiHCI3在常溫常壓下為易揮發(fā)的無色透明液體，遇潮氣時發(fā)煙生成(HSiO)2O 等，寫出該反應的化學方程式_。(2) SiHCl3在催化劑作用下發(fā)生反應：2SiHCl3(g)=SiH2CI2+ SiCl4(g)_ 1 H= 48 kJ mol3SiH2Cl2(g)=SiH4(g) + 2SiHCl3(g)-1 H= 30 kJ mol則反應 4SiHC

13、l3(g)=SiH4(g) + 3SiCl4(g)的H為_ kJ - mol1。對于反應 2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g) + SiCl4(g)，采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑，在 323 K 和 343 K 時 SiHCl3的轉化率隨時間變化的結果如圖所示。_%平衡常數&43 K= _ (保留 2 位小數)。2_ 在 343 K 下：要提高 SiHCl3轉化率，可采取的措施是 _;要縮短反應達到平衡的時間，可采取的措施有 _。3_ 比較a、b處反應速率大小：va_Vb(填“大于” “小于”或“等于”)。反應速率v=v正一v逆=k正XSiHCl3k逆xSiH2Cl2xSi

14、CI4,k正、k逆分別為正、逆向反應速率常數，x為- -.-|工一-/yVUK)少(N)為343 K 時反應的平衡轉化率af/miri8解析(1)SiHCI3遇潮氣發(fā)生反應生成 (HSiO)2O 和 HCI,即卩 2SiHCl3+ 3fO=(HSiO)2O+ 6HCl。(2)將已知熱化學方程式依次編號為、，根據蓋斯定律，由X3 +，可得：物質的量分數，計算_(保留 1 位小數)。91 1 14SiHCl3(g)=SiH4(g) + 3SiCl4(g) H= 3x48 kJ mol 30 kJ mol = 114 kJ mol 。(3)溫度越高，反應越先達到平衡，根據圖示，左側曲線對應的溫度為應

15、的平衡轉化率為 22%設開始時加入 SiHCl3的濃度為amol L,根據化學方程式和 SiHCl3的平衡轉化率知，達平衡時，SiHCl3 SiWCa、SiCl4的濃度分別為 0.78amol L1、0.11a0 11ax011amol L1、0.11amolL1，化學平衡常數K= (0 78 a)2= 0.02。根據化學平衡移動原理并結合該反應特點，及時分離出生成物可提高反應物的轉化率?？s短反應達到平衡的時溫度越高，反應速率越大，a 點所在曲線對應的溫度高于b 點所在曲線對應的溫度，所以a 點反應速率大2 于 b 點反應速率。a 點所在曲線達到平衡時，v正=v逆，即k正xSiHCl3=k逆x

16、SiH2Cl2xSiCl4,從題圖上可知 a 點所在曲線平衡時 SiHCI3的轉化率為 22%設投入答案 (1)2SiHCl3+ 3H2O=(HSiOC 6HCl(2)114220.02及時移去產物改良催化劑；提高反應物壓強(濃度)大于 1.34.(2017 課標全國I,28)近期發(fā)現，H2S 是繼 NO CO 之后第三個生命體系氣體信號分子,343 K, 343 K 時反間，實質就是提高反應速率，可采用加壓的方式或選擇更為高效的催化劑。SiHCI3ymol，則根據三段式法得2SiHCl3( g)SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g)開始/mol轉化/moly0.22y0.110.11y平衡

17、/mol0.78y0.110.11y代入k正x2SiHCl3=k逆xSiH2Cl2xSiCl4得,k正x0.782=k逆x0.112kE0.11-2則k逆0.78在 a 處SiHCl3的轉化2SiHCl3(g)SiCl4(g)開始/mol轉化/mola處/moly0.2y0.8y0.1y220.1y0.1y0.1yv正k正xSiHCl3k正0.8則廠k逆xSiH2Cl 次 SiCl4=k；x0T，將代入計算得出v正/v逆=1.3。10它具有參與調解神經信號傳遞、 舒張血管減輕高血壓的功能。 回答下列問題:(1)下列事實中，不能比較氫硫酸與亞硫酸的酸性強弱的是A. 氫硫酸不能與碳酸氫鈉溶液反應，

18、而亞硫酸可以B. 氫硫酸的導電能力低于相同濃度的亞硫酸C.0.10 molLt 的氫硫酸和亞硫酸的 pH 分別為 4.5 和 2.1D. 氫硫酸的還原性強于亞硫酸(2)下圖是通過熱化學循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應系統(tǒng)原理。；鵡化學城瞋循環(huán)水分辦制氫系統(tǒng)(J :；:!=MJ+HXJI I)= 2H11) )+Hf5( (,1 M) )J 1仏=51 U - moh1；A LO kJ - mol _丿H+ H,.SO+( aq) = S(s)+S0 .(g)+2H .0( I bkJ mo1熱化學薙鋤循環(huán)雄化氯分解聯產盤弐、t | 通過計算，可知系統(tǒng)(I)和系統(tǒng)(n)制氫的熱化學

19、方程式分別為制得等量 H2所需能量較少的是_。H2S 與 CQ 在高溫下發(fā)生反應： HS(g) + CQ(g)COS(g) + HbOg)。在 610 K 時，將 0.10 mol CO2與 0.40 mol H2S 充入 2.5 L 的空鋼瓶中，反應平衡后水的物質的量分數為0.02。1H2S 的平衡轉化率a1=_%反應平衡常數K=_。2在 620 K 重復試驗，平衡后水的物質的量分數為0.03 , H2S 的轉化率a2_a1,該反應的 H_0。(填“ ”“ B5. (2016 課標全國I,27)元素鉻(Cr)在溶液中主要以 Cr (藍紫色)、Cr(OH)可(綠色)、CDO_(橙紅色)、CrO

20、4_(黃色)等形式存在，Cr(OH)3為難溶于水的灰藍色固體，回答下列問題：(1) Cr3+與 Al3+的化學性質相似，在 Ca(SO4)3溶液中逐滴加入 NaOH 溶液直至過量，可觀察到的現象是_ 。(2) CrO4_和 Cr2O_在溶液中可相互轉化。室溫下，初始濃度為1.0 molL_1的 NaCrO 溶液中c(Cr2&_)隨c(H+)的變化如圖所示。H2O%F(0.10 -x) + ( 0.40 -x)+x+xF.2，x= O.01。H2S的轉化率為0.01 molx100%131_ 用離子方程式表示NazCrO4溶液中的轉化反應 _2由圖可知，溶液酸性增大， CrOt 的平衡轉

21、化率 _ (填“增大”、“減小”或“不變”)。根據 A 點數據，計算出該轉化反應的平衡常數為 _。3升高溫度，溶液中 CrO：的平衡轉化率減小，則該反應的 H_ 0(填“大于”“小于”或“等于”)。(3) 在化學分析中采用 K2CrC4為指示劑，以 AgNO 標準溶液滴定溶液中的 C，利用 Ag*與 Cr&生成磚紅色沉淀，指示到達滴定終點。當溶液中C恰好完全沉淀(濃度等于 1.0X10-5mol L J時，溶液中c(Ag+)為_mol-L一1,此時溶液中c(CrO4_)等于_ mol-L_ 1 _ 12 10(已知 Ag2CrO4、AgCl 的Ksp分別為 2.0X10_和 2.0X1

22、0_)。(4) + 6 價鉻的化合物毒性較大，常用NaHSO 將廢液中的 Cr2&_還原成 C+，該反應的離子方程式為_解析(1)由于 Cr3+與 Al3+的化學性質相似，所以Cr(OH)3也具有兩性，根據題目信息，則可知在 Cr2(SCk)3溶液中逐滴加入 NaOH 溶液，先生成灰藍色沉淀Cr(OH)3,并逐漸增多，隨著滴加 NaOH 溶液的過量，灰藍色沉淀 Cr(OH)3逐漸溶解并生成綠色Cr(OH)4_溶液。由圖可知，隨著溶液酸性增大，溶液中 c(Cr2C2_)逐漸增大，說明 Cr&_逐漸轉化為 626_, 則 CrO4_的平衡轉化率逐漸增大，其反應的離子方程式為：2Cr

23、O2_+ 2J一。2&_+ H2Q由圖中 A 點數據，可知：c(C2O_) = 0.25 mol L_1、c(H+) = 1.0X10_7molL_1,則進一 步可知c(CrO2_) = 1.0 molL_1 2X0.25 molL_1= 0.5 molL_1,根據平衡常數的定義 可計算出該轉化反應的平衡常數為1.0X1014；升高溫度，溶液中CrO4_的平衡轉化率減小，說明化學平衡逆向移動，則正反應為放熱反應，即該反應的H小于 0。根據KSp(AgCl) =c(Ag+) c(Cl_) = 2.0X10_10,可計算出當溶液中 Cl_恰好完全沉淀(即 濃度等于1.0X10 molL)時

24、，溶液中c(Ag ) = 2.0X10 molL，然后再根據Ksp(Ag2CrQ) =c2(Ag+)LL”43CQ(g) + H2(g) CO(g) + HO(g) H回答下列問題: 已知反應中相關的化學鍵鍵能數據如下:化學鍵H- HC- OCOH- OC-H曰(kJ mol _1)4363431 076465413由此計算 H =_kJ mol ;已知 Hb=_ 58 kJ mol ，貝 V Hs=_ kJ mol 。模型應用惟陡救據iH,-亨代人鑒懈汁禰熄變蓋斯定佯承爐一I -智能點1蓋斯定律的三維應用很據廿標方皚式屮的反應物和牛成物加減所調整的方稈一式按照“疊涉驟中的調整廳法.熔變也麵之

25、作#1應變化18答案 99+ 41示例 2工業(yè)生產中可用苯乙烷生產苯乙烯已知：CILCII,1H= + 117.6 kJ molH2(g) + CQ(g) CHCII(g) + CO(g) + H2O(g)的CH = Cl ICO(g) + H2O(g) = + 41.2 kJ mol1(g)答案 + 158.8 kJ mol1（將已知的兩個熱化學方程式依次編號為、，根據蓋斯定律,I 、由+可得）2 利用蓋斯定律書寫熱化學方程式解題模板應對霧霾污染、改善空氣質量需要從多方面入手,的清潔能源，具有廣闊的開發(fā)和應用前景。如開發(fā)利用清潔能源。甲醇是一種可再生已知： CHOH(g) + HbO(l)=

26、CQ(g) + 3H2(g)1 H=+ 93.0 kJ mol1 CHOH(g) +2Cb(g)=CO2(g) + 2f(g)1 H= 192.9 kJ molCHOH(g)=CHOH(l)H= 38.19 kJ mol1則表示 CHOH 燃燒熱的熱化學方程式為19I同一物質山正：通 不同vir（X）物質*而就廠各組分的蛭不變分析建模模型解壷分析a標& &和已知反應明確目標反應的 反應物和生保物以段需喘約用曲物質td.CH(OHC1)+變換數同時的掉目標反應中沒冇的物質=巧釣項= 釣掉CH OH(g) JI將毎牛U知熱化學方程置兩邊同乘以菜,介 適的數*使已如與U様熱化學方柞式

27、巾的酸 反應呦或t成物的化學計吐數一致.熱化學 方程式中的時f也進斤相宜的換算將巳卻熱化學方程式進行疊加招應的熱化門H呂（hf酊- 門，弟-得答案=學方程式中的iH也進行M-2ILO(L 3H = - 726h51 kJ * mcl1答案+SH=726. 51 kJ * mol1示例 32017 江蘇化學，26(1)TiO2與 Cl2難以直接反應，加碳生成 CO 和 CQ 可使反應得以進行。已知：TiO2(s) + 2Cl2(g)= TiCl4(g) + Q(g) H= + 175.4 kJ mol-12C(s) + Q(g)=2CO(g)H2= 220.9 kJ mol一1沸騰爐中加碳氯化生

28、成 TiCl4(g)和 CO(g)的熱化學方程式：答案 TiO2(s) + 2Cl2(g) + 2C(s)=TiCl4(g) + 2CO(g) H= 45.5 kJ/mol智能點2化學平衡狀態(tài)的判斷本質I .如(Y)Y7MtTFttM20L各纟|分的赫需的量（質戢分數）不變 現象I一無熱交換時休系迅度不變匚各氣休組分的體站數不變反應物的轉化率不變說明：對于平衡狀態(tài)的判斷，不斷出現新的判斷形式，如絕熱過程中的熱量變化，化學平衡常數，有關圖像等，判斷時緊緊抓住反應過程中對應物理量是否變化，如果在反應過程中在 變，達到平衡時不變，則能說明。21示例 4汽車尾氣凈化的主要原理為2N0(g) + 2C0

29、(g)催化劑 2CO(g) + N2(g) H” “V”“ = ”)答案VV1 根據圖像選擇合適條件示例 6 氨氣制取尿素CO(Nf)2的合成塔中發(fā)生反應：2NH(g) +CO(g)CO(NH)2(|) + H2O(g)。n(NH)n(H2O)下圖為合成塔中不同氨碳比a和水碳比b時二氧化碳轉化率(a) b 宜n(CO)n(CQ)控制在_ (填字母)范圍內。A. 0.6 0.7B. 1 1.1C. 1.5 1.6a宜控制在 4.0 左右，理由是_圖像分析控制變量，作垂直于橫軸的一條直線交三條曲線于三點，轉化率越高越好， 所以選擇 A。選擇最佳氨碳比，可看最上面曲線的走勢，整體增加，曲線先陡后平(

30、略上升)，依然選擇拐點，當氨碳比大于4.0 時，增大氨氣的量 CQ 轉化率增加不大，但生產成本提高了；氨碳比太小，CO 轉化率低。答案 A 氨碳比等于 4, CQ 轉化率較高 當氨碳比大于 4.0 時，增大 NH 的量 CQ 的轉化率 增加不大，但生產成本提高了；氨碳比小于 4.0 時，CO 的轉化率低。智能點4化學平衡圖像分析232.根據圖像解釋產生某種現象的原因 示例 7以二氧化鈦表面覆蓋 CU2AI2O 為催化劑，可以將 CO和 CH 直接轉化成乙酸。在不24同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如下圖所示。酸的生成速率降低的原因是： _。圖像分析兩根曲線注意看清每個曲線對應的條件，分

31、析兩個量之間內在的聯系。Cy及影響反應速率的兩個因素：催化劑和溫度，弄清影響因素即可。所以，250300溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是溫度超過 250C時，催化劑的催化效率降低。答案 溫度超過 250C時，催化劑的催化效率降低3 根據圖像推斷 H變化示例 8為了減少空氣中的 CO,目前捕碳技術在降低溫室氣體排放中具有重要的作用,捕碳劑常用(NHk)2CO,反應為(NHk)2CG(aq) + H2O(I) + CO(g)=2NH4HCOaq)H為研究溫度對(NH4)2CO 捕獲 CO 效率的影響，在某溫度 下，將一定量的(NH4)2CQ 溶液置于密閉容器中，并充入一定量的 CQ 氣體(用氮

32、氣作為稀釋劑)，在t時刻，測得容器中 CO 氣體的濃/度。然后分別在溫度為T2、T3、T4、T5下，保持其他初始實驗條件不變，重復上述實驗，經圖像分析根據可逆反應的特征， 準確確定平衡點。 溫度越高反應速率越快， 達到平衡所需的時間越短，在相等時間內，CO 濃度最低的點應該是平衡點。T3往后，溫度升高，CO 濃度增大，平衡逆向移動，逆反應吸熱，正反應放熱。答案 250300C時，溫度升高而乙這里涉C時，過相同時間測得CQ 氣體濃度，其關系如圖，則 H_（填”或“ ”)0。反應溫度處一催化別的備化斂率朋5 濃度251 化學平衡常數表達式(1)不要把反應體系中純固體、純液體以及稀水溶液中水的濃度寫

33、進平衡常數表達式。如:智能化學平衡常數及轉化率26CaCO(s)CaO(s) + CO(g)K=c(CO2)CDO一(aq) + H2O(I)_ 2CrO4(aq) + 2H+(aq)Kc2(CrCT)c2(H+)K=c(cd)但在非水溶液中，若有水參加或生成，則此時水的濃度不可視為常數，應寫進平衡常數表達式中。如：MO 卅 CHCOOH 濃 SOCHCOOCt + H2O/ c(CHCOOCi)c(H2O)K=c(C2H5OH c(CH3COOHC(s) + H2O(g)CO(g) + H2(g)K=c(CO c( H2)K=c(H2O(2)同一化學反應，化學反應方程式寫法不同，其平衡常數表

34、達式及數值亦不同。如:2_ c ( NO)呵 g) 2NO(g)K= cCNG)扣 NQ(g)K=；呵=,Kc2(N2Q)(3)有氣體參與的反應，用平衡分壓(總壓乘以各自的物質的量分數)表示平衡常數。如：2A(g) + B(s)C(g)。若達到平衡時，n(A) =ni、n2p一ni+n2n(C) =n2密閉體系的壓強為p,則K=-(ni畀pni+n22 悟透化學平衡常數及轉化率計算題解題模式根據反應進行(或移動)的方向，設定某反應物消耗的量，然后列式求解。例：mA +nBpC +qD起始量：ab00變化量：mxnxpxqx平衡量：a-mx bnxpxqxn2(m+ n2)2opm27注意：變化

35、量與化學方程式中各物質的化學計量數成比例;這里a、b可指：物質的量、濃度、體積等；283弄清起始濃度、平衡濃度、平衡轉化率三者之間的互換關系；4在使用平衡常數時，要注意反應物或生成物的狀態(tài)。示例 9 順-1，2-二甲基環(huán)丙烷和反-1， 2-二甲基環(huán)丙烷可發(fā)生如下轉化:該反應的速率方程可表示為：v（正）=k（正）c（順）和v（逆）=k（逆）c（反），k（正）和k（逆）在一定溫度時為常數，分別稱作正、逆反應速率常數。回答下列問題：（1）已知：ti溫度下，k（正）=0.006 sk（逆）=0.002 s，該溫度下反應的平衡常數值或“大于”）。答案 3 小于智能點6|物質性質與化學平衡1.題型特點此類

36、試題以元素及化化學平衡知識為主題，借助圖像、圖表的手段考查相關聯的知識。（1）反應現象的描（2）氧化還原反應、原電池與電解池、陌生離子方程式的書寫。（3）化學鍵與反應的熱效應計算、信息條件下速率計算、平衡常數的計算、平衡的影響因素、平衡移動與圖像及相關原因的分析。vJZ、）2 解題思路：四步突破物質性質與化學平衡綜合題KSP的計算。根據題II提供的信息，結合元素及其化 合物的相關劃識先對簡單問題進行解第二步含義,理解圖像中線（曲線、折線等幾點（起點、拐點等）所表示的意義 n n ! H FB uiHia ；!M n,順式反式29想規(guī)律J思考有關化學反應原理相關章節(jié)所涉I及到與圖像有關的定律公式

37、等叼整合圖像與相關規(guī)律合理麴合對接.作出正In確合理規(guī)律解答I分析：2016 -課標全國卷I27 題(題目見“考情解碼”第 5 題)就是借助元素鉻(Cr)在溶液 中主要以 Cr3+(藍紫色)、Cr(OH)4(綠色)、C2&(橙紅色)、CrCt (黃色)等形式存在，根據 Cr3+與 Al3+的化學性質相似，寫實驗現象及轉化的離子反應，進一步根據圖像考查化學平衡常數及轉化率。突破題型找規(guī)律典例演示 1 (2017 課標全國H,27) 丁烯是一種重要的化工原料，可由丁烷催化脫氫制備?；卮鹣铝袉栴}：(1)正丁烷(C4HO)脫氫制 1-丁烯(C4H)的熱化學方程式如下：1C4Ho(g)=C4H8

38、(g)+H2(g) H1,已知：C4Ho(g) + 2C2(g)=C4H3(g) + H2O(g)H2=- 119 kJ mol第三步第四步與化學反應與能量變化相結合的速率、 平衡題30（2）丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過填充有催化劑的反應器（氫氣的作用是活化催化劑），出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖（b）為丁烯產率與進料氣中n（氫氣）/n（ 丁烷）的關系。圖中曲線呈現先升高后降低的變化趨勢，其降低的原因是（3）圖（c）為反應產率和反應溫度的關系曲線，副產物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化合物。丁烯產率在 590C之前隨溫度升高而增大的原因可能是590C之后，丁烯產率快速降低的主要原因可

39、能是Tk的 H2會使反應平衡逆向移動，所以丁烯轉化率下降。(3)590C之前，溫度升高時反應速率加快，生成的丁烯會更多，同時由于反應是吸熱反應，升高溫度平衡正向移動，平衡體 系中會含有更多的丁烯。而溫度超過590C時，由于丁烷高溫會裂解生成短鏈烴類，所以參加反應的丁烷也就相應減少。答案+ 123 小于 AD(2) 原料中過量 Ha 會使反應平衡逆向移動，所以丁烯轉化率下降(3) 590C前升高溫度，反應平衡正向移動升高溫度時，反應速率加快，單位時間產生丁烯更多 高于 590C時則有更多的 C4H0裂解導致產率降低更畀睪那理*班）0400 500 6（K）7（K）溫度t囲U）5 5 O O 5

40、5 U U 5 5 o o o o s s O O4 4 * *弟R R 2 2卸H H U U31題型訓練 1 (2018 天津理綜，10)CQ 是一種廉價的碳資源，其綜合利用具有重要意義?；卮鹣铝袉栴}：(1) CO2可以被 NaOH 溶液捕獲。若所得溶液 pH= 13, CO 主要轉化為 _ (寫離子符號);若所得溶液c(HCQ) ：c(CCi)= 2 : 1，溶液 pH=_。(室溫下，HLCO 的K= 4X107；K2=5X10 i)(2) CO2與 CH 經催化重整，制得合成氣：催化劑CH(g) + CO(g)2CO(g) + 2H2(g)已知上述反應中相關的化學鍵鍵能數據如下：化學鍵

41、C- HC=OH HVCO(CO)鍵能/kJ mol075則該反應的H=_ 。分別在VL 恒溫密閉容器 A(恒容)、B(恒壓，容積可變)中，加入 CH 和 CQ 各 1 mol 的混合氣體。兩容器中反應達平衡后放出或吸收的熱量較多的是_(填 “A” 或“ B”)。2按一定體積比加入 CH4和 CO,在恒壓下發(fā)生反應，溫度對 CO 和 H2產率的影響如圖 1 所示。 此 反應 優(yōu) 選 溫 度 為 900C的 原 因 是32產物 Al2（C2C4）3是重要的化工原料。電池的負極反應式：_電池的正極反應式：6Q+ 6e =606CO+ 6O2 =3CC4+ 6C2反應過程中

42、 O2的作用是_該電池的總反應式： _解析（1）若所得溶液的 pH= 13,溶液呈強堿性，則2c(H+)c(cO)節(jié)+c(HCO)C(HCQ) ：C(cc3)= 2 : 1,根據K2=(c，則C(H+) =K2Xc； cO-)=5X10-11X2 molL-1= 10-10molL-1, pH=- Ig 10-1= 10。(2)根據H=反應物總鍵能生成物總鍵能，該反應的H= (413X4+ 745X2)kJ mol (1 075X2 + 436X2)kJ mol=+ 120 kJ mol1。該反應為氣體分子數增大的吸熱反應，恒容時達到的平衡相當于恒壓條件下達到平衡后增大壓強，加壓平衡向逆反應方

43、向移動，故恒容時反應達平衡后吸收的熱量比恒壓時反應達平衡后吸收的熱量少。根據題圖 1 知，900C時，合成氣產率已經較高，再升高溫度產率增幅不大，但升高溫度，能耗升高，經濟效益降低。（3）該電池中 Al 作負極,ilk J*電解質為含 AlCl3的離子液體，故負極反應為 Al 3e=AI+。正極為多孔碳電極，根據正 極反應式，得正極總反應為 6CO+ 6e=3Cd, Q 不參與正極的總反應，故 Q 為催化劑。 將負極反應式：2Al 6e=2Al3+和正極反應式：6CO+ 6e=3 也相加，可得該電池的總反應式為 2Al + 6CO=Al2（C2C4）3。答案（1）CO210+ 120 kJ m

44、ol B900C時，合成氣產率已經較高，再升高溫度產率增幅不大，但能耗升高，經濟效益降低O2輔助的 AI-CO2電池工作原理如圖2 所示。該電池電容量大,能有效利用 CO,電池反應5O L (MX)圖1含AJCb的離子腋體S2O33Al 3e=Al3+（或 2Al 6e=2Al3+） 催化劑2Al + 6CO=Al2(C2C4)334題型訓練 2 NO2與 SO 能發(fā)生反應：NO+ SO -SO+ NQ 某研究小組對此進行相關實驗探究。(1)硝酸廠向大氣中排放 NO 造成的環(huán)境問題是_為了減少 SQ 的排放，將含 SQ 的煙氣通過洗滌劑 X,充分吸收后再向吸收后的溶液中加入稀硫酸，既可以回收

45、SQ,同時又可得到化肥。上述洗滌劑X 可以是_ (填序號)。a. Ca(OH)2b. KzCOc. NaSQd. NHH2O(3)實驗中，尾氣可以用堿溶液吸收。NaOH 溶液吸收 NO 時，發(fā)生的反應為 2NO+ 2OH=NO+ NQ+ HO,反應中形成的化學鍵是_(填化學鍵的類型)。用 NaOH 溶液吸收少量 SO的離子方程式為_已知：2NO(g) + Q(g)2NQ(g) H=- 113.0 kJ mol12SO(g) + Q(g)- 2SQ(g)H=- 196.6 kJ mol則 NO(g) + SO(g) =SO(g) + NO(g)H=_ 。(5)在固定體積的密閉容器中，使用某種催化

46、劑，改變原料氣配比進行多組實驗(各次實驗的溫度可能相同，也可能不同)，測定 NQ 的平衡轉化率。部分實驗結果如圖所示：-f-40.5J.O1.52.0njNOj : ft./SOj如果要將圖中C點的平衡狀態(tài)改變?yōu)锽點的平衡狀態(tài)，應采取的措施是若A點對應實驗中，SQ(g)的起始濃度為comolL-1,經過tmin 達到平衡狀態(tài)，該時段化學反應速率v(NC2)=_molL-1 min-1;圖中C、D兩點對應的實驗溫度分別為Tc和 TD,通過計算判斷 TC_ TD(填“”“=3536或“0該反應合適的反應條件是 _A.高溫C.高壓OOB.低溫D.低壓39E.催化劑(3)氨基甲酸銨是合成尿素的一種中間

47、產物。將體積比為2：1的 NH 和 CO 的混合氣體充入一個容積不變的真空密閉容器中，在恒定溫度下使其發(fā)生下列反應并達到平衡：2NH(g) + CQ(g)NHCOOIN(S)實驗測得的不同溫度下的平衡數據如表所示:溫度/c15.020.025.030.035.0平衡狀態(tài)下氣體總31濃度 /(10molL)2.43.44.86.89.4、1V J根據表中數據，則2NH(g) + CQ(g)- NHCOON(t) H_ (填“”或“0,該反應為吸熱反應且正反應是氣體體積減小的反應， 故反應條件應選擇高溫、高壓，加入合適的催化劑有利于提高反應的速率和選擇性。(3)隨著溫度的升高，氣體的總濃度增大，說

48、明平衡向逆反應方向移動，故-=6.1X107。氨基甲酸銨是固體，分離出少量的氨基甲2酸銨，平衡不移動，反應物的轉化率不變，選項A 錯誤；按系數比加入各反應物，各反應物的轉化率始終相同，反應達到平衡時，降低反應體系溫度，平衡正向移動。氨氣和CO 的轉化率相同且均增大，但 CO 的體積分數不變，選項 B 錯誤，選項 C 正確；加入有效催化劑只 能加快化學反應速率，不能提高氨基甲酸銨的產率，選項D 錯誤。25C時反應物的起始濃度比 15C時反應物的起始濃度小，但25C時 06 min 內的平均反應速率(曲線的斜率)比 15C的大。根據電荷守恒，c(NH；) +C(H+) =C(Cl) +C(OH)，

49、常溫下 pH= 7 的溶液中c(H+) =c(OH)，貝U c(NH) =c(Cl) = 0.1 molL1。_1答案(1)N2(g) + 3f(g)-2NH(g) H= 92 kJ mol (2)ACE1Kc(CQ)c2( NH)4.8X103X134.8X10-3X2-=6.1X10723正反應為放熱反應,Ha(H2O)T2a(H2O)T3，因為該反應是吸熱反應，升高溫度平衡右移，所以T1T2T3。根據水分解制 H，則水得到電子，發(fā) 生還原反應，H2O 在 a 側反應，CO 在 b 側反應，a 側的電極反應為：H2O+ 2e-=Hf+ O?-。 答案(1)提高FesQ 的轉化率a3如圖所示

50、OTMbftl44(2)3FeO(s) + HbO(l)=H2(g) + FesC4(s)H=+ 129.2kJ molT1T2T3其他條件相同時，因為該反應是吸熱反應，升高溫度平衡右移，所以TT2T32 22 2( (45b H2O+ 2e=Hf +O1. (2018 昆明市高三模擬調研，8)鉬(Mo)是一種難熔稀有金屬，我國的鉬儲量居世界第二。 鉬及其合金在冶金、農業(yè)、電器、化工、環(huán)保等方面有著廣泛的應用。(1)Mo 可被發(fā)煙硝酸氧化，產物 MoOF 和 M0OF2的物質的量之比為1 ： 1,完成下列化學方程式：_Mo+ _HF+ _HNO=_M0O2+ _MoOF+_NQf +_已知：

51、2Mo(s) + 3Q(g)=2MoO(s)H2MoS(s) + 2O(g)=Mo(s) + 2SO(g) f32MoS(s) + 7Q(g)=2MoQ(s) + 4SQ(g) f則f=_ (用含H、Hz的代數式表示應，則轉移電子 _ mol。(3)密閉容器中用NQCO(S)作固硫劑，同時用定量的氫氣還原輝鉬礦(MoS)的原理是：_、MoS(s) + 4f(g) + 2NCO(s) Mo(s) + 2CO(g) + 4H2O(g) + 2NS(s)HMPa2如果上述反應在體積不變的密閉容器中達到平衡，下列說法錯誤的是_(選填編號)。A.v正(H2) =v逆(H2O)B. 再加入 MoS,則 H

52、2的轉化率增大C. 容器內氣體的密度不變時，一定達到平衡狀態(tài)X J)，在反應中若有 0.2 mol MoS2參加反P2(填“”或實驗測得平衡時的有關變化曲線如圖所示:“”u.a” c 或 0o該反應為氣體分子數增大的反應，增大壓強平衡逆向移動，H 的體積分數增大，故p20.1 MPa該反應中 H2和 H2O 的化學計量數均為 4，則達到平衡狀態(tài)時v正(H2) =v逆(H2O), A 項正確； MoS為固態(tài)，再加入 MoS 對平衡移動無影響，H2的轉化率不變，B 項錯誤；反應前后氣體的 總質量不相等，當氣體的密度不再發(fā)生變化時反應達到平衡狀態(tài)，C 項正確；容器內壓強不再發(fā)生變化，說明氣體的物質的

53、量不再發(fā)生變化，則反應一定達到化學平衡狀態(tài)，D 項正確。設起始時加入容器中的H2的物質的量為amol，達到 M 點平衡狀態(tài)時，反應的H2的物質的量為xmol，根據三段式法可知平衡時CO 和 HO(g)的物質的量分別為X/2mol、xmol，則時 Hb產生的分壓為學p=p,同理可得 CO H2O(g)產生的分壓分別為夕和則a/3 十a/3 十 2a/344 2422-=p，代入p= 0.1 MPa 得K= 0.01(MPa)。答案(1)26121112 9HbO(2)A H+2AH 2.8 B66.7%0.012.(2018 唐山第一學期統(tǒng)考，28)苯乙烯是重要的化工原料。以乙苯(C6H5 CH

54、CH)為原料,采用催化脫氫的方法制取苯乙烯(C6H CH=C2H ,反應的化學方程式為：平衡時 H2的物質的量為(ax)mol，根據平衡時a-X“的體積分數為25%得(aX)+X/2+XX100%R25%解得X=孕，則 Hb的平衡轉化率為2a/3-TX100展66.7%。根據中分析可知a平衡時 Hb、CO H2O(g)的物質的量分別為 3 mol、33 mol 和 bamol，設氣體總壓為p,則平衡圖中 M 點的平衡常數K=2(p/4) X( p/2)C6H5 CHCH(g)GH5CH=Cp2)的關系曲線。在制備時，通常存在副反應：2CH(g)=C2H6(g) + H(g)。在常溫下，向體積為

55、1 L的恒容反應器中充入 1 mol CH4,然后不斷升高溫度，得到上圖。511_ 在 200C時， 測出乙烷的量比乙烯多的主要原因是 _2_在 600C后，乙烯的體積分數減少的主要原因是 _(4)工業(yè)上常采用除雜效率高的吸收一電解聯合法，除去天然氣中雜質氣體H2S,并將其轉化52為可回收利用的單質硫，其裝置如下圖所示。通電前，先通入一段時間含HS 的甲烷氣，使部分 NaOH 吸收 H2S 轉化為 NstS,再接通電源，繼續(xù)通入含 HzS 雜質的甲烷氣，并控制好通氣速率。則裝置中右端碳棒為 _ 極，左端碳棒上的電極反應為 _，右池中的c(NaOH：c(Na2S)_ (填“增大”、基本不變”或“

56、減小”)。- 1解析 根據耳、CH 和 C2H 的燃燒熱數據可寫出熱化學方程式：H2(g) + 2。9)=出 0(1)H=- 285.8 kJ mol，CH4(g) + 2Q(g)=CQ(g) + 2f0(l)H=- 890.3 kJ mo3C2H4(g) + 3Q(g)=2CQ(g) + 2H2O(l) H=- 1411.0 kJ mol ，根據蓋斯定律，由X2_乂_ 4X2得 2CH(g)C2H(g)+2H2(g)H=+202.0 kJmol_。(2)設平衡時轉化的 CH 的物質的量為 2xmol， 根據三段式法進行計算:起始(mol)轉化(mol)平衡(mol)2別為 0.50 molL

57、_1、0.25 molL_1和 0.50 molL_1,貝U K=0.2= 0.25。該反應0.50為吸熱反應，升高溫度，CH 的平衡轉化率增大；該反應為氣體分子數增大的反應，溫度相同時增大壓強，CH4的平衡轉化率降低，據此畫出圖像。(3)題圖中200C時乙烷的量比乙烯多，這是因為該條件下乙烷的生成速率比乙烯的快。在600C后，乙烯的體積分數減少，主要是因為乙烯發(fā)生了分解反應。(4)結合題圖可知右側通入含有HS 雜質的甲烷氣，得到除雜后的甲烷氣，結合題意，則右端碳棒為電解池的陽極，左端碳棒為陰極。陰極上水02:r2xx1 2x+x+ 2xX100%F 20.0%,解得x=0.25，CH、GH4

58、、H2的物質的量濃度分53電離出的得電子被還原為 “，電極反應式為 2HO+ 2e_=2OH+H4或 2H+ 2e_=Hf。 右池中相當于 HS 發(fā)生氧化反應而被除去，則溶液中c(NaOH)：c(Na2S)基本保持不變。541C2Hk(g) + H2(g) H=+ 101.0 kJ mol )(2)0.25 或 0.25 molL1如圖所示HAsQ 等化合物，有著廣泛的用途。回答下列問題: (1)畫出砷的原子結構示意圖 (2)工業(yè)上常將含砷廢渣(主要成分為 AS2S3)制成漿狀，通入 02氧化，生成 HAsQ 和單質硫。寫出發(fā)生反應的化學方程式 _該反應需要在加壓下進行，原因是2 3 4已知：

59、As(s) +3H2(g) +-Q(g)=H2O(l)H2452As(s) + 2Q(g)=As2O5(s) Hs則反應 AS2O5(S) + 3fO(l)=2H3ASO(S)的 H=(4)298 K 時，將 20 mL 3xmolLtaAsQ、20 mL 3xmolL1I2和 20 mL NaOH 溶液混合,發(fā)生反應： As&(aq) + l2(aq) + 20H(aq)As&(aq) + 2I(aq) + H2O(l)。溶液中c(AsO4)與反應時間(t)的關系如圖所示。4_若平衡時溶液的 pH= 14,則該反答案(1)2CH4(g) C2H(g) + 2H2(g) H=

60、+ 202.0 kJ mol1(或 CH4(g) 在 200C時，乙烷的生成速率比乙烯的快在 600C后，乙烯開始分解為碳和氫氣(4)陽 2fO+ 2e_=2OH+ H4 或 2+ 2e=Hf題型特訓(一)對應學生用書 P1421. (2017 課標全國川，28)砷(As)是第四周期VA族元素，可以形成AS2S3、 AS2Q、HAsQ、+ 2Q(g)=H3AsQ(s) Hi基本不變551_ 下列可判斷反應達到平衡狀態(tài)的是(填標號)。a. 溶液的 pH 不再變化b.v（l）=2V（ASO3）c.C（ASO4）/c（AsOn 不再變化 1d.c（l ）= ymolL應的平衡常數K為_ 。解析(1)AS原子序數為 33,位于第四周期第VA族，據此可畫出原子結構示意圖(見答案);由題意可