高三化學(xué)（第01期）好題速遞分項解析匯編 專題18 化學(xué)基本理論二（化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、電解質(zhì)溶液）（含解析）

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專題十八 化學(xué)基本理論二（化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡） 1．【湖南衡陽八中2016屆第二次月考】（16分）通過煤的氣化和液化，使碳及其化合物得以廣泛應(yīng)用。 I．工業(yè)上先用煤轉(zhuǎn)化為CO，再利用CO和水蒸氣反應(yīng)制H2時，存在以下平衡： CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) （1）向1L恒容密閉容器中充入CO和H2O(g)，800℃時測得部分數(shù)據(jù)如下表。 t/min 0 1 2 3 4 n(H2O)/mol 0.600 0.520 0.450 0.350 0.350 n(CO)/mol 0.400 0.320 0.250 0.150 0.150 則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 。（保留2位有效數(shù)字） （2） 相同條件下，向2L恒容密閉容器中充入1molCO、1mol H2O(g)、2molCO2、2mo1 H2，此時 v (正) ______ v (逆) (填“>” “=” 或 “<”)。 II．已知CO(g)、H2(g)、CH3OH（l）的燃燒熱分別為283 kJmol-1、286 kJmol-1、726 kJmol-1。 （3） 利用CO、H2合成液態(tài)甲醇的熱化學(xué)方程式為 。 （4）依據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理，分析增加壓強對制備甲醇反應(yīng)的影響 。 III．為擺脫對石油的過度依賴，科研人員將煤液化制備汽油，并設(shè)計了汽油燃料電池，電池工作原理如右圖所示：一個電極通入氧氣，另一電極通入汽油蒸氣，電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2—。 （5）以辛烷（C8H18）代表汽油，寫出該電池工作時的負極反應(yīng)方程式 。 （6）已知一個電子的電量是1.60210—19C，用該電池電解飽和食鹽水，當(dāng)電路中通過1.929105C的電量時，生成NaOH g。 Ⅳ．煤燃燒產(chǎn)生的CO2是造成溫室效應(yīng)的主要氣體之一。 （7）將CO2轉(zhuǎn)化成有機物可有效地實現(xiàn)碳循環(huán)。如： a．6CO2+6H2OC6H12O6+6O2 b．2CO2 + 6H2C2H5OH +3H2O c．CO2 + CH4 CH3COOH d．2CO2 + 6H2 CH2=CH2 + 4H2O 以上反應(yīng)中，最節(jié)能的是，反應(yīng)b中理論上原子利用率為 。 【答案】（1）1.2　　?。?）＜　?。?）CO(g) + 2H2(g) ＝CH3OH(l) △H = —129 kJmol-1 　　　　　　　　　　 　 （4）增加壓強使反應(yīng)速率加快，同時平衡右移，CH3OH產(chǎn)率增大。 （5）C8H18－50e－+25O2—＝8CO2 + 9H2O　；（6）80?。唬?）a ，46%。 【考點定位】考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的影響因素、熱化學(xué)方程式的書寫及電化學(xué)的應(yīng)用的知識。 【名師點睛】本題綜合考查了化學(xué)平衡常數(shù)的計算、應(yīng)用、化學(xué)平衡移動原理的應(yīng)用、蓋斯定律的應(yīng)用、熱化學(xué)方程式的書寫、原電池、電解池反應(yīng)原理、物質(zhì)的量在化學(xué)反應(yīng)方程式的計算等的應(yīng)用、原子經(jīng)濟性、節(jié)環(huán)保等，集多個知識點為一體，較為全面的考查了學(xué)生的化學(xué)知識掌握情況及應(yīng)用能力，把物質(zhì)的轉(zhuǎn)化、能量的利用既環(huán)境保護等結(jié)合在一起，是一個不錯的考題。 2．【西藏日喀則一中2016屆10月月考】（16分）火力發(fā)電廠釋放出大量氮氧化合物（NOx）、SO2和CO2等氣體會造成環(huán)境問題。對燃煤廢氣進行脫硝、脫硫和脫碳等處理，可實現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排、廢物利用等目的。 （1）脫硝。利用甲烷催化還原NOx： CH4(g）＋ 4NO2(g）＝4NO(g）＋ CO2(g）＋ 2H2O(g） △H1＝－574 kJ/mol CH4(g）＋ 4NO(g）＝2N2(g）＋ CO2(g）＋ 2H2O(g） △H2＝－1160 kJ/mol 甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為 。 （2）脫碳。將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g） △H3 ①在一恒溫恒容密閉容器中充入1 mol CO2和3 mol H2進行上述反應(yīng)。測得CO2和CH3OH(g)濃度隨時間變化如圖1所示。回答：0～10 min內(nèi)，氫氣的平均反應(yīng)速率為 mol/(Lmin)；第10 min后，保持溫度不變，向該密閉容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g)，則平衡 （填“正向”、“逆向”或“不”）移動。 ②如圖2，25℃時以甲醇燃料電池（電解質(zhì)溶液為稀硫酸）為電源來電解300mL 某NaCl溶液，正極反應(yīng)式為 。在電解一段時間后，NaCl溶液的pH值變?yōu)?3（假設(shè)NaCl溶液的體積不變），則理論上消耗甲醇的物質(zhì)的量為 mol。 ③取五份等體積的CO2和H2的混合氣體（物質(zhì)的量之比均為1∶3），分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)相同時間后，測得甲醇的體積分數(shù)φ（CH3OH）與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖3所示，則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的反應(yīng)的△H3 0（填“＞”、“＜”或“＝”）。 （3）脫硫。燃煤廢氣經(jīng)脫硝、脫碳后，與一定量氨氣、空氣反應(yīng)，生成硫酸銨。硫酸銨水溶液呈酸性的原因是 (用離子方程式表示)；室溫時，向(NH4)2SO4,溶液中滴人NaOH溶液至溶液呈中性，則所得溶液中微粒濃度大小關(guān)系c(Na＋） c(NH3H2O)。（填“＞”、“＜”或“＝”） 【答案】（1）CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H＝-867kJ/mol （2）①0.225；正向 ②O2+ 4e－+ 4H+＝2H2O；0.005 ③＜ （3）NH4++H2ONH3H2O+H+；＝ 【考點定位】考查蓋斯定律的應(yīng)用，化學(xué)反應(yīng)速率的計算，平衡移動，氧化還原反應(yīng)的計算，電荷守恒和物料守恒規(guī)律的應(yīng)用 【名師點睛】化學(xué)平衡圖像題的解題步驟：有關(guān)化學(xué)平衡、化學(xué)反應(yīng)速率的圖表題一直是高考關(guān)注的熱點，在審題時，一般采用“看特點，識圖像，想原理，巧整合”四步法。 第一步：看特點。即分析可逆反應(yīng)化學(xué)方程式，觀察物質(zhì)的狀態(tài)、氣態(tài)物質(zhì)分子數(shù)的變化(正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，還是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng))、反應(yīng)熱(正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，還是吸熱反應(yīng))等。 第二步：識圖像。即識別圖像類型，橫坐標和縱坐標的含義、線和點(平臺、折線、拐點等)的關(guān)系。利用規(guī)律“先拐先平，數(shù)值大”判斷，即曲線先出現(xiàn)拐點，先達到平衡，其溫度、壓強越大。 第三步：想原理。聯(lián)想化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡移動原理，特別是影響因素及使用前提條件等。 第四步：巧整合。圖表與原理整合。逐項分析圖表，重點看圖表是否符合可逆反應(yīng)的特點、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理。即：。 3．【湖北孝感高中2016屆10月月考】(15分)燃煤能排放大量的CO、CO2、SO2，PM2.5(可入肺顆粒物)污染也跟冬季燃煤密切相關(guān)。SO2、CO、CO2也是對環(huán)境影響較大的氣體，對它們的合理控制、利用是優(yōu)化我們生存環(huán)境的有效途徑。 （1）如圖所示，利用電化學(xué)原理將SO2 轉(zhuǎn)化為重要化工原料C 若A為SO2，B為O2，則負極的電極反應(yīng)式為：______________________________； （2）有一種用CO2生產(chǎn)甲醇燃料的方法：CO2＋3H2CH3OH＋H2O 已知：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) △H＝－a kJmol－1； 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) △H＝－b kJmol－1； H2O(g)＝H2O(l) △H＝－c kJmol－1； CH3OH(g)＝CH3OH(l) △H＝－d kJmol－1， 則表示CH3OH(l)燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：_________________________________； （3）光氣 (COCl2)是一種重要的化工原料，用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、聚酯類材料的生產(chǎn)，工業(yè)上通過Cl2(g)＋CO(g) COCl2(g)制備。左圖為此反應(yīng)的反應(yīng)速率隨溫度變化的曲線，右圖為某次模擬實驗研究過程中容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度隨時間變化的曲線?；卮鹣铝袉栴}： （3） 0~6 min內(nèi)，反應(yīng)的平均速率v(Cl2)＝ ； （4） 若保持溫度不變，在第7 min 向體系中加入這三種物質(zhì)各2 mol，則平衡 移動（填“向 正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”）； （5） 若將初始投料濃度變?yōu)閏(Cl2)＝0.7 mol/L、c(CO)＝0.5 mol/L、c(COCl2)＝ mol/L，保持反 應(yīng)溫度不變，則最終達到化學(xué)平衡時，Cl2的體積分數(shù)與上述第6 min時Cl2的體積分數(shù)相同； （6） 隨溫度升高，該反應(yīng)平衡常數(shù)變化的趨勢是 ；（填“增大”、“減小”或“不變”） ⑤比較第8 min反應(yīng)溫度T(8)與第15 min反應(yīng)溫度T(15)的高低：T(8)________T(15) (填“<”、“>”或“＝”)。 【答案】(15分) (1)SO2－2e－+2H2O＝4H＋＋SO42- (2分) (2)CH3OH(l) ＋3/2O2(g) ＝CO2(g) ＋2H2O(l) ΔH＝－(3/2b＋2c－a－d)kJmol－1(3分) （3）①0.15 mol L－1min －1 （2分） ②向正反應(yīng)方向（2分） ③ 0.5 （2分） ④減?。?分） ⑤<（2分） 考點：考查原電池原理、熱化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡、等效平衡 4．【廣西柳鐵一中2016屆10月月考】（16分）I．X、Y是相鄰周期、相鄰主族的短周期元素，且原子序數(shù)X＞Y．填寫下列空白： （1）若X為金屬元素，Y為非金屬元素，Y2H4是一種重要有機化工原料。 ①X單質(zhì)與Fe2O3反應(yīng)時，每消耗13.5g X放熱213kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 ； ②寫出實驗室制備Y2H4的化學(xué)方程式 ； （2）若X、Y元素的最高價氧化物的水化物都是強酸。 為防止YO2污染空氣，科學(xué)家尋求合適的化合物G和催化劑，以實現(xiàn)反應(yīng)： YO2+GY2+H2O+n Z（未配平，n可以為0） ①上述反應(yīng)式中的G不可能是 （填標號）。 A．NH3 B．CO C．CH3CH2OH ②25℃時，往a mol?L﹣1的YH3的水溶液（甲）中滴加0.01mol?L﹣1H2XO4溶液（乙），當(dāng)甲與乙等體積混合時，溶液呈中性（設(shè)溫度不變），甲中溶質(zhì)的電離常數(shù)Kb= （用含a的代數(shù)式表示）。 Ⅱ．離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系，由有機陽離子、Al2Cl7﹣和AlCl4﹣組成的離子液體作電解液時，可在鋼制品上電鍍鋁。鋼制品應(yīng)接電源的 極，已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機陽離子不參與電極反應(yīng)，陰極電極反應(yīng)式為 。若改用AlCl3水溶液作電解液，則陰極產(chǎn)物為 。 Ⅲ．甲醇汽油是一種新能源清潔燃料，可以作為汽油的替代物．工業(yè)上可用CO和H2制取甲醇，化學(xué)方程式為：CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g） △H=b kJ/mol，為研究平衡時CO的轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)物投料比（）及溫度的關(guān)系，研究小組在10L的密閉容器中進行模擬反應(yīng)，并繪出如圖所示： （1）反應(yīng)熱b 0 （填“＞”或“＜”）。 （2）若Ⅱ反應(yīng)的n（CO）起始=10mol、投料比為0.5，A點的平衡常數(shù)KA= ，B點的平衡常數(shù)KB KA（填“＞”或“＜”或“=”）。 （3）為提高CO轉(zhuǎn)化率可采取的措施是 、 （答出兩條即可）。 【答案】Ⅰ．（1）①2Al（s）+Fe2O3（s）═2Fe（s）+Al2O3（s）△H＝﹣852kJ?mol﹣1； ②CH3CH2OHCH2＝CH2↑＋H2O。（2）①B；②Kb＝。 Ⅱ．4Al2Cl7﹣+3e﹣＝Al+7AlCl4﹣；H2； Ⅲ．（1）＜。（2）1；＝ （3）減小投料比、降低溫度、增大壓強、分離出CH3OH。 Ⅱ．依據(jù)電鍍原理分析，鋼鐵上鍍鋁是利用鋁做陽極與電源正極相連，鋼鐵做陰極與電源負極相連，由有機陽離子、Al2Cl7﹣和AlCl4﹣組成的離子液體做電解液來實現(xiàn)，離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系，電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機陽離子不參與電極反應(yīng)，則陰極反應(yīng)生成鋁是發(fā)生的還原反應(yīng)，鋁元素化合價降低，分析離子液體成分，結(jié)合電荷守恒分析可知是Al2Cl7﹣得到電子生成，電極反應(yīng)為：4Al2Cl7﹣+3e﹣＝Al+7AlCl4﹣；改用AlCl3水溶液作電解液是溶液中氫離子在陰極放電生成氫氣，2H++2e﹣＝H2↑； Ⅲ．（1）圖象可知，一氧化碳轉(zhuǎn)化率隨溫度升高減小，說明平衡逆向，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，b＜0。 （2）若Ⅱ反應(yīng)的n（CO）起始＝10mol、投料比為0.5，n（H2）＝20mol，則 CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g） 起始量（mol/L） 1 2 0 變化量（mol/L） 0.5 1 0.5 平衡量（mol/L） 0.5 1 0.5 A點的平衡常數(shù)KA ＝＝1 AB是相同溫度下的平衡，平衡常數(shù)只隨溫度變化，所以AB平衡常數(shù)相同； （3）為提高CO轉(zhuǎn)化率可采取的措施，可以增加氫氣量，提高一氧化碳的轉(zhuǎn)化率，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度平衡正向進行，依據(jù)反應(yīng)特征和平衡移動原理分析提高一氧化碳轉(zhuǎn)化率的條件是平衡正向進行，即減小投料比、降低溫度、增大壓強、分離出CH3OH。 【考點定位】本題主要是考查熱化學(xué)方程式書寫、外界條件對平衡狀態(tài)的影響與有關(guān)計算、電化學(xué)原理的應(yīng)用等 【名師點晴】化學(xué)平衡圖像題的解題技巧 （1）緊扣特征，弄清可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱還是放熱，體積增大、減小還是不變，有無固體、純液體物質(zhì)參與反應(yīng)等。 （2）先拐先平，在含量(轉(zhuǎn)化率)—時間曲線中，先出現(xiàn)拐點的則先達到平衡，說明該曲線反應(yīng)速率快，表示溫度較高、有催化劑、壓強較大等。 （3）定一議二，當(dāng)圖像中有三個量時，先確定一個量不變，再討論另外兩個量的關(guān)系，有時還需要作輔助線。 （4）三步分析法，一看反應(yīng)速率是增大還是減小；二看v正、v逆的相對大??；三看化學(xué)平衡移動的方向。 5．【貴州遵義航天高中2016屆第三次月考】(14分)1913年，德國化學(xué)家哈伯實現(xiàn)了合成氨的工業(yè)化生產(chǎn)，被稱作解救世界糧食危機的化學(xué)天才。現(xiàn)將lmolN2和3molH2投入1L的密閉容器，在一定條件下，利用如下反應(yīng)模擬哈伯合成氨的工業(yè)化生產(chǎn)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＜0 當(dāng)改變某一外界條件（溫度或壓強）時，NH3的體積分數(shù)ψ(NH3)變化趨勢如下圖所示。 回答下列問題： （1）已知：①NH3(g) NH3(g) △H1 ②N2(g)＋3H2(g)2NH3(l) △H2 則反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的△H＝ （用含△H1、△H2的代數(shù)式表示）。 （2）合成氨的平衡常數(shù)表達式為____ ，平衡時，M點NH3的體積分數(shù)為10%，則N2的轉(zhuǎn)化率為 （保留兩位有效數(shù)字）。 （3）X軸上a點的數(shù)值比b點 （填“大”或“小”）。上圖中， Y軸表示 （填“溫度”或“壓強”），判斷的理由是 。 （4）若將1mol N2和3mol H2分別投入起始容積為1L的密閉容器中，實驗條件和平衡時的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示： 下列判斷正確的是____。 A.放出熱量：Ql< Q2< △Hl B. N2的轉(zhuǎn)化率：I> III C.平衡常數(shù)：II >I D.達平衡時氨氣的體積分數(shù)：I>II （5）常溫下，向VmL amoI.L-l的稀硫酸溶液中滴加等體積bmol.L-l 的氨水，恰好使混合溶液呈中性，此時溶液中c(NH4+)__c(SO42-)（填“>”、“<”或“=”）。 （6）利用氨氣設(shè)計一種環(huán)保燃料電池，一極通入氨氣，另一極通入空氣，電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y203)的氧化鋯(ZrO2)晶體，它在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2-。寫出負極的電極反應(yīng)式 。 【答案】（1）2△H1+△H2 （2）；18% （3）小；溫度；隨Y值的增大，ψ(NH3)減??；平衡N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＜0向逆反應(yīng)方向進行，故Y為溫度 （4）AB （5）＞ （6）2NH3－6e－＋3O2－＝N2＋3H2O 【考點定位】本題主要是考查蓋斯定律應(yīng)用、外界條件對平衡狀態(tài)的影響、平衡狀態(tài)的有關(guān)計算、溶液中離子濃度大小比較及原電池原理的應(yīng)用 【名師點晴】化學(xué)平衡及其移動圖像中的數(shù)形思想 化學(xué)平衡圖像題的解題步驟：有關(guān)化學(xué)平衡、化學(xué)反應(yīng)速率的圖表題一直是高考關(guān)注的熱點，在審題時，一般采用“看特點，識圖像，想原理，巧整合”四步法。 第一步：看特點。即分析可逆反應(yīng)化學(xué)方程式，觀察物質(zhì)的狀態(tài)、氣態(tài)物質(zhì)分子數(shù)的變化(正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，還是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng))、反應(yīng)熱(正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，還是吸熱反應(yīng))等。 第二步：識圖像。即識別圖像類型，橫坐標和縱坐標的含義、線和點(平臺、折線、拐點等)的關(guān)系。利用規(guī)律“先拐先平，數(shù)值大”判斷，即曲線先出現(xiàn)拐點，先達到平衡，其溫度、壓強越大。 第三步：想原理。聯(lián)想化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡移動原理，特別是影響因素及使用前提條件等。 第四步：巧整合。圖表與原理整合。逐項分析圖表，重點看圖表是否符合可逆反應(yīng)的特點、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理。即：。 6．【湖南衡陽八中2016屆第三次月考】（14分）目前，消除氮氧化物污染有多種方法。 （1）用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知： ①CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－574 kJmol－1 ②CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1160 kJmol－1 ③H2O(g)＝H2O(l) ΔH＝－44．0 kJmol－1 寫出CH4 (g)與NO2 (g)反應(yīng)生成N2 (g) ,CO2(g)和H2O(l)的熱化學(xué)方程 式_____________________ （2）用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應(yīng)為：C(s)＋2NO(g) N2(g)＋CO2(g)某研究小組向恒容密閉容器加入一定量的活性炭和NO，恒溫（T。C)條件下反應(yīng)，反應(yīng)進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下 ①不能作為判斷反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù) 是_______ A．容器內(nèi)CO2的濃度保持不變 B．v正（N2）=2 v正（NO） C．容器內(nèi)壓強保持不變 D．混合氣體的密度保持不變 E．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變 ②在T。C時．該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_______(保留兩位小數(shù))； ③在30 min,改變某一條件,反應(yīng)重新達到平衡,則改變的條件是_______ （3）甲烷燃料電池可以提升能量利用率。下圖是利用甲烷燃料電池電解50ml2mol/L的氯化銅溶液的裝置示意圖： 請回答： ①甲烷燃料電池的負極反應(yīng)式是：__________________________。 ②當(dāng)A中消耗0．05mol氧氣時，B中________________極（填“a”或“b”）增重________________g。 【答案】（共14分） ⑴ CH4(g)＋2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(1) ,ΔH＝－955 kJmol－1。 ⑵ ①B C ②0．56 ③減小CO2濃度 ⑶ ①CH4-8e─+2H2O=CO2+8H+ ②b；6.4． （3）燃料電池通氧氣的極為正極，通CH4的極為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CH4-8e-+10OH-=CO32- +7H2O，B是電解CuCl2溶液，陰極b上有銅析出，質(zhì)量增重，0．15mol氧氣時，轉(zhuǎn)移電子為0．05mol4=0．20mol，析出的Cu的物質(zhì)的量為0．20mol2=0．10mol，質(zhì)量為0．10mol64g?mol-1=6．4g； 【考點定位】考查蓋斯定律的應(yīng)用、化學(xué)反應(yīng)速率的計算、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、原電池反應(yīng)中電極反應(yīng)式的書寫、酸堿混合溶液中物質(zhì)濃度的計算及離子濃度大小比較的知識。 【名師點晴】本題（3）是考查電化學(xué)理論，涉及燃料電池和電解池，二池串聯(lián)，原電池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)與電解池轉(zhuǎn)移電子數(shù)目是相等的，可運用電子守恒解答有關(guān)計算，這類題一般先判斷其中一個的電極，再去推導(dǎo)另一個池的電極，如本題可根據(jù)燃料電池能氧氣的極為正極這一特殊知識點，去確定原子池的負極及電解池的陰、陽極，其中與正極相連的極為陽極，根據(jù)電解理論也就是氧化性和還原性的相對強弱去判斷電解池的電極產(chǎn)物和電極反應(yīng)，原電池的電極反應(yīng)式書寫時要綜合考慮電解質(zhì)溶液的影響，如本題甲烷燃燒的產(chǎn)物應(yīng)該是CO2氣體，但在堿性介質(zhì)里要被堿溶液吸收，得到的是碳酸鹽，將這些理論分析清楚再解題相對就容易得多了，總之學(xué)會分析問題才能更好地解決問題。 7．【寧夏銀川二中2016屆第三次月考】（16分）電離平衡常數(shù)是衡量弱電解質(zhì)電離程度的量。已知如下表數(shù)據(jù)（25 ℃）： 化學(xué)式 電離平衡常數(shù) HCN K＝4.910－10 CH3COOH K＝1.810－5 H2CO3 K1＝4.410－7，K2＝4.710－11 （1）25 ℃時，等濃度的三種溶液(a.NaCN溶液、b.Na2CO3溶液、c.CH3COONa溶液)的pH由大到小的順序為________________________________。(填寫序號) （2）25 ℃時，向NaCN溶液中通入少量CO2，所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。 （3）現(xiàn)有濃度為0.02 mol/L的HCN與0.01mol/L NaOH等體積混合后，測得C(Na+)>C(CN-)，下列關(guān)系正確的是 。 A．C(H+)>C(OH-) B．C(H+)a>c?。?）NaCN＋CO2＋H2O＝NaHCO3＋HCN （3）BD （4）Al3++3HCO3-＝Al(OH)3↓+3CO2↑（5）c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H+)> c(C2O42-)> c(OH-)； c(OH-)＝c(H+)-c (C2O42-)+ c(H2C2O4) （6）H2C2O4-2e－＝2CO2↑+2H+ 0.2 考點：考查弱電解質(zhì)的電離、鹽類水解的應(yīng)用及原電池原理的應(yīng)用等 8．【四川成都七中2016屆上期中】（本小題滿分14分）T1溫度下，體積為 2L的恒容密閉容器，加入4.00molX，2.00molY，發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 2X(g)+Y(g)3M(g)+N(s) △H<0。 部分實驗數(shù)據(jù)如表格所示。 （1）前500s反應(yīng)速率v(M)＝_____，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝_____。 （2）若該反應(yīng)在恒溫恒壓容器中進行，能表明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是____（填序號） a．X的消耗速率與M的消耗速率相等 b．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變 c．v(Y)與v(M)的比值不變 d．固體的總質(zhì)量不變 （3）該反應(yīng)達到平衡時某物理量隨溫度變化如下圖所示?？v坐標可以 表示的物理量有哪些_____。 a．Y的逆反應(yīng)速率 b．M的體積分數(shù) c．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量 d．X的質(zhì)量分數(shù) （4）反應(yīng)達到平衡后，若再加入3.00molM，3.00molN，下列說法正確的是_____。 A．平衡不移動 B．重新達平衡后，M的體積分數(shù)小于50% C．重新達平衡后，M的物質(zhì)的量濃度是原平衡的1．5倍 D．重新達平衡后，Y的平均反應(yīng)速率與原平衡不相等 E．重新達平衡后，用X表示的v(正)比原平衡大 （5）若容器為絕熱恒容容器，起始時加入4.00molX，2.00molY，則達平衡后M的物質(zhì)的量濃度_____1.5mol/L(填“>”、“=”或“<”)，理由是_____。 【答案】（1）1.810－3mol/(Ls)；6.75 （2）bd （3）b （4）CE （5）<；反應(yīng)放熱，容器內(nèi)溫度升高，相當(dāng)于化學(xué)平衡逆移，c(M)減小 （5）由于反應(yīng)放熱，容器內(nèi)溫度升高，相當(dāng)于化學(xué)平衡逆移，c(M)減小，即達平衡后M的物質(zhì)的量濃度小于1.5mol/L。 考點：考查反應(yīng)速率、平衡常數(shù)計算、外界條件對平衡狀態(tài)的影響等 9．【西藏拉薩中學(xué)2016屆第二次月考】（14分）甲醇是重要的化工原料，又可作為燃料。利用合成氣（主要成分為CO、CO2和H2）在催化劑的作用下合成甲醇，發(fā)生的主反應(yīng)如下： ① CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) △H1 ② CO2(g) + 3H2(g)CH3OH（g）+ H2O(g) △H2 ③ CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) △H3 回答下列問題： （1）已知 化學(xué)鍵 H-H C-O C＝O H-O C-H E/（kJ.mol-1） 436 343 1076 465 413 則△H1= kJ.mol-1 （2）圖1中能正確表現(xiàn)反應(yīng)①的平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為 （填曲線標記字母），判斷理由是 。 （3）合成氣的組成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60時體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率（α）與溫度和壓強的關(guān)系如圖2所示。 α(CO)值隨溫度升高而 （填“增大”或“減小”）原因是 。 圖2中的壓強由大到小為 ，判斷理由是 。 【答案】（1）—99 （2）a；反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，平衡常數(shù)應(yīng)隨溫度升高變小； （3）減小；升高溫度時，反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，平衡向向左移動，使得體系中CO的量增大；反應(yīng)③為吸熱反應(yīng)，平衡向右移動，又產(chǎn)生CO的量增大；總結(jié)果，隨溫度升高，使CO的轉(zhuǎn)化率降低； P3＞P2＞P1；相同溫度下，由于反應(yīng)①為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，加壓有利于提升CO的轉(zhuǎn)化率；而反應(yīng)③為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，產(chǎn)生CO的量不受壓強影響，故增大壓強時，有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高 【解析】 試題分析：（1）反應(yīng)熱等于斷鍵吸收的能量與形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值，根據(jù)表中數(shù)據(jù)反應(yīng)CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）的反應(yīng)熱△H1＝1076kJ/mol＋2436 kJ/mol—3413 kJ/mol—343 kJ/mol—465 kJ/mol＝—99kJ.mol-1。（2）反應(yīng)①的化學(xué)平衡常數(shù)K的表達式為；根據(jù)計算，反應(yīng)①正方應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，因此反應(yīng)①的平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為a。（3）反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，升高溫度時，平衡向左移動，使得體系中CO的量增大；反應(yīng)③為吸熱反應(yīng)，平衡向右移動，又產(chǎn)生CO的量增大；最終結(jié)果是隨溫度升高，使CO的轉(zhuǎn)化率降低；相同溫度下，由于反應(yīng)①為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，加壓有利于提升CO的轉(zhuǎn)化率；而反應(yīng)③為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，產(chǎn)生CO的量不受壓強影響，故增大壓強時，有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高，所以圖2中的壓強由大到小為P3＞P2＞P1。 【考點定位】考查反應(yīng)熱計算、蓋斯定律應(yīng)用、平衡常數(shù)、外界條件對平衡狀態(tài)的影響 【名師點晴】本題主要考查了反應(yīng)熱計算、蓋斯定律，平衡圖像、外界條件對化學(xué)平衡的影響，考查了學(xué)生對知識理解、綜合運用能力。首先需要熟練掌握蓋斯定律，其次，平時積累起來的計算機巧在反應(yīng)熱的計算中基本適用。注意遵循：質(zhì)量守恒定律，能量守恒定律和蓋斯定律。根據(jù)可直接測定的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱間接計算難以直接測定的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，需要應(yīng)用蓋斯定律來分析問題。解題時，常用已知反應(yīng)熱的熱化學(xué)方程式相互加合（加、減等數(shù)學(xué)計算），得到未知反應(yīng)熱的熱化學(xué)方程式，則相應(yīng)的反應(yīng)熱做相同的加合即為所求的反應(yīng)熱。 10．【云南師大附中2016屆第二次月考】（15分）硫及其化合物有廣泛應(yīng)用。 （l）硫酸生產(chǎn)過程中涉及以下反應(yīng)。已知25℃、10lkPa時： 則SO2催化氧化為SO3（g）的熱化學(xué)方程式為　　　　　　　　 （2）對于SO2催化氧化為SO3的反應(yīng)。 ①圖16甲是SO2（g）和SO3（g）的濃度隨時間t的變化情況。反應(yīng)從開始到達到平衡時，用O2表示的平均反應(yīng)速率為　　　　 ②在一容積可變的密閉容器中充入20mol SO2（g）和10mol O2（g），O2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度（T）、壓強（p）的變化如圖乙所示。則p1與p2的大小關(guān)系是p1　　　　p2：（填“＞”“＜”或“=”）；A、B、C三點的平衡常數(shù)大小關(guān)系為 （），理由是 （3）工業(yè)生產(chǎn)硫酸過程中，通常用氨水吸收尾氣 ①如果在25℃時，相同物質(zhì)的量的SO2與NH3溶于水，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 所得溶液中（填序號）。 ②已知在25℃時NH3H2O、H2SO3電離平衡常數(shù)如下表，則上述所得溶液中，各離子濃度由大到小的順序為 【答案】（除特殊標注外，每空2分，共15分） （1）2SO2(g)+ O2(g)=2SO3(g) ΔH= ?197kJ/mol （2）①0.0375mol/(Lmin)（1分） ②＞ KB＞KA＝KC 該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡常數(shù)減小，A、B、C三點的溫度為Bc(NH4+)>c(H+)>c(OH－) （2分） ①200℃(1分) ACDE(2分) 2NH3(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(NH2)2 (s) ΔH=－134kJ/mol（2分） 2（2分） 55（2分）0.148 mol/(Lmin)（2分） （2分） 起始 a 3a 0 改變 0.1 0.3 0.2 平衡 a-0.1 3a-0.3 0.2 則0.2/（a-0.1+3a-0.3+0.2）=20%，解a=0.3，則平衡常數(shù)=0.22/0.2*0.63=0.93，正確。選ACDE。反應(yīng)①+反應(yīng)② 即可氨氣和二氧化碳合成尿素的熱化學(xué)方程式為：2NH3(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(NH2)2 (s) ΔH=－134kJ/mol。（4）從圖分析生成尿素最慢，所以反應(yīng)的快慢有第二步反應(yīng)決定。反應(yīng)到55分時各物質(zhì)的濃度幾乎不變，到平衡。二氧化碳在10分內(nèi)的物質(zhì)的量的改變量為1-0.26=0.74摩爾，則反應(yīng)速率=0.74/0.5/10=0.148 mol/(Lmin)。反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡正向移動，平衡常數(shù)變大，所以圖像如下： （2分） 考點：鹽類水解，平衡移動，化學(xué)平衡計算， 12．【貴州貴陽一中2016屆第二次月考】（14分）工業(yè)上可由天然氣為原料制備甲醇，也可由水煤氣合成甲醇。 （1）已知2CH4(g)＋O2(g)=2CO2(g)＋4H2(g) △H＝akJ/mol CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g) △H＝bkJ/mol 試寫出由CH4和O2制取甲烷的熱化學(xué)方程式：___________________。 （2）還可以通過下列反應(yīng)制備甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。圖甲是反應(yīng)時CO(g)和CH3OH(g)的濃度隨時間t的變化情況。從反應(yīng)開始到平衡，用CO表示平均反應(yīng)速率v(CO)＝_____，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為______________。 （3）在一容積可變的密閉容器中充入10mol CO和20mol H2，CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度（T）、壓強（P）的變化如乙圖所示． ①下列說法不能判斷該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是_________。（填字母） A．H2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2倍 B．H2的體積分數(shù)不再改變 C．體系中H2的轉(zhuǎn)化率和CO的轉(zhuǎn)化率相等 D．體系中氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變 ②比較A、B兩點壓強大小PA____PB（填“＞、＜、=”）。 ③若達到化學(xué)平衡狀態(tài)A時，容器的體積為20L．如果反應(yīng)開始時仍充入10molCO和20molH2，則在平衡狀態(tài)B時容器的體積V（B）=____L。 （4）以甲醇為燃料，氧氣為氧化劑，KOH溶液為電解質(zhì)溶液，可制成燃料電池（電極材料為惰性電極）。 ①若KOH溶液足量，則電池負極反應(yīng)的離子方程式為_______。 ②若電解質(zhì)溶液中KOH的物質(zhì)的量為1.0mol，當(dāng)有0.75mol甲醇參與反應(yīng)時，電解質(zhì)溶液中各種離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是__________。 【答案】（除特殊標注外，每空2分，共14分）（1）2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g) 　ΔH=(a+2b)kJ/mol （2）0.075molL?1min?1（1分） （3）①AC ②＜（1分） ③4 （4）①CH3OH?6e?+8OH?=CO32－+6H2O ②c(K+)> c(HCO3－) > c(CO32－)>c(OH?)>c(H+) 【考點定位】本題主要考查了熱化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、平衡的計算以及燃料電池中電極反應(yīng)的書寫和溶液中離子濃度的大小比較知識，屬于綜合知識的考查，難度大。 【名師點晴】可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)有兩個核心的判斷依據(jù)：①正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等。②反應(yīng)混合物中各組成成分的百分含量保持不變。只要抓住這兩個特征就可確定反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)，對于隨反應(yīng)的發(fā)生而發(fā)生變化的物理量如果不變了，即說明可逆反應(yīng)達到了平衡狀態(tài)。判斷化學(xué)反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)，關(guān)鍵是看給定的條件能否推出參與反應(yīng)的任一物質(zhì)的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化。 13．【湖北華師大一附中2016屆上期中】(15分)氮、碳都是重要的非金屬元素，含氮、碳元素的物質(zhì)在工業(yè)生產(chǎn)中有重要的應(yīng)用。 （1）請寫出工業(yè)上由NH3制取NO的化學(xué)方程式 。 （2）一定條件下，鐵可以和CO2發(fā)生反應(yīng)：Fe(s)+ CO2(g) FeO(s)+ CO(g)，已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如圖所示。 0 T1 T 甲 K 2 0 t1 t2 t3 t/min 乙 n/mol CO CO2 ①該反應(yīng)的逆反應(yīng)是 (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。 ②T℃、P pa壓強下，在體積為VL的容器中進行反應(yīng)，下列能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是 。 A、混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化； B、容器內(nèi)壓強不再變化； C、v正(CO2)= v逆(FeO) ③T1溫度下，向體積為V L的密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO2，反應(yīng)過程中CO和CO2物質(zhì)的量與時間的關(guān)系如圖乙所示。則CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為 　 ，平衡時混合氣體的密度與起始時氣體的密度之比為 。 （3）在恒溫條件下，起始時容積均為5L的甲、乙兩密閉容器中(甲為恒容容器、乙為恒壓容器)，均進行反應(yīng)：N2+3H22NH3，有關(guān)數(shù)據(jù)及平衡狀態(tài)特定見下表。 容器 起始投入 達平衡時 甲 2 mol N2 3 mol H2 0mol NH3 1.5mol NH3 同種物質(zhì)的體積分數(shù)相同 乙 a mol N2 b mol H2 0mol NH3 1.2mol NH3 起始時乙容器中的壓強是甲容器的 倍。 （4）一定條件下，2.24L(折算為標準狀況)N2O和CO的混合氣體在點燃條件恰好完全反應(yīng)，放出bkJ熱量。生成的3種產(chǎn)物均為大氣組成氣體，并測得反應(yīng)后氣體的密度是反應(yīng)前氣體密度的 倍。請寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。 【答案】28．(15分) （1）4NH3+5O2 4NO+6H2O(2分) （2）①放熱(2分) ②A (2分) ③(2分)，(2分) （3）0.8(2分) （4）4N2O(g)+2CO(g)==4N2(g)+2CO2(g) + O2(g) △H=－60b kJmol－1(3分) 【解析】 試題分析：（1）氨催化氧化生成NO和水，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NH3+5O2 4NO+6H2O。 （2）①根據(jù)圖像，溫度升高，平衡常數(shù)增大，所以該反應(yīng)的逆反應(yīng)是放熱反應(yīng)。 ②據(jù)反應(yīng)Fe(s)+ CO2(g) FeO(s)+ CO(g)，A.該反應(yīng)向右進行，平均相對分子質(zhì)量減少，則當(dāng)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化時，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，A正確；B.該反應(yīng)是氣體體積不發(fā)生變化的反應(yīng)，容器內(nèi)壓強始終保持不變，B錯誤；C.FeO是固體，沒有化學(xué)反應(yīng)速率，C錯誤；答案選A。 ③在T1溫度下，K=2，加入CO2 的物質(zhì)的量為n mol，設(shè)反應(yīng)掉CO2 xmol，則生成CO x mol，根據(jù)Fe(s)+ CO2(g) FeO(s)+ CO(g)，K=x（n-x）=2，解得x=n，所以則CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為nn100%=。反應(yīng)開始前氣體是CO2，M=44，平衡時為CO2 和CO的混合氣體，=（2/3n28+1/3n44）n=100/3，根據(jù)相同條件下，密度與摩爾質(zhì)量成正比，則平衡時混合氣體的密度與起始時氣體的密度之比為100/3：44=25:33。 （3）根據(jù)題給信息，平衡時，同種物質(zhì)的體積分數(shù)相同，甲容器平衡時各物質(zhì)的量為1.25mol N2、0.75mol H2、1.5molNH3，則乙容器平衡時各物質(zhì)的量為1 mol、0.6mol、1.2mol，所以乙容器開始時加入了1.6mol氮氣和2.4mol氫氣，物質(zhì)的量總和為4mol，而甲容器開始時加入物質(zhì)的量總和為5mol，根據(jù)恒容條件下，壓強和物質(zhì)的量成正比，起始時乙容器中的壓強是甲容器的45=0.8倍。 （4）大氣組成氣體有氮氣、氧氣和CO2 ，則N2O和CO反應(yīng)生成N2、CO2和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4N2O+2CO=4N2(g)+2CO2+ O2，混合氣體的總物質(zhì)的量為0.1mol，恰好反應(yīng)，則反應(yīng)的CO為0.1/3mol，放出b kJ的熱量，則2molCO反應(yīng)放出b(0.1/3)2=60bkJ的熱量，所以反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 4N2O(g)+2CO(g)==4N2(g)+2CO2(g) + O2(g) △H=－60b kJmol－1。 考點：考查氨的催化氧化，化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，平衡轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化，熱化學(xué)方程式的書寫等知識。 14．【山東濟南外國語2016屆上期中】（1）在一體積為10L的容器中，通入一定量的CO和H2O，在850℃時發(fā)生如下反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)CO2(g)＋H2(g)；△H<0。CO和H2O濃度變化如下圖，則0～4min的平均反應(yīng)速率v(CO)＝______mol/(Lmin) （2）t1℃（高于850℃）時，在相同容器中發(fā)生上述反應(yīng)，容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如右上表。請回答： ①表中3min～4min之間反應(yīng)處于_________狀態(tài)；C1數(shù)值________0.08mol/L（填大于、小于或等于）。 ②反應(yīng)在4min～5min問，平衡向逆方向移動，可能的原因是________（單選），表中5min—6min之間數(shù)值發(fā)生變化，可能的原因是________（單選)。 　a、增加了水蒸氣的量 b、降低溫度 c、使用催化劑 d、增加氫氣濃度 【答案】(1) 可逆反應(yīng)的進行程度越大 可能增大也可能減小 (2) 0.03 (3) ①平衡 > ②d a 【考點定位】考查平衡常數(shù)計算和判斷及外界條件對平衡狀態(tài)的影響。 【名師點晴】本題主要測試學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)速率概念及平衡移動的影響因素的熟練掌握程度，難度較低，只要緊扣單位時間內(nèi)濃度的變化就可以計算出反應(yīng)速率，根據(jù)平衡狀態(tài)的特征可確定平衡狀態(tài)，以及根據(jù)量的變化就可以去判斷影響平衡移動的因素