2015年化学反应速率与化学平衡高考试题分类解析

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(2015·四川)7.一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:已知:气体分压(P分)=气体总压(P总)×体积分数。下列说法正确的是A.550℃时,若充入惰性气体,v正,v逆均减小,平衡不移动B.650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0%C.T℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动D.925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=24.0P总(2015·重庆)7.羰基硫(COS)可作为一种××熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和××的危害。在恒容密闭容器中,将CO和H2S混合加热并达到下列平衡:CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)K=0.1,反应前CO的物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol,下列说法正确的是A.升高温度,H2S浓度增加,表明该反应是吸热反应B.通入CO后,正反应速率逐渐增大C.反应前H2S物质的量为7molD.CO的平衡转化率为80%设该容器的体积为V,根据K=0.1,列关系式得(2×2)÷[8×(n-2)]=0.1,解得n=7,正确;D.根据上述数据CO的平衡转化率为2÷10×100%=20%,错误;选C。考点:考查影响化学反应速率的因素,反应的热效应,化学平衡的有关计算。(2015·安徽)11.汽车尾气中,产生NO的反应为:N2(g)+O2(g)2NO(g),一定条件下,等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应,下图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是:A.温度T下,该反应的平衡常数K=B.温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D.若曲线b对应的条件改变是温度,可判断该反应的△H<0(2015·福建)12.在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正..确.的是c/mol·L-1v/mmol·L-1·min-1T/K0.6000.5000.4000.300318.23.603.002.401.80328.29.007.50a5.40b2.161.801.441.08A.B.同时改变反应温和庶糖的浓度,v可能不变C.D.不同温度时,蔗糖浓度减少一半所需的时间相同(2015·海南)8.10ml浓度为1mol/L的盐酸与过量的锌粉反应,若加入适量的下列溶液,能减慢反应速率但又不影响氢气生成的是()[多选]A.K2SO4B.CH3COONaC.CuSO4D.Na2CO3(2015·新课标I)28.(15分)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛图。回答下列问题:(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2,该反应的还原产物为____________。(3)已知反应2HI(g)=H2(g)+I2(g)的△H=+11kJ·mol-1,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436KJ、151KJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ。(4)Bodensteins研究了下列反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:t/min020406080120X(HI)10.910.850.8150.7950.784X(HI)00.600.730.7730.7800.784①根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为:___________。②上述反应中,正反应速率为v正=k正x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为________(以K和k正表示)。若k正=0.0027min-1,在t=40,min时,v正=__________min-1③由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为_________________(填字母)【答案】15分⑴MnSO4;⑵4.72×10-7;⑶299⑷①K=0.1082/0.7842;②K·k正;1.95×10-3③A点、E点【解析】MnO2中+4价Mn还原为+2价,结合溶液环境,可知还原产物为MnSO4;==4.72×10-7;化学键断裂吸收能量,形成化学键放出能量,(-436KJ)+(-151KJ)+2(+X)=11kJ;解得X=299kJ;假设容器体积为1L,投入物质的量为1mol,根据题意可知2HI(g)H2(g)+I2(g)初始1mol·L-100平衡0.784mol·L-10.108mol·L-10.108mol·L-1所以K=0.1082/0.7842;平衡时v正=v逆,所以k正x2(HI)=k逆x(H2)x(I2),结合平衡常数表达式可知k逆=K·k正,v正=k正x2(HI)=0.0027min-1ⅹ(0.85)2=1.95×10-3。(2015·新课标II)27.(14分)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料,利用合成气(主要成分为)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:①△②△③△回答下列问题:(1)已知反应①中相关的化学键键能数据如下:由此计算:已知,则.(2)反应①的化学平衡常数K表达式为________;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为__________(填曲线标记字母),其判断理由是_________。(3)组成时,体系中的平衡转化率温度和压强的关系如图2所示。值随温度升高而______(填“增大”或“缩小”)其原因是_____;图2中的压强由大到小为_____,其判断理由是_____。【答案:】(1)-99+44(2)a反应①是放热反应,K应该随温度的升高而变小,(3)减小反应①是放热反应,平衡向左移动,使得体系的CO的量增大:反应③为吸热反应平衡向右移动,又使CO得量增大总的使温度升高,CO的转化率降低。P3P2P1,原因相同温度下由于第一个反应为气体分子数减小的反应,加压有利于平衡右移动,提高CO的转化率,而反应③为气体分子数不变的反应,产生的CO不受压强的影响,故增大压强有利于CO的转化率升高。【解析:】(1)根据反应焓变等于反应物的键能总和-生成物的键能总和得出ΔH1=-99kJ/mol,ΔH3=ΔH2-ΔH1,得出ΔH3=+44kJ/mol,(2)a反应①是放热反应,K应该随温度的升高而变小,(3)减小反应①是放热反应,平衡向左移动,使得体系的CO的量增大:反应③为吸热反应平衡向右移动,又使CO得量增大总的使温度升高,CO的转化率降低。P3P2P1,原因相同温度下由于第一个反应为气体分子数减小的反应,加压有利于平衡右移动,提高CO的转化率,而反应③为气体分子数不变的反应,产生的CO不受压强的影响,故增大压强有利于CO的转化率升高。(2015·北京)28.(15分)为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学通过改变浓度研究“2Fe3++2I-2Fe2++I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。实验如下:(1)待实验I溶液颜色不再改变时,再进行实验II,目的是使实验I的反应达到。(2)iii是ii的对比试验,目的是排除有ii中造成的影响。(3)i和ii的颜色变化表明平衡逆向移动,Fe2+向Fe3+转化。用化学平衡移动原理解释原因:。(4)根据氧化还原反应的规律,该同学推测i中Fe2+向Fe3+转化的原因:外加Ag+使c(I-)降低,导致I-的还原性弱于Fe2+,用右图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。①K闭合时,指针向右偏转,b作极。②当指针归零(反应达到平衡)后,向U型管左管滴加0.01mol/LAgNO3溶液,产生的现象证实了其推测,该现象是。(5)按照(4)的原理,该同学用上图装置进行实验,证实了ii中Fe2+向Fe3+转化的原因,①转化原因是。②与(4)实验对比,不同的操作是。(6)实验I中,还原性:I-Fe2+;而实验II中,还原性:Fe2+I-,将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是。【答案】(1)化学平衡状态(2)水对溶液中离子浓度改变(3)i加入AgNO3,Ag++I-=AgI(色沉),I-浓度降低,2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2平衡逆向移动。ii加入FeSO4,使Fe2+浓度增大,平衡逆向移动。(4)①正②产生黄色沉淀,指针向左偏转。(5)①Fe2+浓度增大,还原性增强,使得Fe2+的还原性强于I-。②当指针归零后,向U型管右管中滴加0.01mol/LFeSO4溶液。(6)在其它条件不变时,物质的氧化性和还原性与浓度有关,浓度的改变可影响物质的氧化和还原性,导致平衡移动。【解析】本题通过2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2反应,考察物质的性质与反应原理的结合。(1)根据题目给出的信息颜色不再改变,可确定达到平衡状态,且后面要求探究改变条件对平衡移动的影响也需达到平衡状态。(2)ii和iii比较可以看出ii中iii都加入1mL液体而ii中不同的是加入FeSO4溶液属于对比法探究Fe2+的影响,排除水对平衡移动产生的影响。(3)本题考查影响平衡移动的因素中参加的物质的浓度对平衡移动的影响i加入AgNO3,Ag++I-=AgI(黄沉),I-浓度降低,2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2平衡逆向移动。ii加入FeSO4,使Fe2+浓度增大,平衡逆向移动。(4)加入Ag+发生反应Ag++I-=AgI(黄沉)根据猜测可知I-浓度减小,氧化性增强,使得Fe2+的还原性强于I-,I-一端成为正极,指针向左偏转。(5)与(4)同样原理Fe2+浓度增大,还原性增强,使得Fe2+的还原性强于I-。②操作应参照“(4)②”进行当指针归零后,向U型管右管中滴加0.01mol/LFeSO4溶液。(6)本题探究了浓度对平衡移动,很对氧化性还原性强弱变化的影响,利用了控制变量法得出:在其它条件不变时,物质的氧化性和还原性与浓度有关,浓度的改变可影响物质的氧化和还原性,导致平衡移动。(2015·重庆)11.(14分)我国古代青铜器工艺精湛,有很高的艺术价值和历史价值,但出土的青铜器因受到环境腐蚀,欲对其进行修复和防护具有重要意义。(1)原子序数为29的铜元素位于元素周期表中第周期。(2)某青铜器中Sn、Pb的质量分别为119g、20.7g,则该青铜器中Sn和Pb原子数目之比为。(3)研究发现,腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用,下列叙述正确的是。A.降低了反应的活化能B.增大了反应的速率C.降低了反应的焓变D.增大了反应的平衡常数[来源:学科网](4)采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状Ag2O涂在被腐蚀部位,Ag2O与有害组分CuCl发生复分解反应,该化学方程式为。(5)题11图为青铜器在潮湿环境中发生的电化学腐蚀的示意图。�腐蚀过程中,负极是(填图中字母“a”或“b”或“c”;②环境中的Cl-扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔铜锈Cu2(OH)3Cl,其离子方程式为;③若生成4.29gCu2(OH)3Cl,则理论上耗氧体积为L(标准状况)。【答案】11.(14分)(1)四(2)10:1(3)A、B(4)Ag2O+2CuCl=2AgCl+Cu2O(5)①c②2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓③0.448【解析】(1)铜为29号元素,根据核外电子排布规则可知,铜元素位于元素周期表第四周期,(2),根据N=m/M×NA,青铜器中Sn、Pb的质量分别为119g,20.7g,则该青铜器的Sn和Pb原子数之比为10:1,(3),催化剂能降低反应的活化能,从而加快化学反应速率,故选A、B(4),Ag2O与CuCl发生复

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