2019高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第8講 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡講練結(jié)合學(xué)案.doc

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第8講　化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 考綱解讀 考點(diǎn) 考綱內(nèi)容 高考示例 預(yù)測熱度 化學(xué)反應(yīng)速率 1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和定量表示方法 2.理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對反應(yīng)速率的影響,能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律 2015福建理綜,12,6分 2014課標(biāo)Ⅰ,9,6分 ★★★ 化學(xué)平衡 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 1.了解化學(xué)平衡的建立 2.理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對化學(xué)平衡的影響,能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律 2017課標(biāo)Ⅱ,27,14分 2016課標(biāo)Ⅱ,27,14分 ★★★ 化學(xué)平衡的 相關(guān)計(jì)算 了解化學(xué)平衡常數(shù)(K)的含義,能利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算 2017課標(biāo)Ⅲ,28,14分 2016四川理綜,6,6分 ★★ 分析解讀 本專題考點(diǎn)是歷年課標(biāo)卷的命題熱點(diǎn),主要結(jié)合實(shí)際生產(chǎn),以定性、定量相結(jié)合的方式綜合考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡,包括化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、影響化學(xué)平衡的因素及規(guī)律、平衡狀態(tài)的判斷、平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算,同時(shí)滲透對計(jì)算能力、數(shù)形結(jié)合能力、語言組織能力等的考查。試題類型分三種:一、定量計(jì)算與定性推斷的文字?jǐn)⑹鲂?二、表格數(shù)據(jù)型;三、反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像型。考查題型有填空題和選擇題。 命題分析 答案　(1)123　小于　AD　(2)氫氣是產(chǎn)物之一,隨著n(氫氣)/n(丁烷)增大,逆反應(yīng)速率增大 (3)升高溫度有利于反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行　溫度升高反應(yīng)速率加快　丁烯高溫裂解生成短鏈烴類 核心考點(diǎn) 1.蓋斯定律的應(yīng)用 2.影響化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡的因素 審題關(guān)鍵 正確識圖并結(jié)合題中表述的信息,將信息整合后正確組織語言解答(2)、(3)兩小題。 解題思路 (1)結(jié)合已知信息運(yùn)用蓋斯定律,由②-③可得①,故 ΔH1=[-119-(-242)] kJmol-1=123 kJmol-1;由圖(a)可知溫度一定時(shí)壓強(qiáng)由0.1 MPa變成x MPa,平衡轉(zhuǎn)化率增大,對反應(yīng)①而言,減小壓強(qiáng)平衡正向移動,平衡轉(zhuǎn)化率增大,故x小于0.1;升高溫度或減小壓強(qiáng)可使反應(yīng)①的平衡正向移動,丁烯的平衡產(chǎn)率提高,故選擇A、D。 知識儲備 1.升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動;降低溫度,平衡向放熱反應(yīng)方向移動 2.增大生成物濃度(或減小反應(yīng)物濃度),平衡向逆反應(yīng)方向移動;增大反應(yīng)物濃度(或減小生成物濃度),平衡向正反應(yīng)方向移動 3.副反應(yīng)的發(fā)生會使產(chǎn)品產(chǎn)率降低 關(guān)聯(lián)知識 氣體反應(yīng)物以氣流的形式通過反應(yīng)器時(shí),反應(yīng)器中化學(xué)反應(yīng)速率越快,參加反應(yīng)的氣體越多,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)品的產(chǎn)率就會越高。 設(shè)題技巧 本題考查的考點(diǎn)并不多,但ΔH的計(jì)算是否正確直接影響平衡移動方向的判斷。同時(shí)該題將重要信息隱含在圖像中,考查考生提取、整合信息的能力,對語言表達(dá)能力也有較高要求。 能力要求 1.理解外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響,并能運(yùn)用相關(guān)理論解釋實(shí)際問題 2.運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)焓變的簡單計(jì)算 高考真題 考點(diǎn)一　化學(xué)反應(yīng)速率 1.(2017江蘇單科,10,2分)H2O2分解速率受多種因素影響。實(shí)驗(yàn)測得70 ℃時(shí)不同條件下H2O2濃度隨時(shí)間的變化如圖所示。下列說法正確的是(　　) A.圖甲表明,其他條件相同時(shí),H2O2濃度越小,其分解速率越快 B.圖乙表明,其他條件相同時(shí),溶液pH越小,H2O2分解速率越快 C.圖丙表明,少量Mn2+存在時(shí),溶液堿性越強(qiáng),H2O2分解速率越快 D.圖丙和圖丁表明,堿性溶液中,Mn2+對H2O2分解速率的影響大 答案　D 2.(2016北京理綜,8,6分)下列食品添加劑中,其使用目的與反應(yīng)速率有關(guān)的是(　　) A.抗氧化劑 B.調(diào)味劑 C.著色劑 D.增稠劑 答案　A 3.(2015福建理綜,12,6分)在不同濃度(c)、溫度(T)條件下,蔗糖水解的瞬時(shí)速率(v)如下表。下列判斷不正確的是(　　) A.a=6.00 B.同時(shí)改變反應(yīng)溫度和蔗糖的濃度,v可能不變 C.b<318.2 D.不同溫度時(shí),蔗糖濃度減少一半所需的時(shí)間相同 答案　D 4.(2014課標(biāo)Ⅰ,9,6分)已知分解1 mol H2O2放出熱量98 kJ。在含少量I-的溶液中,H2O2分解的機(jī)理為: H2O2+I- H2O+IO-　慢 H2O2+IO- H2O+O2+I-　快 下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是(　　) A.反應(yīng)速率與I-濃度有關(guān) B.IO-也是該反應(yīng)的催化劑 C.反應(yīng)活化能等于98 kJmol-1 D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2) 答案　A 5.(2014重慶理綜,7,6分)在恒容密閉容器中通入X并發(fā)生反應(yīng):2X(g) Y(g),溫度T1、T2下X的物質(zhì)的量濃度c(X)隨時(shí)間t變化的曲線如圖所示,下列敘述正確的是(　　) A.該反應(yīng)進(jìn)行到M點(diǎn)放出的熱量大于進(jìn)行到W點(diǎn)放出的熱量 B.T2下,在0~t1時(shí)間內(nèi),v(Y)=a-bt1 molL-1min-1 C.M點(diǎn)的正反應(yīng)速率v正大于N點(diǎn)的逆反應(yīng)速率v逆 D.M點(diǎn)時(shí)再加入一定量X,平衡后X的轉(zhuǎn)化率減小 答案　C 6.(2014福建理綜,12,6分)在一定條件下,N2O分解的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下: 反應(yīng)時(shí)間/min 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 c(N2O)/molL-1 0.100 0.090 0.080 0.070 0.060 0.050 0.040 0.030 0.020 0.010 0.000 下圖能正確表示該反應(yīng)有關(guān)物理量變化規(guī)律的是(　　) (注:圖中半衰期指任一濃度N2O消耗一半時(shí)所需的相應(yīng)時(shí)間,c1、c2均表示N2O初始濃度且c1v(正) C.該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1.44 D.其他條件不變,再充入0.2 mol Z,平衡時(shí)X的體積分?jǐn)?shù)增大 答案　C 8.(2014北京理綜,12,6分)一定溫度下,10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液發(fā)生催化分解。不同時(shí)刻測得生成O2的體積(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)如下表。 t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計(jì))(　　) A.0~6 min的平均反應(yīng)速率:v(H2O2)≈3.310-2 mol/(Lmin) B.6~10 min的平均反應(yīng)速率:v(H2O2)<3.310-2 mol/(Lmin) C.反應(yīng)至6 min時(shí),c(H2O2)=0.30 mol/L D.反應(yīng)至6 min時(shí),H2O2分解了50% 答案　C 9.(2013福建理綜,12,6分)NaHSO3溶液在不同溫度下均可被過量KIO3氧化,當(dāng)NaHSO3完全消耗即有I2析出,依據(jù)I2析出所需時(shí)間可以求得NaHSO3的反應(yīng)速率。將濃度均為0.020 molL-1的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(過量)酸性溶液40.0 mL混合,記錄10~55 ℃間溶液變藍(lán)時(shí)間,55 ℃時(shí)未觀察到溶液變藍(lán),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。據(jù)圖分析,下列判斷不正確的是(　　) A.40 ℃之前與40 ℃之后溶液變藍(lán)的時(shí)間隨溫度的變化趨勢相反 B.圖中b、c兩點(diǎn)對應(yīng)的NaHSO3反應(yīng)速率相等 C.圖中a點(diǎn)對應(yīng)的NaHSO3反應(yīng)速率為5.010-5 molL-1s-1 D.溫度高于40 ℃時(shí),淀粉不宜用作該實(shí)驗(yàn)的指示劑 答案　B 10.(2013廣東理綜,31,16分)大氣中的部分碘源于O3對海水中I-的氧化。將O3持續(xù)通入NaI溶液中進(jìn)行模擬研究。 (1)O3將I-氧化成I2的過程由3步反應(yīng)組成: ①I-(aq)+O3(g) IO-(aq)+O2(g)　ΔH1 ②IO-(aq)+H+(aq) HOI(aq)　ΔH2 ③HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq) I2(aq)+H2O(l)　ΔH3 總反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　,其反應(yīng)熱ΔH=　　　　　　　　　。 (2)在溶液中存在化學(xué)平衡:I2(aq)+I-(aq) I3-(aq),其平衡常數(shù)表達(dá)式為　　　　　　　　　　。 (3)為探究Fe2+對O3氧化I-反應(yīng)的影響(反應(yīng)體系如圖甲),某研究小組測定兩組實(shí)驗(yàn)中I3-濃度和體系pH,結(jié)果見圖乙和下表。 甲 乙 編號 反應(yīng)物 反應(yīng)前pH 反應(yīng)后pH 第1組 O3+I- 5.2 11.0 第2組 O3+I-+Fe2+ 5.2 4.1 ①第1組實(shí)驗(yàn)中,導(dǎo)致反應(yīng)后pH升高的原因是 　。 ②圖甲中的A為　　　　。由Fe3+生成A的過程能顯著提高I-的轉(zhuǎn)化率,原因是　　。 ③第2組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行18 s后,I3-濃度下降。導(dǎo)致下降的直接原因有(雙選)　　　　。 A.c(H+)減小 B.c(I-)減小 C.I2(g)不斷生成 D.c(Fe3+)增加 (4)據(jù)圖乙,計(jì)算3~18 s內(nèi)第2組實(shí)驗(yàn)中生成I3-的平均反應(yīng)速率(寫出計(jì)算過程,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 答案　(1)2I-+O3+2H+ I2+H2O+O2　ΔH1+ΔH2+ΔH3 (2)K=c(I3-)c(I-)c(I2) (3)①O3氧化I-生成I2的反應(yīng)消耗H+,使H+濃度減小 ②Fe(OH)3　由于Fe3+的水解,體系中H+濃度增加,使O3氧化I-的兩個(gè)分步反應(yīng)②和③的平衡向右移動,I-的轉(zhuǎn)化率提高 ③BC (4)v(I3-)=ΔcΔt=11.810-3molL-1-3.510-3molL-118 s-3 s= 5.510-4 molL-1s-1 考點(diǎn)二　化學(xué)平衡　化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 1.(2016江蘇單科,15,4分)一定溫度下,在3個(gè)體積均為1.0 L的恒容密閉容器中反應(yīng)2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)達(dá)到平衡。下列說法正確的是(雙選)(　　) 容器 溫度/K 物質(zhì)的起始濃度/ molL-1 物質(zhì)的平衡濃 度/molL-1 c(H2) c(CO) c(CH3OH) c(CH3OH) Ⅰ 400 0.20 0.10 0 0.080 Ⅱ 400 0.40 0.20 0 Ⅲ 500 0 0 0.10 0.025 A.該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱 B.達(dá)到平衡時(shí),容器Ⅰ中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率比容器Ⅱ中的大 C.達(dá)到平衡時(shí),容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的兩倍 D.達(dá)到平衡時(shí),容器Ⅲ中的正反應(yīng)速率比容器Ⅰ中的大 答案　AD 2.(2015四川理綜,7,6分)一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng):C(s)+CO2(g) 2CO(g),平衡時(shí),體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示: 已知:氣體分壓(p分)=氣體總壓(p總)體積分?jǐn)?shù)。下列說法正確的是(　　) A.550 ℃時(shí),若充入惰性氣體,v正、v逆均減小,平衡不移動 B.650 ℃時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0% C.T ℃時(shí),若充入等體積的CO2和CO,平衡向逆反應(yīng)方向移動 D.925 ℃時(shí),用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=24.0p總 答案　B 3.(2015安徽理綜,11,6分)汽車尾氣中NO產(chǎn)生的反應(yīng)為:N2(g)+O2(g)2NO(g)。一定條件下,等物質(zhì)的量的N2(g)和O2(g)在恒容密閉容器中反應(yīng),如圖曲線a表示該反應(yīng)在溫度T下N2的濃度隨時(shí)間的變化,曲線b表示該反應(yīng)在某一起始反應(yīng)條件改變時(shí)N2的濃度隨時(shí)間的變化。下列敘述正確的是(　　) A.溫度T下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=4(c0-c1)2c12 B.溫度T下,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,混合氣體的密度減小 C.曲線b對應(yīng)的條件改變可能是加入了催化劑 D.若曲線b對應(yīng)的條件改變是溫度,可判斷該反應(yīng)的ΔH<0 答案　A 4.(2014四川理綜,7,6分)在10 L恒容密閉容器中充入X(g)和Y(g),發(fā)生反應(yīng)X(g)+Y(g) M(g)+N(g),所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表: 實(shí)驗(yàn)編號 溫度/℃ 起始時(shí)物質(zhì)的量/mol 平衡時(shí)物質(zhì)的量/mol n(X) n(Y) n(M) ① 700 0.40 0.10 0.090 ② 800 0.10 0.40 0.080 ③ 800 0.20 0.30 a ④ 900 0.10 0.15 b 下列說法正確的是(　　) A.實(shí)驗(yàn)①中,若5 min時(shí)測得n(M)=0.050 mol,則0至5 min時(shí)間內(nèi),用N表示的平均反應(yīng)速率v(N)=1.010-2 mol/(Lmin) B.實(shí)驗(yàn)②中,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.0 C.實(shí)驗(yàn)③中,達(dá)到平衡時(shí),X的轉(zhuǎn)化率為60% D.實(shí)驗(yàn)④中,達(dá)到平衡時(shí),b>0.060 答案　C 5.(2014安徽理綜,10,6分)臭氧是理想的煙氣脫硝試劑,其脫硝反應(yīng)為:2NO2(g)+O3(g) N2O5(g)+O2(g),若反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行,下列由該反應(yīng)相關(guān)圖像作出的判斷正確的是　(　　) A B 升高溫度,平衡常數(shù)減小 0~3 s內(nèi),反應(yīng)速率為:v(NO2)=0.2 molL-1 C D t1時(shí)僅加入催化劑,平衡正向移動 達(dá)平衡時(shí),僅改變x,則x為c(O2)　 答案　A 6.(2013北京理綜,11,6分)下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)不能用平衡移動原理解釋的是(　　) A. t/℃ 25 50 100 KW/10-14 1.01 5.47 55.0 B. C. c(氨水)/(molL-1) 0.1 0.01 pH 11.1 10.6 D. 答案　C 7.(2016課標(biāo)Ⅱ,27,14分)丙烯腈(CH2CHCN)是一種重要的化工原料,工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn),主要副產(chǎn)物有丙烯醛(CH2CHCHO)和乙腈(CH3CN)等?；卮鹣铝袉栴}: (1)以丙烯、氨、氧氣為原料,在催化劑存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副產(chǎn)物丙烯醛(C3H4O)的熱化學(xué)方程式如下: ①C3H6(g)+NH3(g)+32O2(g) C3H3N(g)+3H2O(g)　ΔH=-515 kJmol-1 ②C3H6(g)+O2(g) C3H4O(g)+H2O(g) ΔH=-353 kJmol-1 兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢均很大,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　;有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是　　　　　　　　　　　　;提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是　　　　。 (2)圖(a)為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,最高產(chǎn)率對應(yīng)的溫度為460 ℃。低于460 ℃時(shí),丙烯腈的產(chǎn)率　　(填“是”或“不是”)對應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率,判斷理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;高于460 ℃時(shí),丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是　　　　(雙選,填標(biāo)號)。 A.催化劑活性降低 B.平衡常數(shù)變大 C.副反應(yīng)增多 D.反應(yīng)活化能增大 (3)丙烯腈和丙烯醛的產(chǎn)率與n(氨)/n(丙烯)的關(guān)系如圖(b)所示。由圖可知,最佳n(氨)/n(丙烯)約為　　　,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。進(jìn)料氣氨、空氣、丙烯的理論體積比約為　 。 答案　(1)兩個(gè)反應(yīng)均為放熱量大的反應(yīng)　降低溫度降低壓強(qiáng)　催化劑 (2)不是　該反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低　AC (3)1　該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高,而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低　1∶7.5∶1 8.(2016課標(biāo)Ⅲ,27,15分)煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大氣,采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時(shí)對煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝?；卮鹣铝袉栴}: (1)NaClO2的化學(xué)名稱為　　　　　。 (2)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NO的煙氣,反應(yīng)溫度323 K,NaClO2溶液濃度為510-3 molL-1。反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表。 離子 SO42- SO32- NO3- NO2- Cl- c/(molL-1) 8.3510-4 6.8710-6 1.510-4 1.210-5 3.410-3 ①寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。增加壓強(qiáng),NO的轉(zhuǎn)化率　　　　(填“提高”“不變”或“降低”)。 ②隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行,吸收劑溶液的pH逐漸　　　　(填“增大”“不變”或“減小”)。 ③由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,脫硫反應(yīng)速率　　　　　脫硝反應(yīng)速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是　　　　　　　　　　　。 (3)在不同溫度下,NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應(yīng)中SO2和NO的平衡分壓pc如圖所示。 ①由圖分析可知,反應(yīng)溫度升高,脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均　　　　(填“增大”“不變”或“減小”)。 ②反應(yīng)ClO2-+2SO32- 2SO42-+Cl-的平衡常數(shù)K表達(dá)式為　　　　　　　　　　。 (4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到較好的煙氣脫硫效果。 ①從化學(xué)平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的優(yōu)點(diǎn)是　。 ②已知下列反應(yīng): SO2(g)+2OH-(aq) SO32-(aq)+H2O(l)　ΔH1 ClO-(aq)+SO32-(aq) SO42-(aq)+Cl-(aq)　ΔH2 CaSO4(s) Ca2+(aq)+SO42-(aq)　ΔH3 則反應(yīng)SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq) CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)的ΔH=　　　　　。 答案　(1)亞氯酸鈉(2分) (2)①4NO+3ClO2-+4OH- 4NO3-+2H2O+3Cl-(2分)　提高(1分)?、跍p小(1分) ③大于(1分)　NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高(1分) (3)①減小(1分) ②c2(SO42-)c(Cl-)c2(SO32-)c(ClO2-)(2分) (4)①形成CaSO4沉淀,反應(yīng)平衡向產(chǎn)物方向移動,SO2轉(zhuǎn)化率提高(2分) ②ΔH1+ΔH2-ΔH3(2分) 9.(2015課標(biāo)Ⅰ,28,15分)碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途?；卮鹣铝袉栴}: (1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后濃縮,再向濃縮液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2。該反應(yīng)的還原產(chǎn)物為　　　　。 (2)上述濃縮液中主要含有I-、Cl-等離子。取一定量的濃縮液,向其中滴加AgNO3溶液,當(dāng)AgCl開始沉淀時(shí),溶液中c(I-)c(Cl-)為　　　　。已知Ksp(AgCl)=1.810-10,Ksp(AgI)=8.510-17。 (3)已知反應(yīng)2HI(g) H2(g)+I2(g)的ΔH=+11 kJmol-1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收436 kJ、151 kJ的能量,則1 mol HI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為　　　kJ。 (4)Bodensteins研究了下列反應(yīng): 2HI(g) H2(g)+I2(g) 在716 K時(shí),氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如下表: t/min 0 20 40 60 80 120 x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784 x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784 ①根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為　　　　　　　。 ②上述反應(yīng)中,正反應(yīng)速率為v正=k正x2(HI),逆反應(yīng)速率為v逆=k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆為速率常數(shù),則k逆為　　　　(以K和k正表示)。若k正=0.002 7 min-1,在t=40 min時(shí),v正=　　　　min-1。 ③由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的關(guān)系可用下圖表示。當(dāng)升高到某一溫度時(shí),反應(yīng)重新達(dá)到平衡,相應(yīng)的點(diǎn)分別為　　　　(填字母)。 答案　(15分)(1)MnSO4(或Mn2+)(1分) (2)4.710-7(2分) (3)299(2分) (4)①0.1080.1080.7842(2分)　②k正/K　1.9510-3(每空2分,共4分)?、跘、E(4分) 10.(2014天津理綜,3,6分)運(yùn)用相關(guān)化學(xué)知識進(jìn)行判斷,下列結(jié)論錯(cuò)誤的是(　　) A.某吸熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,因此該反應(yīng)是熵增反應(yīng) B.NH4F水溶液中含有HF,因此NH4F溶液不能存放于玻璃試劑瓶中 C.可燃冰主要是甲烷與水在低溫高壓下形成的水合物晶體,因此可存在于海底 D.增大反應(yīng)物濃度可加快反應(yīng)速率,因此用濃硫酸與鐵反應(yīng)能增大生成H2的速率 答案　D 11.(2013重慶理綜,7,6分)將E和F加入密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):E(g)+F(s) 2G(g)。忽略固體體積,平衡時(shí)G的體積分?jǐn)?shù)(%)隨溫度和壓強(qiáng)的變化如下表所示:　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 壓強(qiáng)/MPa　體積分?jǐn)?shù)/%溫度/℃ 1.0 2.0 3.0 810 54.0 a b 915 c 75.0 d 1 000 e f 83.0 ①b0 ④K(1 000 ℃)>K(810 ℃) 上述①~④中正確的有(　　) A.4個(gè) B.3個(gè) C.2個(gè) D.1個(gè) 答案　A 12.(2013安徽理綜,11,6分)一定條件下,通過下列反應(yīng)可以制備特種陶瓷的原料MgO: MgSO4(s)+CO(g) MgO(s)+CO2(g)+SO2(g)　ΔH>0 該反應(yīng)在恒容的密閉容器中達(dá)到平衡后,若僅改變圖中橫坐標(biāo)x的值,重新達(dá)到平衡后,縱坐標(biāo)y隨x變化趨勢合理的是(　　) 選項(xiàng) x y A 溫度 容器內(nèi)混合氣體的密度 B CO的物質(zhì)的量 CO2與CO的物質(zhì)的量之比 C SO2的濃度 平衡常數(shù)K D MgSO4的質(zhì)量(忽略體積) CO的轉(zhuǎn)化率 答案　A 13.(2013江蘇單科,15,4分)一定條件下存在反應(yīng):CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),其正反應(yīng)放熱?，F(xiàn)有三個(gè)相同的2 L恒容絕熱 (與外界沒有熱量交換)密閉容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1 mol CO和1 mol H2O,在Ⅱ中充入1 mol CO2和1 mol H2,在Ⅲ中充入2 mol CO和2 mol H2O,700 ℃條件下開始反應(yīng)。達(dá)到平衡時(shí),下列說法正確的是(雙選)(　　) A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反應(yīng)速率相同 B.容器Ⅰ、Ⅲ中反應(yīng)的平衡常數(shù)相同 C.容器Ⅰ中CO的物質(zhì)的量比容器Ⅱ中的多 D.容器Ⅰ中CO的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率之和小于1 答案　CD 14.(2013大綱全國,7,6分)反應(yīng)X(g)+Y(g) 2Z(g)　 ΔH<0,達(dá)到平衡時(shí),下列說法正確的是(　　) A.減小容器體積,平衡向右移動 B.加入催化劑,Z的產(chǎn)率增大 C.增大c(X),X的轉(zhuǎn)化率增大 D.降低溫度,Y的轉(zhuǎn)化率增大 答案　D 15.(2015浙江理綜,28,15分)乙苯催化脫氫制苯乙烯反應(yīng): (1)已知: 化學(xué)鍵 C—H C—C C C H—H 鍵能/kJmol-1 412 348 612 436 計(jì)算上述反應(yīng)的ΔH=　　　　　kJmol-1。 (2)維持體系總壓p恒定,在溫度T時(shí),物質(zhì)的量為n、體積為V的乙苯蒸氣發(fā)生催化脫氫反應(yīng)。已知乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率為α,則在該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=　　　　　(用α等符號表示)。 (3)工業(yè)上,通常在乙苯蒸氣中摻混水蒸氣(原料氣中乙苯和水蒸氣的物質(zhì)的量之比為1∶9),控制反應(yīng)溫度600 ℃,并保持體系總壓為常壓的條件下進(jìn)行反應(yīng)。在不同反應(yīng)溫度下,乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性(指除了H2以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))示意圖如下: ①摻入水蒸氣能提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率,解釋說明該事實(shí)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②控制反應(yīng)溫度為600 ℃的理由是 　。 (4)某研究機(jī)構(gòu)用CO2代替水蒸氣開發(fā)了綠色化學(xué)合成工藝——乙苯-二氧化碳耦合催化脫氫制苯乙烯。保持常壓和原料氣比例不變,與摻水蒸氣工藝相比,在相同的生產(chǎn)效率下,可降低操作溫度;該工藝中還能夠發(fā)生反應(yīng):CO2+H2 CO+H2O,CO2+C 2CO。新工藝的特點(diǎn)有　　　(填編號)。 ①CO2與H2反應(yīng),使乙苯脫氫反應(yīng)的化學(xué)平衡右移 ②不用高溫水蒸氣,可降低能量消耗 ③有利于減少積炭 ④有利于CO2資源利用 答案　(1)124　(2)α2(1-α2)p或nα2(1-α2)V (3)①正反應(yīng)方向氣體分子數(shù)增加,加入水蒸氣稀釋,相當(dāng)于起減壓的效果 ②600 ℃,乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性均較高。溫度過低,反應(yīng)速率慢,轉(zhuǎn)化率低;溫度過高,選擇性下降。高溫還可能使催化劑失活,且能耗大 (4)①②③④ 16.(2015北京理綜,26,12分)氫能是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉础Ｒ蕴柲転闊嵩?熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水是一種高效、無污染的制氫方法。其反應(yīng)過程如下圖所示: (1)反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式是　 。 (2)反應(yīng)Ⅰ得到的產(chǎn)物用I2進(jìn)行分離。該產(chǎn)物的溶液在過量I2的存在下會分成兩層——含低濃度I2的H2SO4層和含高濃度I2的HI層。 ①根據(jù)上述事實(shí),下列說法正確的是　　　　(選填序號)。 a.兩層溶液的密度存在差異 b.加I2前,H2SO4溶液和HI溶液不互溶 c.I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶 ②辨別兩層溶液的方法是　 。 ③經(jīng)檢測,H2SO4層中c(H+)∶c(SO42-)=2.06∶1。其比值大于2的原因是　　　　　　　　　　　。 (3)反應(yīng)Ⅱ:2H2SO4(l) 2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) ΔH=+550 kJmol-1。 它由兩步反應(yīng)組成:ⅰ.H2SO4(l) SO3(g)+H2O(g)　ΔH=+177 kJmol-1;ⅱ.SO3(g)分解。 L(L1、L2)、X可分別代表壓強(qiáng)或溫度。如圖表示L一定時(shí),ⅱ中SO3(g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系。 ①X代表的物理量是　　　　。 ②判斷L1、L2的大小關(guān)系,并簡述理由: 　　　　　　　　。 答案　(12分)(1)SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI (2)①a、c ②觀察顏色,顏色深的是HI層,顏色淺的是H2SO4層 ③H2SO4層中含有少量HI (3)①壓強(qiáng) ②L1”“<”或“=”),平衡常數(shù)K2　　　(填“增大”“減小”或“不變”)。若要使K2減小,可采取的措施是　　　　。 (3)實(shí)驗(yàn)室可用NaOH溶液吸收NO2,反應(yīng)為2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2 mol NaOH的水溶液與0.2 mol NO2恰好完全反應(yīng)得1 L溶液A,溶液B為0.1 molL-1的CH3COONa溶液,則兩溶液中c(NO3-)、c(NO2-)和c(CH3COO-)由大到小的順序?yàn)椤　　　　　　　　　?已知HNO2的電離常數(shù)Ka=7.110-4 molL-1,CH3COOH的電離常數(shù)Ka=1.710-5 molL-1) 可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是　　　　。 a.向溶液A中加適量水 b.向溶液A中加適量NaOH c.向溶液B中加適量水 d.向溶液B中加適量NaOH 答案　(1)K12K2 (2)2.510-2　75%　>　不變　升高溫度 (3)c(NO3-)>c(NO2-)>c(CH3COO-)　b、c 19.(2014浙江理綜,27,14分)煤炭燃燒過程中會釋放出大量的SO2,嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形式固定,從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng),降低了脫硫效率。相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下: CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) ΔH1=218.4 kJmol-1(反應(yīng)Ⅰ) CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s)+4CO2(g) ΔH2=-175.6 kJmol-1(反應(yīng)Ⅱ) 請回答下列問題: (1)反應(yīng)Ⅰ能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)條件是　　　　。 (2)對于氣體參與的反應(yīng),表示平衡常數(shù)Kp時(shí)用氣體組分(B)的平衡壓強(qiáng)p(B)代替該氣體物質(zhì)的量的濃度c(B),則反應(yīng)Ⅱ的Kp=　　　　(用表達(dá)式表示)。 (3)假設(shè)某溫度下,反應(yīng)Ⅰ的速率(v1)大于反應(yīng)Ⅱ的速率(v2),則下列反應(yīng)過程能量變化示意圖正確的是　 。 (4)通過監(jiān)測反應(yīng)體系中氣體濃度的變化可判斷反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ是否同時(shí)發(fā)生,理由是 　。 (5)圖1為實(shí)驗(yàn)測得不同溫度下反應(yīng)體系中CO初始體積百分?jǐn)?shù)與平衡時(shí)固體產(chǎn)物中CaS質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的關(guān)系曲線。則降低該反應(yīng)體系中SO2生成量的措施有　　　　。 A.向該反應(yīng)體系中投入石灰石 B.在合適的溫度區(qū)間內(nèi)控制較低的反應(yīng)溫度C.提高CO的初始體積百分?jǐn)?shù) D.提高反應(yīng)體系的溫度 (6)恒溫恒容條件下,假設(shè)反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ同時(shí)發(fā)生,且v1>v2,請?jiān)趫D2中畫出反應(yīng)體系中c(SO2)隨時(shí)間t變化的總趨勢圖。 答案　(1)高溫　(2)p4(CO2)p4(CO)　(3)C (4)如果氣相中SO2和CO2兩種氣體的濃度之比隨時(shí)間發(fā)生變化,則表明兩個(gè)反應(yīng)同時(shí)發(fā)生 (5)A、B、C (6) 考點(diǎn)三　化學(xué)平衡的相關(guān)計(jì)算 1.(2017天津理綜,6,6分)常壓下羰基化法精煉鎳的原理為:Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)。230 ℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=210-5。已知:Ni(CO)4的沸點(diǎn)為42.2 ℃,固體雜質(zhì)不參與反應(yīng)。 第一階段:將粗鎳與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)Ni(CO)4; 第二階段:將第一階段反應(yīng)后的氣體分離出來,加熱至230 ℃制得高純鎳。 下列判斷正確的是(　　) A.增加c(CO),平衡向正向移動,反應(yīng)的平衡常數(shù)增大 B.第一階段,在30 ℃和50 ℃兩者之間選擇反應(yīng)溫度,選50 ℃ C.第二階段,Ni(CO)4分解率較低 D.該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO) 答案　B 2.(2016四川理綜,6,6分)一定條件下,CH4與H2O(g)發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。設(shè)起始n(H2O)n(CH4)=Z,在恒壓下,平衡時(shí)CH4的體積分?jǐn)?shù)φ(CH4)與Z和T(溫度)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是(　　) A.該反應(yīng)的焓變ΔH>0 B.圖中Z的大小為a>3>b C.圖中X點(diǎn)對應(yīng)的平衡混合物中n(H2O)n(CH4)=3 D.溫度不變時(shí),圖中X點(diǎn)對應(yīng)的平衡在加壓后φ(CH4)減小 答案　A 3.(2015天津理綜,6,6分)某溫度下,在2 L的密閉容器中,加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)發(fā)生反應(yīng): X(g)+mY(g) 3Z(g) 平衡時(shí),X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1 mol Z(g),再次達(dá)到平衡后,X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變。下列敘述不正確的是(　　) A.m=2 B.兩次平衡的平衡常數(shù)相同 C.X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1∶1 D.第二次平衡時(shí),Z的濃度為0.4 molL-1 答案　D 4.(2015重慶理綜,7,6分)羰基硫(COS)可作為一種糧食熏蒸劑,能防止某些昆蟲、線蟲和真菌的危害。在恒容密閉容器中,將CO和H2S混合加熱并達(dá)到下列平衡: CO(g)+H2S(g) COS(g)+H2(g)　K=0.1 反應(yīng)前CO物質(zhì)的量為10 mol,平衡后CO物質(zhì)的量為8 mol。下列說法正確的是(　　) A.升高溫度,H2S濃度增加,表明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) B.通入CO后,正反應(yīng)速率逐漸增大 C.反應(yīng)前H2S物質(zhì)的量為7 mol D.CO的平衡轉(zhuǎn)化率為80% 答案　C 5.(2017課標(biāo)Ⅲ,28,14分)砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有著廣泛的用途?；卮鹣铝袉栴}: (1)畫出砷的原子結(jié)構(gòu)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O2氧化,生成H3AsO4和單質(zhì)硫。寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　。該反應(yīng)需要在加壓下進(jìn)行,原因是　 。 (3)已知:As(s)+32H2(g)+2O2(g) H3AsO4(s)　ΔH1 H2(g)+12O2(g) H2O(l)　ΔH2 2As(s)+52O2(g) As2O5(s)　ΔH3 則反應(yīng)As2O5(s)+3H2O(l) 2H3AsO4(s)的ΔH=　　　　　　　　。 (4)298 K時(shí),將20 mL 3x molL-1 Na3AsO3、20 mL 3x molL-1 I2和20 mL NaOH溶液混合,發(fā)生反應(yīng):AsO33-(aq)+I2(aq)+2OH-(aq) AsO43-(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO43-)與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。 ①下列可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是　　　　(填標(biāo)號)。 a.溶液的pH不再變化 b.v(I-)=2v(AsO33-) c.c(AsO43-)/c(AsO33-)不再變化 d.c(I-)=y molL-1 ②tm時(shí),v正　　　　v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。 ③tm時(shí)v逆　　　　tn時(shí)v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是　　　　　　　　　　　。 ④若平衡時(shí)溶液的pH=14,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為　　　　。 答案　(1) (2)2As2S3+5O2+6H2O 4H3AsO4+6S 增加反應(yīng)物O2的濃度,提高As2S3的轉(zhuǎn)化速率 (3)2ΔH1-3ΔH2-ΔH3 (4)①a、c?、诖笥凇、坌∮凇m時(shí)生成物濃度較低 ④4y3(x-y)2(molL-1)-1 6.(2013山東理綜,29,15分)化學(xué)反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。 (1)利用“化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備TaS2晶體,發(fā)生如下反應(yīng): TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g)　ΔH>0　(Ⅰ) 反應(yīng)(Ⅰ)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=　　　　　　　　,若K=1,向某恒容容器中加入1 mol I2(g)和足量TaS2(s),I2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為　　　　。 (2)如圖所示,反應(yīng)(Ⅰ)在石英真空管中進(jìn)行,先在溫度為T2的一端放入未提純的TaS2粉末和少量I2(g),一段時(shí)間后,在溫度為T1的一端得到了純凈TaS2晶體,則溫度T1　　T2(填“>”“<”或“=”)。上述反應(yīng)體系中循環(huán)使用的物質(zhì)是　　　　。 (3)利用I2的氧化性可測定鋼鐵中硫的含量。做法是將鋼樣中的硫轉(zhuǎn)化成H2SO3,然后用一定濃度的I2溶液進(jìn)行滴定,所用指示劑為　　　　 　,滴定反應(yīng)的離子方程式為　 。 (4)25 ℃時(shí),H2SO3 HSO3-+H+的電離常數(shù)Ka=110-2molL-1,則該溫度下NaHSO3水解反應(yīng)的平衡常數(shù)Kb=　　　　molL-1,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,則溶液中c(H2SO3)c(HSO3-)將　　　　(填“增大”“減小”或“不變”)。 答案　(1)c(TaI4)c(S2)c2(I2)　66.7% (2)<　I2 (3)淀粉　I2+H2SO3+H2O 4H++2I-+SO42- (4)110-12　增大 7.(2013課標(biāo)Ⅱ,28,14分)在1.0 L密閉容器中放入0.10 mol A(g),在一定溫度進(jìn)行如下反應(yīng): A(g) B(g)+C(g)　ΔH=+85.1 kJmol-1 反應(yīng)時(shí)間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)(p)的數(shù)據(jù)見下表: 時(shí)間t/h 0 1 2 4 8 16 20 25 30 總壓強(qiáng)p/100 kPa 4.91 5.58 6.32 7.31 8.54 9.50 9.52 9.53 9.53 回答下列問題: (1)欲提高A的平衡轉(zhuǎn)化率,應(yīng)采取的措施為　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)由總壓強(qiáng)p和起始壓強(qiáng)p0計(jì)算反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率α(A)的表達(dá)式為　　　　　　　　　　,平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為　　　　,列式并計(jì)算反應(yīng)的平衡常數(shù)K　 　。 (3)①由總壓強(qiáng)p和起始壓強(qiáng)p0表示反應(yīng)體系的總物質(zhì)的量n總和反應(yīng)物A的物質(zhì)的量n(A),n總=　　　　mol,n(A)=　　　　mol。 ②下表為反應(yīng)物A濃度與反應(yīng)時(shí)間的數(shù)據(jù),計(jì)算:a=　　　　。 反應(yīng)時(shí)間t/h 0 4 8 16 c(A)/(molL-1) 0.10 a 0.026 0.006 5 分析該反應(yīng)中反應(yīng)物的濃度c(A)變化與時(shí)間間隔(Δt)的規(guī)律,得出的結(jié)論是　　　　　　　　　　　　　　　,由此規(guī)律推出反應(yīng)在12 h時(shí)反應(yīng)物的濃度c(A)為　　　　molL-1。 答案　(1)升高溫度、降低壓強(qiáng)(2分) (2)(pp0-1)100%　94.1%(每空1分,共2分) 　　 A(g)　　　B(g)　　+　　C(g) 0.10　　　　 0　　　　 0 0.10(1-94.1%)　 0.1094.1%　 0.1094.1% K=(0.094 1molL-1)20.005 9molL-1=1.5 molL-1(3分) (3)①0.10pp0　0.10(2-pp0)(每空1分,共2分) ②0.051(2分)　達(dá)到平衡前每間隔4 h,c(A)減少約一半(2分)　0.013(1分) 8.(2014江蘇單科,15,4分)一定溫度下,在三個(gè)體積均為1.0 L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng): 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) 容器編號 溫度(℃) 起始物質(zhì)的量(mol) 平衡物質(zhì)的量(mol) CH3OH(g) CH3OCH3(g) H2O(g) Ⅰ 387 0.20 0.080 0.080 Ⅱ 387 0.40 Ⅲ 207 0.20 0.090 0.090 下列說法正確的是(雙選)(　　) A.該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng) B.達(dá)到平衡時(shí),容器Ⅰ中的CH3OH體積分?jǐn)?shù)比容器Ⅱ中的小 C.容器Ⅰ中反應(yīng)到達(dá)平衡所需時(shí)間比容器Ⅲ中的長 D.若起始時(shí)向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.15 mol、CH3OCH3 0.15 mol和H2O 0.10 mol,則反應(yīng)將向正反應(yīng)方向進(jìn)行 答案　AD 9.(2015山東理綜,30,19分)合金貯氫材料具有優(yōu)異的吸放氫性能,在配合氫能的開發(fā)中起著重要作用。 (1)一定溫度下,某貯氫合金(M)的貯氫過程如圖所示,縱軸為平衡時(shí)氫氣的壓強(qiáng)(p),橫軸表示固相中氫原子與金屬原子的個(gè)數(shù)比(H/M)。 在OA段,氫溶解于M中形成固溶體MHx,隨著氫氣壓強(qiáng)的增大,H/M逐漸增大;在AB段,MHx與氫氣發(fā)生氫化反應(yīng)生成氫化物MHy,氫化反應(yīng)方程式為:zMHx(s)+H2(g) zMHy(s)　ΔH1(Ⅰ);在B點(diǎn),氫化反應(yīng)結(jié)束,進(jìn)一步增大氫氣壓強(qiáng),H/M幾乎不變。反應(yīng)(Ⅰ)中z=　　　　(用含x和y的代數(shù)式表示)。溫度為T1時(shí),2 g某合金4 min內(nèi)吸收氫氣240 mL,吸氫速率v=　　　mLg-1min-1。反應(yīng)(Ⅰ)的焓變ΔH1　　　　0(填“>”“=”或“< ”)。 (2)η表示單位質(zhì)量貯氫合金在氫化反應(yīng)階段的最大吸氫量占其總吸氫量的比例,則溫度為T1、T2時(shí),η(T1)　　　　η(T2)(填“>”“=”或“< ”)。當(dāng)反應(yīng)(Ⅰ)處于圖中a點(diǎn)時(shí),保持溫度不變,向恒容體系中通入少量氫氣,達(dá)平衡后反應(yīng)(Ⅰ)可能處于圖中的　　　　點(diǎn)(填“b”“c”或“d”),該貯氫合金可通過　　　　或　　　　的方式釋放氫氣。 (3)貯氫合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反應(yīng)。溫度為T時(shí),該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 已知溫度為T時(shí): CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g)　ΔH=+165 kJmol-1 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)　ΔH=-41 kJmol-1 答案　(1)2y-x　30　< (2)>　c　加熱　減壓 (3)CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g) ΔH=-206 kJmol-1 10.(2014天津理綜,10,14分)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項(xiàng)重大突破,其反應(yīng)原理為: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJmol-1 一種工業(yè)合成氨的簡易流程圖如下: (1)天然氣中的H2S雜質(zhì)常用氨水吸收,產(chǎn)物為NH4HS。一定條件下向NH4HS溶液中通入空氣,得到單質(zhì)硫并使吸收液再生,寫出再生反應(yīng)的化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　　　。 (2)步驟Ⅱ中制氫氣原理如下: ①CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.4 kJmol-1 ②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2 kJmol-1 對于反應(yīng)①,一定可以提高平衡體系中H2百分含量,又能加快反應(yīng)速率的措施是　　　　。 a.升高溫度 　　　　　b.增大水蒸氣濃度 c.加入催化劑 　　　　　d.降低壓強(qiáng) 利用反應(yīng)②,將CO進(jìn)一步轉(zhuǎn)化,可提高H2產(chǎn)量。若1 mol CO和H2的混合氣體(CO的體積分?jǐn)?shù)為20%)與H2O反應(yīng),得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合氣體,則CO轉(zhuǎn)化率為　　　　。 (3)圖1表示500 ℃、60.0 MPa條件下,原料氣投料比與平衡時(shí)NH3體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中a點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算N2的平衡體積分?jǐn)?shù):　　　　。 (4)依據(jù)溫度對合成氨反應(yīng)的影響,在圖2坐標(biāo)系中,畫出一定條件下的密閉容器內(nèi),從通入原料氣開始,隨溫度不斷升高,NH3物質(zhì)的量變化的曲線示意圖。 (5)上述流程圖中,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步驟是(填序號)　　　　。簡述本流程中提高合成氨原料總轉(zhuǎn)化率的方法:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案　(1)2NH4HS+O2 2NH3H2O+2S↓ (2)a　90% (3)14.5% (4) (5)Ⅳ　對原料氣加壓;分離液氨后,未反應(yīng)的N2、H2循環(huán)使用 11.(201