化学平衡 总复习(浙江省台州市临海市)

第九章 化学平衡
26．(2007年高考广东理基，反应速率)把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中，不影响氢气产生速率的因素是( )
(A)盐酸的浓度 (B)铝条的表面积
(C)溶液的温度 (D)加少量Na2SO4
［答案］D。
10．(2007年理综北京卷，化学平衡)一定条件下，在体积为10 L的密闭容器中，1 mol X和1 mol Y进行反应：2X(g)＋Y(g)Z(g)，经60 s达到平衡，生成0.3 mol Z，下列说法正确的是( )
(A)以X浓度变化表示的反应速率为0.001 mol/(L·s)
(B)将容器体积变为20 L，Z的平衡浓度变为原来的1/2
(C)若增大压强，则物质Y的转化率减小
(D)若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的(H＞0
［答案］A。
13．(化学平衡) (2007年高考全国理综卷I)如图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图，下列叙述与示意图不相符合的是( )
(A)反应达平衡时，正反应速率和逆反应速率相等
(B)该反应达到平衡态I后，增大反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态II
(C)该反应达到平衡态I后，减小反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态II
(D)同一种反应物在平衡态I和平衡态II时浓度不相等
［答案］C。
6．(化学平衡)(2007年高考全国理综卷II)已知：C(s)＋CO2(g)2CO(g)；(H＞0。该反应达到平衡后，下列条件有利于反应向正方向进行的是( )
(A)升高温度和减小压强 (B)降低温度和减小压强
(C)降低温度和增大压强 (D)升高温度和增大压强
［答案］A。
13．(2007年高考理综四川卷，化学平衡-平衡移动)向某密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2O(g)，发生反应：CO＋H2O(g)CO2＋H2。当反应达到平衡时，CO的体积分数为x。若维持容器的体积和温度不变，超始物质按下列四种配比充入该容器中，达到平衡时CO的体积分数大于x的是( )
(A)0.5 mol CO＋2 mol H2O(g)＋1 mol CO2＋1 mol H2
(B)1 mol CO＋1 mol H2O(g)＋1 mol CO2＋1 mol H2
(C)0.5 mol CO＋1.5 mol H2O(g)＋0.4 mol CO2＋0.4 mol H2
(D)0.5 mol CO＋1.5 mol H2O(g)＋0.5 mol CO2＋0.5 mol H2
［答案］B。
12．(2007年高考理综天津卷，6分，化学平衡-合成氨)下列有关工业生产的叙述正确的是( )
(A)合成氨生产过程中将NH3液化分离，可加快正反应速率，提高N2、H2的转化率
(B)硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量
(C)电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室
(D)电解精炼铜时，同一时间内阳极溶液铜的质量比阴极析出铜的质量小
［答案］D。
13．(2007年高考理综宁夏卷，化学平衡计算)一定条件下，合成氨反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%，与反应前的体积相比，反应后体积缩小的百分率是( )
(A)16.7% (B)20.0% (C)80.0% (D)83.3%
［答案］A。
13. (2007年高考江苏卷，化学平衡)一定温度下可逆反应：A(s)＋2B(g)2C(g)＋D(g)；(H＜0。现将1 mol A和2 mol B加入甲容器中，将4 mol C和2 mol D加入乙容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，t1时两容器内均达到平衡状态(如图1所示，隔板K不能移动)。下列说法正确的是( )

图1 图2 图3
(A)保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1 mol A和2 mol B，达到新的平衡后，甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍
(B)保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡后，甲、乙中B的体积分数均增大
(C)保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍
(D)保持温度和乙中的压强不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示(t1前的反应速率变化已省略)
［答案］BD。
22．(2007年高考广东化学卷，化学速率) (8分)“碘钟”实验中，3I－＋＝I3－ ＋2SO42 －的反应速率可以用I3－ 与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20 ℃进行实验，得到的数据如下表：
实验编号
①
②
③
④
⑤
c(I－)/ mol·L－1
0.040
0.080
0.080
0.160
0.120
c()/mol·L－1
0.040
0.040
0.080
0.020
0.040
t/s
88.0
44.0
22.0
44.0
t1
回答下列问题：
(1)该实验的目的是___________________________________________________。
(2)显色时间t1＝______________。
(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40 ℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为______(填字母)。
(A)＜22.0 s (B)22.0 s～44.0 s (C)＞44.0 s (D)数据不足，无法判断
(4)通过分析比较上表数据，得到的结论是_________________________________________。
【命题意图】考查学生对影响化学反应速率的外界因素(如浓度、温度)及其规律的认识和理解；考查学生对图表的观察、分析以及处理实验数据归纳出合理结论的能力。
［答案］(1)研究反应物I－与的浓度对反应速率的影响。 (2)29.3 s。 (3)A。
(4)反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比)。
［提示］(2)实验⑤的反应速率应是①的3倍，所以t1 = 88.0/3 = 29.3。 (3)每升高10 ℃，速率增大到原来的2～4倍，现升高20 ℃，所以升高到原来的22～42倍，即4～16倍，实验③为22 s，显色时间应为22/4～22/16，即5.5 s～1.4 s，选A。
17．(2007年高考海南化学卷，反应速率)(9分)下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：
实验
序号
金属质量
/g
金属
状态
c(H2SO4)
/mol·L－1
V(H2SO4)
/mL
溶液温度/℃
金属消失
的时间/s
反应前
反应后
1
0.10
丝
0.5
50
20
34
500
2
0.10
粉末
0.5
50
20
35
50
3
0.10
丝
0.7
50
20
36
250
4
0.10
丝
0.8
50
20
35
200
5
0.10
粉末
0.8
50
20
36
25
6
0.10
丝
1.0
50
20
35
125
7
0.10
丝
1.0
50
35
50
50
8
0.10
丝
1.1
50
20
34
100
9
0.10
丝
1.1
50
20？
44
40
(本人注：实验9中，温度20，可能要改为35，温度44应该改为54)
分析上述数据，回答下列问题：
(1)实验4和5表明，________________________?对反应速率有影响，________________反应速率越快，能表明同一规律的实验还有_________(填实验序号)；
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有__________________________(填实验序号)；
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有_____________________，其实验序号是___________。
(4)实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值(约15 ℃)相近，推测其原因：________________________________
______________________________________________________。
［答案］(1)固体反应物的表面积； 表面积越大； 1和2(或4和5)。 (2)1、3、4、6、8；或2和5。 (3)反应温度； 6和7，8和9。 (4)可能是硫酸过量，金属全反应，放出的热量相等，所以使等体积溶液的温度升高值相近。
新课标
25．(2007年高考广东化学卷，新课标-化学平衡)(10分)黄铁矿(主要成分为FeS2)是工业制取硫酸的重要原料，其煅烧产物为SO2和Fe3O4。
(1)将0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)放入容积为1 L的密闭容器中，反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)在一定条件下达到平衡，测得c(SO3)＝0.040 mol/L。计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化率(写出计算过程)。
(2)已知上述反应是放热反应，当该反应处于平衡状态时，在体积不变的条件下，下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有 (填字母)
(A)升高温度 (B)降低温度 (C)增大压强
(D)减小压强 (E)加入催化剂 (G)移出氧气
(3)SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到重要的化工原料，反应的化学方程式为_________________________________
_______________________________________。
(4)将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后，加入铁粉，可制备FeSO4。酸溶过程中需保持溶液足够酸性，其原因是__________________________________________________。
【命题意图】考查学生对化学反应可逆性、化学平衡、化学平衡常数和影响化学平衡的外界条件的了解；考查学生对盐类的水解、常见非金属元素硫及其重要化合物的主要性质及其对环境质量影响的了解；考查学生计算平衡常数和平衡转化率的能力以及学生对化学平衡和元素化合物知识的综合应用及知识迁移能力。
［答案］(1)解： 2SO2(g) ＋ O2(g) 2SO3(g)
起始浓度/ mol·L－1 0.050 0.030 0
平衡浓度/ mol·L－1 (0.050－0.040) (0.030－0.040/2) 0.040
= 0.010 = 0.010
所以，K == = 1.6×103 mol·L－1。(不带单位计算也得分)
??(SO2) =×100% = 80% 。
(2)B、C。 (3)SO2＋H2O＋Na2SO3＝2NaHSO3。
(4)抑制Fe2＋、Fe3＋的水解，防止Fe2＋被氧化成Fe3＋。
16．(2007年高考海南化学卷，新课标-化学平衡) (6分)PCl5的热分解反应为：PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)
(1)?写出反应的平衡常数表达式：
(2)?已知某温度下，在容积为10.0 L的密闭容器中充入2.00 mol PCl5，达到平衡后，测得容器内PCl3的浓度为0.150 mol/L。计算该温度下的平衡常数。
［答案］(1)K =。 (2)K = 0.45。
25．(2007年高考上海化学卷，新课标-平衡常数)一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO)：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)
根据题意完成下列各题：
(1)反应达到平衡时，平衡常数表达式K＝ ，升高温度，K值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)在500 ℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v (H2)＝ 。
(3)在其他条件不变的情况下，对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2，下列有关该体系的说法正确的是
a．氢气的浓度减少 b．正反应速率加快，逆反应速率也加快
c．甲醇的物质的量增加 d．重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
(4)据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是：_______________________________________(用化学方程式表示)。
［答案］(1)K＝； 减小。 (2)mol·(L·min)－1。 (3)b； c。
(4)Cu2O＋CO2Cu＋CO2。
27．(2007年高考理综宁夏卷，新课标-平衡常数)(14分)氮化硅是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：□SiO2＋□C＋□N2□Si3N4＋□CO
(1) 配平上述反应的化学方程式(将化学计量数填在方框内)；
(2)该反应中的氧化剂是__________，其还原产物是_____________。
(3)该反应的平衡常数表达式为K =_______________________；
(4)将知上述反应为放热反应，则其反应热(H________零(填“大于”、“小于”或“等于”)；升高温度，其平衡常数值________(填“增大”、“减小”或“不变”)；
(5)若使压强增大，则上述平衡向_______反应方向移动(填“正”或“逆”)；
(6)若已知CO生成速率为v (CO) =18 mol/(L·min)，则N2消耗速率为v (N2) =__________mol/(L·min)。
［答案］(1)3，6，2，1，6 。 (2)N2； Si3N4。 (3)K =。 (4)小于；减小。 (5)逆。 (6)6。
28．(2007年高考理综山东卷，新课标-平衡常数)(11分)二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料，但也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。
(1)硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3： 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。某温度下，SO2的平衡转化率(??)与体系总压强(p)的关系如图所示。根据图示回答下列问题：
①将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于10 L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10 MPa。该反应的平衡常数等于____________。
②平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)_______K(B)(填“＞”、“＜”或“=”)。
(2)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH4(g)＋4NO2(g) = 4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)；(H =－574 kJ/mol
CH4(g)＋4NO(g) = 2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)；(H =－1160 kJ/mol
若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数为_____________(阿伏加德罗常数的值用NA表示)，放出的热量为_________kJ。
(3)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox，3＜x＜4，M = Mn、Co、Zn或Ni)由铁酸盐(MFe2O4)经高温还原而得，常温下，它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去。转化流程如图所示：
请写出MFe2Ox分解SO2的化学方程式______________________________________(不必配平)。
［答案］(1)①800 L·mol－1。② =。 (2)1.60NA(或1.6NA)；173.4。 (3)MFe2Ox＋SO2MFe2O4＋S。
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