全国高考化学试题汇编(11月第一期)G2 化学平衡及勒夏特列原理化学反应进行的方向

G2 化学平衡及勒夏特列原理化学反应进行的方向（课标中必须有）【理综卷·2015届河北省唐山市高三9月模拟考试（201409）WORD版】28．（15分）工业上研究燃料脱硫的过程中，涉及如下反应：CaSO4（s）+CO（g） CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）,K1，△H1= 218．4 kJ·mol-l（反应I）1 2CaSO4（s）+2CO（g）12CaS（s）+2CO2（g），K2，△H2= -87.8 kJ·mol-l（反应II）（1）反应CaO（s）+3CO（g）+SO2（g） CaS（s）+3CO2（g）的△H= ；平衡常数K= （用K1，K2表示）。

（2）某温度下在一密闭容器中若只发生反应I，测得数据如下：前100 s 内v（SO2）= mo1·L-1·s－l，平衡时CO的转化率为。

（3）若只研究反应II，在不同条件下其反应能量变化如下图所示：图中曲线a到曲线b的措施是________，恒温恒容时，下列说法能说明反应Ⅱ到达平衡状态的是____ 。

A．体系中气体的平均摩尔质量不再改变B．v（CO）=v（CO2）C．CO的转化率达到了最大限度D．体系内气体压强不再发生变化（4）某科研小组研究在其它条件不变的情况下，改变起始一氧化碳物质的量[用n（CO）表示]对CaO（s）+3CO（g）+SO2（g） CaS（s）+3CO2（g）反应的影响，实验结果如右图所示（图中T表示温度）：①比较在a 、b 、c 三点所处的平衡状态中，反应物SO 2的转化率最高的是____ 。

②图像中T 2 T 1（填“高于”、“低于”、“等于”或“无法确定”）：判断的理由是____ 。

【知识点】化学反应速率、化学平衡的移动 G1 G2 G5【答案解析】（1）－394kJ/mol (2分) K K 122 （2分） （2）0.009（1分） 60%（2分）（3）使用催化剂（1分），AC （2分）（4）① c （2分）②低于（1分） 该反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，CO 2体积分数降低，故T 2低于T 1（2分）解析：(1)根据盖斯定律△H=2△H 2－△H 1=－87.8 kJ ·mol -l ×2－218．4 kJ ·mol -l=－394kJ/mol ；()()()()()()()()22222222323222111C CO C CO C CO K K K C CO C SO C CO C SO C CO K K ==⨯=⨯=； （2）前100 s 内v （SO 2）=v （CO ）=()2 1.1/0.009100mol L s -=mo1·L -1·s －l， 平衡时CO 的转化率为：(20.8)/l 100%60%2/mol mol L-⨯=. （3）因为催化剂能降低反应的活化能，不改变平衡，△H 不变，所以曲线a 到曲线b 的措施是使用催化剂；只要能够证明正反应速率等于逆反应速率的说法就能说明反应到达平衡状态。

A ．假设平衡右移，体系中气体的平均摩尔质量增大，左移体系中气体的平均摩尔质量减小，而体系中气体的平均摩尔质量不再改变说明平衡不再移动。

B ．没有指明正反应速率还是逆反应速率，不能证明正反应速率等于逆反应速率。

C ．CO 的转化率达到了最大限度，即平衡不再移动，能说明反应到达平衡状态。

D ．方程式两边气体分子数相等，平衡移动时体系内气体压强也不变，所以体系内气体压强不再发生变化不能说明反应到达平衡状态。

（4）①增加一氧化碳物质的量，平衡右移，反应物SO 2的转化率增加，所以SO 2的转化率最高的是C 。

②该反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，CO 2体积分数降低，故T 2低于T 1。

【思路点拨】本题考查了化学反应速率、化学平衡的移动，加强知识的理解灵活解答。

【理综卷·2015届广东省湛江市第一中学高三8月月考（201408）】31．（16分）甲醇是一种可再生燃料。

在容积为2L的密闭容器中进行反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ，其他条件不变，在300℃和500℃时，物质的量n(CH3OH)-反应时间t的变化曲线如图所示。

（1）该反应的△H 0 （填>、<或=）（2）300℃时，0-t1 min内 CH3OH的平均生成速率为（3）若要提高甲醇的产率，可采取的措施有_________ 。

（填字母）A．缩小容器体积B．降低温度C．升高温度 D．使用合适的催化剂E．甲醇从混合体系中分离出来（4）300℃时，CO、H2的起始物质的量分别为2mol和3mol，若图中n1数据为0.5mol，试计算300℃下，该反应的平衡常数（写出计算过程，保留两位有效数字）（5）工业上也可以用CO2和H2反应制得甲醇。

在2×105Pa、300℃的条件下，若有440g CO2与H2恰好完全反应生成甲醇和水，放出495kJ的热量，试写出该反应的热化学方程式。

【知识点】化学平衡的移动、化学平衡的计算、热化学方程式的书写 G2 F2【答案解析】(1)＜ (2)n1/2t1 mol·L-1·min-1 (3）ABE(4) CO(g)+2H2(g)ƒCH3OH起始物质的量浓度（mol·L-1) 1.0 1.5 0转化物质的量浓度（mol·L-1) 0.25 0.5 0.25平衡物质的量浓度（mol·L-1) 0.75 1.0 0.25()0.2530.3322()()0.7512C CH OH K C CO C H ===⋅⨯(5)CO 2(g)+3H 2(g)=CH 3OH(g)+H 2O(g) △H=-49.5KJ/mol解析：(1)根据图像500℃比300℃平衡时甲醇的物质的量小，说明升高温度平衡向逆向移动，正反应是放热反应，该反应的△H＜0；（2）300℃时，0-t 1 min 内 CH 3OH 的平均生成速率为：1111mol/2/2minn L c v n t t t ∆===∆ mol ·L -1·min -1 （3）若要提高甲醇的产率，也就是使平衡正向移动，可采取的措施有：加压、降温、减小甲醇的浓度，而升高温度平衡逆向移动，甲醇的产率降低，使用催化剂平衡不移动。

所以选ABE 。

（4）利用三段式计算平衡时反应物及生成物的浓度，代入平衡常数表达式即可。

（5）根据440g CO 2与H 2恰好完全反应生成甲醇和水，放出495kJ 的热量，计算44g CO 2与H 2恰好完全反应生成甲醇和水，放出49.5kJ 的热量,该反应的热化学方程式为：CO 2(g)+3H 2(g)=CH 3OH(g)+H 2O(g) △H=-49.5KJ/mol【思路点拨】本题考查了化学平衡的移动、化学平衡的计算、热化学方程式的书写，难度不大。

【理综卷·2014届湖南省长沙市雅礼中学高三模拟卷（一）（201405化学】28.(14分)目前“低碳减排”备受关注，CO 2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。

(1)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)垐垐?噲垐?催化剂2CO 2(g)+N 2(g)。

在密闭容器中发生该反应时，c (CO 2)随温度(T)、催化剂表面积(S )和时间(I )的变化曲线如图所示。

据此判断:①该反应的△H_____________0(填“>”或“<”)。

②在T 2温度下，0-2s 内的平均反应速率v (N 2) =____________mol/(L ·s)。

③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可增大化学反应速率。

若催化剂的表面积S 1>S 2,在答题卡相应图中画出c (CO 2)在T 1、S 2条件下达到平衡过程中的变化曲线。

④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t 1时刻达到平衡状态的是_______________(填代号)。

(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。

①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NO x可以消除氮氧化物的污染。

例如:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867kJ/mol2NO2(g)=N2O4(g) △H=-867kJ/mol写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式:_____________________。

②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。

如图是通过人工光合作用，以CO2(g)和H2O(g)为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。

催化剂b表面发生的电极反应为_________________。

③常温下0. 1 mol/L的HCOONa溶液pH为10，则HCOOH的电离常数K a=_______________mol·L-1(填写最终计算结果)。

【知识点】化学反应速率和化学平衡、热化学方程式书写、原电池原理G1 G2 F1 F3【答案解析】（1）①<（2分）②0.025（2分）③如图（合理即可）（2分）④bd(2分)（2）①CH4(g)＋N2O4(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H=-810.1 kJ/mol（2分）②CO2＋2H＋＋2e－=HCOOH （2分）③10－7解析：（1）①T1温度下先达平衡，则T1比T2温度高，通过温度高时二氧化碳的浓度小说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应△H<0； ②v (N 2) =1/2v (CO 2) =10.1/22mol L s ⨯=0.025mol/(L ·s)；③根据固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可增大化学反应速率，但不改变平衡状态，平衡时二氧化碳的物质的量浓度与原来相同，据此画图即可。

④a 、到达平衡后正、逆速率相等，不再变化，t 1时刻V 正最大，之后随反应进行速率发生变化，未到达平衡，故a 错误；b 、该反应正反应为放热反应，随反应进行温度升高，化学平衡常数减小，到达平衡后，温度为定值，达最高，平衡常数不变，为最小，图象与实际符合，故b 正确；c 、t 1时刻后二氧化碳、NO 的物质的量发生变化，t 1时刻未到达平衡状态，故c 错误；d 、NO 的质量分数为定值，t 1时刻处于平衡状态，故d 正确；选bd ；（2）（2）①已知：Ⅰ、CH 4（g ）+2NO 2（g ）═N 2（g ）+CO 2（g ）+2H 2O （g ）△H 1=-867kJ/mol Ⅱ、2NO 2（g ）⇌N 2O 4（g ）△H 2=-56.9kJ/mol根据盖斯定律，Ⅰ-Ⅱ得CH 4（g ）+N 2O 4（g ）=N 2（g ）+CO 2（g ）+2H 2O （g ），故△H=-867kJ/mol-（-56.9kJ/mol ）=-810.1kJ/mol ，即CH 4（g ）+N 2O 4（g ）=N 2（g ）+CO 2（g ）+2H 2O （g ），△H=-810.1kJ/mol ；②由图可知，左室投入水，生成氧气与氢离子，催化剂a 表面发生氧化反应，为负极，右室通入二氧化碳，酸性条件下生成HCOOH ，电极反应式为CO 2+2H ++2e -=HCOOH ；③常温下，0.1mol/L 的HCOONa 溶液pH 为10，溶液中存在HCOO -水解HCOO -+H 2O ⇌HCOOH+OH -，44741010100.110h K ----⨯==-，1477101010a K ---==【思路点拨】本题考查了化学平衡图象、化学反应速率和化学平衡、热化学方程式书写、原电池、知识覆盖面广，平时要重视知识的理解和应用。