2019高中化学第二章章末小结与测评教案

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章末小结与测评
考点一化学平衡状态的判断及影响因素
考纲要求了解化学反应的可逆性,了解化学平衡建
立的过程
考纲说明
化学平衡状态的判断及外界条件对化学平衡的影响等知识的考查在高考中出现率几乎为100%.对“可逆反应"和“化学平衡"的概念理解不透彻是造成失分的重要原因。

解答本考点题目时关键要理解以下内容:
(1)化学平衡是化学反应限度的体现,也是可逆反应的特点.化学平衡是在一定条件下的平衡,当条件改变时化学平衡状态可能发生改变,但前提是正、逆反应速率的改变程度不同(2)化学平衡状态的本质是正、逆反应速率相等,表现为各组分的含量保持恒定,这也是判断某可逆反应达到平衡状态的根本依据。

[双选](浙江高考节选)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。

将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其发生下列反应:
NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g).
可以判断该分解反应已经达到平衡的是()
A.2v(NH3)=v(CO2)
B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变
D.密闭容器中氨气的体积分数不变
解析:选BC A项没有指明反应速率的方向,不能作为反应达到平衡的标志;该反应前后气体分子数不相等,因此密闭容器中总压强不变可以作为反应达到平衡的标志;由于反应中有非气体物质,因此混合气体的密度不变可以作为反应达到平衡的标志;密闭容器中只有NH3和CO2,且二者的体积比始终为2∶1,因此氨气的体积分数不变不能作为反应达到平衡的标志.
2.(2017·全国卷Ⅲ节选)砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛的用途。

回答下列问题:
298 K时,将20 mL 3x mol·L-1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L-1 I2和20 mL NaOH溶液混合,发生反应:AsO错误!(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)AsO3-4(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。

溶液中c(AsO错误!)与反应时间(t)的关系如图所示.
(1)下列可判断反应达到平衡的是________(填标号)。

a.溶液的pH不再变化
b.v(I-)=2v(AsO错误!)
c.c(AsO3-4)/c(AsO3-3)不再变化
d.c(I-)=y mol·L-1
(2)t m时,v正________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。

(3)t m时v逆________t n时v逆(填“大于"“小于”或“等于"),理由是____________________________________。

(4)若平衡时溶液的pH=14,则该反应的平衡常数K为________.
解析:(1)溶液的pH不再变化,即OH-的浓度不再变化,所以平衡体系中各组分的浓度均不再变化,说明反应达到平衡状态,a
项正确;当v正(I-)=2v逆(AsO错误!)或v逆(I-)=2v正(AsO错误!)时反应达到平衡状态,选项中的速率未指明是正反应速率还是逆反应速率,故b项错误;反应达到平衡之前,c(AsO错误!)逐渐减小而c(AsO 错误!)逐渐增大,故c(AsO错误!)/c(AsO错误!)逐渐增大,当c(AsO错误!)/c(AsO错误!)不变时反应达到平衡状态,c项正确;根据离子方程式可知反应体系中恒有c(I-)=2c(AsO3-,4),观察图像可知反应达到平衡时c(AsO错误!)=y mol·L-1,此时c(I-)=2y mol·L-1,故d项错误。

(2)t m时反应未达到平衡状态,所以v正大于v逆。

(3)从t m到t n,反应逐渐趋于平衡状态,反应物浓度逐渐减小而生成物浓度逐渐增大,所以正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,故t m时v逆小于t n时v逆。

(4)根据题意,起始时c(AsO错误!)=c(I2)=x mol·L-1。

根据图像可知平衡时c(AsO3-,4)=y mol·L-1,则此时c(I-)=2y mol·L-1,c(AsO错误!)=c(I2)=(x-y) mol·L-1,平衡时溶液的pH=14,则c(OH-)=1 mol·L-1,故该反应的平衡常数K=错误!=错误!(mol·L-1)-1。

答案:(1)ac
(2)大于
(3)小于t m时生成物浓度较低
(4)
4y3
(x-y2)(mol·L-1)-1
考点二化学反应速率和化学平衡的综合分析
22
得70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。

下列说法正确的是()
A.图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解速率越快
B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,H2O2分解速率越快
C.图丙表明,少量Mn2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快
D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大
解析:选D 由图甲可知,起始时H2O2的浓度越小,曲线下降越平缓,说明反应速率越慢,A项错误;OH-的浓度越大,pH越大,即0.1 mol·L-1NaOH对应的pH最大,曲线下降最快,即H2O2分解最快,B项错误;由图丙可知,相同时间内,0。

1 mol·L-1NaOH
条件下H2O2分解最快,0 mol·L-1NaOH条件下H2O2分解最慢,而1。

0 mol·L-1NaOH条件下H2O2的分解速率处于中间,C项错误;由图丁可知,Mn2+越多,H2O2的分解速率越快,说明Mn2+对H2O2分解速率影响较大,D项正确。

4.[双选](2016·海南高考)由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。

下列说法正确的是()
A.由X→Y反应的ΔH=E5-E2
B.由X→Z反应的ΔH<0
C.降低压强有利于提高Y的产率
D.升高温度有利于提高Z的产率
解析:选BC A.根据化学反应的实质,由X→Y反应的ΔH =E3-E2,错误;B.由图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应为放热反应,即由X→Z反应的ΔH<0,正确;C。

根据化学反应2X(g)===3Y(g),该反应是气体体积增加的可逆反应,降低压强,平衡正向移动,有利于提高Y的产率,正确;D.由B分析可知,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,Z的产率降低,错
误。

5.(2016·北京高考)K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O2-7(橙色)+H2O2CrO2-,4(黄色)+2H+.用K2Cr2O7溶液进行下列实验:
结合实验,下列说法不正确的是()
A.①中溶液橙色加深,③中溶液变黄
B.②中Cr2O错误!被C2H5OH还原
C.对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强
D.若向④中加入70%H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色
解析:选D 滴加70%的硫酸,增大了H+的浓度,使平衡Cr2O
错误!(橙色)+H2O2CrO错误!(黄色)+2H+向左移动,因此①中溶液橙色加深,当滴加30%的NaOH溶液时,中和了H+,使上述平衡右移,因此③中溶液变黄,A项正确;②中Cr2O错误!被C2H5OH还原,所以颜色变为绿色,B项正确;根据实验①②可知,在酸性条件下,K2Cr2O7将C2H5OH氧化,根据实验③④可知,在碱性条件下,Cr2O错误!和C2H5OH没有反应,C项正确;若向④中加入70%H2SO4溶液至过量,Cr2O2-7的氧化性增强,Cr2O2-7被C2H5OH还原,溶液变为绿色,D项错误。

6.(2017·全国卷Ⅱ)丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备.回答下列问题:
(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1­丁烯(C4H8)的热化学方程式如下:
①C4H10(g)===C4H8(g)+H2(g)ΔH1
已知:②C4H10(g)+错误!O2(g)===C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=-119 kJ·mol-1
③H2(g)+错误!O2(g)===H2O(g) ΔH3=-242 kJ·mol-1
反应①的ΔH1为________ kJ·mol-1。

图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图,x________0。

1(填“大于"或“小于”);欲使丁烯的平衡产率提高,应采取的措施是________(填标号)。

A.升高温度B.降低温度
C.增大压强D.降低压强
(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反
应器(氢气的作用是活化催化剂),出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等.图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系.图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势,其降低的原因是__________________________。

(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线,副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。

丁烯产率在590 ℃之前随温度升高而增大的原因可能是________________、________________;590 ℃之后,丁烯产率快速降低的主要原因可能是
__________________________________________________________ ______________。

解析:(1)根据盖斯定律,可得①=②-③,则ΔH1=ΔH2-ΔH3=-119 kJ·mol-1+242 kJ·mol-1=123 kJ·mol-1。

反应①为气体总体积增大的反应,在温度相同时降低压强有利于提高平衡转化率,故x<0。

1。

反应①为吸热反应,升高温度有利于平衡正向移动,A项正确;降低压强平衡向气体总体积增大的方向移动,D项正确。

(2)结合图(b)可看出随着n(氢气)/n(丁烷)增大,丁烯产率先升高后降低,这是因为氢气是生成物,当n(氢气)/n(丁烷)逐渐增大时,逆
反应速率加快,故丁烯的产率逐渐降低。

(3)在590 ℃之前随温度升高丁烯产率逐渐增大,这是因为温度升高不仅能加快反应速率,还能促使平衡正向移动;但温度高于590 ℃时,丁烯高温裂解生成短链烃类,导致丁烯产率快速降低。

答案:(1)123 小于AD
(2)氢气是产物之一,随着n(氢气)/n(丁烷)增大,逆反应速率增大
(3)升高温度有利于反应向吸热方向进行温度升高反应速率加快丁烯高温裂解生成短链烃类
考点三涉及化学平衡常数、转化率及平衡浓度计算的综合分析
多,主要涉及平衡常数表达式的书写、影响
因素及有关计算。

一般不单独命题,常和转化
率联系在一起穿插于综合题中考查,题型以
填空题为主,考查学生综合应用知识的能力
7.(2017·天津高考)常压下羰基化法精炼镍的原理为:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g).230 ℃时,该反应的平衡常数K=2×10-5.已知:Ni(CO)4的沸点为42。

2 ℃,固体杂质不参与反应.
第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4;
第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230 ℃制得高纯镍。

下列判断正确的是( )
A.增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数增大
B.第一阶段,在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度,选50 ℃C.第二阶段,Ni(CO)4分解率较低
D.该反应达到平衡时,v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)
解析:选B 增加c(CO),平衡正向移动,但平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,A项错误;第一阶段,50 ℃时,反应速率较快且Ni(CO)4为气态,能从反应体系中分离出来,B
项正确;相同温度下,第二阶段与第一阶段的平衡常数互为倒数,则230 ℃时,第二阶段的平衡常数K′=5×104,反应进行的程度大,故Ni(CO)4分解率较高,C项错误;该反应达到平衡时,4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO),D项错误。

8.(2017·全国卷Ⅰ节选)近期发现,H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子,它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。

H2S与CO2在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)。

在610 K时,将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S 充入2。

5 L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02。

(1)H2S的平衡转化率α1=__________%,反应平衡常数K=________。

(2)在620 K重复实验,平衡后水的物质的量分数为0.03,H2S 的转化率α2______α1,该反应的ΔH______0。

(填“〉”“<"或“=”)(3)向反应器中再分别充入下列气体,能使H2S转化率增大的是________(填标号)。

A.H2S B.CO2
C.COS D.N2
解析:(1)用三段式法计算:该反应是等气体分子数反应,平衡时n(H2O)=0。

02×0。

50 mol=0.01 mol。

H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)起始/mol 0。

40 0.10 0 0
转化/mol 0.01 0.01 0。

01 0.01
平衡/mol 0。

39 0。

09 0。

01 0.01
α(H2S)=错误!×100%=2.5%。

对于等气体分子数反应,可直接用物质的量替代浓度计算平衡常数:K=错误!=错误!≈2。

8×10-3。

(2)总物质的量不变,H2O的物质的量分数增大,说明平衡向右移动,H2S的转化率增大.即升高温度,平衡向正反应方向移动,正反应是吸热反应。

(3)平衡之后,再充入H2S,则CO2的转化率增大,H2S的转化率减小,A项错误;充入CO2,平衡向右移动,H2S的转化率增大,B项正确;充入COS,平衡向左移动,H2S的转化率减小,C项错误;充入N2,无论体积是否变化,对于气体分子数相等的反应,平衡不移动,H2S的转化率不变,D项错误。

答案:(1)2。

5 2。

8×10-3(2)〉〉(3)B
9.(2016·海南高考)顺.1,2。

二甲基环丙烷和反。

1,2。

二甲基环丙烷可发生如下转化:
该反应的速率方程可表示为:v(正)=k(正)c(顺)和v(逆)=k(逆)c(反),k(正)和k(逆)在一定温度时为常数,分别称作正、逆反应速率常数。

回答下列问题:
(1)已知:t1温度下,k(正)=0。

006 s-1,k(逆)=0.002 s-1,该温度下反应的平衡常数值K1=________;该反应的活化能E a(正)小于E a(逆),则ΔH________0(填“小于”“等于”或“大于”)。

(2)t2温度下,图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是________(填曲线编号),平衡常数值K2=______;温度t2________t1(填“小于”“等于”或“大于”),判断理由是
______________________________________________。

解析:(1)根据v(正)=k(正)c(顺)、k(正)=0。

006 s-1,则v (正)=0。

006c(顺),v(逆)=k(逆)c(反),k(逆)=0.002 s-1,v(逆)=k(逆)c(反)=0.002c(反),化学平衡状态时正逆反应速率相等,则0。

006c(顺)=0。

002c(反),K1=错误!=错误!=3;该反应的活化能E a(正)小于E a(逆),说明断键吸收的能量小于成键释放的能量,即该反应为放热反应,则ΔH小于零.
(2)反应开始时,c(顺)的浓度大,单位时间的浓度变化大,w(顺)
的变化也大,故B曲线符合题意,设顺式异构体的起始浓度为x,该可逆反应左右物质系数相等,均为1,则平衡时,顺式异构体为0.3x,反式异构体为0.7x,所以平衡常数值K2=错误!=错误!,因为K1>K2,放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动,所以温度t2大于t1.
答案:(1)3 小于(2)B 错误!大于放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动
阶段质量检测(二)
(时间:60分钟满分:100分)
一、选择题(本题共8个小题,每小题5分,共40分)
1.以下说法中正确的是( )
A.ΔH〈0的反应均是自发反应
B.自发进行的反应一定能迅速进行
C.冰在室温下自动融化成水,这是熵增的过程
D.高锰酸钾受热分解是一个熵减小的过程
解析:选C 若ΔG=ΔH-TΔS<0,反应能自发进行,若ΔG=ΔH-TΔS>0,反应不能自发进行,可见反应能否自发进行与ΔH、T、ΔS均有关系,A错误;自发反应只能说明该反应有自发的倾向,与反应进行的快慢无关,B错误;冰融化成水,从固态变为液态,这是
熵增的过程,C正确;高锰酸钾受热分解有气体生成,是一个熵增的过程,D错误。

2.对于可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列措施能使反应物中活化分子百分数、化学反应速率和化学平衡常数都变化的是()
A.增大压强B.升高温度
C.使用催化剂D.多充O2
解析:选B 增大压强、使用催化剂、多充O2均不能改变反应的平衡常数;升高温度反应物中活化分子的百分数增大、化学反应速率增大、化学平衡常数也改变.
3.已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快,其能量随反应进程的变化如图所示。

下列说法正确的是()
A.加入催化剂,减小了反应的热效应
B.加入催化剂,可提高H2O2的平衡转化率
C.H2O2分解的热化学方程式:H2O2―→H2O+错误!O2+Q
D.反应物的总能量高于生成物的总能量
解析:选D A项,加入催化剂,减小了反应的活化能,使反应在较低的温度下发生,但是反应的热效应不变,错误。

B项,加入催化剂,可提高H2O2分解的反应速率,该反应不是可逆反应,而且催化剂不能使平衡发生移动,因此不存在平衡转化率的提高与否,错误。

C项,在书写热化学方程式时,也要符合质量守恒定律,而且要注明与反应的物质多少相对应的能量和物质的存在状态,错误。

D 项,根据图示可知反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应是放热反应,正确。

4.对于合成氨反应,达到平衡后,以下分析正确的是() A.升高温度,对正反应的反应速率影响更大
B.增大压强,对正反应的反应速率影响更大
C.减小反应物浓度,对逆反应的反应速率影响更大
D.加入催化剂,对逆反应的反应速率影响更大
解析:选B A项,合成氨反应的正反应是放热反应,升高温度,正反应、逆反应的反应速率都增大,但是温度对吸热反应的速率影响更大,所以对该反应来说,对逆反应速率影响更大,错误。

B 项,合成氨的正反应是气体体积减小的反应.增大压强,平衡正向移动,正反应速率大于逆反应速率,所以对正反应的反应速率影响更
大,正确。

C项,减小反应物浓度,使正反应的速率减小,由于生成物的浓度没有变化,所以逆反应速率不变,错误。

D项,加入催化剂,使正反应、逆反应速率改变的倍数相同,正反应、逆反应速率相同,错误.
5.一定温度下,10 mL 0。

40 mol·L-1 H2O2溶液发生催化分解。

不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如表所示.
)A.0~6 min的平均反应速率:v(H2O2)≈3。

3×10-2mol·L-1·min-1
B.6~10 min的平均反应速率:v(H2O2)〈3。

3×10-2mol·L -1·min-1
C.反应至6 min时,c(H2O2)=0.30 mol·L-1
D.反应至6 min时,H2O2分解了50%
解析:选C 根据题目信息可知,0~6 min,生成22.4 mL(标准状况下)氧气,消耗0。

002 mol H2O2,则v(H2O2)≈3.3×10-2mol·L
-1·min-1,A项正确;随反应物浓度的减小,反应速率逐渐降低,B 项正确;反应至6 min时,剩余0。

002 mol H2O2,此时c(H2O2)=0.20 mol·
L-1,C项错误;反应至6 min时,消耗0。

002 mol H2O2,转化率为50%,D项正确。

6.等物质的量的PCl5(g)分别放入起始体积相同的恒压容器A 和恒容容器B中,相同温度下反应:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)达到平衡时,两容器PCl5分解率(用X表示)相比() A.X A〉X B B.X A〈X B
C.X A=X B D.无法确定
解析:选A 恒压容器A中,随着反应正向进行,气体的总物质的量增大,容器体积增大。

可以先假设A容器恒容反应,作为过渡,则过渡态与B容器反应结果相同,然后再将A容器体积增大(相当于减压),则平衡再正向移动。

7.汽车尾气中NO产生的反应为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,如图曲线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反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。


列叙述正确的是()
A.温度T下,该反应的平衡常数K=错误!
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ΔH<0
解析:选A A项,由曲线a可知,达到平衡时c(N2)=c1mol·L -1,则生成的c(NO)=2(c0-c1) mol·L-1,故K=错误!=错误!。

B 项,反应物和产物都是气体,当容器保持恒容时,混合气体的密度始终保持不变。

C项,催化剂的加入只能改变反应速率而不可能使平衡发生移动,故加入催化剂后达到平衡时,c(N2)仍为c1mol·L-1。

D 项,若曲线b改变的是温度,根据达到平衡时曲线b对应的时间短,则对应温度高,升高温度时c(N2)减小,平衡正向移动,正反应为吸热反应,ΔH〉0。

8.某密闭容器中充入等物质的量气体A和B,一定温度下发生反应A(g)+x B(g) 2C(g),达到平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化的关系如图所示。


列说法中正确的是()
A.30 min时降低温度,40 min时升高温度
B.8 min时反应平衡
C.反应方程式中的x=1,正反应为放热反应
D.该反应20~30 min的平衡常数比30~40 min的平衡常数大解析:选C A项,30 min时,若改变温度,正、逆反应的速率都会减小,但不会仍相等,图乙表明平衡没有移动,而且其措施可能是加入了负催化剂或某种特定条件下的减压,错误;B项,8 min时,A、B与C的浓度相等,但反应未达到平衡,错误;C项,根据图乙和图甲知,40 min末,一定是升温了,平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,正确;D项,20~30 min或30~40 min两个时间段都没有改变体系温度,平衡常数不变,错误。

二、非选择题(本题共4个小题,共60分)
9.(14分)在容积为1.00 L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g) 2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。

回答下列问题:
(1)反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”);100 ℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示。

在0~60 s时段,反应速率v(N2O4)为________mol·L-1·s-1;反应的平衡常数K1为________。

(2)100 ℃时达平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.002 0 mol·L-1·s-1的平均速率降低,经10 s又达到平衡。

①T________100 ℃(填“大于”或“小于”),判断理由是_____________________________。

②列式计算温度T时反应的平衡常数K2:_______________________________________
______________________________________________________ ____________________。

(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半。

平衡向________(填“正反应”或“逆反应")方向移动,判断理由是______________________________________________.
解析:(1)由题意及图示知,在1.00 L的容器中,通入0。

100 mol 的N2O4,发生反应:N2O4(g)2NO2(g),随温度升高混合气体的颜色
变深,说明反应向生成NO2的方向移动,即向正反应方向移动,所以正反应为吸热反应,即ΔH>0;由图示知60 s时该反应达到平衡,消耗N2O4为0。

100 mol·L-1-0。

040 mol·L-1=0。

060 mol·L-1,根据v=错误!可知:v(N2O4)=错误!=0。

001 0 mol·L-1·s-1;
求平衡常数可利用三段式:
N2O4(g)2NO2(g)
起始量(mol·L-1)0。

100 0
转化量(mol·L-1) 0。

060 0.120
平衡量(mol·L-1) 0。

040 0.120
K1=错误!=错误!=0。

36。

(2)100 ℃时达平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)降低,说明平衡N2O4(g)2NO2(g)向正反应方向移动,根据勒夏特列原理,温度升高,向吸热反应方向移动,即向正反应方向移动,故T>100 ℃,由c(N2O4)以0。

002 0 mol·L-1·s-1的平均速率降低,经10 s又达到平衡,可知此时消耗N2O40.002 0 mol·L-1·s-1×10 s=0。

020 mol·L-1,由三段式:
N2O4(g)2NO2(g)
起始浓度(mol·L-1)0.040 0.120
转化浓度(mol·L-1) 0。

020 0。

040
平衡浓度(mol·L-1) 0.020 0.160
K2=错误!=错误!=1.28。

(3)温度T时反应达到平衡后,将反应容器的容积减少一半,压强增大,平衡会向气体体积减小的方向移动,该反应逆反应为气体体积减小的反应,故平衡向逆反应方向移动.
答案:(1)大于0。

001 0 0.36
(2)①大于反应正方向吸热,反应向吸热方向进行,故温度升高②平衡时,c(NO2)=0.120 mol·L-1+0.002 0 mol·L-1·s-1×10 s×2=0。

160 mol·L-1,c(N2O4)=0.040 mol·L-1-0.002 0 mol·L-1·s-1×10 s=0.020 mol·L-1,K2=错误!=1.28
(3)逆反应对气体分子数增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向移动
10.(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CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇。

发生的主要反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1〈0
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH3〉0
回答下列问题:
(1)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__________________________________________________________ ______________。

(2)合成气组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时,体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示.α(CO)值随温度升高而________(填“增大"或“减小”),其原因是
__________________________________________________________ ______________;图2中的压强由大到小为____________,其判断理由是_____________________________________。

解析:(1)根据化学平衡常数的书写要求可知,反应①的化学平衡常数为K=错误!。

反应①为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,平衡常数K减小,故曲线a符合要求.(2)由图2可知,压强一定时,CO 的平衡转化率随温度的升高而减小,其原因是反应①为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,反应③为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,又使产生CO的量增大,而总结果是随温度升高,CO的转化率减小。

反应①的正反应为气体总分子数减小的反应,温度一定时,增大压强,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,而反应③为气体总分子数不变的反应,产生CO的量不受压强的影响,因此增大压强时,CO的转化率提高,故压强p1、p2、p3的关系为p1<p2<p3.
答案:(1)K=错误![或K p=错误!] a反应①为放热反应,平衡常数数值应随温度升高变小
(2)减小升高温度时,反应①为放热反应,平衡向左移动,使得体系中CO的量增大;反应③为吸热反应,平衡向右移动,又使产生CO的量增大;总结果,随温度升高,使CO的转化率降低p3>p2>p1相同温度下,由于反应①为气体分子数减小的反应,加压有利于提升CO的转化率;而反应③为气体分子数不变的反应,产生
CO的量不受压强影响。

故增大压强时,有利于CO的转化率升高11.(16分)(2016·全国卷Ⅰ)元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)错误!(绿色)、Cr2O错误!(橙红色)、CrO错误!(黄色)等形式存在,Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体,回答下列问题:
(1)Cr3+与Al3+的化学性质相似,在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量,可观察到的现象是__________________________________________________________ ______。

(2)CrO错误!和Cr2O错误!在溶液中可相互转化.室温下,初始浓度为1.0 mol·L-1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O2-7)随c(H+)的变化如图所示。

①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应
______________________________________________________ __________________。

②由图可知,溶液酸性增大,CrO错误!的平衡转化率________(填“增大"“减小”或“不变”)。

根据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为________。

③升高温度,溶液中CrO错误!的平衡转化率减小,则该反应的ΔH________0(填“大于”“小于”或“等于”).
(3)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl-,利用Ag+与CrO2-4生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。

当溶液中Cl-恰好完全沉淀(浓度等于1。

0×10-5mol·L-1)时,溶液中c(Ag+)为________ mol·L-1,此时溶液中c(CrO错误!)等于________mol·L-1。

(已知Ag2CrO4、AgCl的K sp分别为2.0×10-12和2。

0×10-10)
(4)+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O
错误!还原成Cr3+,该反应的离子方程式为__________________________________________________________ ______.
解析:(1)由信息Cr3+与Al3+的化学性质相似知,向Cr2(SO4)
溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量的现象是蓝紫色溶液变浅,3
同时有灰蓝色沉淀生成,然后沉淀逐渐溶解,溶液变为绿色.
(2)①由信息CrO错误!和Cr2O错误!在溶液中可相互转化,再结
合图像知,Na2CrO4溶液中的转化反应为2CrO2-4+2H+Cr2O错误!+H2O。

②由图可知,溶液的酸性增强,Cr2O2-,7的浓度越大,平衡向正反应方向移动,因此CrO错误!的平衡转化率增大;由反应2CrO 错误!+2H+Cr2O错误!+H2O得该转化反应的平衡常数表达式为
错误!,根据A点数据可以得出c(H+)=1.0×10-7mol·L-1、c(Cr2O 2-,7)=0.25 mol·L-1,可求出转化的c(CrO错误!)=0。

25 mol·L
-1×2=0.5 mol·L-1,进一步可得平衡时c(CrO错误!)=0.5 mol·L -1,代入表达式中得平衡常数K=1。

0×1014.③溶液中CrO错误!的平衡转化率减小,说明平衡向逆反应方向移动,由升高温度平衡向吸热的方向移动,得出正反应为放热反应,ΔH小于0。

(3)由AgCl的K sp=c(Ag+)·c(Cl-),当溶液中Cl-恰好完全沉淀(浓度等于1。

0×10-5mol·L-1)时,溶液中c(Ag+)=错误!mol·L -1=2.0×10-5mol·L-1;由Ag2CrO4的K sp=c2(Ag+)·c(CrO2-4),此时溶液中c(CrO错误!)=错误!mol·L-1=5.0×10-3mol·L-1。

(4)根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒可以得出NaHSO3将废液中的Cr2O错误!还原成Cr3+的离子方程式为5H++3HSO错误!+Cr2O2-,7===2Cr3++3SO错误!+4H2O。

答案:(1)蓝紫色溶液变浅,同时有灰蓝色沉淀生成,然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液
(2)①2CrO错误!+2H+Cr2O错误!+H2O ②增大1。

0×1014
③小于
(3)2.0×10-5 5.0×10-3
(4)Cr2O错误!+3HSO错误!+5H+===2Cr3++3SO错误!+4H2O
12.(16分)(2016·全国卷Ⅱ)丙烯腈(CH2==CHCN)是一种重要的化工原料,工业上可用“丙烯氨氧化法”生产,主要副产物有丙烯醛(CH2==CHCHO)和乙腈(CH3CN)等.回答下列问题:(1)以丙烯、氨、氧气为原料,在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下:
①C3H6(g)+NH3(g)+错误!O2(g)===C3H3N(g)+3H2O(g)ΔH=-515 kJ·mol-1
②C3H6(g)+O2(g)===C3H4O(g)+H2O(g) ΔH=-353 kJ·mol -1
两个反应在热力学上趋势均很大,其原因是___________________________________;有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是__________________________________________;。

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