化学反应原理专题

化学反应原理专题

宋玉林

一、化学平衡

〖考查方式〗：1.结合数表、图形计算化学反应速率及化学方程式的计量系数；2.利用“三列式”计算平衡常数、平衡转化率；3.求取值范围；4.判断改变化学平衡移动的条件；5.计算可逆反应热效应；6.“等效平衡”的应用；7.化工生产条件的选择；8.利用平衡原理分析自然、化工生产中的实际问题。

【例1】．（2011高考浙江卷）[14分]某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵（NH 2COONH 4）分

解反应平衡常数和水解反应速率的测定。

（1）将一定量纯净的氨基甲酸铵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)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH 2COONH 4(s)2NH 3(g)＋CO 2(g)。

①可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是___________。 A ．322(NH )(CO )υυ=

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

②根据表中数据，列式计算25.0℃时的分解平衡常数：__________________________。 ③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量______（填“增加”、“减小”或“不变”）。

④氨基甲酸铵分解反应的焓变△H____0，熵变△S___0（填＞、＜或＝）。 （2）已知：NH 2COONH 4＋2H 2O

NH 4HCO 3＋NH 3·H 2O 。该研究小组分别用三份不同初始

浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到c (NH 2COO －

)随时间变化趋势如图所示。

⑤计算25℃时，0～6min 氨基甲酸铵水解反应的平均速率___________________________。 ⑥根据图中信息，如何说明水解反应速率随温度升高而增大：_______________________。 【例2】．（2011高考上海卷）自然界的矿物、岩石的成因和变化受到许多条件的影响。地壳内每加深1km ，压强增大约25000~30000 kPa 。在地壳内SiO 2和HF 存在以下平衡：SiO 2(s)

+4HF(g)SiF 4(g)+ 2H 2O(g)+148.9 kJ

根据题意完成下列填空：

（1）在地壳深处容易有 气体逸出，在地壳浅处容易有 沉积。

（2）如果上述反应的平衡常数K 值变大，该反应 （选填编号）。 a ．一定向正反应方向移动 b ．在平衡移动时正反应速率先增大后减小 c ．一定向逆反应方向移动 d ．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大

（3）如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时， （选填编号）。

a ．2v 正(HF)=v 逆(H 2O)

b ．v (H 2O)=2v (SiF 4)

c ．SiO 2的质量保持不变

d ．反应物不再转化为生成物

（4）若反应的容器容积为2.0L ，反应时间8.0 min ，容器内气体的密度增大了0.12 g/L ，在这段时间内HF 的平均反应速率为 。

【例3】.（2011高考四川卷）可逆反应○1X(g)+2Y(g)2Z(g) 、○22M （g ）N （g ）

+P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示：

下列判断正确的是（ C ）

A. 反应○

1的正反应是吸热反应 B. 达平衡（I ）时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14:15 C. 达平衡（I ）时，X 的转化率为

11

5 D. 在平衡（I ）和平衡（II ）中M 的体积分数相等

二、电化学原理

〖考查方式〗：1.原电池、电解池的识别与比较；2.电极反应及书写电极方程式（特别是非水溶剂以及固体电解质）；3.有关计算（守恒法），如：溶液pH 计算、阿伏加德罗常数计算；4.电解混合电解质溶液；5.电化学在化工生产中的应用 【例4】．（2012高考浙江卷）以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下，下列说法不正确的是（D ） A ．在阴极式，发生的电极反应为： 2H 2O ＋2e －

＝2OH －

＋H 2↑

KOH 稀24K CrO 溶液

B．在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是因为阳极区H＋浓度增大，使平衡22

CrO-

4＋2H＋2

Cr O-＋H2O向右移动

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C．该制备过程总反应的化学方程式为：4K2CrO4＋4H2O通电2K2Cr2O7＋4KOH＋2H2↑＋O2↑D．测定阳极液中K和Cr的含量，若K与Cr的物质的量之比为d，则此时铬酸钾的转化率

d

2

【例5】.（2011高考广东卷）某小组为研究电化学原理，

设计如图2装置。下列叙述不正确

．．．的是（D）

A、a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出

B、a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2＋+2e-= Cu

C、无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色

D、a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动

【例6】.(14分）（2013武汉四月调考）甲醇是一种重要的化

工原料和新型燃料。

I .工业上一般以CO和H2为原料在密闭容器中合成甲醇：

(1)在容积为1L的恒容容器中，分别研究在2300C、2500C

和2700C三种温度下合成甲醇的规律。右图是上述三种温度下不同的H2和C0的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1 mol)与CO平衡转化率的关系，则曲线X对应的温度是

(2)某温度下，将1 mol CO和3 mol H2充入1 L的密闭容器中,充分反应后，达到平衡时c(C0) =0.1 mol/L.若保持温度和体积不变,将起始物质的物质的量改为A mol CO、b mol H2 ,c mol CH3OH,欲使开始时该反应向逆反应方向进行，c的取值范围是

II.下图是甲醇燃料电池工作的示意图，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极。工作一段时间后，断开K，此时A，B两极上产生的气体体积相同。