全国高考化学试题汇编(11月第一期)G4 等效平衡与化学平衡计算

G4 等效平衡与化学平衡计算

【理综卷·2014届河南省实验中学高三第二次模拟考试（201405）】27.（15分）工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏(主要成分为PbSO4)发生反应：PbSO4(s)＋CO32－(aq)错误!未找到引用源。PbCO3(s)＋SO42－(aq)。某课题组用PbSO4为原料模拟该过程，探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。

（1）上述反应的平衡常数表达式：K=

（2）室温时，向两份相同的PbSO4样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化。在溶液中PbSO4转化率较大，理由是

（3）查阅文献：上述反应还可能生成碱式碳酸铅[2PbCO3·Pb(OH)2]，它和PbCO3受热都易分解生成PbO。该课题组对固体产物（不考虑PbSO4）的成分提出如下假设。请你完成假设二和假设三：

假设一：全部为PbCO3；

假设二：；

假设三：。

（4）为验证假设一是否成立，课题组进行如下研究：

②定量研究：取26.7 mg的干燥样品，加热，测

得固体质量随温度的变化关系如下图。某同学

由图中信息得出结论：假设一不成立。你是否

同意该同学的结论，并简述理由：

【知识点】化学平衡常数、平衡移动、实验探究G4 H5 J4

【答案解析】（1）

()

()

2

4

2

3

C SO

C CO

-

-

；（2）Na2CO3，Na2CO3溶液中的C(CO32-)大

（3）全部为2PbCO3.Pb(OH)2 PbCO3和2PbCO3.Pb(OH)2

（4）①

②同意，若全部为PbCO3时，26.7mg完全分解后最终固体质量为22.3mg。（或不同意，实验最终固体的质量与全部为PbCO3分解所得固体质量相差不大，可能是实验过程中产生的误差引起的。）

解析：（1）根据平衡常数的表达式得：

()

()

2

4

2

3

C SO

k

C CO

-

-=

（2）根据沉淀转化的方程式:PbSO4(s)＋CO32－(aq)错误!未找到引用源。PbCO3(s)＋SO42－，可知增大碳酸根浓度可以使平衡向右移动，Na2CO3溶液中的C(CO32-)大，所以在Na2CO3溶液中PbSO4转化率较大。

（3）根据文献资料，上述反应还可能生成碱式碳酸铅[2PbCO3·Pb(OH)2]，结合假设一，即可知道其他可能的情况。

（4）为验证假设一是否成立，也就是依据它与假设二三受热分解产物的不同之处（没有水生成）进行解答。

【思路点拨】本题考查了实验探究，涉及化学平衡常数、平衡移动、产物的定性定量分析。提出假设就是列举所有可能的情况。

【化学卷·2015届黑龙江省哈三中高三第一次模拟测试（201409）】24．（共14分）氨是一种重要的化工产品，是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐和纯碱等的原料。

（1）以氨为燃料可以设计制造氨燃料电池，因产物无污染，在很多领域得到广泛应用。若电极材料均为惰性电极，KOH溶液作电解质溶液，则该电池负极电极反应式为。（2）在一定温度下，在固定体积的密闭容器中进行可逆反应：N2+3H22NH3。该可逆反应达到平衡的标志是________________。

A．3v(H2)正=2v(NH3)逆

B．单位时间生成m mol N2的同时消耗3m mol H2

C．容器内的总压强不再随时间而变化

D．混合气体的密度不再随时间变化

E．a mol N≡N键断裂的同时，有6amolN—H键断裂

F．N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2

（3）某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入1molN2和3molH2，加入合适催化剂（体积可以忽略不计）后在一定温度压强下开始反应，并用

2= ；该温度下平衡常数K= ；

（4）以CO2与NH3为原料合成尿素[化学式为CO(NH2)2]的主要反应如下，已知：

①2NH3(g)+CO2(g) == NH2CO2 NH4(s) △H= —l59.5 kJ·mol-1

②NH2CO2NH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=+116.5 kJ·mol-1

③H2O(1) == H2O(g) △H=+44.0kJ·mol-1

写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式；

对于上述反应②在密闭容器中将过量NH2CO2NH4固体于300K下分解，平衡时P[H2O(g)]为a Pa，若反应温度不变，将体系的体积增加50%，则P[H2O(g)]的取值范围是_________________（用含a的式子表示）。（分压=总压×物质的量分数）

【知识点】化学平衡 G1 G2 G3 G4 G5

【答案解析】24、（1）2NH3—6e—+6OH—=N2+6H2O 3分

（2）BCE 3分

（3）0.01 mol/(L.min) 2分 2.37( mol/L)-2 2分

（4）2NH3(g)+CO2(g)== CO(NH2)2(s) +H2O(l) △H= —87.0 kJ·mol-1 2分2a/3＜P[H2O(g)]≤a 2分

解析：（1）燃料电池燃料为负极，发生氧化反应

（2）A、都表示的是正向速率，故A错误；B、正确；C、反应过程中，气体体积变化压强变化，故一旦不变达到平衡，C正确；D、m不变，V不变，故密度不变，不是平衡标志，故D错误；E、正确；F、平衡标志是各组分浓度不变，故F错误；选择BCE

（3）列3段式 2L 物质的量mol N2+3H22NH3

起始物质的量1 3 0

变化量 x 3x 2x

平衡量 1-x 3-3x 2x

25min和0min压强比为12.6/16.8=（4-2x）/4，x=0.5mol，故N2表示的平均反应速率=0.5mol ÷2L÷25min=0.01 mol/(L.min)；平衡常数K=c2（氨气）/c3(氢气)×c（氮气）= 2.37( mol/L)-2（4）2NH3(g)+CO2(g)== CO(NH2)2(s) +H2O(l) △H=—l59.5 kJ·mol-1+116.5 kJ·mol-1-44.0kJ·mol-1= —87.0 kJ·mol-1

（5）将体系的体积增加50%，则P[H2O(g)]变为2a/3，且平衡向正向移动故2a/3＜P[H2O(g)]≤a 【思路点拨】题考查了氧化还原反应、盖斯定律、化学平衡等知识点，根据氧化还原反应实质、盖斯定律内涵、化学平衡的判断方法等知识点来分析解答，这些知识点都是高考热点，常常出现在大型综合题中，注意结合守恒思想分析解答问题，题目难度中等．

哈三中2014-2015学年度高三第一次测试

21、（每空2分）答案：（1）C2H2(g)+5/2 O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) H=-1294.8kJ/mol

(2) C2H2 +14OH—-10e-=2CO32-+8H2O

(3)Ag++e-=Ag

(4)Zn(OH)2+2e-=Zn+2OH-

22、

（Ⅰ）（1）分液漏斗 1分

（2）关闭分液漏斗的活塞，将注射器的活栓向外拉出一段距离，若一段时间后活栓能够恢复到原位置，则装置的气密性好。 2分