【文章內(nèi)容簡介】 的平衡常數(shù)K=94。該溫度下在甲、乙、丙三個(gè)恒容密閉容器中,投入H2(g)和CO2(g),其起始濃度如下表所示。起始濃度甲乙丙c(H2)/molL1c(CO2)/molL1下列判斷不正確的是(　　),乙中CO2的轉(zhuǎn)化率大于60%,甲中和丙中H2的轉(zhuǎn)化率均是60%,丙中c(CO2)是甲中的2倍, molL1,丙中的反應(yīng)速率最快,甲中的反應(yīng)速率最慢解析:三段法:　　　　H2(g)　　+ CO2(g)　　H2O(g)+CO(g)甲始態(tài)(mol/L) 0 0甲反應(yīng)(mol/L) x x x x甲終態(tài)(mol/L) x xx2()2=94,所以x=,甲中H2的轉(zhuǎn)化率為60%,乙相當(dāng)于在甲的基礎(chǔ)上又充入了H2,CO2的轉(zhuǎn)化率增大,A正確。丙相當(dāng)于在甲的基礎(chǔ)上加壓,使容器體積縮小一半,平衡不移動(dòng),丙中CO2的濃度是甲中CO2濃度的2倍, molL1, molL1,B正確、C錯(cuò)誤。D項(xiàng),溫度相同,丙中反應(yīng)物濃度最大,甲中最小,故丙中的反應(yīng)速率最快,甲中的反應(yīng)速率最慢。答案:C。16.(2011年海南化學(xué))氯氣在298 K、100 kPa時(shí),在1 mol,實(shí)驗(yàn)測得溶于水的Cl2約有三分之一與水反應(yīng)。請回答下列問題:(1)該反應(yīng)的離子方程式為　。(2)估算該反應(yīng)的平衡常數(shù)(列式計(jì)算)。(3)在上述平衡體系中加入少量NaOH固體,平衡將向　　　移動(dòng)。(4)如果增大氯氣的壓強(qiáng),氯氣在水中的溶解度將　　　　(填“增大”“減小”或“不變”),平衡將向　　　　移動(dòng)。解析:(1)Cl2+H2OH++Cl+HClO。(2)反應(yīng)的Cl2: mol13= mol,c(H+)=c(Cl)=c(HClO)= L= molL1,c(Cl2)=231 L= molL1,該反應(yīng)平衡常數(shù)K=c(H+)c(Cl)c(HClO)c(Cl2)==104。(3)加入NaOH固體后,H+、HClO濃度下降,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。(4)增大壓強(qiáng),氣體在水中溶解度將增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。答案:(1)Cl2+H2OH++Cl+HClO(2)K=()=104(3)正反應(yīng)方向　(4)增大　正反應(yīng)方向17.(2011年浙江理綜)某研究小組在實(shí)驗(yàn)室探究氨基甲酸銨(NH2COONH4)分解反應(yīng)平衡常數(shù)和水解反應(yīng)速率的測定。(1)將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì)),在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)實(shí)驗(yàn)測得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表:溫度/℃平衡總壓強(qiáng)/kPa平衡氣體總濃度/molL1103103103103103①可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡的是　　　　。(NH3)=v(CO2)②根據(jù)表中數(shù)據(jù), ℃時(shí)的分解平衡常數(shù):　。③取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個(gè)帶活塞的密閉真空容器中, ℃下達(dá)到分解平衡。若在恒溫下壓縮容器體積,氨基甲酸銨固體的質(zhì)量　　　　(填“增加”“減少”或“不變”)。④氨基甲酸銨分解反應(yīng)的焓變?chǔ)　　　　0(填“”“=”或“”)。熵變?chǔ)　　　　0(填“”“=”或“”)。(2)已知:NH2COONH4+2H2ONH4HCO3+NH3H2O該研究小組分別用三份不同初始濃度的氨基甲酸銨溶液測定水解反應(yīng)速率,得到c(NH2COO)隨時(shí)間的變化趨勢如圖所示。⑤ ℃時(shí),0~6 min氨基甲酸銨水解反應(yīng)的平均速率:　。⑥根據(jù)圖中信息,如何說明該水解反應(yīng)速率隨溫度升高而增大:　。解析:(1)①反應(yīng)物是固體,產(chǎn)物為氣體,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),容器中氣體的總量不變,所以總壓強(qiáng)不變,B正確。ρ=m(氣體)V,容器體積一定,所以密度不變,說明氣體的質(zhì)量一定,即反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C正確。v(NH3)與v(CO2)不論是否平衡,都為2∶1的關(guān)系,A錯(cuò)誤。NH3占總體積的23,CO2占13,體積分?jǐn)?shù)也始終不變,D錯(cuò)誤,故選B、C。②根據(jù)K=c2(NH3)c(CO2),按NH3占總濃度的23,CO2占總濃度的13計(jì)算。③壓縮氣體體積,根據(jù)勒夏特列原理,平衡左移,固體質(zhì)量增加。④隨溫度升高,K逐漸增大,說明正反應(yīng)吸熱,ΔH0。由固體生成氣體,混亂度增加,所以ΔS0。(2)⑤由圖中數(shù)據(jù)知c0= molL1,c6= molL1,所以v=c0c6Δt=L16min= molL1min1⑥ ℃ ℃兩條曲線的斜率即可。起始濃度,c( ℃)c( ℃), ℃ ℃,故溫度越高反應(yīng)速率越快。答案:(1)①BC②K=c2(NH3)c(CO2)=(23c)2(13c)=427(103 molL1)3=108(molL1)3③增加　④　(2)⑤ molL1min1⑥ ℃時(shí)反應(yīng)物初始濃度較小,但0~6 min的平均反應(yīng)速率(曲線斜率) ℃時(shí)的大18.(2011年上?；瘜W(xué))自然界的礦物、巖石的成因和變化受到許多條件的影響:地殼內(nèi)每加深1 km,壓強(qiáng)增大約25 000~30 000 kPa。在地殼內(nèi)SiO2和HF存在以下平衡:SiO2(s)+4HF(g)SiF4(g)+2H2O(g)+ kJ根據(jù)題意完成下列填空:(1)在地殼深處容易有　　　　氣體逸出,在地殼淺處容易有　　　　沉積。(2)如果上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K值變大,該反應(yīng)　　　　(選填編號)。(3)如果上述反應(yīng)在體積不變的密閉容器中發(fā)生,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),　　　　(選填編號)。(HF)=v逆(H2O)(H2O)=2v(SiF4)(4) L, min, g/L,在這段時(shí)間內(nèi)HF的平均反應(yīng)速率為　　　　。解析:(1)由于地殼內(nèi)存在平衡SiO2(s)+4HF(g)SiF4(g)+2H2O(g),在地殼深處,壓強(qiáng)很大,平衡右移,則有SiFH2O(g)逸出,而在地殼淺處壓強(qiáng)減小,平衡左移,生成較多SiO2,有SiO2沉積。(2)反應(yīng)的平衡常數(shù)K值變大,意味著可逆反應(yīng)向右進(jìn)行,即向正反應(yīng)方向移動(dòng),a正確,c錯(cuò)誤。由于K只與溫度有關(guān),反應(yīng)為放熱反應(yīng),所以是溫度降低,溫度降低,正、逆反應(yīng)的反應(yīng)速率都降低,只是逆反應(yīng)速率降低程度更大而導(dǎo)致反應(yīng)向右進(jìn)行。變化趨勢如圖:可見逆反應(yīng)速率是先減小后增大,b錯(cuò)誤,d正確。(3)當(dāng)反應(yīng)在恒容條件下進(jìn)行,平衡時(shí),v正(HF)v逆(H2O)=42=21,a錯(cuò)。v(SiF4)v(H2O)=12,b正確。平衡建立后,平衡體系中各物質(zhì)質(zhì)量保持不變,c正確?；瘜W(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡,d錯(cuò)。(4)容器體積不變,密度增大,表明氣體質(zhì)量增加: g/L2 L= g(反應(yīng)的SiO2的質(zhì)量),n(SiO2)= g60 gmol1= 0 mol,則反應(yīng)的HF:n(HF)= 0 mol4= mol,v(HF)= L8min= 0 mol/(Lmin)。答案:(1)SiFH2O　SiO2(2)ad(3)bc(4) 0 mol/(Lmin) 上海卷的高考試題在考查方式,情景設(shè)置上往往都能給人一種耳目一新的感覺,此題利用自然界存在的一個(gè)反應(yīng)考查了反應(yīng)速率的計(jì)算、壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響,平衡常數(shù)的影響因素,平衡狀態(tài)的確立以及平衡的移動(dòng),幾乎涵蓋到了速率和平衡部分的常見考點(diǎn)。其中(1)需要考生把掌握的相關(guān)知識與題中情景相聯(lián)系,得出結(jié)論。(2)的選項(xiàng)設(shè)計(jì)a、c和b、d的描述對立,分別只有一種可能正確,相當(dāng)于降低了試題難度,與以往上海卷試題偏難印象截然不同,是一道不錯(cuò)的試題。19.(2010年山東理綜)硫—碘循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應(yīng):Ⅰ　SO2+2H2O+I2H2SO4+2HIⅡ　2HIH2+I2Ⅲ　2H2SO42SO2+O2+2H2O(1)分析上述反應(yīng),下列判斷正確的是　　　　。Ⅲ易在常溫下進(jìn)行Ⅰ中SO2氧化性比HI強(qiáng) mol O2的同時(shí)產(chǎn)生1 mol H2(2)一定溫度下,向1 L密閉容器中加入1 mol HI(g),發(fā)生反應(yīng)Ⅱ,H2物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示。0~2 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(HI)=　。該溫度下,H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)K=　。相同溫度下,若開始加入HI(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍,則　　　　是原來的2倍。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (3)實(shí)驗(yàn)室用Zn和稀硫酸制取H2,反應(yīng)時(shí)溶液中水的電離平衡　　　　移動(dòng)(填“向左”“向右”或“不”)。若加入少量下列試劑中的　　　　,產(chǎn)生H2的速率將增大。 (4)以H2為燃料可制作氫氧燃料電池。已知　2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=572 kJmol1 kJ電能時(shí),生成1 mol液態(tài)水,該電池的能量轉(zhuǎn)化率為　　　　。解析:(1)H2SO4常溫下很穩(wěn)定,不易分解,a錯(cuò)。反應(yīng)Ⅰ中SO2為還原劑,HI為還原產(chǎn)物,所以還原性SO2強(qiáng)于HI,b錯(cuò)。由(Ⅰ+Ⅱ)2+Ⅲ得:2H2O2H2+O2,反應(yīng)過程中消耗水,生成H2與O2,所以c對,d錯(cuò)。(2)v(H2)= L2min= molL1min1,則v(HI)=2v(H2)= molL1min1。　　　　　　　　　2HI(g)H2(g)+I2(g)初始濃度(mol/L) 1 0 0濃度變化(mol/L) 平衡濃度(mol/L) 則H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù):K=c2(HI)c(H2)c(I2)=(L1)L1 molL1=64。溫度不變,若加入HI(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍,則各物質(zhì)的物質(zhì)的量、平衡濃度為原來的2倍,所以H2體積分?jǐn)?shù)不變,平衡常數(shù)(只與溫度有關(guān))不變,因濃度增大了,反應(yīng)速率也加快,達(dá)到平衡時(shí)間縮短,選b。(3)反應(yīng)時(shí)H2SO4濃度減小,對水電離抑制作用減小,所以水的電離平衡右移。若加入NaNO3,Zn與H+、NO3反應(yīng)將不再產(chǎn)生H2,而是產(chǎn)生NO。若加入CuSO4,Zn置換出Cu從而構(gòu)成Cu—Zn原電池,加快反應(yīng)速率。加Na2SO4無影響。若加NaHSO3,電離出的HSO3會(huì)結(jié)合H+生成H2SO3,降低H+濃度,減慢反應(yīng)速率。(4)據(jù)氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式,生成1 mol液態(tài)水時(shí)放出的熱量為572 kJ2=286 kJ, kJ286 kJ100%=80%。答案:(1)c　(2) molL1min1　64　b(3)向右　b　(4)80%化學(xué)平衡常數(shù)與化學(xué)平衡圖像【考情分析】考查特點(diǎn)①化學(xué)平衡常數(shù)的意義及應(yīng)用,影響平衡常數(shù)的因素,如2012年福建理綜T23,2011年江蘇化學(xué)T15,2011年新課標(biāo)全國理綜T27。②化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式與計(jì)算,如2011年山東理綜T28,2011年浙江理綜T27。③化學(xué)平衡圖像(主要是平衡體系各組分濃度、百分含量、轉(zhuǎn)化率等與時(shí)間、溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系),如2012年新課標(biāo)全國理綜T27,2011年新課標(biāo)全國理綜T27,2011年福建理綜T12應(yīng)考策略①理解平衡常數(shù)的意義,正確分析平衡常數(shù)的改變與平衡移動(dòng)方向的關(guān)系。②書寫平衡常數(shù)表達(dá)式要注意各物質(zhì)的狀態(tài)。③熟練運(yùn)用“三段式”求算平衡狀態(tài)各物質(zhì)濃度或進(jìn)行其他相關(guān)量的計(jì)算。④分清圖像縱、橫坐標(biāo)的物理意義,理解曲線變化趨勢體現(xiàn)的含義1.(2011年北京理綜)已知反應(yīng):2CH3COCH3(l)CH3COCH2COH(CH3)2(l),取等量CH3COCH3,分別在0 ℃和20 ℃下,測得其轉(zhuǎn)化分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的關(guān)系曲線(Yt)如圖所示。下列說法正確的是(　　) ℃下CH3COCH3的Yt曲線 min末,CH3COCH3的v(0 ℃)v(20 ℃)1=0到Y(jié)=,CH3COCH2COH(CH3)2的Δn(0 ℃)Δn(20 ℃)=1解析:對僅有溫度發(fā)生變化的條件下,b先達(dá)到平衡,則b代表20 ℃下CH3COCH3的Yt曲線,a代表0 ℃時(shí)的曲線,A錯(cuò)。因?yàn)闇囟仍礁叻磻?yīng)速率越快,可知v(0 ℃)v(20 ℃),B錯(cuò)。b先于a達(dá)到平衡,且平衡時(shí)Y(b)Y(a),則正反應(yīng)應(yīng)為放熱反應(yīng),所以升高溫度可縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間,但平衡轉(zhuǎn)化率減小,C錯(cuò)。由圖像知a、b交于點(diǎn)(66,),即在66 min末,所以從Y=0到Y(jié)=,產(chǎn)物的Δn(0 ℃)Δn(20 ℃)=1,D正確。答案:D。2.(2010年四川理綜)反應(yīng)aM(g)+bN(g)cP(g)+dQ(g)達(dá)到平衡時(shí),M的體積分?jǐn)?shù)y(M)與反應(yīng)條件的關(guān)系如圖所示。其中z表示反應(yīng)開始時(shí)N的物質(zhì)的量與M的物質(zhì)的量之比。下列說法正確的是(　　),加入催化劑,平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加,升高溫度,平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加,增加壓強(qiáng),平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加,增加z,平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加解析:對于可逆反應(yīng),催化劑不影響平衡的移動(dòng),A項(xiàng)錯(cuò)誤。同壓同z時(shí),根據(jù)圖像(1)升高溫度M的體積分?jǐn)?shù)降低,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則Q的體積分?jǐn)?shù)增大,B項(xiàng)正確。C項(xiàng),同溫同z,比較(1)(2)中z相同的曲線,壓強(qiáng)大,M的體積分?jǐn)?shù)增大,則Q的體積分?jǐn)?shù)低,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。同溫同壓時(shí),分析(1)或(2)中圖像知,z越高,相當(dāng)于增大N的量,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),但Q的體積分?jǐn)?shù)不一定增大,D項(xiàng)錯(cuò)。答案:B。3.(2012年福建理綜,23,14分)(1)元素M的離子與NH4+所含電子數(shù)和質(zhì)子數(shù)均相同,則M的原子結(jié)構(gòu)示意圖為　　　　。(2)硫酸鋁溶液與過量氨水反應(yīng)的離子方程式為　　　　。(3)能證明N