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2012年高考化学试题分类汇编——化学反应速率,化学平衡
1.[2012·江苏化学卷10]下列有关说法正确的是A.CaCO3s=CaOs+CO2g室温下不能自发进行,说明该反应的△H<0B.镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈C.N2g+3H2g2NH3g△H<0,其他条件不变时升高温度,反应速率VH2和氢气的平衡转化率均增大D.水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大,说明水的电离是放热反应B解析本题是化学反应与热效应、电化学等的简单综合题,着力考查学生对熵变、焓变,水解反应、原电池电解池、化学反应速率的影响因素等方面的能力A.分解反应一般是常识吸热反应,熵变、焓变都大于零,仅在高温下自发内容来源于《选修四》P34-P36中化学方向的判断B.铁比铜活泼,组成的原电池中铁为负极,更易被氧化C.据平衡移动原理,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡转化率减小D.水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大,说明水的电离是吸热反应,越热越电离,水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大
2.[2012·江苏化学卷14]温度为T时,向
2.0L恒容密闭容器中充入
1.0molPCl5,反应PCl5gPCl3g+Cl2g经一段时间后达到平衡反应过程中测定的部分数据见下表t/s050150250350nPCl3/mol
00.
160.
190.
200.20下列说法正确的是A.反应在前50s的平均速率为vPCl3=
0.0032mol·L-1·s-1B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时,cPCl3=
0.11mol·L-1则反应的△H<0C.相同温度下,起始时向容器中充入
1.0molPCl
5、
0.20molPCl3和
0.20molCl2,达到平衡前v正>v逆D.相同温度下,起始时向容器中充入
2.0molPCl
3、
2.0molCl2,达到平衡时,PCl3的转化率小于80%C解析本题素材似乎来源于《选修四》课本第32页习题的第8题,属于基本理论中化学平衡问题,主要考查学生对速率概念理解与计算,平衡常数概念与计算,平衡移动等有关内容理解和掌握程度高三复习要让学生深刻理解一些基本概念的内涵和外延A.反应在前50s内的平均速率应该是前50s内PCl3浓度变化与时间的比值,而不是PCl3物质的量的变化与时间的比值B.相同温度下,起始时向容器中充入
1.0molPCl
5、
0.20molPCl3和
0.20molCl2应先求平衡常数K为
0.025,再求浓度商(Qc)为
0.02K>Qc说明平衡向正反应方向移动C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入
0.20molH2O,与原平衡相比,平衡向右移动,达到新平衡时CO转化率增大,H2O转化率减小,H2O的体积分数会增大D.从等效平衡的角度,先建立原容器两倍关系的模型,即与原平衡完全等效,再把容器两倍关系压缩成原容器,则平衡向逆反应方向移动,PCl3的转化率应大于80%
3.[2012·安徽理综化学卷9]一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收若反应在恒容的密闭容器中进行,下列有关说法正确的是A.平衡前,随着反应的进行,容器内压强始终不变B.平衡时,其它条件不变,分享出硫,正反应速率加快C.平衡时,其他条件不变,升高温度可提高的转化率D.其它条件不变,使用不同催化剂,该反应的平衡常数不变D【解析】本题主要考查外界条件对化学平衡的影响,同时考查考生应用基础知识解决简单化学问题的能力因反应前后气体分子数不等,平衡前容器内压强逐渐变小,A项错误;硫为固体,减少其量不影响化学反应速率,B项错误;升温,平衡左移,SO2的转化率降低,C项错误;只有温度的改变,才能影响反应的平衡常数,故D项正确
4.[2012·福建理综化学卷12]一定条件下,溶液的酸碱性对TiO2光催化燃料R降解反应的影响如右图所示下列判断判断正确的是A.在0-50min之间,pH=2和pH=7时R的降解百分率相等B.溶液酸性越强,R的降解速率越小C.R的起始浓度越小,降解速率越大D.在20-25min之间,pH=10时R的平均降解速率为
0.04mol·L—1·min—1A解析从图像中可以读出pH=2时,曲线下降是最快的,说明溶液的酸性越强,降解速率越大,所以B项错误一般来说,反应物的浓度越大,反应速率越大,R的起始浓度越小,其降解的速率越小,C项错误D项中可计算出其速率为
0.04×10—4mol·L—1·min—1,D项错误A项中R都是完全降解,降解百分率都是100%这题是选择题的创新点,题给信息量大,考查学生能力全面,尤其是读图能力要求较高其中D项要注意横坐标的数量级,不太细心的同学要吃亏
5.[2012·重庆理综化学卷13]在一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应ag+bg2cg△H10;xg+3yg2zg△H20进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功),下列叙述错误的是A.等压时,通入惰性气体,c的物质的量不变B.等压时,通入z气体,反应器中温度升高C.等容时,通入惰性气体,各反应速率不变D.等容时,通入z气体,y的物质的量浓度增大C
6.[2012·四川理综化学卷12]在体积恒定的密闭容器中,一定量的SO2与
1.100molO2在催化剂作用下加热到600℃发生反应2SO2+O22SO3;△H<0当气体的物质的量减少
0.315mol时反应达到平衡,在相同的温度下测得气体压强为反应前的
82.5%下列有关叙述正确的是A.当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时反应达到平衡B.降低温度,正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大C.将平衡混合气体通入过量BaCl2溶液中,得到沉淀的质量为
161.980gD.达到平衡时,SO2的转化率是90%D【解析】本题考查化学反应速率、平衡及计算SO3的生成速率和SO2的消耗速率都是正反应速率,两者始终相等,不能说明已达平衡,A错;由于正反应是放热的,所以降温时平衡右移,正反应速率大于逆反应速率,即正反应速率较小程度小于逆反应速率,B错;根据化学方程式知生成的SO3的物质的量是气体总物质的量减小量的2倍,即
0.63mol,SO2不与BaCl2反应,则生成硫酸钡为
0.63mol,得到
146.79g,C错;根据平衡前后的压强比知反应前气体的总物质的量减小
0.315g,即减小1-
82.5%=
17.5%,所以反应前气体总物质的量为
1.8mol,O2为
1.1mol,则SO2为
0.7mol.消耗的SO2的物质的量等于生成的SO3的物质的量,即
0.63mol,转化率为
0.63mol/
0.7mol=90%,D正确
7.[2012·天津理综化学卷6]已知2SO2g+O2g2SO3g;ΔH=-197kJ·mol-1向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体甲2molSO2和1molO2;乙1molSO2和
0.5molO2;丙2molSO3恒温、恒容下反应达平衡时,下列关系一定正确的是()A.容器内压强P P甲=P丙2P乙B.SO3的质量m m甲=m丙2m乙C.cSO2与cO2之比k k甲=k丙k乙D.反应放出或吸收热量的数值Q Q甲=G丙2Q乙答案B考查化学平衡中等效平衡知识考查的知识点有些单一等温等容时反应前后气体体积变化的反应规律将起始投料量按化学计量系数之比换算成同一半边的物质,其物质的量与对应组分的起始投料量相等,则建立的化学平衡是等效的,简称“等量等效”这种情况下的等效平衡中的“等效”指平衡体系中的各种性质各对应物的浓度、体积分数、转化率、物质的量是完全相同的类似于数学中的全等三角形,也可叫“全等平衡”甲和乙容器内的平衡是完全相同的平衡(等同平衡),各物理参数除热量都相同甲和乙的比较可用下图处理帮助理解P甲<2P乙,m甲2m乙,K甲<K乙,Q乙=197-Q甲,Q甲不等于Q乙所以选B
8.[2012·全国大纲理综化学卷8]合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得,其中的一步反应为CO(g)+H2OgCO2g+H2g△H<0反应达到平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中正确的是A增加压强B降低温度C增大CO的浓度D更换催化剂B【解析】CO(g)+H2OgCO2g+H2g是一个气体总体积不发生改变的反应,增大压强平衡不移动,CO的转化率不变,A错误;反应式放热反应,降低温度平衡向放热方向移动,B正确;增大CO的浓度,平衡向正反应方向移动,CO的转化率降低,C错误;催化剂对化学平衡没有影响,D错误【考点】反应条件对化学平衡的影响1改变温度升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动降低温度,化学平衡向放热反应方向移动
②改变浓度若Qc<Kc,化学平衡正向(向右)移动若Qc>Kc,化学平衡逆向(向左)移动
③改变压强若Qp<Kp,化学平衡正向(向右)移动若Qp>Kp,化学平衡逆向(向左)移动【点评】本题属于基本理论中化学平衡问题,主要考查学生对平衡移动等有关内容理解和掌握程度;题目推陈出新,难度适中,貌似简单,实则有一定的陷阱,对概念的内涵和外延理解不深刻的考生容易出现失误,非常符合高考选拔人才的要求
9.[2012·海南化学卷15]9分已知Ag+BgCg+Dg反应的平衡常数和温度的关系如下|温度/℃70090083010001200平衡常数
1.
71.
11.
00.
60.4回答下列问题1该反应的平衡常数表达式K=,△H0(填“”“”“=”;2830℃时,向一个5L的密闭容器中充入
0.20mol的A和
0.80mol的B,如反应初始6s内A的平均反应速率vA=0.003mol·L-1·s-1,则6s时cA=mol·L-1,C的物质的量为mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为,如果这时向该密闭容器中再充入1mol氩气,平衡时A的转化率为;3判断该反应是否达到平衡的依据为填正确选项前的字母a.压强不随时间改变b.气体的密度不随时间改变c.cA不随时问改变d.单位时间里生成c和D的物质的量相等41200℃时反应Cg+DgAg+Bg的平衡常数的值为【答案】
120.022mol·L-
10.09mol80%80%3c
42.5【解析】1因反应中的物质都是气体,据平衡常数的定义可知其K=;由表中数据可知,温度升高,K值减小,说明升高温度向吸热的逆反应方向移动,故正反应为放热反应,即ΔH02υA=
0.003mol·L-1·s-1,则6s后A减少的浓度cA=υAt=
0.018mol·L-1,故剩余的A的浓度为-
0.018mol·L-1=
0.022mol·L-1;A减少的物质的量为
0.018mol·L-1×5L=
0.09mol,根据方程式的系数关系,生成的C的物质的量也为
0.09mol设830℃达平衡时,转化的A的浓度为x,则 Ag+BgCg+Dg起始浓度mol·L-
10.
040.16 0 0转化浓度mol·L-1x x x x平衡浓度mol·L-
10.04-x
0.16-x x x有=1,解得x=
0.032,故A的转化率αA=×100%=80%;由于容器的体积是固定的,通入氩气后各组分的浓度不变,反应速率不改变,平衡不移动3由于该反应是气体分子数不变的反应,容器中压强、气体的密度都永远不变,故a、b错;cA随反应的进行要减小,故c可以;不论是否达平衡,单位时间里生成C和D的物质的量永远相等,故d错4反应“Cg+DgAg+Bg”与“Ag+BgCg+Dg”互为逆反应,平衡常数互为倒数关系,故1200℃时,Cg+DgAg+Bg的K==
2.
511.[2012·福建理综化学卷23]
(1)元素M的离子与NH4+所含电子数和质子数均相同,则M的原子结构示意图为
(2)硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为
(3)能证明Na2SO3溶液中存在SO32—+H2OHSO3—+OH—水解平衡的事实是(填序号)A.滴入酚酞溶液变红,再加入H2SO4溶液红色退去B.滴入酚酞溶液变红,再加入氯水后红色退去C.滴入酚酞溶液变红,再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色退去
(4)元素X、Y在周期表中位于同一主族,化合物Cu2X和Cu2Y可发生如下转化(其中D是纤维素水解的最终产物)
①非金属XY填“>”或“<”
②Cu2Y与过量浓硝酸反应有红棕色气体生成,化学方程式为
(5)在恒容绝热(不与外界交换能量)条件下进行2Ag+B(g)2C(g)+D(s)反应,按下表数据投料,反应达到平衡状态,测得体系压强升高,简述该反应的平衡常数与温度的变化关系物质ABCD起始投料/mol2120解析
(1)铵根离子中含有10个电子,11个质子,与之相同的单核离子为钠离子,则M的原子结构示意图为
(2)硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2O=AlOH3↓+3NH4+
(3)选C,ABC三个选项描述都是正确的,但要说明亚硫酸钠显碱性是亚硫酸离子水解造成的,存在水解平衡这一事实比如说向氢氧化钠这样的碱溶液中加入酚酞后变红,用AB两项中的试剂都可褪色,但用C中的试剂就不行选择试剂最好是中性,并与亚硫酸根离子反应,使水解平衡移动,这样一比较C可以充分说明亚硫酸钠显碱性是亚硫酸离子水解造成的
(4)先推断元素,悬浊液与D的溶液(葡萄糖溶液)生成砖红色沉淀是氧化亚铜,则Y为O元素,X,Y同主族,则X为S元素问题就很好回答,非金属性X<Y,Cu2O与浓硝酸反应生成红棕色的气体NO2,利用氧化还原反应原理并配平可写出方程式Cu2O+6HNO3(浓)=2CuNO32+2NO2↑+3H2O
(5)在恒容绝热的情况下,反应达到平衡后,体系压强升高,可推知气体体积变大,说明反应是向左移(注意D为固态)另外压强与温度成正比,压强升高,温度升高,如果正反应是放热的情况下,则是升高温度,平衡向左移,符合题目情况因此推出正反应是放热反应,那平衡常数与温度成反比23题考查得都是主干知识,只是觉得拼盘得太明显,5个小问各不相干,独立成题,是否可用10电子18电子微粒把它们串起来,比如Na+,Al3+,O2—,S2—其中第4问涉及有机化学知识,把知识很好的揉合在一起,第3问,第5问要求思维推理能力较高
13.[2012·浙江理综化学卷27]15分物质t-BuNO2在正庚烷溶剂中发生如下反应t-BuNO22t-BuNO
(1)当t-BuNO2的起始浓度(c0)为
0.50mol·L-1时,实验测得20℃时的平衡转化率(α)是65%列式计算20℃时上述反应的平衡常数K=
(2)一定温度下,随着t-BuNO2的起始浓度增大,其平衡转化率(填“增大”、“不变”或“减小”)已知20℃时该反应在CCl4溶剂中的平衡常数为
1.9,若将反应溶剂正庚烷改成CCl4,并保持t-BuNO2起始浓度相同,则它在CCl4溶剂中的平衡转化率(填“大于”、“等于”或“小于”)其在正庚烷溶剂中的平衡转化率
(3)实验测得该反应的ΔH=
50.5kJ·mol-1,活化能Ea=
90.4kJ·mol-1下列能量关系图合理的是
(4)该反应的ΔS0(填“>”、“<”或“=”)在(填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行
(5)随着该反应的进行,溶液的颜色不断变化,分析溶液颜色与反应物(或生成物)浓度的关系(即比色分析),可以确定该化学反应的速率用于比色分析的仪器是A.pH计B.元素分析仪C.分光光度计D.原子吸收光谱仪
(6)通过比色分析得到30℃时t-BuNO2浓度随时间的变化关系如下图所示,请在同一图中绘出t-BuNO浓度随时间的变化曲线解析
(1)物质t-BuNO2是2-甲基2-亚硝基丙烷二聚体在正庚烷溶剂中会部分分解为t-BuNO(2-甲基2-亚硝基丙烷),反应t-BuNO22t-BuNO对于这种物质没有学过,用这样的形式来表示的反应也没有见到过,很陌生,这就给解题增加了理解上的难度其实这就是一个普通的分解反应,一个可逆反应,只要按常规的化学平衡三段式方法解题就可求得20℃时平衡常数t-BuNO22t-BuNOc
00.50c转-x-2xc平
0.5-x2x已知20℃时t-BuNO2的平衡转化率α=解得X=
0.325mol·L-1由于分解反应的反应物和生成物各只有一种,因此也可以用下列方法来求平衡常数已知20℃时t-BuNO2的平衡转化率α=65%,则t-BuNO22t-BuNO平衡时C01-α2c0α平衡常数
(2)一定温度下,随着t-BuNO2的起始浓度增大,即增加反应物t-BuNO2的浓度,虽然平衡向正反应方向移动,但由于t-BuNO2的起始浓度增大,其平衡转化率是减小的保持温度20℃不变,保持t-BuNO2起始浓度相同,平衡转化率越小,K值越小已知该反应在CCl4溶剂中的平衡常数为
1.9,则t-BuNO2它在CCl4溶剂中的平衡转化率小于其在正庚烷溶剂中的平衡转化率
(3)由实验测得该反应的ΔH=
50.5kJ·mol-1,可知该反应是吸热反应,则反应物的总能量低于生成物的总能量可排除能量关系图B和C,又依据活化能Ea=
90.4kJ·mol-1,Ea-ΔH
50.5kJ·mol-1能量关系图A中Ea-ΔH.
50.5kJ·mol-1Ea与ΔH的比例不对而能量关系图D是合理的
(4)由于该反应是一个分解反应,所以是一个混乱度增加(熵增)的反应,ΔS>0;而该反应又是一个吸热反应,ΔH>0,所以该反应应在较高温度下有利于自发进行
(5)现代化学分析中,常借助一些仪器来分析化学物质的组成,用元素分析仪确定物质中是否含有C、H、O、N、S、Cl、Br等元素;用红外光谱仪确定物质中是否存在某些有机原子团;用原子吸收光谱仪确定物质中含有哪些金属元素;用用于比色分析的分光光度计测定溶液颜色深浅,分析溶液颜色与反应物(或生成物)浓度的关系(即比色分析),从而可以确定该化学反应的速率;pH计是测定溶液pH的仪器
(6)在图中绘出t-BuNO浓度随时间的变化曲线先从图中30℃时t-BuNO2浓度随时间的变化关系曲线上,分别查得1min、3min、
4.5min、8min等时刻时t-BuNO2的浓度,然后按t-BuNO22t-BuNOc
00.050c转-x-2xc某时刻
0.5-x2x求出1min、3min、
4.5min、8min等时t-BuNO的浓度,最在图上找出相应的点,连成平滑曲线即可(见答案)答案15分
(1)
(2)减小小于
(3)D
(4)>较高
(5)C
(6)
16.[2012·广东理综化学卷32](17分)难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”,在水中存在如下平衡为能充分利用钾资源,用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾,工艺流程如下
(1)滤渣主要成分有和以及未溶杂卤石Ca(OH)2Mg(OH)2
(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因氢氧根与镁离子结合,使平衡向右移动,K+变多
(3)“除杂”环节中,先加入溶液,经搅拌等操作后,过滤,再加入溶液调滤液PH至中性K2CO3H2SO4
(4)不同温度下,K+的浸出浓度与溶浸时间的关系是图14,由图可得,随着温度升高,
①②①在同一时间K+的浸出浓度大
②反应的速率加快,平衡时溶浸时间短
(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂,则溶浸过程中会发生已知298K时,KspCaCO3=
2.80×10—9,KspCaSO4=
4.90×10—5,求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位有效数字)K=
1.75×
10417.[2012·山东理综化学卷29]16分偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂,二者发生如下化学反应:CH32NNH2l+2N2O41=2CO2g+3N2g+4H2OgI1反应I中氧化剂是2火箭残骸中常现红棕色气体,原因为N2O4g2NO2gⅡ当温度升高时,气体颜色变深,则反应Ⅱ为填“吸热”或“放热”反应3一定温度下,反应II的焓变为△H现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是若在相同沮度下上述反应改在体积为IL的恒容密闭容器中进行,平衡常数填“增大”“不变”或“减小”,反应3s后NO2的物质的量为
0.6mol,则0~3s的平均反应速率vN2O4=mol·L-1·s-1【解析】
(1)反应(Ⅰ)中N2O4中N由+4价变为0价,作为氧化剂
(2)温度升高时,气体颜色加深,说明平衡向逆反应方向移动,则逆反应为吸热反应,正反应为放热反应
(3)该反应由正方向开始进行,气体分子数逐渐增大,而压强保持不变,则容器体积增大,气体密度减小,达平衡时保持不变,a对;该反应的△H始终保持不变,不能说明达到平衡状态,b错;该反应由正方向开始进行,N2O4逐渐减小,恒压过程中容器体积增大,N2O4浓度减小,v正逐渐减小,达平衡时保持不变,c错;该反应由正方向开始进行,N2O4转化率逐渐增大,达平衡时保持不变,d对平衡常数只与温度有关,温度保持不变,平衡常数不变vN2O4=vNO2=×=
0.1mol/(L·s)
(4)NH4NO3溶液由于NH4+水解溶液显酸性,滴加氨水后溶液由酸性变为中性,水的电离平衡向逆反应方向移动Kb=,而cOH-=10-7mol/L,则cNH4+=200cNH3·H2O,故nNH4+=200nNH3·H2O,根据电荷守恒,nNH4+=nNO3-,则溶液中nNH4++nNH3·H2O=a+,根据物料守恒,滴加氨水的浓度为(a+-a)mol÷bL=mol/L答案1N2O42吸热3a,d;不变;
0.14NH4++H2ONH3∙H2O+H+;逆向
17.[2012·天津理综化学卷10](14分)金属钨用途广泛,主要用于制造硬质或耐高温的合金,以及灯泡的灯丝高温下,在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨,其总反应为WO3s+3H2gWs+3H2Og请回答下列问题⑴上述反应的化学平衡常数表达式为___________________________⑵某温度下反应达平衡时,H2与水蒸气的体积比为2:3,则H2的平衡转化率为_____________________;随温度的升高,H2与水蒸气的体积比减小,则该反应为反应(填“吸热”或“放热”)⑶上述总反应过程大致分为三个阶段,各阶段主要成分与温度的关系如下表所示温度25℃~550℃~600℃~700℃主要成份WO3W2O5WO2W第一阶段反应的化学方程式为___________________________;580℃时,固体物质的主要成分为________;假设WO3完全转化为W,则三个阶段消耗H2物质的量之比为____________________________________⑷已知温度过高时,WO2s转变为WO2g;WO2s+2H2gWs+2H2Og;ΔH=+
66.0kJ·mol-1WO2g+2H2Ws+2H2Og;ΔH=-
137.9kJ·mol-1则WO2sWO2g的ΔH=______________________⑸钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发,使灯丝变细,加入I2可延长灯管的使用寿命,其工作原理为Ws+2I2gWI4g下列说法正确的有________________a.灯管内的I2可循环使用b.WI4在灯丝上分解,产生的W又沉积在灯丝上c.WI4在灯管壁上分解,使灯管的寿命延长d.温度升高时,WI4的分解速率加快,W和I2的化合速率减慢该题考查化学平衡常数表达式、化学平衡的移动原理、反应热的计算、转化率计算4根据反应方程,注意的是WO3和W都是固体,不写入平衡常数表达式所以9达平衡时H2与水蒸气的体积比2:3,消耗的H2体积为3,所以H2的平衡转化率为3/2+3=60%温度升高,H2与水蒸气的体积比减小说明平衡向右移动,正反应吸热10第一阶段的方程2WO3+H2=W2O5+H2O,第二阶段方程W2O5+H2=2WO2+H2O第三阶段方程WO2+2H2=W+2H2O所以三个阶段消耗H2的物质量之比为1:1:412利用盖斯定律可计算△H=+
203.9KJ.mol-
1.16根据可逆反应原理I2可以循环使用,WI4是在灯丝上分解,生成的W沉积在灯丝上,选a、b
18.[2012·北京理综化学卷26]12分用生产某些含氯有机物时会产生副产物HC1利用反应A,可实现氯的循环利用反应A:1已知:Ⅰ反应A中,4molHCI被氧化,放出
115.6kJ的热量Ⅱ的电子式是_______________.
②反应A的热化学方程式是_______________
③断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为__________KJ,中H—O键比HCl中H—Cl键(填“强”或“若”)_______________
(2)对于反应A,下图是4种投料比[n(HCl),分别为
11、
21、
41、
61、]下,反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线
①曲线b对应的投料比是______________.
②当曲线bcd对应的投料比达到相同的HCI平衡转化率时,对应的反应温度与投料比的关系是_________________.
⑧投料比为2:
1、温度为400℃时,平衡混合气中的物质的量分数是_______________.【答案】⑴
①1分
②4HClg+O2g2Cl2g+2H2Og△H=—
115.6kJ/mol2分
③322分强2分⑵
①4:11分
②投料比越高,对应的反应温度越低2分
③
30.8%2分【解析】解析(1)由题给条件可知,4molHCl被氧化,放出热量为
115.6KJ,可知∆H=—
115.6KJ/mol;由∆H=—(生成物键能之和—反应物键能之和)可得,E(H—O)—E(H—Cl)=〔
115.6+(498—(2×243))/4=
31.9,键能越大化学键越稳定越强,所以水中的H—O键比氯化氢中H—Cl强
(2)在其他条件不变时,O2的量越大,HCl的转化率越大,由此可确定a为6:1,b为4:1,c为2:1,d为1:1;由图可知,当HCl的转化率相同时,温度由低到高的顺序是bcd,由此可确定温度与投料比的关系是投料比越高温度越高;由图可读出投料比2:1,温度400℃时,HCl的转化率为80%,由此可建立三段式n(起)2100△n
1.
60.
40.
80.8n(平)
0.
40.
60.
80.8所以平衡混合气中Cl2的物质的量分数=
0.8/(
0.4+
0.6+
0.8+
0.8)=
0.
30819.[2012·新课程理综化学卷27](14分)光气COCl2在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成1实验室中常用来制备氯气的化学方程式为2工业上利用天然气主要成分为CH4与CO2进行高温重整制备CO,已知CH
4、H2和CO的燃烧热△H分别为—
890.3KJ·mol-
1、—
285.8KJ·mol-
1、—
283.0KJ·mol-1,则生成1m3标准状况CO所需热量为;3实验室中可用氯仿CHCl3与双氧水直接反应制备光气,其反应的化学方程式为4COCl2的分解反应为COCl2g=Cl2g+COg △H=+108KJ·mol-1反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出
①计算反应在第8min时的平衡常数K=;
②比较第2min反应温度T2与第8min反应温度T8的高低T2T8填“<”、“>”或“=”;
③若12min时反应于温度T8下重新达到平衡,则此时cCOCl2=mol·l-1;
④比较产物CO在2~3min、5~6min和12~13min时平均反应速率[平均反应速率分别以v2~
3、v5~
6、v12~13表示]的大小 ;
⑤比较反应物COCl2在5~6min和15~16min时平均反应速率的大小v5~6v12~13填“<”、“>”或“=”,原因是【答案】1MnO2+4HCl浓MnCl2+2H2O+Cl2↑;
25.52×103KJ;3CHCl3+H2O2=HCl+H2O+COCl24
①K=
0.234mol·L-1;
②<
③
0.031
④v2~3>v5~6=v12~13
⑤>,在相同温度时,该反应的反应物浓度越高,反应速率越大【解析】此题中挡题但拿满分较难,这主要体现在计算麻烦上,第2问其实出题人完全直接说CH
4、H2和CO的燃烧热分别为
890.3KJ·mol-
1、
285.8KJ·mol-
1、
283.0KJ·mol-1,这样很多同学在计算反应热的时候更容易出错因为反应为CH4+CO2=2CO+2H2△H=反应物的燃烧热-产物的燃烧热=+
247.3KJ/mol,也就是生成2molCO,需要吸热
247.3KJ,那么要得到1立方米的CO,放热为1000/
22.4×
247.3/2=
5.52×103KJ第3问要根据电负性分析碳元素化合价的变化,CHCl3碳为+2价,COCl2中碳为+4价,即可写出方程式第4问,
①根据K计算公式即可求出;
②同时计算T2时的K值很明显小于T8时的K值,说明是升高温度平衡正向移动的原因;
③题目说了是不同条件下的平衡状态,那么后面温度就不会改变根据K值可计算CCOCl2;
④因为5-6分钟,CO浓度在改变所以平均反应速率大于其它的,因为处于平衡状态,根据V的计算公式,2-
3、12-13的平均反应速率为0;
⑤因为5-6分钟时浓度改变大于12-13本题第四问中
①、
③的答案有待商榷,为什么都要保留到小数点后三位,从题目中能看出来吗?0ta气体密度0tb△H/KJ∙mol−10tdN2O4转化率0tcv正NO2N2O4。