高考模擬題化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡解答題

　　1、在2 L密閉容器中，800℃時(shí)反應(yīng)2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)體系中，n(NO)隨時(shí)間的變化如表：

　�。�1）寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：K＝___________________。

　　已知：K(300℃)＞K(350℃)，該反應(yīng)是________熱反應(yīng)。

　　（2）右圖中表示NO2的變化的曲線是____________。

　　用O2表示從0～2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v＝___________。

　�。�3）能說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________。

　　a、υ(NO2)=2υ(O2) b、容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變

　　c、υ逆(NO)＝2υ正(O2) d、容器內(nèi)的密度保持不變

　�。�4）為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是__________。

　　a、及時(shí)分離出NO2氣體 b、適當(dāng)升高溫度

　　c、增大O2的濃度 d、選擇高效的催化劑

　　2、（10分）煤化工是以煤為原料，經(jīng)過(guò)化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)過(guò)程。

　　（1）將水蒸氣通過(guò)紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣。反應(yīng)為：

　　C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g) ΔH=＋131.3 kJmol-1，ΔS=＋133.7J(Kmol) -1

　�、僭摲磻�(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行與 有關(guān)；

　�、谝欢�溫度下，在一個(gè)容積可變的密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，下列能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 （填字母，下同）。

　　a．容器中的壓強(qiáng)不變 b．1 mol H—H鍵斷裂的同時(shí)斷裂2 molH—O鍵

　　c．v正(CO) = v逆(H2O) d．c(CO)=c(H2)

　�。�2）將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)

　　CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，得到如下三組數(shù)據(jù)：

　　實(shí)驗(yàn)組 溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達(dá)到平衡所

　　需時(shí)間/min

　　H2O CO H2 CO

　　1 650 2 4 1.6 2.4 5

　　2 900 1 2 0.4 1.6 3

　　3 900 a b c d t

　�、賹�(shí)驗(yàn)1中以v(CO2) 表示的反應(yīng)速率為 。

　　②該反應(yīng)的逆反應(yīng)為 （填“吸”或“放”）熱反應(yīng)

　�、廴魧�(shí)驗(yàn)3要達(dá)到與實(shí)驗(yàn)2相同的平衡狀態(tài)（即各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別相等），且t<3min，則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是 （用含a、b的數(shù)學(xué)式表示）。

　�。�3）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng)：

　　CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ，右下圖表示該反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中能量(單位為kJmol-1)的變化。在體積為1 L的恒容密閉容器

　　中，充入1mol CO2和3mol H2，下列措施中能使

　　c (CH3OH)增大的是___________。

　　a．升高溫度

　　b．充入He(g)，使體系壓強(qiáng)增大

　　c．將H2O(g)從體系中分離出來(lái)

　　d．再充入1mol CO2和3mol H2

　　【考綱點(diǎn)撥】

　�、倭私饣瘜W(xué)反應(yīng)速率的概念、反應(yīng)速率的定量表示方法。

　�、诹私鉁囟�、濃度、壓強(qiáng)和催化劑影響化學(xué)反應(yīng)速率的一般規(guī)律（刪除活化能）。

　�、壅J(rèn)識(shí)催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。

　�、芰私饣瘜W(xué)反應(yīng)的可逆性。能用焓變和熵變說(shuō)明常見(jiàn)簡(jiǎn)單化學(xué)反應(yīng)的方向。

　�、堇斫饣瘜W(xué)平衡和化學(xué)平衡常數(shù)的含義，能用化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。

　�、蘩斫鉂舛取�溫度、壓強(qiáng)、催化劑等對(duì)化學(xué)平衡影響的一般規(guī)律。

　�、哒J(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。

　　【自主研究例題】

　　1、2009年江蘇

　　I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I(xiàn)－(aq)＝I3－(aq) ， 某 I2、KI混合溶液中，

　　I3－的物質(zhì)的量濃度c(I3－)與溫度T的關(guān)系如圖所示

　�。ㄇ�線上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài)）。下列說(shuō)法正確的是：

　　A．反應(yīng)I2(aq)＋I(xiàn)－(aq)＝I3－(aq)的△H＞0

　　B．若溫度為T1、T2，反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1＞K2

　　C．若反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí)，一定有v正＞v逆

　　D．狀態(tài)A與狀態(tài)B相比，狀態(tài)A的c(I2)大

　　教師點(diǎn)評(píng)：根據(jù)題中圖示可知，c(I3－)是隨著溫度T 的升高而減小的，說(shuō)明：

　　I2(aq)＋I(xiàn)－(aq)＝I3－(aq) 是一個(gè)放熱反應(yīng)，即△H＜0 ，所以A錯(cuò)誤；

　　根據(jù)平衡移動(dòng)規(guī)律，c(I3－)變小，則c(I2)應(yīng)變大，所以 狀態(tài)B的c(I2)大，所以D錯(cuò)誤；

　　正確答案為B、C。

　　2、2009年高考安徽卷

　　27．為了測(cè)定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下用氣體傳感器測(cè)得不同時(shí)間的NO和CO濃度如表：

　　時(shí)間(s) 0 1 2 3 4 5

　　c(NO)(mol/L) 1.00×10－3 4.50×10－4 2.50×10－4 1.50×10－4 1.00×10－4 1.00×10－4

　　c(CO)(mol/L) 3.60×10－3 3.05×10－3 2.85×10－3 2.75×10－3 2.70×10－3 2.70×10－3

　　請(qǐng)回答下列問(wèn)題（均不考慮溫度變化對(duì)催化劑催化效率的影響）：

　�。�1）在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)的△H 0（填寫“＞”、“＜”、“＝”）。

　�。�2）前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率υ(N2)＝ 。

　�。�3）在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝ 。

　�。�4）假設(shè)在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是 。

　　A．選用更有效的催化劑 B．升高反應(yīng)體系的溫度

　　C．降低反應(yīng)體系的溫度 D．縮小容器的體積

　�。�5）研究表明：在使用等質(zhì)量催化劑時(shí)，增大催化劑比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。為了分別驗(yàn)證溫度、催化劑比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中。

　　實(shí)驗(yàn)

　　編號(hào) T(℃) NO初始濃度

　　(mol/L) CO初始濃度

　　(mol/L) 催化劑的比表面積(m2/g)

　�、� 280 1.20×10－3 5.80×10－3 82

　�、� 124

　�、� 350 124

　�、僬�(qǐng)?jiān)谏媳砜崭裰刑钊胧Ｓ嗟膶?shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)。

　�、谡�(qǐng)?jiān)诮o出的坐標(biāo)圖中，畫出上表中的三個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下混合氣體中NO濃度隨時(shí)間變化的趨勢(shì)曲線圖，并標(biāo)明各條曲線的實(shí)驗(yàn)編號(hào)。

　　2．[14分]

　�。�1）＜；（2）1.88×10－4 ；

　�。�3）5000；（4）C、D；

　　（5）①280；1.20×10－3；5.80×10－3；1.20×10－3；5.80×10－3；

　�、谌鐖D：

　　教師點(diǎn)評(píng)：該題綜合考察反應(yīng)速率、反應(yīng)方向，化學(xué)平衡等知識(shí)，并考察了實(shí)驗(yàn)化學(xué)的設(shè)計(jì)思路。體現(xiàn)了新課程變化。

　�。�1）該反應(yīng)氣體減少，△S＜0非自發(fā)，所以一定是放熱才有可能自發(fā)；

　�。�2）υ(NO)＝ ；υ(N2)＝ υ(NO)＝

　�。�3）利用三段式計(jì)算出c(CO2)＝9×10－4；c(N2)＝4.50×10－4。

　�。�4）加壓、降溫使該反應(yīng)平衡正移。

　�。�5）Ⅰ、Ⅱ比表面積不同，應(yīng)控制溫度相同，驗(yàn)證催化劑比表面積對(duì)速率的影響；

　　Ⅰ、Ⅲ比表面積不同，溫度不同；驗(yàn)證反應(yīng)溫度對(duì)速率的影響；所有濃度應(yīng)控制相同。

　�、冖�、Ⅱ溫度相同，平衡不移動(dòng)，但Ⅱ的速率大；

　�、蟮臏囟雀撸�速率最大且平衡逆移，c(NO)增大。

　　我思我疑：

　　【高考鏈接】

　　【例1】2009年高考重慶卷理綜

　　13．各可逆反應(yīng)達(dá)平衡后，改變反應(yīng)條件，其變化趨勢(shì)正確的是 D

　　【例2】、2009年高考山東卷

　　14．2SO2（g）+O2（g） V2O5△2SO3（g）是制備硫酸的重要反應(yīng)。下列敘述正確的是

　　A．催化劑V2O5不改變?cè)摲磻?yīng)的逆反應(yīng)速率

　　B．增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)、反應(yīng)速度一定增大

　　C．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度將縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間

　　D．在t1、t2時(shí)刻，SO3（g）的濃度分別是c1、c2，則時(shí)間間隔t1～t2內(nèi)，SO3（g）生成的平均速率為

　　【解析】催化劑可以同等程度的增大正逆反應(yīng)的反應(yīng)速率；如果是通入惰性氣體增大了體系壓強(qiáng)，反應(yīng)物濃度未變，反應(yīng)速率不變；降溫，反應(yīng)速率減慢，達(dá)到平衡的時(shí)間增大；D是反應(yīng)速率的定義，正確。選D

　　【例3】 (10分)聯(lián)氨（N2H4）及其衍生物是一類重要的火箭燃料，N2H4與N2O4能放出大量的熱。

　�。�1）已知：2NO2(g)＝N2O4(g) △H＝－57．20kJmol－1。

　　一定溫度下，在密閉容器中反應(yīng)2NO2(g)＝N2O4(g) 達(dá)到平衡。

　　其它條件不變時(shí)，下列措施能提高NO2轉(zhuǎn)化率的是 （填字母）。

　　A．減小NO2的濃度 B．降低溫度C．增加NO2的濃度 D．升高溫度

　�。�2）25℃時(shí)，1．00gN2H4(l)與足量N2O4(l)完全反應(yīng)生成N2(g)和H2O (l) ，放出19．14kJ

　　的熱量。則反應(yīng)2N2H4(l)+N2O4(l)＝3N2(g)+4H2O (l)的△H＝ kJmol－1

　�。�3）17℃、1．01×105Pa，密閉容器中N2O4和NO2的混合氣體達(dá)到平衡時(shí)，

　　c(NO2)＝0．0300molL－1、c(N2O4)＝0．0120molL－1。

　　計(jì)算反應(yīng)2 NO2(g) N2O4(g)的平衡常數(shù)K。

　　（4）現(xiàn)用一定量的Cu 與足量的濃HNO3 反應(yīng)，制得1．00L已達(dá)平衡的N2O4和NO2

　　混合氣體（17℃、1．01×105Pa），理論上至少需消耗Cu 多少克？

　　【例3 】解析：（1）由于該反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng)，要提高NO2轉(zhuǎn)化率，則應(yīng)該采�。�

　�、俳档蜏囟龋�②增加NO2的濃度③增大壓強(qiáng)等措施，所以B、C符合要求；

　�。�2）由1．00gN2H4(l)放出19．14kJ，則2mol(即64g)N2H4(l)放熱為1224．96kJ，

　　所以 △H＝1224．96kJmol－1

　�。�3）、（4）見(jiàn)答案。

　　答案：（1）BC （2）－1224．96

　�。�3）根據(jù)題意知平衡時(shí)： c(N2O4 )＝0．0120molL－1 ，c(NO2)＝0．0300molL－1

　　K＝ c(N2O4 )/c2(NO2) ＝0．0120/0．0300×0．0300 ＝13．3

　　答：平衡常數(shù)為13．3。

　�。�4）由（3）可知，在17℃、1．01×105Pa達(dá)到平衡時(shí)，1．00L混合氣體中：

　　n(N2O4 )＝c(N2O4)×V＝0．0120molL－1×1．00L＝0．0120mol ，

　　n(NO2 )＝c(NO2)×V＝0．0300molL－1×1．00L＝0．0300mol ，

　　則n總(NO2 )＝n(NO2 )＋2×n(N2O4 )＝0．0540mol

　　由Cu＋4HNO3＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O可得：

　　m(Cu)＝ 64gmol－1×0．0540mol /2 ＝1．73g

　　答：理論上至少需消耗Cu 1．73g。

　　【例4】（14分）運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究氮、氧等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義。

　�。�1）合成氨反應(yīng)N2 (g)+3H2(g) 2NH3(g)，若在恒溫、恒壓條件下向平恒體系中通入氬氣，則平衡 移動(dòng)（填“向左”“向右”或“不”）；使用催化劑 反應(yīng)的△H（填“增大” “減小” 或“不改變”）。

　�。�2）已知：O2 (g)=O2+(g)+e- H1= 1175.7 kJmol-1

　　PtF6(g)+ e- PtF6-(g) H2= —771.1 kJmol-1

　　O2+PtF6- (s)=O2+ (g)+ PtF6-(g) H3= 482.2 kJmol-1

　　則反應(yīng)O2（g）+ PtF6(g)= O2+PtF6- (s) 的 H=_____________ kJmol-1。

　�。�3）在25℃下，向濃度均為0.1 molL-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成__________沉淀（填化學(xué)式），生成該沉淀的離子方程式為____________。已知25℃時(shí)Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,KsP [Cu(OH)2]=2.2×10-20。

　　（4）在25℃下，將a molL-1的氨水與0.01 molL-1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)平衡時(shí)溶液中c(NH4*)=c(Cl-)。則溶液顯_____________性（填“酸”“堿”或“中”）；用含a的代數(shù)式表示NH3H2O的電離常數(shù)Kb=__________。

　　【解析】（1）恒溫、恒壓條件下向平恒體系中通入氬氣，則反應(yīng)體系體積增大，平衡左移；使用催化劑只是改變了反應(yīng)的途徑，沒(méi)有改變反應(yīng)物與生成物的狀態(tài)，△H不變；

　�。�2）利用蓋斯定律， H1+ H2+（- H3）= —78.2 kJmol-1；

　�。�3）由于,KsP [Cu(OH)2]=2.2×10-20＜Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11，所以先生成沉淀；2NH3H2O＋Cu2＋＝Cu(OH)2↓＋2 NH4*；根據(jù)溶液的電中性原則，c(NH4*)=c(Cl-)，則[H＋]＝[OH-]；溶液顯中性；Kb= [OH-][ NH4*] [NH3H2O]，c(NH4*)=c(Cl-)＝0.005 molL-1；[H＋]＝[OH-]＝1×10-7 molL-1（因?yàn)槭?5℃下且為中性）；[NH3H2O]＝a2molL-1－0.005 molL-1，則：Kb=10-9a－0.01molL-1。

　　【答案】（1）向左；不改變

　　（2）—78.2 kJmol-1

　�。�3）Cu(OH)2；2NH3H2O＋Cu2＋＝Cu(OH)2↓＋2 NH4*；

　�。�4）中；10-9a－0.01molL-1

　　【歸納與思考】

　　【自主檢測(cè)】

　　一、選擇題（每題有1-2的答案）

　　1、2009年高考寧夏卷理綜

　　10．硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O,下列各組實(shí)驗(yàn)中最先出現(xiàn)渾濁的是

　　實(shí)驗(yàn) 反應(yīng)溫度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O

　　V/mL c/（molL—1） V/mL c/（molL—1） V/mL

　　A 25 5 0．1 10 0．1 5

　　B 25 5 0．2 5 0．2 10

　　C 35 5 0．1 10 0．1 5

　　D 35 5 0．2 5 0．2 10

　　2．在一定溫度下，反應(yīng)1/2H2(g)+ 1/2X2(g) HX(g)的平衡常數(shù)為10。若將1．0mol的HX(g)通入體積為1．0L的密閉容器中，在該溫度時(shí)HX(g)的最大分解率接近于

　　A． 5% B． 17% C． 25% D．33%

　　3、2009年高考北京卷理綜

　　9．已知：H2(g)+I2(g) 2HI(g)；△H < 0。有相同容積的定容密閉容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0．1 mol，乙中加入HI 0．2 mol，相同溫度下分別達(dá)到平衡。欲使甲中HI的平衡濃度大于乙中HI的平衡濃度，應(yīng)采取的措施是

　　A．甲、乙提高相同溫度 B．甲中加入0．1 mol He，乙不變

　　C．甲降低溫度，乙不變 D．甲增加0．1 mol H2，乙增加0．1 mol I2

　　4、2009年高考安徽卷

　　11．汽車尾氣凈化中的一個(gè)反應(yīng)如下：

　　NO(g)＋CO(g) 1/2N2(g)＋CO2(g) ⊿H=－373.4kJ/mol

　　在恒容得密閉容器中，反應(yīng)達(dá)平衡后，改變某一條件，下列示意圖正確的是

　　5、2009年高考四川卷理綜

　　13.在一體積可變的密閉容器中，加入一定量的X、Y，發(fā)生反應(yīng)

　　kJ/mol。反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣

　　體體積的關(guān)系如下表所示：

　　氣體體積/L

　　C(Y)/molL-1 1 2 3

　　100 1.00 0.75 0.53

　　200 1.20 0.90 0.63

　　300 1.30 1.00 0.70

　　下列說(shuō)法正確的是

　　A.m＞n

　　B.Q＜0

　　C.溫度不變，壓強(qiáng)增大，Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少

　　D.體積不變，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

　　6、取5等份NO2 ，分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：

　　2NO2(g) N2O4(g)，△H＜0 反應(yīng)相同時(shí)間后，分別測(cè)定體系中NO2的百分量（NO2%），并作出其隨反應(yīng)溫度（T）變化的關(guān)系圖。下列示意圖中，可能與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符的是

　　7、2009年高考廣東卷化學(xué)試題

　　難揮發(fā)性二硫化鉭（TaS2 ）可采用如下裝置提純。將不純的TaS2 粉末裝入石英管一端，抽真空后引入適量碘并封管，置于加熱爐中。反應(yīng)如下：

　　下列說(shuō)法正確的是

　　A．在不同溫度區(qū)域，TaI4 的量保持不變

　　B．在提純過(guò)程中，I2 的量不斷減少

　　C．在提純過(guò)程中，I2 的作用是將TaS2 從高溫區(qū)轉(zhuǎn)移到低溫區(qū)

　　D．該反應(yīng)的平衡常數(shù)與TaI4 和S2 的濃度乘積成反比

　　8、T℃時(shí)在2L密閉容器中使X(g)與Y(g)發(fā)生反應(yīng)生成Z(g)。反應(yīng)過(guò)程中X、Y、Z的濃度變化如圖1所示；若保持其他條件不變，溫度分別為T1和T2時(shí)，Y的體積百分含量與時(shí)間的關(guān)系如圖2所示。則下列結(jié)論正確的是

　　A．容器中發(fā)生的反應(yīng)可表示為：3X(g)＋Y(g) 2Z(g)

　　B．反應(yīng)進(jìn)行的前3 min內(nèi)，用X表示的反應(yīng)速率 v(X)＝0.3mol／(Lmin)

　　C．保持其他條件不變，升高溫度，反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K減小

　　D．若改變反應(yīng)條件，使反應(yīng)進(jìn)程如圖3所示，則改變的條件是增大壓強(qiáng)

　　二、非選擇題

　　9、2009年高考全國(guó)II理綜

　　27．(15分)某溫度時(shí)，在2L密閉容器中氣態(tài)物質(zhì)X和Y反應(yīng)生成氣態(tài)物質(zhì)Z，它們的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如表所示。

　　（1）根據(jù)左表中數(shù)據(jù)，在右圖中畫出X、Y、Z的物質(zhì)的量（n）隨時(shí)間（t）變化的曲線：

　　t/min X/mol Y/mol Z/mol

　　0 1．00 1．00 0．00

　　1 0．90 0．80 0．20

　　3 0．75 0．50 0．50

　　5 0．65 0．30 0．70

　　9 0．55 0．10 0．90

　　10 0．55 0．10 0．90

　　14 0．55 0．10 0．90

　　(2) 體系中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________;

　　(3) 列式計(jì)算該反應(yīng)在0-3min時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物Z的平均反應(yīng)速率：____;

　　(4) 該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)物X的轉(zhuǎn)化率 等于______;

　　(5) 如果該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。改變實(shí)驗(yàn)條件（溫度、壓強(qiáng)、催化劑）得到Z隨時(shí)間變化的曲線①、②、③（如右圖所示）則曲線①、②、③所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變分別是：① _______ ②_______ ③________

　　10、Fenton法常用于處理含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水，通常是在調(diào)節(jié)好pH和Fe2+濃度的廢水中加入H2O2 ，所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物�，F(xiàn)運(yùn)用該方法降解有機(jī)污染物p-CP，探究有關(guān)因素對(duì)該降解反應(yīng)速率的影響。

　　【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】控制p-CP的初始濃度相同，恒定實(shí)驗(yàn)溫度在298K或313K(其余實(shí)驗(yàn)條件見(jiàn)下表)，設(shè)計(jì)如下對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

　�。�1）請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表中不要留空格)。

　　【數(shù)據(jù)處理】實(shí)驗(yàn)測(cè)得p-CP的濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如右上圖。

　　（2）請(qǐng)根據(jù)右上圖實(shí)驗(yàn)①曲線，計(jì)算降解反應(yīng)在50—150s內(nèi)的反應(yīng)速率；

　　v(p-CP)= molL－1s－1

　　【解釋與結(jié)論】

　�。�3）實(shí)驗(yàn)①②表明溫度升高，降解反應(yīng)速率增大。但溫度過(guò)高時(shí)反而導(dǎo)致降解反應(yīng)速率減小，請(qǐng)從Fenton法所用試劑H2O2 的角度分析原因：

　�。�4）實(shí)驗(yàn)③得出的結(jié)論是：pH=10時(shí)，

　　【思考與交流】

　�。�5）實(shí)驗(yàn)時(shí)需在不同時(shí)間從反應(yīng)器中取樣，并使所取樣品中的反應(yīng)立即停止下來(lái)。根據(jù)上圖中信息，給出一種迅速停止反應(yīng)的方法：

　　11、（10分）甲酸甲酯水解反應(yīng)方程式為：

　　HCOOCH3(l)+H2O(l) HCOOH(l)+CH3OH(l)；△H>0

　　某小組通過(guò)試驗(yàn)研究該反應(yīng)（反應(yīng)過(guò)程中體積變化忽略不計(jì)）。反應(yīng)體系中各組分的起始量如下表：

　　組分 HCOOCH3 H2O HCOOH CH3OH

　　物質(zhì)的量/mol 1．00 1．99 0．01 0．52

　　甲酸甲酯轉(zhuǎn)化率在溫度T1下隨反應(yīng)時(shí)間（t）的變化如下圖：

　�。�1）根據(jù)上述條件，計(jì)算不同時(shí)間范圍內(nèi)甲酸甲酯的平均反應(yīng)速率，結(jié)果見(jiàn)下表：

　　反應(yīng)時(shí)間范圍/min 0~5 10~15 20~25 30~35 40~45 50~55 75~80

　　平均反應(yīng)速率/(10－3molmin－1) 1．9 7．4 7．8 4．4 1．6 0．8 0．0

　　請(qǐng)計(jì)算15—20min范圍內(nèi)甲酸甲酯的減少量為 mol，甲酸甲酯的平均反應(yīng)速率為 molmin—1(不要求寫出計(jì)算過(guò)程)。

　　（2）依據(jù)以上數(shù)據(jù)，寫出該反應(yīng)的反應(yīng)速率在不同階段的'變化規(guī)律及其原因： 。

　�。�3）上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為： ，則該反應(yīng)在溫度T1下的K值為 。

　�。�4）其他條件不變，僅改變溫度為T2（T2大于T1），在答題卡框圖中畫出溫度T2下甲酸甲酯轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時(shí)間變化的預(yù)期結(jié)果示意圖。

　　12、（10分）

　�。�1）已知可逆反應(yīng)：M(g)＋N(g) P(g)＋Q(g)；ΔH＞0，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

　　① 若要增大M的轉(zhuǎn)化率，在其它條件不變的情況下可以采取的措施為 （填序號(hào)）。

　　A．加入一定量M B．降低反應(yīng)溫度 C．升高反應(yīng)溫度

　　D．縮小容器體積 E．加入催化劑 F．分離出一定量P

　�、� 在某溫度下起始反應(yīng)物的濃度分別為：c(M)＝1 molL－1，c(N)＝2.4molL－1，達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為60％，此時(shí)N的轉(zhuǎn)化率為 ；若保持溫度不變，起始反應(yīng)物的濃度改為：c(M)＝4molL－1，c(N)＝a molL－1，達(dá)到平衡后，c(P)＝2 molL－1，則a＝ molL－1。

　�。�2）蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義。試根據(jù)下列3個(gè)熱化學(xué)反應(yīng)方程式：

　�、� Fe2O3(s)+3CO(g) ＝ 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH＝－24.8 kJmol－1

　�、� 3Fe2O3(s)+ CO(g) ＝ 2Fe3O4(s)+ CO2(g) ΔH＝－47.2 kJmol－1

　　③ Fe3O4(s)+CO(g) ＝ 3FeO(s)+CO2(g) ΔH＝+640.5 kJmol－1

　　寫出CO氣體還原FeO固體得到Fe 固體和CO2氣體的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：

　　。

　　（3）一定溫度下，向Na2CO3溶液中加入BaCl2和K2SO4，當(dāng)兩種沉淀共存時(shí)，

　　c(CO32－)∶c(SO42－) ＝ 。

　　[已知Ksp(Ba SO4) ＝ 1.3×10－10，Ksp(BaCO3) ＝ 2.6×10－9]

　　【歸納與思考】

　　【自主檢測(cè)】答案：

　　1、【答案】D

　　【解析】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素眾多，本題從濃度和和溫度兩個(gè)因素考查，非常忠實(shí)于新教材必修2,只要抓住濃度越大，溫度越高反應(yīng)速率越大，便可以選出正確答案D。

　　【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，題目來(lái)源于課本，考生很有親切感。

　　2、【答案】B

　　【解析】1/2H2(g)+ 1/2X2(g) HX(g)的平衡常數(shù)K1為10,那么HX(g) 1/2H2(g)+ 1/2X2(g) 的平衡常數(shù)K2為1/10, 2HX(g) H2(g)+ X2(g) 的平衡常數(shù)K3為(1/10)2=0．01．設(shè)HX(g)分解xmol/L,有, 2HX(g) H2(g)+ X2(g)

　　1 0 0

　　x x x

　　1—x x x

　　K3= xx/(1—x) 2= 0．01 ,得到x=0．17,所以, 該溫度時(shí)HX(g)的最大分解率接近于B． 17%

　　【點(diǎn)評(píng)】本題考查化學(xué)平衡常數(shù)的相關(guān)計(jì)算，題目難度不大，但要求考生平時(shí)要掌握方程式的變化對(duì)于化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式的影響和數(shù)值的改變。

　　3、C

　　4、【解析】C

　　第11題是一道化學(xué)平衡題，題中涉及到新教材中新引人的化學(xué)平衡常數(shù)．轉(zhuǎn)化率等概念，本題考查內(nèi)容較多，分別為化學(xué)平衡常數(shù)的概念及影響因素，外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響。由題給信息知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

　　A項(xiàng)：根據(jù)平衡移動(dòng)原理，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，化學(xué)平衡常數(shù)減小，A錯(cuò)。

　　B項(xiàng)：根據(jù)平衡移動(dòng)原理，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，CO轉(zhuǎn)化率減小，B錯(cuò)

　　C項(xiàng)：化學(xué)平衡常數(shù)只和溫度有關(guān)，與其他條件無(wú)關(guān)。C正確

　　D項(xiàng)：根據(jù)平衡移動(dòng)原理，增大N2 的物質(zhì)的量，平衡逆向移動(dòng)，NO轉(zhuǎn)化率降低，D錯(cuò)。

　　5、C

　　6、BD解析：在恒容狀態(tài)下，在五個(gè)相同的容器中同時(shí)通入等量的NO2，反應(yīng)相同時(shí)間。那么則有兩種可能，一是已達(dá)到平衡狀態(tài)，二是還沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)，仍然在向正反應(yīng)移動(dòng)。若5個(gè)容器在反應(yīng)相同時(shí)間下，均已達(dá)到平衡，因?yàn)樵摲磻?yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越高，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NO2的百分含量隨溫度升高而升高，所以B正確。若5個(gè)容器中有未達(dá)到平衡狀態(tài)的，那么溫度越高，反應(yīng)速率越大，會(huì)出現(xiàn)溫度高的NO2轉(zhuǎn)化得快，導(dǎo)致NO2的百分含量少的情況，在D圖中轉(zhuǎn)折點(diǎn)為平衡狀態(tài)，轉(zhuǎn)折點(diǎn)左則為未平衡狀態(tài)，右則為平衡狀態(tài)，D正確。

　　7、C解析：高溫區(qū)TaS2反應(yīng)生成TaI4氣體至低溫區(qū)，從而在低溫區(qū)重新生成TaS2，一段時(shí)間后，雜質(zhì)留在高溫區(qū)，TaS2在低溫區(qū)，從而達(dá)到分離效果。不同溫度下反應(yīng)的方向不同，TaI4的量與溫度高低有關(guān)并非保持不變，A錯(cuò)誤；因?yàn)槭窃谕�一密閉系統(tǒng)中有質(zhì)量守恒定律可知I2的量不可能不斷減少，而是充當(dāng)一個(gè)“搬運(yùn)工”的角色，將TaS2從高溫區(qū)轉(zhuǎn)移到低溫區(qū)，B錯(cuò)誤，C正確。平衡常數(shù)與TaI4和S2的濃度乘積成正比，D錯(cuò)誤。

　　8、A

　　9、【答案】

　　【解析】本題考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的綜合運(yùn)用，注意圖像和有關(guān)計(jì)算。

　�。�1）根據(jù)題目中表格給出的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中找出相應(yīng)的點(diǎn)，然后用光滑的曲線描點(diǎn)即可。

　�。�2）根據(jù)題意，可以利用“三步法”求解

　　aX + bY cZ

　　開始 1．00 1．00 0

　　轉(zhuǎn)化 0．45 0．9 0．9

　　平衡 0．55 0．1 0．9

　　根據(jù)各物質(zhì)的量之比可得體系中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是： X+2Y 2Z。

　　（3）根據(jù)圖像可知在3min時(shí)，生成物Z的物質(zhì)的量為0．5mol， 其平均速率為0．083mol/Lmin。

　�。�4）X的轉(zhuǎn)化率等于0．45。（5）由題目所給圖象可知，在1中，平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量小于原平衡的物質(zhì)的量，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，條件為升高溫度。在2中，平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量與原平衡相同，且速率加快，條件為加入催化劑；在3中，平衡正向移動(dòng)，且速率加快，條件為加壓。

　　9、【答案】（1）

　�、�

　　313 3

　　6.0

　　0.30

　�、�

　　探究溫度對(duì)降解反應(yīng)速率的影響

　　（2）8×10－6molL－1s－1

　　（3）因?yàn)镠2O2 在高溫下可發(fā)生分解反應(yīng)。

　　（4）降解反應(yīng)停止。

　�。�5）迅速向溶液中加入NaOH 使pH＝10。

　　10、【解析】

　　第8題是一道新型的實(shí)驗(yàn)探究題，根據(jù)題給信息能很容易解決這道題。

　　第（1）題：由題中“控制p-CP的初始濃度相同恒定在實(shí)驗(yàn)溫度在298K或313K(其余實(shí)驗(yàn)條件見(jiàn)下表)”這句話中的信息能解決表格的第二列“探究溫度對(duì)降解反應(yīng)速率的影響”，故表格這一行應(yīng)該填寫“313，3，6.0，0.30”，第三行①③對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)其他溫度．濃度均沒(méi)發(fā)生變化，就pH值由3變成10，所以第三行空中應(yīng)該填寫的是“探究溶液的pH值對(duì)降解反應(yīng)速率的影響”。

　　第（2）題很簡(jiǎn)單，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的定義，結(jié)合圖像即可計(jì)算出結(jié)果，v(p-CP)=(1.2-0.8)×10－3/(150－50)=8×10－6 molL－1s－1。

　　第（3）題提示“請(qǐng)從Fenton法所用試劑H2O2 的角度解釋”，通過(guò)平時(shí)的學(xué)習(xí)知，H2O2 溫度高時(shí)不穩(wěn)定，故雖然高溫能加快化學(xué)反應(yīng)速率，但溫度過(guò)高就是導(dǎo)致H2O2 分解，沒(méi)了反應(yīng)物，速率自然會(huì)減小。

　　第（4）小題，可由圖像觀察得到，圖像中隨時(shí)間變化曲線③表示在pH=10時(shí)，濃度不變，說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)速率為0，化學(xué)反應(yīng)停止。

　　第（5）題，可以根據(jù)第四小題回答，使反應(yīng)迅速停止，可以向溶液加堿，調(diào)節(jié)pH=10即可。

　　11、解析：（1）15min時(shí)，甲酸甲酯的轉(zhuǎn)化率為6．7%，所以15min時(shí)，甲酸甲酯的物質(zhì)的量為1—1．00mol×6．7%==0．933mol；20min時(shí)，甲酸甲酯的轉(zhuǎn)化率為11．2%所以20min時(shí)，甲酸甲酯的物質(zhì)的量為1—1．00mol×11．2%==0．888mol，所以15至20min甲酸甲酯的減少量為0．933mol—0．888mol=0．045mol，則甲酸甲酯的平均速率==0．045mol/5min==0．009molmin—1。（2）從題給數(shù)據(jù)不難看出，平均速率的變化隨轉(zhuǎn)化率的增大先增大再減小，后保持不變。因?yàn)榉磻?yīng)開始甲酸甲酯的濃度大，所以反應(yīng)速率較大，后隨著反應(yīng)進(jìn)行甲酸甲酯的濃度減小，反應(yīng)速率減小，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)速率幾乎不變。

　�。�3）由圖象與表格可知，在75min時(shí)達(dá)到平衡，甲酸甲酯的轉(zhuǎn)化率為24%，所以甲酸甲酯轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為1．00×24%==0．24mol，結(jié)合方程式可計(jì)算得平衡時(shí)，甲酸甲酯物質(zhì)的量==0．76mol，水的物質(zhì)的量1．75mol，甲酸的物質(zhì)的量==0．25mol 甲醇的物質(zhì)的量==0．76mol

　　所以K=（0．76×0．25）/（1．75×0．76）=1/7

　�。�4）因?yàn)樯�高溫度，反�?yīng)速率增大，達(dá)到平衡所需時(shí)間減少，所以繪圖時(shí)要注意T2達(dá)到平衡的時(shí)間要小于T1，又該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，甲酸甲酯的轉(zhuǎn)化率減小，所以繪圖時(shí)要注意T2達(dá)到平衡時(shí)的平臺(tái)要低于T1。

　　答案：（1）15—20min范圍內(nèi)甲酸甲酯的減少量為0．045mol；甲酸甲酯的平均反應(yīng)速率為0．009molmin—1（2）反應(yīng)速率隨著反應(yīng)的進(jìn)行，先逐漸增大再逐漸減小，后不變；原因：隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，應(yīng)開始甲酸甲酯的濃度大，所以反應(yīng)速率較大，后隨著反應(yīng)進(jìn)行，甲酸甲酯的物質(zhì)的量濃度不斷減少，反應(yīng)速率不斷減慢，所以轉(zhuǎn)化率增大的程度逐漸減小，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，轉(zhuǎn)化率不變。

　�。�3）1/7

　�。�4）圖略。作圖要點(diǎn)：因?yàn)門2>T1，溫度越高，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，甲酸甲酯的轉(zhuǎn)化率下降，T2達(dá)到平衡時(shí)的平臺(tái)要低于T1；另外溫度越高，越快達(dá)到平衡，所以T2達(dá)到平衡的時(shí)間要小于T1。

　　12.（10分，每空2分）

　�。�1）① C F ② 25% 6

　　（2）CO(g) + FeO(s) ＝ Fe(s) + CO2(g) ΔH＝－218.0 kJmol－1 （3）20

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