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1、专题06化学反应速率和化学平衡2021年化学高考题1.（浙江）一定温度下：在 N25的四氯化碳溶液（100mL）中发生分解反应：2N2O5 4 NO2+O2O在不同时刻测量放出的02体积，换算成N25浓度如下表:t/s06001200171022202820Xc(N2O5)/(m o l-L-)1.400.960.660.480.350.240.12下列说法正确的是A.600-1200s,生成NO 2的平均速率为5.0 x10 T m o l匚k 7B.反应2220s时，放出的 2 体积为1L8L（标准状况）C,反应达到平衡时，正乂电。）（2）D.推测上表中的x 为 3930D【详解】A.60
2、0 1200s,N2（5的变化量为（0.96-0,66）mol 匚1=0,3 mol V ,在此时间段内0.6mol-L-1 _八0 2 的变化量为其2 倍，即 o.6 mol.匚1,因 此，生成M?2的平均速率为 60051.0 xl0-3m ol-L-s-,A 说法不正确；B.由表中数据可知，反应2220s时，2 5 的变化量为（1.40-0.35）m ol，L”=i.o5mol L ,其物质的量的变化量为L O sm oL L-o.1L=O.105mol,2 的变化量是其5,即0.0525mol,因此，放出的0 2 在标准状况下的体积为o.0525mol x22.4L/mol=l176L
3、,B说法不正确：C.反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，用不同物质表示该反应的速率时，其数值之比等于化学计量数之比，2 正 的 0 5）=丫 逆（NO?）,c 说法不正确；D.分析表中数据可知，该反应经过111据（600-1710,1710-2820）后 的 浓 度 会 变 为 原来 的 万，因此，NZ 5 的浓度由o.2 4 m o l-L T变为o.i 2 m o l【T时，可以推测上表中的x为（2 8 2 0+1 1 1 0）=3 9 3 0,D 说法正确。综上所述，本题选D。2.（浙江）相同温度和压强下，关于物质燃的大小比较，合理的是AI m o l C H4（g）l m o l
4、 H2（g）B I m o l H,O（g）2 m o l H2O（g）rl m o l H 2 O（s）l m o l H,O n 1而 C（s,金 刚 石）n l C s,/墨）B【详解】A.C H g）和H?（g）物质的量相同，且均为气态，C H/g）含有的原子总数多，C H J g）的摩尔质量大，所以熠值l m o】C H 4（g）l m o l H 2（g）,人错误；B.相同状态的相同物质，物质的量越大，端值越大，所以燧值加。1凡0佰）2 1 0 1凡0值）,B正确；C.等量的同物质，端值关系为：S（g）S 0）S（s）,所以端值1血0 1凡0 6）1 1 1 1 0 1凡0 6,C
5、错误；I）.从金刚石和石墨的结构组成上来看，金刚石的微观结构更有序，嫡值更低，所以烯值l m o l C（s,金 刚 石）石 谶C（s ）口 错误.B。3.（广东高考真题试卷）反应X =2 Z经历两步：X Y；Y-2 Z。反应体系中X、丫、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是CVOE)、。时，C(X)=C(Y)=C(Z)C.t a 时，丫的消耗速率大于生成速率D.t 3 后，c(Z)=2 c0-c(Y)D【分析】由题中信息可知，反应X=2 Z 经历两步：Xf Y；Yf 2Z。因此，图中呈不断减小趋势的a 线为X的浓度。随时间 的变化曲线，呈不断增加趋势的线为Z的浓度。随时间
6、 的变化曲线，先增加后减小的线为丫的浓度c 随时间/的变化曲线。【详解】A.X是唯一的反应物，随着反应的发生，其浓度不断减小，因此，由图可知，a 为MX)随的变化曲线，A正确；B.由图可知，分别代表3 种不同物质的曲线相交于不 时刻，因此，*时c(X)=c(Y)=c(Z)B 正确;C.由图中信息可知，2 时刻以后，丫的浓度仍在不断减小，说明 2 时刻反应两步仍在向正反应方向发生，而且反应生成丫的速率小于反应消耗丫的速率，即与时丫的消耗速率大于生成速率，C正确；D.由图可知，3时刻反应完成，X 完全转化为Y,若无反应发生，则C(Y)=C ,由于反应Y-2Z的发生，4 时刻丫浓度的变化量为C o-
7、c(Y),变化量之比等于化学计量数之比，所以Z的浓度的变化量为,一c(Y),这种关系在与后仍成立，因此，D不正确。综上所述，本题选D。4.(河北高考真题试卷)室温下，某溶液初始时仅溶有M和 N且浓度相等，同时发生以下两个反应：M+N=X+Y；M+N=X+Z,反应的速率可表示为v i=k i c 2(M),反应的速率可表示为 V 2=k 2 c 2(M)(%、k 2 为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图，下列说法错误的是A.0 30min时间段内，丫的平均反应速率为6.67X lO-Mol-L-%minTB.反应开始后，体系中丫和Z 的浓度之比保持不变C.如果反应能进行到底
8、，反应结束时62.5%的 M转化为ZD.反应的活化能比反应的活化能大A【详解】A.由图中数据可知，3”时，M、Z 的浓度分别为0.300m ol 1/和 o.125 mo U ,则M的变化量为O.5mol-LT_0.3OO mol 17:0.200 m o l-L-1 其中转化为丫的变化量为0.200mo1L-1-0.125 m ol-lTo.075 mol 因此，0 30min 时间段内，丫的平均反0.075m。】.L525,应速率为 30min m ol-L-min,A说法不正确；hB.由题中信息可知，反应和反应的速率之比为，丫和Z分别为反应和反应的产物，且两者与M的化学计量数相同（化学计
9、量数均为1）,因此反应开始后，体系中丫和Z 的浓度之比等于4,由于历、k2为速率常数，故该比值保持不变，B说法正确；C.结合A、B的分析可知因此反应开始后，在相同的时间内体系中丫和Z 的浓度之比等于k 0.075mol、L _ 3 5上 2 =0.125moixL5,因此，如果反应能进行到底，反应结束时有京的 M转化为Z,即62.5%的M转化为z,C说法正确；I）.由以上分析可知，在相同的时间内生成Z较多、生成丫较少，因此，反应的化学反应速率较小，在同一体系中，活化能较小的化学反应速率较快，故反应的活化能比反应的活化能大，D说法正确。综上所述，相关说法不正确的只有A,故本题选A。5.（浙江高考
10、真题试卷）取 50 mL 过氧化氢水溶液，在少量存在下分解：2 H202=2 H20+02 t o在一定温度下，测得。2的放出量，转换成员。2浓度（c）如下表：t/mi n020406080c/(mo l L-1)0.800.400.200.100.050下列说法不正确的是A.反应2 0 mi n 时，测得。2 体积为2 2 41 n L （标准状况）B.2 0 40 mi n,消耗 H202 的平均速率为 0.O lO mo l L _1 mi n 1C.第 30 mi n 时的瞬时速率小于第50 mi n 时的瞬时速率D.H 2 O 2 分解酶或F e 2（）3代 替 I-也可以催化不。2
11、 分解C【详解】A.反应2 0 mi n 时，过氧化氢的浓度变为0.4mo l/L,说明分解的过氧化氢的物质的量（。2）=（0.80-0.40）mo l/L X0.0 5L=0.0 2 mo l,过氧化氢分解生成的氧气的物质的量/?（02）=0.O lmo l,标况下的体积片匕=0.0 1 mo lX2 2.4L/mo l=0.2 2 4L=2 2 4mL,A 正确;B.2 0 40 mi n,消耗过氧化氢的浓度为（0.40-0.2 0）mo l/L=0.2 0 mo l/L,则这段时间内的平均Ac 0.20mol/L速率片 t =20min=0.O lO mo l/（L ,mi n）,B 正
12、确：C.随着反应的不断进行，过氧化氢的浓度不断减小，某一时刻分解的过氧化氢的量也不断减小，故第30 mi n 时的瞬时速率大于第50 mi n 时的瞬时速率，C错误；D.在反应中起到催化的作用，故也可以利用过氧化氢分解酶或Fe z。?代替，D 正确；故答案选C。二、多选题6.（湖南高考真题试卷）铁的配合物离子（用 L-F e-H1表示）催化某反应的一种反应机理43.5-过 渡 态 245.3:一 过渡态11 6T.+OU+ZH+OOUH3-2-2W+O0+HOO0H1.一U+HOOOH0.-0I+HOOUH+OOUH(一。号二)、则距玄箕和相对能量的变化情况如图所示:反应进程下列说法错误的是H
13、33CH催化剂oqt+i-yA.该过程的总反应为B.H 浓度过大或者过小，均导致反应速率降低C.该催化循环中Fe元素的化合价发生了变化D.该过程的总反应速率由n-i n 步骤决定CD【详解】A.由反应机理可知，HC00H电离出氢离子后，HC00-与催化剂结合，放出二氧化碳，然后又催化剂结合氢离子转化为氢气，所以化学方程式为HCOOII C02 t +H2 t ,故 A 正确；B.若氢离子浓度过低，则反应n i-w 的反应物浓度降低，反应速率减慢，若氢离子浓度过高，则会抑制加酸的电离，使甲酸根浓度降低，反 应 i-n 速率减慢，所以氢离子浓度过高或过低，均导致反应速率减慢，故 B 正确；C.由反
14、应机理可知，Fe在反应过程中，做催化剂，化合价没有发生变化，故 C 错误；I).由反应进程可知，反应I V-I 能垒最大，反应速率最慢，对该过程的总反应起决定作用,故 D 错误：故选CDo7 .(湖南高考真题试卷)已知：A(g)+2 B(g)U 3 c(g)M 0,向一恒温恒容的密闭容器中充入Im o l A和3 m o l B发生反应，4时达到平衡状态I,在4时改变某一条件，4时重新达到平衡状态II,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(.SUITOE?minA.容器内压强不变，表明反应达到平衡B .2时改变的条件：向容器中加入CC.平衡时A的体积。(【)。D.平衡常数K：K(H
15、)KBC【分析】根据图像可知，向恒温恒容密闭容器中充入ImolA和3molB发生反应，反应时间从开始到力阶段，正反应速率不断减小，tt2时间段，正反应速率不变，反应达到平衡状态，t2-t3时间段，改变条件使正反应速率逐渐增大，平衡向逆反应方向移动，t3以后反应达到新的平衡状态，据此结合图像分析解答。【详解】A.容器内发生的反应为A(g)+2B(g)3 c(g),该反应是气体分子数不变的可逆反应，所以在恒温恒容条件下，气体的压强始终保持不变，则容器内压强不变，不能说明反应达到平衡状态，A错误；B.根据图像变化曲线可知，t2 t3过程中，t2时 入，瞬间不变，平衡过程中不断增大，则说明反应向逆反应
16、方向移动，且不是“突变”图像，属 于“渐变”过程，所以排除温度与催化剂等影响因素，改变的条件为：向容器中加入c,B正确；C.最初加入体系中的A和B的物质的量的比值为1：3,当向体系中加入C时，平衡逆向移动,最终A和 B各自物质的量增加的比例为1：2,因此平衡时A的体积分数9（II）9（1）,C正确；D.平衡常数K与温度有关，因该反应在恒温条件下进行，所 以 K保持不变，D错误。故选BC三、原理综合题8.（山东高考真题试卷）2-甲氧基-2-甲基丁烷（TAM E）常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯垃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应：反 应 I:反应n：A+CH3OHB+C H
17、30HV反应m：/0TAME/。TAME 角K、K,舄回答下列问题:（1）反 应 1、II、m 以物质的量分数表示的平衡常数强与温度T变化关系如图所示。据图判 H1断，A和 B 中相对稳定的是_（用系统命名法命名）；A H?的数值范围是_（填标号）。A.1(2)为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入1.O m o l T A M E,控制温度为3 5 3 K,测得T A M E 的平衡转化率为a 0已知反应H I 的平衡常数4 3=9.0,则平衡体系中B的物质的量为_moL反 应 I 的平衡常数&i=_。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢吠喃稀释，反 应 I 的化学平衡将_(填
18、“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)平衡时，A与 C H 3 O H物质的量浓度之比c (A)：c (C H3O H)=。(3)为研究反应体系的动力学行为，向盛有四氢吠喃的另一容器中加入一定量A、B和CH3OHO控制温度为3 5 3 K,A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化如图所示。代表B的变化曲线为_(填“X”或 Y )；t=1 0 0 s 时，反应I D 的正反应速率v 正 一逆反应速率v 逆(填或“二)。62811O6ssqoE、D4oooSS10(1-a)(l+a)22-甲基-2-丁烯 D 0.9 a a 逆向移动 1:1 0 X 【详解】由平衡常数(与温度T变化关系曲线可知，反
19、应 I、I I、I I I 的平衡常数的自然对数随温度升高(要注意横坐标为温度的倒数)而减小，说明3个反应均为放热反应，即“()、为 0、A0,因此，A的总能量高于B的总能量，能量越低越稳定，A和 B中相对稳定的是 B,其用系统命名法命名为2-甲基-2-丁烯；由盖斯定律可知，1-1 1=1 1 1,则必-用=A H,%0,因此 4 9趋势可知，10 0 s 以后各组分的浓度仍在变化，t=10 0 s 时“(A)0 01 1,因此，反应IH正在向逆反应方向移动，故其正反应速率v 正小于逆反应速率v 逆，填 。9.(浙江)含硫化合物是实验室和工业上的常用化学品。请回答：(1)实验室可用铜与浓硫酸反
20、应制备少量S 2:C u(s)+2H2s o 4(1)=C u S O4(s)+S O2(g)+2 H2O(1)A H=-11.9 kJ-m o f1 o判断该反应的自发性并说明理由已知 2S02?（g即）+07（g）-s 2SO,3（g9），AH=-198kJ-mol-。o8c5n0vK时，在一恒容密闭反应器中充入一定量的S2和2,当反应达到平衡后测得S02、2和S 03的浓度分别为6.0 xl0 3mol-L 8.0 x 1 er?mol.匚|和4.4x1（Jmol.匚：该温度下反应的平衡常数为 o平衡时S2的 转 化 率 为。（3）工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。下 列 说 法
21、正 确 的 是 A.须采用高温高压的反应条件使S02氧化为S3B.进入接触室之前的气流无需净化处理C.通入过量的空气可以提高含硫矿石和$2的转化率D.在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收$03以提高吸收速率接触室结构如图1所示，其 中1 4表示催化剂层。图2所示进程中表示热交换过程的是bA.ala,rfB.Eb3a转化率%温度图2llllllllllllllj图I对于放热的可逆反应，某一给定转化率下，最大反应速率对应的温度称为最适宜温度。在图3中画出反应2s2（g）+2（g）=2 S O3（g）的转化率与最适宜温度（曲线I）、平衡转化率与温度（曲线H）的关系曲线示意图（标明曲线I、II）00_转化率
22、%温度图3(4)一定条件下，在溶液体系中，检测得到pH-时间振荡曲线如图4,同时观察到体系由澄清f浑浊f澄清的周期性变化。可用一组离子方程式表示每一个周期内的反应进程，请补充其中的2 个离子方程式。I.S2-+H+=HS-n.；TTTHS+H,O,+H+=SJ+2H,O1 1 1./;M o不同温度下都能自发，是因为AHvOCS。6.7xl03mor-L 88%c B D FIQOr-1转化率%温度HS-+4H2O2=SO+4H2O+H+S+3H,0,=SOj+2H,0+2H+【详解】cn(1)实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量 2的反应为Cu(s)+2H2SO4(1)=CUSO4(S)+SO2
23、(g)+2H2O(1)AH=-11.9kJ-mol*1,由于该反应 “0,因此该反应在任何温度下都能自发进行。2SO2(g)+O2(g)2SO,(g)(2)根据题中所给的数据可以求出该温度下 的平衡常数为K=/(so?)_(4.4x10101.17-_ _C2(SO2)C(O2)(6.0 xl0 3mol L-1)2 X 8.0X1 O 3mol-L_1 6.7xl03mol-1-L-0 皎)-,100%=平衡时S 2 的转化率为(S C 2)+c (S O 3)-尸1。一，1 1,rX 1 0 0%;6.0 xl0-3mol-L-+4.4x10-2 mol-L-1 88%.(3)A.在常压下
24、s2 催化氧化为s q的反应中，s2 的转化率已经很高，工业上有采用高压的反应条件，A说法不正确：B.进入接触室之前的气流中含有会使催化剂中毒的物质，需经净化处理以防止催化剂中毒，B 说法不正确；C.通入过量的空气可以增大氧气的浓度，可以使含硫矿石充分反应，并使化学平衡2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)向正反应方向移动,因此可以提高含硫矿石和S 2 的转化率:D.s3 与水反应放出大量的热，在吸收塔中若采用水或稀硫酸吸收SQ,反应放出的热量会使硫酸形成酸雾从而影响S 0 3 被水吸收导致S 0 3 的吸收速率减小，因此，在吸收塔中不宜采用水或稀硫酸吸收S 3,D 说法不正确。综上所述，相
25、关说法正确的是C；反应混合物在热交换气中与原料气进行热交换，在热交换过程中，反应混合物不与催化剂接触，化学反应速率大幅度减小，故虽然反应混合物的温度降低，S 2 的转化率基本不变，因此，图 2所示进程中表示热交换过程的是4%、H f%、&一。4,因此选B D F；2S0,（g）+0,（g）U 2sO33对于放热的可逆反应，该反应的最适宜温度为催化剂的催化活性最好时所对应的温度，在该温度下化学反应速率最大，S2的转化率也最大；当温度高于最适宜温度后，催化剂的催化活性逐渐减小，催化剂对化学反应速率的影响超过了温度升高对化学反应速率的影响，因此化学反应速率逐渐减小，S2的转化率也逐渐减小；由于该反应
26、为放热反应，随着温度的升高，S2的平衡转化率减小；由于反应混合物与催化剂层的接触时间较少，在实际的反应时间内反应还没有达到化学平衡状态，故在相应温度下的转化率低于其平衡转化率。因此，反应 的转化率与最适宜温度（曲线I）、平衡转化率与温度（曲线0）的关系曲线示意图可表示如下.100 r-1转化率温 度-由PH 一时间振荡曲线可知，在NazS-H2s 厂 凡02溶液体系中，溶液的PH呈先增大后减小的周期性变化，同时观察到体系由澄清一浑浊一澄清的周期性变化，硫化钠与硫酸反应生成HS，S2-+H+=HS-;然后发生时+4H2=Sj+4H2+H*,该过程溶液的PH基本不变，溶液保持澄清；溶液变浑浊时HS
27、-被H202氧化为S,即发生HS-+H2O2+H+=S4N OC1*N OC1+N OC1*2NO+C1,其中h v 表示一个光子能量，NOC1*表示N 0C1的激发态。可知，分 解 Imol的 N 0C1需要吸收 mol光子。1 0 0X(2 0X1 03-1 2.4X1 03)澳(或 B r)2 4.8 (24-8X13)2 大于 勺 2 大于 设T T,即T T,由图可知：lgKp2(T)-lgKp2(T)|lgKp,(T)IgKa(T)|=lgKpl(T)-lgKpl(T)贝“：Ig&(D Kpl(T)lgKp2(T).Kpl ,即k(T,)k(T),因此该反应正反应为吸热反应，即AH
28、大于o 0.5【详解】(D 红棕色液体，推测为澳单质，因此错过发现的元素是澳(或B r)；由题意玻3 7 6.8 时璃烧瓶中发生两个反应：BaPtC%B BaC12 (S)+Pt(S)+2C12 (g)、C l2(g)+I2(g)-2 1 c l (g)。BaPtCL(s)=BaCl2(s)+pt(S)+2C 12 的平衡常数Kp=1.0 xl04Pa2；则平衡时 p 2(c i 2)=L0 xl04pa 平衡时 p(c i 2)=1 0 0 P a,设到达平衡时Cl2(g)+I2(g)=2ICl(g)开始/(kPa)20.0 0变化/(kPa)p 2p1 2(g)的分压减小P a,则平衡/(
29、kPa)020.0-p 2p,3 7$89平衡时，测得烧瓶中压强为32.5kPa,则 0.1+2 0 为+p=3 2.5,解得p=1 2.4,则平衡时P=2p kPa=2 x 1 2.4 k P a=2 4.8 k P a；则平衡时，I2(g)的分压为(2 0.0-p)k P a=(2 0 X 1 03-1 2.4 X 1 03)P a,P l c l=2 4.8 k P a=2 4.8 X 1 03P a,p(C l2)=0.l k P a=1 0 0 P a,因此反应1 0 0X(2 0X1 03-1 2.4X1 03)21c1(g)=Cl2(g)+I2(g)的平衡常数 K=(248 x
30、11；(3)结合图可知，温度越高，T越小，瓜昨?越大，即昨2 越大，说明升高温度平衡2N OCl(g)02N 0(g)+CU(g)正向移动，则NOCI分解为N O 和3反应的大于0；2N O(g)+2ICl(g)=2N OCl(g)+I2(g)Kpln2N OCl(g)B 2N O(g)+Cl2(g)Kp2I+n得21cl(g)=3(g)+I2(g)；则 2ICl(g)=Cljg)+I2(g)的 K=Kp l-Kp2；该反应的1 1,-H大于o；推理过程如下：设T T,即T T,由图可知：lgKp2(r)-lgKp2(T)|lgKpl(T)-lgKp,(T)|=lgKpl(T)-lgKpl(T
31、)则：lgKp2(TKpl(TlgKp2(T).Kpl(T)即k g k(T),因此该反应正反应为吸热反应，即AH大于o；(4)J.N OCl+hvN OC1*HN OC1+N OC1*2N O+C12I +1 1 得总反应为2 N 0 C l+h v=2 N 0+C l2,因此2 m o l N 0 C l 分解需要吸收I m o l 光子能量，则分解I m o l 的 N 0 C 1 需要吸收0.5 m o l 光子。12.(全国高考真题试卷)二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(
32、g)+H2O(g)该反应一般认为通过如下步骤来实现：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH,=+41 kJmo CO(g)+2%(g 尸 CH30H(g)AH2=-90kJ.mor总反应的A H=k J-m o r,若反应为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变体系能量体系能量化 的 是(填 标 号)，判断的理由是 o，CO+H2O+2H2CO2+3H2 CH3OH+H2OA.反应进程B.反 应 进 程C.体系能量体系能量X CO+H2O+2H2CO)+3H)，“CH3OH+H2O反应进程D.J CO+H2O+2H2CO2+3H2 CH3OH+H2O反应进建(2)合成总反应在
33、起始物n(H2)”(C2)=3时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为XCHBOH),在t=250c下的,(。凡。P、在p=5xl0、Pa下的x(CH.OH 加囱由一1 3)如图所不。p/105 Pa1234567890.110.00(H O Z H O)X0.090.080.070.060.050.040.030.020.01200 210 220 230 240 250 260 270 280t/用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式Kp=；图中对应等压过程的曲线是,判断的理由是；当x(CHQH)=.l时，C2的平衡转化率a=,反应条件可能为或-49 A%为正值，历为
34、和为负值，反应的活化能大于反应的p(H2O)p(CH,OH)/(H2P(C02)b 总反应A水0,升高温度时平衡向逆反应方向移动，甲醉的物质的量分数变小 33.3%5X105Pa,210 9X105Pa,250【详解】二氧化碳加氢制甲爵的总反应可表示为：8 2值)+3 凡 他)=50 叫)+比 0助该反应一般认为通过如下步骤来实现：C O2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH,=+41 k J.m o r1；CO(g)+2 H 2(g尸C H 3 0 H(g)41 1 2=-9 0 1 卜0 1 0 r 根据盖斯定律可知，崎可得二氧化碳加氢制甲醇的总反应为：C2(g)+3 H 2(
35、g)=C H3O H(g)+H2O(g)AH=(+41kJ.mor)+(-90kJ.mo)=-49kJmo:该反应总反应为放热反应，因此生成物总能量低于反应物总能量，反应为慢反应，因此反应的活化能高于反应，同时反应的反应物总能量低于生成物总能量，反应的反应物总能量高于生成物总能量，因此示意图中能体现反应能量变化的是A 项，故-49：A：必为正值，用为和为负值，反应的活化能大于反应的。(2)二氧化碳加氢制甲醇的总反应为C0 2(g)+3 H?(g)=C H3O H(g)+H2O(g),因此利用.(凡 0).9凡。一各物质的平衡分压表示息反应的平衡常数，表达式4=(H2)-P(C O2),故p(H
36、 2 O).p(CH 3 O H)P3(H2)P(C O2)该反应正向为放热反应，升高温度时平衡逆向移动，体系中x(CH 3 H)将减小，因此图中对应等压过程的曲线是b,故 b；总反应从0,升高温度时平衡向逆反应方向移动，甲醇的物质的量分数变小。设起始(C0 2)=l m o l,n(H2)=3 m o l,则3 H2(g)+CO2(g)C H3O H(g)+H2O(g)起始(mol)转化(mol)33x1X0 0X X平衡(mol)X3-3x1-xX X1,当平衡时X(CH3O H)=0.1 01 ,-molxlOO%(3-3x)+(l-x)+x+x=0.1,解得x=m o l,平衡时CO
37、2 的转化率&=Imol=33.3%；由图可知,满足平衡时x(CH 3 H)=0.1 0 的条件有：5 X105P a(2 1 0 或 9 X 1 0 5p a,250,故 3 3.3%；5X 1 05P a,2 1 0；9 X 1 05P a,2 50 1 3.(河北高考真题试卷)当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此,研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。(1)大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25时，相关物质的燃烧热数据如表：物质H2(g)C(石墨，s)硒 燃烧热以kJmolT)-285.8-393.5-3267.5(1)则
38、 25时 电(g)和 C(石墨，s)生成C6H6(1)的 热 化 学 方 程 式 为(2)雨水中含有来自大气的C 02,溶于水中的CO2进一步和水反应，发生电离：CO2(g)=CO2(aq)(DCO2(aq)+H20(1)=H+(aq)+HCO 3(aq)25时，反应的平衡常数为质。溶液中C02的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压X物质的量分数)，比例系数为y w lLTk P aT,当大气压强为P a,大气中8 2(g)的物质的量分数为x 时，溶液中H+浓度为molLT(写出表达式，考虑水的电离，忽略HC03的电离)(3)105时，将足量的某碳酸氢盐(MHCO3)固体置于真空恒容容器中
39、，存在如下平衡：A2MHC03(S)M 2cO3(s)+H20(g)+CO2(g)上述反应达平衡时体系的总压为46kPa。保持温度不变，开始时在体系中先通入一定量的C02(g),再加入足量MHC03(S),欲使平衡时体系中水蒸气的分压小于5kPa,C02(g)的初始压强应大于 kPa。(4)我国科学家研究LiCO2电池，取得了重大科研成果，回答下列问题：LiC02电池中，L i为单质锂片，则该电池中的C02在(填“正”或“负”)极发生电化学反应。研究表明，该电池反应产物为碳酸锂和单质碳，且 CO2电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4 个步骤进行，写出步骤HI的离子方程式。2-2-2-I.2C
40、02+2e-C204 n.C204。)卿温友要0.22().0()-0.080.680.610.51反应历程(a)CO2电还原为CO22反应历程(b)H+电还原为H?3)*髭玄要6C(石墨，s)+3H2(g)=C Jkd)年49.lkrm olT 2Pxy 100.8 正极 2C02+C()2=2C03+c 12C02+18e-+4H20=CH3CH2CH20H+9C0*3 c、b、ac(C2),又因为 p(C()2)=p(kPa)，x,则 c(C()2)=y(molLTkPaT)p(C02)=px,ym ol/L,在忽略H C I的电离时，c(H*)=c(H C ),所以可得c(比)=而2夕
41、*)，故d g p x y ；(3)2MHC03(S)M2C03(S)+H20(g)+CO2(g),等温等容条件下，压强之比等于物质的量之比,【详解】(1)根据表格燃烧热数据可知，存在反应C(石墨，s)+02(g)=C02(g)./6=-393.5kJmol-_ L1 5H2(g)+2 o2(g)=H2O(l)。用=-285.8krm oll C6H6(1)+2 02(g)=6C02(g)+6H20(l)1X 一 4=-3267.5kJm o l l 根据盖斯定律，x 12+*6 2-得反应：6c(石墨，s)1X+3H2(g)=C6H6(1),H=(-393.5kJ mol1)x 1 2+(-
42、285.8kJ-mol-1)x6 2-x3)=+9 0.8 k m o l，故+9 0.8；H 9 0.8 x l O3 J /m o l若反应自发进行，则需 止T，S-S =1 9 8.9 J/(m o l-K)=4 5 6.5 K,即温度应高于(4 5 6.5-2 7 3)=1 8 3.5,CD 符合,故 CD；(3)设 t(时达到平衡，转化的N I 13的物质的量为2 x,列出三段式:起 始/m ol转化/m ol2 NH3(g)-0.12xN2(g)+0X3 H 2(g)03 x平 衡/m ol 0.1-2xx 3 x0.1 200根据同温同压下，混合气体的物质的量等于体积之比，0.1
43、+2x =120+120+40,解得0.02x 3 m ol 0.02 0.02x=0.02m ol,(H2)=3 L x t -%moj 故 4 ；t 2时将容器体积压缩到原来的一半，开始N 2分压变为原来的2 倍，随后由于加压平衡逆向移动，分压比原来2 倍要小，故 b曲线符合，故 b；开始体积减半，M分压变为原来的2倍，随后由于加压平衡逆向移动，M分压比原来2 倍要小；由图可知，平衡时，阳3、即、山的分压分别为120 k P a、4 0 k P a、120 k P a,反应的标准平04x(1.2)3衡常数 K*=(L 2 =0.4 8,故 0.4 8；(4)由图可知，通阳3 的一极氮元素化
44、合价升高，发生氧化反应，为电解池的阳极，则另一电极为阴极，电解过程中0 H 移向阳极，则从右往左移动，故从右往左；(5)阳极N 出失电子发生氧化反应生成用,结合碱性条件，电极反应式为：2N H3-6e-+6O H-=N 2+6H 2O,故 2N H3-6e-+60H-N2+6H2015.(浙江高考真题试卷)“氯碱工业”以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品，氯气是实验室和工业上的常用气体。请回答：(1)电解饱和食盐水制取氯气的化学方程式是 o(2)下 列 说 法 不 正 确 的 是。A.可采用碱石灰干燥氯气B.可通过排饱和食盐水法收集氯气C.常温下，可通过加压使氯气液化而储存于钢瓶中D.工业上，
45、常用氢气和氯气反应生成的氯化氢溶于水制取盐酸(3)在一定温度下，氯气溶于水的过程及其平衡常数为：C 2(g)=C 12(a q)C=c(S)/PC l 2(a q)+H20(l)#H+(a q)+C (a q)+H C 10(a q)K2其中P为 C l2(g)的平衡压强，c (C l2)为 C l2在水溶液中的平衡浓度。C 12(g)=C 12(a q)的焰变 A H】0。(填”、“=”或)平衡常数K2的表达式为K2=。氯气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为c,则=。(用平衡压强p 和上述平衡常数表示，忽略H C 10的电离)(4)工业上，常采用“加碳氯化”的方法以高钛渣(主要成分为T
46、i O D 为原料生产T i C k，相应的化学方程式为；I.T i O z (s)+2C 12(g)#T i C l4(g)+O 2(g)A =1 8 1 m o l L-1,Ai=-3.4 X I O-29I I.2C(s)+02(g)2C 0(g)A M产-221 m o l L Z Ai i=1.2X 1 04 8结合数据说明氯化过程中加碳的理由(5)在一定温度下，以 1 2为催化剂，氯苯和门2在 C S 2中发生平行反应，分别生成邻二氯苯和对二氯苯，两产物浓度之比与反应时间无关。反应物起始浓度均为0.5 m o l-L-1,反应3 0m i n 测得氯苯1 5%转化为邻二氯苯，25%
47、转化为对二氯苯。保持其他条件不变，若要提高产物中邻二氯苯的比例，可 采 用 的 措 施 是。A.适当提高反应温度 B.改变催化剂C.适当降低反应温度 D.改变反应物浓度c(H+)c(C r)c(H C 1 0)通 电 -2N a C l+2H20 2N a O H +H2 t +C 12 t A aCU)+2(&K2P)3 反应 I +I I 得:T io2(s)+2 C 1 2(g)+2C(S)=T i C l,1(g)+2C 0(g),小及用1=4.I X 1 0 1 9 远大于K ,反 应 I I 使 T i O z氯化为T i C L 得以实现；X H=X H、+d H =-4 0 k
48、 J -反 应 H 可为反应I 提供所需的能量 AB【详解】(1)电解饱和食盐水制取氯气时，同时还生成氢气和氢氧化钠，该反应的化学方程式是通电2N a C l+2H 2。2N a O I l +H2 t +C 12 t。(2)A.氯气可与碱反应，碱石灰含有氢氧化钠和氧化钙，因此，不能用碱石灰干燥氯气，A说法不正确；B.氯气可与水反应生成盐酸和次氯酸，该反应是可逆反应，在饱和食盐水中存在浓度较大的氯离子，可以使氯气的溶解平衡逆向移动，因此，氯气在饱和食盐水中的溶解度较小，可以通过排饱和食盐水法收集氯气，B说法正确；C.氯气在常温下不与铁反应；氯气的相对分子质量较大，其分子间的作用力较大，因此，氯
49、气属于易液化的气体，常温下，可通过加压使氯气液化而储存于钢瓶中，c说法正确；D.氢气和氯气反应生成氯化氢，氯化氢溶于水得到盐酸，因此，工业上，常用氢气和氯气反应生成的氯化氢溶于水制取盐酸，D说法正确。综上所述，相关说法不正确的是A,故选A。(3)C 1 2(g)=C 1 2(a q)表示的是氯气的溶解平衡，氯气在常温下可溶于水，该过程是自发的，由于该过程的嫡变小于0,因此，其 焰 变 /0.5 m o l H23(H I)/%05 068768080nI m o l H I3(H I)/%1009 184818080研究发现上述反应中(正飞 3(取)3(1。，(逆)=&32田1),其中k a、
50、k b 为常数。下列说法正确的是A.温度为T时该反应的人B.容器 I 中前 20m i n 的平均速率 v (H I)=0.0125 m o l L m i n-1C.若起始时，向容器I中加入物质的量均为0.I m o l 的 第、12、H I,反应逆向进行D.容器H中达到平衡时的转化率为20%D【分析】设平衡时，转化的氢气的物质的量浓度为n,根据数据I,有：H2(g)+I2(g 2 H I(g)起始(mol/L)0.5 0.5 0反应(mol/L)n n 2n平衡(mol/L)0.5-n 0.5-n 2n2n 0(K H I)/%=1 =80临 解 得：n=0.4 m o l/L,则平衡常数