全国卷第二道大题化学平衡试题分类.docx

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全国卷第二道大题化学平衡试题分类

（2016全国新课标1卷）27．（15分）

元素铬（）在溶液中主要以3+（蓝紫色）、（）4−（绿色）、2O72−（橙红色）、42−（黄色）等形式存在，（）3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：

（1）3+与3+的化学性质相似，在2（4）3溶液中逐滴加入溶液直至过量，可观察到的现象是。

（2）42−和2O72−在溶液中可相互转化。

室温下，初始浓度为1.0·L−1的24溶液中c（2O72−）随c（）的变化如图所示。

①用离子方程式表示24溶液中的转化反应。

②由图可知，溶液酸性增大，42−的平衡转化率（填“增大“减小”或“不变”）。

根据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为。

③升高温度，溶液中42−的平衡转化率减小，则该反应的Δ（填“大于”“小于”或“等于”）。

（3）在化学分析中采用K24为指示剂，以3标准溶液滴定溶液中的−，利用与42−生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。

当溶液中−恰好完全沉淀（浓度等于1.0×10−5·L−1）时，溶液中c（）为·L−1，此时溶液中c（42−）等于·L−1。

（已知24、的分别为2.0×10−12和2.0×10−10）。

（4）+6价铬的化合物毒性较大，常用3将废液中的2O72−还原成3+，反应的离子方程式为。

（2016全国新课标Ⅱ卷）27．（14分）

丙烯腈（2＝）是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产。

主要副产物有丙烯醛（2＝）和乙腈（3）等。

回答下列问题：

（1）　以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯晴（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：

①C3H6（g）＋3（g）＋O2（g）＝C3H3N（g）＋3H2O（g）ΔH＝−515　·−1

②C3H6（g）＋O2（g）＝C3H4O（g）＋H2O（g）ΔH＝−353　·−1

两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是　　；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是　　；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是　　。

（2）　图（a）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为460℃。

低于460℃时，丙烯腈的产率　　（填“是”或“不是”）对应温度下的平衡转化率，判断理由是　　；高于460℃时，丙烯腈产率降低的可能原因是　　（双选，填标号）。

A．催化剂活性降低B．平衡常数变大C．副反应增多D．反应活化能增大

（3）　丙烯腈和丙烯醛的产率与n（氨）（丙烯）的关系如图（b）所示。

由图可知，最佳n（氨）（丙烯）约为　　，理由是　　。

进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为　　。

（2016全国新课标3卷）27.（15分）

煤燃烧排放的烟气含有2和，形成酸雨、污染大气，采用2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。

回答下列问题：

（1）2的化学名称为。

（2）在鼓泡反应器中通入含有2和的烟气，反应温度为323K，2溶液浓度为5×10−3·L−1。

反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。

离子

42−

32−

3−

2−

−

（·L−1）

8.35×10−4

6.87×10−6

1.5×10−4

1.2×10−5

3.4×10−3

①写出2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式。

增加压强，的转化率（填“提高”、“不变”或“降低”）。

②随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的逐渐（填“增大”“不变”或“减小”）。

③由实验结果可知，脱硫反应速率脱硝反应速率（填“大于”或“小于”）。

原因是除了2和在烟气中的初始浓度不同，还可能是。

（3）在不同温度下，2溶液脱硫、脱硝的反应中，2和的平衡分压如图所示。

①由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均（填“增大”、“不变”或“减小”）。

②反应2−+232−242−−的平衡常数K表达式为。

（4）如果采用、（）2替代2，也能得到较好的烟气脱硫效果。

①从化学平衡原理分析，（）2相比具有的优点是。

②已知下列反应：

2（g）+2−（）32−（）2O（l）ΔH1

−（）32−（）42−（）−（）ΔH2

4（s）2+（）42−（）ΔH3

则反应2（g）+2+（）+−（）+2−（）4（s）2O（l）−（）的Δ。

（2015年全国高考新课标I卷）28.（15分）碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛图。

回答下列问题：

（1）大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加2和H24，即可得到I2，该反应的还原产物为。

（2）上述浓缩液中含有、等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加3溶液，当开始沉淀时，溶液中为：

，已知（）=1.8×10-10，（）=8.5×10-17。

（3）已知反应2（g）2（g）+I2（g）的△11·1，12（g）、12（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收436、151的能量，则1（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为。

（4）研究了下列反应：

2（g）H2（g）2（g）在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x（）与反应时间t的关系如下表：

根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为：

。

上述反应中，正反应速率为v正正x2（），逆反应速率为v逆逆x（H2）x（I2），其中k正、k逆为速率常数，则k逆为（以K和k正表示）。

若k正=0.00271，在40时，v正1

由上述实验数据计算得到v正（）和v逆（H2）的关系可用下图表示。

当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为（填字母）

（2015全国新课标Ⅱ卷）27．（14分）甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。

利用合成气（主要成分为、2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：

①（g）+2H2（g）3（g）△H1

②2（g）+3H2（g）3（g）2O（g）△H2

③2（g）2（g）（g）2O（g）△H3

回答下列问题：

化学键

CO

（1）

436

343

1076

465

413

（1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：

由此计算△H1=1，已知△H2581，则△H3=1

（2）反应①的化学平衡常数K的表达式为；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为（填曲线标记字母），其判断理由是。

（3）合成气的组成n（H2）

（2）=2.60时体系中的平衡转化率（a）与温度和压强的关系如图2所示。

a（）值随温度升高而（填“增大”或“减小”），其原因是。

图2中的压强由大到小为，其判断理由是。

【答案】

（1）—99；＋41

（2）；a；反应①为放热反应，平衡常数应随温度升高变

小；

（3）减小；升高温度时，反应①为放热反应，平衡向向左移动，使得体系中的量增大；反应③为吸热反应，平衡向右移动，又产生的量增大；总结果，随温度升高，使的转化率降低；P3＞P2＞P1；相同温度下，由于反应①为气体分子数减小的反应，加压有利于提升的转化率；而反应③为气体分子数不变的反应，产生的量不受压强影响，故增大压强时，有利于的转化率升高

的量不受压强影响，故增大压强时，有利于的转化率升高，所以图2中的压强由大到小为P3＞P2＞P1。

考点：

考查反应热计算、盖斯定律应用以及外界条件对平衡状态的影响

（2014全国新课标1卷）28．（15分）

乙酸是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。

回答下列问题：

（1）间接水合法是指现将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯（C2H53H），再水解生成乙醇，写出相应反应的化学方程式。

（2）已知：

甲醇脱水反应23（g）33（g）+H2O（g）=23.9﹒1

甲醇制烯烃反应23（g）C2H4（g）+2H2O（g）=29.1﹒1

乙醇异构化反应C2H5（g）33（g）50.7﹒1

则乙烯气相直接水合反应C2H4（g）2O（g）2H5（g）的﹒1。

与间接水合法相比，气相直接水合法的优点是。

（3）下图为气相直接水合法乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系（其中=1:

1）

①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。

②图中压强（、、、）的大小顺序为，理由是。

③气相直接水合法常采用的工艺条件为：

磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290℃，压强6.9，=0.6:

1，乙烯的转化率为5%，若要进一步提高转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有、。

【答案】

（1）2＝2＋H24C2H53H；C2H53H＋H232＋H24

（2）—45.5；减少污染；减少对设备的腐蚀。

（3）①0.071

②P4＞P3＞P2＞P1；反应分子数减少，相同温度下，压强升高乙烯转化率升高。

③增大n（H2O）︰n（C2H4）的比值，及时把生成的乙醇液化分离

【解析】

（1）乙烯与硫酸发生加成反应生成硫酸氢乙酯，硫酸氢乙酯再通过取代反应得到乙醇。

2＝2＋H24C2H53H

C2H53H＋H232＋H24

（2）通过盖斯定律，—△H2＋△H1－△H3＝—45.5·1

比较两种流程，可看出气相直接水合法减少反应步骤，增大产物的产率，同时减少污染物的排放；不用硫酸作反应物，减少对设备的腐蚀。

（3）①A点乙烯的平衡转化率是20%。

根据反应：

2＝2＋H2OC2H5

起始110

转化：

0.20.20.2

平衡0.80.80.2

则平衡时乙烯的分压：

P（C2H4）＝7.85×0.81.8＝3.4889

水蒸气的分压：

P（H2O）＝7.85×0.81.8＝3.4889

乙醇的分压：

P（C2H5）＝7.85×0.21.8＝0.8722

则平衡常数＝P（C2H5）/P（C2H4）×P（H2O）＝0.87223.4889×3.4889＝0.071

②通过反应可以看出压强越大，乙烯的转化率越高，通过在300℃时转化率可得出：

P4＞P3＞P2＞P1。

③可以增大H2O的浓度，及时分离出生成的乙醇。

（2014全国新课标Ⅱ卷）26．（13分）在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4（g）22（g），随温度升高，混合气体的颜色变深。

回答下列问题：

（1）反应的△H0（填“大于”“小于”）；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。

在0~60s时段，反应速率v（N2O4）为·1·1反应的平衡常数K1为。

（2）100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c（N2O4）以0.0020·1·1的平均速率降低，经10s又达到平衡。

①T100℃（填“大于”“小于”），判断理由是。

②列式计算温度T是反应的平衡常数K2

（3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向（填“正反应”或“逆反应”）方向移动，判断理由是。

（2013全国新课标1卷）28．（15分）

二甲醚（33）是无色气体，可作为一种新型能源。

由合成气（组成为H2、和少量的2）直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：

甲醇合成反应：

（i）（g）+2H2（g）3（g）△H1=－90.1·－1

（）2（g）+3H2（g）3（g）2O（g）△H=－49.0·－1

水煤气变换反应：

（）（g）2O（g）2（g）2（g）△H=－41.1·－1

二甲醚合成反应：

（）23（g）33（g）2O（g）△H=－24.5·－1

回答下列问题：

（1）2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。

工业上从铅土矿制备较高纯度2O3的主要工艺流程是（以化学方程式表示）。