专题16平衡原理综合应用三年高考化学试题Word下载.docx

1、+，整理可得系统（I）的热化学方程式H2O（l）=H2（g）+O2（g） H=+286 kJ/mol；+，整理可得系统（II）的热化学方程式H2S （g）=H2（g）+S（s） H=+20 kJ/mol。根据系统I、系统II的热化学方程式可知：每反应产生1mol氢气，后者吸收的热量比前者少，所以制取等量的H2所需能量较少的是系统II。由于该反应是反应前后气体体积相等的反应，所以在该条件下反应达到平衡时化学平衡常数；根据题目提供的数据可知温度由610K升高到620K时，化学反应达到平衡，水的物质的量分数由0.02变为0.03，所以H2S的转化率增大。21；根据题意可知：升高温度，化学平衡向正反应

2、方向移动，根据平衡移动原理：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，所以该反应的正反应为吸热反应，故H0；A增大H2S的浓度，平衡正向移动，但加入量远远大于平衡移动转化消耗量，所以H2S转化率降低，A错误；B增大CO2的浓度，平衡正向移动，使更多的H2S反应，所以H2S转化率增大，B正确；CCOS是生成物，增大生成物的浓度，平衡逆向移动，H2S转化率降低，C错误；DN2是与反应体系无关的气体，充入N2，不能使化学平衡发生移动，所以对H2S转化率无影响，D错误。答案选B。【名师点睛】本题是化学反应原理的综合考查，易错点是压强对平衡状态的影响，尤其是惰性气体的影响，“惰性气体”对化学平衡的影响：恒温

3、、恒容条件：原平衡体系体系总压强增大体系中各组分的浓度不变平衡不移动。恒温、恒压条件：容器容积增大，各反应气体的分压减小体系中各组分的浓度同倍数减小（等效于减压），平衡向气体体积增大的方向移动。2【2017新课标2卷】丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。（1）正丁烷（C4H10）脱氢制1-丁烯（C4H8）的热化学方程式如下：C4H10（g）= C4H8（g）+H2（g） H1已知：C4H10（g）+O2（g）= C4H8（g）+H2O（g） H2=119 kJmol1H2（g）+ O2（g）= H2O（g） H3=242 kJ反应的H1为_kJmol1。图（a）是反应平衡转化率与反

4、应温度及压强的关系图，x_0.1（填“大于”或“小于”）；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是_（填标号）。A升高温度 B降低温度 C增大压强 D降低压强（2）丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器（氢气的作用是活化催化剂），出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图（b）为丁烯产率与进料气中n（氢气）/n（丁烷）的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是_。（3）图（c）为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590之前随温度升高而增大的原因可能是_、_；590之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_。（1）+123 小

5、于 AD （2）氢气是产物之一，随着n（氢气）/n（丁烷）增大，逆反应速率增大（3）升高温度有利于反应向吸热方向进行 温度升高反应速率加快丁烯高温裂解生成短链烃类 （1）根据盖斯定律，用式式可得式，因此H1=H2H3=119 kJ/mol +242 kJ/mol =+123 kJ/mol。由图（a）可以看出，温度相同时，由0.1 MPa变化到x MPa，丁烷的转化率增大，即平衡正向移动，根据反应前后气体系数之和增大，减小压强，平衡向正反应方向移动，即x 7.1时带负电荷，pH越高，表面所带负电荷越多；pH 随温度升高，CO含量增大，说明生成CO的反应是吸热反应7【2016新课标1卷】元素铬（C

6、r）在溶液中主要以Cr3+（蓝紫色）、Cr（OH）4（绿色）、Cr2O72（橙红色）、CrO42（黄色）等形式存在，Cr（OH）3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：（2）CrO42和Cr2O72在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0 molL1的Na2CrO4溶液中c（Cr2O72）随c（H+）的变化如图所示。用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应_。由图可知，溶液酸性增大，CrO42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_。升高温度，溶液中CrO42的平衡转化率减小，则该反应的H_0（填“大于”“小于”或“等于”）。（2）

7、2CrO42-+2HCr2O72-+H2O； 增大；1.01014 ；小于；8【2016新课标2卷】丙烯腈（CH2=CHCN）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（CH2=CHCHO）和乙腈（CH3CN）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腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：C3H6（g）+NH3（g）+ 3/2O2（g）=C3H3N（g）+3H2O（g） H=-515kJ/molC3H6（g）+ O2（g）=C3H4O（g）+H2O（g） H=-353kJ/mol两个反应在热力学上趋势均很大，其

8、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，最高产率对应温度为460。低于460时，丙烯腈的产率_（填“是”或者“不是”）对应温度下的平衡产率，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）/n（丙烯）的关系如图（b）所示。由图可知，最佳n（氨）/n（丙烯）约为，理由是_。进料氨、空气、丙烯的理论体积约为_。（1）两个反应均为放热量大的反应降低温度降低压强催化剂（2）不是该反应为放热

9、反应，平衡产率应随温度升高而降低 AC（3）1 该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低 1：7.5：1（3）根据图像可知，当n（氨）/n（丙烯）约为1时，该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低；根据化学反应C3H6（g）+NH3（g）+ 3/2O2（g）=C3H3N（g）+3H2O（g），氨气、氧气、丙烯按1：1.5：1的体积比加入反应达到最佳状态，而空气中氧气约占20%，所以进料氨、空气、丙烯的理论体积约为1：1。【考点定位】考查影响化学平衡的因素，化学图像的分析与判断，化学计算等知识。【名师点睛】本题考查影响化学平衡的因素，化学图像的分析与判断，化学计算等知识。该题是对化学

10、平衡的集中考查，涉及的知识点不多，解题的关键点是看懂图像的含义，看图像时：一看面：纵坐标与横坐标的意义；二看线：线的走向和变化趋势；三看点：起点，拐点，终点，然后根据图象中呈现的关系、题给信息和所学知识相结合，做出符合题目要求的解答。9【2016新课标3卷】煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。（1） NaClO2的化学名称为_。（2）在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度为323 K，NaClO2溶液浓度为5103molL1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。离子SO42SO32NO3NO2C

11、lc/（molL1）8.351046.871061.51.21053.4103写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式_。增加压强，NO的转化率_（填“提高”、“不变”或“降低”）。随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐_ （填“增大”“不变”或“减小”）。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SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是_。（3）在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中，SO2和NO的平衡分压pe如图所示。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”）。反应ClO2+2SO

12、32=2SO42+Cl的平衡常数K表达式为_。（4）如果采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。从化学平衡原理分析，Ca（ClO）2相比NaClO具有的优点是_。（1）亚氯酸钠；（2）4OH-3ClO24NO4NO33Cl2H2O；提高减小；大于；NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高（3）减小； （4）形成CaSO4沉淀，反应平衡向产物方向移动，SO2转化率提高由图分析可知，反应温度升高，SO2和NO的平衡分压负对数减小，这说明反应向逆反应方向进行，因此脱硫、脱硝反应的平衡常数均减小。根据反应的方程式ClO2+2SO32=2SO42+Cl可知平衡常数K表达式

13、为。（4）形成CaSO4沉淀，反应平衡向产物方向移动，SO2转化率提高，所以Ca（ClO）2效果好。【考点定位】考查氧化还原反应、盖斯定律、外界条件对反应速率和平衡状态的影响等【名师点睛】本题考查物质的名称、氧化还原反应方程式的书写、勒夏特列原理、图表数据和图像、盖斯定律等化学理论知识，体现了知识的运用能力。平时的学习中注意对选修4学习。依据题目中所给数据，再根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒书写离子反应方程式；化学平衡原理适用于任何化学平衡，如果改变影响平衡的一个条件，化学平衡会向能够减弱这种改变的方向移动。化学平衡常数：一定条件下达到化学平衡，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，只

14、受温度的影响；盖斯定律是对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热效应是相同的。本题是综合性试题，难度适中。10【2016浙江卷】催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和H2可发生两个平行反应，分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下：CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）H1=-53.7kJmol-1ICO2（g）+H2（g） CO（g）+H2O（g）H2II某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2，在相同压强下，经过相同反应时间测得如下实验数据：【备注】Cat.1:Cu/ZnO纳米棒

15、；Cat.2:Cu/ZnO纳米片；甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醇的百分比CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJmol-1和-285.8kJH2O（l）H2O（g）H3=44.0kJ请回答（不考虑温度对H的影响）：（1）反应I的平衡常数表达式K=_；（2）有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有。A使用催化剂Cat.1 B使用催化剂Cat.2 C降低反应温度D投料比不变，增加反应物的浓度 E增大CO2和H2的初始投料比（3）表中实验数据表明，在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响，其原因是。（4）在图中分别画出反应I在无催化剂、有Cat.1和有Cat.2三种情况