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1、化学基本理论2014考前特训十七：化学基本理论综合大题板块一：化学平衡/反应能量基础题（08海南卷）反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。(1)该反应是_反应(填“吸热”“放热”);(2)当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率_(填“增大”“减小”“不变”)，原因是_；(3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?_，原因是_。(4)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1_，E2_(填“增大”“减小、”“不变”)。解析：由图可以知道，由于该反应的反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应属于放热反应，所以升高温度，平衡向逆反应

2、进行，所以A的转化率减小；当在反应体系中加入催化剂，能同倍数改变化学反应速率，因此对化学平衡的移动无影响，即对反应热也无影响。因为化学反应速率增大，所以E1和E2同时降低。答案：(1)放热。(2)减小；该反应正反应为放热反应，升高温度使平衡向逆反应方向移动。(3)不影响；催化剂不改变平衡的移动。(4)减小、减小。2009宁夏卷化学28（14分）2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1molSO2(g)氧化为1molSO3的H=-99kJmol-1.请回答下列问题：（1）图中A、C分别表示、，E的大小对该反应的反应热有无影响？。该反应通常用V2O5作催化剂，加V

3、2O5会使图中B点升高还是降低？，理由是；（2）图中H=KJmol-1；（3）V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式；（4）如果反应速率（SO2）为0.05molL-1min-1,则（O2）=molL-1min-1、(SO3)=molL-1min-1；（5）已知单质硫的燃烧热为296KJmol-1，计算由S(s)生成3molSO3(g)的H（要求计算过程）。答案（1）反应物能量生成物能量（2）无降低因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低（3）-198(4)SO2+V2O5=SO3+2VO24VO2

4、+O2=2V2O5(4)0.0250.05(5)S(s)+O2(g)=2SO2(g)H1=-296KJmol-1,SO2(g)+1/2O2(g)=SO3(g)H2=-99KJmol-13S(s)+9/2O2(g)=3SO3(g)H=3(H1+H2)=-1185KJmol-1【解析】(1)本小题考查反应物总能量高于生成物总能量为放热反应，可得到A和C所表示的意义，E为活化能与反应热无关，但是用催化剂可以降低活化能；（2）图中表示的是2molSO2的反应，因此H=-992KJmol-1；（3）依题意即可写出：SO2+V2O5=SO3+2VO24VO2+O2=2V2O5；（4）依据速率之比等于化学计

5、量数之比（08全国卷）红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的H表示生成1mol产物的数据)。根据上图回答下列问题：(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式_。(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式_，上述分解反应是一个可逆反应，温度T1时，在密闭容器中加入0.80molPCl5，反应达到平衡时PCl5还剩0.60mol，其分解率1等于_；若反应温度由T1升高到T2，平衡时PCl5的分解率为2，2_1(填“大于”、“小于”或“等于”)。(3)工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3

6、，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。原因是_。(4)P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的H3_，P和Cl2一步反应生成1molPCl5的H4_H3(填“大于”、“小于”或“等于”)。(5)PCl5与足量水充分反应，最终生成两种酸，其化学方程式是_。解析：（1）由图可以看出，1molP在Cl2中完全燃烧放出的热量为306kJmol1，所以P与Cl2反应生成PCl3的热化学反应方程式为P(s)f32Cl2(g)错误!未定义“自动图文集”词条。PCl3(g)；H306kJmol1。(2）中间产物PCl3和未完全反应的Cl2的总能量高于最终产物PCl5的能量，其H93kJmol1，所以PCl

7、5(g)错误!未定义“自动图文集”词条。PCl3(g)Cl2(g)；H93kJmol1；分解率1f0.80mol0.60mol0.80mol10025，由热化学反应方程式可知，此反应的正反应为吸热反应，所以升高温度，平衡向正反应方向移动，PCl5的分解率增大。即：21。(3）由图可知，P与Cl2反应生成PCl3，PCl3和Cl2进一步反应生成PCl5，都是放热反应，分两步进行且第二步降低温度，有利于PCl5的生成，防止PCl5的分解。(4）由盖斯定律可知，一步生成生成PCl5和两步生成PCl5的总热效应相等，即H3399kJmol1。(5）PCl5与水反应生成H3PO4和HCl，化学方程式为：

8、PCl54H2O错误!未定义“自动图文集”词条。H3PO45HCl。答案：（1）P(s)f32Cl2(g)错误!未定义“自动图文集”词条。PCl3(g)；H306kJmol1。(2）PCl5(g)错误!未定义“自动图文集”词条。PCl3(g)Cl2(g)；H93kJmol1。25；大于。(3）两步反应均为放热反应，降低温度有利于提高产率，防止产物分解。(4）399kJmol1；等于。(5)PCl54H2O错误!未定义“自动图文集”词条。H3PO45HCl。（08宁夏卷）已知可逆反应：M(g)N(g)P(g)Q(g)；H0，请回答下列问题：(1）在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)=1m

9、olL-1,c(N)=2.4molL-1，达到平衡后，M的转化率为60，此时N的转化率为。(2）若反应温度升高，M的转化率(填“增大”“减小”或“不变”）。(3）若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c(M)=4molL-1,c(N)=amolL-1;达到平衡后，c(P)=2molL-1,a=。(4）若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M)=c(N)=bmolL-1，达到平衡后，M的转化率为。解析：（1）M转化的物质的量为0.6molL-1，则N反应的量也是0.6molL-1，所以N的转化率为：f0.6molL-12.4molL-110025。(2)由于该反应的正反应为吸热反应，所以升高

10、温度，化学平衡正向移动，M的转化率增大。(3)M(g)N(g)P(g)Q(g)起始：12.400平衡：0.41.80.60.6起始：4a00平衡：2a222f222（a2）f0.60.60.41.8，a6molL-1。(4）fxxbx（bx）f0.60.60.41.8，x0.41b，M的转化率为41。答案：(1)25。(2)增大。(3)6。(4)41。（2010上海卷）25接触法制硫酸工艺中，其主反应在450并有催化剂存在下进行：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-190kJ/mol1)该反应所用的催化剂是(填写化合物名称)，该反应450时的平衡常数500时的平衡常数(填“大于”、“

11、小于”或“等于”)。2)该热化学反应方程式的意义是3）下列描述中能说明上述反应已达到平衡的是。ab容器中气体的平均分子量不随时间而变化c容器中气体的密度不随时间而变化d容器中气体的分子总数不随时间而变化4)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20molSO2和0.10molSO3，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO30.18mol，则=mol.L-1.min-1：若继续通入0.20molSO2和0.10molO2，则平衡移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)，再次达到平衡后，moln(SO3)mol。答案：1）五氧化二钒（V2O5）；大于；2）在450时，2molSO2气体和

12、1molO2气体完全反应生成2molSO3气体时放出的热量为190kJ；3）bd；4）0.036；向正反应方向；0.36；0.40。解析：此题考查了工业制硫酸、化学平衡常数、热化学方程式、化学平衡状态、有关化学平衡的计算等知识。1）工业制硫酸时二氧化硫催化氧化使用的催化剂是五氧化二钒；该反应正向放热，故温度越高化学平衡常数越小；2）热化学方程式表示的是450时，2molSO2气体和1molO2气体完全反应生成2molSO3气体时放出的热量为190kJ；3）根据化学平衡状态的特征，容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化、分子总数不随时间变化时，说明反应达到平衡状态；4）当达到平衡时，容器中SO

13、3的物质的量为0.18mol，则v（SO3）=0.072mol.L-1.min-1，则v（O2）=0.036mol.L-1.min-1；再继续通入0.20molSO2和0.10molO2时，平衡向正反应方向移动，在此达到平衡时，SO3的物质的量介于0.36和0.40之间。(2011上海25)自然界的矿物、岩石的成因和变化受到许多条件的影响。地壳内每加深1km，压强增大约2500030000kPa。在地壳内SiO2和HF存在以下平衡：SiO2(s)+4HF(g)SiF4(g)+2H2O(g)H=-148.9kJ根据题意完成下列填空：（1）在地壳深处容易有气体逸出，在地壳浅处容易有沉积。（2）如果

14、上述反应的平衡常数K值变大，该反应（选填编号）。a一定向正反应方向移动b在平衡移动时正反应速率先增大后减小c一定向逆反应方向移动d在平衡移动时逆反应速率先减小后增大（3）如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时，（选填编号）。a2v正(HF)=v逆(H2O)bv(H2O)=2v(SiF4)cSiO2的质量保持不变d反应物不再转化为生成物（4）若反应的容器容积为2.0L，反应时间8.0min，容器内气体的密度增大了0.12g/L，在这段时间内HF的平均反应速率为。解析：本题考察外界条件对化学平衡的影响、化学平衡常数和化学平衡状态的的理解以及反应速率的有关计算。由于反应吸热，平衡常

15、数K值变大，说明温度降低。答案：（1）SiF4H2OSiO2（2）ad（3）bc（4）0.0010mol(Lmin)2012上海卷化学3134用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)H=Q(Q”、“=”或“”、“”或“=”)；(2)在一个容积为10L的密闭容器中，1000时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，反应经过l0min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率(C02)=_、CO的平衡转化率=_：(3)

16、欲提高(2)中CO的平衡转化率，可采取的措施是_。A减少Fe的量B增加Fe203的量C移出部分C02D提高反应温度E减小容器的容积F加入合适的催化剂答案2012海南化学卷15(9分)已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)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“”“=”)；(2)830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v(A)=0003molL-1s-1。，则6s时c(A)=molL-1，C的物质的

17、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.c(A)不随时问改变d.单位时间里生成c和D的物质的量相等(4)1200时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数的值为。【答案】(1)fcCcDcAcB(2)0.022molL-10.09mol80%80%(3)c(4)2.5【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=fcCcDcAcB；由表中数据可知，温度升高，K值减小，说明升高温度向吸

18、热的逆反应方向移动，故正反应为放热反应，即H0。(2)(A)=0.003molL-1s-1，则6s后A减少的浓度c(A)=(A)t=0.018molL-1，故剩余的A的浓度为f0.2mol5L-0.018molL-1=0.022molL-1；A减少的物质的量为0.018molL-15L=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：A(g)+B(g)C(g)+D(g)起始浓度(molL1)0.040.1600转化浓度(molL1)xxxx平衡浓度(molL1)0.04x0.16xxx有：fxx0.04x0.16x=1，解得

19、x=0.032，故A的转化率(A)f0.032molL10.04molL1100%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；c(A)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“C(g)+D(g)A(g)+B(g)”与“A(g)+B(g)C(g)+D(g)”互为逆反应，平衡常数互为倒数关系，故1200时，C(g)+D(g)A(g)+B(g)的K=f10.4=2.5。2008广东卷化学24科学家一直致力研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、学照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（光照、N2压力1.0105Pa、反应时间3h）:T/K303313323353NH3生成量/（10-6mol）48