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1、高考真题解析之化学反应速率和化学平衡2013高考真题解析之：化学反应速率和化学平衡（2013大纲卷）7、反应X(g)Y(g)2Z(g)；H0，达到平衡时，下列说法正确的是 A.减小容器体积，平衡向右移动 B.加入催化剂，Z的产率增大C.增大c(X)，X的转化率增大 D.降低温度，Y的转化率增大【答案】D【解析】根据方程式系数和H，分析可得压强增大，平衡不移动；温度升高，平衡逆向移动。（2013福建卷）12. NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化，当NaHSO3完全消耗即有I2析出，根据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。将浓度均为0.020molL-1NaHSO3（含

2、少量淀粉）10.0ml、KIO3（过量）酸性溶液40.0ml混合，记录1055间溶液变蓝时间，55时未观察到溶液变蓝，实验结果如右图。据图分析，下列判断不正确的是A40之前与40之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反B图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等C图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0 10-5molL-1s-1D温度高于40时，淀粉不宜用作该试验的指示剂【答案】B【解析】A读图可知正确； 计算v，根据公式，C0等于0.02/5，终了为0，除去80，v(NaHSO3)=5.010-5molL-1s-1，得到选项C是对的。可得；D温度越高，反应速率越快，但是这里呈现负增长，淀

3、粉不再合适做指示剂。B中因为温度是唯一改变的条件，温度升高反应速率加快，不会相等。（2013江苏卷）15.一定条件下存在反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，其正反应放热。现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器I、II、III，在I中充入1molCO和1molH2O，在II中充入1molCO2和1mol H2，在III中充入2molCO和2molH2O，700条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是A.容器I、II中正反应速率相同B.容器I、III中反应的平衡常数相同C.容器I中CO的物质的量比容器II中的多D.容器I中CO的转化率与容器II中CO2的转化率

4、之和小于1【参考答案】CD【解析】本题属于基本理论中化学平衡问题，主要考查学生对速率概念理解与计算，平衡常数概念与计算，平衡移动等有关内容理解和掌握程度。高三复习要让学生深刻理解一些基本概念的内涵和外延。A.在I中充入1molCO和1molH2O，在II中充入1molCO2和1mol H2，刚开始时，容器I、中正反应速率最大，容器II中正反应速率为零。达到平衡时，容器I温度大于700，容器II温度小于700，所以，容器I中正反应速率大于容器II中正反应速率。B.容器III可看成容器I体积压缩一半，各物质浓度增加一倍，若温度恒定，则平衡不移动；但恒容绝热的情况下，容器III中温度比容器I高，更有

5、利于平衡向逆反应方向移动，故平衡常数容器III小于容器I。C.若温度恒定，容器I、II等效，但两者温度不等。达到平衡时，容器I温度大于700，容器II温度小于700，有利于容器I平衡向逆反应方向移动，故容器I中CO的物质的量比容器II中的多。D.若温度恒定，容器I、II等效，容器I中CO的转化率与容器II中CO2的转化率之和等于1。但两者温度不等，达到平衡时，容器I温度大于700，容器II温度小于700，有利于容器I平衡向逆反应方向移动，有利于容器II平衡向正反应方向移动，故容器I中CO的转化率相应减小，容器II中CO2的转化率同样会相应减小，因此，容器I中CO的转化率与容器II中CO2的转化

6、率之和小于1。 2013高考重庆卷7将E和F加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：E(g)+F(s)2G(g)。忽略固体体积，平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示：压强/MPa体积分数/%温度/1.02.03.081054.0ab915c75.0d1000ef83.0 bf 915、2.0MPa时E的转化率为60% 该反应的S0 K(1000)K(810)上述中正确的有A4个 B3个 C2个 D1个答案：A【解析】同温下，增大压强，平衡逆向进行，平衡时G的体积分数变小，故可知c75.054.0ab，利用c75.054.0可知同压下，升温平衡正向移动，即正反应为吸热反应，从而可知

7、f75.0，所以正确；在915、2M Pa下，设E的起始量为amol，转化率为x，则平衡时G的量为2ax，由题意得2ax/(a-ax+2ax)75%,解得x0.6，正确；该题是气体体积增大的反应，因此为熵增反应，正确；结合前面分析知升温平衡正向移动，则平衡常数增大，正确，故正确答案为：A。（2013四川卷）6. 在一定温度下，将气体X和气体Y 各0.16 mol充入10 L 恒容密闭容器中，发生反应X（g）+ Y（g）2Z（g） H 0，一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表（）t / min2479n(Y)/mol0.120.110.100.10A. 反应前2min的平均速率v(Z)

8、=2.010-5 mol/（Lmin）B其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前v(逆)v(正)C该温度下此反应的平衡常数K=1.44D其他条件不变，再充入0.2 mol Z，平衡时X的体积分数增大【答案】C 【解析】A. Y的反应速率为v(Y)=(0.16-0.12)mol/(10L*2mim)=2.010-3mol/L，v(Z)=2v(Y)=4.010-3 mol/L。 B. HV(逆) C. 列出三行式，由平衡常数公式可得K=1.44 D. 反应前后计量数不变，达到等效平衡，X体积分数不变。（2013上海卷）20.某恒温密闭容器中，可逆反应A(s) B+C(g)-Q达到平衡。缩小容器体积

9、，重新达到平衡时，C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等。以下分析正确的是A.产物B的状态只能为固态或液态B.平衡时，单位时间内n(A)消耗n(C)消耗=11C.保持体积不变，向平衡体系中加入B，平衡可能向逆反应方向移动D.若开始时向容器中加入1molB和1molC，达到平衡时放出热量Q答案：BC【解析】若B为气体，且原平衡时B与C的浓度相等时，因容器保持恒温，缩小容器体积，达到新平衡时平衡常数不变，则气体C的浓度也一定不变，故A项错误；平衡时，各物质的量不再改变，因此单位时间内n(A)消耗n(C)消耗，B项正确；保持体积不变，若B为气态，则向平衡体系中加入B，平衡逆向移动，C项正确；因反应

10、为可逆反应，故加入1molB和1molC至反应达到平衡时不能完全消耗，放出热量小于Q，D项错误。（2013安徽卷）11.一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO:MgSO3(s) + CO(g)MgO(s) + CO2(g) +SO2(g) H0该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是选项xyA温度容器内混合气体的密度BCO的物质的量CO2与CO的物质的量之比CSO2的浓度平衡常数KDMgSO4的质量（忽略体积）CO的转化率【答案】A【解析】该反应为正方向体积增加且吸热的可逆反应。A、升高温度，平衡正向移动，气体的质

11、量增加，密度增大，正确；B、增加CO的物质的量，平衡正向移动，但CO的转化率降低，故比值减小，错误；C、平衡常数只与温度有关，错误；D中因MgSO4为固体，增加其质量，对CO的转化率没有影响，不正确。（2013北京卷）11.下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是【答案】C【解析】A、存在平衡2NO2N2O4，升高温度平衡向生成NO2方向移动，故正确；B、水的电离是可逆过程，升高温度Kw增大，促进水的电离，故B正确；C、催化剂不能影响平衡移动，故C错误；D、弱电解质电离存在平衡，浓度越稀，电离程度越大，促进电离，但离子浓度降低，所以氨水的浓度越稀，pH值越小，故D正确。（2013全国新课标卷2）

12、28.（14分）在1.0 L密闭容器中放入0.10molA(g)，在一定温度进行如下反应应： A(g)B(g)C(g) H=+85.1kJmol1反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：时间t/h0124816202530总压强p/100kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列问题:(1)欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为 。(2)由总压强P和起始压强P0计算反应物A的转化率(A)的表达式为 。平衡时A的转化率为 ，列式并计算反应的平衡常数K 。(3)由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n（A），n

13、总= mol，n（A）= mol。下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算a= 。反应时间t/h04816c（A）/（molL-1）0.10a0.0260.0065分析该反应中反应反应物的浓度c（A）变化与时间间隔（t）的规律，得出的结论是 ，由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c（A）为 molL-1。解析：考察化学平衡知识，涉及平衡移动，转化率、平衡常数、平衡计算、反应速率、表格数据分析。（1）根据反应是放热的、气体分子数增大的特征可知，要使A的转化率增大，平衡要正向移动，可以采用升高温度、降低压强的方法。（2）反应前气体总物质的量为0.10mol，令A的转化率为(A)，改变量为0.10

14、(A) mol，根据差量法可得，气体增加0.10(A)mol，由阿伏加德罗定律列出关系： (A)=(1)100%；(A)=（1）100%94.1% 平衡浓度c(C)=C(B)=0.194.1%=0.0941mol/LC(A)=0.1-0.0941=0.0059mol/L K1.5（3） n=0.1；其中，n（A）=0.1（0.10.1）=0.1（2） n(A)=0.1（2）=0.051 C(A)=0.051/1=0.051mol/L 每间隔4小时，A的浓度为原来的一半 当反应12小时时，c(A)=0.026/2=0.013mol/L答案：（1）升高温度、降低压强（2）(1)100%；94.1%

15、；K=1.5mol/L（3）0.1；0.1（2）； 0.051；达到平衡前每间隔4小时，c(A)减少约为一半；0.013（2013全国新课标卷1）28.二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新型能源，由合成气（组成为H2、CO、和少量CO2）直接制备二甲醚，其中主要过程包括以下四个反应： 甲醇合成反应：CO(g）+ 2H2(g)CH3OH(g)H1=-90.1 kJmol-1 CO2(g)+ 3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H2=-49.0 kJmol-1 水煤气变换反应：CO(g) + H2O (g)CO2(g)+H2(g)H3=-41.1 kJmol-1 二甲醚合成反应

16、： 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H4=-24.5 kJmol-1 Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是 （以化学方程式表示） 。分析二甲醚合成反应对于CO转化率的影响 。 由H2和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为 。有研究者在催化剂（含Cu-Zn-Al-O和Al2O3），压强为5.0MPa的条件下由H2和CO直接制备二甲醚，结果如下图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是_。 二甲醚直接燃料电池具有启动快，效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃烧燃料电池（5.93kW

17、hkg-1），若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为_。 一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生_个电子的电量；该电池理论输出电压1.20V，能量密度E=_（列式计算，能量密度=电池输出电能/燃料质量，1kWh=3.6105J ） 答案：（1）Al2O3（铝土矿）+2NaOH+3H2O2NaAl(OH)4；NaAlO2+CO2+2H2ONaHCO3+Al(OH)3； 2Al(OH)3Al2O33H2O(2)消耗甲醇，促进甲醇合成反应平衡向右移，CO转化率增大；生成的H2O，通过水煤气变换反应消耗部分CO。（3）2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H=-204.

18、7kJ/mol；该反应分子数减小，压强升高使平衡右移，CO和H2的转化率增大，CH3OCH3产率增加。压强升高使CO和H2的浓度增加，反应速率增大。 （4）反应放热，温度升高，平衡左移（5）CH3OCH312e3H2O2CO212H；12。（1）工业上从铝土矿中提纯高纯度氧化铝的流程是：用氢氧化钠溶液溶解铝土矿，然后过滤，在滤液中通入过量的CO2，得到氢氧化铝，然后高温煅烧氢氧化铝，即可得到高纯度的氧化铝。（2）合成二甲醚消耗甲醇，对于CO参与的反应相当于减小生成物的浓度，有利于平衡向右移动，使CO的转化率提高。（3）根据盖斯定律可知，将2即得到反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g

19、)+H2O(g)，所以该反应的放热H90.1 kJ/mol224.5 kJ/mol204.7kJ/mol。（4）该反应分子数减小，压强升高使平衡右移，CO和H2的转化率增大，CH3OCH3产率增加。压强升高使CO和H2的浓度增加，反应速率增大。（5）原电池中负极失去电子，所以负极电极反应式是CH3OCH312e3H2O2CO212H；二甲醚中碳原子的化合价是2价，反应后变为4价，失去6个电子，所以一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生12个电子的电量；由于能量密度电池输出电能/燃料质量，所以该电池的能量密度。（2013北京卷）26.（14分） NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。(1) NOx

20、能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式:_ .(2)汽车发动机工作时会引发N2和02反应，其能量变化示意图如下:写出该反应的热化学方程式: _ 。随温度升高，该反应化学平衡常数的变化趋势是_ 。（3）在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOX的排放。当尾气中空气不足时，NOX在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：_ 。 当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOX生成盐。其吸收能力顺序如下：12MgO 2oCaO 38SrO56BaO。原因是 ，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOX的吸收能力逐渐增强。（4） 通过NOx传感器可监测NOx的

21、含量，其工作原理示意图如下:Pt电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。写出NiO电极的电极反应式: 。【答案】（1）3NO2+2H2O=2HNO3+NO；（2）N2(g)+O2（g）=2NO(g) H=+183KJ/mol； 增大；（3）2NO+2CON2+2CO2 由Mg、Ca、Sr、Ba的质子数，得知它们均为第A族。同一主族的元素，从上到下，原子半径逐渐增大；（4）还原； NO+O2-2e-NO2；【解析】（1）NO2与H2O反应生成HNO3与NO；（2）H=945kJ/mol+498kJ/mol-2630KJ/mol=+183KJ/mol； 该反应正反应是吸热反应，升高温度，平衡

22、向正反应移动，化学平衡常数增大；（3）NO被CO还原N2，CO被氧化为CO2； 由Mg、Ca、Sr、Ba的质子数可知，它们均处于第A族，同一主族自上而下，原子半径增大，金属性增强；（4）由工作原理示意图可知，O2在Pt电极发生还原反应生成O2-； 在O2-参加反应下，NO在NiO电极发生氧化反应生成NO2。（2013天津卷）10、某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5（直径小于等于2.5um的悬浮颗粒物）其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：（1）对PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所

23、含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：离子K+Na+NH4+SO42-NO3-Cl-浓度/mol.L410-6610-6210-5410-5310-5210-5根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为_，试样的PH值_。（2）为减少SO2的排放，常采取的措施有：将煤转化为清洁气体燃料。已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H= 241.8kJ/mol C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H= 110.5kJ/mol写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式_；洗涤含SO2的烟气，以下物质可作洗涤剂的是_。a.Ca(OH)2 b.Na2CO3 c.CaCl2 d.NaHSO3(3)汽

24、车尾气中NOx和CO的生成及转化为：已知气缸中生成NO的反应为：N2(g)+O2(g) 2NO(g) H0若1mol空气含有0.8molN2和0.2molO2,1300时在密闭容器内反应达到平衡。测得NO为810-4mol。计算该温度下的平衡常数K= _。汽车启动后，气缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是_。汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)=2C(s)+O2(g)已知该反应的H0，简述该设想能否实现的依据：_。目前，在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染，其化学反应方程式为_。【解析】该题综合考查化学反应原理的基础知识。涉及离子的水解

25、、pH的计算、盖斯定律的应用、化学平衡常数的计算、自由能的应用等。（1）观察表格中离子可知，含有NH4，水解溶液显酸性，即pM2.5的酸碱性应该是酸性。试样的pH值根据表中数据依据溶液中的电荷守恒可计算出氢离子浓度是104mol/L，则pH4。（2）根据盖斯定律可知，即得到C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)，所以该反应的反应热H110.5kJ/mol241.8kJ/mol131.3kJ/mol。烟气中含有SO2，而SO2是酸性氧化物，所以可以选择碱性物质氢氧化钙和碳酸钠，即答案选ab。（3） N2(g)+O2(g) 2NO(g)起始量（mol） 0.8 0.2 0转化量（mol） 41

26、0-4 410-4 810-4平衡量（mol） 0.8 0.2 810-4由于反应前后体积不变，所以该反应的平衡常数K。正方应是吸热反应，升高温度，反应速率加快，平衡向正反应方向移动，所以单位时间内NO的排放量增大。该反应是焓值增加，熵值减小的反应，所以根据GHTS可知。G始终大于0，因此在任何温度下都不能实现。CO和NO在催化剂的作用下反应生成CO2和氮气，反应的化学方程式是2CO2NO2CO2N2。答案：（1）酸性；4 （2）C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) H131.3kJ/mol a、b（3）4106；温度升高，反应速率加快，平衡右移该反应是焓增，熵减的反应，任何温度下均不能

27、自发进行2CO2NO2CO2N2（2013山东卷）29（15分）化学反应原理在科研和生产中有广泛应用（1）利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体，发生如下反应：TaS2（s）+2I2（g） TaI4（g）+S2（g）H0 （I）反应（I）的平衡常数表达式K 。若K1，向某恒容密闭容器中加入1mol I2（g）和足量TaS2（s），I2（g）的平衡转化率为 。（2）如图所示，反应（I）在石英真空管中进行，先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2（g），一段时间后，在温度为T1的一端得到了纯净的TaS2晶体，则温度T1 T2（填“”“”或“”）。上述反应体系中循环使用的物质是 。（3

28、）利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢铁中的硫转化为H2SO3，然后用一定浓度的I2溶液进行滴定，所用指示剂为 ，滴定反应的离子方程式为 。 （4）25时，H2SO3HSO3-+H+的电离常数Ka110-2mol/L，则该温度下NaHSO3的水解平衡常数Kh= mol/L。若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，则溶液中将 （填“增大”“减小”或“不变”）。解析：（1）或，通过三行式法列出平衡浓度，带入K值可以得出转化率为66.7%。（2）由所给方程式可知该反应为吸热反应，低温有利于反应向逆反应方向进行，即有利于提纯TaS2。在温度为T1的一端得到了纯净的TaS2晶体，所以T1T2。I2是可以循环使用的物质。(3)因为I2遇到淀粉会变蓝色,所以可以用淀粉溶液作指示剂。离子反应方程式是H2SO3I2+H2O4H+SO42-2I-。(4)Ka,HSO3-H2OH2SO3OH-,Kb1.01021.010-141.010-12,当加入少量I2时，溶液酸性增强，H+增大，但是温度不变，Kb不变，则增大。答案：（1）；66.7%（2）；I2（3）淀粉；H2SO3I2+H2O4H+SO4