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题型:简答题
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简答题 · 14 分

燃煤能排放大量的CO、CO2、SO2,PM2.5(可入肺颗粒物)污染也跟冬季燃煤密切相关。SO2、CO、CO2也是对环境影响较大的气体,对它们的合理控制、利用是优化我们生存环境的有效途径。

8.如图所示,利用电化学原理将SO2 转化为重要化工原料C,若A为SO2,B为O2,则负极的电极反应式为:_______________;

9.有一种用CO2生产甲醇燃料的方法:CO2+3H2CH3OH+H2O

已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-a kJ·mol-1;2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-b kJ·mol-1;H2O(g)=H2O(l)△H=-c kJ·mol-1;CH3OH(g)=CH3OH(l)△H=-d kJ·mol-1

则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为:____________________________;

10.将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:

①实验2条件下平衡常数K= ________,该反应的ΔH________0 (填“>”或“<”)。

②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则b/a 的值______(填具体值或取值范围)。

③实验4,若900℃时,在此容器中加入CO、H2O、CO2 、H2均为1mol,则此时

V    V(填“<” ,“>” ,“=”)。

④判断该反应达到平衡的依据是________。A.CO2减少的化学反应速率和CO减少的化学反应速率相等B.容器内气体压强保持不变C.CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等D.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

(1)SO2-2e+2H2O=4H+SO42-  (2分)

解析

SO2在负极失去电子转化为SO42-,故其电极反应为:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+

考查方向

本题考查原电池原理

解题思路

SO2在负极失去电子转化为SO42-,根据电极反应式的书写方法来回答

易错点

根据化合价的变化分析得失电子,对应原电池中的两极反应

教师点评

本题考查原电池原理,是电化学中的重点内容,是高考中的重要考查点,题目难度中等,原电池原理的知识与氧化还原反应的知识交织在一起

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

(2)CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O ΔH=-(3/2b+2c-a-d)kJ·mol-1  (2分)

解析

应用盖斯定律解题,△H=-△H1-△H2+△H3+2△H4=-(c+2d-a-b)kJ•mol-1,所以CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-(c+2d-a-b)kJ•mol-1

考查方向

本题考查热反应方程式的计算

解题思路

应用盖斯定律解题,始终抓住目标反应和已知反应之间的关系应用数学知识来解

易错点

盖斯定理的计算应用中,注意对方程式做适当的调整

教师点评

本题考查热反应方程式的计算,注意盖斯定理的应用,题目难度中等

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

(3) ①1/6(或0.17)  (2分)   ΔH<0   (2分)    ② >1  (2分)  ③ >   (2分)④ A

解析

①实验1中CO的转化率为×100%=40%,实验2中CO的转化率为×100%=20%,则实验1的转化率大于实验2,则说明温度升高平衡向逆反应方向移动,正反应放热,平衡时CO的物质的量为1.6mol,则:

            CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),

开始(mol):2       1        0       0

变化(mol):0.4     0.4    0.4      0.4

平衡(mol):1.6     0.6    0.4     0.4

该反应前后气体体积不变,故利用物质的量代替浓度计算平衡常数,故900℃时该反应平衡常数

②在反应中当反应物的物质的量之比等于化学计量数之比时,各反应物的转化率相等,某一种反应物越多,其转化率越低,而另一种反应物的转化率则越高,所以要使CO的转化率大于水蒸气,则

③900℃时,在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1mol时,浓度商Qc=1>0.17=K,所以此时平衡要逆向移动,故V正<V逆

④A.CO2减少的化学反应速率和CO减少的化学反应速率相等,证明正逆反应速率相等,达到了平衡,故正确;

B.反应前后气体系数和相等,容器内气体压强始终保持不变,所以压强不变的状态不一定平衡,故错误;

C.CO、H2O、CO2、H2的浓度相等,可能平衡也可能不平衡,故错误;

D.容器中气体的平均相对分子质量等于质量和物质的量的比值,质量和物质的量都不变化,所以容器中气体的平均相对分子质量始终不随时间而变化,此时的状态不一定是平衡状态,故错误.



考查方向

本题考查化学平衡计算、化学平衡影响因素、化学平衡状态的判定等

解题思路

①第二组温度比第一组高,反应物物质的量比第一组减半,但是平衡时CO2的物质的量比第一组的一半少,表明该反应为放热反应;利用三段式计算平衡时,各组分的物质的量,该反应是气体体积不变的反应,故利用物质的量代替浓度代入平衡常数表达式计算平衡常数;

②在反应中当反应物的物质的量之比等于化学计量数之比时,各反应物的转化率相等,某一种反应物越多,其转化率越低,而另一种反应物的转化率则越高,据此答题;

③根据浓度商Qc与平衡常数K的大小,判断反应进行的方向,进而确定正逆反应的速率;

④当化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不再发生变化,根据密度和平均相对分子质量的公式进行分析解答该题

易错点

平衡移动后转化率的计算,结合三段式的计算格式进行分析

教师点评

本题考查化学平衡计算、化学平衡影响因素、化学平衡状态的判定等,是高考中的重点考查内容,侧重考查学生对数据的分析及计算能力,注意对知识的理解与掌握,题目难度中等

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题型:简答题
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简答题 · 16 分

27.运用化学反应原理研究氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义

(1)硫酸生产过程中2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),平衡混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如下图所示,根据右图回答下列问题:

①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的△H__________0(填“>”或“<”),

②一定条件下,将SO2O2以体积比2:1置于一体积不变的密闭容器中发生以上反应,能说明该反应已达到平衡的是 _________ 。

a.体系的密度不发生变化

b.SO2与SO3的体积比保持不变

c.体系中硫元素的质量百分含量不再变化

d.单位时间内转移4 mol 电子,同时消耗2 mol SO3

e.容器内的气体分子总数不再变化

(2)一定的条件下,合成氨反应为:N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)。图1表示在此反应过程中的能量的变化,图2表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。

                                        图1                        图2                     图3

①该反应的平衡常数表达式为_________,升高温度,平衡常数 _____(填“增大”或“减小”或“不变”)。

②由图2信息,计算0~10min内该反应的平均速率v(H2)=  _______,从11min起其它条件不变,压缩容器的体积为1L,则n(N2)的变化曲线为_____________

③图3 a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是_____ 点,温度T1 ________   T2(填“>”或“=”或“<”)

(3)若将等物质的量的SO2与NH3溶于水充分反应,所得溶液呈 ______性,所得溶液中c(H+)- c(OH)=_________________(已知:H2SO3:Ka1=1.7×10-2,Ka2=6.0×10-8,NH3·H2O:Kb=1.8×10-5

正确答案

(1)①<          ② be

(2)①k=c2(NH3)/{c(N2)×c3(H2)}     减小     

         ②0.045mol/(L·min)     d

         ③c     <        

(3)酸性      c(HSO3) + 2c(SO32-)—c(NH4+)或c(SO32-) + c(NH3·H2O)—c(H2SO3)

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反应热和焓变化学平衡状态的判断
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题型: 多选题
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多选题 · 2 分

10.能够充分说明在恒温下的密闭恒容容器中反应:2SO2+O22SO3,已经达到平衡的标志是(    )

A容器中SO2、O2、SO3共存

B容器中气体的密度不再改变

C容器中SO2、O2、SO3的物质的量比为2︰1︰2

D容器中压强不随时间的变化而改变

正确答案

D

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化学平衡状态的判断
1
题型: 单选题
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单选题 · 6 分

12.一定温度下,lmol X和n mol Y在锌积为2L的密闭容器中发生如下反应:

X(g)+Y(g)2Z(g)+M(s),5min后达到平衡,此时生成2a mol Z。下列说法正确的是(    )

A用X表示此反应的反应速率是(0.1—0.2a)mol·(L·min)-1

B向l平衡后的体系中加入lmol M,平衡向逆反应方向移动

C当混合气体的质量不再发生变化时,说明反应达到平衡状态

D向上述平衡体系中再充入lmol X,v(正)增大,v(逆)减小,平衡正向移动

正确答案

C

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化学平衡状态的判断
1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

28.甲醇是重要的化工原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产甲醇。甲醇制

备的相关信息如下表:

(1)反应②是____反应(选填“吸热”“放热”)。

(2)据上表信息推导出之间的关系,=______用表示)。

500℃时测得反应③在某时刻,的浓度(mol/L)分

别为0 8、0.1、0 3、0 15,此时(选填“>”“<”“=”)。

(3)若某温度下反应①从开始到平衡CO和CH3OH的浓度变化如图一所示,则用H2浓度变

化表示此段时间内该反应的平均速.v(H2)

若某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图二所示,则平衡

状态由A变到B时,平衡常数(选填“>”“<”“=”)。

(4)一定温度下,在体积固定的密闭容器中发生反应②,可判断该反应已经达到平衡的

是____。(用相应字母表示)

    A.容器中总压强不变

    B.混台气体的平均摩尔质量不变

    C.混合气体的密度不变

    D.CO2(g)或CO(g)的浓度不变

(5)-定条件下甲醇与一氧化碳反应可合成醋酸。室温下,将a mol/L醋酸溶液与bmol/L

   NaOH溶液等体积混合。若溶液显中性,则a_________一b(选填“>…<”“=一)。

    若c(Na+)<c(CH3COO-),则溶液显____性(选填“酸”“碱…中”)。



正确答案

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化学平衡常数的含义化学平衡状态的判断
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题型:简答题
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简答题 · 9 分

14.(9分)在容积为2L的密闭容器中,进行反应:A(g)+2B(g)C(g)+D(g)

在不同温度下,D的物质的量n(D)和时间t的

关系如图所示。试回答下列问题:

(1)800℃时,0—5min内,以B的浓度变化表示的平均反应速率为 (                  )。

(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是 (                  ) 。

a.容器中压强不变

b.混合气体中c(A)不变

c.2v(B)=v(D)

d.A、B、C、D四者共存

(3)该反应的正反应为(                  )反应(填吸热或放热);判断的理由是(             )。

(4)若最初加入1.0molA和2.2molB,利用图中数据计算800℃时的平衡常数K(要求有计算过程)。

正确答案

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知识点

化学平衡状态的判断
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