2020届高三化学二轮复习专题逐个击破——化学反应原理大题突破.pdf

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1、2020届届届届届届届届届届届届届届届 届届届届届届届届届届 1.研究碳及其化合物的相互转化对能源的充分利用、环境保护和低碳经济有着重要的 作用 请回答下列问题： (1) 在化工生产过程中，少量 CO 的存在会引起催化剂中毒为了防止催化剂中毒， 常用 SO2将 CO 氧化， SO 2被还原为 S.已知： H1= -126.4kJ mol -1 C(s) + O2(g) = CO2(g)H2= -393.5kJ mol -1 S(s) + O2(g) = SO2(g) H3= -296.8kJ mol -1 若某反应的平衡常数表达式为：K = c2(CO2)/c 2 (CO) c(SO2) ，则

2、此反应 H = _ (2)CO 可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g) + 2H2(g) ? CH3OH(g) H = -128.8kJ mol -1 .平衡时 CO 的转化率与温度和压强的关系如图甲所示 图 1 中p1、p2、p3、p4代表不同压强，压强最大的是 _ 压强为 p4时，在 Y 点： v正_v逆(填“ ”、“ p2 p3 p4， 所以压强最大的是p1，故答案为： p1； 压强为 p4时，在 Y 点 CO 的转化率大于平衡转化率，平衡逆向移动，所以正反应速 率小于逆反应速率，故答案为： 0的反应是 _(填“ ”或“ ” )。 在交点 A 处，气体分压间满足的关系是：p(COS) =

3、 _。 在恒温恒容密闭容器中进行反应( )，能说明已达到平衡状态的是_( 填字母 ) 。 a.2v(CO) 正 = 3v(CO2)正 b.气体的密度不再随时间变化 c.气体的压强不再随时间变化 d. c2(CO2)?c(COS) c3(CO) 的值不再随时间而变化 若在 1.0 L的恒容密闭容器中加入1 mol CaSO 4， 并充入 1 mol CO， 只发生反应 ， 在 B 点时气体总压强为1 MPa， 则此时 CaSO 4转化率为 _(已知 2 1.41) 。 【答案】 (1) 高温； 1 4 (3a - b)； (2)128 ；增大 (NH4)2CO3的浓度 (或其他合理答案 )； (

4、3) ； cd； 70.5% 。 【解析】 【分析】 本题考查反应热计算、反应自发性判断，化学平衡的移动以及平衡常数计算，化学平衡 的标志以及计算，难度一般，掌握盖斯定律、勒夏特列原理和三段式计算方法为解题关 键。 【解答】 (1) 反应 () H 0， S 0，当 H- TS 0的反应为正反应吸热的反应，升高温度， 平衡右移， 平衡常数会增大，lgKp 相应增大，则符合要求的图像为 ，故答案为： ； 反应 的平衡常数 Kp= p( COS) p 2(CO2) p (SO2 )p 3( CO) ，反应 的平衡常数 Kp= p(CO2)p (SO2) p (CO) ，在交点 A处， 两个可逆反应

5、建立的平衡体系中， 平衡常数相等， 则有 p(COS)p 2(CO2) p( SO2 ) p 3(CO) = p(CO2)p ( SO2) p(CO) ， 则气体分压间满足的关系是：，故答案为： ； 在恒温恒容密闭容器中进行反应() ， a.2v(CO) 正 = 3v(CO2)正，都是正反应方向，不能说明达到了平衡状态，故a错误； b.气体的总质量不变，且体积不变，则密度为恒定的值，密度不再随时间变化不能说明 达到了化学平衡状态，故b 错误； c.温度不变，气体的体积固定，压强随气体分子数发生变化，压强不变说明到达了化学 平衡，故c 正确； d.若反应正向进行，c(CO2)与c(COS)不断增

6、加， c(CO)不断减少，则 c2(CO2)?c(COS) c 3(CO) 不断增 加，当不在增加时，反应达到平衡，同理，当平衡逆向进行时， c2(CO2)?c(COS) c3(CO) 不变时，反 应也达到平衡，故d 正确。 故选 cd。 反应 的平衡常数 Kp = p( CO2) p (SO2) p(CO) ，在 B 点时 lgKp= 0，Kp= p( CO2) p (SO2) p( CO) = 1， 列三段式计算：CaSO 4(s) + CO(g) ? CaO(s) + CO2(g) + SO2(g) 初始 (mol) ：1 0 0 变化 (mol) ：x x x 平衡 (mol) ：1

7、-x x x ( x 1+x ) 2 1-x 1+x = 1则 x = 2 2 mol 0.705mol ，则此时 CaSO4转化率等于 CO 转化率 0.705mol 1mol 100 = 70.5，故答案为： 70.5% 。 3.氢气是一种清洁能源，氢气的制取和储存是氢能源利用领域的研究热点。 (1)H 2S 热分解制氢的原理： 2H2S(g) = 2H2(g) + S2(g)H = +169.8 kJ mol -1 ， 分 解时常向反应器中通入一定比例空气，使部分 H2S 燃烧， 其目的是 _；燃烧 生成的 SO2与H2S进一步反应，硫元素转化为S2，写出反应的化学方程式： _ 。 (2

8、) 氨硼烷 (NH3BH3)是储氢量最高的材料之一，其受热时固体残留率随温度的变化 如图甲所示。氨硼烷还可作燃料电池，其工作原理如图乙所示。 110时残留固体的化学式为_ 。 氨硼烷电池工作时负极的电极反应式为 _ 。 (3) 十氢萘 (C10H18)是具有高储氢密度的氢能载体，经历“C10H18 C10H12 C10H8”的脱氢过程释放 H2。已知： C10H18( l) ? C10H12(l) + 3H2(g)H1 C10H12( l) ? C10H8(l) + 2H2( g)H2 温度 335 、 高压下，在恒容密闭反应器中进行液态十氢萘(1.00 mol) 催化脱氢实验， 测得 C10

9、H12和C10H8的物质的量 n1和n2随时间的变化关系如图丙所示。图丁表示催 化剂对反应活化能的影响。 H 1_H2(填“ ”“ = ”“ 1.951 催化剂显著降低了C10H12 C10H8的活化能，反应生成的C10H12很快转变为 C10H8， C10H12不能积累 【解析】 【分析】本题设计了化学反应原理的综合考察，主要考查了热重分析、原电池 原理的分析应用，化学平衡计算判断，为高频考点，题目难度中等，明确化学平衡及其 影响为解答关键，注意掌握盖斯定律的内容及应用方法，试题培养了学生的分析能力及 综合应用能力。 【解答】 (1) 根据 H2S 分解的热化学方程式可知，该过程吸热，通入一

10、定空气使部分H2S燃烧的目 的是为其分解反应提供热量。根据题干信息， 反应物 SO 2与H2S反应生成 S2， 同时生成 H2 O， 反应方程式为4H2S+ 2SO2= 3S2 +4H 2O。 (2) 假设原始固体为1 mol NH3BH3，质量为 31 g，110 时固体失重 = 31 g (1 - 0.9355)= 2g，即失去 2 mol H，则残留固体的化学式为BH2NH2或(BH 2NH2)n。 从图乙可知，NH3BH3在电极反应时转化成NH 4BO2 和H + ，该过程失电子，故该电池 工作时负极的电极反应式为 NH3BH 3- 6e-+ 2H2O=NH 4 + + BO2 - +

11、 6H+。 (3) 根据图丁可知， 能量变化大于 ，且 H1、H2均大于 0，则 H1 H2。 根据方程式可知，每生成1 mol C10H12同时生成 3 mol H2，每生成 1 mol C10H8同时生 成 5 mol H2，故体系内 n(H 2) = 0.027 mol 3 + 0.374 mol 5 = 1.951 mol。 根据图丁可知，催化剂显著降低了的活化能，说明生 成的 C10H12很容易转化成C10H8，导致 n(C10H12)显著低于 n(C10H8)。 4.我国电池的年市场消费量约为80 亿只，其中 70是锌锰干电池，利用废旧锌锰干 电池制备硫酸锌晶体(ZnSO4? 7H

12、2O)和纯 Mn O2的工艺如下图所示： 已知： 锌皮的主要成分为 Zn，含有少量 Fe；炭包的主要成分为 ZnCl2 、NH4 Cl、MnO2、 碳粉等，还含有少量的 Cu、Ag 、Fe等。 KspZn(OH )2=2.0 10-16； KspFe(OH) 2=8.0 10-16 ； KspFe(OH) 3=4.0 10 -38。 (1) 除去炭包中碳粉的操作为_。 A.酸浸B.过滤 C.焙炒D.焙烧 (2) 粗 MnO2 转化为 MnSO4时，主要反应的离子方程式为 _ 。 (3) 焙烧时发生反应的化学方程式为_ 。 (4) 制备硫酸锌晶体流程中，用 ZnO 调节溶液 pH 的目的是_，

13、若溶解时不加H2O2带来的后果是 _。 (5 “草酸钠 -高锰酸钾返滴法”可测定Mn O2的纯度：取 agMn O2样品于锥形瓶中， 加入适量稀硫酸，再加入V1 mLc1mol L?-1Na2C2O4 溶液 (足量 )，最后用c2mol L?-1的 KMn O4溶液滴定剩余的Na2C2O4，达终点时消耗V2mL标准 KMn O4溶液。 MnO2参与反应的离子方程式为 _ 。 该样品Mn O2的质量分数为 _ 。( 假定杂质不参与反应，列 出表达式即可 )。 【答案】 (1)C ； (2)MnO 2 + H2O2+ 2H + = Mn2+ O2+2H 2O； (3)2MnCO3+ O22MnO2

14、+ 2CO2； (4) 除去溶液中的Fe3+；Fe2+与Zn2+不能分离； (5) MnO2+ 4H + + C2O4 2- = Mn 2+ + 2CO2+2H 2O； 87(2c1V1-5c2V2) 20a 。 【解析】 【分析】 本题综合考查了溶度积常数的有关计算，物质制备的探究，以及氧化还原反应的滴定， 题目较综合，有一定的难度。 【解答】 (1) 炭包的主要成分为 ZnCl2、NH 4Cl、MnO2、碳粉等，还含有少量的 Cu、Ag、Fe等溶 于稀硝酸，而 Mn O2和碳粉不溶，过滤后把滤渣焙炒，碳粉被空气中的氧气氧化为二氧 化碳而除去，所以除去碳粉可以用焙炒的方法。 故选 C。 (2

15、) 粗 MnO2硫酸， 过氧化氢作用下转化为MnSO4，过氧化氢被氧化为氧气， 配平该反应 为： MnO2 + H2O2+ 2H + = Mn 2+ + O2+2H 2O， 故答案为： Mn O2+ H2O2+ 2H + = Mn 2+ + O2+2H 2O； (3) 上述生成的 MnSO4加入 Na2CO3后“沉锰”生成 MnCO3沉淀，焙烧后生成 Mn O2，空 气中的氧气作为氧化剂参加了反应，配平该反应为： 2MnCO3+ O22MnO 2 + 2CO2， 故答案为： 2MnCO3+ O2 2MnO2+ 2CO2； (4) 锌皮的主要成分为Zn，含有少量Fe，所以加入硫酸并用过氧化氢氧化

16、后，溶液中主 要含有 ZnSO4，Fe2(SO4) 3，H2SO4，因此加入的 ZnO 与H2SO 4反应使溶液酸性减弱，从 而使 Fe3+变为 Fe(OH)3而除去。已知 ；KspFe(OH)2=8.0 10-16；KspFe(OH)3=4.0 10-38， 若溶解时不加H2O2，溶液中主要含有ZnSO4，FeSO4，H2SO 4，由于 Zn(OH)2与Fe(OH)2 的溶度积相差不大，所以沉淀Fe2+时Zn2+必然同时沉淀， 故答案为：除去溶液中的Fe3+；Fe2+与Zn2+不能分离； (5) MnO2参与反应的离子方程式为： MnO 2+ 4H + + C2O4 2- = Mn 2+ +

17、 2CO2 +2H2O， 根据氧化还原反应电子得失守恒得：10 -3 c1V12 1 = n(MnO2) 2 + 10 -3 c2V2 5，n(MnO 2) = 10 -3 c1V12-10 -3 c2V25 2 mol ，MnO2的质量分数为 (MnO 2) = 10-3c1V12-10 -3 c2V25 2 mol 87gmol -1 ag 100 = 87( 2c1V1-5c2V2) 20a ， 故答案为： MnO2+ 4H + + C2O4 2- = Mn 2+ + 2CO2+2H 2O； 87( 2c1V1-5c 2V2) 20a 。 5.CH4- CO2催化重整不仅可以得到合成气

18、(CO和H2) ，还对温室气体的减排具有重要 意义。 回答下列问题： (1)CH 4 -CO2催化重整反应为：CH4(g) + CO2(g) = 2CO(g) + 2H2(g)。 已知： C(s) + 2H2(g) = CH4(g)H = -75kJ mol -1 C(s) + O2(g) = CO2(g)H = -394kJ mol -1 C(s)+ 1 2O2(g) = CO(g) H = -111kJ mol -1 该催化重整反应的H = _kJ mol -1 。有利于提高CH4平衡转化率的条件是 _(填标号 )。 A.高温低压B.低温高压C.高温高压D.低温低压 某温度下， 在体积为

19、2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反 应，达到平衡时CO2的转化率是 50% ，其平衡常数为_mol 2 L-2 。 (2) 反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。 相关数据如下表： 积碳反应 CH4(g) = C(s) + 2H2(g) 消碳反应 CO2(g) + C(s) = 2CO(g) H/(kJ mol -1 )75172 活化能 (kJ 催化剂 3391 mol -1 )X 催化剂 Y 4372 由上表判断，催化剂X_Y(填“优于”或“劣于”) ，理由是 _。在反应进料气组成、压强及反应时间相同 的情况下，某催

20、化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图 1所示，升高温度时，下 列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K) 和速率 (v) 的叙述正确的是_(填标 号)。 A.K积、K消均增加 B.v积减小、v消增加 C.K积减小、 K消增加 D. v消增加的倍数比 v积增加的倍数大 在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v = k p(CH4) p(CO2) -0.5 (k 为速率常数 )。在 p(CH4)一定时，不同 p(CO2)下积碳量随时间的变化 趋势如图2所示，则 pa(CO2) 、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为 _ 。 【答案】 (1)247 ； A； 1 3 (2) 劣于

21、；相对于催化剂X，催化剂Y 积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小，而 消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大；AD pc(CO2) pb(CO2) pa(CO2) 【解析】 【分析】 本题考查化学反应原理，涉及盖斯定律、化学平衡计算、外界条件对化学平衡影响等知 识点，侧重考查学生分析、推断及图象分析能力，正确理解题给信息及出题人目的是解 本题关键，难点是(2) 题分析解答。 【解答】 (1) 将已知中3 个反应依次记为 、 、 ，根据盖斯定律 2 - - 得 该催化重整反应的 H = (-1112 + 75 + 394)kJ mol - 1 = +247 kJ mol - 1 。 由于该反应 为

22、吸热且气体体积增大的反应，要提高CH4的平衡转化率，需在高温低压下进行。根据 平衡时消耗的CO2为1 mol 50% = 0.5 mol ， 则消耗的 CH4为0.5 mol， 生成的 CO 和H2均 为 1 mol， 根据三段式法可知平衡时CH4、 CO2、 CO 和H2的平衡浓度分别为 0.75 mol L- 1 、 0.25 mol L - 1 、0.5 mol L- 1 、0.5 mol L- 1 ，则平衡常数 K = (0.5mol? L -1 )2(0.5mol?L-1)2 0.75mol? L -1 0.25mol?L-1 = 1 3mol 2 ?L-2。 (2) 从表格中数据可

23、看出相对于催化剂X，用催化剂Y 催化时积碳反应的活化能大， 则积碳反应的反应速率小，而消碳反应活化能相对小，则消碳反应的反应速率大，再根 据题干信息“反应中催化剂活性会因积碳反应而降低”可知催化剂X 劣于催化剂Y。 结 合图示可知 500600 随温度升高积碳量增加，而 600 700 随温度升高积碳量减少， 故随温度升高，K积 和K 消均增加，且消碳反应速率增加的倍数比积碳反应的大，故 A、 D 正确。 由该图象可知在反应时间和p(CH4)相同时，图象中速率关系va vb vc，结合沉积 碳的生成速率方程 v = k p(CH4) p(CO2) - 0.5 ，在 p(CH 4)相同时，随着

24、p(CO2)增大，反 应速率逐渐减慢，即可判断：pc(CO2) pb(CO2) pa(CO2)。 6.大气中 CO2的含量增多， 导致全球变暖， 冰川融化。 世界上很多科学家都在研究 CO2 的低排放和创新利用。 (1) 已知： CO(g) + H2O(g) ? H2(g) + CO2(g) H = -41kJ mol -1 C(s) + 2H2(g) ? CH4(g)H = -73kJ mol -1 2CO(g) ? C(s) + CO2(g)H = -171kJ mol -1 写出 CO2与H2反应生成 CH4和H2O(g) 的热化学方程式： _。 (2) 工业上以 CO2和NH3为原料合

25、成尿素是利用 CO2的成功范例。 为了探究反应原理： 2NH3(g) + CO2(g) ? CO(NH2)2(s) + H2O(g)H = -86.98kJ mol -1 ，在体积为 2 L的密闭容器中按n(NH3): n(CO2) = 2: 1进行上述反应，测得 CO2和H2O(g) 的物质 的量 (n) 随时间的变化如图1 所示： 在010 min 内， 用氨气表示的平均反应速率v(NH 3) = _mol L-1 min -1 。 下列能说明上述反应达到了平衡状态的是_( 填序号 ) 。 A.混合气体的平均相对分子质量不再变化B.反应的速率：v(NH3) = 2v(H2O) C.NH3与

26、CO2的转化率相等 D.容器内混合气体的密度不再变化 下列措施一定能使CO2的平衡转化率增大的是_(填序号 )。 A.在原容器中再充入1 mol CO2B.在原容器中再充入1 mol NH3 C.在原容器中充入1 mol 氦气D.使用更有效的催化剂 E.缩小容器的体积F.将水蒸气从原平衡体系中分离 (3) 工业上可以利用CO2为原料制取甲醇，其反应为： CO2(g) + 3H2(g) ? CH3OH(g) + H2O(g)H = -49kJ mol -1 。在体积为 1 L的恒容容器中，分别研究 在230 、250 和270 三种温度下合成甲醇的规律。图2 是上述三种温度下不同 的H2和CO2

27、的起始组成比 ( 起始时 CO2的物质的量均为1 mol) 与CO2平衡转化率的关 系。 在上述三种温度中，曲线 X对应的温度是_。 利用图中a点对应的数据， 计算出曲线Z 对应的温度下， 反应 CO2(g) + 3H2(g) ? CH3OH(g) + H2O(g) 的平衡常数 KZ= _( 计算出数值，保留两位有效数字)。 在 a 点对应的平衡状态下，再向容器中充入1 mol CO2和1 mol H2O，此时 v正_v逆(填“ ”、“ ”“ ”“ T1)、其他条件相同时，下列图像正确的是_(填序号 )。 (4) 用活性炭还原法也可以处理氮氧化物，某研究小组向某密闭容器中加入一定量 的活性炭和

28、NO，发生反应H。在T1时，反 应进行到不同时间测得各物质的浓度如下： 时间 /min 浓度 /(mol L-1) 01020304050 NO1.00.580.400.400.480.48 N2 00.210.300.300.360.36 CO200.210.300.300.360.36 30 min后，只改变某一条件， 根据上表的数据判断改变的条件可能是_( 填序号 ) 。 a.加入一定量的活性炭b.通入一定量的 NO c.适当缩小容器的体积d.加入合适的 催化剂 若30 min 后升高温度至T2，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为 5: 3: 3，则达到新平衡时NO 的转化

29、率 _(填“升高”或“降低”)， H_(填“ ”或“ T1，升高温度， v 正、 v 逆应同时增大，甲错误； 乙图，该反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，达到平衡时NO2 的转化率减小， 与图示符合，乙正确； 丙图，该反应的正反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，CO 的体积 分数减小，相同压强下，升高温度，平衡逆向移动，CO 的体积分数应增大，与图示不 符，丙错误。 故选乙。 (4) a. 加入活性炭，固体不影响该反应的化学平衡，a错误； b.由表中数据可知30 min 后，反应物、生成物的浓度均增大，若通入一定量NO，平衡 正向移动， b 正确； c.该反应在反应前后气体体积

30、不变，缩小容器的体积平衡不移动，但NO、N2、CO2 浓 度均增大，增大倍数相等，故c正确； d.加入催化剂不影响该反应的化学平衡，d 错误。 故选 bc。 30 min 达到平衡时， NO、N2、CO2 浓度比为 4: 3: 3，升温至T2达到平衡时，三者 浓度比为 5: 3: 3，说明平衡逆向移动，平衡常数减小，则该反应是放热反应，H ”“ ”“ (5) 电解反应生成HNO3 ，通入 NH3 与 HNO3 反应生成NH4NO3 【解析】 【分析】本题考查了热化学方程式书写，平衡影响因素分析判断，平衡计算的 分析应用，电解原理等，掌握基础是关键，题目难度中等。 【解答】 (1) 根据盖斯定律

31、，目标反应为2H2(g) + 2NO(g) =N2(g) + 2H2O(l) ，H = -285.8kJ/mol 2 - (+180kJ/mol)= -751.6kJ/mol 。 (2) 化合物中氯为-1 价、氧为 -2 价，所以氮元素为+3 价，氮、氧之间为双键，电子式 为。 (3) 根据图象可知，T2 温度下反应速率快即温度高，但平衡时产物浓度低，说明升高 温度平衡逆向移动，所以正反应是放热反应，H ”或“ 9441 16p 【解析】 解： (1) 含元素化合价变化的反应为氧化化还原反应，只有I、II、 III 属于氧化 还原反应，且为物理变化， 故答案为： I、 II、 III ； (2

32、)CuCl 水解的反应为 CuCl(s) + H2O(l) ? CuOH(s) + Cl-(aq) + H + (aq) ，该反应的平衡 常数 K = c(H + ) ?c(Cl - ) = c(H + )?c(OH - ) c(OH - ) c(Cl - )?c(Cu2+) c(Cu 2+ ) = KwKsp(CuCl) Ksp(CuOH) = 110-14110 -6 2.0 10 -15 = 5 10 -6 ， 故答案为： 5 10 -6 ； (3) 由 Cl2(g) + H2O(g) = 2HCl(g) + 1 2 O2(g) H1 CuCl(s) + 2HCl(g) = 2CuCl2

33、(s) + H2(g) H2 Cl2(g) + 2CuCl(l) = 2CuCl2(s) H3 CuC1(l) = CuC1(s) H4 结合盖斯定律可知， + + + 2得到 H2O(g) = H2(g) + 1 2 O2(g)，其 H = H1+ H2- H3+ 2 H4， 故答案为： H1+ H2- H3+ 2 H4； (4)2CuCl(s)+ 2HCl(g) = 2CuCl2(s) + H2(g) 在水溶液中进行，阳极上Cu 失去电子，则 阳极反应为 CuCl - e-= Cu2+ Cl-，氢离子向阴极移动，则阳极pH 升高， 故答案为： CuCl - e-= Cu2+ Cl-；升高；

34、 (5) 由图可知，温度越高，转化率越低，则升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反 应， 故答案为：放； 由图可知， m 越小， HCl 的转化率越大，则图中m2 m1， 故答案为： ； 由图可知， A 点m = 4，转化率为 90% ，则 4HCl(g) + O2(g) ? 2Cl2(g) + 2H2O(g) 开始4a a 0 0 转化3.6a0.9a1.8a1.8a 平衡0.4a0.1a1.8a1.8a 总物质的量为0.4a + 0.1a + 1.8a + 1.8a = 4.1a， Kp = (pkPa 1.8a 4.1a) 2(pkPa 1.8a 4.1a) 2 (pkPa 0.4a 4.

35、1a )4(pkPa 0.1a 4.1a) = 9 441 16p kPa-1， 故答案为： 9441 16p 。 (1)Cl 2(g) + H2O(g) = 2HCl(g) + 1 2 O2(g)中 Cl、O 元素的化合价变化； 2CuCl(s) + 2HCl(g) = 2CuCl2(s) + H2(g) 中 Cu、H元素的化合价变化； Cl2(g) + 2CuCl(l) = 2CuCl2(s) 中 Cl、Cu元素的化合价变化； CuC1(l) = CuC1(s) 中无元素的化合价变化； (2)CuCl 水解的反应为 CuCl(s) + H2O(l) ? CuOH(s) + Cl-(aq)

36、+ H + (aq) ，该反应的平衡 常数K = c(H + ) ?c(Cl - ) = c(H + )?c(OH - ) c(OH - ) c(Cl - )?c(Cu2+) c(Cu 2+ ) = KwKsp(CuCl) Ksp(CuOH) ； (3) 由 Cl2(g) + H2O(g) = 2HCl(g) + 1 2 O2(g) H1 CuCl(s) + 2HCl(g) = 2CuCl2(s) + H2(g) H2 Cl2(g) + 2CuCl(l) = 2CuCl2(s) H3 CuC1(l) = CuC1(s) H4 结合盖斯定律可知 + + + 2得到 H2O(g) = H2(g)

37、+ 1 2 O2(g)； (4)2CuCl(s)+ 2HCl(g) = 2CuCl2(s) + H2(g)在水溶液中进行，阳极上Cu失去电子； (5) 由图可知，温度越高，转化率越低，则升高温度平衡逆向移动； 由图可知， m 越小， HCl 的转化率越大； 由图可知， A 点m = 4，转化率为 90% ，则 4HCl(g) + O2(g) ? 2Cl2(g) + 2H2O(g) 开始4a a 0 0 转化3.6a0.9a1.8a1.8a 平衡0.4a0.1a1.8a1.8a 总物质的量为0.4a + 0.1a + 1.8a + 1.8a = 4.1a，以此计算Kp。 本题考查化学平衡的计算，

38、为高考常见题型，题目难度中等，把握平衡三段法、Kp 的 计算、焓变的计算为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意平衡移动及图象分 析。 12.铁及其化合物在生活、生产方面有广泛应用，被誉为第一金属。 (1) 已知 (a、b、c 都大于 0)： Fe( s) + 2HCl(g) =FeCl2(s) + H2(g) H1= -akJ?mol -1 2FeCl2( s) + Cl2(g) =2FeCl3(s) H2= -bkJ?mol -1 H 2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) H3= -ckJ?mol -1 Fe( s) + 3 2 Cl2( g) =FeCl3( s) H4=

39、_kJ ?mol -1 (用含 a、 b 和 c 的式子表 本)。 (2) 为了验证浓度对FeCl3和 KI 反应速率的影响，进行如下探究：2Fe3+(aq) + 2I - ( aq) ? 2Fe2+(aq) + I2( aq)经实验测定，上述反应的速率表达式 v正= k正 c(Fe3+)c 2( I- ) (k是速率常数，只与温度有关)。 如果化学反应分多步进行，总反应速率由较慢的一步反应速率决定。有人提出 上述反应的历程分如下两步： (a)Fe 3+ ( aq) + 2I - (aq) =Fe+(aq) + I2( aq)，活化能为 E1 kJ ?mol -1 。 (b)Fe 3+ (aq

40、) + Fe+(aq) =2Fe 2+ (aq)，活化能为 E2kJ ?mol -1 。 E1_E2(填“ ”“ ；反应 (a) 中反应物的化学计量数与速率表达式中对应物质的浓度幂相同，反应 (a) 速率较小，决定总反应，活化能较大 0.10；1.656k (3) 8000 较低温度区 (4) 双氧水分解反应是放热反应，又因为Fe3+ 3H2O ? Fe(OH)3+ 3H + H 0，温度 升高，促进铁离子水解生成氢氧化铁 (5)Zn -2e-+ 4OH - = Zn(OH)4 2- 【解析】 【分析】 本题考查化学反应原理，涉及盖斯定律、化学反应速率与平衡常数计算、水解平衡与温 度关系、原电

41、池中电极反应式的书写等。 【解答】 (1) 由盖斯定律知， 2+2 2 = ，H4= - 2a+b+2c 2 kJ?mol -1 ， 故答案为： - 2a+b+2c 2 ； (2) 活化能越高，在相同条件下反应越慢；由速率表达式知，反应速率与铁离子浓度 成正比例，与碘离子浓度的平方成正比例，说明碘离子浓度对该反应速率影响较大。速 率表达式 v正= k正?c(Fe 3+ )c 2(I- )暗示，决定反应速率的反应中，Fe3+的化学计量数为 1，I - 的化学计量数为2。由此推知，反应(a) 决定总反应速率，即E1较大， 故答案为： ；反应 (a) 中反应物的化学计量数与速率表达式中对应物质的浓度

42、幂相同， 反应 (a)速率较小，决定总反应，活化能较大； 由速率表达式推断控制变量实验方案设计。综上所述，a = 0.10， b = 1.656k ， 故答案为： 0.10；1.656k ； (3) 由图像 1 知，平衡时，c(CO) = 0.1 mol L-1，cFe(CO) 5 = 0.08 mol L -1 。K = cFe(CO) 5 c5(CO) = 0.08 0.15 = 8000 ， 故答案为： 8000； 由图像 1 知， T1先达到平衡，说明 T1下反应速率较大，即T1高于 T2，由平衡时CO 量 知，正反应是放热反应。提纯铁粉除去杂质，在较低温下，平衡向放热方向移动，有利

43、于铁粉与CO 化合生成气态的五羰基合铁， 故答案为：较低温度区； (4) 由图像 2知，双氧水分解反应是放热反应，氯化铁溶液中存在平衡：Fe3+ 3H2O ? Fe(OH) 3 + 3H + ，温度升高，促进铁离子水解生成氢氧化铁， 故答案为： 双氧水分解反应是放热反应，又因为 Fe3+ 3H2O ? Fe(OH)3+ 3H + H 0， 温度升高，促进铁离子水解生成氢氧化铁； (5) 由电池反应式知，负极上锌被氧化，负极的电极反应式为Zn - 2e - + 4OH - = Zn(OH) 4 2- ， 故答案为： Zn - 2e- + 4OH - = Zn(OH)4 2- 。 13.氮氧化物、

44、 二氧化硫是造成大气污染的主要物质，某科研小组进行如下研究。(1) 已 知： 写出 SO2(g)与NO2(g)反应生成 SO3(g) 和NO(g) 的热化学方程式：_。 (2)向容积为1 L的密闭容器中分别充入0.10 mol NO2和0.15 mol SO2， 在不同温度下 测定同一时刻 NO2的转化率，结果如图所示。 a、c两点反应速率大小关系：v(a) _v(c)( 填“ ”“ ”或“ 400 ，甲相当在乙的基础上升高温度，但n(NO) 减小，反应 逆向移动，所以反应正向放热，H ”、“ = ”或“ K(B) ， 故答案为： 0 一定温度下， 容积可变的密闭容器中达到平衡，此时容积为 3

45、L，c(N2)与反应时间 t 变化曲线 X 如图 3 所示。 I.若在 t1时刻改变一个条件，曲线 X 变为曲线 Y 或曲线 Z.变为曲线 Y 改变的条 件 是_。变为曲线 Z 改变的条件是 _。 II.若t2降低温度， t3达到平衡，请在上图中画出曲线 X 在 t2- t4内 c(N2)的变化 曲线。 【答案】 (1)HNO 2 - 2e-+ H2O = 3H + + NO3 - (2) - 136.2 (3) 迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NOx去除反应速率迅 速增大，上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx去除反应速率增大，而催化剂活性下 降；NH3与O2反应生成了NO

46、 AD I 加入催化剂；将容器的体积快速压缩至2L II 【解析】 【分析】 (1) 用稀硝酸吸收NOx，得到 HNO3和HNO2的混合溶液， 电解该混合溶液可获得较浓的硝 酸，可知电解时阳极上亚硝酸根离子失电子生成硝酸根离子； (2) 由 2NO2(g) + H2O(l) = HNO3(aq) + HNO2(aq) H = -116.1kJ ?mol -1 3HNO2(aq) = HNO3(aq) + 2NO(g) + H2O(l) H = 75.9kJ ?mol -1 结合盖斯定律可知， 3 2 + 1 2 得到 3NO2(g) + H2O(l) = 2HNO3(aq) + NO(g) ； (3) 在一定温度范围内催化剂活性较大，超过其温度范围， 催化剂活性降低； 在温度、 催化剂条件下，氨气