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& 2015年全国名校高三化学一轮复习训练：G单元《 化学反应速率和化学平衡》含解析
2015年全国名校高三化学一轮复习训练：G单元《 化学反应速率和化学平衡》含解析
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资料概述与简介
化学反应速率和化学平衡 1
化学反应速率 1
化学平衡及勒夏特列原理化学反应进行的方向（课标中必须有） 14
速率、平衡图像 28
等效平衡与化学平衡计算。 32
化学反应速率和化学平衡综合 39
化学反应速率
G3【2014·重庆一中高三下期第三次月考】一定温度下，向2 L恒容容器中充
入1.0 mol A和1.0 mol B，发生反应A(g)＋B(g) C(g)，经过一段时间后达到平衡。反
应过程中测定的部分数据如表，下列说法正确的是
t/s 0 5 15 25 35
n(A)/mol 1.0 0.85 0.81 0.80 0.80
A．前5 s的平均反应速率v(A)＝0.03 mol·L－1·s－1
B．前15 s内体系的熵值逐渐增大
C．保持温度不变，起始时向容器中充入2.0 mol C，达平衡时，C的转化率大于80%
D．保持温度不变，起始时向容器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol C，反应达平衡前v(正)<v(逆)
【知识点】化学平衡的影响因素
【答案解析】D
解析：依据化学平衡三段式列式计算；
A（g）+B（g）?C（g）起始量（mol）
0变化量（mol）
0.20平衡量（mol）
此时： K=0.625
A、反应在前5s的平均速率v（A）=（1.0-0.85）mol÷2L÷5s=0.015moloL-1os-1 ，故A错误；B、前15 s内反应一直正向移动，气体体积减小，体系的熵值逐渐减小，故B错误；
C、等效为起始加入2.0mol A和2.0mol B，与原平衡相比，压强增大，平衡向正反应方向移动，平衡时的AB转化率较原平衡高，故平衡时AB的物质的量小于1.6mol，C的物质的量大于0.4mol，即相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol C，达到平衡时，C的物质的量大于0.4mol，参加反应的C的物质的量小于1.6mol，转化率小于80%，故C错误；D、相同温度下，起始时向容器中充入0.20mol A、0.20mol B和1.0mol C，Qc=50＞K，反应逆向进行，反应达到平衡前v（正）＜v（逆），故D正确，故D正确；
【思路点拨】本题考查了化学平衡计算应用，化学反应速率计算，平衡常数的计算分析应用是解题关键，掌握基础是关键，题目难度中等。
H5【2014·江西师大附中 鹰潭一中重点中学联考】（16分）研究化肥的合成、废水的处理等有现实的重要意义。
．尿素是一种非常重要的高氮化肥，工业上合成尿素的反应如下：
2NH3(l)＋CO2(g)H2O(l)＋H2NCONH2 (l)
△H＝－103.7 kJ·mol－1
试回答下列问题：
（1）下列措施中有利于提高尿素的产率的是___________。
A．采用高温
B．采用高压
C．寻找更高效的催化剂
（2）合成尿素的反应在进行时分为如下两步：
第一步：2NH3(l)＋CO2(g) H2NCOONH4(氨基甲酸铵) (l)
第二步：H2NCOONH4(l)H2O(l)＋H2NCONH2(l)
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如下图所示：
已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第_____步反应决定。
反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如图所示，则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2)＝____________________
第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上右图所示，则H2
（填“＞”“＜”或“＝”）
．以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表。
难溶物 Ksp
Ca3(AsO4)2 6.8×10－19
AlAsO4 1.6×10－16
FeAsO4 5.7×10－21
污染物 H2SO4 As
浓度 28.42 g/L 1.6 g·L－1
排放标准 pH 6～9 0.5 mg·L－1
表1．几种砷酸盐的Ksp
表2．工厂污染物排放浓度及允许排放标准
回答以下问题：
（3）若混合溶液中Al3＋、Fe3＋的浓度均为1.0×10－4mol·L－1，
c(AsO43－)最大是
mol·L－1。
（4）工厂排放出的酸性废水中的三价砷（H3AsO3弱酸）不易沉降，可投入MnO2先将其氧化成五价砷（H3AsO4弱酸），写出该反应的离子方程式
（5）在处理含砷废水时采用分段式，先向废水中投入适量生石灰调节pH到2，再投入适量生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生，沉淀主要成分的化学式为
在pH调节到8左右才开始出现大量Ca3(AsO4)2沉淀的原因为
【知识点】化学平衡和化学反应速率的影响因素、沉淀溶解平衡
【答案解析】．（1）B
②0.148 mol/（Lomin）
．（ 3 ）5.7×10-17（4）2H++MnO2+H3AsO3=H3AsO4+Mn2++H2O
②H3AsO4是弱酸，当溶液中pH调节到8左右时AsO43-浓度增大，Ca3（AsO4）2开始沉淀
解析：．（1）A、采用高温，反应是放热反应，平衡向着逆向进行，尿素的产率降低，故A错误；B、反应由气体参加，反应前后气体体积减小，采用高压，增大压强，反应正向进行，尿素的产率增大，故B正确；C、寻找更高效的催化剂，催化剂可以加快反应速率，但不改变平衡，尿素的产率不变，故C错误；
（2）由图象可知在15分钟左右，氨气和二氧化碳反应生成氨基甲酸铵后不再变化发生的是第一步反应，氨基甲酸铵先增大再减小最后达到平衡，发生的是第二步反应，从曲线斜率不难看出第二部反应速率慢，所以已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第二步决定；
反应进行到10 min时测得CO2的物质的量为0.26mol，二氧化碳的浓度变化为：c（CO2）=（1mol-0.26mol)/0.5L=1.48mol/L；则用CO2表示的第一步反应的速率v（CO2）=1.48mol/L÷10min=0.148 mol/（Lomin），第二步反应的平衡常数K随温度的升高增大，说明反应是吸热反应，△H2＞0，．（3）若混合溶液中Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-4moloL-1，依据Ksp大小可以得到，Ksp（FeAsO4 ）小，反应过程中Fe3+先析出沉淀；依据Ksp（FeAsO4 ）=c（Fe3+）c（AsO43-）=5.7×10-21；Fe3+的浓度均为1.0×10-4moloL-1，计算得到 c（AsO43-）=5.7×10-17mol/L，
（4）三价砷（H3AsO3弱酸）不易沉降，可投入MnO2先将其氧化成五价砷（H3AsO4弱酸）同时生成Mn2+和H2O，则该反应的离子方程式为：2H++MnO2+H3AsO3=H3AsO4+Mn2++H2O，
（5）硫酸钙难溶于酸，所以酸性条件下能析出，因此pH调节到2时废水中有大量沉淀产生，沉淀主要成分的化学式为CaSO4；H3AsO4是弱酸电离出来的AsO43-较少，所以酸性条件下不易形成Ca3（AsO4）2沉淀，当溶液中pH调节到8左右时AsO43-浓度增大，Ca3（AsO4）2开始沉淀，
【思路点拨】本题考查了化学平衡的影响因素分析、化学反应速率计算、溶液中浓度的
换算、沉淀溶解平衡的溶度积常数计算，离子方程式的书写，沉淀的形成等知识，题目难度中等，注意明确影响化学平衡的因素及化学反应速率的计算方法，试题能够提高学生的分析、理解能力及计算能力。
【2014·大庆铁人中学高三学年考前模拟】(15分)：元素X、Y、Z、E、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为34，M元素与 Y元素能形成化合物MY2和化合物MY3，化合物MY2中两种元素质量分数相同；N－、Z＋、X＋的半径逐渐减小；化合物XN在常温下为气体，E、Z、N的最高价氧化物的水化物两两能反应，回答下列问题：
（1）写出Z最高价氧化物的水化物的电子式 ____________________。
（2）两个体积相等的恒容容器，甲容器通入1 mol MY2和1 mol Y2单质，乙容器通入1 mol MY3和0.5 mol Y2单质，发生反应：2 MY2 (g) + Y2(g)
△H＜0，甲、乙起始反应温度相同，两容器均和外界无热量交换，平衡时，甲中MY2的转化率为a，乙中MY3的分解率为b，则
a、b的关系为a+b
1（填“﹤”、“﹥”或“＝”) 。
该条件下容器甲反应达平衡状态的依据是（填序号）
A．v正(Y2)＝2v逆(MY3)
B．混合气体的密度不变
C．c(MY2)＝c(MY3)
D．混合气体的总物质的量不变
E、容器内温度不变
F、MY2和Y2的质量比不变
（3）2.7克单质E与100ml 2mol/L Z的最高价氧化物的水化物充分反应,向反应后的溶液中滴入2 mol/L XN的溶液V ml，当溶液中产生3.9克沉淀时，求此时V的值
（写出计算过程）
：（4）已知在常温常压下：
（5）由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池，可使手机连续使用一个月才充一次电。
该电池负极的电极反应式为_
若以该电池为电源，用石墨做电极电解200mL含有如下离子的溶液．
电解一段时间后，当两极收集到相同体积（相同条件）的气体时（忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象）阳极上发生的电极反应
【知识点】元素周期表、化学平衡、热化学方程式、电化学原理
【答案解析】（1）
（3） 75mL 或者175mL （写出计算过程）过程略（4） 0.5（b-a-4c）
（5）①CH3OH－6e－+ 8 OH－ = CO32－+ 6 H2O
② 4OH――4e－ = O2 ↑+ 2H2O
解析：元素X、Y、Z、E、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为34，推断Y是氧元素；M元素与 Y元素能形成化合物MY2和化合物MY3，化合物MY2中两种元素质量分数相同；则M是硫元素；N－、Z＋、X＋的半径逐渐减小；化合物XN在常温下为气体，则X是氢元素，Z是钠元素；Ｎ是氯元素；E、Z、N的最高价氧化物的水化物两两能反应，则Ｅ是铝元素。
（1）Z最高价氧化物的水化物是NaOH，其电子式为：；
（2）2 SO2 (g) + O2(g)
2 SO3(g)甲容器通入1 mol SO2和1 mol O2单质，乙容器通入1 mol SO3和0.5 mol O2单质，如果有热量的交换甲乙是等效的，现在没有热交换，甲容器温度上升SO2 (g)的转化率降低，乙容器温度降低SO3(g)的分解率降低，所以（a+b）Ka(CH3COOH)
（2）25时，CH3COOH与CH3COONa的混合溶液电荷守恒c(CH3COO－)＋c(OH－) =c(Na＋)＋c(H+)，则C(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH－)=10-6-10-8=9.9×10－7
【思路点拨】本题涉及化学反应的焓变和化学键键能之间的关系、化学反应速率和平衡以及化学平衡的有关计算知识，综合性强，难度大。
L1【2014·吉林省九校联合体第二次摸底】（15分）某兴趣小组在实验室用加热乙醇、浓H2SO4、溴化钠和少量水的混合物来制备溴乙烷，检验反应的部分副产物，并探究溴乙烷的性质。
（一）溴乙烷的制备及产物的检验：设计了如上图装置，其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出。请根据实验步骤，回答下列问题：
（1）竖直冷凝管冷凝水流向
口出，竖直冷凝管冷凝的作用
（2）制备操作中，加入的少量的水，其目的是
；（填字母）
a．减少副产物烯和醚的生成
b．减少Br2的生成
c．减少HBr的挥发
d．水是反应的催化剂
（3）该实验装置中
装置可防止倒吸，中学化学实验中
用此方法防止倒吸。
（4）理论上，上述反应的副产物还可能有：乙醚（CH3CH2－O－CH2CH3）、乙烯、溴化氢等： 检验副产物中是否含有溴化氢：熄灭酒精灯，在竖直冷凝管上方塞上塞子、打开a，利用余热继续反应直至冷却，通过B、C装置检验。B、C中应盛放的试剂分别
（5）欲除去溴乙烷中的少量杂质Br2，下列物质中最适合的是
。（填字母）
（二）溴乙烷性质的探究：
用如图实验装置(铁架台、酒精灯略) 验证溴乙烷的性质：
：在试管中加入10 mL6mol/L NaOH溶液和2 mL 溴乙烷，振荡。
II：将试管如图固定后，水浴加热。
(6)观察到___________现象时，表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应。
为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应，将生成的气体通入如图装置。A
试管中的水的作用是
，若无A试管，B试管中的试剂应为
【知识点】有机实验、溴乙烷的制取
【答案解析】（一）（1）下
上（2分）冷凝回流（1分）（2）abc（3分） （3）C （1分）
乙酸乙酯制备（1分）（4）苯（或四氯化碳等有机溶剂）（1分）硝酸银或石蕊试液（答出一种即可）（1分）
（5）c （2分）
（二）(6)液体不分层（1分）(7)吸收乙醇 （1分），溴水（其他合理答案也可给分）（1分）
解析：（一）（1）冷凝管里水流的方向与蒸气的流向相反，否则不能使蒸馏水充满冷凝管，不能充分冷凝，所以竖直冷凝管冷凝水流向是下口进，上口出，乙醇易挥发，竖直冷凝管起到冷凝回流的作用，使乙醇蒸气回流到烧瓶中继续反应；（2）反应中加入少量的水，防止反应进行时发生大量的泡沫，减少副产物乙醚的生成和避免HBr的挥发；
溴化氢极易溶于水，C装置中盛有硝酸银或石蕊试液，检验副产物中是否含有溴化氢，该装置特点是一长管一短管，当气体与液体接触，发生倒吸时，液体会进入集气瓶B中起到防止倒吸的作用，实验室制取乙酸乙酯，乙醇易溶于水，乙酸能和碳酸钠反应，为防止倒吸，常采用该装置；（4）因浓硫酸具有强氧化性，能氧化溴为溴单质，检验溴化氢，可用硝酸银溶液或石蕊溶液检验，但先要除去混有的溴单质，所以，将混合物通过苯（或四氯化碳等有机溶剂）除去溴单质，再通入硝酸银溶液或石蕊溶液； （5）a、除去溴乙烷中的少量杂质Br2，加NaI会引入碘单质杂质；b、加氢氧化钠会引起溴乙烷水解；c、加亚硫酸氢钠只与溴反应不与溴乙烷反应；d、加氯化钾都不反应；（二）（6）因为溴乙烷与氢氧化钠溶液不相溶，会出现分层，故液体不分层时，说明溴乙烷反应较完全；
（7）溴乙烷在NaOH乙醇溶液中反应，生成的气体混有乙醇蒸汽，所以将混合气体先通过水可除去乙醇；若无A试管，B试管中装高锰酸钾溶液，混合气体中的乙醇也可以使高锰酸钾褪色，故高锰酸钾要改为溴水，乙醇不与溴水反应。
【思路点拨】本题考查了溴乙烷的制取和性质，侧重考查了溴乙烷的除杂，掌握溴乙烷的制备原理是解答的关键，本题难度中等。
G4【2014·湖南省十三校高三第二次联考】（16分）随着大气污染的日趋严重，“节能减排”，减少全球温室气体排放，研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理具体有重要意义。
（1）右图是在101 kPa，298K条件下1mol NO2和1mol CO反应生成1mol CO2和1mol NO过程中的能量变化示意图。
请写出NO与CO反应生成无污染气体的热化学方程式：
（2）将0．20 mol N02和0．10 mol CO充入一个容积恒定为1L的密闭容器中发生反应，在不同条件下，反应过程中部分物质的浓度变化状况如图所示。
下列说法正确的是
（填序号）。
a．容器内的压强不发生变化说明该反应达到乎衡
b．当向容器中再充人0． 20 mol NO时，平衡向正反应方向移动，K增大
c．升高温度后，K减小，N02的转化率减小
d．向该容器内充人He气，反应物的体积减小，浓度增大，所以反应速率增大
计算产物NO在0～2 min内平均反应速率v（NO）=
mol·L-1·min-1
第4 min时改变的反应条件为
（填“升温’’、“降温’’）。
计算反应在第6 min时的平衡常数K=
。若保持温度不变，此时再向容器中充人
CO、NO各0．060 mol，平衡将
移动（填“正向”、“逆向”或“不”）。
（3）有学者想以如图所示装置用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料。其负极反应式为
，当有0.25 mol SO2被吸收，则通过质子（H+）交换膜的H+的物质的量为
【知识点】用盖斯定律进行有关反应热的计算；化学电源新型电池；化学平衡的影响因素；
难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质．
【答案解析】
解析：：（1）依据盖斯定律-①得到反应的热化学方程式：
2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）的H=-759KJ/mol
（2）图象分析可知反应为：NO2（g）+CO（g）?NO（g）+CO2（g）a．反应前后气体体积不变，当容器内的压强不发生变化，不能说明该反应达到平衡，故a错误；b．当向容器中加再充入0.20mol NO时，平衡向逆反应方向移动，K值不变，故b错误；c．升高温度后，K值减小，说明平衡逆向进行，NO2的转化率减小，故c正确；d．向该容器内充入He气，总压增大，气体分压不变，所以反应反应速率不变，故d错误；故选c；
产物NO在0～2min时平均反应速率v（NO）=0.03mol/L÷2min=0.015mol/(Lomin)；
图象分析可知4min后二氧化氮和一氧化碳浓度增大，一氧化氮和二氧化碳浓度减小，说明平衡逆向进行，反应是放热反应，升温平衡逆向进行，符合图象变化；
依据图象分析，6min时平衡状态下物质的浓度为c（NO2）=0.18mol/L，c（CO）=0.08mol/L，c（NO）=0.02mol/L，c（CO2）=0.02mol/L，反应的平衡常数依据平衡常数概念计算，NO2（g）+CO（g）?NO（g）+CO2（g），K=(0.02×0.02)/(0.18×0.08)=1/36；若保持温度不变，此时再向容器中充入CO、NO各0.060mol，浓度商计算Qc=（0.02×0.08）/(0.18×0.10)=4/45＞K，平衡逆向进行.
（3）图所示装置分析，用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料．其负极的反应为二氧化硫失电子生成硫酸根离子的过程，电极反应为：SO2++2H2O-2e-=SO42-+4H+，当有0.25mol SO2被吸收，电子转移0.5mol，依据电子守恒分析通过质子（H+）交换膜的H+的物质的量为0.5mol。
【思路点拨】本题考查了热化学方程式和盖斯定律计算应用，化学平衡影响因素分析，平衡
常数计算应用，原电池原理的理解分析，掌握基础是关键，题目难度中等。
化学平衡及勒夏特列原理化学反应进行的方向（课标中必须有）
G4【2014·重庆一中高三下期第三次月考】（13分）火力发电厂释放
出的大量NOx、SO2、CO2会对环境造成污染。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳处理，可实现节能减排、废物利用等目的。
（1）脱硝。利用甲烷催化还原NOx：
CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH1＝－574kJ·mol－1
CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH2＝－1160kJ·mol－1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为
（2）脱碳。CO2转化为甲醇的热化学方程式为：
CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)
①将CO2和H2的混合气体分成五等份，将它们分别充入温度不同、容积相同的恒容容器中发生上述反应。反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如右图，则上述CO2转化为甲醇的反应的ΔH3　
0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
右图是用于笔记本电脑的甲醇燃料电池结构示意图，质子交换膜左右两侧的溶液均为1 L 2 mol/L H2SO4溶液，当电池中有1mol e－发生转移时左右两侧溶液的质量之差为
（忽略气体的溶解，假设反应物完全耗尽）。
（3）脱硫。某种脱硫工艺中将废气处理后，与一定量的氨气、空气、水反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品氮肥。设废气中SO2、NO2的物质的量之比为11，则该反应的化学方程式为
25℃时pH均为4的硝酸铵溶液和稀硝酸中由水电离出的氢离子浓度分别为c1、c2，则c1与c2的比值等于
【知识点】热化学方程式、化学平衡的计算、常见的生活环境的污染及治理
【答案解析】（1）CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－867kJ/mol
（2）①＜（2分）
② 12 g（3分）
（3）①12NH3＋3O2＋4SO2＋4NO2＋6H2O=4(NH4)2SO4＋4NH4NO3（3分）
106（2分）
解析：（1）盖斯定律，不管化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的，两式相加，可得：2CH4（g）+4NO2（g）=2N2（g）+2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1734 kJ/mol
CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－867kJ/mol
①由图可知最高点反应到达平衡，达平衡后，温度越高，φ（CH3OH）越小，平衡向逆反应进行，升高温度平衡吸热方向进行，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，即H3＜0 ；原电池中电子从负极经外电路流向正极，根据电子转移的方向可知c为负极，负极发生氧化反应，左侧电极反应式为：CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+，当有1mol电子转移时反应甲醇生成CO2，溶液质量减少（44-32）÷6=2克 。d为正极，发生还原反应，电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O；右侧增加0.25mol氧气的质量，即8g。 当电池中有1mol e－发生转移时，溶液中有1molH+从负极移向正极，所以左侧质量再减少1克；此时右侧再增加1g；左右两侧溶液的质量之差为12克。（3）①根据氧化还原反应配平书写化学反应方程式，反应方程式为：12NH3＋3O2＋4SO2＋4NO2＋6H2O=4(NH4)2SO4＋4NH4NO3；
② pH均为4的硝酸铵溶液，铵根离子水解，促进水的电离，则由水电离出的氢离子浓度分别为c1=10-4；稀硝酸抑制水的电离，则由水电离出的氢离子浓度分别为c2=10-10， 则c1与c2的比值等于106
【思路点拨】本题考查较为综合，涉及化学平衡的计算，化学反应与能量以及原电池知识，题目难度较大，注意平衡常数的计算和应用，把握盖斯定律的运用。
G3【2014·重庆一中高三下期第三次月考】一定温度下，向2 L恒容容器中充
入1.0 mol A和1.0 mol B，发生反应A(g)＋B(g) C(g)，经过一段时间后达到平衡。反
应过程中测定的部分数据如表，下列说法正确的是
t/s 0 5 15 25 35
n(A)/mol 1.0 0.85 0.81 0.80 0.80
A．前5 s的平均反应速率v(A)＝0.03 mol·L－1·s－1
B．前15 s内体系的熵值逐渐增大
C．保持温度不变，起始时向容器中充入2.0 mol C，达平衡时，C的转化率大于80%
D．保持温度不变，起始时向容器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol C，反应达平衡前v(正)<v(逆)
【知识点】化学平衡的影响因素
【答案解析】D
解析：依据化学平衡三段式列式计算；
A（g）+B（g）?C（g）起始量（mol）
0变化量（mol）
0.20平衡量（mol）
此时： K=0.625
A、反应在前5s的平均速率v（A）=（1.0-0.85）mol÷2L÷5s=0.015moloL-1os-1 ，故A错误；B、前15 s内反应一直正向移动，气体体积减小，体系的熵值逐渐减小，故B错误；
C、等效为起始加入2.0mol A和2.0mol B，与原平衡相比，压强增大，平衡向正反应方向移动，平衡时的AB转化率较原平衡高，故平衡时AB的物质的量小于1.6mol，C的物质的量大于0.4mol，即相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol C，达到平衡时，C的物质的量大于0.4mol，参加反应的C的物质的量小于1.6mol，转化率小于80%，故C错误；D、相同温度下，起始时向容器中充入0.20mol A、0.20mol B和1.0mol C，Qc=50＞K，反应逆向进行，反应达到平衡前v（正）＜v（逆），故D正确，故D正确；
【思路点拨】本题考查了化学平衡计算应用，化学反应速率计算，平衡常数的计算分析应用是解题关键，掌握基础是关键，题目难度中等。
【2014·重庆一中高三下期第三次月考】下列说法正确的是
A．将FeCl3饱和溶液煮沸可得到带正电荷的Fe(OH)3胶体
B．0.5 mol H2SO4与0.5 mol Ba(OH)2完全反应所放出的热量即为中和热
C．H2O的沸点高于H2S是因为O-H键的键能大于S-H键的键能
D．向新制氯水中加入CaCO3可使溶液中HClO浓度增大
【知识点】胶体、反应热、化学键、平衡移动
【答案解析】D
解析：A、制备氢氧化铁胶体的方法：向25ml沸水中逐滴加入1～2mL FeCl3饱和溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热；直接加热饱和FeCl3溶液，三价铁会水解生成红褐色沉淀，故A错误；B、反应涉及的离子方程式有Ba2+（aq）+SO42-（aq）=BaSO4（s），H+（aq）+OH-（aq）=H20（l）所以，反应放出的热不是中和热，故B错误；C、H2O的沸点高于H2S是因为水分子间存在着氢键，故C错误；D、已知氯水中存在如下的平衡：Cl2+H2O?HCl+HClO，加入CaCO3可使氢离子浓度减小，平衡正向移动，HClO浓度增大，故D正确；
【思路点拨】本题考查基础知识，胶体的制备、中和热的概念、氢键的形成、平衡移动问题。做题时细心，平时注意知识的积累。
H5【2014·江西师大附中 鹰潭一中重点中学联考】（16分）研究化肥的合成、废水的处理等有现实的重要意义。
．尿素是一种非常重要的高氮化肥，工业上合成尿素的反应如下：
2NH3(l)＋CO2(g)H2O(l)＋H2NCONH2 (l)
△H＝－103.7 kJ·mol－1
试回答下列问题：
（1）下列措施中有利于提高尿素的产率的是___________。
A．采用高温
B．采用高压
C．寻找更高效的催化剂
（2）合成尿素的反应在进行时分为如下两步：
第一步：2NH3(l)＋CO2(g) H2NCOONH4(氨基甲酸铵) (l)
第二步：H2NCOONH4(l)H2O(l)＋H2NCONH2(l)
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如下图所示：
已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第_____步反应决定。
反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如图所示，则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2)＝____________________
第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上右图所示，则H2
（填“＞”“＜”或“＝”）
．以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表。
难溶物 Ksp
Ca3(AsO4)2 6.8×10－19
AlAsO4 1.6×10－16
FeAsO4 5.7×10－21
污染物 H2SO4 As
浓度 28.42 g/L 1.6 g·L－1
排放标准 pH 6～9 0.5 mg·L－1
表1．几种砷酸盐的Ksp
表2．工厂污染物排放浓度及允许排放标准
回答以下问题：
（3）若混合溶液中Al3＋、Fe3＋的浓度均为1.0×10－4mol·L－1，
c(AsO43－)最大是
mol·L－1。
（4）工厂排放出的酸性废水中的三价砷（H3AsO3弱酸）不易沉降，可投入MnO2先将其氧化成五价砷（H3AsO4弱酸），写出该反应的离子方程式
（5）在处理含砷废水时采用分段式，先向废水中投入适量生石灰调节pH到2，再投入适量生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生，沉淀主要成分的化学式为
在pH调节到8左右才开始出现大量Ca3(AsO4)2沉淀的原因为
【知识点】化学平衡和化学反应速率的影响因素、沉淀溶解平衡
【答案解析】．（1）B
②0.148 mol/（Lomin）
．（ 3 ）5.7×10-17（4）2H++MnO2+H3AsO3=H3AsO4+Mn2++H2O
②H3AsO4是弱酸，当溶液中pH调节到8左右时AsO43-浓度增大，Ca3（AsO4）2开始沉淀
解析：．（1）A、采用高温，反应是放热反应，平衡向着逆向进行，尿素的产率降低，故A错误；B、反应由气体参加，反应前后气体体积减小，采用高压，增大压强，反应正向进行，尿素的产率增大，故B正确；C、寻找更高效的催化剂，催化剂可以加快反应速率，但不改变平衡，尿素的产率不变，故C错误；
（2）由图象可知在15分钟左右，氨气和二氧化碳反应生成氨基甲酸铵后不再变化发生的是第一步反应，氨基甲酸铵先增大再减小最后达到平衡，发生的是第二步反应，从曲线斜率不难看出第二部反应速率慢，所以已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第二步决定；
反应进行到10 min时测得CO2的物质的量为0.26mol，二氧化碳的浓度变化为：c（CO2）=（1mol-0.26mol)/0.5L=1.48mol/L；则用CO2表示的第一步反应的速率v（CO2）=1.48mol/L÷10min=0.148 mol/（Lomin），第二步反应的平衡常数K随温度的升高增大，说明反应是吸热反应，H2＞0，．（3）若混合溶液中Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-4moloL-1，依据Ksp大小可以得到，Ksp（FeAsO4 ）小，反应过程中Fe3+先析出沉淀；依据Ksp（FeAsO4 ）=c（Fe3+）c（AsO43-）=5.7×10-21；Fe3+的浓度均为1.0×10-4moloL-1，计算得到 c（AsO43-）=5.7×10-17mol/L，
（4）三价砷（H3AsO3弱酸）不易沉降，可投入MnO2先将其氧化成五价砷（H3AsO4弱酸）同时生成Mn2+和H2O，则该反应的离子方程式为：2H++MnO2+H3AsO3=H3AsO4+Mn2++H2O，
（5）硫酸钙难溶于酸，所以酸性条件下能析出，因此pH调节到2时废水中有大量沉淀产生，沉淀主要成分的化学式为CaSO4；H3AsO4是弱酸电离出来的AsO43-较少，所以酸性条件下不易形成Ca3（AsO4）2沉淀，当溶液中pH调节到8左右时AsO43-浓度增大，Ca3（AsO4）2开始沉淀，
【思路点拨】本题考查了化学平衡的影响因素分析、化学反应速率计算、溶液中浓度的换算、沉淀溶解平衡的溶度积常数计算，离子方程式的书写，沉淀的形成等知识，题目难度中等，注意明确影响化学平衡的因素及化学反应速率的计算方法，试题能够提高学生的分析、理解能力及计算能力。
【2014·大庆铁人中学高三学年考前模拟】(15分)：元素X、Y、Z、E、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为34，M元素与 Y元素能形成化合物MY2和化合物MY3，化合物MY2中两种元素质量分数相同；N－、Z＋、X＋的半径逐渐减小；化合物XN在常温下为气体，E、Z、N的最高价氧化物的水化物两两能反应，回答下列问题：
（1）写出Z最高价氧化物的水化物的电子式 ____________________。
（2）两个体积相等的恒容容器，甲容器通入1 mol MY2和1 mol Y2单质，乙容器通入1 mol MY3和0.5 mol Y2单质，发生反应：2 MY2 (g) + Y2(g)
H＜0，甲、乙起始反应温度相同，两容器均和外界无热量交换，平衡时，甲中MY2的转化率为a，乙中MY3的分解率为b，则
a、b的关系为a+b
1（填“﹤”、“﹥”或“＝”) 。
该条件下容器甲反应达平衡状态的依据是（填序号）
A．v正(Y2)＝2v逆(MY3)
B．混合气体的密度不变
C．c(MY2)＝c(MY3)
D．混合气体的总物质的量不变
E、容器内温度不变
F、MY2和Y2的质量比不变
（3）2.7克单质E与100ml 2mol/L Z的最高价氧化物的水化物充分反应,向反应后的溶液中滴入2 mol/L XN的溶液V ml，当溶液中产生3.9克沉淀时，求此时V的值
（写出计算过程）
：（4）已知在常温常压下：
（5）由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池，可使手机连续使用一个月才充一次电。
该电池负极的电极反应式为_
若以该电池为电源，用石墨做电极电解200mL含有如下离子的溶液．
电解一段时间后，当两极收集到相同体积（相同条件）的气体时（忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象）阳极上发生的电极反应
【知识点】元素周期表、化学平衡、热化学方程式、电化学原理
【答案解析】（1）
（3） 75mL 或者175mL （写出计算过程）过程略（4） 0.5（b-a-4c）
（5）①CH3OH－6e－+ 8 OH－ = CO32－+ 6 H2O
② 4OH――4e－ = O2 ↑+ 2H2O
解析：元素X、Y、Z、E、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为34，推断Y是氧元素；M元素与 Y元素能形成化合物MY2和化合物MY3，化合物MY2中两种元素质量分数相同；则M是硫元素；N－、Z＋、X＋的半径逐渐减小；化合物XN在常温下为气体，则X是氢元素，Z是钠元素；Ｎ是氯元素；E、Z、N的最高价氧化物的水化物两两能反应，则Ｅ是铝元素。
（1）Z最高价氧化物的水化物是NaOH，其电子式为：；
（2）2 SO2 (g) + O2(g)
2 SO3(g)甲容器通入1 mol SO2和1 mol O2单质，乙容器通入1 mol SO3和0.5 mol O2单质，如果有热量的交换甲乙是等效的，现在没有热交换，甲容器温度上升SO2 (g)的转化率降低，乙容器温度降低SO3(g)的分解率降低，所以（a+b）Ka(CH3COOH)
（2）25时，CH3COOH与CH3COONa的混合溶液电荷守恒c(CH3COO－)＋c(OH－) =c(Na＋)＋c(H+)，则C(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH－)=10-6-10-8=9.9×10－7
【思路点拨】本题涉及化学反应的焓变和化学键键能之间的关系、化学反应速率和平衡以及化学平衡的有关计算知识，综合性强，难度大。
L1【2014·吉林省九校联合体第二次摸底】（15分）某兴趣小组在实验室用加热乙醇、浓H2SO4、溴化钠和少量水的混合物来制备溴乙烷，检验反应的部分副产物，并探究溴乙烷的性质。
（一）溴乙烷的制备及产物的检验：设计了如上图装置，其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出。请根据实验步骤，回答下列问题：
（1）竖直冷凝管冷凝水流向
口出，竖直冷凝管冷凝的作用
（2）制备操作中，加入的少量的水，其目的是
；（填字母）
a．减少副产物烯和醚的生成
b．减少Br2的生成
c．减少HBr的挥发
d．水是反应的催化剂
（3）该实验装置中
装置可防止倒吸，中学化学实验中
用此方法防止倒吸。
（4）理论上，上述反应的副产物还可能有：乙醚（CH3CH2－O－CH2CH3）、乙烯、溴化氢等： 检验副产物中是否含有溴化氢：熄灭酒精灯，在竖直冷凝管上方塞上塞子、打开a，利用余热继续反应直至冷却，通过B、C装置检验。B、C中应盛放的试剂分别
（5）欲除去溴乙烷中的少量杂质Br2，下列物质中最适合的是
。（填字母）
（二）溴乙烷性质的探究：
用如图实验装置(铁架台、酒精灯略) 验证溴乙烷的性质：
：在试管中加入10 mL6mol/L NaOH溶液和2 mL 溴乙烷，振荡。
II：将试管如图固定后，水浴加热。
(6)观察到___________现象时，表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应。
为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应，将生成的气体通入如图装置。A试管中的水的作用是
，若无A试管，B试管中的试剂应为
【知识点】有机实验、溴乙烷的制取
【答案解析】（一）（1）下
上（2分）冷凝回流（1分）（2）abc（3分） （3）C （1分）
乙酸乙酯制备（1分）（4）苯（或四氯化碳等有机溶剂）（1分）硝酸银或石蕊试液（答出一种即可）（1分）
（5）c （2分）
（二）(6)液体不分层（1分）(7)吸收乙醇 （1分），溴水（其他合理答案也可给分）（1分）
解析：（一）（1）冷凝管里水流的方向与蒸气的流向相反，否则不能使蒸馏水充满冷凝管，不能充分冷凝，所以竖直冷凝管冷凝水流向是下口进，上口出，乙醇易挥发，竖直冷凝管起到冷凝回流的作用，使乙醇蒸气回流到烧瓶中继续反应；（2）反应中加入少量的水，防止反应进行时发生大量的泡沫，减少副产物乙醚的生成和避免HBr的挥发；
溴化氢极易溶于水，C装置中盛有硝酸银或石蕊试液，检验副产物中是否含有溴化氢，该装置特点是一长管一短管，当气体与液体接触，发生倒吸时，液体会进入集气瓶B中起到防止倒吸的作用，实验室制取乙酸乙酯，乙醇易溶于水，乙酸能和碳酸钠反应，为防止倒吸，常采用该装置；（4）因浓硫酸具有强氧化性，能氧化溴为溴单质，检验溴化氢，可用硝酸银溶液或石蕊溶液检验，但先要除去混有的溴单质，所以，将混合物通过苯（或四氯化碳等有机溶剂）除去溴单质，再通入硝酸银溶液或石蕊溶液； （5）a、除去溴乙烷中的少量杂质Br2，加NaI会引入碘单质杂质；b、加氢氧化钠会引起溴乙烷水解；c、加亚硫酸氢钠只与溴反应不与溴乙烷反应；d、加氯化钾都不反应；（二）（6）因为溴乙烷与氢氧化钠溶液不相溶，会出现分层，故液体不分层时，说明溴乙烷反应较完全；
（7）溴乙烷在NaOH乙醇溶液中反应，生成的气体混有乙醇蒸汽，所以将混合气体先通过水可除去乙醇；若无A试管，B试管中装高锰酸钾溶液，混合气体中的乙醇也可以使高锰酸钾褪色，故高锰酸钾要改为溴水，乙醇不与溴水反应。
【思路点拨】本题考查了溴乙烷的制取和性质，侧重考查了溴乙烷的除杂，掌握溴乙烷的制备原理是解答的关键，本题难度中等。
G4【2014·湖南省十三校高三第二次联考】（16分）随着大气污染的日趋严重，“节能减排”，减少全球温室气体排放，研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理具体有重要意义。
（1）右图是在101 kPa，298K条件下1mol NO2和1mol CO反应生成1mol CO2和1mol NO过程中的能量变化示意图。
请写出NO与CO反应生成无污染气体的热化学方程式：
（2）将0．20 mol N02和0．10 mol CO充入一个容积恒定为1L的密闭容器中发生反应，在不同 条件下，反应过程中部分物质的浓度变化状况如图所示。
下列说法正确的是
（填序号）。
a．容器内的压强不发生变化说明该反应达到乎衡
b．当向容器中再充人0． 20 mol NO时，平衡向正反应方向移动，K增大
c．升高温度后，K减小，N02的转化率减小
d．向该容器内充人He气，反应物的体积减小，浓度增大，所以反应速率增大
计算产物NO在0～2 min内平均反应速率v（NO）=
mol·L-1·min-1
第4 min时改变的反应条件为
（填“升温’’、“降温’’）。
计算反应在第6 min时的平衡常数K=
。若保持温度不变，此时再向容器中充人
CO、NO各0．060 mol，平衡将
移动（填“正向”、“逆向”或“不”）。
（3）有学者想以如图所示装置用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料。其负极反应式为
，当有0.25 mol SO2被吸收，则通过质子（H+）交换膜的H+的物质的量为
【知识点】用盖斯定律进行有关反应热的计算；化学电源新型电池；化学平衡的影响因素；
难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质．
【答案解析】
解析：：（1）依据盖斯定律-①得到反应的热化学方程式：
2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）的H=-759KJ/mol
（2）图象分析可知反应为：NO2（g）+CO（g）?NO（g）+CO2（g）a．反应前后气体体积不变，当容器内的压强不发生变化，不能说明该反应达到平衡，故a错误；b．当向容器中加再充入0.20mol NO时，平衡向逆反应方向移动，K值不变，故b错误；c．升高温度后，K值减小，说明平衡逆向进行，NO2的转化率减小，故c正确；d．向该容器内充入He气，总压增大，气体分压不变，所以反应反应速率不变，故d错误；故选c；
产物NO在0～2min时平均反应速率v（NO）=0.03mol/L÷2min=0.015mol/(Lomin)；
图象分析可知4min后二氧化氮和一氧化碳浓度增大，一氧化氮和二氧化碳浓度减小，说明平衡逆向进行，反应是放热反应，升温平衡逆向进行，符合图象变化；
依据图象分析，6min时平衡状态下物质的浓度为c（NO2）=0.18mol/L，c（CO）=0.08mol/L，c（NO）=0.02mol/L，c（CO2）=0.02mol/L，反应的平衡常数依据平衡常数概念计算，NO2（g）+CO（g）?NO（g）+CO2（g），K=(0.02×0.02)/(0.18×0.08)=1/36；若保持温度不变，此时再向容器中充入CO、NO各0.060mol，浓度商计算Qc=（0.02×0.08）/(0.18×0.10)=4/45＞K，平衡逆向进行.
（3）图所示装置分析，用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料．其负极的反应为二氧化硫失电子生成硫酸根离子的过程，电极反应为：SO2++2H2O-2e-=SO42-+4H+，当有0.25mol SO2被吸收，电子转移0.5mol，依据电子守恒分析通过质子（H+）交换膜的H+的物质的量为0.5mol。
【思路点拨】本题考查了热化学方程式和盖斯定律计算应用，化学平衡影响因素分析，平衡
常数计算应用，原电池原理的理解分析，掌握基础是关键，题目难度中等。
速率、平衡图像
G3【2014·重庆一中高三下期第三次月考】一定温度下，向2 L恒容容器中充入1.0 mol A和1.0 mol B，发生反应A(g)＋B(g) C(g)，经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据如表，下列说法正确的是
t/s 0 5 15 25 35
n(A)/mol 1.0 0.85 0.81 0.80 0.80
A．前5 s的平均反应速率v(A)＝0.03 mol·L－1·s－1
B．前15 s内体系的熵值逐渐增大
C．保持温度不变，起始时向容器中充入2.0 mol C，达平衡时，C的转化率大于80%
D．保持温度不变，起始时向容器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol C，反应达平衡前v(正)Ka(CH3COOH)
（2）25时，CH3COOH与CH3COONa的混合溶液电荷守恒c(CH3COO－)＋c(OH－) =c(Na＋)＋c(H+)，则C(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH－)=10-6-10-8=9.9×10－7
【思路点拨】本题涉及化学反应的焓变和化学键键能之间的关系、化学反应速率和平衡以及化学平衡的有关计算知识，综合性强，难度大。
G5 [2014·吉林市高中毕业班下学期期中教学质量检测]（14分）氨基
甲酸铵常用于生产医药试剂、发酵促进剂、电子元件等，是一种可贵的氨化剂。某学习小组研究在实验室中制备氨基甲酸铵的化学原理。
（1）将体积比为2:1的NH3和CO2混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中，在恒定温度下使其发生反应并达到平衡：
2NH3(g)＋CO2(g)
NH2COONH4(s)
将实验测得的不同温度下的平衡数据列于下表：
温度() 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0
平衡总压强(kPa) 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0
平衡气体总浓度 (×10－3mol/L) 2.4 3.4 4.8 6.8 9.4
上述反应的的焓变：?H
0（填“＞”、“＜”或“＝”）
根据表中数据，计算出25.0时 2NH3(g)＋CO2(g)
NH2COONH4(s)的化学平衡常数K＝
若从已达平衡状态的上述容器中分离出少量的氨基甲酸铵晶体，反应物的转化率将
（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）氨基甲酸铵极易水解：NH2COONH4＋2H2O
NH4HCO3＋NH3·H2O。该学习小
组为亲身体验其水解反应，分别取两份制得的样品，将其溶于水中并配制成不同浓度的氨
基甲酸铵溶液，绘制出c(NH2COO—)随时间（t）变化的曲线如右图所示，若A、B分别为
不同温度时测定的曲线，则
（ 填“A”或“B”）曲线所对应的实验温度高，判断的依据
【知识点】化学平衡的综合应用；图像分析
【答案解析】（1） ＜，＜（各2分，共4分）
K＝6.1×107(L·mol－1)3 （3分。无单位或错误扣1分，数值错误0分。）
③不变（2分）
(2) A ，（2分） A曲线起始浓度小，但在20min时间内反应速率快，说明其温度高
（其它答案只要合理即给分，由评卷老师酌情处理）。（3分，）
解析：（1） 根据表格中的数据，升高温度，平衡时的总压强增大，说明向逆反应方向进行，所以ΔH<0,；观察方程式，由气体生成固体，所以熵变ΔS 5/36
则平衡逆向方向移动，温度不变，化学平衡常数不变。
【思路点拨】本题考查了盖斯定律、化学平衡的有关计算，根据反应速率、转化率公式计算NO的反应速率、转化率，会根据反应方程式计算化学平衡常数，利用化学平衡常数与浓度商的关系确定反应方向，化学平衡常数的有关计算是高考热点，要熟练掌握，难点是（3），缩小体积时，虽然压强增大，但到达平衡时各物质浓度增大，很多同学往往认为“平衡向右移动，则反应物浓度减小”而导致错误。
化学反应速率和化学平衡综合
【2014·西工大附中第八次适应性训练】（15分）氨既是实验室中常用试剂，也是工业上重要原料。
某学习小组欲制备少量的氨水。供选用的试剂有：NH4Cl ②(NH4)2CO3 。提供的装置如下，请回答下列问题：
装置A试管内发生反应的化学方程式为
从提供的仪器中选择并组装一套本实验的合理、简洁装置，按气流方向连接顺序为（用图中标注的导管口符号表示）a→
氨在氧气中燃烧，生成水和一种单质。
已知： N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
△H= -92.4kJ·mol-1
2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(l)
△H= -572kJ·mol-1
写出氨在氧气中燃烧生成液态水和气态单质的热化学方程式：
已知在一定条件下，将1molN2和3molH2混合于一个10L的密闭容器中发生的反应为N2+3H22NH3，5min后达到平衡，平衡时氨的体积分数为25%。
该反应的平衡常数表达式K =
从反应开始到平衡时，N2的反应速率(N2)=
_________________
工业上以氨气、空气为主要原料制取硝酸。在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)
H＞0。该反应的反应速率()随时间()变化的关系如图所示。若时刻只改变一个条件，下列说法正确的是(填选项序号)
A．在时，可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
B．在时，采取的措施可以是升高温度
C．在时，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
D．在时，容器内的体积分数是整个过程中的最大值
为检验氨气与酸反应得到的某种常见氮肥的成分，某同学进行了以下实验：加热氮肥样品产生气体，其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，另一种气体能使澄清石灰水变浑浊。取少量该氮肥样品溶于水，并加入少量BaCl2溶液，没有明显变化。由此可知该氮肥的主要成分可能是_____________(填选项序号)；
B．(NH4)2CO3
C．NH4HCO3
硝酸厂常用Na2CO3溶液吸收处理尾气NO2生成CO2。若9.2g NO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1mol，则反应的离子方程式是
【知识点】气体实验室制法、盖斯定律、化学平衡及有关计算
【答案解析】⑴①(NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+H2O
⑵4NH3(g)+ 3O2(g)= 2N2(g)+ 6H2O(l)
△H=-1531.2 kJ·mol-1
②0.008mol/(L﹒min)
⑹ 2NO2+CO32 － = NO3－
+NO2－ +CO2 (2分)
解析：（1）装置A是加热固体制备气体的装置，加热NH4Cl产生的氨气和氯化氢气体在试管口又会结合成NH4Cl，所以，选用(NH4)2CO3固体，其发生的化学方程式为:
(NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+H2O
制备少量的氨水，必须先除去CO2气体，用装置C中的碱石灰，而氨气在水中的溶解度极大，为防止倒吸，接收装置应选用含倒置漏斗的D烧杯，按气流方向连接顺序为a→e d f
（2）已知：① N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
△H= -92.4kJ·mol-1
②2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(l)
△H= -572kJ·mol-1
运用盖斯定律，由②×3-①×2得：4NH3(g)+ 3O2(g)= 2N2(g)+ 6H2O(l)，反应热跟着相应变化得：△H=-1531.2 kJ·mol-1
（3）有关化学平衡的计算，运用“三段式”：
始态的浓度（mol/L）：0.1
变化的浓度（mol/L）： x
平衡的浓度（mol/L）：0.1-x
氨的体积分数为25%，有：2x/(0.1-x+0.3-3x+2x)=25%，x=0.04
平衡常数表达式： K =
， N2的反应速率(N2)= C/t=0.04mol/L÷5min=0.008mol/(L﹒min)
（4）A．该反应是非等体反应，所以在t1-t2时，容器内气体的压强保持不变可以判断反应已达到平衡状态，故A正确；B、在t2时，正逆反应速率都在瞬间增大，并且正反应速率增大的多，反应正向移动，该反应正向是吸热的，所以采取的措施可以是升高温度，故B正确；C、反应在容积恒定的密闭容器内进行，并且质量守恒，所以，在任何时刻，容器内气体的密度都保持不变，这不能判断反应已达到平衡状态，故C错误；D、在t4时，正反应速率不变，逆反应速率减小，改变的条件应该是减小生成物的浓度，造成t5时NO2的体积分数减小，所以t3—t4时刻是容器内NO2的体积分数在整个过程中最大，故D错误。
（5）加热氮肥样品产生气体，其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，是氨气；另一种气体能使澄清石灰水变浑浊，是二氧化碳；取少量该氮肥样品溶于水，并加入少量BaCl2溶液，没有明显变化，说明不是碳酸铵，只能是碳酸氢铵，故选C
（6）用Na2CO3溶液吸收处理尾气NO2生成CO2，C的化合价没有变化，说明是N元素自身的氧化还原，9.2g NO2是0.2mol，转移电子0.1mol，说明化合价升高和降低的数值均是1，则反应的离子方程式为：2NO2+CO32 － = NO3－
+NO2－ +CO2
【思路点拨】氨气的实验室制法比较简单，注意装置的防倒吸作用；化学平衡的有关计算一定运用三段式的方法，结合图像判断化学平衡也是高考的热点，注意方法的归纳及反应的特点。难度中等。
G5【2014·山西第四次四校联考】(15分)（1）已知在常温常压下：
① 2CH3OH(l)+3O2(g)
2CO2(g)+4H2O(g)
△H= -1275.6 kJ·mol－1
△H= + 44.0 kJ.mol－1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式
（2）甲醇是一种重要的化工原料，又是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景。
方法一 CO(g) +2H2(g) CH3OH(g)
方法二 CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g)
工业上可用如下方法合成甲醇：
①方法一：该反应的S
0（填“＞”或“＜”）。图中曲线a到曲线b的措施是
，恒温恒容时，下列说法能说明反应到达平衡状态的是
A.体系的平均摩尔质量不再改变
B. V(CO)= V(CH3OH)
C. H2的转化率达到了最大限度
D. △H不再改变
②方法二：将CO2和H2按物质的量之比1:3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应，如图
两条曲线分别表示压强为0.1 MPa和5.0 MPa下CO2转化率随温度的变化关系，其中a点的平衡常数表达式为：
；a，b两点化学反应速率别用Va、Vb表示，则Va
Vb（填“大于”、“小于”或“等于”）。 已知原子利用率=期望产物的总质量与生成物的总质量之比，则方法一的原子利用率是方法二的原子利用率的
倍(保留两位小数).
甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是通电后将Co2＋氧化成Co3＋，然后以Co3＋做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。写出除去甲醇的离子方程式
【知识点】燃烧热、盖斯定律、化学平衡的综合应用
【答案解析】（1）CH3OH(l)十O2(g)
CO2(g)+2H2O(l)
△H= －725.8kJ·mol－1
（2）①＜（1分）
加入催化剂
大于（2分）1.56
（3）　6Co3＋＋CH3OH＋H2O=CO2↑＋6Co2＋＋6H＋（2分）
解析：(1)燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定化合物所放出的热量，书写热化学方程式时，注意可燃物前面的计量数为1；运用盖斯定律，①/2-2×②得：
CH3OH(l)十O2(g)
CO2(g)+2H2O(l)
△H= －725.8kJ·mol－1
方法一：CO(g) +2H2(g) CH3OH(g)，这是个熵减的反应，S”、“<”、“=”)
该温度下此反应的平衡常数K=___________
其他条件不变，再充入0.1mol CO和0.1mol H2O(g)，平衡时CO的体积分数___________(填“增大”、“减小”、“不变”)。
【知识点】化学平衡的影响因素、有关反应热的计算、化学电源新型电池、化学平衡的计算
【答案解析】（1）AD
（2）-41.2KJ/mol（2分）
CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+
(3分） （4）(< （2分） (0.36 （2分）
(不变 （3分）
解析：（1）达到平衡后，体积不变时，能提高H2的产率，应使平衡向正反应方向移动，反应是吸热反应；A．反应是吸热反应，升高温度平衡正向进行，反应速率增大，有利于提高H2的产率，故A符合；　
B．增加碳的用量，固体不改变化学平衡，H2的产率不变，故B不符合；
C．加入催化剂改变化学反应速率，不改变化学平衡，H2的产率不变，故C不符合；　　D．用CO吸收剂除去CO，平衡正向进行，H2的产率增大，故D符合；故答案为：AD；
C（s）+CO2（g）?2CO（g）H=+172.5kJomol-1，C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）H=+131.3kJomol-1，依据热化学方程式和盖斯定律-①得到，CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），H=-41.2kJomol-1；
甲醇是一种燃料，可利用甲醇设计一个燃料电池，用稀硫酸作电解质溶液，多孔石墨做电极，负极电极反应为：CH3OH（g）+H2O-6e-=CO2+6H+；
反应是放热的，其他条件不变，降低温度，平衡正向移动，反应达到新平衡前v(逆)、 5
0.2 mol·L—1·min—1(1分，无单位0分)
K= 4/81(2分)
(6) 1.80×10—5mol·L-1(1分，无单位0分)
C(NH4+)＞C(HC2O4—)＞C(H+)＞C(C2O42—)＞C(OH—)
Ⅲ．(1) N2 + 6e— + 8H+ ＝ 2NH4+ (1分)；NH4Cl (1分)
(2) Ⅲ(1分)；3 (1分)
解析：：Ⅰ．图1、图2、图3写出热化学方程式分别为：①CO（g）+1/2 O2（g）═CO2（g）△H=-akJomol-1 ②H2（g）+1/2 O2（g）═H2O（g）△H=-bkJomol-1③CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H=-ckJomol-1，由③-（①+②×3）得：CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H=+（a+3b-c）kJomol-1，
．（1）a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2，不能说明达到判断状态，取决于起始配料比和转化程度，故a错误；b．当3v（N2）正=v（H2）逆时，才说明达到平衡状态，故b错误；c．容器内压强保持不变，可说明达到平衡状态，故c正确；d．恒容时体积不变，质量不变，则混合气体的密度保持不变，不能达到平衡状态，故d错误．故答案为：c；（2）若为恒压容器，甲乙容器中达到平衡所用时间相同，为5min，但是容器恒容，甲容器比乙容器中反应物的浓度小，反应速率比乙中小，故达到平衡所需要的时间更长，即t＞5min，故答案为：＞；（3）容器乙中，反应前氮气的浓度为：4mol÷1L=4mol/L，氮气的平均反应速率为：v（N2）=(4-3)mol/L÷5min=0.2moloL-1omin-1，
（4）恒温、恒容条件下：a．假设乙容器的容积为2L，则达到平衡时甲乙为等效平衡，各组分的含量、浓度相等，此时氮气的浓度为c1，然后将容器的容积缩小到2L，若平衡不移动，2c1=3mol/L，由于压强增大，平衡向着正向移动，所以2c1＞3mol/L，故a错误；
b．乙中加入了4mol氮气、6mol氢气，而甲中为3mol H2、2mol N2，故乙对甲来说相当于加压，平衡右移，氮气的体积分数减小，所以ω2＜ω1，故b错误；c．反应前后都是气体，容器的容积都是2L，乙中混合气体的质量为甲的2倍，根据ρ=m/V
可知：2ρ1=ρ2，故c正确；
（5）乙容器中，反应前氢气浓度为：c（H2）=6mol÷1L=6mol/L，氮气的浓度为：4mol÷1L=4mol/L，达到平衡时氮气的浓度变化为：（4-3）=1mol/L，
由三段式可知：3H2 （g）+N2（g）?2NH3（g）反应前（mol/L）：
0浓度变化（mol/L）：3
2反应后：（mol/L）：3
2在该温度下乙容器中反应的平衡常数K=22/(33×3)=4/81；
（6）NH4＋(aq) + H2O(l)
NH3oH2O(aq) + H＋(aq)的化学平衡常数为
C(NH3oH2O)·C(H＋)/C(NH4＋)=5.55×10—10 mol·L—1，NH3oH2O的电离平衡常数
K= C(NH4＋)·C(OH-)/C(NH3oH2O)=Kw/5.55×10—10=1.80×10—5mol·L-1；由已知知铵根的水解常数为5.55×10—10、，草酸的二级电离常数Ka2=6.4×10—5，水解小于电离，溶液显酸性。所以溶液中C(NH4+)＞C(HC2O4—)＞C(H+)＞C(C2O42—)＞C(OH—)
Ⅲ．(1)电池正极发生还原反应，氮气得电子发生还原反应，N2+8H++6e-=2NH4+，A是铵根离子与氯离子结合形成氯化铵；
（2）氨碳比相同时曲线二氧化碳的转化率大，所以生产中选用水碳比的数值为，故答案为：；由题意可知：2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2+H2O（g）
a即：2a/x1＝40%， a/1＝60%，则x1=3，
【思路点拨】本题考本题考查较为综合，涉及化学反应与能量、化学平衡的影响因素、化学平衡、速率的计算等，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，为高考常见题型和高频考点，注意利用三段式法计算，较为直观。
G5 [2014·吉林市高中毕业班下学期期中教学质量检测]（14分）氨基甲酸铵常用于生产医药试剂、发酵促进剂、电子元件等，是一种可贵的氨化剂。某学习小组研究在实验室中制备氨基甲酸铵的化学原理。
（1）将体积比为2:1的NH3和CO2混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中，在恒定温度下使其发生反应并达到平衡：
2NH3(g)＋CO2(g)
NH2COONH4(s)
将实验测得的不同温度下的平衡数据列于下表：
温度() 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0
平衡总压强(kPa) 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0
平衡气体总浓度 (×10－3mol/L) 2.4 3.4 4.8 6.8 9.4
上述反应的的焓变：?H
0（填“＞”、“＜”或“＝”）
根据表中数据，计算出25.0时 2NH3(g)＋CO2(g)
NH2COONH4(s)的化学平衡常数K＝
若从已达平衡状态的上述容器中分离出少量的氨基甲酸铵晶体，反应物的转化率将
（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）氨基甲酸铵极易水解：NH2COONH4＋2H2O
NH4HCO3＋NH3·H2O。该学习小
组为亲身体验其水解反应，分别取两份制得的样品，将其溶于水中并配制成不同浓度的氨基甲酸铵溶液，绘制出c(NH2COO—)随时间（t）变化的曲线如右图所示，若A、B分别为不同温度时测定的曲线，则
（ 填“A”或“B”）曲线所对应的实验温度高，判断的依据是
【知识点】化学平衡的综合应用；图像分析
【答案解析】（1） ＜，＜（各2分，共4分）
K＝6.1×107(L·mol－1)3 （3分。无单位或错误扣1分，数值错误0分。）
③不变（2分）
(2) A ，（2分） A曲线起始浓度小，但在20min时间内反应速率快，说明其温度高
（其它答案只要合理即给分，由评卷老师酌情处理）。（3分，）
解析：（1） 根据表格中的数据，升高温度，平衡时的总压强增大，说明向逆反应方向进行，所以ΔH<0,；观察方程式，由气体生成固体，所以熵变ΔS<0；
根据表中数据，NH3、CO2开始时的浓度之比是2:1，反应时计量数之比也是2:1，所以平衡时浓度之比为2：1，故NH3和CO2的浓度分别为3.2×10-3 mol/L、1.6×10-3mol/L，代入平衡常数表达式K=1/[（3.2×10-3 ）2×1.6×10-3]=6.1×107，故答案为：K＝6.1×107(L·mol－1)3
③氨基甲酸铵是固体，若从已达平衡状态的上述容器中分离出少量的氨基甲酸铵晶体，平衡不移动，反应物的转化率将不变
A曲线起始浓度小，但在20min时间内反应速率快，说明其温度高
【思路点拨】本题考查化学平衡状态的判断，平衡移动、平衡常数的计算，等，注重了基础知识的考查，本题难度较大。
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