高考化学真题汇编专题13：化学反应速率和化学平衡

十三、化学反应速率和化学平衡

11．（2015安徽）汽车尾气中，产生NO的反应为：N2(g)+O2(g)2NO(g)，一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)

在恒容密闭容器中反应，下图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在

某一起始条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是：

A．温度T下，该反应的平衡常数K=

B．温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小

C．曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂

D．若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的△H＜0

【答案】A

26．（2015北京）（12分）氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示：

（1）反应Ⅰ的化学方程式是            。

（2）反应Ⅰ得到的产物用I2进行分离。该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层——含低浓度I2的H2SO4层和高浓度的I2的HI层。

①根据上述事实，下列说法正确的是            （选填序号）。

a．两层溶液的密度存在差异

b．加I2前，H2SO4溶液和HI溶液不互溶

c．I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶

②辨别两层溶液的方法是            。

③经检测，H2SO4层中c(H+)：c(SO42-)=2.06：1。其比值大于2的原因是            。

（3）反应Ⅱ：2H2SO4（l）=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)  △H=+550kJ/mol

     它由两步反应组成：i．H2SO4（l）=SO3(g) +H2O (g)  △H=+177kJ/mol

                      ii．SO3(g)分解。

L（L1、L2），X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时，ii中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。

①X代表的物理量是                  。

②判断L1、L2的大小关系，并简述理由：                  。

【答案】 

（1）SO2 + 2H2O + I2 = H2SO4 + 2HI 

（2）①a、c 

②取上层溶液于试管中，加入盐酸酸化的氯化钡溶液，若出现白色沉淀，则上层溶液为含低浓度I2的H2SO4溶液，若无明显现象，则上层为含高浓度I2的HI层。（其它合理答案亦可） 

③碘单质可与水发生反应 I2 + H2O ⇌ HI +HIO，c(H+)增大，使溶液中c(H+):c(SO42-)的比值大于2  

（3）①压强 

②L2>L1  L代表温度对SO3的平衡转化率的影响，反应ⅱ为吸热反应，温度升高SO3

转化率增大 

 【解析】 

③H2SO4溶液中溶有低浓度的碘，碘单质可与水发生反应  I2 + H2O ⇌ HI +HIO ，c(H+)增大，使溶液中c(H+):c(SO42-)的比值大于2。  

(3) 根据反应Ⅱ和步骤ⅰ写出步骤ⅱ的热化学反应方程式为：2SO3（g）= 2SO2（g）+O2（g）△H=+196KJ∙mol-1 

①该反应正反应为气体体积增大的反应，压强增大，平衡逆向移动，SO3的转化率减小，故X代表的物理量为压强。 　　

②根据①可知L代表的物理量为温度。该反应的正反应为吸热反应，相同压强时，温度升高，平衡正向移动，SO3的转化率增大，故L2>L1。

考点：方程式配平;离子检验;平衡图像分析;化学平衡影响因素

31、（2015广东高考）（16分）用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染，

（1）传统上该转化通过如右图所示的催化剂循环实现，

其中，反应①为：2HCl(g) + CuO(s) H2O(g)+CuCl2(g)  △H1

反应②生成1molCl2 (g)的反应热为△H2，则总反应的热化学方程式

为                                  , (反应热用△H1和△H2表示)。

（2）新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性，

①实验测得在一定压强下，总反应的HCl平衡转化率随温度变化的ɑHCl—T曲线如图12，

则总反应的△H        0  ,（填“＞”、“﹦”或“＜”）；A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是        。

②在上述实验中若压缩体积使压强增大，画出相应ɑHCl—T曲线的示意图，并简要说明理由：                          。

③下列措施中有利于提高ɑHCl的有            。

A、增大n(HCl)              B、增大n(O2) 

 C、使用更好的催化剂       D、移去H2O

（3）一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下：

计算2.0～6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率（以mol·min-1为单位，写出计算过程）。

（4）Cl2用途广泛，写出用Cl2制备漂白粉的化学方程式。

【答案】(1)、2HCl(g) + 1/2O2(g)  H2O(g)+Cl2(g)  △H=△H1+△H2

(2)  ①＜     K(A)   ②   见右图

 增大压强，平衡右移，ɑHCl增大，相同温度下，HCl的平衡转化率比之前实验的大。

③BD

30．（2015山东高考）（19分）合金贮氢材料具有优异的吸收氢性能，在配合氢能的开发中起到重要作用。

（1）一定温度下，某贮氢合金（M）的贮氢过程如图所示，纵轴为平衡时氢气的压强（p），横轴表示固相中氢原子与金属原子的个数比（H/M）。

在OA段，氢溶解于M中形成固溶体MHx，随着氢气压强的增大，H/M逐惭增大；在AB段，MHx与氢气发生氢化反应生成氢化物MHy，氢化反应方程式为：zMHx(s)+H2(g)==ZMHy(s) △H(Ⅰ)；在B点，氢化反应结束，进一步增大氢气压强，H/M几乎不变。反应（Ⅰ）中z=_____（用含x和y的代数式表示）。温度为T1时，2g某合金4min内吸收氢气240mL，吸氢速率v=______mL•g-1•min。反应的焓变△HⅠ_____0（填“>”“<”或“=”）。

（2）η表示单位质量贮氢合金在氢化反应阶段的最大吸氢量占其总吸氢量的比例，则温度为T1、T2时，η（T1）____ η（T2）（填“>”“<”或“=”）。当反应（Ⅰ）处于图中a点时，保持温度不变，向恒容体系中通入少量氢气，达到平衡后反应（Ⅰ）可能处于图中的_____点（填“b”“c”或“d”），该贮氢合金可通过______或_______的方式释放氢气。

（3）贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应，温度为T时，该反应的热化学方程式为_________。已知温度为T时：CH4(g) +2H2O=CO2(g)+4H2(g)  △H=+165KJ•mol

CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)   △H=-41KJ•mol

【答案】（1）2/(y—x)；30；<

（2）>；c；加热 减压

（3）CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)   ∆H=—206kJ•mol‾1

【解析】

31．（2015山东高考）（19分）毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质）