专题10 考点2 化学平衡 -【高考密码】备战2025年高考化学2020-2024五年真题分类汇编

可 专题十化学反应速率和化学平衡 考点2 化学平衡 题 组 用时： 易错记承： 一、选择题 A.L:处与L5处反应①的平衡常数K相等 1.(2024·黑吉辽卷)异山梨醇是一种由生物质制 B.反应②的焓变△H2>0 备的高附加值化学品，150℃时其制备过程及相 C.Lg处的HO的体积分数大于Ls处 关物质浓度随时间变化如图所示。15h后异山 D.混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率 梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是( 小于CH3OH的生成速率 反应，4尖衣山热特过并梨形 3.(2023·湖南卷)向一恒 山製形 反应3 容密闭容器中加人 .10 1 mol CH:和一定量的 HO,发生反应：CH4(g) 0.06 山裂啤 十H2O(g)=CO(g) 1.4-失水梨阿 +3H2(g)。CH4的平 0.04 3.0.042】 一并山限护 …产物 衡转化率按不同投料比 T/K .02 n(CH tr-nH,O 随温度 10 13 的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 时问h A.3h时，反应②正、逆反应速率相等 B.该温度下的平衡常数：①>② A.r<r2 C.0~3h平均速率（异山梨醇）=0.014mol· B.反应速率：L正<v正 kg1·h-1 C.点a、b、c对应的平衡常数：K。<Kb=K D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率 D.反应温度为T1,当容器内压强不变时，反应达 2.(2024·江苏卷)二氧化碳加氢制甲醇过程中的 到平衡状态 主要反应（忽略其他副反应）为： 4.(2023·山东卷)在含Hgl2(s)的溶液中，一定 DCOz(g)+H2(g)-CO(g)+H2O(g) △H c(I厂)范围内，存在平衡关系：Hgl2(s)=一 =41.2kJ·mol- HgI2 (aq):Hgl (aq)=Hg2++2I:Hgl2 (aq) ②CO(g)+2H2(g)—CH3OH(g)△H2 =Hgl++I-:Hgl2 (aq)+I=Hgls 225℃、8×106Pa下，将一定比例CO2、H2混合 Hgl2(aq)+2I厂一HgI,平衡常数依次为 气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及 Ko、K1、K2、K3、K4。已知lgc(Hg2+)、 L1、L2、L3…位点处（相邻位点距离相同）的气体 gc(Hgl+),lge(Hgl3)、lgc(Hgl)随 温度，CO和CHOH的体积分数如图所示。下 1gc(1)的变化关系如图所示，下列说法错误的 列说法正确的是 是 () CO,、H 混合气 M(a,b) 年热反应管 (容器内与外界没有热片交换) 5 285 CH,OH ◆ 265 -10 -14 lg c 0 215 A.线L表示1gc(Hg匠)的变化情况 2 B.随c(1)增大，c[Hgl2(aq)]先增大后减小 225 C.a-IgKz D.溶液中I元素与Hg元素的物质的量之比始 位点 终为2：1 45 五年高考真题分类集训 化学 5.(2022·浙江6月)恒温恒容的密闭容器中，在某 催化剂表面上发生氨的分解反应：2NH3(g) 催化剂N2(g)十3H2(g),测得不同起始浓度和 起始织成：4mlH2 1 mol BaSOa 催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所 8 示，下列说法不正确的是 ( H 入时间 200 400600800 NH)(I0- 7℃ 20 50 50 号 ml·11) A.该反应的△H<0 表陶队cm B.a为n(H2(O)随温度的变化曲线 2.402.00 1.601.20 0.80 C.向平衡体系中充人惰性气体，平衡不移动 d 1.200,80 0,40 D.向平衡体系中加入BaSO,H2的平衡转化率 2,401.60 ,80,400,40 增大 A.实验①，0~20min,v(N2)=1.00×10-5mol 9.(2020·1浙江卷)一定温度下，在2L的恒容密 ·L.-l·min-l 闭容器中发生反应A(g)+2B(g)一3C(g)。反 B.实验②，60min时处于平衡状态，x≠0.40 应过程中的部分数据如下表所示： C.相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大 t/min n(A)/mol n(B)/mol n(C)/mol D.相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率 增大 0 2.0 2.4 0 6.(2022·浙江6月)关于反应C2(g)+H20(1) 5 0.9 一HCO(aq)+H+(aq)+CI-△H<0,达到 10 1.6 平衡后，下列说法不正确的是 A.升高温度，氯水中的c(HCIO)减小 15 1.6 B.氯水中加入少量醋酸钠固体，上述平衡正向移 下列说法正确的是 ( 动，c(HCO)增大 A0~5min用A表示的平均反应速率为0.09 C.取氯水稀释，(CI)/c(HC())增大 mol·L-1·minl D.取两份氯水，分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI B.该反应在10min后才达到平衡 溶液，若前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色， C.平衡状态时，c(C)=0.6mol·L-1 可以证明上述反应存在限度 D.物质B的平衡转化率为20% 7.(2022·湖南卷)向体积均为1L的两恒容容器 10.(2020·7浙江月卷)5mL0.1mol·L1K1溶 中分别充人2molX和1molY发生反应：2X(g) 液与1mL0.1mol·L1FeCl溶液发生反 +Y(g)一Z(g)△H,其中甲为绝热过程，乙 应：2Fe3+(aq)+21(aq)一2Fe2+(aq)+ 为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲 2(aq),达到平衡。下列说法不正确的是() 线如图所示。下列说法正确的是 ( A.加人苯，振荡，平衡正向移动 压强 B.经苯2次萃取分离后，在水溶液中加人 KSCN,溶液呈红色，表明该化学反应存在 限度 C.加人FeSO1固体，平衡逆向移动 D.该反应的平衡常数K=2(Fe+)·2() c2(Fe2+) 时阿 A.△H>0 11.(2020·江苏卷)（多选）CH与CO2重整生成 B.气体的总物质的量：n。< H2和CO的过程中主要发生下列反应 C.a点平衡常数：K>12 CH(g)+CO2(g)-2H2 (g)+2CO(g) D.反应速率：U正<正 △H=+247.1kJ·mol-1 8.(2022·广东卷)恒容密闭容器中，BaSO(s)+ H2 (g)+CO2(g)-H2O(g)+CO(g) 4H2(g)=BaS(s)十4H2O(g)在不同温度下达 △H=+41.2kJ·mol 到平衡时，各组分的物质的量()如图所示。下 在恒压、反应物起始物质的量比n(CH,): 列说法正确的是 () n(CO2)=1:1条件下，CH,和CO2的平衡转 46 专题十化学反应速率和化学平衡 化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说 法正确的是 ( 器体积压缩到原来的？，重新建立平衡后P0 100 Pa。 出线A 80 (3)恒压容器中，焦炭与BaCO3的物质的量之 仙线 60 比为4：1，Ar为载气。1400K和1823K下， BaC2产率随时间的关系曲线依实验数据拟合 评40 得到图2（不考虑接触面积的影响）。 20 100 40060080010001200 洲度/K 80 A.升高温度、增大压强均有利于提高CH,的 标60 平衡转化率 -12gK B.曲线B表示CH的平衡转化率随温度的 名0 ---1400K 变化 20 C.相同条件下，改用高效催化剂能使曲线A和 曲线B相重叠 D.恒压，800K,n(CH):n(C(O2)=1：1条件 下，反应至CH转化率达到X点的值，改变 时回 除温度外的特定条件继续反应，CH:转化率 图2BaC,产举与时的关系曲线 能达到Y点的值 ①初始温度为900K,缓慢加热至1400K时， 二、非选择题 实验表明BaCO3已全部消耗，此时反应体系中 12.(2024·湖北卷)用BaCO3和焦炭为原料，经反 含Ba物种为 应I、Ⅱ得到BaC2,再制备乙炔是我国科研人 ②1823K下，反应速率的变化特点为 员提出的绿色环保新路线。 ,其原因是 反应I:Ba(CO)方(s)+C(s)一BaO(s)+2CO(g) 反应l:Ba(O(s)十3C(s)→BaC2(s)十CO(g) 13.(2024·河北卷)氯气是一种重要的基础化工原 料，广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯 回答下列问题： 及1,4二（氯甲基）苯等可通过氯化反应制备。 (1)写出BaC2与水反应的化学方程式 (1)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制 备原理如下： (2)已知K,=(pCo)"、K= Pco (n是CO S02(g)+C2(g)=S02C2(g)△H=-67.59 103Pa 的化学计量数)。反应I、Ⅱ的gK与温度的 kJ·mol- 关系曲线见图1。 ①若正反应的活化能为E正kJ·mol一1，则逆反 应的活化能E滋= kJ·mol-1(用含 E正的代数式表示)。 3 反应1585,2) ②恒容密闭容器中按不同进料比充人SO2(g) 和C2(g),测定T1、T2、T3温度下体系达平衡 (1320.0) 时的△p(△p=pg一p,p为体系初始压强，po =240kPa,p为体系平衡压强)，结果如图甲。 -2 反应‖55.-1) 75 71 65 2,6t) 1200 1600 2000 T/K 45 图1g不与T的关系州线 440 ①反应BaC()3(s)+4C(s)一BaC2(s)+3CO(g) 在1585K的Kp= Pa3. 2.53 ②保持1320K不变，假定恒容容器中只发生 n(SO.):R(CL) 反应I,达到平衡时Pco Pa,若将容 图甲 47 五年高考真题分类集训 化学 图甲中温度由高到低的顺序为 分析，该制备过程中CuSO4·5H2O分解的TG 判断依据为 曲线（热重）及DSC曲线（反映体系热量变化情 M点CL2的转化率为 ,T,温度下用分 况，数值已省略)如下图所示。700℃左右有两 压表示的平衡常数K,= kPa1。 个吸热峰，则此时分解生成的氧化物有SO2、 75 和 (填化学式)。 7(0 2.5 65 2.2 DSC 吸热峰 60 1.9 TC 55 1.6 1.6m5 0 回 13 45 1.0 0.8mg0.72mg 0.7 0 200 400600800 10001200 3500310152025303540 温度/℃ n(SO,):n(Cl,) (2)铅室法使用了大容积铅室制备硫酸(76%以 图乙 下)，副产物为亚硝基硫酸，主要反应如下： ③图乙曲线中能淮准确表示T,温度下△p随进 NO2+SO2+H2O-NO+H2SO 料比变化的是 (填序号)。 2NO+02-2NO2 (2)1,4二（氯甲基）苯(D)是有机合成中的重要 (1)上述过程中NO2的作用为 中间体，可由对二甲苯(X)的氯化反应合成。 ()为了适应化工生产的需求，铅室法最终被 对二甲苯浅度氯化时反应过程为 接触法所代替，其主要原因是 CH CI C」 (答出两点即可)。 4 (3)接触法制硫酸的关键反应为S)2的催化 ① 氧化： CH: CH.H.C CI CI CL s0,(g)+20,(g-S0,(g)△H=-98.9 以上各反应的速率方程均可表示为v=kc(A)c kJ·molI (B),其中c(A)、c(B)分别为各反应中对应反应 (1)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳 物的浓度，k为速率常数(k1一。分别对应反应 生产温度，绘制相应转化率（α）下反应速率（数 ①一⑤). 值已略去)与温度的关系如下图所示，下列说法 某温度下，反应器中加入一定量的X,保持体系 正确的是 中氯气浓度恒定（反应体系体积变化忽路不 计)，测定不同时刻相关物质的浓度。 已知该温度下，k1:k2:k:k4:k=100: a=0.88 21:7:4:23。 a=0.90 ①30min时.c(X)=6.80mo1·L-1,且30 a=0.92 60min内u(X)=0,042mol·L.-1·min-1,反应 470480490500510520 进行到60min时，c(X)= mol·L1。 湿度/℃ ②60min时，c(D)=0.099mol·L-1,若0 a.温度越高，反应速率越大 60min产物T的含量可忽略不计，则此时c(G) b.a=0.88的曲线代表平衡转化率 mol·L.1,60min后，随T的含量增 c.a越大，反应速率最大值对应温度越低 加，c(D d.可根据不同a下的最大速率，选择最佳生产 (填“增大”“减小”或“不变”)。 C(G) 温度 14.(2023·辽宁卷)硫酸工业在国民经济中占有重 (ⅱ)为提高钒催化剂的综合性能，我国科学家 要地位。 对其进行了改良。不同催化剂下，温度和转化 (1)我国古籍记载了硫酸的制备方法一“炼石 率关系如下图所示，催化性能最佳的是 胆(CuSO,·5H2O)取精华法”。借助现代仪器 (填标号)。 48 专题十化学反应速率和化学平衡 ②图中显示，在200℃平衡时TiO2几乎完全转 80 化为TC1,但实际生产中反应温度却远高于此 温度，其原因是 60 0. a-V-K (3)TiO2碳氯化是一个“气一固一固”反应，有 b◆-V-K-Cs 20 c:-o-V-K-Ce 利于TiO2-C“固一周”接触的措施是 dV-K-Cs-Co 0 16.(2022·全国乙卷)油气开采、石油化工，煤化工 00 350 400450500550 等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理 温度f℃ 并加以利用。回答下列问题： ()设O2的平衡分压为p,SO2的平衡转化率 (1)已知下列反应的热化学方程式 为ae,用含p和a。的代数式表示上述催化氧化 反应的Kp (用平衡分压代替平衡浓 ①2H2S(g)+3O2(g)—2SO2(g)+2H2O(g) 度计算)。 △H1=-1036kJ·mol-1 15.(2022·全国甲卷)金属钛(Ti)在航空航天、医 ②4H2S(g)+2SO2(g)—3S2(g)+4H2O(g) 疗器械等工业领域有着重要用途。日前生产钛 △H2=94kJ·mol-1 的方法之一是将金红石(TO2)转化为TiC1, ③2H2(g）+O2(g)2H2O(g) △H3= 再进一步还原得到钛。回答下列问题： -484kJ·mol-1 (1)TO2转化为TiC1,有直接氯化法和碳氯化 计算H2S热分解反应④2H2S(g)一S2(g)+ 法。在1000℃时反应的热化学方程式及其平 2H2(g)的△H1= kJ·mol-1。 衡常数如下： (2)较普遍采用的H2S处理方法是克劳斯工 (1)直接氯化： 艺。即利用反应①和②生成单质硫。另一种方 TiO (s)+2Cl2 (g)=TiCl(g)+02(g) 法是：利用反应④高温热分解H2S。相比克劳 △H=172kJ·mol-1,K=1.0×10-2 斯工艺，高温热分解方法的优点是 (i)碳氯化： ,缺点是 TiO.(s)+2Cl (g)+2C(s)-TiCl (g)+2CO(g) △H2=-51kJ·mol1,Kp2=1.2×1012Pa (3)在1470K、100kPa反应条件下，将n(H2S):n ①反应2C(s)+O2(g)一2CO(g)的△H为 (Ar)=1:4的混合气进行H2S热分解反应。 kJ·mol厂1，Kp= 平衡时混合气中H2S与H2的分压相等，H2S Pa 平衡转化率为 ②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化，其原因 ,平衡常数Kp= 是 kPa. (4)在1373K、100kPa反应条件下，对于 n(H2S):n(Ar)分别为4：1、1：1、1：4、1： ③对于碳氯化反应：增大压强，平衡 移 动（填“向左”“向右”或“不变”）：温度升高，平衡 9、1:19的H2S-Ar混合气，热分解反应过程 中H2S转化率随时间的变化如下图所示。 转化率 (填“变大”“变小”或“不变”)。 (2)在1.0×105Pa,将TiO2、C,CL2以物质的量 比1：2.2：2进行反应。体系中气体平衡组成 比例（物质的量分数）随温度变化的理论计算结 果如图所示。 07 0.61 0.4 106284 0.0 020.406081.012141.61. 时问 0.21 ①n(H2S)：n(Ar)越小，H2S平衡转化率 0.1 ,理由是 0.0 20040D6000010001200144001600 温度℃ ②n(H2S):n(Ar)=1：9对应图中曲线 ①反应C(s)+CO2(g)—2CO(g)的平衡常数 ,计算其在0一0.1s之间，H2S K.(1400℃)= Pa 分压的平均变化率为 kPa·s-1。 49五年高考真题 分类集训 化学 考点2 化学平衡 6.D HClO受热易分解,升高温度,HC1O分解,平衡正向移 题组 动,c(HClO)减小,A正确;氧水中加入少量醋酸钢固体, 1.A 3h时,1,4-失水山梨醇与异山梨醇浓度相等,但随着 醋酸根离子和氢离子结合生成醋酸分子,氢离子浓度减 时间延长,二者浓度均仍在发生变化,则反应②未达到平 小,平衡正向移动,c(HClO)增大,B正确;氛水稀释,平衡 衡状态,正、逆反应速率不相等,A错误;达到平衡时,山梨 正向移动,而c(HClO)和c(Cl)均减小,但HClO本身也 醇浓度特别小,是反应①平衡常数的分母,故反应①平衡 存在电离乎衡HClO-一H +ClO,稀释促进了HClO 常数特别大,所以平衡常数:①一②,B正确;3h时,异山 梨醇的浓度为0.042mol·kg-1,则0~3h平均速率v(异 山醇)0. 042 mol·kg -0. 014 mol·kg-1·h-1.C 确;氧水中加硝酸银产生白色沉淀,证明溶液中有氧离子, 3h 氧水中加淀粉骥化钾溶液,溶液变蓝,证明生成了"单质, 正确;加入催化削影响化学反应速率,不改变平衡转化率, 溶液中有强氧化性的物质,而氧气和次氧酸都有强氧化 D正确。 性,不能证明反应物和生成物共存,即不能证明上述反应 2.C 图中白圈标记的曲线代表气体温度,L。处与L。处对 存在限度,D错误:答案选D。 应的温度不同,平衡常数只与温度有关,故L:处与L。处 7.BC 该反应为气体分子数减少的反应,结合图像,甲在反 的平衡常数不同,A错误;由图可知,随着气体在绝热反应 应开始一段时间内,容器中的压强增大,可知该反应的正 管中前进,气体温度不断升高,说明有热量放出,而反应① 反应为放热反应,A项错误;甲为绝热过程,反应放热,a点 AH.0,故反应②△H。<0,B错误;从L;到L,甲醇的体 温度高于c点温度,且压强相等,则气体的总物质的量: 积分数逐渐增加,说明反应②在向右进行,反应②消耗 n. n.,B项正确;设a点时反应转化生成乙的物质的量为 CO.而CO体积分数没有明显变化,说明反应①也在向右 n,列三段式: 进行,反应①为气体分子数不变的反应,其向右进行时, 2X(g)+Y(g)--Z(g) 开始(mol) 2 n(HO)增大,反应②为气体分子数减小的反应,且没有 1 转化(mol) HO的消耗与生成,故”减小而n(H{O)增加,即HO 2n 7 平衡(mol) 的体积分数会增大,故L。处的HO的体积分数大于L。 2-2n 1-n 处,C正确;L处,CO的体积分数大于CH:OH,说明生成 的CO的物质的量大于CHOH,两者反应时间相同,说明 2+1 CO的生成速率大于CH.OH的生成速率,D错误。 0.75mol 3.B 增加HO(g)的量可以提高CH.的平衡转化率,故x 1L 点温度升高,则n0.75mol,K 0.25mo(0-5o) 越大CH.平衡转化率越小,A项正确;b点CH.的平衡转 化率高于c点,则b点CO、H2浓度高于c点,VbV' 11 平衡状态下正逆反应速率相等,故V正一v正,B项错误; 一12,C项正确;a点温度高于b点温度,a点压强高于6点 温度升高,CH.平衡转化率增大,该反应正反应为吸热反 压强,故a点反应速率较快,D项错误。 应,温度越高反应的平衡常数越大,则K. K,一K。,C项 8.C 分析所给图示可知,随着温度的升高,氢气的物质的量 正确;该反应正向为气体分子数增大的反应,当容器内压 减小,说明平衡向正反应方向移动,即正反应为吸热反应, 强不再变化时,说明气体物质的量不再改变,反应达到平 据此解答。正反应为吸热反应,A错误;随着温度的升高, 衡状态,D项正确。 水的物质的量增加,且变化速率与H。相当,应为最上面的 4.BD 由图像分析可知,曲线L表示lgc(Hgl),A正确; 曲线,B错误;在恒容密闲容器中充入惰性气体,体系中氢 溶液中存在含HgI。(s)的情况下的溶解平衡,随着c(1) 气、水蒸气的物质的量浓度不变,平衡不移动,C正确;碗酸 增大,c[Hgl。(aq)]始终不变,B错误;由M点可知K1- 银为固体,增加梳酸领的物质的量,平衡不移动,D错误; 故选C。 9.C 0~5min用A表示的平均反应速率o(A)-v(C) Hgl2体系中的c(I)需要额外加入含I的物质如K1等, 则溶液中I元素与Hg元素的物质的量之比不是始终为 -0.03mol·L-1·min-1,A错误;反应 2:1,D错误。 10 min时,n(A)=1.6mol,即消耗0.4molA,根据反应的 5.C A.实验①中,0~20min,氢气浓度变化量为2.40× 化学方程式可知,消耗0.8molB,即此时n(B)一1.6mol. $0-mol/L-2.00 x10-mol/L-4. 00x10*mol/L w(NH。)-4.00x10mo/l-2.0010 mol/(L· min),反 由题表中数据知,15min时n(B)-1.6mol,说明10min 时反应处于平衡状态,B错误;结合上述分析,达到平衡时 20min 消耗0.4molA,则平衡时生成1.2molC,故c(C)-0.6 应速率之比等于化学计量数之比,u(N)-v(NH。)- 1.00X10-mol/(L·min),A正确;B.催化剂表面积大小 33.3%,D错误。 只影响反应速率,不影响平衡,实验③中氢气初始浓度与 10.D 易溶于笨,加入笨,"进入到笨中,使水溶液中碑的 实验①中一样,实脸③达到平衡时氢气浓度为4.00×10-4 浓度减小,平衡正向移动,A项正确;如果反应能进行到 mol/L,则实验①达平衡时氢气浓度也为4.00×10'mol/L. 底,则经过笨两次萃取后溶液中不会有Fe3,加入 而温恒容条件下,实验②相对于实验①为减小压强,平 KSCN,溶液不会呈红色,溶液呈红色说明此反应是可逆 衡正向移动,因此实验②60min时处于平衡状态,x 0.4.即 反应,有反应限度,B项正确;加入FeSO.,二价铁离子浓 x≠0.4.B正确;C.实验①、实验②中0~20min、20min~40min 度增大,平衡逆向移动,C项正确;该反应的平衡常数K一 气浓度变化量都是4.00×10-*mol/L,实验②中60min c2(Fe2).c(I) 时反应达到平衡状态,实验①和实验②催化剂表面积相 ##()(),D项错误。 同,实验①中数气初始浓度是实验②中氢气初始浓度的两 11.BD 升高湿度有利于题干中第一个反应正向进行,有利 倍,实验①60min时反应未达到平衡状态,相同条件下,增 于提高CH。的平衡转化率,但增大压强有利于题干中第 加氢气浓度,反应速率并没有增大,C错误:D.对比实验① 一个反应逆向进行,不利于提高CH;的平衡转化率,A项 和实验③,氛气浓度相同,实验③中催化剂表面积是实验 错误;由题述反应及起始反应物的物质的量比可知,平衡 ①中催化剂表面积的2倍,实验③先达到平衡状态,实验 时CO。的转化率比CH.的高,则曲线B表示CH.的平 ③的反应速率大,说明相同条件下,增加催化剂的表面积, 衡转化率随温度的变化,B项正确;使用催化剂只能加快 反应速率增大,D正确;答案选C。 化学反应速率,对化学平衡无影响,即曲线A和曲线B不 148 详解答案 能相重叠,C项错误:恒压、800K、n(CH);n(CO。) -6. 80 mol·L-1-(X)·△=6.80 mol·L-1-0.042 1.1条件下,反应至CH.转化率达到X点的值时,通过 mol·L-1.min-1x30 min-5. 54 mol·L-1.②已知 增大n(CO)或减小压强继续反应,可以使CH.的转化率 从X点提高到Y点,D项正确。 Ac(D) (D) .4c(D) 12.解析:(1)BaC。与电石CaC。类似,与水反应生成C。H G) (G)△(G,又由题给反应速率方程推知。 (乙快)和Ba(OH)。,该反应的化学方程式为BaC。十 2HO--Ba(OH)+CH。(2)①将BaCO(s)十 u(D)·c(M) -2-3.,则Ac(G)-xAc(D)- 4C(s)BaC(s)十3CO(g)记为反应II,由盖斯定律可 #(G) ·c(M)= 知,反应II一反应I十反应II,根据方程式相加,K相乘 0. 033 mol·L-1,即 60 min时c(G)-0. 033 mol·L-1. 的原则,有Km=K1·Kl。由图1可知,1585K时 lK.-2.5,lgK=-1.5,则该温度下K-102-$$ 60 min后,D和G转化为T的速比为c(D) XO0起更快,增。 4×0.099 答案:(1)①E十67.59 K.一KX(105}Pa)”,其中n为方程式中CO的化学计量 ②T>T>T 该反应正反 数。反应III中CO的化学计量数为3,因此反应I的K。一 应放热,且气体分子数减小,反应正向进行时,容器内压 K×(10Pa)3-10lPa3。②由图1可知,1320K时, 强减小,从T。到T.,平衡时△?增大,说明反应正向进行 lgK.-0,即K,-1。反应I中CO的化学计量数为2,则 程度逐渐增大,对应温度逐渐降低 75% 0.03 ③D 该温度下,K1Kx(10{Pa){②}-101oPa②}。根据反应 (2)①5.54 ②0.033 增大 I可知,其分压平衡常数表达式为K(I)-^o,因此平 14.解析:(1)根据图示的热重曲线所示,在700C左右会出现 衡时 Pcoo一VK1)-V10^0?a-10”Pa.平衡常数只与 两个吸热峰,说明此时CuSO:发生热分解反应,从TG图 像可以看出,质量减少量为原CuSO,质量的一半,说明有 温度有关,将容器体积压缩到原来的士,Kp(1)不变,则 固体CuO剩余,还有其他气体产出,此时气体产物为 Pco不变,仍为10{Pa。(3)①由图2可知,1823K下, BaC。产率随着时间的延长不断增加至接近100%,而 3CuO+2SO^十SO。十O*,结合反应中产物的固体 1400K下,BaC。产率始终为0,说明反应II在1400K以 产物质量和气体产物质量可以确定,该反应的产物为 下没有发生,而BaCO。全部消耗,说明反应I已完全进 CuO、sO、SO、O,故答案为CuO.SO。 行,生成BaO,故此时体系中含Ba物种为BaO。②图2 (2)(|)根据所给的反应方程式,NO。在反应过程中先消 的横坐标为时间,纵坐标为BaC。产率,则图像的斜率可 耗再生成,说明NO。在反应中起催化剂的作用; 代表反应速率,由图2可知,1823K下,~t2阶段净反 (l)近年来,铅室法被接触法代替因为在反应中有污染 应速率不变,t2后反应达到平衡,净反应速率恒为0。该 空气的NO和NO。放出影响空气环境、同时作为催化剂 体系中的反应物均为固体,固体的浓度为定值,不会随着 的NO。可以溶解在破酸中给产物破酸带来杂质影响产品 反应消耗而发生改变,因此出现上述特点。 质量、产率不高(答案合理即可)。 答案:(1)BaC。+2HO--Ba(OH)+CH^ (3)(l)根据不同转化率下的反应速率曲线可以看出,随 (2)①101 ②10{ 105(3)①BaO ②t~t2阶段净反 着温度的升高反应速率先加快后减慢,a错误;从图中所 应速率为正值且恒定不变,1:后反应达到平衡,净反应速 给出的速率曲线可以看出,相同温度下,转化率越低反应 率恒为0反应物均为固体,固体的浓度为定值,不会随 速率越快,但在转化率小于88%时的反应速率图像并没 着消耗而发生改变 有给出,无法判断a一0.88的条件下是平衡转化率,b错 13.解析:(1)①根据反应热△H与活化能E正、E.的关系为 误;从图像可以看出随着转化率的增大,最大反应速率不 AH一正反应活化能一逆反应活化能可知,该反应的E 断减小,最大反应速率出现的温度也逐渐降低,c正确;从 -E kJ·mol-1-△H-(E+67.59)kJ·mol-1.② 图像可以看出随着转化率的增大,最大反应速率出现的 该反应的正反应为气体体积减小的反应,因此反应正向 温度也逐渐降低,这时可以根据不同转化率选择合适的 进行程度越大,平衡时容器内压强越小,△力越大。从T。 反应温度以减少能源的消耗,d正确;故答案选cd; 到T.,△力增大,说明反应正向进行程度逐渐增大,已知正 (ll)为了提高催化剂的综合性能,科学家对催化剂进行 反应为放热反应,则温度由T。到T,逐渐降低,即T> 了改良,从图中可以看出标号为d的催化剂V-K-Cs-Ce T.>T。由题图甲中M点可知,进料比为n(SO).n 对SO。的转化率最好,产率最佳,故答案选d; (Cl)-2,平衡时△力一60kPa,已知恒温惬容情况下,容 (I)设SO。的起始分压为2x,则结合题中信息可得: 器内气体物质的量之比等于压强之比,可据此列出“三段 s0:(g)+0:(g)-so.(g) 式”。 起始分压: txa 22 sO(g)+Cl(g)-sOCl(g)△p 。 2ra 变压分压: xa总 2xa 起始压 160 平衡分压:2x(1-a) , 强/kPa 2xa p(SO) 2x选,故答案 变化压 60 60 60 60 则K__ 强/kPa p(SO)·p(O) 2x(1一a总)·p 平衡压 20 60 100 为__ 强/kPa 60kPax100%-75%,K。= (-。)·)。 可计算得a(Cl)一 80 kPa 答案:(1)CuO SO 60 kPa p(SO.Cl。) (2)(I)催化剂(II)反应中有污染空气的NO和NO ($O). (Cl)100 kPax20 kPa=0. 03 kPa-1. 放出影响空气环境、NO。可以溶解在殖酸中给产物梳酸 ③由题图甲中M点可知,进料比为2时,△一60kPa,结 带来杂质,产率不高(答案合理即可) 合“三段式”,以及T,时化学平衡常数可知,进料比为0.5 (3)(1)ed(i)d()2。 时,A>也为60kPa,曲线D上存在(0.5,60)。(2)①根摇 (-。。).{ 化学反应速率的计算公式v(X)-A(X),60 min时,c(X) 15.解析:(1)①根据盖斯定律,将“反应l一反应1”得到反 △ 应2C(s)+O(g)--2CO(g),则△H=-51kJ/mol- 149 五年高考真题 分类集训 化学 172 kJ/mol=-223 kJ/mol;则K$= K2 1. 2×1012 Pa Ka 1.0×10-2 P2(HS) -1.2×101lPa; ②碳氛化的反应趋势远大于直接氛化,因为碳氧化反应 1000 _-~4.76kPa; 气体分子数增加,△H小于0,是煸增、放热过程,煸判摇 与烙判据均是自发过程,而直接氧化的体系气体分子数 不变、且是吸热过程: (4)①由于正反应是体积增大的可逆反应,n(H。S): ③对应碳氧化反应,气体分子数增大,依据勒夏特列原 n(Ar)越小,H。S的分压越小,相当于降低压强,平衡向正 理,增大压强,平衡往气体分子数减少的方向移动,即平 反应方向移动,因此H。S平衡转化率越高; 衡向左移动;该反应是放热反应,温度升高,平衡向吸热 ②n(HS)!n(Ar)越小,H.S平衡转化率越高,所以 方向移动,即向左移动,则平衡转化率变小。 n(H。S);n(Ar)-1;9对应的曲线是d:根据图像可知 (2)①从图中可知,1400C,体系中气体平衡组成比例 n(HS)·n(Ar)-1:9反应进行到0.1s时HS转化率 CO是0.05,TiCl.是0.35,CO是0.6,反应C(s)+CO 为0.24。假设在该条件下,碗化氧和氧的起始投料的物 (0.6P)2 质的量分别为1mol和9mol,则根据三段式可知 / (g)--2CO(g)的平衡常数K。(1400C)= 0.05Ps 2H.S(g) - S(g) + 2H(g) 1 始/mol o 0 (0.6×1.0×105)2 0.12 变/mol 0.24 0.05X1.0X10Pa-7.2x10* Pa 0.24 0.76 0.12 平/mol 0.24 ②实际生产中需要综合考虑反应的速率、产率等,以达到 此时H。S的压强为0.76+0.1760.24+9×100kPa 0.76。 最佳效益,实际反应温度远高于200C,就是为了提高反 应速率,在相同时间内得到更多的TiCl.产品。 7.51kPa,H.S的起始压强为10kPa,所以HS分压的平 (3)固体颗粒越小,比表面积越大,反应接触面积越大。 均变化来为10 kPa-7.51 kPa-24.9kPa·s-1. 有利于TiO。一C“固一固”接触,可将两者粉碎后混合,同 0.1s 时鼓入Cl。,使固体粉末“沸腾”,增大接触面积。 答案:(1)170(2)副产物氢气可作燃料 耗能高 答案:(1)①-223 1.2×101* ②碳氢化反应气体分子 (3)50% 4.76 数增加,AH小于0.是煸增、放热过程,煸判据与烙判掘 (4)①越高n(HzS)·n(Ar)越小,HS的分压越小,平 均是自发过程,而直接氢化的体系气体分子数不变、且是 衡向正反应方向进行,H:S平衡转化率越高 吸热过程 ③向左 变小 ②d 24.9 (2)①7.2×10{}②为了提高反应速率,在相同时间内得 专题十一 水溶液中的离子平衡 到更多的TiCL.产品,提高效益 考点1 弱电解质的电离 (3)将两固体粉碎后混合,同时鼓入Cl,使固体粉末“沸 题组 1.C 因为K(H。SO)K(HSO)>K.所以H$O 瞻” 16.解析:(1)已知: 的两步电离程度均大于水的电离程度,溶液中的H来自 ①2HS(g)+3O(g)-2SO(g)+2HO(g) H.SO.的两步电离和水的电离,HSO 来自H.SO。的第 AH.--1036kJ/mol 一步电离,SO来自H,SO。的第二步电离,OH来自水 ②4HS(g)+2SO(g)-3S(g)+4HO(g) 的电离,因此c(H)>c(HSO)c(SO)>c(OH). △H.-94 kJ/mol A正确;HSO:的第一步电离程度远大于第二步电离程 ③2H(g)+O(g)-2HO(g) AH =-484 kJ/mol 度,当H.SO。溶液加水稀释时,若忽略第二步电离和水的 根据盖斯定律(①+②)×-③即得到2H2S(g)- 电离,则第一步电离平衡HSOH 十HSO 正移, 且c(H)和c(HSO)等比例改变,可认为c(H)一 s.(g)+2H。(g)的AH-(-1036+94)kJ/molx3+ (HSO),K(H:sSO )(H).c(SO-) _,稀释时 c(HSO) 484 kJ/mol-17o kJ/mol; K(HSO)不变,且溶液中的H几乎全部来自第一步 (2)根据盖斯定律(①+②)x-可得2H。S(g)+O(g) 电离,则c(SO})几乎不变,B正确;BaCl。溶液与HSO 溶液等体积混合后,c(Ba2+)-0.20mol·L-1,由B项分 -S(g)+2HO(g) △H-(-1036+94)kJ/molx 析可知,c(SO)~K(H$O)-6.0×10-*mol·L-1 一一314kl/mol:因此,克劳斯工艺的总反应是放热反 此时c(Ba*)·c($O)-0.20×6.0×10-8-1.2t10-* >K.(BaSO),因此生成的白色浑浊中含有BaSO,C错 应;根据磕化氢分解的化学方程式可知,高温热分解方法 误;因为HSO。在溶液中主要仍以HSO.分子形式存 在生成单质疏的同时还有氢气生成。因此,高温热分解 在,因此加入过量H。O。溶液时,溶液中的H.SO。会被氧 方法的优点是:可以获得氢气作燃料;但由于高温分解 化为SO,从而生成BaSO。沉淀,反应Ba?++HSO+ H.S会消耗大量能量,所以其缺点是耗能高; HO--BaSO.十2H++HO是出现白色沉淀的主要 (3)假设在该条件下,碗化氢和氢的起始投料的物质的量 愿因,D正确。 分别为1mol和4mol,根据三段式可知; 2.D 随着pH的增大,CHCICOOH、CHClCOOH浓度减 2HS(g)-.S(g)+ 2H(g) 小,CHClCOO、CHClCOO浓度增大,-Cl为吸电子 基团,CHClCOOH的酸性强于CHCICOOH,即 始/mol 。 0 K.(CHClCOOH)>K.(CHCICOOH),8(酸分子)= 8(酸根离子)-0.5时的pH分别约为1.3、2.8,则两种酸 HH 。 0.5 变/mol 的电离常数分别为K。(CHClCOOH)~10-1.3,K。 (CHCICOOH)~10-2.*,曲线M表示8(CHCICO0) 平/mol 1-2 0.52 ~pH的变化关系,A、C错误;根据K。(CHClCOOH)一 平衡时HS和H。的分压相等,则二者的物质的量相等, c(CHClCOO)Xc(H) c(CHClCOOH) ,初始c。(CHClCOOH)= 即1-x-x,解得x-0.5.所以H:S的平衡转化率为0.5 1 0.1mol·L-1.若溶液中溶质只有CHClCOOH,则 150