化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡
班級： 姓名： 學(xué)習(xí)時間：
【課前自主復(fù)習(xí)與思考】
1．閱讀并思考《世紀(jì)金榜》（回扣主干知識）（突破核心要點(diǎn)）
2．整理出15道各地高考題或高考模擬題化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡解答題，總結(jié)解題思路，聯(lián)系考綱思考出題者意圖。
【結(jié)合自主復(fù)習(xí)內(nèi)容思考如下問題】
1、在2 L密閉容器中，800℃時反應(yīng)2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)體系中，n(NO)隨時間的變化如表：
（1）寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：K＝___________________。
已知：K(300℃)＞K(350℃)，該反應(yīng)是________熱反應(yīng)。
（2）右圖中表示NO2的變化的曲線是____________。
用O2表示從0～2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v＝___________。
（3）能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________。
a、υ(NO2)=2υ(O2) b、容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c、υ逆(NO)＝2υ正(O2) d、容器內(nèi)的密度保持不變
（4）為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動的是__________。
a、及時分離出NO2氣體 b、適當(dāng)升高溫度
c、增大O2的濃度 d、選擇高效的催化劑
2、（10分）煤化工是以煤為原料，經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)過程。
（1）將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣。反應(yīng)為：
C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g) ΔH=＋131.3 kJ?mol-1，ΔS=＋133.7J?(K?mol) -1
①該反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行與 有關(guān)；
②一定溫度下，在一個容積可變的密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，下列能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 （填字母，下同）。
a．容器中的壓強(qiáng)不變 b．1 mol H—H鍵斷裂的同時斷裂2 molH—O鍵
c．v正(CO) = v逆(H2O) d．c(CO)=c(H2)
（2）將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)
CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，得到如下三組數(shù)據(jù)：
實驗組溫度/℃起始量/mol平衡量/mol達(dá)到平衡所
需時間/min
H2OCOH2CO
1650241.62.45
2900120.41.63
3900abcdt
①實驗1中以v(CO2) 表示的反應(yīng)速率為 。
②該反應(yīng)的逆反應(yīng)為 （填“吸”或“放”）熱反應(yīng)
③若實驗3要達(dá)到與實驗2相同的平衡狀態(tài)（即各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別相等），且t<3min，則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是 （用含a、b的數(shù)學(xué)式表示）。
（3）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng)：
CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ，右下圖表示該反應(yīng)進(jìn)行過程中能量(單位為kJ?mol-1)的變化。在體積為1 L的恒容密閉容器
中，充入1mol CO2和3mol H2，下列措施中能使
c (CH3OH)增大的是___________。
a．升高溫度
b．充入He(g)，使體系壓強(qiáng)增大
c．將H2O(g)從體系中分離出來
d．再充入1mol CO2和3mol H2
【考綱點(diǎn)撥】
①了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念、反應(yīng)速率的定量表示方法。
②了解溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑影響化學(xué)反應(yīng)速率的一般規(guī)律（刪除活化能）。
③認(rèn)識催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。
④了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。能用焓變和熵變說明常見簡單化學(xué)反應(yīng)的方向。
⑤理解化學(xué)平衡和化學(xué)平衡常數(shù)的含義，能用化學(xué)平衡常數(shù)計算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。
⑥理解濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等對化學(xué)平衡影響的一般規(guī)律。
⑦認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。
【自主研究例題】
1、2009年江蘇
I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I(xiàn)－(aq)＝I3－(aq) ， 某 I2、KI混合溶液中，
I3－的物質(zhì)的量濃度c(I3－)與溫度T的關(guān)系如圖所示
（曲線上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài)）。下列說法正確的是：
A．反應(yīng)I2(aq)＋I(xiàn)－(aq)＝I3－(aq)的△H＞0
B．若溫度為T1、T2，反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1＞K2
C．若反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時，一定有v正＞v逆
D．狀態(tài)A與狀態(tài)B相比，狀態(tài)A的c(I2)大
教師點(diǎn)評：根據(jù)題中圖示可知，c(I3－)是隨著溫度T 的升高而減小的，說明：
I2(aq)＋I(xiàn)－(aq)＝I3－(aq) 是一個放熱反應(yīng)，即△H＜0 ，所以A錯誤；
根據(jù)平衡移動規(guī)律，c(I3－)變小，則c(I2)應(yīng)變大，所以 狀態(tài)B的c(I2)大，所以D錯誤；
正確答案為B、C。
2、2009年高考安徽卷
27．為了測定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表：
時間(s)012345
c(NO)(mol/L)1.00×10－34.50×10－42.50×10－41.50×10－41.00×10－41.00×10－4
c(CO)(mol/L)3.60×10－33.05×10－32.85×10－32.75×10－32.70×10－32.70×10－3
請回答下列問題（均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響）：
（1）在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)的△H 0（填寫“＞”、“＜”、“＝”）。
（2）前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率υ(N2)＝ 。
（3）在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝ 。
（4）假設(shè)在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是 。
A．選用更有效的催化劑B．升高反應(yīng)體系的溫度
C．降低反應(yīng)體系的溫度D．縮小容器的體積
（5）研究表明：在使用等質(zhì)量催化劑時，增大催化劑比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。為了分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計了三組實驗，部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設(shè)計表中。
實驗
編號T(℃)NO初始濃度
(mol/L)CO初始濃度
(mol/L)催化劑的比表面積(m2/g)
Ⅰ2801.20×10－35.80×10－382
Ⅱ124
Ⅲ350124
①請在上表空格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù)。
②請在給出的坐標(biāo)圖中，畫出上表中的三個實驗條件下混合氣體中NO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖，并標(biāo)明各條曲線的實驗編號。
2．[14分]
（1）＜；（2）1.88×10－4 ；
（3）5000；（4）C、D；
（5）①280；1.20×10－3；5.80×10－3；1.20×10－3；5.80×10－3；
②如圖：
教師點(diǎn)評：該題綜合考察反應(yīng)速率、反應(yīng)方向，化學(xué)平衡等知識，并考察了實驗化學(xué)的設(shè)計思路。體現(xiàn)了新課程變化。
（1）該反應(yīng)氣體減少，△S＜0非自發(fā)，所以一定是放熱才有可能自發(fā)；
（2）υ(NO)＝ ；υ(N2)＝ υ(NO)＝
（3）利用三段式計算出c(CO2)＝9×10－4；c(N2)＝4.50×10－4。
（4）加壓、降溫使該反應(yīng)平衡正移。
（5）Ⅰ、Ⅱ比表面積不同，應(yīng)控制溫度相同，驗證催化劑比表面積對速率的影響；
Ⅰ、Ⅲ比表面積不同，溫度不同；驗證反應(yīng)溫度對速率的影響；所有濃度應(yīng)控制相同。
②Ⅰ、Ⅱ溫度相同，平衡不移動，但Ⅱ的速率大；
Ⅲ的溫度高，速率最大且平衡逆移，c(NO)增大。
我思我疑：
【高考鏈接】
【例1】2009年高考重慶卷理綜
13．各可逆反應(yīng)達(dá)平衡后，改變反應(yīng)條件，其變化趨勢正確的是 D
【例2】、2009年高考山東卷
14．2SO2（g）+O2（g） V2O5△2SO3（g）是制備硫酸的重要反應(yīng)。下列敘述正確的是
A．催化劑V2O5不改變該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率
B．增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)、反應(yīng)速度一定增大
C．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度將縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時間
D．在t1、t2時刻，SO3（g）的濃度分別是c1、c2，則時間間隔t1～t2內(nèi)，SO3（g）生成的平均速率為
【解析】催化劑可以同等程度的增大正逆反應(yīng)的反應(yīng)速率；如果是通入惰性氣體增大了體系壓強(qiáng)，反應(yīng)物濃度未變，反應(yīng)速率不變；降溫，反應(yīng)速率減慢，達(dá)到平衡的時間增大；D是反應(yīng)速率的定義，正確。選D
【例3】 (10分)聯(lián)氨（N2H4）及其衍生物是一類重要的火箭燃料，N2H4與N2O4能放出大量的熱。
（1）已知：2NO2(g)＝N2O4(g) △H＝－57．20kJ?mol－1。
一定溫度下，在密閉容器中反應(yīng)2NO2(g)＝N2O4(g) 達(dá)到平衡。
其它條件不變時，下列措施能提高NO2轉(zhuǎn)化率的是 （填字母）。
A．減小NO2的濃度 B．降低溫度C．增加NO2的濃度 D．升高溫度
（2）25℃時，1．00gN2H4(l)與足量N2O4(l)完全反應(yīng)生成N2(g)和H2O (l) ，放出19．14kJ
的熱量。則反應(yīng)2N2H4(l)+N2O4(l)＝3N2(g)+4H2O (l)的△H＝ kJ?mol－1
（3）17℃、1．01×105Pa，密閉容器中N2O4和NO2的混合氣體達(dá)到平衡時，
c(NO2)＝0．0300mol?L－1、c(N2O4)＝0．0120mol?L－1。
計算反應(yīng)2 NO2(g) N2O4(g)的平衡常數(shù)K。
（4）現(xiàn)用一定量的Cu 與足量的濃HNO3 反應(yīng)，制得1．00L已達(dá)平衡的N2O4和NO2
混合氣體（17℃、1．01×105Pa），理論上至少需消耗Cu 多少克？
【例3 】解析：（1）由于該反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng)，要提高NO2轉(zhuǎn)化率，則應(yīng)該采取：
①降低溫度，②增加NO2的濃度③增大壓強(qiáng)等措施，所以B、C符合要求；
（2）由1．00gN2H4(l)放出19．14kJ，則2mol(即64g)N2H4(l)放熱為1224．96kJ，
所以 △H＝1224．96kJ?mol－1
（3）、（4）見答案。
答案：（1）BC （2）－1224．96
（3）根據(jù)題意知平衡時： c(N2O4 )＝0．0120mol?L－1 ，c(NO2)＝0．0300mol?L－1
K＝ c(N2O4 )/c2(NO2) ＝0．0120/0．0300×0．0300 ＝13．3
答：平衡常數(shù)為13．3。
（4）由（3）可知，在17℃、1．01×105Pa達(dá)到平衡時，1．00L混合氣體中：
n(N2O4 )＝c(N2O4)×V＝0．0120mol?L－1×1．00L＝0．0120mol ，
n(NO2 )＝c(NO2)×V＝0．0300mol?L－1×1．00L＝0．0300mol ，
則n總(NO2 )＝n(NO2 )＋2×n(N2O4 )＝0．0540mol
由Cu＋4HNO3＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O可得：
m(Cu)＝ 64g?mol－1×0．0540mol /2 ＝1．73g
答：理論上至少需消耗Cu 1．73g。
【例4】（14分）運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究氮、氧等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義。
（1）合成氨反應(yīng)N2 (g)+3H2(g) 2NH3(g)，若在恒溫、恒壓條件下向平恒體系中通入氬氣，則平衡 移動（填“向左”“向右”或“不”）；使用催化劑 反應(yīng)的△H（填“增大” “減小” 或“不改變”）。
（2）已知：O2 (g)=O2+(g)+e- H1= 1175.7 kJ?mol-1
PtF6(g)+ e- PtF6-(g) H2= —771.1 kJ?mol-1
O2+PtF6- (s)=O2+ (g)+ PtF6-(g) H3= 482.2 kJ?mol-1
則反應(yīng)O2（g）+ PtF6(g)= O2+PtF6- (s) 的 H=_____________ kJ?mol-1。
（3）在25℃下，向濃度均為0.1 mol?L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成__________沉淀（填化學(xué)式），生成該沉淀的離子方程式為____________。已知25℃時Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,KsP [Cu(OH)2]=2.2×10-20。
（4）在25℃下，將a mol?L-1的氨水與0.01 mol?L-1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)平衡時溶液中c(NH4*)=c(Cl-)。則溶液顯_____________性（填“酸”“堿”或“中”）；用含a的代數(shù)式表示NH3?H2O的電離常數(shù)Kb=__________。
【解析】（1）恒溫、恒壓條件下向平恒體系中通入氬氣，則反應(yīng)體系體積增大，平衡左移；使用催化劑只是改變了反應(yīng)的途徑，沒有改變反應(yīng)物與生成物的狀態(tài)，△H不變；
（2）利用蓋斯定律， H1+ H2+（- H3）= —78.2 kJ?mol-1；
（3）由于,KsP [Cu(OH)2]=2.2×10-20＜Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11，所以先生成沉淀；2NH3?H2O＋Cu2＋＝Cu(OH)2↓＋2 NH4*；根據(jù)溶液的電中性原則，c(NH4*)=c(Cl-)，則[H＋]＝[OH-]；溶液顯中性；Kb= [OH-][ NH4*] [NH3?H2O]，c(NH4*)=c(Cl-)＝0.005 mol?L-1；[H＋]＝[OH-]＝1×10-7 mol?L-1（因為是25℃下且為中性）；[NH3?H2O]＝a2mol?L-1－0.005 mol?L-1，則：Kb=10-9a－0.01mol?L-1。
【答案】（1）向左；不改變
（2）—78.2 kJ?mol-1
（3）Cu(OH)2；2NH3?H2O＋Cu2＋＝Cu(OH)2↓＋2 NH4*；
（4）中；10-9a－0.01mol?L-1
【歸納與思考】
【自主檢測】
一、選擇題（每題有1-2的答案）
1、2009年高考寧夏卷理綜
10．硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O,下列各組實驗中最先出現(xiàn)渾濁的是
實驗反應(yīng)溫度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2O
V/mLc/（mol?L—1）V/mLc/（mol?L—1）V/mL
A2550．1100．15
B2550．250．210
C3550．1100．15
D3550．250．210
2．在一定溫度下，反應(yīng)1/2H2(g)+ 1/2X2(g) HX(g)的平衡常數(shù)為10。若將1．0mol的HX(g)通入體積為1．0L的密閉容器中，在該溫度時HX(g)的最大分解率接近于
A． 5% B． 17% C． 25% D．33%
3、2009年高考北京卷理綜
9．已知：H2(g)+I2(g) 2HI(g)；△H < 0。有相同容積的定容密閉容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0．1 mol，乙中加入HI 0．2 mol，相同溫度下分別達(dá)到平衡。欲使甲中HI的平衡濃度大于乙中HI的平衡濃度，應(yīng)采取的措施是
A．甲、乙提高相同溫度 B．甲中加入0．1 mol He，乙不變
C．甲降低溫度，乙不變 D．甲增加0．1 mol H2，乙增加0．1 mol I2
4、2009年高考安徽卷
11．汽車尾氣凈化中的一個反應(yīng)如下：
NO(g)＋CO(g) 1/2N2(g)＋CO2(g) ?H=－373.4kJ/mol
在恒容得密閉容器中，反應(yīng)達(dá)平衡后，改變某一條件，下列示意圖正確的是
5、2009年高考四川卷理綜
13.在一體積可變的密閉容器中，加入一定量的X、Y，發(fā)生反應(yīng)
kJ/mol。反應(yīng)達(dá)到平衡時，Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣
體體積的關(guān)系如下表所示：
氣體體積/L
C(Y)/mol?L-1123
1001.000.750.53
2001.200.900.63
3001.301.000.70
下列說法正確的是
A.m＞n
B.Q＜0
C.溫度不變，壓強(qiáng)增大，Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少
D.體積不變，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動
6、取5等份NO2 ，分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：
2NO2(g) N2O4(g)，△H＜0 反應(yīng)相同時間后，分別測定體系中NO2的百分量（NO2%），并作出其隨反應(yīng)溫度（T）變化的關(guān)系圖。下列示意圖中，可能與實驗結(jié)果相符的是
7、2009年高考廣東卷化學(xué)試題
難揮發(fā)性二硫化鉭（TaS2 ）可采用如下裝置提純。將不純的TaS2 粉末裝入石英管一端，抽真空后引入適量碘并封管，置于加熱爐中。反應(yīng)如下：
下列說法正確的是
A．在不同溫度區(qū)域，TaI4 的量保持不變
B．在提純過程中，I2 的量不斷減少
C．在提純過程中，I2 的作用是將TaS2 從高溫區(qū)轉(zhuǎn)移到低溫區(qū)
D．該反應(yīng)的平衡常數(shù)與TaI4 和S2 的濃度乘積成反比
8、T℃時在2L密閉容器中使X(g)與Y(g)發(fā)生反應(yīng)生成Z(g)。反應(yīng)過程中X、Y、Z的濃度變化如圖1所示；若保持其他條件不變，溫度分別為T1和T2時，Y的體積百分含量與時間的關(guān)系如圖2所示。則下列結(jié)論正確的是
A．容器中發(fā)生的反應(yīng)可表示為：3X(g)＋Y(g) 2Z(g)
B．反應(yīng)進(jìn)行的前3 min內(nèi)，用X表示的反應(yīng)速率 v(X)＝0.3mol／(L?min)
C．保持其他條件不變，升高溫度，反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K減小
D．若改變反應(yīng)條件，使反應(yīng)進(jìn)程如圖3所示，則改變的條件是增大壓強(qiáng)
二、非選擇題
9、2009年高考全國II理綜
27．(15分)某溫度時，在2L密閉容器中氣態(tài)物質(zhì)X和Y反應(yīng)生成氣態(tài)物質(zhì)Z，它們的物質(zhì)的量隨時間的變化如表所示。
（1）根據(jù)左表中數(shù)據(jù)，在右圖中畫出X、Y、Z的物質(zhì)的量（n）隨時間（t）變化的曲線：
t/minX/molY/molZ/mol
01．001．000．00
10．900．800．20
30．750．500．50
50．650．300．70
90．550．100．90
100．550．100．90
140．550．100．90
(2) 體系中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________;
(3) 列式計算該反應(yīng)在0-3min時間內(nèi)產(chǎn)物Z的平均反應(yīng)速率：____;
(4) 該反應(yīng)達(dá)到平衡時反應(yīng)物X的轉(zhuǎn)化率 等于______;
(5) 如果該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。改變實驗條件（溫度、壓強(qiáng)、催化劑）得到Z隨時間變化的曲線①、②、③（如右圖所示）則曲線①、②、③所對應(yīng)的實驗條件改變分別是：① _______ ②_______ ③________
10、Fenton法常用于處理含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水，通常是在調(diào)節(jié)好pH和Fe2+濃度的廢水中加入H2O2 ，所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物�，F(xiàn)運(yùn)用該方法降解有機(jī)污染物p-CP，探究有關(guān)因素對該降解反應(yīng)速率的影響。
【實驗設(shè)計】控制p-CP的初始濃度相同，恒定實驗溫度在298K或313K(其余實驗條件見下表)，設(shè)計如下對比實驗。
（1）請完成以下實驗設(shè)計表(表中不要留空格)。
【數(shù)據(jù)處理】實驗測得p-CP的濃度隨時間變化的關(guān)系如右上圖。
（2）請根據(jù)右上圖實驗①曲線，計算降解反應(yīng)在50—150s內(nèi)的反應(yīng)速率；
v(p-CP)= mol?L－1?s－1
【解釋與結(jié)論】
（3）實驗①②表明溫度升高，降解反應(yīng)速率增大。但溫度過高時反而導(dǎo)致降解反應(yīng)速率減小，請從Fenton法所用試劑H2O2 的角度分析原因：
（4）實驗③得出的結(jié)論是：pH=10時，
【思考與交流】
（5）實驗時需在不同時間從反應(yīng)器中取樣，并使所取樣品中的反應(yīng)立即停止下來。根據(jù)上圖中信息，給出一種迅速停止反應(yīng)的方法：
11、（10分）甲酸甲酯水解反應(yīng)方程式為：
HCOOCH3(l)+H2O(l) HCOOH(l)+CH3OH(l)；△H>0
某小組通過試驗研究該反應(yīng)（反應(yīng)過程中體積變化忽略不計）。反應(yīng)體系中各組分的起始量如下表：
組分HCOOCH3H2OHCOOHCH3OH
物質(zhì)的量/mol1．001．990．010．52
甲酸甲酯轉(zhuǎn)化率在溫度T1下隨反應(yīng)時間（t）的變化如下圖：
（1）根據(jù)上述條件，計算不同時間范圍內(nèi)甲酸甲酯的平均反應(yīng)速率，結(jié)果見下表：
反應(yīng)時間范圍/min0~510~1520~2530~3540~4550~5575~80
平均反應(yīng)速率/(10－3mol?min－1)1．97．47．84．41．60．80．0
請計算15—20min范圍內(nèi)甲酸甲酯的減少量為 mol，甲酸甲酯的平均反應(yīng)速率為 mol?min—1(不要求寫出計算過程)。
（2）依據(jù)以上數(shù)據(jù)，寫出該反應(yīng)的反應(yīng)速率在不同階段的變化規(guī)律及其原因： 。
（3）上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為： ，則該反應(yīng)在溫度T1下的K值為 。
（4）其他條件不變，僅改變溫度為T2（T2大于T1），在答題卡框圖中畫出溫度T2下甲酸甲酯轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時間變化的預(yù)期結(jié)果示意圖。
12、（10分）
（1）已知可逆反應(yīng)：M(g)＋N(g) P(g)＋Q(g)；ΔH＞0，請回答下列問題。
① 若要增大M的轉(zhuǎn)化率，在其它條件不變的情況下可以采取的措施為 （填序號）。
A．加入一定量M B．降低反應(yīng)溫度 C．升高反應(yīng)溫度
D．縮小容器體積 E．加入催化劑 F．分離出一定量P
② 在某溫度下起始反應(yīng)物的濃度分別為：c(M)＝1 mol?L－1，c(N)＝2.4mol?L－1，達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為60％，此時N的轉(zhuǎn)化率為 ；若保持溫度不變，起始反應(yīng)物的濃度改為：c(M)＝4mol?L－1，c(N)＝a mol?L－1，達(dá)到平衡后，c(P)＝2 mol?L－1，則a＝ mol?L－1。
（2）蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義。試根據(jù)下列3個熱化學(xué)反應(yīng)方程式：
① Fe2O3(s)+3CO(g) ＝ 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH＝－24.8 kJ?mol－1
② 3Fe2O3(s)+ CO(g) ＝ 2Fe3O4(s)+ CO2(g) ΔH＝－47.2 kJ?mol－1
③ Fe3O4(s)+CO(g) ＝ 3FeO(s)+CO2(g) ΔH＝+640.5 kJ?mol－1
寫出CO氣體還原FeO固體得到Fe 固體和CO2氣體的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：
。
（3）一定溫度下，向Na2CO3溶液中加入BaCl2和K2SO4，當(dāng)兩種沉淀共存時，
c(CO32－)∶c(SO42－) ＝ 。
[已知Ksp(Ba SO4) ＝ 1.3×10－10，Ksp(BaCO3) ＝ 2.6×10－9]
【歸納與思考】
【自主檢測】答案：
1、【答案】D
【解析】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素眾多，本題從濃度和和溫度兩個因素考查，非常忠實于新教材必修2,只要抓住濃度越大，溫度越高反應(yīng)速率越大，便可以選出正確答案D。
【點(diǎn)評】本題主要考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，題目來源于課本，考生很有親切感。
2、【答案】B
【解析】1/2H2(g)+ 1/2X2(g) HX(g)的平衡常數(shù)K1為10,那么HX(g) 1/2H2(g)+ 1/2X2(g) 的平衡常數(shù)K2為1/10, 2HX(g) H2(g)+ X2(g) 的平衡常數(shù)K3為(1/10)2=0．01．設(shè)HX(g)分解xmol/L,有, 2HX(g) H2(g)+ X2(g)
1 0 0
x x x
1—x x x
K3= x?x/(1—x) 2= 0．01 ,得到x=0．17,所以, 該溫度時HX(g)的最大分解率接近于B． 17%
【點(diǎn)評】本題考查化學(xué)平衡常數(shù)的相關(guān)計算，題目難度不大，但要求考生平時要掌握方程式的變化對于化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式的影響和數(shù)值的改變。
3、C
4、【解析】C
第11題是一道化學(xué)平衡題，題中涉及到新教材中新引人的化學(xué)平衡常數(shù)．轉(zhuǎn)化率等概念，本題考查內(nèi)容較多，分別為化學(xué)平衡常數(shù)的概念及影響因素，外界條件對化學(xué)平衡的影響。由題給信息知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
A項：根據(jù)平衡移動原理，溫度升高，平衡逆向移動，化學(xué)平衡常數(shù)減小，A錯。
B項：根據(jù)平衡移動原理，溫度升高，平衡逆向移動，CO轉(zhuǎn)化率減小，B錯
C項：化學(xué)平衡常數(shù)只和溫度有關(guān)，與其他條件無關(guān)。C正確
D項：根據(jù)平衡移動原理，增大N2 的物質(zhì)的量，平衡逆向移動，NO轉(zhuǎn)化率降低，D錯。
5、C
6、BD解析：在恒容狀態(tài)下，在五個相同的容器中同時通入等量的NO2，反應(yīng)相同時間。那么則有兩種可能，一是已達(dá)到平衡狀態(tài)，二是還沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，仍然在向正反應(yīng)移動。若5個容器在反應(yīng)相同時間下，均已達(dá)到平衡，因為該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越高，平衡向逆反應(yīng)方向移動，NO2的百分含量隨溫度升高而升高，所以B正確。若5個容器中有未達(dá)到平衡狀態(tài)的，那么溫度越高，反應(yīng)速率越大，會出現(xiàn)溫度高的NO2轉(zhuǎn)化得快，導(dǎo)致NO2的百分含量少的情況，在D圖中轉(zhuǎn)折點(diǎn)為平衡狀態(tài)，轉(zhuǎn)折點(diǎn)左則為未平衡狀態(tài)，右則為平衡狀態(tài)，D正確。
7、C解析：高溫區(qū)TaS2反應(yīng)生成TaI4氣體至低溫區(qū)，從而在低溫區(qū)重新生成TaS2，一段時間后，雜質(zhì)留在高溫區(qū)，TaS2在低溫區(qū)，從而達(dá)到分離效果。不同溫度下反應(yīng)的方向不同，TaI4的量與溫度高低有關(guān)并非保持不變，A錯誤；因為是在同一密閉系統(tǒng)中有質(zhì)量守恒定律可知I2的量不可能不斷減少，而是充當(dāng)一個“搬運(yùn)工”的角色，將TaS2從高溫區(qū)轉(zhuǎn)移到低溫區(qū)，B錯誤，C正確。平衡常數(shù)與TaI4和S2的濃度乘積成正比，D錯誤。
8、A
9、【答案】
【解析】本題考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的綜合運(yùn)用，注意圖像和有關(guān)計算。
（1）根據(jù)題目中表格給出的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中找出相應(yīng)的點(diǎn)，然后用光滑的曲線描點(diǎn)即可。
（2）根據(jù)題意，可以利用“三步法”求解
aX + bY cZ
開始 1．00 1．00 0
轉(zhuǎn)化 0．45 0．9 0．9
平衡 0．55 0．1 0．9
根據(jù)各物質(zhì)的量之比可得體系中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是： X+2Y 2Z。
（3）根據(jù)圖像可知在3min時，生成物Z的物質(zhì)的量為0．5mol， 其平均速率為0．083mol/L?min。
（4）X的轉(zhuǎn)化率等于0．45。（5）由題目所給圖象可知，在1中，平衡時Z的物質(zhì)的量小于原平衡的物質(zhì)的量，說明平衡逆向移動，條件為升高溫度。在2中，平衡時Z的物質(zhì)的量與原平衡相同，且速率加快，條件為加入催化劑；在3中，平衡正向移動，且速率加快，條件為加壓。
9、【答案】（1）
②
3133
6.0
0.30
③
探究溫度對降解反應(yīng)速率的影響
（2）8×10－6mol?L－1?s－1
（3）因為H2O2 在高溫下可發(fā)生分解反應(yīng)。
（4）降解反應(yīng)停止。
（5）迅速向溶液中加入NaOH 使pH＝10。
10、【解析】
第8題是一道新型的實驗探究題，根據(jù)題給信息能很容易解決這道題。
第（1）題：由題中“控制p-CP的初始濃度相同恒定在實驗溫度在298K或313K(其余實驗條件見下表)”這句話中的信息能解決表格的第二列“探究溫度對降解反應(yīng)速率的影響”，故表格這一行應(yīng)該填寫“313，3，6.0，0.30”，第三行①③對比可以發(fā)現(xiàn)其他溫度．濃度均沒發(fā)生變化，就pH值由3變成10，所以第三行空中應(yīng)該填寫的是“探究溶液的pH值對降解反應(yīng)速率的影響”。
第（2）題很簡單，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的定義，結(jié)合圖像即可計算出結(jié)果，v(p-CP)=(1.2-0.8)×10－3/(150－50)=8×10－6 mol?L－1?s－1。
第（3）題提示“請從Fenton法所用試劑H2O2 的角度解釋”，通過平時的學(xué)習(xí)知，H2O2 溫度高時不穩(wěn)定，故雖然高溫能加快化學(xué)反應(yīng)速率，但溫度過高就是導(dǎo)致H2O2 分解，沒了反應(yīng)物，速率自然會減小。
第（4）小題，可由圖像觀察得到，圖像中隨時間變化曲線③表示在pH=10時，濃度不變，說明化學(xué)反應(yīng)速率為0，化學(xué)反應(yīng)停止。
第（5）題，可以根據(jù)第四小題回答，使反應(yīng)迅速停止，可以向溶液加堿，調(diào)節(jié)pH=10即可。
11、解析：（1）15min時，甲酸甲酯的轉(zhuǎn)化率為6．7%，所以15min時，甲酸甲酯的物質(zhì)的量為1—1．00mol×6．7%==0．933mol；20min時，甲酸甲酯的轉(zhuǎn)化率為11．2%所以20min時，甲酸甲酯的物質(zhì)的量為1—1．00mol×11．2%==0．888mol，所以15至20min甲酸甲酯的減少量為0．933mol—0．888mol=0．045mol，則甲酸甲酯的平均速率==0．045mol/5min==0．009mol?min—1。（2）從題給數(shù)據(jù)不難看出，平均速率的變化隨轉(zhuǎn)化率的增大先增大再減小，后保持不變。因為反應(yīng)開始甲酸甲酯的濃度大，所以反應(yīng)速率較大，后隨著反應(yīng)進(jìn)行甲酸甲酯的濃度減小，反應(yīng)速率減小，當(dāng)達(dá)到平衡時，反應(yīng)速率幾乎不變。
（3）由圖象與表格可知，在75min時達(dá)到平衡，甲酸甲酯的轉(zhuǎn)化率為24%，所以甲酸甲酯轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為1．00×24%==0．24mol，結(jié)合方程式可計算得平衡時，甲酸甲酯物質(zhì)的量==0．76mol，水的物質(zhì)的量1．75mol，甲酸的物質(zhì)的量==0．25mol 甲醇的物質(zhì)的量==0．76mol
所以K=（0．76×0．25）/（1．75×0．76）=1/7
（4）因為升高溫度，反應(yīng)速率增大，達(dá)到平衡所需時間減少，所以繪圖時要注意T2達(dá)到平衡的時間要小于T1，又該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，甲酸甲酯的轉(zhuǎn)化率減小，所以繪圖時要注意T2達(dá)到平衡時的平臺要低于T1。
答案：（1）15—20min范圍內(nèi)甲酸甲酯的減少量為0．045mol；甲酸甲酯的平均反應(yīng)速率為0．009mol?min—1（2）反應(yīng)速率隨著反應(yīng)的進(jìn)行，先逐漸增大再逐漸減小，后不變；原因：隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，應(yīng)開始甲酸甲酯的濃度大，所以反應(yīng)速率較大，后隨著反應(yīng)進(jìn)行，甲酸甲酯的物質(zhì)的量濃度不斷減少，反應(yīng)速率不斷減慢，所以轉(zhuǎn)化率增大的程度逐漸減小，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，轉(zhuǎn)化率不變。
（3）1/7
（4）圖略。作圖要點(diǎn)：因為T2>T1，溫度越高，平衡向逆反應(yīng)方向移動，甲酸甲酯的轉(zhuǎn)化率下降，T2達(dá)到平衡時的平臺要低于T1；另外溫度越高，越快達(dá)到平衡，所以T2達(dá)到平衡的時間要小于T1。
12.（10分，每空2分）
（1）① C F ② 25% 6
（2）CO(g) + FeO(s) ＝ Fe(s) + CO2(g) ΔH＝－218.0 kJ?mol－1 （3）20
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