高三化学（第01期）好题速递分项解析汇编 专题18 化学基本理论二（化学反应速率、化学平衡、电解质溶液）（含解析）

专题十八 化学基本理论二（化学反应速率、化学平衡）1【湖南衡阳八中2016届第二次月考】（16分）通过煤的气化和液化，使碳及其化合物得以广泛应用。I工业上先用煤转化为CO，再利用CO和水蒸气反应制H2时，存在以下平衡：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)（1）向1L恒容密闭容器中充入CO和H2O(g)，800时测得部分数据如下表。t/min01234n(H2O)/mol0.6000.5200.4500.3500.350n(CO)/mol0.4000.3200.2500.1500.150则该温度下反应的平衡常数K= 。（保留2位有效数字）（2） 相同条件下，向2L恒容密闭容器中充入1molCO、1mol H2O(g)、2molCO2、2mo1 H2，此时v (正) _ v (逆) (填“” “=” 或 “”)。II已知CO(g)、H2(g)、CH3OH（l）的燃烧热分别为283 kJmol-1、286 kJmol-1、726 kJmol-1。（3） 利用CO、H2合成液态甲醇的热化学方程式为 。（4）依据化学反应原理，分析增加压强对制备甲醇反应的影响 。III为摆脱对石油的过度依赖，科研人员将煤液化制备汽油，并设计了汽油燃料电池，电池工作原理如右图所示：一个电极通入氧气，另一电极通入汽油蒸气，电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2。（5）以辛烷（C8H18）代表汽油，写出该电池工作时的负极反应方程式 。（6）已知一个电子的电量是1.6021019C，用该电池电解饱和食盐水，当电路中通过1.929105C的电量时，生成NaOH g。煤燃烧产生的CO2是造成温室效应的主要气体之一。（7）将CO2转化成有机物可有效地实现碳循环。如：a6CO2+6H2OC6H12O6+6O2 b2CO2 + 6H2C2H5OH +3H2OcCO2 + CH4 CH3COOH d2CO2 + 6H2 CH2=CH2 + 4H2O 以上反应中，最节能的是，反应b中理论上原子利用率为 。【答案】（1）1.2（2）（3）CO(g) + 2H2(g) CH3OH(l) H = 129 kJmol-1 （4）增加压强使反应速率加快，同时平衡右移，CH3OH产率增大。（5）C8H1850e+25O28CO2 + 9H2O；（6）80；（7）a ，46%。【考点定位】考查化学反应速率、化学平衡的影响因素、热化学方程式的书写及电化学的应用的知识。【名师点睛】本题综合考查了化学平衡常数的计算、应用、化学平衡移动原理的应用、盖斯定律的应用、热化学方程式的书写、原电池、电解池反应原理、物质的量在化学反应方程式的计算等的应用、原子经济性、节环保等，集多个知识点为一体，较为全面的考查了学生的化学知识掌握情况及应用能力，把物质的转化、能量的利用既环境保护等结合在一起，是一个不错的考题。2【西藏日喀则一中2016届10月月考】（16分）火力发电厂释放出大量氮氧化合物（NOx）、SO2和CO2等气体会造成环境问题。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、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） H1574 kJ/molCH4(g） 4NO(g）2N2(g） CO2(g） 2H2O(g） H21160 kJ/mol甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 。（2）脱碳。将CO2转化为甲醇：CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g） H3 在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图1所示。回答：010 min内，氢气的平均反应速率为 mol/(Lmin)；第10 min后，保持温度不变，向该密闭容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g)，则平衡 （填“正向”、“逆向”或“不”）移动。如图2，25时以甲醇燃料电池（电解质溶液为稀硫酸）为电源来电解300mL 某NaCl溶液，正极反应式为 。在电解一段时间后，NaCl溶液的pH值变为13（假设NaCl溶液的体积不变），则理论上消耗甲醇的物质的量为 mol。取五份等体积的CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为13），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数（CH3OH）与反应温度T的关系曲线如图3所示，则上述CO2转化为甲醇的反应的H3 0（填“”、“”或“”）。（3）脱硫。燃煤废气经脱硝、脱碳后，与一定量氨气、空气反应，生成硫酸铵。硫酸铵水溶液呈酸性的原因是 (用离子方程式表示)；室温时，向(NH4)2SO4,溶液中滴人NaOH溶液至溶液呈中性，则所得溶液中微粒浓度大小关系c(Na） c(NH3H2O)。（填“”、“”或“”）【答案】（1）CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）H-867kJ/mol（2）0.225；正向 O2+ 4e+ 4H+2H2O；0.005 （3）NH4+H2ONH3H2O+H+；【考点定位】考查盖斯定律的应用，化学反应速率的计算，平衡移动，氧化还原反应的计算，电荷守恒和物料守恒规律的应用【名师点睛】化学平衡图像题的解题步骤：有关化学平衡、化学反应速率的图表题一直是高考关注的热点，在审题时，一般采用“看特点，识图像，想原理，巧整合”四步法。第一步：看特点。即分析可逆反应化学方程式，观察物质的状态、气态物质分子数的变化(正反应是气体分子数增大的反应，还是气体分子数减小的反应)、反应热(正反应是放热反应，还是吸热反应)等。第二步：识图像。即识别图像类型，横坐标和纵坐标的含义、线和点(平台、折线、拐点等)的关系。利用规律“先拐先平，数值大”判断，即曲线先出现拐点，先达到平衡，其温度、压强越大。第三步：想原理。联想化学反应速率、化学平衡移动原理，特别是影响因素及使用前提条件等。第四步：巧整合。图表与原理整合。逐项分析图表，重点看图表是否符合可逆反应的特点、化学反应速率和化学平衡原理。即：。3【湖北孝感高中2016届10月月考】(15分)燃煤能排放大量的CO、CO2、SO2，PM2.5(可入肺颗粒物)污染也跟冬季燃煤密切相关。SO2、CO、CO2也是对环境影响较大的气体，对它们的合理控制、利用是优化我们生存环境的有效途径。（1）如图所示，利用电化学原理将SO2 转化为重要化工原料C 若A为SO2，B为O2，则负极的电极反应式为：_；（2）有一种用CO2生产甲醇燃料的方法：CO23H2CH3OHH2O 已知：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g) Ha kJmol1； 2H2(g)O2(g)2H2O(g) Hb kJmol1； H2O(g)H2O(l) Hc kJmol1； CH3OH(g)CH3OH(l) Hd kJmol1， 则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为：_；（3）光气 (COCl2)是一种重要的化工原料，用于农药、医药、聚酯类材料的生产，工业上通过Cl2(g)CO(g) COCl2(g)制备。左图为此反应的反应速率随温度变化的曲线，右图为某次模拟实验研究过程中容器内各物质的浓度随时间变化的曲线。回答下列问题： （3） 06 min内，反应的平均速率v(Cl2) ；（4） 若保持温度不变，在第7 min 向体系中加入这三种物质各2 mol，则平衡 移动（填“向 正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）；（5） 若将初始投料浓度变为c(Cl2)0.7 mol/L、c(CO)0.5 mol/L、c(COCl2) mol/L，保持反 应温度不变，则最终达到化学平衡时，Cl2的体积分数与上述第6 min时Cl2的体积分数相同；（6） 随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是 ；（填“增大”、“减小”或“不变”）比较第8 min反应温度T(8)与第15 min反应温度T(15)的高低：T(8)_T(15) (填“”或“”)。【答案】(15分)(1)SO22e+2H2O4HSO42- (2分) (2)CH3OH(l) 3/2O2(g) CO2(g) 2H2O(l) H(3/2b2cad)kJmol1(3分)（3）0.15 mol L1min 1 （2分） 向正反应方向（2分） 0.5 （2分） 减小（2分） （2分）考点：考查原电池原理、热化学方程式的书写、化学反应速率与化学平衡、等效平衡4【广西柳铁一中2016届10月月考】（16分）IX、Y是相邻周期、相邻主族的短周期元素，且原子序数XY填写下列空白：（1）若X为金属元素，Y为非金属元素，Y2H4是一种重要有机化工原料。X单质与Fe2O3反应时，每消耗13.5g X放热213kJ，该反应的热化学方程式是 ；写出实验室制备Y2H4的化学方程式 ；（2）若X、Y元素的最高价氧化物的水化物都是强酸。为防止YO2污染空气，科学家寻求合适的化合物G和催化剂，以实现反应：YO2+GY2+H2O+n Z（未配平，n可以为0）上述反应式中的G不可能是 （填标号）。ANH3 BCO CCH3CH2OH25时，往a molL1的YH3的水溶液（甲）中滴加0.01molL1H2XO4溶液（乙），当甲与乙等体积混合时，溶液呈中性（设温度不变），甲中溶质的电离常数Kb= （用含a的代数式表示）。离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl7和AlCl4组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的 极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为 。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为 。甲醇汽油是一种新能源清洁燃料，可以作为汽油的替代物工业上可用CO和H2制取甲醇，化学方程式为：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） H=b kJ/mol，为研究平衡时CO的转化率与反应物投料比（）及温度的关系，研究小组在10L的密闭容器中进行模拟反应，并绘出如图所示：（1）反应热b 0 （填“”或“”）。（2）若反应的n（CO）起始=10mol、投料比为0.5，A点的平衡常数KA= ，B点的平衡常数KB KA（填“”或“”或“=”）。（3）为提高CO转化率可采取的措施是 、 （答出两条即可）。【答案】（1）2Al（s）+Fe2O3（s）2Fe（s）+Al2O3（s）H852kJmol1；CH3CH2OHCH2CH2H2O。（2）B；Kb。4Al2Cl7+3eAl+7AlCl4；H2；（1）。（2）1； （3）减小投料比、降低温度、增大压强、分离出CH3OH。依据电镀原理分析，钢铁上镀铝是利用铝做阳极与电源正极相连，钢铁做阴极与电源负极相连，由有机阳离子、Al2Cl7和AlCl4组成的离子液体做电解液来实现，离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，则阴极反应生成铝是发生的还原反应，铝元素化合价降低，分析离子液体成分，结合电荷守恒分析可知是Al2Cl7得到电子生成，电极反应为：4Al2Cl7+3eAl+7AlCl4；改用AlCl3水溶液作电解液是溶液中氢离子在阴极放电生成氢气，2H+2eH2；（1）图象可知，一氧化碳转化率随温度升高减小，说明平衡逆向，正反应为放热反应，b0。（2）若反应的n（CO）起始10mol、投料比为0.5，n（H2）20mol，则 CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）起始量（mol/L） 1 2 0变化量（mol/L） 0.5 1 0.5平衡量（mol/L） 0.5 1 0.5A点的平衡常数KA 1AB是相同温度下的平衡，平衡常数只随温度变化，所以AB平衡常数相同；（3）为提高CO转化率可采取的措施，可以增加氢气量，提高一氧化碳的转化率，反应是放热反应，降低温度平衡正向进行，依据反应特征和平衡移动原理分析提高一氧化碳转化率的条件是平衡正向进行，即减小投料比、降低温度、增大压强、分离出CH3OH。【考点定位】本题主要是考查热化学方程式书写、外界条件对平衡状态的影响与有关计算、电化学原理的应用等【名师点晴】化学平衡图像题的解题技巧（1）紧扣特征，弄清可逆反应的正反应是吸热还是放热，体积增大、减小还是不变，有无固体、纯液体物质参与反应等。（2）先拐先平，在含量(转化率)时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。（3）定一议二，当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。（4）三步分析法，一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。5【贵州遵义航天高中2016届第三次月考】(14分)1913年，德国化学家哈伯实现了合成氨的工业化生产，被称作解救世界粮食危机的化学天才。现将lmolN2和3molH2投入1L的密闭容器，在一定条件下，利用如下反应模拟哈伯合成氨的工业化生产：N2(g)3H2(g)2NH3(g) H0当改变某一外界条件（温度或压强）时，NH3的体积分数(NH3)变化趋势如下图所示。回答下列问题：（1）已知：NH3(g) NH3(g) H1N2(g)3H2(g)2NH3(l) H2则反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)的H （用含H1、H2的代数式表示）。（2）合成氨的平衡常数表达式为_ ，平衡时，M点NH3的体积分数为10%，则N2的转化率为 （保留两位有效数字）。（3）X轴上a点的数值比b点 （填“大”或“小”）。上图中， Y轴表示 （填“温度”或“压强”），判断的理由是 。（4）若将1mol N2和3mol H2分别投入起始容积为1L的密闭容器中，实验条件和平衡时的相关数据如下表所示：下列判断正确的是_。A.放出热量：Ql Q2 III C.平衡常数：II I D.达平衡时氨气的体积分数：III（5）常温下，向VmL amoI.L-l的稀硫酸溶液中滴加等体积bmol.L-l 的氨水，恰好使混合溶液呈中性，此时溶液中c(NH4+)_c(SO42-)（填“”、“C(CN-)，下列关系正确的是 。AC(H+)C(OH-) BC(H+)ac（2）NaCNCO2H2ONaHCO3HCN （3）BD（4）Al3+3HCO3-Al(OH)3+3CO2（5）c(Na+)c(HC2O4-)c(H+) c(C2O42-) c(OH-)；c(OH-)c(H+)-c (C2O42-)+ c(H2C2O4) （6）H2C2O4-2e2CO2+2H+ 0.2 考点：考查弱电解质的电离、盐类水解的应用及原电池原理的应用等8【四川成都七中2016届上期中】（本小题满分14分）T1温度下，体积为 2L的恒容密闭容器，加入4.00molX，2.00molY，发生化学反应 2X(g)+Y(g)3M(g)+N(s) H”、“=”或“”)，理由是_。【答案】（1）1.8103mol/(Ls)；6.75 （2）bd （3）b （4）CE（5）；反应放热，容器内温度升高，相当于化学平衡逆移，c(M)减小 （5）由于反应放热，容器内温度升高，相当于化学平衡逆移，c(M)减小，即达平衡后M的物质的量浓度小于1.5mol/L。考点：考查反应速率、平衡常数计算、外界条件对平衡状态的影响等9【西藏拉萨中学2016届第二次月考】（14分）甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下： CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) H1 CO2(g) + 3H2(g)CH3OH（g）+ H2O(g) H2 CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) H3回答下列问题：（1）已知化学键H-HC-OCOH-OC-HE/（kJ.mol-1）4363431076465413则H1= kJ.mol-1（2）图1中能正确表现反应的平衡常数K随温度变化关系的曲线为 （填曲线标记字母），判断理由是 。（3）合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时体系中的CO平衡转化率（）与温度和压强的关系如图2所示。(CO)值随温度升高而 （填“增大”或“减小”）原因是 。图2中的压强由大到小为 ，判断理由是 。【答案】（1）99 （2）a；反应为放热反应，平衡常数应随温度升高变小；（3）减小；升高温度时，反应为放热反应，平衡向向左移动，使得体系中CO的量增大；反应为吸热反应，平衡向右移动，又产生CO的量增大；总结果，随温度升高，使CO的转化率降低；P3P2P1；相同温度下，由于反应为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率；而反应为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响，故增大压强时，有利于CO的转化率升高【解析】试题分析：（1）反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值，根据表中数据反应CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）的反应热H11076kJ/mol2436 kJ/mol3413 kJ/mol343 kJ/mol465 kJ/mol99kJ.mol-1。（2）反应的化学平衡常数K的表达式为；根据计算，反应正方应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，因此反应的平衡常数K随温度变化关系的曲线为a。（3）反应为放热反应，升高温度时，平衡向左移动，使得体系中CO的量增大；反应为吸热反应，平衡向右移动，又产生CO的量增大；最终结果是随温度升高，使CO的转化率降低；相同温度下，由于反应为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率；而反应为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响，故增大压强时，有利于CO的转化率升高，所以图2中的压强由大到小为P3P2P1。【考点定位】考查反应热计算、盖斯定律应用、平衡常数、外界条件对平衡状态的影响【名师点晴】本题主要考查了反应热计算、盖斯定律，平衡图像、外界条件对化学平衡的影响，考查了学生对知识理解、综合运用能力。首先需要熟练掌握盖斯定律，其次，平时积累起来的计算机巧在反应热的计算中基本适用。注意遵循：质量守恒定律，能量守恒定律和盖斯定律。根据可直接测定的化学反应的反应热间接计算难以直接测定的化学反应的反应热，需要应用盖斯定律来分析问题。解题时，常用已知反应热的热化学方程式相互加合（加、减等数学计算），得到未知反应热的热化学方程式，则相应的反应热做相同的加合即为所求的反应热。10【云南师大附中2016届第二次月考】（15分）硫及其化合物有广泛应用。 （l）硫酸生产过程中涉及以下反应。已知25、10lkPa时： 则SO2催化氧化为SO3（g）的热化学方程式为 （2）对于SO2催化氧化为SO3的反应。图16甲是SO2（g）和SO3（g）的浓度随时间t的变化情况。反应从开始到达到平衡时，用O2表示的平均反应速率为 在一容积可变的密闭容器中充入20mol SO2（g）和10mol O2（g），O2的平衡转化率随温度（T）、压强（p）的变化如图乙所示。则p1与p2的大小关系是p1p2：（填“”“”或“=”）；A、B、C三点的平衡常数大小关系为 （），理由是 （3）工业生产硫酸过程中，通常用氨水吸收尾气 如果在25时，相同物质的量的SO2与NH3溶于水，发生反应的离子方程式为 所得溶液中（填序号）。 已知在25时NH3H2O、H2SO3电离平衡常数如下表，则上述所得溶液中，各离子浓度由大到小的顺序为 【答案】（除特殊标注外，每空2分，共15分）（1）2SO2(g)+ O2(g)=2SO3(g) H= 197kJ/mol（2）0.0375mol/(Lmin)（1分） KBKAKC 该反应为放热反应，温度升高，平衡常数减小，A、B、C三点的温度为BA=C（3）SO2+NH3+H2O=+ CD c()c()c(H+)c()c(OH) （3）同物质的量的二氧化硫和氨气溶于水，发生反应生成亚硫酸氢铵，反应的离子方程式为：SO2+NH3+H2O=+，根据电荷守恒，可知，c(H+)+ c（SO32-）=c(HSO3-)+2c（SO32-）+c（OH-），则c(H+) - c（OH-）= c(HSO3-)+2c（SO32-）- c(NH4+)。溶液中氢离子源于水电离，亚硫酸氢根离子的水解，铵根的水解，氢氧根离子源于水的电离，亚硫酸氢根的水解，由于水的电离得到的水电离的氢离子和氢氧根离子相等，则c(H+)- c（OH-）= c（SO32-）+ c（NH3H2O）+c水(H+)-c(H2SO3)+ c水（OH-）= c（SO32-）+ c(NH3H2O）-c(H2SO3)所以选CD。二氧化硫和氨气等物质的量反应生成亚硫酸氢铵，根据电离平衡常数分析，亚硫酸氢根的水解程度小于铵根的水解，所以溶液显酸性，离子浓度为c()c()c(H+)c()c(OH)考点： 反应条件对反应速率，平衡的影响，化学平衡常数的影响因素，溶液中离子浓度的比较【名师点睛】因为存在盐类水解，所以在考查溶液中的离子浓度比较时需要考虑盐类水解和弱电解质的电离。在电解质溶液中有三种守恒关系：电荷守恒：电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。如NaHCO3溶液中：n(Na)n(H+)n(HCO3-)2n(CO32-)n(OH-)推出：NaHHCO3-2CO32-OH-物料守恒：电解质溶液中由于电离或水解因素，离子会发生变化变成其它离子或分子等，但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。如NaHCO3溶液中：n(Na)：n(c)1:1，推出： C (Na)c (HCO3-)c (CO32-)c (H2CO3)质子守恒：(不一定掌握)电解质溶液中分子或离子得到或失去质子（H）的物质的量应相等。例如：在NH4HCO3溶液中H3O+、H2CO3为得到质子后的产物；NH3、OH-、CO32-为失去质子后的产物，故有以下关系：c (H3O+)+c (H2CO3)=c (NH3)+c (OH-)+c (CO32-)11【浙江嘉兴一中2016届上期中】（16分）工业生产硝酸铵的流程如下图所示（1）硝酸铵的水溶液呈 (填“酸性”、“中性”或“碱性”)；其水溶液中各离子的浓度大小顺序为： 。（2）已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) Hc(NH4+)c(H+)c(OH) （2分）200(1分) ACDE(2分)2NH3(g)CO2(g)H2O(g)CO(NH2)2 (s) H=134kJ/mol（2分）2（2分） 55（2分）0.148 mol/(Lmin)（2分）（2分）起始 a 3a 0改变 0.1 0.3 0.2 平衡 a-0.1 3a-0.3 0.2 则0.2/（a-0.1+3a-0.3+0.2）=20%，解a=0.3，则平衡常数=0.22/0.2*0.63=0.93，正确。选ACDE。反应+反应 即可氨气和二氧化碳合成尿素的热化学方程式为：2NH3(g)CO2(g)H2O(g)CO(NH2)2 (s) H=134kJ/mol。（4）从图分析生成尿素最慢，所以反应的快慢有第二步反应决定。反应到55分时各物质的浓度几乎不变，到平衡。二氧化碳在10分内的物质的量的改变量为1-0.26=0.74摩尔，则反应速率=0.74/0.5/10=0.148 mol/(Lmin)。反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，平衡常数变大，所以图像如下：（2分）考点：盐类水解，平衡移动，化学平衡计算，12【贵州贵阳一中2016届第二次月考】（14分）工业上可由天然气为原料制备甲醇，也可由水煤气合成甲醇。（1）已知2CH4(g)O2(g)=2CO2(g)4H2(g) HakJ/molCO(g)2H2(g)CH3OH(g) HbkJ/mol试写出由CH4和O2制取甲烷的热化学方程式：_。（2）还可以通过下列反应制备甲醇：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。图甲是反应时CO(g)和CH3OH(g)的浓度随时间t的变化情况。从反应开始到平衡，用CO表示平均反应速率v(CO)_，该反应的平衡常数表达式为_。（3）在一容积可变的密闭容器中充入10mol CO和20mol H2，CO的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如乙图所示下列说法不能判断该反应达到化学平衡状态的是_。（填字母）AH2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2倍BH2的体积分数不再改变C体系中H2的转化率和CO的转化率相等D体系中气体的平均摩尔质量不再改变比较A、B两点压强大小PA_PB（填“、=”）。若达到化学平衡状态A时，容器的体积为20L如果反应开始时仍充入10molCO和20molH2，则在平衡状态B时容器的体积V（B）=_L。（4）以甲醇为燃料，氧气为氧化剂，KOH溶液为电解质溶液，可制成燃料电池（电极材料为惰性电极）。若KOH溶液足量，则电池负极反应的离子方程式为_。若电解质溶液中KOH的物质的量为1.0mol，当有0.75mol甲醇参与反应时，电解质溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的顺序是_。【答案】（除特殊标注外，每空2分，共14分）（1）2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g) H=(a+2b)kJ/mol（2）0.075molL1min1（1分） （3）AC （1分） 4（4）CH3OH6e+8OH=CO32+6H2O c(K+) c(HCO3) c(CO32)c(OH)c(H+) 【考点定位】本题主要考查了热化学方程式的书写、化学平衡状态的判断、平衡的计算以及燃料电池中电极反应的书写和溶液中离子浓度的大小比较知识，属于综合知识的考查，难度大。【名师点晴】可逆反应达到平衡状态有两个核心的判断依据：正反应速率和逆反应速率相等。反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。只要抓住这两个特征就可确定反应是否达到平衡状态，对于随反应的发生而发生变化的物理量如果不变了，即说明可逆反应达到了平衡状态。判断化学反应是否达到平衡状态，关键是看给定的条件能否推出参与反应的任一物质的物质的量不再发生变化。13【湖北华师大一附中2016届上期中】(15分)氮、碳都是重要的非金属元素，含氮、碳元素的物质在工业生产中有重要的应用。（1）请写出工业上由NH3制取NO的化学方程式。（2）一定条件下，铁可以和CO2发生反应：Fe(s)+ CO2(g) FeO(s)+ CO(g)，已知该反应的平衡常数K与温度T的关系如图所示。0 T1 T 甲K20 t1t2 t3 t/min 乙n/molCOCO2该反应的逆反应是(填“吸热”或“放热”)反应。T、P pa压强下，在体积为VL的容器中进行反应，下列能说明反应达到平衡状态的是。A、混合气体的平均相对分子质量不再变化；B、容器内压强不再变化；C、v正(CO2)= v逆(FeO)T1温度下，向体积为V L的密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2，反应过程中CO和CO2物质的量与时间的关系如图乙所示。则CO2的平衡转化率为，平衡时混合气体的密度与起始时气体的密度之比为。（3）在恒温条件下，起始时容积均为5L的甲、乙两密闭容器中(甲为恒容容器、乙为恒压容器)，均进行反应：N2+3H22NH3，有关数据及平衡状态特定见下表。容器起始投入达平衡时甲2 mol N23 mol H20mol NH31.5mol NH3同种物质的体积分数相同乙a mol N2b mol H20mol NH31.2mol NH3起始时乙容器中的压强是甲容器的倍。（4）一定条件下，2.24L(折算为标准状况)N2O和CO的混合气体在点燃条件恰好完全反应，放出bkJ热量。生成的3种产物均为大气组成气体，并测得反应后气体的密度是反应前气体密度的 倍。请写出该反应的热化学方程式。【答案】28(15分)（1）4NH3+5O2 4NO+6H2O(2分)（2）放热(2分)A(2分)(2分)，(2分)（3）0.8(2分)（4）4N2O(g)+2CO(g)=4N2(g)+2CO2(g) + O2(g) H=60b kJmol1(3分)【解析】试题分析：（1）氨催化氧化生成NO和水，则反应的化学方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O。 （2）根据图像，温度升高，平衡常数增大，所以该反应的逆反应是放热反应。 据反应Fe(s)+ CO2(g) FeO(s)+ CO(g)，A.该反应向右进行，平均相对分子质量减少，则当混合气体的平均相对分子质量不再变化时，反应达到平衡状态，A正确；B.该反应是气体体积不发生变化的反应，容器内压强始终保持不变，B错误；C.FeO是固体，没有化学反应速率，C错误；答案选A。 在T1温度下，K=2，加入CO2 的物质的量为n mol，设反应掉CO2 xmol，则生成CO x mol，根据Fe(s)+ CO2(g) FeO(s)+ CO(g)，K=x（n-x）=2，解得x=n，所以则CO2的平衡转化率为nn100%=。反应开始前气体是CO2，M=44，平衡时为CO2 和CO的混合气体，=（2/3n28+1/3n44）n=100/3，根据相同条件下，密度与摩尔质量成正比，则平衡时混合气体的密度与起始时气体的密度之比为100/3：44=25:33。（3）根据题给信息，平衡时，同种物质的体积分数相同，甲容器平衡时各物质的量为1.25mol N2、0.75mol H2、1.5molNH3，则乙容器平衡时各物质的量为1 mol、0.6mol、1.2mol，所以乙容器开始时加入了1.6mol氮气和2.4mol氢气，物质的量总和为4mol，而甲容器开始时加入物质的量总和为5mol，根据恒容条件下，压强和物质的量成正比，起始时乙容器中的压强是甲容器的45=0.8倍。（4）大气组成气体有氮气、氧气和CO2 ，则N2O和CO反应生成N2、CO2和氧气，反应的化学方程式为4N2O+2CO=4N2(g)+2CO2+ O2，混合气体的总物质的量为0.1mol，恰好反应，则反应的CO为0.1/3mol，放出b kJ的热量，则2molCO反应放出b(0.1/3)2=60bkJ的热量，所以反应的热化学方程式为4N2O(g)+2CO(g)=4N2(g)+2CO2(g) + O2(g) H=60b kJmol1。考点：考查氨的催化氧化，化学平衡状态的判断，平衡转化率的转化，热化学方程式的书写等知识。14【山东济南外国语2016届上期中】（1）在一体积为10L的容器中，通入一定量的CO和H2O，在850时发生如下反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)H2(g)；H d a【考点定位】考查平衡常数计算和判断及外界条件对平衡状态的影响。【名师点晴】本题主要测试学生对化学反应速率概念及平衡移动的影响因素的熟练掌握程度，难度较低，只要紧扣单位时间内浓度的变化就可以计算出反应速率，根据平衡状态的特征可确定平衡状态，以及根据量的变化就可以去判断影响平衡移动的因素