[答案]BD
命题立意:可逆反应中的速率问题考查
解析:A选项中,速率之比等于计量数之比,应为1:2;B选项出现的净速率在中学没出现过,但根据平均速率的求算,为反应物的净减少量,该项正确;C项明显错误,反应过程中,正反应速率是减小的过程,而逆反应速率是增大的过程;D选项是平衡定义中来,正确。
【技巧点拨】这类题就只有几个考点:①平均速率的比等于计量数的比;平均速率的计算;③反应过程中即时速率变化;④平衡中的速率问题。
9.(2011全国II卷8)在容积可变的密闭容器中,2mo1N2和8mo1H2在一定条件下发生反应,达到平衡
时,H2的转化率为25%,则平衡时的氮气的体积分数接近于 A.5%
B.10%
C.15%
2NH3
D.20%
解析: N2 + 3H2
起始量(mol) 2 8 0 转化量(mol) 2/3 2 4/3 平衡量(mol) 4/3 6 4/3 所以平衡时的氮气的体积分数=答案:C
10.(2011四川)可逆反应①X(g)+2Y(g)
2Z(g) 、②2M(g)
N(g)+P(g)分别在密闭容器
4/3?15.4%。
6?8/3的两个反应室中进行,反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量
的变化如图所示:
下列判断正确的是
A. 反应①的正反应是吸热反应
B. 达平衡(I)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14:15 C. 达平衡(I)时,X的转化率为
5 11D. 在平衡(I)和平衡(II)中M的体积分数相等
解析:温度降低时,反应②中气体的物质的量减少,说明平衡向正方应方向移动,因此正方应是放热
210?;同理可以计算2.2112?2.828285?mol,即物质的量减少了3??mol,所出达平衡(I)时反应①中气体的物质的量是
2.21111115以达平衡(I)时,X的转化率为;由于温度变化反应②的平衡已经被破坏,因此在平衡(I)和平衡(II)
11反应;由图可以看出达平衡(I)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为中M的体积分数不相等。
答案:C
11.(201浙江高考27,14分)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。
(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度(℃) 平衡总压强(kPa) 平衡气体总浓度 (×10mol/L)
①可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是___________。 A.2?(NH3)??(CO2)
B.密闭容器中总压强不变
-3
2NH3(g)+CO2(g)。
15.0 5.7 2.4
20.0 8.3 3.4
25.0 12.0 4.8
30.0 17.1 6.8
35.0 24.0 9.4
C.密闭容器中混合气体的密度不变 D.密闭容器中氨气的体积分数不变
②根据表中数据,列式计算25.0℃时的分解平衡常数:__________________________。
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量______(填“增加”、“减小”或“不变”)。
④氨基甲酸铵分解反应的焓变△H____0,熵变△S___0(填>、<或=)。 (2)已知:NH2COONH4+2H2O
NH4HCO3+NH3·H2O。该研究小组分别用三份不同初始浓度的
-
氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率,得到c(NH2COO)随时间变化趋势如图所示。
c(NH2COO-)(mol/L)???●??????▲???????????????■???????●●●15℃●▲▲▲■■■25℃▲5℃■????????????????????t(min)
⑤计算25℃时,0~6min氨基甲酸铵水解反应的平均速率___________________________。 ⑥根据图中信息,如何说明水解反应速率随温度升高而增大:_______________________。
解析:(1)①A.不能表示正逆反应速率相等;B.反应进行则压强增大;C.恒容,反应进行则密度增大;D.反应物是固体,NH3的体积分数始终为2/3
②需将25℃的总浓度转化为NH3和CO2的浓度;K可不带单位。
③加压,平衡逆移;④据表中数据,升温,反应正移,△H>0,固体分解为气体,△S>0。 (2)⑤?=?c2.2?1.9??0.05mol?L?1?min?1; t6⑥图中标▲与标●的曲线相比能确认。
答案:(1)①BC; ②K=c2(NH3)·c(CO2)=(2c/3)2(1c/3)=1.6×108(mol·L1)3
-
-
③增加; ④>,>。 (2)⑤0.05mol·L1·min1;
-
-
⑥25℃反应物的起始浓度较小,但0~6min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15℃大。 12.(2011安徽高考28,13分)
地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程,利用Fe粉和KNO3溶液反应,探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。
(1)实验前:①先用0.1mol ·L-1H2SO4洗涤Fe粉,其目的是 ,然后用蒸馏水洗涤至中
性;②将KNO3溶液的pH调至2.5;③为防止空气中的O2对脱氮的影响,应向KNO3溶液中通入 (写化学式)。
(2)下图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中,测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式 。t1时刻后,该反应仍在进行,溶液中NH4的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有增大,可能的原因是 。
+
(3)该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设,请你完成假设二和假设三: 假设一:溶液的pH; 假设二: ;
假设三: ; ……..
(4)请你设计实验验证上述假设一,写出实验步骤及结论。 (已知:溶液中的NO3浓度可用离子色谱仪测定)
实验步骤及结论: -
解析:(1)因为铁易生锈,即铁表面会有铁的氧化物等杂质,所以要用硫酸除去铁表面的氧化物等杂质;氧气具有强氧化性,会氧化生成的Fe2+,为防止该反应的发生必需通入一种保护原性气体且不能引入杂质,因此可以选用氮气;
(2)由图像可知反应的产物有Fe2+、NH4和NO气体,所以该反应的离子方程式是:4Fe+10H+
+
+
NO3=4Fe2+NH4+3H2O;t1时刻后,随着反应的进行,溶液中pH逐渐增大,当pH达到一定程度时就
-
+
+
会和反应产生的Fe2+结合,因此其浓度没有增大;
(3)影响反应速率的外界因素比较多,例如温度、浓度、溶液多酸碱性、固体多表面积等等;
(4)要验证假设一,需要固定其它条件不变,例如硝酸的浓度、反应的温度、铁的表面积都必需保持一致,然后在相同时间内测量溶液中NO3的浓度(依据提示:溶液中的NO3浓度可用离子色谱仪测定)来判断pH不同时对脱氮对反应速率有没有影响。
答案:(1)除去铁粉表面的氧化物等杂质 N2
(2)4Fe+10H+NO3=4Fe2+NH4+3H2O;生成的Fe2水解(或和溶液中OH的结合);
+
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+
+
+
-
-
-
(3)温度 铁粉颗粒大小 (4)实验步骤及结论:
①分别取等体积、等浓度的KNO3溶液于不同的试管中; ②调节溶液呈酸性且pH各不相同,并通入氮气; ③分别向上述溶液中加入足量等质量的同种铁粉;
④用离子色谱仪测定相同反应时间时各溶液中NO3的浓度。若pH不同KNO3溶液中,测出的NO3
浓度不同,表明pH对脱氮速率有影响,否则无影响。
(本题属于开放性试题,合理答案均可) 13.(2011北京高考25,12分)
在温度t1和t2下,X2(g)和 H2反应生成HX的平衡常数如下表:
化学方程式 K (t1 ) 361.8 ?10 -
-
K (t2) F2?H2 Cl2?H2Br2?H2I2?H22HF 1.9?1032 4.2?1011 2HCl 2HBr 2HI 9.7?1012 5.6?107 43 9.3?106 34 (1)已知t2 >t1,HX的生成反应是 反应(填“吸热”或“放热”)。 (2)HX的电子式是 。
(3)共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强,HX共价键的极性由强到弱的顺序是 。 (4)X2都能与H2反应生成HX,用原子结构解释原因: 。
(5)K的变化体现出X2化学性质的递变性,用原子结构解释原因:__________,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱。
(6)仅依据K的变化,可以推断出:随着卤素原子核电荷数的增加,_______(选填字母) a. 在相同条件下,平衡时X2的转化率逐渐降低 b. X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱