高考化学试题分类汇编:2014-2018化学平衡大题(8)

2019-04-09 19:48

【答案】

(1)MnSO4(或Mn2+) (2)4.7×10-7 (3)299 (4)①

0.108?0.1080.7842

k正-3

K,1.95×10min-1

③A、E

【解析】(1)用水浸取后碘以I-存在,加了MnO2和H2SO4后发生氧化还原反应,I-被氧化成I2,MnO2做氧化剂,被还原成+2价的Mn2+还原产物。 (2)KSP(AgCl)=1.8×10-10>KSP(AgI)=8.5×10-17,滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时, AgI肯定已经沉淀,此时溶液中c(Ag+)·c(Cl-)= KSP(AgCl),c(Ag+)·c(I-)= KSP(AgI),而c(Ag+)是相同的,所以

KSP(AgI)8.5×10-17c(I?)-7

=4.7×10。 ???-10c(Cl)KSP(AgCl)1.8×10(3)△H=反应物的键能和-生成物的键能和,则1mol HI(g)分子中化学键断裂时需要吸收的能量为(11+436+151)÷2=299kJ。

(4)①根据表格,两种投料建立化学平衡,一个从正反应建立平衡,一个从逆反应建立平衡,2HI(g) H2(g)+I2(g)是等气反应,x(HI)交叉点在0.784,所以在120min反应达到平衡。根据x(HI)=1(0min)和x(HI)=0.784(120min),可求出平衡时x(H2)= x(I2)=0.108。根据平衡常数定义,物质的量分数还需转换为浓度,设起始投有amolHI,容器体积为V,

a?0.108a?0.108?0.108?0.108VV则K== 2a?0.78420.784()Vx(H2)x(I2)2

② 由①可知,K=, v正=k正x(HI),v逆=k逆x(H2)x(I2), ,平衡时v正= v逆,

x2(HI)kk正x2(HI)k逆==正;40min时,v正=k正x2(HI)=0.852×0.0027=0.00195075≈1.95×10-3min-1,注意带单

x(H2)x(I2)K位。

③升高温度,2HI(g) H2(g)+I2(g),正反应吸热,平衡向右移动,正逆化学反应速率等倍增大(排除F、C),x(HI)减小,x(H2)增大(排除D、B)。

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【2015天津理综化学】(14分)FeCl3 具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污

水比FeCl3 高效,且腐蚀性小。请回答下列问题:

(1)FeCl3 净水的原理是 。FeCl3 溶液腐蚀钢铁设备,除H作用外,另一主要原因是(用离子方程式

表示) 。

(2)为节约成本,工业上用NaClO3 氧化酸性FeCl2 废液得到FeCl3 。

①若酸性FeCl2 废液中c(Fe)=2.0×10mol·L, c(Fe)=1.0×10mol·L, c(Cl)=5.3×10mol·L,则该溶液的PH约为 。

②完成NaClO3 氧化FeCl2 的离子方程式:

ClO3+ Fe+ = Cl+ Fe+ . (3)FeCl3 在溶液中分三步水解:

Fe+H2O Fe(OH)+H2OFe(OH)+H2O

+2+

3+

-2+

3+

2+

-2

-1

3+

-3

-1

-2

-1

Fe(OH)+H

2++

K1 K2 K3

Fe(OH)2+HFe(OH)3+H

++

以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是 。

通过控制条件,以上水解产物聚合,生成聚合氧化铁,离子方程式为: xFe+yH2O

3+

Fex(OH)y

(3x-y)+

+yH

+

欲使平衡正向移动可采用的方法是(填序号) 。

a.降温 b.加水稀释 c.加入NH4Cl d.加入NaHCO3

室温下,使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是 。

(4)天津某污水处理厂用氯化铁净化污水的结果如下图所示。由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁

[以Fe(mg·L)表示]的最佳范围约为 mg·L。

【答案】(1)Fe水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质 2 Fe+Fe=3 Fe

(2)①2 ②1 6 6H 1 6 3H2O (3)K1>K2>K3 b d 调节溶液的pH (4)18~20

37

+

3+

3+

2+

-1

-1

【解析】(1)Fe水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质 ,所以可起到净水的作用;钢铁设备中的

Fe会与铁离子反应生成亚铁离子,离子方程式是2 Fe+Fe=3 Fe

(2)①根据电荷守恒,则溶液中氢离子的浓度是c(Cl) -2 c(Fe)-3 c(Fe)=1.0×10mol·L,所以pH=2; ②根据题意,氯酸钠氧化酸性的氯化亚铁,则反应物中有氢离子参加,则生成物中有水生成,Cl元素的化

合价从+5价降低到-1价,得到6个电子,而Fe元素的化合价从+2价升高到+3价,失去1个电子,根据得失电子守恒,则氯酸根离子的系数为1,Fe的系数为6,则铁离子的系数也是6,氯离子的系数是1,根据电荷守恒,则氢离子的系数是6,水的系数是3;

(3)铁离子的水解分为三步,且水解程度逐渐减弱,所以水解平衡常数逐渐减小,则K1>K2>K3;使平衡正向移动,因为水解为吸热反应,所以降温,平衡逆向移动;加水稀释,则水解平衡也正向移动;加入氯化铵,氯化铵溶液为酸性,氢离子浓度增大,平衡逆向移动;加入碳酸氢钠,则消耗氢离子,所以氢离子浓度降低,平衡正向移动,所以答案选bd;从反应的离子方程式中可知,氢离子的浓度影响高浓度聚合氯化铁的生成,所以关键步骤是调节溶液的pH。

(4)由图像可知,聚合氯化铁的浓度在18~20 mg·L时,去除率达到最大值,污水的浑浊度减小。

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-1

2+

2+

3+

-2

-1

3+

2+

3+

【2015浙江理综化学】(15分)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:

(1)已知:

化学键 键能/kJ·molˉ 1C-H 412 -1

C-C 348 C=C 612 H-H 436 计算上述反应的△H=________ kJ·mol。

(2)维持体系总压强p恒定,在温度T时,物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知

乙苯的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数K=____________ (用α等符号表示)。 (3)工业上,通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1︰9),控制反应温

度600℃,并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下:

①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,解释说明该事实___________。 ②控制反应温度为600℃的理由是____________。

(4)某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯-二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保

持常压和原料气比例不变,与掺水蒸汽工艺相比,在相同的生产效率下,可降低操作温度;该工艺中还能够发生反应:CO2+H2=CO+H2O,CO2+C=2CO。新工艺的特点有_________(填编号)。 ① CO2与H2反应,使乙苯脱氢反应的化学平衡右移 ② 不用高温水蒸气,可降低能量消耗 ③ 有利于减少积炭 ④ 有利于CO2资源利用

n?2?2p或Kc?【答案】(15分)(1)124 (2) Kp? 22(1??)V1??(3) ① 正反应方向气体分子数增加,加入水蒸气起稀释,相当于起减压的效果

②600℃时,乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。温度过低,反应速率慢,转化率低;温度过高,选择性下降。高温还可能使催化剂失活,且能耗大 (4) ①②③④

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【2014新课标Ⅱ26).在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)

2NO2(g),随温度升

高,混合气体的颜色变深。

回答下列问题:

(1)反应的△H 0(填“大于”“小于”);100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0~60s时

段,反应速率v(N2O4)为 mol?L-1?s-1反应的平衡常数K1为 。

(2)100℃时达到平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020 mol?L-1?s-1的平均速率降低,经10s又达到平衡。

①T 100℃(填“大于”“小于”),判断理由是 。 ②列式计算温度时反应的平衡常数K2 (3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方

向移动,判断理由是 。 【答案】(1)大于;0.0010;0.36

0.0162(2)①大于;正反应方向吸热,升高温度,平衡向正反应方向进行; ②K2==1.3

0.020(3)逆反应;对于气体分子数增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动。

【解析】以N2O4和NO2相互转化为反应考察化学平衡理论。涉及△H的判断、反应速率的计算、平衡常数的计

算,平衡移动分析。

(1)温度升高, 体系的颜色加深,化学平衡正向移动, 反应放热,△H﹤0; V(N2O4)=0.06mol/L/60S=0.001mol/L/S; N2O4

2NO2

起始:0.1mol/L 0 转化:0.06mol/L 0.12 mol/L 平衡:0.04 mol/L 0.12 mol/L

0.122?0.36; K=[NO2]/[N2O4]=

0.042

(2)①升高温度,化学平衡正向移动, T大于100℃; ②c(N2O4)以0.0020 mol?L-1?s-1的平均速率降低, 经10s

又达到平衡, 平衡时,N2O4的浓度为0.02 mol/L, NO2的浓度为0.16 mol/L, 化学平衡常数为

2(0.16)K2??1.3;

0.02(3)压缩体积一半, 各物质的浓度均为 N2O4 0.04 mol/L

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