专题18 化学基本理论二(化学反应速率、化学平衡)-2016届高三名(3)

2019-05-17 17:34

(2)反应是气体体积不变的吸热反应,反应达到平衡状态,正逆反应速率相同时,各组分含量保持不变,变量不变说明反应达到平衡状态;

(3)根据方程式计算反应的氢气的物质的量,再求出反应速率;

(4)二氧化硫水溶液呈酸性,C1O在酸性条件下具有强氧化性,可与二氧化硫发生氧化还原反应,以此解答该题;

(5)亚硫酸钠是强碱弱酸盐,亚硫酸钠水解而使溶液呈碱性,滴入酚酞,溶液变红;再滴入过量的BaCl2溶液,亚硫酸根离子和钡离子反应生成亚硫酸钡沉淀,由于SO3浓度减小,

水解平衡左移,OH浓度减小,溶液褪色,据此即可解答. 【解答】解:(1)Na2SO4(s)+4H2(g)?Na2S(s)+4H2O(g),反应的平衡常数表达式

2﹣

K=,影响化学平衡的因素有温度、压强、浓度等,改变一个条件平衡发生移动,但平衡常数只随温度变化,不随压强、浓度的改变,所以若只改变一个影响因素,当平衡移动时,K值不一定变化,反应是吸热反应,当K值变大时,说明是温度影响,平衡正向进行,说明是升温平衡正向进行,正逆反应速率都增大,

故答案为:;不一定;增大;

(2)Na2SO4(s)+4H2(g)?Na2S(s)+4H2O(g),反应是气体体积不变的吸热反应, a.反应前后气体体积不变,反应过程中容器内压强始终保持不变,反应达到平衡状态,压强不变,故a正确;

b.反应达到平衡状态,物质的量不变,氢气和水蒸汽的物质的量之比保持不变,故B正确; c.固体不影响化学平衡,加入少量Fe3O4固体,平衡不发生移动,故c正确; d.固体不影响化学平衡,移除部分Na2S固体,平衡不发生移动,故d错误; 故答案为:d;

(3)设反应消耗的氢气为nmol,

Na2SO4(s)+4H2(g)?Na2S(s)+4H2O(g)△m 4mol 64 g

n (2.84﹣2.264)g

解得n=0.036mol,则该时间范围内的平均反应速率(vH2)=

═0.0018mol/(L.min),

故答案为:0.0018 mol/(L?min);

(4)往Ba(C1O)2溶液中通入足量SO2气体发生Ba(C1O)

2+2SO2+2H2O=BaSO4↓+H2SO4+2HCl,则反应后溶液的溶质为H2SO4、HCl, 故答案为:H2SO4,HCl;

﹣﹣2﹣

(5)亚硫酸钠是强碱弱酸盐,亚硫酸钠水解而使溶液呈碱性,SO3+H2O?HSO3+OH,滴入酚酞,溶液变红;再滴入过量的BaCl2溶液,亚硫酸根离子和钡离子反应生成亚硫酸钡

﹣2+2﹣2﹣

沉淀,Ba+SO3═BaSO3↓(白色),由于SO3浓度减小,水解平衡左移,OH浓度减小,溶液褪色,

2

故答案为:白色沉淀生成,溶液红色褪去;亚硫酸钠溶液水解成碱性,滴入酚酞成红色.SO3﹣﹣﹣2+2﹣2﹣

+H2O?HSO3+OH,加入氯化钡后,Ba+SO3→BaSO3↓,降低了SO3的浓度,使得

水解平衡往左移动,导致溶液中OH浓度降低,因此溶液红色褪去.

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【点评】本题考查了反应速率的计算、化学平衡常数计算、平衡标志的判断方法、影响平衡的因素等,物质性质和盐类水解原理是解题关键,题目难度中等.

6.(浦东二模)草酸(H2C2O4)是最简单的有机二元酸,具有较强的还原性,工业上主要用于生产药物以及提炼稀有金属.

工业上可由以下反应制取草酸(两步反应均为液相反应): ①4CO+4C4H9OH+O2

2(COOC4H9)2+2H2O

②(COOC4H9)2+2H2O?H2C2O4+2C4H9OH﹣Q(Q>0)

(1)反应①选择13~15MPa的高压条件下进行,最主要的原因是为了 增大气体在丁醇中的溶解度,以有利于反应进行(或加快反应速率) .若5min内水的质量增加了7.2g/L,则用水表示的反应速率为 0.08mol/(L?min) .

(2)对于反应②,下列能够说明其已经达到平衡的是 bc . a.平衡常数K保持不变b.反应液的pH保持不变 c.丁醇的浓度保持不变 d.反应液的总质量保持不变 下列措施既能加快该反应速率,又有利于提高产率的是 a . a.合理升高反应温度b.合理增大反应压强 c.增大水的用量 d.加入稀硫酸作为催化剂

(3)将物质的量浓度相同的草酸溶液与次氯酸钠溶液等体积混合,产生大量无色无味的气体,写出反应的化学方程式 NaClO+H2C2O4→NaCl+H2O+2CO2↑ . (4)已知草酸氢钠溶液显酸性,下列措施能使草酸氢钠溶液中bd .

a.通入HCl气体b.加入草酸晶体 c.通入NH3 d.加入草酸钾晶体

(5)已知:物质的量浓度相同的草酸溶液与亚硫酸钠溶液等体积混合,反应的化学方程式为:

①H2C2O4+Na2SO3→NaHC2O4+NaHSO3

草酸溶液与过量的亚硫酸钠溶液混合,反应的化学方程式为: ②H2C2O4+2Na2SO3→Na2C2O4+2NaHSO3

过量的草酸溶液与亚硫酸钠溶液混合,反应的化学方程式为: ③2H2C2O4+Na2SO3→2NaHC2O4+H2O+SO2↑

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减小的是

K2)与亚硫酸的两级电离常数(记为K3、根据以上信息判断草酸的两级电离常数(记为K1、K4)由大到小的顺序 K1>K3>K2>K4 .

【考点】化学平衡状态的判断;化学平衡的影响因素. 【专题】化学平衡专题.

【分析】(1)增大压强,有利于增大气体在丁醇中的溶解度,加快化学反应速率;根据V(H2O)=

计算;

(2)根据到达平衡时各组分的百分含量不变,正反应速率等于逆反应速率判断;升高温度、增大压强、使用催化剂等能加快化学反应速率,但不一定影响平衡移动; (3)根据条件知,反应方程式为:NaClO+H2C2O4→NaCl+H2O+2CO2↑; (4)已知草酸氢钠溶液显酸性,故电离大于水解, a.通入HCl气体,会与草酸氢根离子反应生成二氧化碳; b.加入草酸晶体,使草酸根离子浓度增大; c.通入NH3,促进电离;

d.加入草酸钾晶体,使草酸根离子浓度增大,抑制了草酸氢根离子的电离;

(5)根据反应方程式可知,酸性强弱顺序为:H2C2O4>H2SO3>HC2O4﹣>HSO3﹣,酸性越强,K越大.

【解答】解:(1)根据反应①4CO+4C4H9OH+O2

2(COOC4H9)2+2H2O

知,增大压强,有利于增大气体在丁醇中的溶解度,加快化学反应速率;若5min内水的质量增加了7.2g/L,则浓度增加0.4mol/L,则用水表示的反应速率为V(H2O)==0.08mol/(L?min);

(2)反应(COOC4H9)2+2H2O?H2C2O4+2C4H9OH﹣Q(Q>0)中, a.温度不变,平衡常数不变,但不一定平衡,故错误; b.反应液的pH保持不变,一定平衡,故正确;

c.浓度为变量,丁醇的浓度保持不变,则一定平衡,故正确; d.反应液的总质量保持不变,不一定平衡,故错误; 故选bc;

下列措施中,a.合理升高反应温度,反应速率加快,平衡正向移动,故正确; b.增大反应压强,速率几乎无影响,平衡不移动,故错误; c.增大水的用量,水为纯液体,无影响,故错误;

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d.加入稀硫酸作为催化剂,化学反应速率加快,但平衡不移动,故错误; 故选a;

故答案为:bc;a;

(3)根据条件知,反应方程式为:NaClO+H2C2O4→NaCl+H2O+2CO2↑,故答案为:NaClO+H2C2O4→NaCl+H2O+2CO2↑;

(4)已知草酸氢钠溶液显酸性,故电离大于水解,下列措施能使草酸氢钠溶液中

减小的是 bd.

a.通入HCl气体,会与草酸氢根离子反应生成二氧化碳,增大,故错误;

b.加入草酸晶体,使草酸根离子浓度增大,故减小,故正确;

c.通入NH3,促进电离,

增大,故错误;

d.加入草酸钾晶体,使草酸根离子浓度增大,抑制了草酸氢根离子的电离,减小,故正确; 故答案为:bd;

(5)根据反应方程式可知,酸性强弱顺序为:H2C2O4>H2SO3>HC2O4﹣>HSO3﹣,酸性越强,K越大,故K1>K3>K2>K4, 故答案为:K1>K3>K2>K4.

【点评】本题考查了化学反应速率、化学平衡移动及平衡状态的判断、盐类水解、酸性强弱等知识,难度较大,综合性强,很容易失分,只有扎实的基础知识才能顺利解决问题. 7.(七校联考)一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收: SO2(g)+2CO(g)

2CO2(g)+S(l)+Q (Q>0);完成下列问题:

;2L容器中,10分钟内,气

(1)该反应的平衡常数表达式是

体密度减小了8g/L,则CO的反应速率是 0.05mol/(L﹒min) . (2)如果要提高上述反应的反应速率,可以采取的措施是 bc .(选填编号) a.减压 b.增加SO2的浓度 c.升温 d.及时移走产物 (3)若反应在恒容的密闭容器中进行,下列有关说法正确的是 BC .(选填编号)

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A.平衡前,随着反应的进行,容器内压强始终不变 B.当容器内温度不再变化时,反应达到了平衡

C.平衡时,其他条件不变,升高温度可增大平衡常数 D.其他条件不变,使用不同催化剂,该反应热效应不同

硫酸工业尾气SO2用NaOH溶液吸收后会生成Na2SO3.现有常温下0.1mol/LNa2SO3溶液,实验测定其pH约为8,完成下列问题:

(4)该溶液中c(Na+)与 c(OH﹣)之比为 2×105 .

该溶液中c(OH﹣)=c(H+)+ c(HSO3﹣) + 2c(H2SO3) (用溶液中所含微粒的浓度表示).

(5)如果用含等物质的量溶质的下列各溶液分别吸收SO2,则理论吸收量由多到少的顺序是 B>C=D>A (用编号排序)

A.Na2SO3 B.Ba(NO3)2 C.Na2S D.酸性KMnO4. 【考点】化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断. 【分析】(1)根据平衡常数的定义书写表达式为:K=

,根据V=

计算速率;

(2)增大浓度、升高温度、增大压强、加入催化剂均能加快化学反应速率;

(3)A.平衡前,随着反应的进行,气体的物质的量减小,故容器内压强始会减小; B.温度为变量,当容器内温度不再变化时,反应达到了平衡;

C.平衡时,其他条件不变,升高温度平衡正向移动,可增大平衡常数; D.反应热效应与催化剂无关;

(4)依据PH和离子积常数计算溶液中氢氧根离子浓度结合钠离子浓度计算比值;依据溶液中质子守恒分析书写离子浓度关系;

(5)依据选项中的溶液性质和二氧化硫反应的过程和化学方程式定量关系分析计算. 【解答】解:(1)根据平衡常数的定义书写表达式为:K=

,2L容

器中,10分钟内,气体密度减小了8g/L,则减少的S为0.25mol/L,变化的CO的浓度为0.5mol/L,故CO的反应速率是0.05mol/(L﹒min),故答案为:0.05mol/(L﹒min);

(2)a.减压,减小速率,故错误;

b.增加SO2的浓度,加快反应速率,故正确; c.升温,加快反应速率,故正确;

d.及时移走产物,相对于减小浓度,减小反应速率,故错误; 故答案为:bc;

(3)若反应在恒容的密闭容器中进行,SO2(g)+2CO(g)

2CO2(g)+S(l)

+Q (Q>0),

A.平衡前,随着反应的进行,气体的物质的量减小,故容器内压强始会减小,故错误; B.温度为变量,当容器内温度不再变化时,反应达到了平衡,故正确;

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