2018版高三化学一轮复习5年真题分类：专题15 平衡原理综合应用 Word版含答案

这是一份2018版高三化学一轮复习5年真题分类：专题15 平衡原理综合应用 Word版含答案，共31页。

专题15 平衡原理综合应用

1．【2016年高考海南卷】(9分) 顺—1,2—二甲基环丙烷和反—1,2—二甲基环丙烷可发生如下转化：

该反应的速率方程可表示为：v(正)=k(正)c(顺)和v(逆)=k(逆)c(反)，k(正)和k(逆)在一定温度时为常数，分别称作正，逆反应速率常数。回答下列问题：
（1）已知：t1温度下，k(正)=0.006s－1，k(逆)=0.002s－1，该温度下反应的平衡常数值K1=_____；该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，则ΔH_______0(填“小于”“等于”或“大于”)。
（2）t2温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是_______(填曲线编号)，平衡常数值K2= ；温度t2 t1(填“小于”“等于”或“大于”),判断理由是 。


【答案】
（1）3 小于 （2）B 7/3 大于 放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动
【解析】（1）根据v(正)=k(正)c(顺)、k(正)=0.006s－1，则v(正)=0.006c(顺)，v(逆)=k(逆)c(反)，k(逆)=0.002s－1，
v(逆)=0.002c(反)，化学平衡状态时正逆反应速率相等，则0.006c(顺)=0.002c(反)，K1=c(反)/c(顺)=3；该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，说明断键吸收的能量小于成键释放的能量，即该反应为放热反应，则ΔH小于零。（2）随着时间的推移，顺式异构体的质量分数不断减少，则符合条件的曲线是B，设顺式异构体的起始浓度为x，该可逆反应左右物质系数相等，均为1，则平衡时，顺式异构体为0.3x，反式异构体为0.7x，所以平衡常数值K2=0.7x÷0.3x=7/3，因为K1>K2，放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动，所以温度t2大于t1。
【考点定位】化学平衡常数的计算，影响平衡的因素等知识。
【名师点睛】化学平衡的影响因素可以结合勒夏特列原理：如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强，以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。而化学平衡常数的计算则根据定义，结合本题所给新信息可得。
2．【2016年高考上海卷】（12分）随着科学技术的发展和环保要求的不断提高，CO2的捕集利用技术成为研究的重点。完成下列填空：
（1）目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原，所涉及的反应方程式为：
CO2（g）+4H2（g）CH4（g）+2H2O（g） 已知H2的体积分数随温度的升高而增加。
若温度从300℃升至400℃，重新达到平衡，判断下列表格中各物理量的变化。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
v正
v逆
平衡常数K
转化率α




（2）相同温度时，上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡，各物质的平衡浓度如下表：

CO2]/mol·L-1
H2]/mol·L-1
CH4]/mol·L-1
H2O]/mol·L-1
平衡Ⅰ
a
b
c
d
平衡Ⅱ
m
n
x
y
a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为 。
（3）碳酸：H2CO3，Ki1=4.3×10-7，Ki2=5.6×10-11
草酸：H2C2O4，Ki1=5.9×10-2，Ki2=6.4×10-5
0.1 mol/L Na2CO3溶液的pH__________0.1 mol/L Na2C2O4溶液的pH。（选填“大于”“小于”或“等于”）
等浓度广东草酸溶液和碳酸溶液中，氢离子浓度较大的是___________。
若将等浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合，溶液中各种离子浓度大小的顺序正确的是_____。（选填编号）
a．H+]>HC2O4-]>HCO3-]>CO32-] b．HCO3-]>HC2O4-]>C2O42-]>CO32-]
b．H+]>HC2O4-]>C2O42-]>CO32-] d．H2CO3] >HCO3-]>HC2O4-]>CO32-]
（4）人体血液中的碳酸和碳酸氢盐存在平衡：H++ HCO3- H2CO3，当有少量酸性或碱性物质进入血液中时，血液的pH变化不大，用平衡移动原理解释上述现象 。
【答案】（1）
v正
v逆
平衡常数K
转化率α
增大
增大
减小
减小
（2）
（3）大于 草酸 ac
（4）当少量酸性物质进入血液中，平衡向右移动，使H+浓度变化较小，血液中的pH基本不变；当少量碱性物质进入血液中，平衡向左移动，使H+浓度变化较小，血液的pH基本不变。（合理即给分）
【解析】（1）H2的体积分数随温度的升高而增加，这说明升高温度平衡向逆反应方向进行，即正反应是放热反应。升高温度正逆反应速率均增大，平衡向逆反应方向进行，平衡常数减小，反应物的转化率减小。（2）相同温度时平衡常数不变，则a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为。（3）根据电离常数可知草酸的酸性强于碳酸，则碳酸钠的水解程度大于草酸钠，所以0.1 mol/L Na2CO3溶液的pH大于0.1 mol/L Na2C2O4溶液的pH。草酸的酸性强于碳酸，则等浓度草酸溶液和碳酸溶液中，氢离子浓度较大的是草酸。草酸的二级电离常数均大于碳酸的，所以草酸的电离程度大，故溶液中H+]>HC2O4-]>C2O42-]>HCO3-]>CO32-]，a、c正确，b、d错误。（4）根据平衡可知当少量酸性物质进入血液中，平衡向右移动，使H+浓度变化较小，血液中的pH基本不变；当少量碱性物质进入血液中，平衡向左移动，使H+浓度变化较小，血液的pH基本不变。
【考点定位】考查外界条件对平衡状态的影响、电离常数应用等。
【名师点睛】高中化学中，我们除了学习了化学反应平衡以外，还学习了水溶液中的电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡。溶液中的这三大平衡，和普通的化学反应平衡一样，都适用勒夏特列原理，所有关于平衡的原理、规律、计算都是相通的，在学习过程中，不可将他们割裂开来。勒夏特列原理（又称平衡移动原理）的内容是：改变影响平衡的一个因素，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。关键词“减弱”有两层含义，（1）平衡移动方向：与改变条件相反的方向；（2）平衡移动程度：不能抵消这种改变。它定性揭示了化学平衡与外界条件的关系，在帮助中学生判断平衡移动方向，分析平衡移动后浓度、体积百分含量、转化率变化等方面非常方便实用。而且“勒夏特列原理有广泛适用性，可用于研究所有的化学动态平衡，如沉淀溶解平衡、电离平衡、盐类水解平衡等，所以它是一个很重要的基本规律。另外注意平衡常数只是温度的函数，温度不变，K值不变。
3．【2016年高考天津卷】(节选) 氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：（3）在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反应：MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) ΔH<0达到化学平衡。下列有关叙述正确的是________。
a．容器内气体压强保持不变
b．吸收y mol H2只需1 mol MHx
c．若降温，该反应的平衡常数增大
d．若向容器内通入少量氢气，则v(放氢)>v(吸氢)
（4）利用太阳能直接分解水制氢，是最具吸引力的制氢途径，其能量转化形式为_______。
【答案】（3）ac （4）光能转化为化学能
【解析】(3)该反应达到平衡状态时气体的量不变(只有氢气为气体)，故压强不变，a正确；由于该反应为可逆反应，反应物不能完全转化，要吸收y mol氢气，需要的MHx的物质的量要大于1 mol，故b错误；平衡常数只与温度有关，该反应为放热反应，降温，平衡右移，平衡常数增大，故c正确；向平衡体系中通入氢气，平衡右移，则v(吸氢)>v(放氢)，故d错误。(4)利用太阳能分解水制得氢气和氧气，其能量转化形式是光能转化为化学能。（4）利用太阳能直接分解水制氢，是将光能转化为化学能，故答案为：光能转化为化学能。
【考点定位】考查化学反应中的能量变化、电解原理及其应用。
【名师点晴】本题以氢气利用为线索考查了化学反应中的能量变化、电解原理及其应用等相关知识。：③负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关(如+4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32-形式存在)；④溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它与H+结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH-。本题的易错点和难点是c(Na2FeO4)低于最高值的原因分析。分析时，要注意从题目中寻找线索并结合反应的特征分析。
4．【2016年高考新课标Ⅰ卷】 (节选)元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4−(绿色)、Cr2O72−(橙红色)、CrO42−(黄色)等形式存在，Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：
（2）CrO42−和Cr2O72−在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0 mol·L−1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72−)随c(H+)的变化如图所示。

①离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应 。
②由图可知，溶液酸性增大，CrO42−的平衡转化率__________(填“增大“减小”或“不变”)。根据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为__________。
③升高温度，溶液中CrO42−的平衡转化率减小，则该反应的ΔH_________(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】(2)①2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O； ② 增大；1.0×1014 ；③小于；
【解析】 (2)①随着H+浓度的增大，CrO42-于溶液的H+发生反应，反应转化为Cr2O72-的离子反应式为：2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O。②根据化学平衡移动原理，溶液酸性增大，c(H+)增大，化学平衡2CrO42-+ 2H＋Cr2O72-+H2O向正反应方向进行，导致CrO42−的平衡转化率增大；根据图像可知，在A点时，c(Cr2O72-)=0.25mol/L，由于开始时c(CrO42−)=1.0mol/L，根据Cr元素守恒可知A点的溶液中CrO42-的浓度c(CrO42−)=0.5mol/L；H+浓度为1×10-7mol/L；此时该转化反应的平衡常数为；③由于升高温度，溶液中CrO42−的平衡转化率减小，说明升高温度，化学平衡逆向移动，导致溶液中CrO42−的平衡转化率减小，根据平衡移动原理，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，逆反应方向是吸热反应，所以该反应的正反应是放热反应，故该反应的 ΔH＜0。
【考点定位】考查化学平衡移动原理的应用、化学平衡常数的应用、两性物质的性质的知识。
【名师点睛】两性氢氧化物是既能与强酸反应产生盐和水，也能与强碱反应产生盐和水的物质，化学平衡原理适用于任何化学平衡。如果改变影响平衡的一个条件，化学平衡会向能够减弱这种改变的方向移动。该题是重要的化学平衡移动原理的应用，考查了学生对化学平衡移动原理、化学平衡常数含义的理解与计算、应用。
5．【2016年高考新课标Ⅱ卷】（14分）丙烯腈（CH2==CHCN）是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛（CH2==CHCHO）和乙腈（CH3CN）等，回答下列问题：
（1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：
① C3H6(g)+NH3(g)+ 3/2O2(g)===C3H3N(g)+3H2O(g) ΔH=—515kJ/mol
② C3H6(g)+ O2(g)===C3H4O(g)+H2O(g) ΔH=—353kJ/mol
两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是 ；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是 ；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是 。
（2）图（a）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应温度为460℃．低于460℃时，丙烯腈的产率 （填“是”或者“不是”）对应温度下的平衡产率，判断理由是 ；高于460℃时，丙烯腈产率降低的可能原因是 （双选，填标号）
A．催化剂活性降低 B．平衡常数变大 C．副反应增多 D．反应活化能增大

（3）丙烯腈和丙烯醛的产率与n（氨）/n（丙烯）的关系如图（b）所示。由图可知，最佳n（氨）/n（丙烯）约为 ，理由是 。进料氨、空气、丙烯的理论体积约为 。
【答案】（1）两个反应均为放热量大的反应 降低温度、降低压强 催化剂
（2）不是 该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低 AC
（3）1 该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低 1:7.5:1
【解析】 (1)由题意可知，反应①、②都是放热反应，反应①、②分别放出515 kJ·mol－1和353 kJ·mol－1热量，两反应均符合化学反应自发进行的焓判据；反应①的正反应是气体体积增大的放热反应，由勒夏特列原理可知，降温、减压均能使反应①的化学平衡向正反应方向移动，提高丙烯腈平衡产率；催化剂具有高度的专一性，因此提高丙烯腈反应选择性的关键因素是催化剂，而非温度、压强。(2)反应①的正反应是放热反应，如果已经达到化学平衡状态，当投料、压强、浓度等变量不变时，升温能使平衡左移，丙烯腈的产率逐渐减小，读图可知，低于460 ℃时，丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡产率。温度高于460 ℃时，催化剂活性可能降低，导致丙烯腈产率降低，A项正确；反应①的正反应是放热反应，升温使平衡逆向移动，平衡常数逐渐变小，B项错误；温度高于460 ℃时，副反应进行程度可能增多，反应①进行程度减少，导致丙烯腈产率降低，C项正确；反应活化能与催化剂有关，与温度、压强、浓度等无关，升高温度，不能使反应活化能改变，D项错误。(3)读图可知，最佳n(氨)/n(丙烯)约为1，因为该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低。由反应①的热化学方程式可知，进料气中氨、氧气、丙烯气体的理论体积之比为1∶1.5∶1，空气中氧气的体积分数约为1/5(氮气约占4/5)，则进料气中氨、空气、丙烯的理论体积比约为1∶∶1＝1∶7.5∶1。
【考点定位】考查影响化学平衡的因素，化学图像的分析与判断，化学计算等知识。
【名师点睛】本题考查影响化学平衡的因素，化学图像的分析与判断，化学计算等知识。该题是对化学平衡的集中考查，涉及的知识点不多，解题的关键点是看懂图像的含义，看图像时：①一看面：纵坐标与横坐标的意义；②二看线：线的走向和变化趋势；③三看点：起点，拐点，终点，然后根据图象中呈现的关系、题给信息和所学知识相结合，做出符合题目要求的解答。
6．【2016年高考新课标Ⅲ卷】（节选）煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，回答下列问题：
（1） NaClO2的化学名称为_______。
（2）在鼓泡反应器中通入含有含有SO2和NOx的烟气，反应温度为323 K，NaClO2溶液浓度为5×10−3mol·L−1 。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
离子
SO42−
SO32−
NO3−
NO2−
Cl−
c/（mol·L−1）
8.35×10−4
6.87×10−6
1.5×10−4
1.2×10−5
3.4×10−3
①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式 。增加压强，NO的转化率______（填“提高”“不变”或“降低”）。
②随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐______ （填“提高”“不变”或“降低”）。
③由实验结果可知，脱硫反应速率______脱硝反应速率（填“大于”或“小于”）。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是___________。
（3）在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中，SO2和NO的平衡分压pc如图所示。

①由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均______________（填“增大”“不变”或“减小”）。
②反应ClO2−+2SO32−===2SO42−+Cl−的平衡常数K表达式为___________。
【答案】（1）亚氯酸钠；（2）①2OH-＋3ClO2－＋4NO===4NO3－＋3Cl－＋2H2O 提高 ②减小；
③大于 NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高 （3）①减小；②
【解析】(1)NaClO2中Cl为＋3价，其酸根对应含氧酸HClO2为亚氯酸，故其名称为亚氯酸钠。(2)①NaClO2溶液脱硝过程，ClO转化为Cl－，NO主要转化为NO，则有4NO＋3ClO＋4OH－===4NO＋2H2O＋3Cl－。增加压强，反应正向进行，NO的转化率提高。②根据脱硫、脱硝反应，随着吸收反应的进行，吸收剂溶液由NaClO2溶液转化为NaCl、NaNO3、Na2SO4的混合溶液，pH减小。③由实验结果可知，SO浓度大于NO浓度，因此脱硫反应速率大于脱硝反应速率，原因还可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高。(3)①由图可知，反应温度升高，SO2和NO的－lgpc都减小，则pc增大，说明平衡向逆反应方向进行，故平衡常数减小。②反应ClO＋2SO===2SO＋Cl－的平衡常数K＝。(4)①Ca(ClO)2替代NaClO2进行烟气脱硫，Ca(ClO)2与SO2反应，生成CaSO4沉淀，平衡向产物方向移动，SO2转化率提高。②根据盖斯定律，由第一个反应＋第二反应－第三个反应，可得SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)，则ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。
【考点定位】考查氧化还原反应、盖斯定律、外界条件对反应速率和平衡状态的影响等。
【名师点睛】本题考查物质的名称、氧化还原反应方程式的书写、勒夏特列原理、图表数据和图像、盖斯定律等化学理论知识，平时的训练中夯实基础，强化知识的运用，体现了知识的运用能力。平时的学习中注意对选修4学习。依据题目中所给数据，再根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒书写离子反应方程式；化学平衡原理适用于任何化学平衡，如果改变影响平衡的一个条件，化学平衡会向能够减弱这种改变的方向移动。化学平衡常数：一定条件下达到化学平衡，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，只受温度的影响，依据题目所给信息作出合理判断；盖斯定律是对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热效应是相同的；本题是综合性试题，难度适中。
7．【2015海南化学】（节选）氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料，回答下列问题：
（1）氨的水溶液显弱碱性，其原因为 （用离子方程式表示），0．1 mol·L-1的氨水中加入少量的NH4Cl固体，溶液的PH （填“升高”或“降低”）；若加入少量的明矾，溶液中的NH4+的浓度 （填“增大”或“减小”）。
（2）硝酸铵加热分解可得到N2O和H2O，250℃时，硝酸铵在密闭容器中分解达到平衡，该分解反应的化学方程式为 。平衡常数表达式为 ；若有1mol硝酸铵完全分解，转移的电子数为 mol。
【答案】（1）NH3·H2ONH4++OH- 降低 增大；
（2）NH4NO3N2O+2H2O c(N2O)c2(H2O)；4
【解析】 (1)氨水中的溶质NH3？H2O是弱电解质，其部分电离：NH3·H2ONH＋OH－。若向氨水中加入NH4Cl，增大了NH浓度，电离平衡逆向移动，OH－浓度减小，pH减小。若加入少量明矾，会生成Al(OH)3，使氨水的电离平衡向电离方向移动，NH浓度增大。(2)根据题意写出化学方程式，注意达到“平衡”，则该反应为可逆反应：NH4NO3N2O＋2H2O。注意固体不能写入平衡常数表达式，故该反应的平衡常数表达式为：K＝c(N2O)·c2(H2O)。NH4NO3氮元素的化合价分别为－3、＋5价，生成N2O中氮的化合价为＋1价，故生成1 mol氮气反应中转移4 mol电子。
【考点定位】本题考查弱电解质的电离平衡的判断，化学方程式的书写，化学反应与能量的关系判断。
【名师点睛】以氨气、硝酸铵和氮的氧化物为载体考查弱电解质电离平衡的影响因素、化学方程式的书写、平衡常数表达式的书写、氧化还原反应电子转移的数目及反应热的计算。以元素化合物知识为载体考查基本概念和基本原理是高考命题的主旨，考查考查学生分析问题、解决问题的能力，是化学高考的常见题型。题目难度中等。
8．【2015北京理综化学】（节选）氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示：

（3）反应Ⅱ：2H2SO4（l）===2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) ΔH=+550kJ/mol
它由两步反应组成：i．H2SO4（l）===SO3(g) +H2O(g) ΔH=+177kJ/mol
ii．SO3(g)分解。
L（L1、L2）、X可分别代表压强或温度。如图表示L一定时，ii中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。
①X代表的物理量是 。
②判断L1、L2的大小关系，并简述理由：
。
【答案】 (3)①压强 ②L1 【解析】 (3)根据反应Ⅱ和步骤ⅰ写出步骤ⅱ的热化学方程式：2SO3(g)===2SO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋196 kJ/mol ；①该反应正反应为气体体积增大的反应，压强增大，平衡逆向移动，SO3的转化率减小，故X代表的物理量为压强；②根据①可知L代表的物理量为温度。该反应的正反应为吸热反应，相同压强时，温度升高，平衡正向移动，SO3的转化率增大，故L2>L1。
【考点定位】考查平衡图像分析、化学平衡影响因素。
【名师点晴】本题以通过太阳能制备氢能源为素材考查化学平衡理论，较好的考查了学生灵活运用所学知识分析问题、解决问题的能力，体现了化学的学科特点。
9．【2015广东理综化学】（节选）用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染。
（2）新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性。
①实验测得在一定压强下，总反应的HCl平衡转化率随温度变化 αHCl~T曲线如图所示，则总反应的ΔH 0（填“＞”、“﹦”或“＜”）；A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是的 。
②在上述实验中若压缩体积使压强增大，画出相应αHCl~T曲线的示意图，并简要说明理由： 。
③下列措施中有利于提高αHCl的有 。
A、增大n(HCl) B、增大n(O2) C、使用更好的催化剂 D、移去H2O
（3）一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下：
t(min)
0
2.0
4.0
6.0
8.0
n(Cl2)/10-3mol
0
1.8
3.7
5.4
7.2
计算2.0～6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率（以mol·min-1为单位，写出计算过程）。
（4）Cl2用途广泛，写出用Cl2制备漂白粉的化学方程式 。
【答案】
(2) ①＜ K(A) ②见图
增大压强，平衡右移，αHCl增大，相同温度下，HCl的平衡转化率比之前实验的大。 ③B、D
(3)解：设2.0～6.0min时间内，HCl转化的物质的量为n，则
2HCl(g) + 1/2O2(g) === H2O(g)+Cl2(g)
2 1
n (5.4-1.8)×10-3mol
解得 n=7.2×10-3mol，所以v(HCl)= 7.2×10-3mol/(6.0-2.0)min==1.8×10-3mol/min
(4)2Cl2+2Ca(OH)2 === CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
【解析】（2）①根据图12可知随着温度的升高，αHCl减小，说明升高温度，平衡向逆向移动，则可知逆反应吸热反应，所以正反应是放热反应，故ΔH＜0，同时由于升高温度，平衡逆移，则生成物减少，温度是B点大于A点，所以平衡常数K(A) ＞K(B)；②同时由于该总反应是气体系数减小的反应，所以，压缩体积使压强增大，一定温度下，平衡应正向移动，αHCl应较题目实验状态下为大，故得曲线如图。③A、增大n(HCl) ，平衡正向移动，但是平衡移动使HCl减少的趋势小于增加HCl使增大的趋势，所以HCl的转化率减小，错；B、增大n(O2) ，反应物的浓度增大，平衡向正向移动，HCl转化率增大，对；C、使用更好的催化剂，不能使化学平衡发生移动，实验HCl的转化率不变，错； D、移去H2O，及减小了生成物的浓度，平衡向正反应方向移动，HCl转化率增大。对。故答案是选项B、D。（3）题目中给出的是n(Cl2)的数据，要求的是以HCl的物质的量变化表示的反应速率，所以根据方程式进行计算，注意是2.0～6.0min内的速率，单位是mol·min-1：设2.0～6.0min内，HCl转化的物质的量为n，则：
2HCl(g) + 1/2O2(g)===H2O(g)+Cl2(g)
2 1
n (5.4-1.8)×10-3mol
解得 n=7.2×10-3mol，所以v(HCl)= 7.2×10-3mol/(6.0-2.0)min=1.8×10-3mol/min
（4）Cl2与石灰乳发生反应制取漂白粉，反应的化学方程式为：2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
【考点定位】本题主要考查了化学平衡移动、化学平衡常数的大小比较、化学图像的绘制以及化学反应速率的计算。
【名师点睛】化学反应速率的计算时弄清楚物质浓度的改变，再利用公式进行计算。化学平衡的问题通常涉及到平衡状态的判断、平衡的移动、平衡的有关计算等，平衡的判断抓住两个根本标志：各物质的浓度不再变化、同种物质的生成速率和消耗速率相等。平衡移动判断时分析清楚反应两边气体的系数大小、反应时吸热还是放热等。有关化学平衡的计算则一定要用“三段式”。在绘制图像时通常题目会有参考的曲线，在分析新的条件与原曲线的关系的基础上进行绘制。
10.【2015山东理综化学】（节选）合金贮氢材料具有优异的吸收氢性能，在配合氢能的开发中起到重要作用。
(1)一定温度下，某贮氢合金(M)的贮氢过程如图所示，纵轴为平衡时氢气的压强(p)，横轴表示固相中氢原子与金属原子的个数比(H/M)。

在OA段，氢溶解于M中形成固溶体MHx，随着氢气压强的增大，H/M逐渐增大；在AB段，MHx与氢气发生氢化反应生成氢化物 MHy，氢化反应方程式为zMHx(s)＋H2(g)zMHy(s)　ΔH1(Ⅰ)；在B点，氢化反应结束，进一步增大氢气压强，H/M几乎不变。反应(Ⅰ)中z＝________(用含x和y的代数式表示)。温度为T1时，2 g某合金4 min内吸收氢气240 mL，吸氢速率v＝________mL·g－1·min－1。反应(Ⅰ)的焓变ΔH1________0(填“>”“＝”或“<”)。
(2)η表示单位质量贮氢合金在氢化反应阶段的最大吸氢量占其总吸氢量的比例，则温度为T1、T2时，η(T1)________η(T2)(填“>”“＝”或“<”)。当反应(Ⅰ)处于图中a点时，保持温度不变，向恒容体系中通入少量氢气，达平衡后反应(Ⅰ)可能处于图中的________点(填“b”“c”或“d”)，该贮氢合金可通过________或________的方式释放氢气。
【答案】(1)　30 　<　(2)>　c　加热　减压
【解析】 (1)根据反应：zMHx(s)＋H2(g)zMHy(s)，由原子守恒可得：zx＋2＝zy，则z(y－x)＝2，故z＝。根据速率的定义，v＝240 mL÷2 g÷4 min＝30 mL·g－1·min－1。由AB段向A′B′段做垂线，可知升高温度，H/M增大，故该反应放热，即ΔH＜0。(2)图中T1温度下，AB段长，说明最大吸氢量占总吸氢量的比例高，即η(T1)>η(T2)；当反应(Ⅰ)处于a点时，向恒容体系中通入H2，平衡向右移动，则达到平衡后可能处于图中c点。该合金可以通过减压或升温的方式，使其释放氢气。
【考点定位】本题以合金贮氢材料为背景，考查了元素守恒的应用、化学反应速率的计算、焓变的判断、化学平衡移动及影响因素。
【名师点睛】本题素材选取新颖，化学反应速率与化学平衡完全围绕图像展开，这就要求考生具有较强的读图能力，能够快速的从图表中得到有用的数据，是解答本题的关键，本题第2小题为创新的题型，定义了一个新的陌生物理量，并且对该物理量进行分析，这就要求考生们对平时所学知识做到深入理解、活学活用，才能顺利解答。
11.【2015浙江理综化学】(15分)乙苯催化脱氢制苯乙烯的反应为：

(1)已知：
化学键
C—H
C—C
C==C
H—H
键能/(kJ·mol－1)
412
348
612
436
计算上述反应的ΔH＝________kJ·mol－1。
(2)维持体系总压p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。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，与掺水蒸气工艺相比，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)。
①CO2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
【答案】(1)124 (2)Kp＝p或Kc＝ (3)①正反应方向气体分子数增加，加入水蒸气稀释，相当于起减压的效果 ②600 ℃，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
【解析】 (1)用反应物的总键能减去生成的总键能等于反应的焓变，反应可看成是苯乙烷中乙基的两个碳氢键断裂，由碳碳单键变成碳碳双键，同时有H2生成，故有ΔH＝412 kJ·mol－1×2＋348 kJ·mol－1－612 kJ·mol－1－436 kJ·mol－1＝124 kJ·mol－1。(2)平衡时，n(乙苯)＝n(1－α) mol，n(苯乙烯)＝nα mol，n(H2)＝nα mol，由压强恒定，所以反应前后物质的量之比等于体积之比，有n∶(n＋nα)＝V∶V(反应后)，V(反应后)＝(1＋α)V， Kc＝＝。(3)①因为维持总压不变，所以通入水蒸气，相当于减压，平衡正向移动，乙苯的转化率提高。②分析图示，在600 ℃时，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性高。(4)①CO2与生成物H2反应，可促使平衡正向移动，从而提高苯乙烯的产率；②高温条件下，需要消耗能量；③由方程式知，生成的C转化成CO，故该工艺减少了积炭；④CO2会产生温室效应，若将其合理应用，是有益的。所以①②③④均正确。
【考点定位】本题主要是考查化学反应与能量，化学平衡常数计算，反应条件控制，化工生产新工艺的评价，图像分析与应用等。
【名师点晴】本题从知识上考查了热化学方程式、盖斯定律，平衡图像、外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响，考查了学生对知识理解、综合运用能力。将热化学方程式、盖斯定律，平衡图像、外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响，碳、氮及其化合物的性质等知识同低碳经济、温室气体的吸收等环境问题联系起来，充分体现了学以致用的目的，更突显了化学是一门实用性的学科的特点。
12．【2015新课标Ⅰ卷理综化学】（15分）碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：
（1）大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2，该反应的还原产物为____________。
（2）上述浓缩液中含有I-、Cl-等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为_____________，已知Ksp（AgCl）=1.8×10-10，Ksp（AgI）=8.5×10-17。
（3）已知反应2HI(g) ===H2(g) + I2(g)的ΔH= +11kJ·mol－1，1mol H2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ。
（4）Bodensteins研究了下列反应：
2HI(g)H2(g) + I2(g)
在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：
t/min
0
20
40
60
80
120
x(HI)
1
0.91
0.85
0.815
0.795
0.784
x(HI)
0
0.60
0.73
0.773
0.780
0.784
① 根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为：___________。
② 上述反应中，正反应速率为v正= k正·x2(HI)，逆反应速率为v逆=k逆·x(H2)·x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为________(以K和k正表示)。若k正 = 0.0027min-1，在t=40min时，v正=__________min-1
③ 由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为_________________（填字母）

【答案】（1）MnSO4 （2） 4.7×10-7 （3） 299
（4）①　 ②　1.95×10－3 ③ A、E
【解析】(1)海藻中的碘应为I－，与 MnO2和H2SO4反应的离子方程式为 2I－＋MnO2＋4H＋===Mn2＋＋I2＋2H2O，还原产物为MnSO4。
(2)Ksp(AgCl)＝1.8×10－10>Ksp(AgI)＝8.5×10－17，当AgCl开始沉淀时，AgI已经沉淀，即AgCl、AgI均达沉淀溶解平衡状态，此时溶液中＝＝＝4.7×10－7。
(3)设HI的键能为x，则有2x－436 kJ·mol－1－151 kJ·mol－1＝＋11 kJ·mol－1，解得x＝299 kJ·mol－1。
(4)①根据表格中数据分析知HI的起始物质的量为1 mol, 120 min分解反应达平衡状态，HI的平衡物质的量为0.784 mol，三行式计算表示如下：
　 2HI(g) H2　(g)＋ I2(g)
n0：　　1 mol　　　　 0　　　　　0
Δn：　0.216 mol　　　0.108 mol　0.108 mol
n平：　0.784 mol　　 0.108 mol　 0.108 mol
2HI(g)H2(g)＋I2(g)为气体分子数不变的反应，K值计算如下：K＝。
②平衡时v正＝v逆，k正x2(HI)＝k逆x(H2)x(I2)，则＝＝K，则k逆＝。若k正＝0.002 7 min－1，在t＝40 min时，v正＝0.002 7 min－1×0.852＝1.95×10－3min－1。
③该反应是吸热反应，升高温度，正逆反应速率增大，而平衡正向移动，HI的物质的量分数降低，H2的物质的量分数升高，故平衡时v正和v逆分别对应A点、E点。
【考点定位】化学平衡常数计算；化学平衡知识的综合运用；本题属于各类平衡知识的综合运用，试题难度为很难等级。
【名师点晴】本题偏难。前三小题虽是常规考点，难度为一般等级。最后一小题赋分10分，难度偏大。考生不容易进入题设情景。（4）问②小问质量作用定律那部分，关键是要记得平衡标志之一——v正= v逆，找到k正、k逆和K的联系就已突破。（4）问③小问的图像要能快速识别左边曲线是逆反应速率随x(H2)的变化，右边曲线是正反应速率随x(HI)的变化（仔细看了下图，好像已标明v正、v逆，不标也可按解析的方法分析）。虽然横坐标的坐标是共用的，但在左、右两边横坐标的含义是不同的。分析平衡移动导致横坐标变化时一定要注意这一点。
13．【2015新课标Ⅱ卷理综化学】（节选）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：
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH（g）+H2O(g) ΔH2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3
回答下列问题：
（2）反应①的化学平衡常数K的表达式为 ；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 （填曲线标记字母），其判断理由是 。

图1 图2
（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（α）与温度和压强的关系如图2所示。α（CO）值随温度升高而 （填“增大”或“减小”），其原因是 。图2中的压强由大到小为_____，其判断理由是 。
【答案】(2)K＝或Kp＝]　a　反应①为放热反应，平衡常数数值应随温度升高而变小 (3)减小　反应①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③为吸热反应，升高温度时，平衡向右移动，又使产生CO的量增大；总结果，随温度升高，使CO的转化率降低　p3>p2>p1　相同温度下，由于反应①为气体分数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率；而反应③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】（2）化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，则反应①的化学平衡常数K的表达式为K＝；由于正方应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，因此a正确。（3）反应①为放热反应，温度升高时，平衡向左移动，使得体系中CO的量增大；反应③为吸热反应，平衡向右移动，又产生CO的量增大；因此总结果是随温度升高，使CO的转化率降低；相同温度下，由于反应①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③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P3＞P2＞P1。
【考点定位】本题主要是考查反应热计算、盖斯定律应用、平衡常数以及外界条件对平衡状态的影响等。
【名师点晴】本题从知识上考查了热化学方程式、盖斯定律，平衡图像、外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响，考查了学生对知识理解、综合运用能力。将热化学方程式、盖斯定律，平衡图像、外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响，碳、氮及其化合物的性质等知识同低碳经济、温室气体的吸收等环境问题联系起来，充分体现了学以致用的目的，更突显了化学是一门实用性的学科的特点。
14.【2014年高考海南卷】（9分）硝基苯甲酸乙酯在OH-存在下发生水解反应：O2NC6H4COOC2H5+OH-O2NC6H4COO-+C2H5OH
两种反应物的初始浓度均为0.050mol/L,15 ℃时测得：O2NC6H4COOC2H5的转化率α随时间变化的数据如表所示。回答下列问题：
t/s
0
120
180
240
330
30
600
700
800
α/%
0
33.0
41.8
48.8
58.0
69.0
70.4
71.0
71.0
（1）列式计算该反应在120～180s与180～240s区间的平均反应速率 、__________。比较两者大小可得到的结论是_______________________。
（2）列式计算15 ℃时该反应的平衡常数_________________。
（3）为提高O2NC6H4COOC2H5的平衡转化率，除可适当控制反应温度外，还可以采取的措施有_________
（要求写出两条）。
【答案】(1) ； .随着反应的的进行，反应物的浓度降低，反应速率减慢 (2) 或； (3)增加OH-的浓度，移去产物。
【解析】 (1)根据题意结合表格的数据可知在120～180s内的反应速率是。在180～240s内的反应速率是由反应速率的数值可以看出：随着反应的的进行，反应物的浓度降低，反应速率减慢。（2）在15 ℃时该反应的平衡常数是；（3）为提高O2NC6H4COOC2H5的平衡转化率，除可适当控制反应温度外，还可以采取的措施有增加其它反应物浓度的方法或减小生成物浓度的方法。因此对该反应来说，就是可采取增大OH-的浓度，移去产物的方法。
【考点定位】本题以硝基苯甲酸乙酯的水解反应为载体考查化学反应速率含义、计算；影响化学平衡移动的因素、化学平衡常数的表达式等知识；考查了学生对数据的分析处理能力、归纳能力、对反应条件的选择与控制的因素，本题考查了学生应用所学知识来解决具体问题的能力；考查了考生的知识迁移能力；同时也考查了学生的自学能力（学习信息、接受信息）、分析问题并加以灵活运用的能力。
【名师点睛】化学反应速率、化学平衡移动原理是中学化学学习的重要理论。首先要清楚化学反应速率和化学平衡常数的定义、计算方法、影响化学反应平衡移动的因素，还会对题目提供的数据进行分析，找出规律，然后加以利用。
15．【2014年高考北京卷第26题】NH3经一系列反应可以得到HNO3，如下图所示。

（1）I中，NH3 和O2在催化剂作用下反应，其化学方程式是_____________________。
（2）II中，2NO（g）+O22NO2(g)。在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强（p1、p2）下温度变化的曲线（如图）。
①比较p1、p2的大小关系：________________。
②随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是________________。
（3）III中，降低温度，将NO2（g）转化为N2O4（l），再制备浓硝酸。
①已知：2NO2（g） N2O4（g）ΔH1
2NO2（g） N2O4（l）ΔH2
下列能量变化示意图中，正确的是（选填字母）_______________。

②N2O4与O2、H2O化合的化学方程式是_________________。
（4）IV中，电解NO制备 NH4NO3，其工作原理如图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是_____________，说明理由： 。

【答案】（1）4NH3+5O2 4NO+6H2O；（2）①P1＜P2；②减小；（3）①A；②2N2O4+O2+2H2O===4HNO3；（4）氨气；根据反应8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3，电解产生的HNO3多
【解析】(1)氨的催化氧化的反应方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O。 (2)①由2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)可知该反应为气体体积减小的反应，温度相同，增大压强，平衡正向移动，NO的平衡转化率增大，根据图示和坐标含义，判断p1 (4)根据工作原理装置图，可以确定阳极为NO失去电子转变为NO，阴极NO转变为NH，根据电极反应书写电极反应式为：
阳极：NO－3e－＋2H2O===NO＋4H＋
阴极：NO＋5e－＋ 6H＋===NH＋ H2O
然后根据得失电子守恒，硝酸根离子物质的量比铵根离子物质的量多，所以需要向溶液中加入的物质为NH3(即8NO＋7H2O3NH4NO3＋2HNO3)。
【考点定位】本题主要是考查平衡状态的有关计算、外界条件对平衡状态的影响及电化学原理的应用。
【名师点晴】本题以氨的综合运用为载体考查氨的性质及化学反应原理内容，要求学生熟练掌握氨的催化氧化反应、化学平衡、化学反应中的能量变化、电解知识等内容，要会分析所给图表数据进行答题。考查学生综合运用所学化学知识解决相关化学问题的能力。体现了化学是一门实用性学科，从而提高学生学习化学的积极性和学习的兴趣。在一定程度上考查了学生的知识的灵活运用能力和分析问题解决问题的能力。
16．【2014年高考福建卷第24题】(节选)铁及其化合物与生产、生活关系密切。
（3）已知t℃时，反应FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)的平衡常数K＝0．25。
① t℃时，反应达到平衡时n(CO)：n(CO2)＝ 。
②若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入x mol CO，t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%，则x＝ 。
【答案】（3）①4：1 ②0.05
【解析】 (3) ①在t ℃时，K＝＝＝0.25，则＝4。
②　　 FeO(s)＋　CO(g)Fe(s)＋CO2(g)
n起始/mol 0.02 x 0 0
n转化/mol 0.01 0.01 0.01 0.01
n平衡/mol 0.01 x－0.01 0.01 0.01
根据t ℃时，K＝ ＝ ＝＝0.25 ，求得x＝0.05。
【考点定位】本题主要是考查化学平衡常数的相关计算。
【名师点晴】本题主要是通过铁及其化合物为载体，重点考查学生对化学平衡的掌握和应用的能力。体现了化学是一门实用性学科，从而提高学生学习化学的积极性和学习的兴趣。在一定程度上考查了学生的知识的灵活运用能力和分析问题解决问题的能力。题目难度中等。
17．【2014年高考广东卷第31题】用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术。反应①为主反应，反应②和③为副反应。
①CaSO4(s)＋CO(g)CaS(s)＋CO2(g)　
ΔH1＝－47.3 kJ·mol－1
②CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)　ΔH2＝＋210.5 kJ·mol－1
③CO(g)C(s)＋CO2(g)　ΔH3＝－86.2 kJ·mol－1
(1)反应2CaSO4(s)＋7CO(g) CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g) ＋C(s)＋SO2(g)的ΔH＝________(用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。

(2)反应①～③的平衡常数的对数lg K随反应温度T的变化曲线如图所示。结合各反应的ΔH，归纳lg K～T曲线变化规律：
a．________；b．________。
(3)向盛有CaSO4的真空恒容密闭容器中充入CO，反应①于900 ℃达到平衡，c平衡(CO)＝8.0×10－5 mol·L－1，计算CO的转化率(忽略副反应，结果保留两位有效数字)。
(4)为减少副产物，获得更纯净的CO2，可在初始燃料中适量加入________。
(5)以反应①中生成的CaS为原料，在一定条件下经原子利用率100%的高温反应，可再生CaSO4，该反应的化学方程式为______________________________________，在一定条件下，CO2可与对二甲苯反应，在其苯环上引入一个羧基，产物的结构简式为________。
【答案】(1)4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3 (2)a.放热反应， lg K随T增大而减小；吸热反应， lg K随T增大而增大　b．焓变越大，lgK随T的变化程度越大　(3)99%　(4)Ca(ClO)2(或KClO3、KMnO4等氧化性物质)　(5)CaS＋2O2CaSO4

【解析】(1)将给定的三个热化学方程式按照①×4＋②＋③×2相加可得目标方程式，故ΔH＝4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3。(2)反应①为放热反应，由图可看出，随着温度的升高，放热反应的平衡常数的对数在减小，故曲线Ⅰ表示反应③，曲线Ⅱ表示反应②。(3)设开始时c(CO)＝a，转化的c(CO)＝x，则a－x＝8.0×10－5 mol·L－1。根据方程式可知，生成的c(CO2)＝ x，平衡常数K＝＝＝ 。由图示可知，在900 ℃时，lg K＝2，K＝100，则x＝8.0×10－3 mol·L－1，故CO的转化率＝×100%≈99%。(4)由于CO2气体中主要含有SO2气体，该气体具有比较强的还原性，故可加入具有氧化性的物质来除去，该氧化性的物质有Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4等。(5)由于要求原子利用率为100%，故反应类型属于化合反应，可将CaS在高温下与O2反应制取CaSO4，反应的方程式为CaS＋2O2CaSO4；苯环上只有一类氢原子，故在苯环上引入1个羧基，产物仅有1种，其结构为。
【考点定位】本题主要是考查盖斯定律的应用、外界条件对平衡状态的影响、有机物结构简式的判断等。
【名师点晴】本题以硫酸钙与CO的反应为例，考查盖斯定律的应用，对图像的分析，转化率的计算，化学方程式、结构简式的书写，物质的判断，考查学生分析、总结的语言能力、计算能力、把握题目信息的能力，同时也考查了学生活学学活的程度，同时体现了人类根据反应的特点可以使某些反应不进行或进行的程度较小，达到为人类服务的目的。本题的解题要点：首先要理解盖斯定律的原理，如何运用盖斯定律；其次对图像的总结是开放性题目，看待问题的出发点不同，得到的结论可能不同，尽力与所学知识联系；转化率的计算不是本题的难点；从气体的类别上分析，运用平衡的观点解决（4）的问题；对于化学方程式的书写，注意题目所给信息，判断出反应物、产物，再结合质量守恒定律写出其他物质并配平即可。最后物质结构简式的判断需注意是否存在同分异构现象，分析苯环的等效氢的种类，写出其结构简式。
18．【2014年高考全国大纲卷第28题】(节选)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题：
（2）反应AX3(g)＋X2(g)AX5(g)在容积为10 L的密闭容器中进行。起始时AX3和X2均为0.2 mol。反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。

①列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率 v(AX5)＝ 。
②图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)由大到小的次序为 (填实验序号)；与实验a相比，其他两组改变的实验条件及判断依据是：b 、
c 。
③用p0表示开始时总压强，p表示平衡时总压强，α表示AX3的平衡转化率，则α的表达式为
；实验a和c的平衡转化率：αa为 、αc为 。
【答案】(2)①＝1.7×10－4 mol·L－1·min－1 ②bca　加入催化剂。反应速率加快，但平衡点没有改变　温度升高。反应速率加快，但平衡点向逆反应方向移动(或反应容器的容积和起始物质的量未改变，但起始总压强增大　③α＝2(1－)　50%　40%

【解析】(2)②由图像知，达到平衡所需时间：a＞c＞b，所以反应速率v(AX5)由大到小的顺序为b＞c＞a；与实验a相比，实验b先达到平衡，化学反应速率快，但平衡点没有变化，说明实验b加入了催化剂；反应为放热反应，与实验a相比，实验c平衡向逆反应方向移动，且反应速率加快，说明实验c改变的条件是升高温度。
　　　　　
　AX3(g)　＋　X2(g) AX5(g)
起始量(mol) 0.2 0.2 0
变化量(mol) x x x
平衡量(mol) 0.2－x 0.2－x x
则有＝，解得x＝，则AX3的转化率为＝2(1－)；分别将实验a、c的p、p0的数据代入上式，得aa、ac分别为50%、40%。
【考点地位】本题考查热化学方程式的书写，化学反应速率的计算，化学平衡移动原理的应用，转化率的计算等，对学生的综合计算能力要求高。
【名师点晴】本题以物质的推断为线索考查化学反应原理、热化学方程式的书写、化学平衡移动原理、反应热、化学平衡常数的计算的知识。考查学生综合运用所学化学知识解决相关化学问题的能力。体现了化学是一门实用性学科，从而提高学生学习化学的积极性和学习的兴趣。在一定程度上考查了学生的知识的灵活运用能力和分析问题解决问题的能力。
19．【2014年高考山东卷第29题】（17分）研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
2NO2（g）+NaCl（s）NaNO3（s）+ClNO（g） K1 ∆H < 0 （I）
2NO（g）+Cl2（g）2ClNO（g） K2 ∆H < 0 （II）
（1）4NO2（g）+2NaCl（s）2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）的平衡常数K= （用K1、K2表示）。
（2）为研究不同条件对反应（II）的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2，10min时反应（II）达到平衡。测得10min内v（ClNO）=7.5×10-3mol•L-1•min-1，则平衡后 n（Cl2）= mol，NO的转化率α1= 。其它条件保持不变，反应（II）在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α2 α1（填“>”“<”或“=”），平衡常数K2 （填“增大”“减小”或“不变”。若要使K2减小，可采用的措施是 。
（3）实验室可用NaOH溶液吸收NO2，反应为2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A，溶液B为0.1mol•L‾1的CH3COONa溶液，则两溶液中 c（NO3‾）、c（NO2-）和c（CH3COO‾）由大到小的顺序为 。（已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol•L‾1，CH3COOH的电离常数K a=1.7×10-5mol•L‾1，可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是 。
a．向溶液A中加适量水 b.向溶液A中加适量NaOH
c．向溶液B中加适量水 d.向溶液B中加适量NaOH
【答案】（1）K12/ K2（2）2.5×10-2 75% > 不变 升高温度（3）c(NO3‾) > c(NO2-) > c(CH3COO‾)；b、c
【解析】(1)反应(Ⅰ)×2－反应(Ⅱ)即得到反应：4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)，利用平衡常数定义可知该反应平衡常数K＝。(2)平衡时容器中n(ClNO)＝7.5×10－3mol·L－1·min－1×10 min×2 L＝0.15 mol，则平衡后n(Cl2)＝0.1 mol－×0.15 mol＝0.025 mol；NO的转化率＝×100%＝75%；若恒压下达到平衡态相当于将原平衡加压，平衡正向移动，NO的转化率增大；平衡常数只与温度有关，恒压下达到平衡的平衡常数与原平衡常数相等；因该反应为放热反应，升高温度，反应逆向进行，反应平衡常数减小 。(3)反应后得到溶液A为物质的量浓度均为0.1 mol/L的NaNO2与NaNO3的混合溶液，利用已知电离常数可知CH3COO－水解程度大于NO，NO不发生水解，两溶液中c(NO)＞c(NO)＞c(CH3COO－)；利用CH3COO－水解程度大于NO可知溶液B的碱性强于溶液A，为使溶液A、B的pH相等，可采取的措施有向溶液A中加适量NaOH或向B溶液中加入适量水稀释或向B溶液中加入适量稀醋酸等。
【考点地位】本题以反应速率、转化率和平衡常数的计算，考查了学生对基本公式的掌握，通过化学平衡移动，离子浓度比较考查了学生对基本化学反应原理的理解和应用。
【名师点晴】本题主要是查学生综合运用所学化学知识解决相关化学问题的能力。体现了化学是一门实用性学科，从而提高学生学习化学的积极性和学习的兴趣。在一定程度上考查了学生的知识的灵活运用能力和分析问题解决问题的能力。由已知反应的平衡常数求未知反应的平衡常数应根据分步反应和总反应的关系计算，根据化学反应速率可求出转化量，然后根据化学方程式进行计算，判断转化率的大小要根据平衡移动方向分析，而平衡常数的大小只与温度有关，比较盐溶液中离子浓度大小，应根据离子的水解程度去判断。
20．【2014年高考天津卷第10题】（14分）合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：
N2（g）+3H2（g）2NH3（g） ∆H=—92.4kJ•mol‾1
一种工业合成氨的简易流程图如下：
天然气脱硫
制氢气
N2、H2加压
热交换
合成氨
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
水蒸气
N2
冷却
Ⅳ
液氨

（1）天然气中的H2S杂质常用常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式： 。
（2）步骤II中制氯气原理如下：
①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.4 kJ·mol－1
②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1
对于反应①，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的措施是 。
a.升高温度 b.增大水蒸气浓度 c.加入催化剂 d.降低压强
利用反应②，将CO进一步转化，可提高H2产量。若1mol CO和H2的混合气体（CO的体积分数为20%）与H2O反应，得到1.18mol CO、CO2和H2的混合气体，则CO转化率为 。
（3）图1表示500℃、60.0MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数： 。
（4）依据温度对合成氨反应的影响，在图2坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图。

（5）上述流程图中，使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是（填序号） ，简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法： 。
【答案】（1）2NH4HS +O2=== 2NH3•H2O+2S↓ （2）a 90% （3）14.5%
（4）（5）IV 对原料气加压 分离液氨后。未反应的N2、H2循环使用。
【解析】 (1)由题意可知为空气中的O2将负二价硫氧化为硫单质，根据电子守恒将方程式配平即可。(2)反应①为气体物质的量增大的吸热反应，降低压强使平衡右移，但反应速率减小，d错；催化剂不能改变反应限度，即不能改变H2的百分含量，c错；增大水蒸气浓度虽可使反应速率增大以及平衡右移，但产物H2的百分含量却减小，b错；升高温度反应速率增大，且平衡正向移动，H2的百分含量增大，a对。CO与H2的混合气体与水蒸气的反应中，反应体系中的气体的物质的量不变，而1 molCO与H2的混合气体参加反应生成1.18 mol混合气，说明有0.18 mol 水蒸气参加反应，则根据方程式②可知参加反应的CO也为0.18 mol，则其转化率为×100%＝90%。(3)由图中看出当N2与H2物质的量比为1∶3时，NH3的平衡体积分数最大，为42%。设平衡时转化的N2的物质的量为x mol，由三段式：
　　　　　N2＋3H22NH3
起始(mol): 1 3 0
转化(mol): x 3x 2x
平衡(mol): 1－x 3－3x 2x
×100%＝42%，则x＝0.59
则平衡时N2的体积分数为×100%＝14.5%。(4)作图时要注意开始时NH3物质的量不断增多，是因为反应正向进行(反应未达平衡)，达到一定程度后反应达到平衡而此时温度继续升高，平衡逆向移动，NH3的物质的量减小。(5)热交换器可以使需要加热的物质得到加热，还可以使需要冷却的物质得到冷却，能充分利用能量。合成氨反应为气体物质的量减小的反应，加压利于反应正向进行；此外，循环利用可反复利用原料，提高原料利用率。
【考点地位】本题考查化学反应速率和化学平衡的移动、化学计算、化学图像、化学流程的分析。
【名师点晴】本题属于化学反应原理方面的考查，试题体现了学科内综合，综合性较强，另外本题需要根据信息来推测未学过反应的方程式，这也体现了新课标的重要思想，通过学过的理论来推测未知的知识，这也是化学研究的重要步骤，考查了学生解决实际问题的能力。解答好本题首先要掌握反应规律，根据反应规律写出相关化学方程式，其次要理解和掌握有关化学平衡的规律和计算方法，特别是正确运用“三段式”进行计算，是解决本题的关键。另外能够正确的分析图像的含义，并能绘画图像。
21．【2014年高考新课标Ⅰ卷第28题】(节选)乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法生产或间接水合法生产。回答下列问题：
(3)如图所示为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系其中n(H2O)∶n(C2H4)＝1∶1]。

①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp＝____________________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
②图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小顺序为____________，理由是___________________________________。
③气相直接水合法常采用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290 ℃、压强6.9 MPa，n(H2O)∶n(C2H4)＝0.6∶1。乙烯的转化率为5%，若要进一步提高乙烯转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可采取的措施有___________________________________、____________________________ 。
【答案】（3）①K=0.07(MPa)-1; ②P1< P2< P3< P4 反应分子数减少，相同温度下，压强升高，乙烯转化率提高； ③ 将产物乙醇液化转移去，增加n(H2O):n(C2H4)的比。
【解析】(3)①设起始时C2H4和H2O(g)的物质的量均为n，根据C2H4的转化率为20%，则平衡时C2H4、H2O(g)和C2H5OH的物质的量分别为80%n、80%n和20%n，则Kp＝＝＝＝0.07(MPa)－1。②增大压强，平衡将正向移动，能提高C2H4的转化率，即压强p1＜p2＜p3＜p4。③为了使平衡正向移动，还可以将乙醇液化及时分离，或增大n (H2O)：n (C2H4) 之比等措施。
【考点地位】本题主要是考查平衡状态计算及外界条件对平衡状态的影响等。
【名师点晴】本题以乙醇的制取方法为线索考查化学平衡移动原理、物质制取方案的比较、反应条件的选择、化学平衡常数的计算的知识。考查学生综合运用所学化学知识解决相关化学问题的能力。体现了化学是一门实用性学科，从而提高学生学习化学的积极性和学习的兴趣。在一定程度上考查了学生的知识的灵活运用能力和分析问题解决问题的能力。
22．【2014年高考新课标Ⅱ卷第26题】（13分）在容积为1.00 L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ΔH________0(填“大于”或“小于”)；100 ℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0～60 s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 ℃时达平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.002 0 mol·L－1·s－1的平均速率降低，经10 s又达到平衡。
①T________100 ℃(填“大于”或“小于”)，判断理由是___________________________________。
②列式计算温度T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　0.001 0　0.36 mol·L－1 (2)①大于　反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高
②平衡时，c(NO2)＝0.120 mol·L－1＋0.002 0 mol·L－1·s－1×10 s×2＝0.16 mol·L－1
c(N2O4)＝0.040 mol·L－1－0.002 0 mol·L－1·s－1×10 s＝0.020 mol·L－1
K2＝＝1.3 mol·L－1
(3)逆反应　对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】 (1)依题意知，温度升高，混合气体的颜色加深，说明平衡向生成NO2的正反应方向移动，即正反应是吸热反应；根据图像0～60 s时段，NO2的物质的量浓度变化为0.060 mol·L－1，根据公式v＝即可计算出速率；根据图像可知NO2的平衡浓度为0.120 mol·L－1，N2O4的平衡浓度为0.040 mol·L－1，根据K＝可计算出平衡常数K1。(2)①根据题意知，改变反应温度为T后，反应速率降低，故为降低温度，即T小于100 ℃；②根据题意知，再次达到平衡后N2O4的浓度减小，Δc＝v·Δt＝0.002 0 mol·L·s－1×10 s＝0.02 mol·L－1，则NO2的浓度增加0.040 mol·L－1，即达到新平衡时N2O4的浓度为0.020 mol·L－1，NO2的浓度为0.160 mol·L－1，据K＝可计算出平衡常数K2。(3)温度为T时，反应达到平衡，将反应容器减小一半，即增大压强。其他条件不变时，增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动，即向逆反应方向移动。
【考点定位】本题考查了化学反应速率、化学平衡常数的概念及相关计算，外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。
【名师点晴】本题主要是考查了学生对化学反应速率和化学平衡等主干知识的掌握情况。考查了应用所学知识进行必要的分析或计算解决一些具体的化学问题的能力。考查了学生阅读材料接受信息的能力、对图像、图表的数据分析能力及计算能力。高考化学试题中对教材主干知识的考查给予较多的关注，它要求学生能够准确把握教材相关原理，通过题给情境进行迁移应用，解决相关问题。题目难度中等。
23．【2014年高考浙江卷第27题】(14分)煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：
CaSO4(s)+CO(g) CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) ΔH1=218.4kJ·mol-1(反应Ⅰ)
CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s) + 4CO2(g) ΔH2= -175.6kJ·mol－1(反应Ⅱ)
请回答下列问题：
（1）反应Ⅰ能够自发进行的条件是 。
（2）对于气体参与的反应，表示平衡常数Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量浓度c(B)，则反应Ⅱ的Kp= (用表达式表示)。
（3）假设某温度下，反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是 。

（4）通过监测反应体系中气体浓度的变化判断反应Ⅰ和Ⅱ是否同时发生，理由是 。
（5）图1为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线。则降低该反应体系中SO2生成量的措施有 。
A．向该反应体系中投入石灰石
B．在合适的温度区间内控制较低的反应温度
C．提高CO的初始体积百分数
D．提高反应体系的温度
（6）恒温恒容条件下，假设反应Ⅰ和Ⅱ同时发生，且v1＞v2，请在图2中画出反应体系中c(SO2)随时间t变化的总趋势图。

图1 图2
【答案】（1）高温（2） （3）C.
（4）如果气相中SO2和CO2两种气体的浓度之比随时间发生变化，则表明两个反应同时发生
（5）A、B、C （6）
【解析】(1)反应Ⅰ是一个熵增焓增的反应，由ΔG＝ΔH －TΔS知，只有在高温下反应Ⅰ的ΔG才有可能小于0，反应才具有自发性。(3)由于反应Ⅰ是吸热反应，故反应Ⅰ生成物所具有的能量高于反应物，A、D项排除；反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2)，说明反应Ⅰ的活化分子百分数比较大、活化能低于反应Ⅱ，反应Ⅰ的中间产物所具有的能量低，B排除。(4)因反应Ⅱ中没有SO2生成，故若监测过程中，SO2、CO2浓度比保持不变，说明只发生反应Ⅰ，若发生变化，则说明反应Ⅰ、Ⅱ同时进行。(5)加入的石灰石分解可生成CO2，这有利于两个反应的平衡向左进行，从而可减少SO2的生成，A项可行；由图像知，初始的CO浓度越大、温度低些时，CaS的含量越高，依硫守恒知，此条件下生成的SO2较少，B、C项可行，D项不可行。(6)因反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ的速率，故开始时体系内c(SO2)是快速增大的，随着第Ⅱ个反应中生成的CO2的增加，SO2的百分含量又会降低，当达到平衡时其百分含量会保持不变，由此可绘制出相应的图像。
【考点定位】本题主要是考查反应自发性、平衡常数、外界条件对反应速率和平衡状态的影响以及图像分析、反应热与焓变等。
【名师点晴】本题属于化学反应原理的应用方面的考查，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，该类试题考查的较为综合，涉及面广，知识点的多，意在考查学生对基础知识的理解以及灵活应用基础知识解决实际问题的能力。该题的难点是用压强表示平衡常数及图像识别与作图，注意解题方法、规律的总结和积累。
24．【2014年高考重庆卷第11题】（节选）氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术，是当前关注的热点之一。
（3）储氢还可借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢： 。某温度下，向恒容密闭容器中加入环己烷，起始浓度为 a mol/L，平衡时苯的浓度为bmol/L，该反应的平衡常数K＝_____。
【答案】（3）mol3/L3
【解析】(3)根据化学方程式可知，生成H2为3b mol/L，消耗环戊烷b mol/L，则平衡时环戊烷为(a－b) mol/L，进而列式确定平衡常数。
【考点定位】本题主要是考查平衡常数的计算，意在考查学生对信息的获取能力，侧重考查学生灵活应用基础知识解决实际问题的能力。
【名师点睛】此题的综合性比较强，考查到了化学反应的基本原理，包括氧化还原反应、化学反应与能量、电化学、化学反应速率与化学平衡等。在解题过程中要把一个复杂的问题简单化，分离出单一的问题运用单一的原理进行解答，降低试题的难度。