北京顺义高三化学 一轮复习化学平衡学案答案不全.docx

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北京顺义高三化学一轮复习化学平衡学案答案不全

2018年北京顺义高三化学一轮复习化学平衡（学案答案不全）

知识点：

1、平衡状态

（1）定义：

（2）平衡状态的特征

（3）平衡状态的判定

2、用化学平衡理论解释下列化学问题：

（1）：

实验室制备氯气时候，用排饱和食盐水的方法收集氯气，用平衡理论解释原因。

（2）为什么将浓氨水滴入到固体氢氧化钠中可以产生氨气，用平衡理论解释原因。

（3）：

在厨房中用碳酸钠做洗涤剂时候，为什么用热水去除油污效果更好，用平衡理论解释原因。

（4）：

实验室制备氢氧化铁胶体时，为什么要加热，用平衡理论解释原因。

（5）：

实验室配制氯化铁溶液时，为什么要加入少量的稀盐酸，用平衡理论解释原因。

（6）向氯化镁溶液中加入少量的氢氧化钠溶液，产生白色沉淀，再加入氯化铁溶液，又有红褐色沉淀产生，用平衡理论解释原因。

（7）水垢的主要成分是硫酸钙，危害很大，不好去除，可以将锅炉先用饱和的碳酸钠溶液浸泡，用平衡理论解释原因。

（8）向重铬酸钾溶液中滴加稀硫酸，溶液颜色变深，用平衡理论解释原因。

（9）氯化铁溶液中加入KSCN溶液，溶液变红，再加氢氧化钠溶液，溶液红色变浅，用平衡理论解释原因。

（10）常温下0.1mol/LNaHSO3溶液pH=6,用平衡理论解释原因。

3：

平衡常数：

（1）定义：

（2）影响平衡常数的因素：

（3）表达式：

对于一般的可逆反应：

mA（g）+nB（g）

pC（g）+qD（g），其中m、n、p、q分别表示化学方程式中个反应物和生成物的化学计量数。

当在一定温度下达到化学平衡时，这个反应的平衡常数公式可以表示为：

各物质的浓度一定是平衡时的浓度,而不是其他时刻的.

（4）、关于平衡常数的书写规则：

①在进行K值的计算时，固体和纯液体的浓度可视为“1”。

例如：

Fe3O4（s）+4H2（g）

3Fe（s）+4H2O（g），在一定温度下，化学平衡常数。

②化学平衡常数是指某一具体化学反应的平衡常数，当化学反应方程式的计量数增倍或减倍时，化学平衡常数也。

（5）平衡常数的意义和用途：

①平衡常数的意义：

②利用平衡常数可以判断反应吸热或放热：

③利用K值可判断某状态是否处于平衡状态。

例如，在某温度下，可逆反应mA（g）+nB（g）

pC（g）+qD（g），平衡常数为K。

若某时刻时，反应物和生成物的浓度关系如下：

，则有以下结论：

Qc＝K，V（正）＝V（逆），可逆反应处于；

Qc＜K，V（正）＞V（逆），可逆反应向；

Qc＞K，V（正）＜V（逆），可逆反应向。

4、两个重要的模型：

强化训练：

1、反应3Fe（s）＋4H2O（g）

Fe3O4（s）＋4H2（g）在温度和容积不变的条件下进行。

下列叙述能表明反应达到平衡状态的是（　）

A、容器内压强不再改变B、v（H2O）＝v（H2）C、气体的密度不再改变D、反应不再进行

2、对于以下反应：

A（s）＋3B（g）

2C（g）＋D（g），在一定温度、压强下，在一体积可变的容器中，当下列物理量不再发生变化时就可确定一定达到平衡状态的是（　）

A．容器的体积不再发生变化B．B的生成速率和D的消耗速率之比为3∶1

C．混合气体的密度不随时间变化D．B、C、D的分子数之比为3∶2∶1

3、在2L密闭容器中，加入X和Y各4mol，一定条件下发生化学反应：

2X（g）+2Y（g）Z（g）+2W（g）△H<0，反应进行到5s时测得X的转化率为25%，10s后达到化学平衡，测得Z的浓度为0.5mol/L，则下列说法正确的是（）

A．5s内平均反应速率为υ（Y）=0.2mol/（L·s）

B．该反应的平衡常数数值为0.5

C．保持容积体积不变，向容器中通入惰性气体可提高反应物的转化率

D．升高温度，当测得容器中密度不变时，表示该反应已经达到平衡状态

4、相同温度下，在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应：

N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）△H＝－92.4kJ/mol。

实验测得起始、平衡时的有关数据如下表：

容器编号

起始时各物质物质的量/mol

平衡时反应中的能量变化

N2

H2

NH3

①

1

3

0

放出热量akJ

②

2

3

0

放出热量bkJ

③

2

6

0

放出热量ckJ

下列叙述正确的是（）

A．放出热量关系：

a

③>①>②

C．达平衡时氨气的体积分数：

①>③D．N2的转化率：

②>①>③

5、室温下，分别用0.1mol·L－1溶液进行下列实验，结论不正确的是（）

A．向NaHCO3溶液中通CO2至pH=7：

c（Na+）=c（HCO32—）+2c（CO32—）

B．向CH3COONa溶液中加入等浓度等体积的盐酸：

c（Na+）=c（Cl

）

C．向NaHSO4溶液中加入等浓度等体积的Ba（OH）2溶液：

pH=13

D．向氨水中加入少量NH4Cl固体：

增大

6、工业上消除氮氧化物的污染，可用如下反应：

CH4（g）＋2NO2（g）

N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）ΔH＝akJ/mol

在温度T1和T2时，分别将0.50molCH4和1.2molNO2充入体积为1L的密闭容器中，测得n（CH4）

随时间变化数据如下表：

温度

时间/min

n/mol

0

10

20

40

50

T1

n（CH4）

0.50

0.35

0.25

0.10

0.10

T2

n（CH4）

0.50

0.30

0.18

……

0.15

下列说法不正确的是（）

A．10min内，T1时υ（CH4）比T2时小B．温度：

T1＜T2

C．ΔH：

a＜0D．平衡常数：

K（T1）＜K（T2）

7、已知：

2NO（g）+O2（g）

2NO2（g），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）下随温度变化的曲线（如右图）,下列说法不正确的是

A.p1＜p2

B.该反应的△H＜0

C.A、B两点的平衡常数：

K（A）＜K（B）

D.A、B两点的化学反应速率：

v（A）＜v（B）

8、向含1molNa2CO3的溶液中，通入0.5molCl2，得到含有NaClO的溶液，有关该溶液的说法中，正确的是（）

A．主要成分为NaCl、NaClO和NaHCO3B．c（Cl－）=c（ClO－）

C．2c（Na+）=c（CO32－）+c（HCO3－）+c（H2CO3）D．c（Na+）=c（Cl－）+c（ClO－）+2c（CO32－）+c（HCO3－）

9在一容积为2L的恒容密闭容器中加入0.2molCO和0.4molH2，发生如下反应：

CO（g）＋2H2（g）

CH3OH（g）实验测得300℃和500℃下，甲醇的物质的量随时间

的变化如下表所示，下列说法正确的是（）

甲醇物时间

质的量

温度

10min

20min

30min

40min

50min

60min

300℃

0.080

0.120

0.150

0.168

0.180

0.180

500℃

0.120

0.150

0.156

0.160

0.160

0.160

A．该反应的焓变ΔH>0，升高温度K增大

B．300℃时，0~20minH2的平均反应速率ν（H2）=0.003mol/（L·min）

C．采取加压、增大H2浓度、加入催化剂的措施都能提高CO的转化率

D．500℃下，向该容器中初始加入0.1molCO和0.3molH2，依据现有数据可计算出反应

达平衡后甲醇的浓度

10、CH3OH是重要的化工原料，工业上用CO与H2在催化剂作用下合成CH3OH，其反应为：

CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）。

按n（CO）∶n（H2）=1∶2向密闭容器中充入反应物，测得平衡时混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。

下列说法中，正确的是（）

A．P1＜P2

B．该反应的△H＞0

C．平衡常数：

K（A）＝K（B）

D．在C点时，CO转化率为75%

11．已知某种微生物燃料电池工作原理如图所示。

下列有

关该电池的说法中，正确的是

A．外电路电子从B极移向A极

B．溶液中H+由B极区移向A极区

C．电池工作一段时间后B极区溶液的pH减小

D．A极电极反应式为：

CH3COOH-8e－+2H2O=2CO2 +8H+

12．向盛有H2O2的试管中滴入一定量浓盐酸，有刺激性气味的气体生成。

经实验证明该气体只含有O2、Cl2、HCl和水蒸气。

将气体通入X溶液（如下图），依据观察到的现象，能判断气体中含有Cl2的是

X溶液

现象

A

紫色石蕊溶液

溶液先变红后褪色

B

淀粉KI酸性溶液

溶液变为蓝色

C

滴有KSCN的FeSO4溶液

溶液变为红色

D

稀HNO3酸化的AgNO3溶液

有白色沉淀生成

13．短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大。

X是原子半径最大的短周期元素，Y原子最外层电子

数和电子层数相等，W、Z同主族且原子序数之和与X、Y原子序数之和相等。

下列说法中，不正确的是（）

A．含Y元素的盐溶液可呈碱性

B．X和W形成的化合物可含非极性共价键

C．Y单质与Z的最高价氧化物对应水化物反应一定产生H2

D．W的气态氢化物热稳定性强于Z的气态氢化物热稳定性

14、某学习小组研究溶液中Fe2+的稳定性，进行如下实验，观察，记录结果。

实验Ⅰ

物质

0min

1min

1h

5h

FeSO4

淡黄色

桔红色

红色

深红色

（NH4）2Fe（SO4）2

几乎无色

淡黄色

黄色

桔红色

（1）上述（NH4）2Fe（SO4）2溶液pH小于FeSO4的原因是_______（用化学用语表示）。

溶液的稳定性：

FeSO4_______（NH4）2Fe（SO4）2（填“＞”或“＜”）。

（2）甲同学提出实验Ⅰ中两溶液的稳定性差异可能是（NH4）2Fe（SO4）2溶液中的NH4+保护了Fe2+，因为NH4+具有还原性。

进行实验Ⅱ，否定了该观点，补全该实验。

操作

现象

取_______，

加_______，观察。

与实验Ⅰ中（NH4）2Fe（SO4）2溶液现象相同。

（3）乙同学提出实验Ⅰ中两溶液的稳定性差异是溶液酸性不同导致，进行实验Ⅲ：

分别配制0.80mol·L－1pH为1、2、3、4的FeSO4溶液，观察，发现pH＝1的FeSO4溶液长时间无明显变化，pH越大，FeSO4溶液变黄的时间越短。

资料显示：

亚铁盐溶液中存在反应4Fe2+＋O2＋10H2O

4Fe（OH）3＋8H+

由实验

，乙同学可得出的结论是____，

原因是____。

（4）进一步研究在水溶液中Fe2+的氧化机理。

测定同浓度FeSO4溶液在不同pH条件下，Fe2+的氧化速率与时间的关系如图（实验过程中溶液温度几乎无变化）。

反应初期，氧化速率都逐渐增大的原因可能是___。

（5）综合以上实验，增强Fe2+稳定性的措施有_______。

14．（15分）

（1）NH4+＋H2O

NH3·H2O＋H+＜

（2）取2mLpH＝4.0的0.80mol·L－1FeSO4溶液加2滴0.01mol·L－1KSCN溶液（1分）

（3）溶液pH越小，Fe2+越稳定

溶液中存在平衡4Fe2+＋O2＋10H2O

4Fe（OH）3＋8H+，c（H+）大，对平衡的抑制作用强，Fe2+更稳定

（4）生成的Fe（OH）3对反应有催化作用（5）加一定量的酸；密封保存

15、能源短缺是人类社会面临的重大问题。

甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。

（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：

反应I：

CO（g）＋2H2（g）

CH3OH（g）ΔH1

反应II：

CO2（g）＋3H2（g）

CH3OH（g）+H2O（g）ΔH2

右图是反应I反应过程中的能量变化曲线。

（1）由下图可知反应I为      反应（选填”吸热、放热”），反应热△H1＝

（2）反应I在一定体积的密闭容器中进行，能判断其是否达到化学平衡状态的依据是      。

A．容器中压强不变   

B．混合气体中c（CO）不变

C．v正（H2）＝v逆（CH3OH）  

D．c（CO）：

c（CH3OH）不再变化

E、CO的消耗速率等于氢气的生成速率

F、混合气体的质量不再变化

（3）图中曲线表示使用催化剂时反应的能量变化。

（4）一定条件下，向体积为2L的密闭容器中充入2molCO2和6molH2，5分钟后达到平衡状态，测得CH3OH（g）的物质的量为1mol，

从反应达到平衡这段时间内，用氢气表示的反应速率为：

则此条件下该反应的化学平衡常数数K值=（用分数表示），若开始时充入

2molCH3OH（g）和2molH2O（g）达到相同平衡时CH3OH的转化率为，若平衡后在充入4mol的N2，则C（CO2）是。

（5）从绿色化学的角度比较上述两种方法，符合原子经济的是。

（填“I”或“II”）

（6）乙醇/过氧化氢燃料电池的工作原理示意图如下：

①d电极上发生的是（填“氧化”或“还原”）反应。

②物质b是（填化学式）。

③写出c电极的电极反应式。

写出d电极的电极反应式。

16、下图表示氮及其化合物在一定条件下的转化关系：

（1）反应I：

N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）ΔH=–92kJ•mol－1

上图是反应I中平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中L（L1、L2）、X分别代表温度或压强。

其中X代表的是______（填“温度”或“压强”），判断L1、L2的大小关系并说明理由___。

（2）

反应II的化学方程式是_______。

反应I的方程式是：

反应II其中一步反应为

2NH3（g）+3Cl2（g）=N2（g）+6HCl（g）ΔH=–462kJ•mol－1

已知：

断开1molH–N键与断开1molH–Cl键所需能量相差约为_______kJ。

（3）反应III是利用右图所示装置电解制备NCl3（氯的化合价为+1），其原理是：

NH4Cl+2HCl

NCl3+3H2↑。

b接电源的_______极（填“正”或“负”）。

②阳极反应式是____。

（4）反应III得到的NCl3可以和NaClO2制备ClO2，同

时生成NH3，该反应的离子方程式是_____。

（1）压强

L1＜L2合成氨的反应是放热反应，压强相同时，温度升高，平衡逆向移动，氨的体积分数减小

（2）①8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl

②41

（3）①负

②3Cl－﹣6e－＋NH4+＝NCl3＋4H+

（4）NCl3＋6ClO2－＋3H2O＝6ClO2＋NH3＋3Cl－＋3OH－

17、高铁酸钾（K2FeO4）具有很强的氧化性，是一种高效水处理剂。

（1

）用K2FeO4处理废水时，既利用其强氧化性，又利用Fe（OH）3胶体的作用。

（2）制备K2FeO4可以采用干式氧化法或湿式氧化法。

①干式氧化的初始反应是2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑，该反应中每生成2molNa2FeO4时转移电子mol。

②湿式氧化法的流程如下图：

上述流程中制备Na2FeO4的化学方程式是。

结晶过程中反应的离子方程式是。

（3）K2FeO4在水中不稳定，发生反应：

4FeO

+10H2O4Fe（OH）3（胶体）+8OH-+3O2，其稳定性与温度（T）和溶液pH的关系分别如下图所示。

T4

T3

T2

T1

c（FeO

）/mmol·L-1

c（FeO

）/mmol·L-1

图ⅠK2FeO4的稳定性与温度的关系

图ⅡK2FeO4的稳定性与溶液pH的关系

1由图Ⅰ可得出的结论是。

2

图Ⅱ中ac（填“>”、“<”或“=”），其原因是。

17.（14分）

（1）凝聚

（2）①10②2Fe（NO3）3+3NaClO+10NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O

2K++FeO

=K2FeO4↓

（3）①K2FeO4的稳定性随温度的升高而减弱

②<由4FeO

+10H2O4Fe（OH）3（胶体）+8OH-+3O2可知：

c（H+）增大使平衡正向移动，所以平衡时c（FeO

）越小，溶液的pH越小

18、燃煤产生的烟气中的氮氧化物NOx（主要为NO、NO2）易形成污染，必须经脱除达标后才能排放。

（1）用化学方程式表示NO形成硝酸型酸雨的反应。

（2）能作脱除剂的物质很多，下列说法正确的是。

a.用H2O作脱除剂，不利于吸收含氮烟气中的NO

b.用Na2SO3作脱除剂，O2会降低Na2SO3的利用率

c.用CO作脱除剂，会使烟气中NO2的浓度增加

（3）尿素[CO（NH2）2]在一定条件下能有效将NOx转化为N2。

Ⅰ．已知可通过下列方法合成尿素：

2NH3（g）+CO2（g）

H2NCOONH4（s）ΔH=-159.5kJ/mol

H2NCOONH4（s）

CO（NH2）2（s）+H2O（l）ΔH=+28.5kJ/mol

①

尿素释放出NH3的热化学方程式是。

②写出有利于尿素释放NH3的条件并说明理由。

Ⅱ．CO（NH2）2与某种烟气（主要为N2、NO和O2）中的NO的物质的量比值分别为

1:

2、2:

1、3:

1时，NO脱除率随温度变化的曲线如下：

1曲线a对应CO（NH2）2与NO的物质的量比值是。

②曲线a、b、c中，800℃～900℃区间内发生主要反应的化学方程式是____。

③900℃～1200℃区间内脱除率下降，NO浓度上升。

发生的主要反应是_____。

④曲线a中，NO的起始浓度为6×10-4mg/m3，从A点到B点经过0.8s，该时间段内NO的脱除速率为____mg/（m3·s）。

答案、

（1）2NO+O2==2NO2、3NO2+H2O==2HNO3+NO（2分）

（2）ab（1分）

（3）Ⅰ．①CO（NH2）2（s）+H2O（l）

2NH3（g）+CO2（g）ΔH=+131.0kJ/mol（2分）

②升高温度（1分）

释放氨气的反应是吸热反应，升温，有利于平衡向吸热反应方向进行，同时温度升高，氨气的溶解度降低，均有利于向释放氨气的方向进行（1分）

Ⅱ．①3:

1（1分）

②4NH3+6NO==5N2+6H2O

或2CO（NH2）2+6NO==2CO2+4H2O+5N2（2分）

③4NH3+5O2==4NO+6H2O（2分）

31.5×10-4（2分）