24.(07年廣東化學·25)(10分)
黃鐵礦(主要成分為FeS2)是工業制取硫酸的重要原料,其煅燒產物為SO2和Fe3O4。
(1)將0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容積為1L的密閉容器中,反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在一定條件下達到平衡,測得c(SO3)=0.040mol·L-3。計算該條件下反應的平衡常數K和SO2的平衡轉化率(寫出計算過程)。
(2)已知上述反應是放熱反應,當該反應處于平衡狀態時,在體積不變的條件下,下列措施中有利于提高SO2平衡轉化率的有 (填字母)
A.升高溫度
B.降低溫度
C.增大壓強
D.減小壓強
E.加入催化劑
G.移出氧氣
(3)SO2尾氣用飽和Na2SO3溶液吸收可得到更要的化工原料,反應的化學方程式為 。
(4)將黃鐵礦的煅燒產物Fe3O4溶于H2SO4后,加入鐵粉,可制備FeSO4。酸溶過程中需保持溶液足夠酸性,其原因是 。
答案:(10分)
(1)1.6×103L/mol 80%(計算過程略)
(2)B、C
(3)SO2+H2O+Na2SO3=2NaHSO3
(4)抑制Fe2+、Fe3+的水解,防止Fe2+被氧化成Fe3+
解析:難度,易。此題是比較中規中矩考查化學平衡知識的題目,題目條件比較直接,學生完成得應比較愉快。
23.(07年廣東化學·22)(8分)
“碘鐘”實驗中,3I-+S2O42-的反應速率可以用I3-與加入的淀粉溶液顯藍色的時間t來度量,t越小,反應速率越大。某探究性學習小組在20℃進行實驗,得到的數據如下表:
實驗編號 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
c(I-)/mol·L- |
0.040 |
0.080 |
0.080 |
0.160 |
0.120 |
c(SO42-)/mol·L- |
0.040 |
0.040 |
0.080 |
0.020 |
0.040 |
t /s |
88.0 |
44.0 |
22.0 |
44.0 |
t2 |
回答下列問題:
(1)該實驗的目的是 。
(2)顯色時間t2= 。
(3)溫度對該反應的反應速率的影響符合一般規律,若在40℃下進行編號③對應濃度的實驗,顯色時間t2的范圍為 (填字母)
A.<22.0s
B.22.0-44.0s
C.>44.0s
D.數據不足,無法判斷
答案:(8分)
(1)研究反應物I-與S2O82-的濃度對反應速率的影響
(2)29.3s
(3)A
(4)反應速率與反應物起始濃度乘積成正比(或顯色時間與反應物起始濃度乘積成反比)
解析:難度,易。本題考查學生對影響化學反應速率的外界因素如濃度、溫度及其規律的認識和理解,考查學生對圖表的觀察、分析以及處理實驗數據歸納得出合理結論的能力。由題目中表格數據可分析出c(I-)、 c(S2O32-)濃度越大,反應速率越快,顯藍色所需時間越少,故實驗目的應是研究反應物I-與S2O82-的濃度對反應速率的影響,因反應速率與反應物起始濃度乘積成正比(或顯色時間與反應物起始濃度乘積成反比),由①⑤中數據可列關系:顯色時間t2=0.040·0.040·88.0/0.120·0.040=29.3 s,升高溫度,反應速率加快,故顯色時間t2<22.0s。07年廣東高考在選擇題方面減弱了考查,只有第18題的選項C、D中提到。在第二卷中也一改前二年的化學平衡圖象題,改為化學反應速率的表格分析題,實際要求仍是考查學生運用所學化學反應速率與化學平衡思想解決指定問題的能力。
22.(09年海南化學·4)在25℃時,密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表:
物質 |
X |
Y |
Z |
初始濃度/mol·L-1 |
0.1 |
0.2 |
0 |
平衡濃度/mol·L-1 |
0.05 |
0.05 |
0.1 |
下列說法錯誤的是:
A.反應達到平衡時,X的轉化率為50%
B.反應可表示為X+3Y
2Z,其平衡常數為1600
C.增大壓強使平衡向生成Z的方向移動,平衡常數增大
D.改變溫度可以改變此反應的平衡常數
答案:C
解析:題中有一明顯的錯誤,就是C選項中平衡常數增大,增大壓強不可能使平衡常數增大。其他選項均為平衡中的基礎計算和基礎知識,關鍵是根據表中數據(0.1-0.05)∶(0.2-0.05)∶(0.1-0)=1∶3∶2可推導出:X+3Y2Z。
21.(09年廣東文基·68)下列說法正確的是
A.廢舊電池應集中回收,并填埋處理
B.充電電池放電時,電能轉變為化學能
C.放在冰箱中的食品保質期較長,這與溫度對反應速率的影響有關
D.所有燃燒反應都是放熱反應,所以不需吸收能量就可以進行
答案:C
解析:A項廢舊電池應集中回收但不能填埋處理因為電池里的重金屬會污染土地,人吃了這些土地里的蔬菜后,,就會引發疾病;B項充電電池放電時,化學能轉變為電能;D項有的燃燒反應是需要吸收一定熱量才可以反應的比如碳的燃燒。
[考點分析]垃圾的處理、電化學、影響化學反應速率因素、化學反應與能量。
19.(09年山東理綜·14)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是制備硫酸的重要反應。下列敘述正確的是
A.催化劑V2O5不改變該反應的逆反應速率
B.增大反應體系的壓強、反應速度一定增大
C.該反應是放熱反應,降低溫度將縮短反應達到平衡的時間
D.在t1、t2時刻,SO3(g)的濃度分別是c1,c2,則時間間隔t1-t2內,SO3(g)生成的平均速率為
答案:D
解析:催化劑可以同等程度的改變正逆反應的反應速率;如果是通入惰性氣體增大了體系壓強,反應物濃度未變,反應速率不變;降溫,反應速率減慢,達到平衡的時間增大;D是反應速率的定義,正確。
20.(09年天津理綜·5)人體血液內的血紅蛋白(Hb)易與O2結合生成HbO2,因此具有輸氧能力,CO吸入肺中發生反應:CO+HbO2
O2+HbCO,37 ℃時,該反應的平衡常數K=220。HbCO的濃度達到HbO2濃度的0.02倍,會使人智力受損。據此,下列結論錯誤的是
A.CO與HbO2反應的平衡常數K=
B.人體吸入的CO越多,與血紅蛋白結合的O2越少
C.當吸入的CO與O2濃度之比大于或等于0.02時,人的智力才會受損
D.把CO中毒的病人放入高壓氧倉中解毒,其原理是使上述平衡向左移動
答案:C
解析:由反應方程式知,K的表達式正確,A對;CO與HbO2反應的平衡常數達220,可見其正向進行的程度很大,正確。K=,由題意知,K=220,
=0.02時,人受損,則c(CO)/c(O2)=9×10-5,C項錯。D項,當O2濃度很大時,題中平衡將逆向移動,從而解救人,正確。
18.(09年寧夏理綜·13)在一定溫度下,反應H2(g)+X2(g)HX(g)的平衡常數為10。若將1.0mol的HX(g)通入體積為1.0L的密閉容器中,在該溫度時HX(g)的最大分解率接近于
A.5% B.17% C.25% D.33%
答案:B
解析:1/2H2(g)+ 1/2X2(g) HX(g)的平衡常數K1為10,那么HX(g)
1/2H2(g)+
1/2X2(g) 的平衡常數K2為1/10,
2HX(g)
H2(g)+
X2(g) 的平衡常數K3為(1/10)2=0.01.設HX(g)分解xmol/L,有,
2HX(g)
H2(g)+
X2(g)
1 0 0
x x x
1-x x x
K3= x·x/(1-x) 2= 0.01 ,得到x=0.17,所以, 該溫度時HX(g)的最大分解率接近于B. 17%
[點評]本題考查化學平衡常數的相關計算,題目難度不大,但要求考生平時要掌握方程式的變化對于化學平衡常數表達式的影響和數值的改變。
17.(09年寧夏理綜·10)硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應的化學方程式為:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O,下列各組實驗中最先出現渾濁的是
實驗 |
反應溫度/℃ |
Na2S2O3溶液 |
稀H2SO4 |
H2O |
||
V/mL |
c/mol·L-1 |
V/mL |
c/mol·L-1 |
V/mL |
||
A |
25 |
5 |
0.1 |
10 |
0.1 |
5 |
B |
25 |
5 |
0.2 |
5 |
0.2 |
10 |
C |
35 |
5 |
0.1 |
10 |
0.1 |
5 |
D |
35 |
5 |
0.2 |
5 |
0.2 |
10 |
答案:D
解析:影響化學反應速率的因素眾多,本題從濃度和和溫度兩個因素考查,非常忠實于新教材必修2,只要抓住濃度越大,溫度越高反應速率越大,便可以選出正確答案D。
[點評]本題主要考查影響化學反應速率的因素,題目來源于課本,考生很有親切感。
15.(09年廣東理基·29)已知汽車尾氣無害化處理反應為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。下列說法不正確的是
A.升高溫度可使該反應的逆反應速率降低
B.使用高效催化劑可有效提高正反應速率
C.反應達到平衡后,NO的反應速率保持恒定
D.單位時間內消耗CO和CO2的物質的量相等時,反應達到平衡
答案:A
解析:升高溫度、使用催化劑都會使化學反應速率升高,既包括正反應速率也包括逆反應速率,故A選項錯誤,B選項正確。反應達到平衡后,正反應速率和逆反應速率相等,因此C、D選項都是正確的。
16
.(09年江蘇化學·14)I2在KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I-(aq)
I3-(aq)
某I2、、KI混合溶液中,I3-的物質的量濃度c(I3-)與溫度T的關系如圖所示(曲線上任何一點都表示平衡狀態)。下列說法正確的是
A. 反應 I2(aq)+I-(aq)
I3-(aq)的△H>0
B.若溫度為T1、T2,反應的平衡常數分別為K1、K2則K1>K2
C.若反應進行到狀態D時,一定有v正>v逆
D.狀態A與狀態B相比,狀態A的c(I2)大
答案:BC
解析:隨著溫度的不斷升高,I3-的濃度逐漸的減小,說明反應向逆方向移動,也就意味著該反應是放熱反應,所以△H<0,所以A項錯;因為K=
,T2>T1,所以當溫度升高時,反應向逆方向移動,即K1>K2;C項,從圖中可以看出D點并沒有達到平衡狀態,所以它要向A點移動,這時I3-的濃度在增加,所以v正>v逆,C項正確;D項,從狀態A到狀態B,I3-的濃度在減小,那么I2的濃度就在增加。
[考點分析](1)
化學平衡的移動;(2)平衡常數的運用。
14.(09年廣東化學·15)取5等份NO2 ,分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發生反應:2NO2(g)N2O4(g),△H<0。反應相同時間后,分別測定體系中NO2的百分量(NO2%),并作出其隨反應溫度(T)變化的關系圖。下列示意圖中,可能與實驗結果相符的是
答案:BD
解析:在恒容狀態下,在五個相同的容器中同時通入等量的NO2,反應相同時間。那么則有兩種可能,一是已達到平衡狀態,二是還沒有達到平衡狀態,仍然在向正反應移動。若5個容器在反應相同時間下,均已達到平衡,因為該反應是放熱反應,溫度越高,平衡向逆反應方向移動,NO2的百分含量隨溫度升高而升高,所以B正確。若5個容器中有未達到平衡狀態的,那么溫度越高,反應速率越大,會出現溫度高的NO2轉化得快,導致NO2的百分含量少的情況,在D圖中轉折點為平衡狀態,轉折點左則為未平衡狀態,右則為平衡狀態,D正確。
13.(09年廣東化學·7)難揮發性二硫化鉭(TaS2 )可采用如下裝置提純。將不純的TaS2 粉末裝入石英管一端,抽真空后引入適量碘并封管,置于加熱爐中。反應如下:
TaS2 (s)+2I2 (g)
TaI4 (g)+S2 (g)
下列說法正確的是
A.在不同溫度區域,TaI4 的量保持不變
B.在提純過程中,I2 的量不斷減少
C.在提純過程中,I2 的作用是將TaS2 從高溫區轉移到低溫區
D.該反應的平衡常數與TaI4 和S2 的濃度乘積成反比
答案:C
解析:高溫區TaS2反應生成TaI4氣體至低溫區,從而在低溫區重新生成TaS2,一段時間后,雜質留在高溫區,TaS2在低溫區,從而達到分離效果。不同溫度下反應的方向不同,TaI4的量與溫度高低有關并非保持不變,A錯誤;因為是在同一密閉系統中有質量守恒定律可知I2的量不可能不斷減少,而是充當一個“搬運工”的角色,將TaS2從高溫區轉移到低溫區,B錯誤,C正確。平衡常數與TaI4和S2的濃度乘積成正比,D錯誤。
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