2011年高考化学—化学反应速率与化学平衡(2)

体积增大的、吸热的可逆反应，同样分析也均不符合；反应D是一个体积增大的、放热的可逆反应，压强不符合。

答案：A

8. （2011海南）对于可逆反应和I2（g）开始反应，下列说法正确的是

A. H2（g）的消耗速率与HI（g）的生成速率之比为2:1 B. 反应进行的净速率是正、逆反应速率之差 C. 正、逆反应速率的比值是恒定的 D. 达到平衡时，正、逆反应速率相等 [答案]BD

命题立意：可逆反应中的速率问题考查

解析：A选项中，速率之比等于计量数之比，应为1:2；B选项出现的净速率在中学没出现过，但根据平均速率的求算，为反应物的净减少量，该项正确；C项明显错误，反应过程中，正反应速率是减小的过程，而逆反应速率是增大的过程；D选项是平衡定义中来，正确。

【技巧点拨】这类题就只有几个考点：①平均速率的比等于计量数的比；平均速率的计算；③反应过程中即时速率变化；④平衡中的速率问题。

9．(2011全国II卷8)在容积可变的密闭容器中，2mo1N2和8mo1H2在一定条件下发生反应，达到平衡

时，H2的转化率为25%，则平衡时的氮气的体积分数接近于 A．5%

B．10%

C．15%

2NH3

D．20%

，在温度一定下由H2（g）

解析： N2 + 3H2

起始量（mol） 2 8 0 转化量（mol） 2/3 2 4/3 平衡量（mol） 4/3 6 4/3 所以平衡时的氮气的体积分数＝答案：C

10.（2011四川）可逆反应①X(g)+2Y(g)

2Z(g) 、②2M（g）

N（g）+P(g)

4/36?8/3?15.4%。

分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始

用心 爱心 专心

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和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示：

下列判断正确的是

A. 反应①的正反应是吸热反应

B. 达平衡（I）时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14:15 C. 达平衡（I）时，X的转化率为

511

D. 在平衡（I）和平衡（II）中M的体积分数相等

解析：温度降低时，反应②中气体的物质的量减少，说明平衡向正方应方向移动，因此正方应是放热反应；由图可以看出达平衡（I）时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为

22.2?1011；同理可以计算出达平衡（I）时反应①中气体的物质的量是

2811?5112?2.82.2511?2811mol，

即物质的量减少了3?mol，所以达平衡（I）时，X的转化率为；由于温度变

化反应②的平衡已经被破坏，因此在平衡（I）和平衡（II）中M的体积分数不相等。

答案：C

11．（201浙江高考27，14分）某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵（NH2COONH4）分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。

（1）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)CO2(g)。

实验测得不同温度下的平衡数据列于下表： 温度(℃) 平衡总压强(kPa) 平衡气体总浓度 (×10mol/L)

－3

2NH3(g)＋

15.0 5.7 2.4

20.0 8.3 3.4

25.0 12.0 4.8

30.0 17.1 6.8

35.0 24.0 9.4

①可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是___________。 A．2?(NH3)??(CO2)

B．密闭容器中总压强不变

用心 爱心 专心 7

C．密闭容器中混合气体的密度不变 D．密闭容器中氨气的体积分数不变

②根据表中数据，列式计算25.0℃时的分解平衡常数：__________________________。 ③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量______（填“增加”、“减小”或“不变”）。

④氨基甲酸铵分解反应的焓变△H____0，熵变△S___0（填＞、＜或＝）。 （2）已知：NH2COONH4＋2H2O

NH4HCO3＋NH3·H2O。该研究小组分别用三份不

同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到c(NH2COO－)随时间变化趋势如图所示。

c(NH2COO)(mol/L)???●???●-???▲●????????????????????????????■■■●15℃●▲▲▲25℃▲■5℃■??????????????t(min)

⑤计算25℃时，0～6min氨基甲酸铵水解反应的平均速率

___________________________。

⑥根据图中信息，如何说明水解反应速率随温度升高而增大：_______________________。

解析：（1）①A．不能表示正逆反应速率相等；B．反应进行则压强增大；C．恒容，反应进行则密度增大；D．反应物是固体，NH3的体积分数始终为2/3

②需将25℃的总浓度转化为NH3和CO2的浓度；K可不带单位。

③加压，平衡逆移；④据表中数据，升温，反应正移，△H＞0，固体分解为气体，△S＞0。

（2）⑤?=?ct?2.2?1.96?0.05mol?L?min?1?1；

⑥图中标▲与标●的曲线相比能确认。

答案：（1）①BC； ②K＝c2(NH3)·c(CO2)＝(2c/3)2(1c/3)＝1.6×10－8（mol·L－1)3

③增加； ④＞，＞。

用心 爱心 专心

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（2）⑤0.05mol·L·min；

⑥25℃反应物的起始浓度较小，但0～6min的平均反应速率（曲线的斜率）仍比15℃大。

12.（2011安徽高考28，13分）

地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程，利用Fe粉和KNO3溶液反应，探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。

（1）实验前：①先用0.1mol ·L-1H2SO4洗涤Fe粉，其目的是 ，然后用蒸馏水洗涤至中性；②将KNO3溶液的pH调至2.5；③为防止空气中的O2对脱氮的影响，应向KNO3溶液中通入 （写化学式）。

（2）下图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中，测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系（部分副反应产物曲线略去）。请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式 。t1时刻后，该反应仍在进行，溶液中NH4＋的浓度在增大，Fe2+的浓度却没有增大，可能的原因是 。

（3）该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设，请你完成假设二和假设三： 假设一：溶液的pH； 假设二： ；

假设三： ；

……..

（4）请你设计实验验证上述假设一，写出实验步骤及结论。 （已知：溶液中的NO3－浓度可用离子色谱仪测定）

－1－1

用心 爱心 专心 9

实验步骤及结论： 解析：（1）因为铁易生锈，即铁表面会有铁的氧化物等杂质，所以要用硫酸除去铁表面的氧化物等杂质；氧气具有强氧化性，会氧化生成的Fe，为防止该反应的发生必需通入一种保护原性气体且不能引入杂质，因此可以选用氮气；

（2）由图像可知反应的产物有Fe2+、NH4＋和NO气体，所以该反应的离子方程式是：4Fe＋10H＋＋NO3－=4Fe2＋＋NH4＋＋3H2O；t1时刻后，随着反应的进行，溶液中pH逐渐增大，当pH达到一定程度时就会和反应产生的Fe结合，因此其浓度没有增大；

（3）影响反应速率的外界因素比较多，例如温度、浓度、溶液多酸碱性、固体多表面积等等；

（4）要验证假设一，需要固定其它条件不变，例如硝酸的浓度、反应的温度、铁的表面积都必需保持一致，然后在相同时间内测量溶液中NO3－的浓度（依据提示：溶液中的NO3

－

2+

2+

浓度可用离子色谱仪测定）来判断pH不同时对脱氮对反应速率有没有影响。

答案：（1）除去铁粉表面的氧化物等杂质 N2

（2）4Fe＋10H＋＋NO3－=4Fe2＋＋NH4＋＋3H2O；生成的Fe2＋水解（或和溶液中OH－的

结合）；

（3）温度 铁粉颗粒大小 （4）实验步骤及结论：

①分别取等体积、等浓度的KNO3溶液于不同的试管中； ②调节溶液呈酸性且pH各不相同，并通入氮气； ③分别向上述溶液中加入足量等质量的同种铁粉；

④用离子色谱仪测定相同反应时间时各溶液中NO3－的浓度。若pH不同KNO3溶液中，测出的NO3－浓度不同，表明pH对脱氮速率有影响，否则无影响。

（本题属于开放性试题，合理答案均可） 13.(2011北京高考25，12分)

在温度t1和t2下，X2(g)和 H2反应生成HX的平衡常数如下表：

化学方程式 K (t1 ) K (t2) 用心 爱心 专心 10

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