2011年高考化学—化学反应速率与化学平衡(3)

F2?H2 Cl2?H2Br2?H2I2?H22HF 2HCl 2HBr 2HI 1.8 ?1036 129.7?10 1.9?1032 114.2?10 75.6?10 69.3?10 43 34 （1）已知t2 >t1，HX的生成反应是 反应（填“吸热”或“放热”）。 （2）HX的电子式是 。

（3）共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强，HX共价键的极性由强到弱的顺序是 。

（4）X2都能与H2反应生成HX，用原子结构解释原因： 。 (5)K的变化体现出X2化学性质的递变性，用原子结构解释原因：__________，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。

（6）仅依据K的变化，可以推断出：随着卤素原子核电荷数的增加，_______（选填字母） a. 在相同条件下，平衡时X2的转化率逐渐降低 b. X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱 c. HX的还原性逐渐 d. HX的稳定性逐渐减弱

解析：（1）由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，所以HX的生成反应是发热反应；

（2）HX属于共价化合物，H－X之间形成的化学键是极性共价键，因此HX的电子式是

；

（3）F、Cl、Br、I属于 ⅦA，同主族元素自上而下随着核电荷数的增大，原子核外电子层数逐渐增多，导致原子半径逐渐增大，因此原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，从而导致非金属性逐渐减弱，即这四种元素得到电子的能力逐渐减弱，所以H－F键的极性最强，H－I的极性最弱，因此HX共价键的极性由强到弱的顺序是HF、HCl、HBr、HI； （4）卤素原子的最外层电子数均为7个，在反应中均易得到一个电子而达到8电子的稳定结构。而H原子最外层只有一个电子，在反应中也想得到一个电子而得到2电子的稳定结构，因此卤素单质与氢气化合时易通过一对共用电子对形成化合物HX； （5）同（3）

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（6）K值越大，说明反应的正向程度越大，即转化率越高，a正确；反应的正向程度越小，说明生成物越不稳定，越易分解，因此选项d正确；而选项c、d与K的大小无直接联系。

答案：（1）发热 （2）

（3）HF、HCl、HBr、HI；

（4）卤素原子的最外层电子数均为7个

（5）同一主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多 （6）a、d

14、（2011广东高考31，15分）利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4

和O2。紫外光照射时，在不同催化剂（I、II、III）作用下，CH4产量随光照时间的变化如图13所示。

（1）在0－30小时内，CH4的平均生成速率VI、VII和VIII从大到小的顺序为 ；反应开始后的12小时内，在第 种催化剂的作用下，收集的CH4最多。

（2）将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH4(g)+H2O(g)错误！未找到引用源。CO(g)+3H2(g)。该反应的△H=+206 kJ?mol-1。

①在答题卡的坐标图中，画出反应过程中体系的能量变化图（进行必要的标注） ②将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器，某温度下反应达到平衡，平衡常数K=27，此时测得CO的物质的量为0.10mol，求CH4的平衡转化率（计算结果保留两位有效数字）。

（3）已知：CH4(g)＋2O2(g) 错误！未找到引用源。CO2(g)＋2H2O(g) △H=－802kJ?mol-1

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写出由CO2生成CO的热化学方程式 。

解析：本题考察化学反应速率的概念、计算及外界条件对反应速率对影响；反应热的概念和盖斯定律的计算；热化学方程式的书写；与化学平衡有关的计算；图像的识别和绘制。

（1）由图像可以看出，反应进行到30小时时，催化剂Ⅲ生成的甲烷最多，其次是催化剂Ⅱ，催化剂Ⅰ生成的甲烷最少。因此VI、VII和VIII从大到小的顺序为VIII＞VII＞VI＞；同理由图像也可以看出，反应进行到12小时时，催化剂Ⅱ生成的甲烷最多，因此在第Ⅱ种催化剂的作用下，收集的CH4最多。

（2）①由热化学方程式可知，该反应是吸热反应，即反应物的总能量小于生成物的总

能量，因此反应过程中体系的能量变化图为。

（3）由热化学方程式①CH4(g)+H2O(g)错误！未找到引用源。CO(g)+3H2(g) △H=+206 kJ?mol-1

②CH4(g)＋2O2(g) 错误！未找到引用源。CO2(g)＋2H2O(g) △H=－802kJ?mol-1

①－②得CO2(g)＋3H2O(g) 错误！未找到引用源。 CO(g)+3H2(g)＋2O2(g) △H=+1008 kJ?mol-1

答案：（1）VIII＞VII＞VI＞；Ⅱ

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（2）① ②91%

（3）CO2(g)＋3H2O(g) 错误！未找到引用源。 CO(g)+3H2(g)＋2O2(g) △H=+1008 kJ?mol-1

15.（2011山东高考28，14分）研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

（1）NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为 。利用反应6NO2＋ 8NH3

催化剂 加热 7N5＋12 H2O也可处理NO2。当转移1.2mol电子时，消耗的NO2在标准

状况下是 L。

（2）已知：2SO2（g）+O2（g）

2NO（g）+O2（g）

则反应NO2（g）+SO2（g）

2SO3（g） ΔH=-196.6 kJ·mol-1 2NO2（g） ΔH=-113.0 kJ·mol-1 SO3（g）+NO（g）的ΔH= kJ·mol-1。

一定条件下，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明

反应达到平衡 状态的是 。

a．体系压强保持不变 b．混合气体颜色保持不变 c．SO3和NO的体积比保持不变

d．每消耗1 mol SO3的同时生成1 molNO2

测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6，则平衡常数K＝ 。 （3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）。CO

在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应ΔH 0（填“>”或“ <”）。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是 。

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解析：（1）NO2溶于水生成NO和硝酸，反应的方程式是3NO2＋H2O=NO＋2HNO3；在反应6NO ＋ 8NH3

催化剂 加热 7N5＋12 H2O中NO2作氧化剂，化合价由反应前的+4价降低到反应后0

1.2mol4?0.3mol，所以标

价，因此当反应中转移1.2mol电子时，消耗NO2的物质的量为准状况下的体积是0.3mol?22.4L/mol?6.72L。

（2）本题考察盖斯定律的应用、化学平衡状态的判断以及平衡常数的计算。① 2SO2（g）+O2（g）

2SO3（g） ΔH1=-196.6 kJ·mol

-1

-1

② 2NO（g）+O2（g）2NO2（g）

ΔH2=-113.0 kJ·mol。②－①即得出2NO（+2SO（2g）2g）2SO（+2NO（g） ΔH=ΔH23g）

－ΔH1=-113.0 kJ·mol-1 +196.6 kJ·mol-1＝+83.6 kJ·mol-1。所以本题的正确答案是41.8；反应NO2（g）+SO2（g）

SO3（g）+NO（g）的特点体积不变的、吸热的可逆反应，因

此a不能说明。颜色的深浅与气体的浓度大小有关，而在反应体系中只有二氧化氮是红棕色气体，所以混合气体颜色保持不变时即说明NO2的浓度不再发生变化，因此b可以说明；SO3和NO是生成物，因此在任何情况下二者的体积比总是满足1：1，c不能说明；SO3和NO2一个作为生成物，一个作为反应物，因此在任何情况下每消耗1 mol SO3的同时必然会生成1 molNO2，因此d也不能说明；设NO2的物质的量为1mol，则SO2的物质的量为2mol，参加反应的NO2的物质的量为xmol。

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