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高中化学选修4知识点分章总结及精练精析

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高中化学选修4知识点分章总结及精练精析化学选修4化学反应与原理知识点详解及高考真题体验(带详细解析)一、本模块内容的特点1.理论性、规律性强2.定量3.知识的综合性强4.知识的内容较深二、本模块内容详细分析第一章 化学反应与能量章节知识网络一、焓变反应热1.反应热:一定条件下,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量2.焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应(1).符号:△H(2).单位:kJ/mol3.产生原因:化学反应过程中化学键的断裂与形成化学键断裂——吸热化学键形成—&m...

高中化学选修4知识点分章总结及精练精析
化学选修4化学反应与原理知识点详解及高考真题体验(带详细解析)一、本模块内容的特点1.理论性、规律性强2.定量3.知识的综合性强4.知识的内容较深二、本模块内容详细 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 第一章 化学反应与能量章节知识网络一、焓变反应热1.反应热:一定条件下,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量2.焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应(1).符号:△H(2).单位:kJ/mol3.产生原因:化学反应过程中化学键的断裂与形成化学键断裂——吸热化学键形成——放热放出热量的化学反应。(放热>吸热)△H为“-”或△H<0吸收热量的化学反应。(吸热>放热)△H为“+”或△H>04.可直接测量,测量仪器叫量热计。☆常见的放热反应:①所有的燃烧反应②酸碱中和反应③大多数的化合反应④金属与酸的反应⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等☆常见的吸热反应:①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl②大多数的分解反应③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等二、热化学方程式 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 写化学方程式注意要点:①热化学方程式必须标出能量变化。②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示)③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。④热化学方程式中的化学计量数可以是整数,也可以是分数⑤各物质系数加倍,△H加倍;反应逆向进行,△H改变符号,数值不变三、燃烧热1.概念:25℃,101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。※注意以下几点:①研究条件:101kPa②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。③燃烧物的物质的量:1mol④研究内容:放出的热量。(ΔH<0,单位kJ/mol)四、中和热1.概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O,这时的反应热叫中和热。2.强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应,其热化学方程式为:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol3.弱酸或弱碱电离要吸收热量,所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。4.中和热的测定实验五、盖斯定律1.内容:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关,如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。2.盖斯定律的应用盖斯定律的应用主要是以热化学方程式为依托的对特定化学反应过程的焓变的计算,运用盖斯定律时的注意事项如下:①热化学方程式同乘以某一个数时,反应热数值也应该乘上该数;②热化学方程式相加减时,同种物质之间可以相加减,反应热也随之相加减;③将一个热化学方程式颠倒时,△H的“+”、“-”号必须随之改变.本章难点点拨:难点一:焓变及其计算难在:不能全面把握焓变要素,不能把方程与焓变对应起来难在:吸放与“+、-”,反应方向、状态变化与焓变的关系解决规律小结:1、方程加,焓变加,方程减,焓变减。2、反应的向变符不符:方向不同,焓变变号。3、质变对不对:反应前后物质不同,焓变值不同。4、态变符不符:状态不同,焓变值不同。晶型不同,焓变不同。5、量变配不配(焓变符号、焓变值、焓变单位):焓变值为按系数完全进行的值。对可逆反应是不可能完全反应的,但焓变数值是对应与方程系数完全反应的数据。6、反应条件符不符:如燃烧热对应于101kPa、25℃难点二:反应方向——(恒压条件下)焓变、熵变以及温度对反应方向的影响难在:1、ΔH和ΔS的理解2、反应方向判椐的理解和应用ΔH-TΔS<0,反应能自发进行ΔH-TΔS=0,反应达到平衡 ΔH-TΔS>0,反应不能自发进行3、易产生焓变正负、熵变正负、反应自发与否的片面关系解决策略:关键在于理解并接受,加上适当的训练。对本难点切勿“一意孤行”,以自己理解为 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ,要能听得进老师正确的指引并欣然接受,哪怕自己觉得不可思议! 习题 有理数乘除混合运算习题护理管理学习题以及答案高等数学极限习题过敏性休克习题与答案诫子书习题及答案 训练1.(2011浙江高考12)下列说法不正确的是A.已知冰的熔化热为6.0kJ/mol,冰中氢键键能为20kJ/mol,假设1mol冰中有2mol氢键,且熔化热完全用于破坏冰的氢键,则最多只能破坏冰中15%的氢键B.已知一定温度下,醋酸溶液的物质的量浓度为c,电离度为α,。若加入少量醋酸钠固体,则CH3COOHCH3COO-+H+向左移动,α减小,Ka变小C.实验测得环己烷(l)、环己烯(l)和苯(l)的标准燃烧热分别为-3916kJ/mol、-3747kJ/mol和-3265kJ/mol,可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键D.已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)2Fe(s)+3CO(g),△H=+489.0kJ/mol。CO(g)+O2(g)CO2(g),△H=-283.0kJ/mol。C(石墨)+O2(g)CO2(g),△H=-393.5kJ/mol。则4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s),△H=-1641.0kJ/mol解析:A.正确,熔化热只相当于0.3mol氢键。B.错误。Ka只与温度有关,与浓度无关。C.正确。环己烯(l)与环己烷(l)相比,形成一个双键,能量降低169kJ/mol,苯(l)与环己烷(l)相比,能量降低691kJ/mol,远大于169×3,说明苯环有特殊稳定结构D.正确。热方程式①=(③-②)×3-④÷2,△H也成立。 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 :B【评析】本题为大综合题,主要考察了物质的键能分析应用,化学反应能量变化的盖斯定律的应用,以及弱电解质溶液的电离平衡分析。2.(2011北京高考10)25℃、101kPa下:①2Na(s)+1/2O2(g)=Na2O(s)△H1=-414KJ/mol②2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)△H2=-511KJ/mol下列说法正确的是A.①和②产物的阴阳离子个数比不相等B.①和②生成等物质的量的产物,转移电子数不同C.常温下Na与足量O2反应生成Na2O,随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快D.25℃、101kPa下,Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s)△H=-317kJ/mol解析:Na2O是由Na+和O2-构成的,二者的个数比是2:1。Na2O2是由Na+和O22-构成的,二者的个数比也是2:1,选项A不正确;由化合价变化可知生成1molNa2O转移2mol电子,而生成1molNa2O2也转移2mol电子,因此选项B不正确;常温下Na与O2反应生成Na2O,在加热时生成Na2O2,所以当温度升高到一定程度时就不在生成Na2O,所以选项C也不正确;由盖斯定律知①×2-②即得到反应Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s)△H=-317kJ/mol,因此选项D正确。答案:D3.(2011重庆)SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S-F键。已知:1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF-F、S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S(s)+3F2(g)=SF6(g)的反应热△H为A.-1780kJ/molB.-1220kJ/molC.-450kJ/molD.+430kJ/mol解析:本题考察反应热的有关计算。在化学反应中断键需要吸热,而形成新的化学键需要放热。由题意的1molS(s)和3molF2(g)形成S原子和F原子共需要吸收能量是280kJ+3×160kJ=760kJ。而生成1molSF6(g)时需形成6molS-F键,共放出6×330kJ=1980kJ,因此该反应共放出的热量为1980kJ-760kJ=1220kJ,所以该反应的反应热△H=-1220kJ/mol,选项B正确。答案:B4.(2011海南)已知:2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s)△H=-701.0kJ·mol-12Hg(l)+O2(g)=2HgO(s)△H=-181.6kJ·mol-1则反应Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的△H为A.+519.4kJ·mol-1B.+259.7kJ·mol-1C.-259.7kJ·mol-1D.-519.4kJ·mol-1[答案]C命题立意:考查盖斯定律。解析:反应的焓值由盖斯定律直接求出。即(△H1-△H2)/2=-259.7kJ·mol-1。【误区警示】本题中两负数相减易出错,此外系数除以2时,焓值也要除2。5.(2011海南)某反应的△H=+100kJ·mol-1,下列有关该反应的叙述正确的是A.正反应活化能小于100kJ·mol-1B.逆反应活化能一定小于100kJ·mol-1C.正反应活化能不小于100kJ·mol-1D.正反应活化能比逆反应活化能大100kJ·mol-1[答案]CD命题立意:活化能理解考查解析:在可逆反应过程中活化能有正反应和逆反应两种,焓与活化能的关系是△H=Σ(反应物)-Σ(生成物)。题中焓为正值,过程如图所以CD正确【技巧点拨】关于这类题,比较数值间的相互关系,可先作图再作答,以防出错。6.(2011上海)据报道,科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是解析:分解水属于吸热反应,催化剂可以降低活化能。答案:B7.(2011上海)根据碘与氢气反应的热化学方程式(i)I2(g)+H2(g)2HI(g)+9.48kJ(ii)I2(S)+H2(g)2HI(g)-26.48kJ下列判断正确的是A.254gI2(g)中通入2gH2(g),反应放热9.48kJB.1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJC.反应(i)的产物比反应(ii)的产物稳定D.反应(ii)的反应物总能量比反应(i)的反应物总能量低解析:反应是可逆反应,反应物不能完全转化;利用盖斯定律可得出1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差35.96kJ;同一种物质的能量在相同条件下,能量一样多。同样利用盖斯定律可得出选项D正确。答案:D8.(2011江苏高考20,14分)氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。已知:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ·mol-1CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=-247.4kJ·mol-12H2S(g)=2H2(g)+S2(g)△H=+169.8kJ·mol-1(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为。(2)H2S热分解制氢时,常向反应器中通入一定比例空气,使部分H2S燃烧,其目的是。燃烧生成的SO2与H2S进一步反应,生成物在常温下均非气体,写出该反应的化学方程式:。(3)H2O的热分解也可得到H2,高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图11所示。图中A、B表示的物质依次是。(4)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图见图12(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。电解时,阳极的电极反应式为。(5)Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时,Mg2Cu与H2反应,生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为0.077)。Mg2Cu与H2反应的化学方程式为。解析:本题以新能源为背景涉及元素化合物性质、热化学方程式和电极反应方程式的书写、读图读表的综合题,是以化学知识具体运用的典型试题。(1)利用盖斯定律即可得出;(2)H2S热分解制氢属于吸热反应,需要提供能量;(3)在很高的温度下,氢气和氧气会分解生成氢原子和氧原子;(4)阳极失去电子,在碱性溶液中碳原子变成CO32-。【备考提示】高三复习一定要关注生活,适度加强综合训练与提升。答案:(1)CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=165.0kJ·mol-1(2)为H2S热分解反应提供热量2H2S+SO2=2H2O+3S(或4H2S+2SO2=4H2O+3S2)(3)H、O(或氢原子、氧原子)(4)CO(NH2)2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O(5)2Mg2Cu+3H2MgCu2+3MgH2第二章化学反应速率和化学平衡章节知识网络一、化学反应速率1.化学反应速率(v)⑴定义:用来衡量化学反应的快慢,单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化⑵表示方法:单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示⑶计算公式:v=Δc/Δt(υ:平均速率,Δc:浓度变化,Δt:时间)单位:mol/(L·s)⑷影响因素:①决定因素(内因):反应物的性质(决定因素)②条件因素(外因):反应所处的外界条件2.外界条件对化学反应速率影响的变化规律※注意:1.  化学反应速率是标量,只有大小而没有方向;2.  一般计算出来的化学反应速率是一段时间内的平均速率,不同时刻的化学反应速率是不相同的;3.  对于固体或气体反应中的液体物质,反应在其表面进行,压强的变化对浓度几乎无影响,是不变的,因此一般不用固体、纯液体表示化学反应速率;4.  对于同一化学反应,用不同的物质表示其化学反应速率可能不相同,但其化学反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比。5.惰性气体对于速率的影响:(该处知识为学生的易错点,请注意)①恒温恒容时:充入惰性气体→总压增大,但是各分压不变,各物质浓度不变→反应速率不变②恒温恒体时:充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢二、化学平衡(一)1.定义:化学平衡状态:一定条件下,当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时,体系内组成成分浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡”,这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。2、化学平衡的特征逆(研究前提是可逆反应)等(同一物质的正逆反应速率相等)动(动态平衡)定(各物质的浓度与质量分数恒定)变(条件改变,平衡发生变化)3、判断平衡的依据判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据例举反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定平衡②各物质的质量或各物质质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡④总体积、总压力、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA,即V(正)=V(逆)平衡②在单位时间内消耗了nmolB同时消耗了pmolC,则V(正)=V(逆)平衡③V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q,V(正)不一定等于V(逆)不一定平衡④在单位时间内生成nmolB,同时消耗了qmolD,因均指V(逆)不一定平衡压强①m+n≠p+q时,总压力一定(其他条件一定)平衡②m+n=p+q时,总压力一定(其他条件一定)不一定平衡混合气体平均相对分子质量Mr①Mr一定时,只有当m+n≠p+q时平衡②Mr一定时,但m+n=p+q时不一定平衡温度任何反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时(其他不变)平衡体系的密度密度一定不一定平衡其他如体系颜色不再变化等平衡(二)影响化学平衡移动的因素1、浓度对化学平衡移动的影响(1)影响规律:在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减少生成物的浓度,都可以使平衡向正方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使平衡向逆方向移动(2)增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以平衡不移动(3)在溶液中进行的反应,如果稀释溶液,反应物浓度减小,生成物浓度也减小,V正减小,V逆也减小,但是减小的程度不同,总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。2、温度对化学平衡移动的影响影响规律:在其他条件不变的情况下,温度升高会使化学平衡向着吸热反应方向移动,温度降低会使化学平衡向着放热反应方向移动。3、压强对化学平衡移动的影响影响规律:其他条件不变时,增大压强,会使平衡向着体积缩小方向移动;减小压强,会使平衡向着体积增大方向移动。※注意:(1)改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动(2)气体减压或增压与溶液稀释或浓缩的化学平衡移动规律相似4.催化剂对化学平衡的影响:由于使用催化剂对正反应速率和逆反应速率影响的程度是等同的,所以平衡不移动。但是使用催化剂可以影响可逆反应达到平衡所需的时间。5.勒夏特列原理(平衡移动原理):如果改变影响平衡的条件之一(如温度,压强,浓度),平衡向着能够减弱这种改变的方向移动。三、化学平衡常数(一)定义:在一定温度下,当一个反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数比值。符号:K(二)使用化学平衡常数K应注意的问题:1、表达式中各物质的浓度是变化的浓度,不是起始浓度也不是物质的量。2、K只与温度(T)有关,与反应物或生成物的浓度无关。3、反应物或生产物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度是固定不变的,可以看做是“1”而不代入公式。4、稀溶液中进行的反应,如有水参加,水的浓度不必写在平衡关系式中。(三)化学平衡常数K的应用:1、化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。K值越大,说明平衡时_生成物的浓度越大,它的正向反应进行的程度越大,即该反应进行得越完全,反应物转化率越高。反之,则相反。一般地,K>105时,该反应就进行得基本完全了。2、可以利用K值做标准,判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。(Q:浓度积)Q〈K:反应向正反应方向进行;Q=K:反应处于平衡状态;Q〉K:反应向逆反应方向进行3、利用K值可判断反应的热效应若温度升高,K值增大,则正反应为吸热反应若温度升高,K值减小,则正反应为放热反应*四、等效平衡(此为选学高考考点可能性较小,学有余力者可视情况而情况而定)1、概念:在一定条件下(定温、定容或定温、定压),只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的百分含量均相同,这样的化学平衡互称为等效平衡。2、分类(1)定温,定容条件下的等效平衡第一类:对于反应前后气体分子数改变的可逆反应:必须要保证化学计量数之比与原来相同;同时必须保证平衡式左右两边同一边的物质的量与原来相同。第二类:对于反应前后气体分子数不变的可逆反应:只要反应物的物质的量的比例与原来相同即可视为二者等效。(2)定温,定压的等效平衡只要保证可逆反应化学计量数之比相同即可视为等效平衡。五、化学反应进行的方向1、反应熵变与反应方向:(1)熵:物质的一个状态函数,用来描述体系的混乱度,符号为S.单位:J•••mol-1•K-1(2)体系趋向于有序转变为无序,导致体系的熵增加,这叫做熵增加原理,也是反应方向判断的依据。.(3)同一物质,在气态时熵值最大,液态时次之,固态时最小。即S(g)〉S(l)〉S(s)2、反应方向判断依据在温度、压强一定的条件下,化学反应的判读依据为:ΔH-TΔS〈0反应能自发进行ΔH-TΔS=0反应达到平衡状态ΔH-TΔS〉0反应不能自发进行注意:(1)ΔH为负,ΔS为正时,任何温度反应都能自发进行(2)ΔH为正,ΔS为负时,任何温度反应都不能自发进行本章难点点拨难点一:化学反应速率——表示和影响因素难在:大小比较,用活化能、有效碰撞理论解释规律索引:1、速率比等于系数比,相等;速率比高出系数比,速率大;速率比低于系数比,速率小2、速率测量实验的原理:围绕测物质的浓度变化,围绕测反应时间。3、用活化能、有效碰撞理论理解影响速率的因素必须要注意思路难点二:反应限度——化学平衡的定义、平衡常数的计算、影响化学平衡的因素难在:1、化学平衡状态的识别2、平衡常数及其计算,转化率、产率计算3、影响化学平衡的因素的定性定量解释4、等效平衡解题对策:1、化学平衡的定义抓住“反向速率比等于系数比”的标志2、理解平衡常数、转化率、产率的定义,注重在方程式中用变化量计算转变为用起始量和平衡量表达变化量进行计算的训练.3、定性定量解释影响化学平衡的因素加强训练,提高对这类知识的熟练程度。4、理解等效平衡,务必理解清晰。5、熟练掌握解决化学反应速率和化学平衡的简单计算问题的模式——三阶段法习题训练1.(2011江苏高考12)下列说法正确的是A.一定温度下,反应MgCl2(1)=Mg(1)+Cl2(g)的△H>0△S>0B.水解反应NH4++H2ONH3·H2O+H+达到平衡后,升高温度平衡逆向移动C.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应D.对于反应2H2O2=2H2O+O2↑,加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率解析:本题是化学反应与热效应、电化学等的简单综合题,着力考查学生对熵变、焓变,水解反应、原电池电解池、化学反应速率的影响因素等方面的能力。A.分解反应是吸热反应,熵变、焓变都大于零,内容来源于选修四化学方向的判断。B.水解反应是吸热反应,温度越高越水解,有利于向水解方向移动。C.铅蓄电池放电时的负极失电子,发生氧化反应。D.升高温度和加入正催化剂一般都能加快反应速率。答案:AD2.(2011江苏高考15)700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2+H2(g)反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1>t2):反应时间/minn(CO)/molH2O/mol01.200.60t10.80t20.20下列说法正确的是A.反应在t1min内的平均速率为v(H2)=0.40/t1mol·L-1·min-1B.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60molCO和1.20molH2O,到达平衡时,n(CO2)=0.40mol。C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率增大,H2O的体积分数增大D.温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应【分析】本题属于基本理论中化学平衡问题,主要考查学生对速率概念与计算,平衡常数概念与计算,平衡移动等有关内容理解和掌握程度。高三复习要让学生深刻理解一些基本概念的内涵和外延。A.反应在t1min内的平均速率应该是t1min内H2浓度变化与t1的比值,而不是H2物质的量的变化与t1的比值。B.因为反应前后物质的量保持不变,保持其他条件不变,平衡常数不会改变,起始时向容器中充入0.60molCO和1.20molH2O,似乎与起始时向容器中充入0.60molH2O和1.20molCO效果是一致的,到达平衡时,n(CO2)=0.40mol。C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,平衡向右移动,达到新平衡时CO转化率增大,H2O转化率减小,H2O的体积分数会增大。D.原平衡常数可通过三段式列式计算(注意浓度代入)结果为1,温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,说明温度升高,平衡是向左移动的,那么正反应应为放热反应。答案:BC3.(2011安徽高考9)电镀废液中Cr2O72-可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4):Cr2O72-(aq)+2Pb2+(aq)+H2O(l)2PbCrO4(s)+2H+(aq)ΔH<0该反应达平衡后,改变横坐标表示的反应条件,下列示意图正确的是解析:由题意知该反应是一个放热的可逆反应,升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动,依据平衡常数的表达式可知K应该减小,A正确;pH增大溶液碱性增强,会中和溶液中H+,降低生成物浓度平衡向正方应方向移动,Cr2O72-的转化率会增大,B不正确;温度升高,正、逆反应速率都增大,C错误;增大反应物Pb2+的浓度,平衡向正方应方向移动,Cr2O72-的物质的量会减小,D不正确。答案:A4.(2011北京高考12)已知反应:2CH3COCH3(l)CH3COCH2COH(CH3)2(l)。取等量CH3COCH3,分别在0℃和20℃下,测得其转化分数随时间变化的关系曲线(Y-t)如下图所示。下列说法正确的是A.b代表0℃下CH3COCH3的Y-t曲线B.反应进行到20min末,H3COCH3的C.升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率D.从Y=0到Y=0.113,CH3COCH2COH(CH3)2的解析:温度高反应速率就快,到达平衡的时间就短,由图像可与看出曲线b首先到达平衡,所以曲线b表示的是20℃时的Y-t曲线,A不正确;根据图像温度越高CH3COCH3转化的越少,说明升高温度平衡向逆反应方向进行,即正方应是放热反应,C不正确;当反应进行到反应进行到20min时,从图像中可以看出b曲线对应的转化分数高于a曲线对应的转化分数,这说明b曲线即20℃时对应的反应速率快,所以,B不正确;根据图像可以看出当反应进行到66min时a、b曲线对应的转化分数均相同,都是0.113,这说明此时生成的CH3COCH2COH(CH3)2一样多,所以从Y=0到Y=0.113,CH3COCH2COH(CH3)2的,即选项D正确。答案:D5.(2011福建高考12)25℃时,在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中,加入过量金属锡(Sn),发生反应:Sn(s)+Pb2+(aq)Sn2+(aq)+Pb(s),体系中c(Pb2+)和c(Sn2+)变化关系如下图所示。下列判断正确的是     A.往平衡体系中加入金属铅后,c(Pb2+)增大     B.往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后,c(Pb2+)变小    C.升高温度,平衡体系中c(Pb2+)增大,说明该反应△H>0    D.25℃时,该反应的平衡常数K=2.2解析:由于铅是固体状态,往平衡体系中加入金属铅后,平衡不移动,c(Pb2+)不变;往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后,平衡向左移动,c(Pb2+)变大;升高温度,平衡体系中c(Pb2+)增大,平衡向左移动,说明该反应是放热反应,即△H﹤0;25℃时,该反应的平衡常数K==0.22/0.10=2.2,故D项正确。此题也是新情景,考查平衡移动原理以及平衡常数计算,题目不偏不怪,只要基础扎实的同学都能顺利作答。答案:D6.(2011天津)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,在一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如下所示。由图可得出的正确结论是A.反应在c点达到平衡状态B.反应物浓度:a点小于b点C.反应物的总能量低于生成物的总能量D.△t1=△t2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段解析:这是一个反应前后体积不变的可逆反应,由于容器恒容,因此压强不影响反应速率,所以在本题中只考虑温度和浓度的影响。由图可以看出随着反应的进行正反应速率逐渐增大,因为只要开始反应,反应物浓度就要降低,反应速率应该降低,但此时正反应却是升高的,这说明此时温度的影响是主要的,由于容器是绝热的,因此只能是放热反应,从而导致容器内温度升高反应速率加快,所以选项C不正确;但当到达c点后正反应反而降低,这么说此时反应物浓度的影响是主要的,因为反应物浓度越来越小了。但反应不一定达到平衡状态,所以选项A、B均不正确;正反应速率越快,消耗的二氧化硫就越多,因此选项D是正确的。答案:D7.(2011重庆)一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图10的是A.CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g);△H<0B.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g);△H>0C.CH3CH2OH(g)CH2=CH2(g)+H2O(g);△H>0D.2C6H5CH2CH3(g)+O2(g)2C6H5CH=CH2(g)+2H2O(g);△H<0解析:本题考察外界条件对化学平衡的影响及有关图像的分析和识别。温度越高,反应越快,到达平衡的时间就越少,因此T2>T1;同理压强越大,反应越快,到达平衡的时间就越少,因此P1>P2;反应A是一个体积减小的、放热的可逆反应,因此升高温度平衡向逆反应方向移动,降低水蒸气的含量;而增大压强平衡向正反应方向移动,增大水蒸气的含量,所以A正确;反应B是一个体积不变的、吸热的可逆反应,压强对水蒸气的含量不影响;升高温度平衡向正反应方向移动,增大水蒸气的含量,因此均不符合;反应C是一个体积增大的、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:A8.(2011海南)对于可逆反应,在温度一定下由H2(g)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2:1B.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% D.20%解析:N2+3H22NH3起始量(mol)280转化量(mol)2/324/3平衡量(mol)4/364/3所以平衡时的氮气的体积分数=。答案:C10.(2011四川)可逆反应①X(g)+2Y(g)2Z(g)、②2M(g)N(g)+P(g)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14:15C.达平衡(I)时,X的转化率为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;同理可以计算出达平衡(I)时反应①中气体的物质的量是,即物质的量减少了,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:C11.(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)2NH3(g)+CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:温度(℃)15.020.025.030.035.0平衡总压强(kPa)5.78.312.017.124.0平衡气体总浓度(×10-3mol/L)2.43.44.86.89.4①可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是___________。A. B.密闭容器中总压强不变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+2H2ONH4HCO3+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。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2/3②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;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)3③增加;④>,>。(2)⑤0.05mol·L-1·min-1;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)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Fe2+,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Fe2+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-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)21.84334(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)(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、d14、(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)CO(g)+3H2(g)。该反应的△H=+206kJ•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)===CO2(g)+2H2O(g)△H=-802kJ•mol-1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)CO(g)+3H2(g)△H=+206kJ•mol-1②CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)△H=-802kJ•mol-1①-②得CO2(g)+3H2O(g)===CO(g)+3H2(g)+2O2(g)△H=+1008kJ•mol-1答案:(1)VIII>VII>VI>;Ⅱ(2)①②91%(3)CO2(g)+3H2O(g)===CO(g)+3H2(g)+2O2(g)△H=+1008kJ•mol-115.(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+8NH37N5+12H2O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)2SO3(g)ΔH=-196.6kJ·mol-12NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH=-113.0kJ·mol-1则反应NO2(g)+SO2(g)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1molSO3的同时生成1molNO2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ΔH0(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。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+8NH37N5+12H2O中NO2作氧化剂,化合价由反应前的+4价降低到反应后0价,因此当反应中转移1.2mol电子时,消耗NO2的物质的量为,所以标准状况下的体积是。(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。①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH1=-196.6kJ·mol-1②2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH2=-113.0kJ·mol-1。②-①即得出2NO2(g)+2SO2(g)2SO3(g)+2NO(g)ΔH=ΔH2-ΔH1=-113.0kJ·mol-1+196.6kJ·mol-1=+83.6kJ·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1molSO3的同时必然会生成1molNO2,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。(3)由图像可知在相同的压强下,温度越高CO平衡转化率越低,这说明升高温度平衡向逆反应方向移动,因此正反应是放热反应;实际生产条件的选择既要考虑反应的特点、反应的速率和转化率,还要考虑生产设备和生产成本。由图像可知在1.3×104kPa左右时,CO的转化率已经很高,如果继续增加压强CO的转化率增加不大,但对生产设备和生产成本的要求却增加,所以选择该生产条件。答案:(1)3NO2+H2O=NO+2HNO3;6.72(2)-41.8;b;8/3;(3)<在1.3×104kPa下,CO的转化率已经很高,如果增加压强CO的转化率提高不大,而生产成本增加,得不偿失。16.(2011重庆,14分)臭氧是一种强氧化剂,常用于消毒、灭菌等。(1)O3与KI溶液反应生成的两种单质是___________和_________。(填分子式)(2)O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半所需的时间(t)如题29表所示。已知:O3的起始浓度为0.0216mol/L。①pH增大能加速O3分解,表明对O3分解起催化作用的是___________.②在30°C、pH=4.0条件下,O3的分解速率为__________mol/(L·min)。③据表中的递变规律,推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为______.(填字母代号)a.40°C、pH=3.0b.10°C、pH=4.0c.30°C、pH=7.0(3)O3可由臭氧发生器(原理如题29图)电解稀硫酸制得。①图中阴极为_____(填“A”或“B”),其电极反应式为_____。②若C处通入O2,则A极的电极反应式为_____.③若C处不通入O2,D、E处分别收集到xL和有yL气体(标准情况),则E处收集的气体中O3所占的体积分数为_____。(忽略O3的分解)。解析:本题考察化学反应速率的概念、计算、外界条件对反应速率对影响以及有关电化学知识。(1)臭氧是一种强氧化剂,能氧化I-生成单质碘,方程式为O3+2KI+H2O=I2+2KOH+O2↑;(2)①pH增大,说明碱性增强,因此其催化剂作用的是OH-;②由表中数据可知,在30°C、pH=4.0条件下,O3的浓度减少一半所需的时间是108min,所以其反应速率是;③由表中数据知温度越高,pH越大,反应速率越快,所以分解速率依次增大的顺序为b、a、c;(3)①溶液中-2价的O失去电子被氧化得到臭氧,在电解池中阳极失去电子,发生氧化反应,溶液中的阳离子在阴极得到电子,发生还原反应,因此A是阴极,B是阳极;溶液中只有阳离子氢离子,所以阴极电极反应式为2H++2e-=H2↑;②若阴极通氧气,则氧气得到电子被还原成OH-,然后结合溶
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