1、高考化学二轮提优导学案专题六1. (2013广东高考第31题节选)大气中的部分碘源于O3对海水中I-的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。(1) 在溶液中存在化学平衡:I2(aq) + I-(aq) (aq),其平衡常数表达式为K=。?(2) 为探究Fe2+ 对O3氧化I-反应的影响(反应体系如上图),某研究小组测定两组实验中浓度和体系pH,结果见下图和下表。编号反应物反应前pH反应后pH第1组O3+I-5.211.0第2组O3+I-+Fe2+5.24.1第1组实验中,导致反应后pH升高的原因是?。反应体系图中的A为,由Fe3+生成A的过程能显著提高I-的转化率,原因是。第2组实验进
2、行18s后,浓度下降。导致下降的直接原因有(双选,填字母)。A. c(H+)减小 B. c(I-)减小C. I2(g)不断生成D. c(Fe3+)增加2. (2012广东高考第31题)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50molL-1KI、0.2%淀粉溶液、0.20molL-1K2S2O8、0.10molL-1Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。已知:S2+2I-2S+I2(慢)I2+2S22I-+S4(快)(1) 向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的耗尽后,溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色,S2与S2初始的
3、物质的量需满足的关系为n(S2)n(S2)。(2) 为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:实验序号体积V/mLK2S2O8溶液水KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液10.00.04.04.02.09.01.04.04.02.08.0V4.04.02.0表中V=mL,理由是。(3) 已知某条件下,浓度c(S2)-反应时间t的变化曲线如右图,若保持其他条件不变,请在右图中分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2)-t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。3. (2011广东高考第31题)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(
4、、)作用下,CH4产量随光照时间的变化如右图所示。(1) 在030 h内,CH4的平均生成速率v、v和v从大到小的顺序为。反应开始后的12 h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=+206 kJmol-1。在坐标图中,画出反应过程中体系的能量变化图(进行必要的标注)。将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭反应器,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)4. (2
5、010广东高考第31题节选)硼酸(H3BO3)在食品、医药领域应用广泛。(1) 在其他条件相同时,反应H3BO3+3CH3OHB(OCH3)3+3H2O中,H3BO3的转化率()在不同温度下随反应时间(t)的变化如右图,由此图可得出:温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是。(2) H3BO3溶液中存在如下反应:H3BO3(aq)+H2O(l)B(OH)4-(aq)+H+(aq)。已知0.70molL-1 H3BO3溶液中,上述反应于298 K达到平衡时,c平衡(H+)=2.010-5molL-1,c平衡(H3BO3)c起始(H3BO3),水的电离可忽略不计,求此温度下该反应的平衡常数K。(H
6、2O的平衡浓度不列入K的表达式中,计算结果保留两位有效数字)1.(2013汕头二模)氢是一种理想的绿色清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。利用FeO/Fe3O4循环制氢,已知:H2O(g)+3FeO(s)Fe3O4(s)+H2(g) H=akJmol-1()2Fe3O4(s)6FeO(s)+O2(g) H=bkJmol-1()下列坐标图分别表示FeO的转化率(图1 )和一定温度下,H2的生成速率细颗粒(直径0.25mm), 粗颗粒(直径3mm)(图2)。图1图2(1) 反应:2H2O(g)2H2(g)+O2(g)H=(用含a、b的代数式表示)。(2) 上述反应b0,要使该制氢
7、方案有实际意义,从能源利用及成本的角度考虑,实现反应可采用的方案是。(3) 900时,在两个体积均为2L的密闭容器中分别投入0.60molFeO和0.20molH2O(g),甲容器用细颗粒FeO、乙容器用粗颗粒FeO。用细颗粒FeO和粗颗粒FeO时,H2生成速率不同的原因是。用细颗粒FeO时H2O(g)的转化率比用粗颗粒FeO时 H2O(g)的转化率(填“大”、“小”或“相等”)。求此温度下该反应的平衡常数K(写出计算过程)。(4) 在下列坐标图中画出在1000、用细颗粒FeO时,H2O(g)转化率随时间变化示意图(进行相应的标注)。2. (2013佛山二模改编)以下是一些物质的熔、沸点数据(
8、常压):钾钠Na2CO3金刚石石墨熔点/63.6597.885135503850沸点/774882.91850(分解产生CO2)4250金属钠和CO2在常压、890发生如下反应:4Na(g)+3CO2(g)2Na2CO3(l)+C(s,金刚石)H=-1080.9kJmol-1(1) 上述反应的平衡常数表达式为;若4v正(Na)= 3v逆(CO2),反应是否达到平衡(填“是”或“否”)。(2) 若反应在10L密闭容器、常压下进行,温度由890升高到1860,若反应时间为10min, 金属钠的物质的量减少了0.2mol,则10min内CO2的平均反应速率为。(3) 高压下有利于金刚石的制备,理由是
9、。1. 请谈谈化学平衡常数与温度的关系。2. 影响化学反应速率的因素有哪些如何解答有关化学平衡的图像题课堂评价1. (2013广州三模)乙醇是重要的化工产品和液体燃料。乙醇在不同温度时脱水得到的产物不同。下表和下图是在常压和某催化剂存在时,用等量的乙醇在不同温度下做脱水实验获得的数据和图形,每次实验反应的时间均相同。温度/乙醇转化率/%有机产物含量(体积分数)乙烯/%乙醚/%125208.790.21506816.782.21758832.366.82009086.912.1(1) 已知:乙醇和乙醚(CH3CH2OCH2CH3)的沸点分别为78.4和34.5,试分析:乙醇脱水制乙烯的反应是(填
10、“放热”或“吸热”)反应。乙醇脱水制乙醚反应的平衡常数表达式为。当乙醇的起始浓度相同时,平衡常数K越大,表明(填字母)。a. 乙醇的转化率越高b. 化学反应速率越快c. 达到平衡时乙醇的浓度越大d. 反应进行得越完全根据表中数据分析,150时乙醇催化脱水制取乙醚的产量(填“大于”、“小于”或“等于”)125时制取乙醚的产量;为了又快又多地得到产品乙醚,乙醇制乙醚合适的反应温度区域是。(2) 汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度的变化情况如下图。请写出提高NO转化为N2的
11、转化率的措施:(写出一条);在=1的条件下,应控制的最佳温度在左右。(3) 用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。某研究小组向某密闭容器中加入足量的活性炭和NO,恒温(T1)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:浓度/molL-1时间/minNON2CO201.0000200.400.300.30300.400.300.30400.320.340.17500.320.340.1730min后,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是。右图表示CO2的逆反应速率v逆(CO2)随反应时间的变化关系图。请在图中画出在30min后
12、改变上述条件时,在40min时再次达到平衡的变化曲线。2. (2013汕头一模)为减小CO2对环境的影响,在限制其排放量的同时,应加强对CO2创新利用的研究。(1) 把含有较高浓度CO2的空气通入饱和K2CO3溶液。在的吸收液中通高温水蒸气得到高浓度的CO2气体。写出中反应的化学方程式:。(2) 如将CO2与H2以13的体积比混合。适当条件下合成某烃和水,该烃是(填字母)。A. 烷烃 B. 烯烃C. 炔烃 D. 苯的同系物适当条件下合成燃料甲醇和水。在体积为2L的密闭容器中,充入2molCO2和6molH2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H=-4
13、9.0kJmol-1。测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图所示。从反应开始到平衡,v(H2)=;氢气的转化率为;能使平衡体系中n(CH3OH)增大的措施有。(3) 如将CO2与H2以14的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4。已知:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) H1=890.3kJmol-1H2(g)+O2(g)H2O(l) H2=-285.8kJmol-1则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是。(4) 某同学用沉淀法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量,经查得一些物质在20的数据如下表。溶解度(S)/g溶度
14、积(Ksp)Ca(OH)2Ba(OH)2CaCO3BaCO30.163.892.910-92.610-9注:Ksp越小,表示该物质在水溶液中越易沉淀。吸收CO2最合适的试剂是填“Ca(OH)2”或“Ba(OH)2”溶液,实验时除需要测定工业废气的体积(折算成标准状况)外,还需要测定。问题思考提示1. 化学平衡常数只是温度的函数,其随温度变化而变化。平衡常数可以用来判断化学反应的热效应:若正反应为吸热反应,温度升高,K增大;若正反应为放热反应,温度升高,K减小。具体如下:2. (1) 温度、浓度、压强、催化剂等。(2) 看图像。一看图(即纵坐标与横坐标的意义),二看线(即线的走向和变化趋势),三
15、看点(即起点、折点、交点、终点),四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线等),五看量的变化(如浓度变化、温度变化等)。想规律、作判断。先拐先平:如在转化率-时间曲线中,先出现拐点的曲线先达到平衡(代表温度高、压强大);定一议二:图像中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系。趁热打铁,事半功倍。请同学们及时完成配套检测与评估中的练习第170-172页。专题六化学反应速率化学平衡【高考回眸】1. (1) (2) 由2I-(aq)+O3(g)+2H+(aq)I2(aq)+O2(g)+H2O(l)可知消耗H+,所以pH升高Fe2+由于是持续通入O3,O3可以将Fe2+氧化成Fe3+,Fe3
16、+氧化I-,I-消耗量增大,转化率增大BD2. (1) Na2S2O3vv(2) 0.914. (1) 升高温度,反应速率加快,平衡正向移动(2) K=5.710-10【高考前沿】1. (1) (2a+b)kJmol-1(2) 用廉价的清洁能源供给热能(3) 细颗粒FeO表面积大,与H2O的接触面大,反应速率加快相等900时,达到平衡FeO转化的物质的量为n(FeO)=0.60mol40%=0.24mol H2O(g)+3FeO(s)Fe3O4(s)+H2(g)起始量/mol: 0.200.60 00转化量/mol: 0.080 0.240.0800.080平衡量/mol: 0.120.36
17、0.0800.080K=0.67(4) 2. (1) K=否(2) 0.0015molL-1min-1(3) 增大压强,平衡向正反应方向(体积缩小的方向,生成金刚石的方向)移动【典题演示】变式训练1(1) 1.910-4molL-1s-125%(2) K=(3) CD(4) 分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律变式训练2(1)(2) CE(3) 0.075molL-1min-11增大(4) 放热(5)【课堂评价】1. (1) 吸热K=ad大于150175(2) 升高温度900(3) 减小CO2的浓度2. (1) 2KHCO3K2CO3+H2O+CO2(2) B0.225molL-1min-175%降低温度(或加压或增大H2的量等)(3) CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(l)H1=-252.9kJmol-1(4) Ba(OH)2BaCO3的质量
