发布时间 : 星期一 文章高考化学试题分类汇编：2014-2018化学平衡大题更新完毕开始阅读0a3b5a38bf1e650e52ea551810a6f524ccbfcbe0
2015年
【2015新课标2】——中，半新颖
甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，
发生的主反应如下： ①CO(g)+2H2(g) ②CO2(g)+3H2(g) ③CO2(g)+H2(g)
回答下列问题：
化学键 E/（kJ.mol1） -CH3OH(g) △H1 CH3OH（g）+H2O(g) △H2 CO(g)+H2O(g) △H3
H-H 436 C-O 343 C?O H-O 1076 465 C-H 413 （1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：
由此计算△H1= kJ·mol1，已知△H2=-58kJ·mol1，则△H3= kJ·mol1
---
（2）反应①的化学平衡常数K的表达式为 ；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为
（填曲线标记字母），其判断理由是 。
（3）合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时体系中的CO平衡转化率（a）与温度和压强的关系如图2所示。
a（CO）值随温度升高而 （填“增大”或“减小”），其原因是 。图2中的压强由大到小为_____，其判断理由是_____。
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【答案】（1）—99；＋41 （2）K?c(CH3OH)；a；反应①为放热反应，平衡常数应随温度升高变小；
c(CO)?c2(H2)（3）减小；升高温度时，反应①为放热反应，平衡向向左移动，使得体系中CO的量增大；反应③为吸热反应，
平衡向右移动，又产生CO的量增大；总结果，随温度升高，使CO的转化率降低；P3＞P2＞P1；相同温度下，由于反应①为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率；而反应③为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响，故增大压强时，有利于CO的转化率升高 【解析】考察热化学知识和平衡理论。
（1）根据△H与键能的关系，△H1=E(C≡O)+2E(H-H)-3E(C-H)-E(C-O)-E(O-H)=1076+2×436-3×
413-343-465=-99kJ·mol1；根据盖斯定律，△H3=△H2-△H1=-58+99=+41
-
kJ·mol1；
-
（2）①的平衡常数表达式K?c(CH3OH)；反应①为放热反应，随着温度升高，K减小，a曲线正确； 2c(CO)?c(H2)（3）随着温度升高，反应①逆向移动，反应③正向移动，CO的转化率降低；随着压强增大，反应①正向移动，
反应③不移动，CO的转化率升高。
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【2015新课标1】——中，新颖
碘及化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：
（1）大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2,。该反应的还
原产物为 。
（2）上述浓缩液中主要含有I-、Cl-等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀
c（I?）时溶液中为 。已知KSP(AgCl)=1.8×10-10，KSP(AgI)=8.5×10-17。 ?c（Cl）（3）已知反应2HI(g)=H2（g）+I2(g)的△H=+11kJ·mol-1,1mol H2（g）、1mol I2（g）分子中化学键断裂时分别
需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1mol HI（g）分子中化学键断裂时需要吸收的能量为 kJ。
（4）Bodensteins研究了下列反应：2HI(g) H2（g）+I2(g)，在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量
分数x（HI）与反应时间t的关系如下表： t/min 0 20 40 60 80 120 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784 x（HI） 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784 x（HI） ①根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为 。 ②上述反应中，正反应速率为v正=k正x2（HI），逆反应速率为v逆=k逆x（H2）x(I2),其中k正、k逆为速率常数则k逆为 （以K和k正表示）。若k正=0.0027min-1，在t=40min时，v正= 。
③由上述实验数据计算得到v正～x（HI）和v逆～x（H2）的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为 （填字母）。
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【答案】
（1）MnSO4(或Mn2+) （2）4.7×10-7 （3）299 （4）①
②
0.108?0.1080.7842
k正-3
K,1.95×10min-1
③A、E
【解析】（1）用水浸取后碘以I-存在，加了MnO2和H2SO4后发生氧化还原反应，I-被氧化成I2，MnO2做氧化剂，被还原成+2价的Mn2+还原产物。 （2）KSP(AgCl)=1.8×10-10>KSP(AgI)=8.5×10-17,滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时， AgI肯定已经沉淀，此时溶液中c（Ag+）·c（Cl-）= KSP(AgCl)，c（Ag+）·c（I-）= KSP(AgI)，而c（Ag+）是相同的，所以
KSP(AgI)8.5×10-17c（I?）-7
=4.7×10。 ???-10c（Cl）KSP(AgCl)1.8×10（3）△H=反应物的键能和-生成物的键能和，则1mol HI（g）分子中化学键断裂时需要吸收的能量为（11+436+151）÷2=299kJ。
（4）①根据表格，两种投料建立化学平衡，一个从正反应建立平衡，一个从逆反应建立平衡，2HI(g) H2（g）+I2(g)是等气反应，x（HI）交叉点在0.784，所以在120min反应达到平衡。根据x（HI）=1（0min）和x（HI）=0.784（120min），可求出平衡时x（H2）= x（I2）=0.108。根据平衡常数定义，物质的量分数还需转换为浓度，设起始投有amolHI，容器体积为V，
a?0.108a?0.108?0.108?0.108VV则K== 2a?0.78420.784（）Vx（H2）x(I2)2
② 由①可知，K=, v正=k正x（HI）,v逆=k逆x（H2）x(I2), ，平衡时v正= v逆，
x2(HI）kk正x2(HI）k逆==正；40min时，v正=k正x2（HI）=0.852×0.0027=0.00195075≈1.95×10-3min-1，注意带单
x（H2）x(I2)K位。
③升高温度，2HI(g) H2（g）+I2(g)，正反应吸热，平衡向右移动，正逆化学反应速率等倍增大（排除F、C），x（HI）减小，x（H2）增大(排除D、B)。
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