2005年高考化学平衡题类析,本文主要内容关键词为:化学平衡论文,题类析论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
一、化学平衡的图像问题
1.时间(t)类
例1 (北京理综卷)在一定温度不同压强(p[,1]<p[,2])下,可逆反应2X(g)2Y(g)+Z(g)中,生成物Z在反应混合物中的体积分数()与反应时间(t)的关系有以下图示,正确的是()
附图
解析 图像中转折点对应的时间为达到平衡所需的时间,结合压强对化学反应速率的影响规律,由p[,1]<p[,2],得出达到平衡所需的时间t[,1]>t[,2],可排除A、C。再根据勒夏特列原理,由p[,1]<p[,2],可得出达到平衡时Z在反应混合物中的体积分数[,1]>[,2]。选B。
2.压强(p)或温度(T)类
例2 (全国理综卷Ⅰ)右图是温度和压强对X+Y=2Z反应影响的示意图。图中横坐标表示温度,纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是()
附图
A.上述可逆反应的正反应为放热反应
B.X、Y、Z均为气态
C.X和Y中只有一种为气态,Z为气态
D.上述反应的逆反应的△H>0
解析 由图示可知,在压强不变的情况下(选择其中一条曲线),升高温度,混合气体中Z的体积分数增大,平衡向正反应方向移动,即正反应为吸热反应,A、D错误。在温度不变的情况下,增大压强,混合气体中Z的体积分数减小,即正反应方向为体积增大的方向,说明X和Y中只有一种为气态,Z为气态。选C。
3.综合类
例3 (广东化学卷)在一定条件下,固定容积的密闭容器中反应:2NO[,2](g)O[,2](g)+2NO(g);△H>0,达到平衡。当改变其中一个条件X,Y随X的变化符合图中曲线的是()
附图
A.当X表示温度时,Y表示NO[,2]的物质的量
B.当X表示压强时,Y表示NO[,2]的转化率
C.当X表示反应时间时,Y表示混合气体的密度
D.当X表示NO[,2]的物质的量时,Y表示O[,2]的物质的量
解析 升高温度,平衡向正反应方向移动,NO[,2]的物质的量减小,A正确;增大压强,平衡向逆反应方向移动,NO[,2]的转化率减小,B正确;达到平衡后,随着时间的变化,混合气体的密度不变,C不正确;增大NO[,2]的物质的量,使容积固定的密闭容器中NO[,2]的浓度增大,平衡向正反应方向移动,O[,2]的物质的量也增大,D不正确。选A、B。
二、化学平衡的移动问题
1.比较化学反应速率
例4 (广东化学卷)对可逆反应4NH[,3](g)+5O[,2](g)4NO(g)+6H[,2]O(g),下列叙述正确的是()
A.达到化学平衡时,4v[,正](O[,2])=5v[,逆](NO)
B.若单位时间内生成xmolNO的同时,消耗xmolNH[,3],则反应达到平衡状态
C.达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
D.化学反应速率关系是:2v[,正](NH[,3])=3v[,逆](H[,2]O)
解析 达到化学平衡后,用不同物质表示的正、逆反应速率之比应等于其化学计量数之比,A正确;单位时间内生成xmolNO与消耗xmolNH[,3]都表示正反应速率,B不正确;达到化学平衡时,增加容器的体积,相当于减小反应体系内物质的浓度,正、逆反应速率都减小,C不正确;反应达到平衡前v[,正]与v[,逆]的比值是不固定的,D不正确。选A。
2.勒夏特列原理的应用
例5 (全国理综卷Ⅱ)已知反应A[,2](g)+2B[,2](g)2AB[,2](g)的△H<0,下列说法正确的是()
A.升高温度,正向反应速率增加,逆向反应速率减小
B.升高温度有利于反应速率增加,从而缩短达到平衡的时间
C.达到平衡后,升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动
D.达到平衡后,降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动
解析 升高温度使正、逆反应速率同时增大,缩短达到平衡的时间,A错,B正确;根据勒夏特列原理,降低温度或增大压强有利于该反应平衡正向移动,C、D都错。选B。
例6 (全国理综卷Ⅲ)在体积可变的密闭容器中,反应mA(气)+nB(固)pC(气)达到平衡后,压缩容器的体积,发现A的转化率随之降低。下列说法中,正确的是()
A.(m+n)必定小于p B.(m+n)必定大于p
C.m必定小于pD.m必定大于p
解析 压缩容器的体积,相当于加压,A的转化率降低,即平衡逆向移动,根据勒夏特列原理,逆向为气体体积减小的方向,则m必定小于p。选C。
例7 (上海化学卷)欲使0.1mol/L的NaHCO[,3]溶液中c(H[+])、c(CO[,3][2-])、c(HCO[,3][-])都减少,其方法是
A.通入二氧化碳气体 B.加入氢氧化钠固体
C.通入氯化氢气体 D.加入饱和石灰水溶液
解析 溶液中存在如下化学平衡HCO[,3][-]H[+]+CO[,3][2-]。通入CO[,2]气体,会发生以下反应:CO[,2]+H[,2]OH[,2]CO[,3],H[,2]CO[,3]H[+]+HCO[,3][-],HCO[,3][-]H[+]+CO[,3][2-]。溶液中c(H[+])、c(CO[,3][2-])、c(HCO[,3][-])都增加,A错。加入氢氧化钠固体,消耗H[+],使平衡HCO[,3][-]H[+]+CO[,3][2-]向右移动,c(CO[,3][2-])增大,B错。通入氯化氢气体,使c(H[+])增大,C错。需要特别注意的是,c(H[+])增大,化学平衡HCO[,3][-]H[+]+CO[,3][2-]左移,但c(HCO[,3][-])仍然减小,其原因为HCO[,3][-]与H[+]结合生成H[,2]CO[,3],进而分解为CO[,2]和H[,2]O。加入饱和石灰水溶液,OH[-]使c(H[+])减小,Ca[2+]使c(CO[,3][2-])减小,化学平衡HCO[,3][-]H[+]+CO[,3][2-]右移,使c(HCO[,3][-])减小,D正确。选D。
3.综合问题
例8 (北京理综卷)某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验,并利用产物进一步制取FeCl[,3]·6H[,2]O晶体。(图中夹持及尾气处理装置均已略去)
附图
(1)装置B中发生反应的化学方程式是____。
(2)装置E中的现象是____。
(3)停止反应,待B管冷却后,取其中的固体,加入过量稀盐酸充分反应,过滤。简述检验滤液中Fe[3+]的操作方法:____。
(4)该小组学生利用上述滤液制取FeCl[,3]·6H[,2]O晶体,设计流程如下:
附图
①步骤Ⅰ中通入Cl[,2]的作用是____。
②步骤Ⅱ从FeCl[,3]稀溶液中得到FeCl[,3]·6H[,2]O晶体的主要操作包括:____。
③该流程中需保持盐酸过量,主要原因是(结合离子方程式简要说明)____。
解析 分析实验问题应首先明确实验目的。这个实验有两个目的:一是进行“铁与水反应”的实验,二是利用产物制取FeCl[,3]·6H[,2]O晶体。
其次结合实验目的分析各个装置的作用及分别发生的反应。我们不难得出:A装置的作用是制取水蒸气;B装置发生反应:3Fe+4H[,2]O(g)Fe[,3]O[,4]+4H[,2];C装置的作用是收集没有反应的水;D装置的作用是对混合气体进一步干燥;E装置发生反应:H[,2]+CuOCu+H[,2]O,其作用是通过黑色固体变红、右端管壁有水珠的现象证明铁与水反应的气体产物为H[,2]。
在利用滤液(Fe[+]2和Fe[3+]的混合溶液)制取FeCl[,3]·6H[,2]O晶体的流程中,在滤液中存在水解平衡:Fe[3+]+3H[,2]OFe(OH)[,3]+3H[+],因此保持盐酸过量的主要原因是为了抑制FeCl[,3]水解,使制取的FeCl[,3]·6H[,2]O晶体纯度更高,原料利用率也更高。
参考答案 (1)3Fe+4H[,2]O(g)Fe[,3]O[,4]+4H[,2]
(2)黑色固体变红,右端管壁有水珠
(3)取少量滤液,滴入几滴KSCN溶液,观察溶液是否变红色
(4)①将Fe[2+]氧化成Fe[3+] ②加热浓缩,冷却结晶,过滤 ③Fe[3+]+3H[,2]OFe(OH)[,3]+3H[+],过量盐酸抑制FeCl[,3]水解。