近几年高考化学平衡试题考查特点(骄阳书苑)

近几年高考化学平衡试题考查特点

一、图表题增多并突出计算创新，如用压强代替浓度，联系阿伏伽德罗定律考查平衡常数、转化率等相关计算。

1、一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下

图所示：已知：

气体分压（P分）=气体总压（P总）×体积分数。

下列说法正确的是（）

A．550℃时，若充入惰性气体，v正，v逆均减小，

平衡不移动

B．650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0%

C．T℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动

D．925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数K P=24.0P总

【答案】B

【解析】选项A中，因容器的体积可变，故充入惰性气体后容器体积变大，混合气体整体被稀释，反应应正向移动，故A错误。选项B中，设转化的CO2为x，则CO为2X，剩下的CO2为（1-X），由题可知，(1-X)/2X=60%/40%，解得x=0.25，故选项B正确。选项C 中，当同时充入CO2和CO时若要保证平衡不移动，则需要按照反应系数进行添加，即在加入1体积CO2时加入2体积CO，而此时是等体积加入，相当于CO加少了，平衡应正向移动，故C错误。选项D中，通过题目所给条件计算KP应等于23.0P总，故D错误。2、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

X(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784

X(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784

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=40,min 时，v正=__________min-1

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）

根据题意可知2HI（g）H2（g）+I2（g）

初始1mol·L-1 0 0

平衡0.784mol·L-10.108mol·L-10.108mol·L-1

所以K=0.1082/0.7842；平衡时v正=v逆，所以k

正x2(HI) =k逆x(H2)x(I2)，结合平衡常数表达式

可知k逆=K·k正，v正=k正x2(HI)=0.0027min-1

ⅹ（0.85）2=1.95×10-3。

3、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)+2H 2(g)CH3OH(g) △H1

②CO 2(g)+3H2(g)CH3OH（g）+H2O(g) △H2

③CO 2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3回答下列问题：

（1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：

化学键H—H C—O C O H—O C—H

E/（kJ.mol-1）436 343 1076 465 413

由此计算△H1＝kJ·mol-1，已知△H2＝-58kJ·mol-1，则△H3＝kJ·mol-1。

（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（α）与温度和压强的关系如图2所示。α（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_____ 。

【答案】（1）—99；＋41（2）；a；反应①为放热反应，平衡常数应随温度升高变小；（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

4．化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题：

(1)已知AX 3的熔点和沸点分别为－93.6 ℃和76 ℃，AX 5的熔点为167 ℃。室温时AX 3与气体X 2反应生成 1 mol AX 5，放出热量123.8 kJ 。该反应的热化学方程式为____________________________________________。 (2)反应AX 3(g)＋X 2(g)AX 5(g)在容积为10 L 的密闭容器中进行。起始时AX 3和X 2均为0.2 mol 。反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。

①列式计算实验a 从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX 5)＝______________________。

②图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX 5)由大到小的次序为____________(填实验序号)；与实验a 相比，其他两组改变的实验条件及判断依据是：b________________________________________________，c____________________________________________。

③用p0表示开始时总压强，p 表示平衡时总压强，α表示AX 3的平衡转化率，则α的表达式为______________；实验a 和c 的平衡转化率：αa 为________，αc 为________。 (1)AX3(l)＋X2(g)===AX5(s) ΔH ＝－123.8 kJ/mol (2)①0.10 mol

10 L×60 min ＝1.7×10－4 mol·L －

1·min －1

解：开始时n0＝0.4 mol ，总压强为160 kPa ，平衡时总压强为120 kPa ，则n 为120 kPa

160 kPa ＝

0.40 mol

，

n ＝0.40 mol×120 kPa

160 kPa ＝0.30 mol ，

AX3(g)＋X2(g) AX5(g) 起始时n0/mol ：0.20 0.20 0 平衡时n/mol ：0.20－x 0.20－x x (0.20－x)＋(0.20－x)＋x ＝0.30 x ＝0.10

v(AX5)＝0.10 mol

10 L×60 min

＝1.7×10－4 mol·L －1·min －1

②bca 加入催化剂。反应速率加快，但平衡点没有改变温度升高。反应速率加快，但平

衡点向逆反应方向移动(或反应容器的容积和起始物质的量未改变，但起始总压强增大) ③α＝2(1－p

) 50% 40%

[解析] (1)书写热化学方程式时要注意常温下AX3呈液态，AX5呈固态。(2)②由图像知，达到平衡所需时间：a ＞c ＞b ，所以反应速率v(AX5)由大到小的顺序为b ＞c ＞a ；与实验a 相比，实验b 先达到平衡，化学反应速率快，但平衡点没有变化，说明实验b 加入了催化剂；反应为放热反应，与实验a 相比，实验c 平衡向逆反应方向移动，且反应速率加快，说明实验c 改变的条件是升高温度。

AX3(g) ＋ X2(g)AX5(g) 起始量(mol) 0.2 0.2 0 变化量(mol) x x x

平衡量(mol) 0.2－x 0.2－x x

则有0.4－x 0.4＝p p0，解得x ＝0.4（p0－p ）p0，则AX3的转化率为0.4（p0－p ）0.2×p0＝2(1－p p0)；分

别将实验a 、c 的p 、p0的数据代入上式，得aa 、ac 分别为50%、40%。

5、用Cl 2生产某些含氯有机物时会产生副产物HC1。利用反应A ，可实现氯的循环利用。反应A ：4HCl ＋O 22Cl 2＋2H 2O

(1)已知:Ⅰ反应A 中， 4mol HCI 被氧化，放出115.6kJ 的热量。

Ⅱ

H 2O 的电子式是_______________.

②反应A 的热化学方程式是_______________。

③断开1 mol H —O 键与断开 1 mol H —Cl 键所需能量相差约为__________KJ ，H 2O 中H —O 键比HCl 中H —Cl 键（填“强”或“若”）_______________。

(2)对于反应A ，下图是4种投料比[n(HCl)：n(O 2)，分别为1：1、2：1、4：1、6：1、]下，反应温度对HCl 平衡转化率影响的曲线。

①曲线b 对应的投料比是______________.

②当曲线b, c, d 对应的投料比达到相同的HCl 平衡转化率时，对应的反应温度与投

料比的关系是_________________ . ③投料比为2:1、温度为400℃时，平衡混合气中Cl 2的物质的量分数是_______________.

答案：(1) 4HCl ＋O22Cl2＋2H2O △H=－115.6kJ ·mol －1；32；强 (2) 4:1；投料比越小时对应的温度越低；30.8%

6、硼酸（H 3BO 3）在食品、医药领域应用广泛。

(1)请完成B 2H 6气体与水反应的化学方程式：B 2H 6 + 6H 2O=2H 3BO 3 +________。

70 80

100

反应温度/℃

H C l 的平衡转化率/%

b c d 400℃ CuO/CuCl2

O O

Cl Cl O

Cl Cl

243KJ/mol 键断裂

498KJ/mol 键断裂 400℃ CuO/CuCl2