高考化学二轮提优导学案专题六.docx
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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-
5.2
11.0
第2组
O3+I-+Fe2+
5.2
4.1
①第1组实验中,导致反应后pH升高的原因是?
。
②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。
③第2组实验进行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0.50mol·L-1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol·L-1K2S2O8、0.10mol·L-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+2S2
2I-+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/mL
K2S2O8溶液
水
KI溶液
Na2S2O3溶液
淀粉溶液
①
10.0
0.0
4.0
4.0
2.0
②
9.0
1.0
4.0
4.0
2.0
③
8.0
V'
4.0
4.0
2.0
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（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下,CH4产量随光照时间的变化如右图所示。
（1）在030h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12h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ΔH=+206kJ·mol-1。
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）。
②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.（2010·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+3CH3OH
B（OCH3）3+3H2O中,H3BO3的转化率（α）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0.70mol·L-1H3BO3溶液中,上述反应于298K达到平衡时,c平衡（H+）=2.0×10-5mol·L-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。
（H2O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）ΔH=akJ·mol-1（Ⅰ）
2Fe3O4（s）
6FeO（s）+O2（g）ΔH=bkJ·mol-1（Ⅱ）
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）ΔH=（用含a、b的代数式表示）。
（2）上述反应b>0,要使该制氢方案有实际意义,从能源利用及成本的角度考虑,实现反应Ⅱ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。
①用细颗粒FeO和粗颗粒FeO时,H2生成速率不同的原因是。
②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”）。
③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（常压）:
钾
钠
Na2CO3
金刚石
石墨
熔点/℃
63.65
97.8
851
3550
3850
沸点/℃
774
882.9
1850（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）ΔH=-1080.9kJ·mol-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。
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/%
125
20
8.7
90.2
150
68
16.7
82.2
175
88
32.3
66.8
200
90
86.9
12.1
（1）已知:
乙醇和乙醚（CH3CH2OCH2CH3）的沸点分别为78.4℃和34.5℃,试分析:
①乙醇脱水制乙烯的反应是（填“放热”或“吸热”）反应。
②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
③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/mol·L-1时间/min
NO
N2
CO2
0
1.00
0
0
20
0.40
0.30
0.30
30
0.40
0.30
0.30
40
0.32
0.34
0.17
50
0.32
0.34
0.17
30min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）①把含有较高浓度CO2的空气通入饱和K2CO3溶液。
②在①的吸收液中通高温水蒸气得到高浓度的CO2气体。
写出②中反应的化学方程式:
。
（2）如将CO2与H2以1∶3的体积比混合。
①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
②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）ΔH=-49.0kJ·mol-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1∶4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）ΔH1=―890.3kJ·mol-1
H2（g）+
O2（g）
H2O（l）ΔH2=-285.8kJ·mol-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
溶度积（Ksp）
Ca（OH）2
Ba（OH）2
CaCO3
BaCO3
0.16
3.89
2.9×10-9
2.6×10-9
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）①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）。
②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）①由2I-（aq）+O3（g）+2H+（aq）
I2（aq）+O2（g）+H2O（l）可知消耗H+,所以pH升高 ②Fe2+ 由于是持续通入O3,O3可以将Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+氧化I-,I-消耗量增大,转化率增大 ③BD
2.
（1）Na2S2O3<2
（2）2.0 保证反应物K2S2O8的浓度改变,而其他条件不变,才能达到实验目的
（3）
3.
（1）vⅢ>vⅡ>vⅠⅡ
（2）①
②0.91
4.
（1）升高温度,反应速率加快,平衡正向移动
（2）K=
=
=5.7×10-10
【高考前沿】
1.
（1）（2a+b）kJ·mol-1
（2）用廉价的清洁能源供给热能
（3）①细颗粒FeO表面积大,与H2O的接触面大,反应速率加快 ②相等
③900℃时,达到平衡FeO转化的物质的量为n（FeO）=0.60mol×40%=0.24mol
H2O（g）+3FeO（s）
Fe3O4（s）+H2（g）
起始量/mol:
0.200.6000
转化量/mol:
0.0800.240.0800.080
平衡量/mol:
0.120.360.0800.080
K=
=
=0.67
（4）
2.
（1）K=
否
（2）0.0015mol·L-1·min-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）1.9×10-4mol·L-1·s-125%
（2）K=
（3）CD
（4）①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
②
变式训练2
（1）
（2）CE
（3）①0.075mol·L-1·min-1②1③增大
（4）放热
（5）
【课堂评价】
1.
（1）①吸热 ②K=
ad
③大于 150175℃
（2）升高温度
900℃
（3）减小CO2的浓度
2.
（1）②2KHCO3
K2CO3+H2O+CO2↑
（2）①B②0.225mol·L-1·min-175% 降低温度（或加压或增大H2的量等）
（3）CO2（g）+4H2（g）
CH4（g）+2H2O（l）
ΔH1=-252.9kJ·mol-1
（4）Ba（OH）2BaCO3的质量
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