高考化学试题分类汇编：2014-2018化学平衡大题

【答案】（1）

c(CH3OH)?c(H2O)+41.2 （2）CD 3c(CO2)?c(H2)；

（3）表中数据表明此时反应未达到平衡，不同的催化剂对反应Ⅰ的催化能力不同，因而在该时刻下对甲醇选择

性有影响。

（4）

（5）阴 ； CO2+6H++6e- =CH3OH+H2O

【解析】（1）根据反应方程式，其平衡常数K为态水的汽化热（再相加），利用盖斯定律，即可得反应： CO2（g）+ H2（g）

。由CO和H2的标准燃烧热（相减）和液

CO（g）+H2O（g）故ΔH2=-285.8+283.0+44.0=+41.2 kJ·mol

-1

（2）常见对平衡无影响，AB错误，CD可使平衡正向移动，可提高CO2转化为CH3OH平衡转化率，E措施是氢气的转化率升高而CO2的转化率降低，正确措施只有CD。

（3）因相同的催化剂温度不同其催化你了不同，不同的催化剂，即使相同的温度，催化你了也不相同。故表中数据表明此时反应未达到平衡，不同的催化剂对反应Ⅰ的催化能力不同，因而在该时刻下对甲醇选择性有影响。 （4）从表中数据分析，在催化剂Cat.2的作用下，甲醇的选择性更大，说明催化剂Cat.2对反应Ⅰ的催化效果更

好，催化剂能降低反应的活化能，说明使用催化剂Cat.2的反应过程中活化能更低，故图为：

（5）二氧化碳变甲醇，碳元素的化合价降低，得到电子，说明其在阴极反应，其电极反应为： CO2+6H+6e==CH3OH+H2O

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+

-

【2016新课标Ⅱ】——中，传统

联氨（又称肼，N2H4，无色液体）是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料．回答下列问题： （1）联氨分子的电子式为 ，其中氮的化合价为 ．

（2）实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为 ．

（3）①2O2（g）+N2（g）═N2O4（l）△H1 ②N2（g）+2H2（g）═N2H4（l）△H2 ③O2（g）+2H2（g）═2H2O（g）△H3

﹣1

④2N2H4（l）+N2O4（l）═3N2（g）+4H2O（g）△H4=﹣1048.9kJ?mol

上述反应热效应之间的关系式为△H4= ，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为 ．

（4）联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似．联氨第一步电离反应的平衡常数值为 （已知：N2H4+H?N2H5的K=8.7×10；Kw=1.0×10）．联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为 ．

（5）联氨是一种常用的还原剂．向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液，观察到的现象是 ．联氨可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀．理论上1kg的联氨可除去水中溶解的O2 kg；与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比，联氨的优点是 ．

+

+

7

﹣14

【答案】 （1） ：

﹣7

；﹣2；（2） 2△H3﹣2△H2﹣△H1；反应放热量大，产生大量气体；

（4） 8.7×10，N2H6（HSO4）2；

（5） 固体逐渐变黑，并有气泡产生；1；N2H4的用量少，不产生其他杂质（还原产物为N2和H2O），而Na2SO3产生Na2SO4．

【解答】解：（1）肼的分子式为N2H4，是氮原子和氢原子形成四个共价键，氮原子和氮原子之间形成一个共价

键形成的共价化合物，电子式为：，其中氢元素化合价为+1价，则氮元素化合价为﹣2价，

（2）氨气被次氯酸钠溶液氧化生成肼，次氯酸钠被还原生成氯化钠，结合原子守恒配平书写反应的化学方程式为：2NH3+NaClO═N2H4+NaCl+H2O，

（3）①2O2（g）+N2（g）═N2O4（l）△H1 ②N2（g）+2H2（g）═N2H4（l）△H2 ③O2（g）+2H2（g）═2H2O（g）△H3 依据热化学方程式和盖斯定律计算③×2﹣②×2﹣①得到④2N2H4（l）+N2O4（l）═3N2（g）+4H2O（g）△H4=2△H3﹣2△H2﹣△H1，根据反应④可知，联氨和N2O4反应放出大量热且产生大量气体，因此可作为火箭推进剂，（4）

﹣+

联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似．联氨第一步电离方程式为N2H4+H2O?N2H5+OH，平衡常数Kb=

+

=

2+

﹣

×

=K×Kw=8.7×10×1.0×10

7﹣14

=8.7×10，第

﹣7

二步电离方程式为N2H5+H2O?N2H6+OH，因此联氨与硫酸形成的酸式盐为N2H6（HSO4）2，

（5）联胺被银离子氧化，银离子被还原生成单质银，﹣2价的N元素被氧化为N2，反应方程式为：

N2H4+4AgBr=4Ag↓+N2↑+4HBr，因此反应出现现象为：固体逐渐变黑，并有气泡产生，由于肼的氧化产物是氮气，不会对锅炉造成腐蚀，而亚硫酸钠被氧化产物为硫酸钠，易生成硫酸盐沉淀影响锅炉的安全使用，联胺被氧化失电子N2H4～N2﹣4e，O2～4e，N2H4～O2～4e，联胺和氧气摩尔质量都是32g/mol，则等质量联胺和氧气物质的量相同，理论上1kg的联氨可除去水中溶解的O21kg，与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比，联氨的优点是用量少，不产生其他杂质（还原产物为N2和H2O），而Na2SO3产生Na2SO4，

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﹣

﹣

﹣

【2016新课标Ⅱ】——难，半新颖

丙烯腈（CH2=CHCN）是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产．主要副产物有丙烯醛（CH2=CHCHO）和乙腈（CH3CN）等．回答下列问题：

（1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：

①C3H6（g）+NH3（g）+O2（g）═C3H3N（g）+3H2O（g）△H=﹣515kJ?mol

②C3H6（g）+O2（g）═C3H4O（g）+H2O（g）△H=﹣353kJ?mol

两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是 ；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是 ；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是 ．

（2）图（a）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为460℃．低于460℃时，丙烯腈的产率 （填“是”或“不是”）对应温度下的平衡转化率，判断理由是 ；高于460℃时，丙烯腈产率降低的可能原因是 （双选，填标号）．

A．催化剂活性降低 B．平衡常数变大 C．副反应增多 D．反应活化能增大

（3）丙烯腈和丙烯醛的产率与n（氨）/n（丙烯）的关系如图（b）所示．由图可知，最佳n（氨）/n（丙烯）约为 ，理由是 ．进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约

﹣1

﹣1

为 ．

【答案】 （1） 两个反应均为放热量大的反应；低温、低压；催化剂； （2） 不是，该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低；AC；

（3） 1：1；该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低；1：7.5：1． 【解答】解：（1）两个反应在热力学上趋势均很大，两个反应均放热量大，即反应物和生成物的能量差大，因此热力学趋势大；该反应为气体体积增大的放热反应，所以降低温度、降低压强有利于提高丙烯腈的平衡产率，由图b可知，提高丙烯腈反应选择性的关键因素是催化剂，

（2）因为该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低，反应刚开始进行，尚未达到平衡状态，460°C以前是建立平衡的过程，所以低于460°C时，丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡产率；高于460°C时，丙烯腈产率降低，

A．催化剂在一定温度范围内活性较高，若温度过高，活性降低，故A正确； B．平衡常数的大小不影响产率，故B错误；

C．根据题意，副产物有丙烯醛，副反应增多导致产率下降，故C正确； D．反应活化能的大小不影响平衡，故D错误； （3）根据图象可知，当

约为1时，该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低；根据化

学反应C3H6（g）+NH3（g）+O2（g）=C3H3N（g）+3H2O（g），氨气、氧气、丙烯按1：1.5：1的体积比加入反应达到最佳状态，而空气中氧气约占20%，所以进料氨、空气、丙烯的理论体积约为：1：7.5：1，

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【2016天津】——中，传统

氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：

（1）与汽油相比，氢气作为燃料的优点是_________(至少答出两点)。但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：____________。 （2）氢气可用于制备H2O2。已知： H2(g)+A(l)=B(l) ΔH1 O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l) ΔH2

其中A、B为有机物，两反应均为自发反应，则H2(g)+ O2(g)= H2O2(l)的ΔH____0(填“>”、“<”或“=”)。 （3）在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反应：MHx(s)+yH2(g)正确的是________。 a．容器内气体压强保持不变 b．吸收y mol H2只需1 mol MHx c．若降温，该反应的平衡常数增大

d．若向容器内通入少量氢气，则v(放氢)>v(吸氢)

（4）利用太阳能直接分解水制氢，是最具吸引力的制氢途径，其能量转化形式为_______。 （5）化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：Fe+2H2O+2OH?

FeO42?+3H2↑，工作原理如图1所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的FeO42?，镍电

MHx+2y(s) ΔH<0达到化学平衡。下列有关叙述

极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。

①电解一段时间后，c(OH?)降低的区域在_______(填“阴极室”或“阳极室”)。 ②电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是_______。

③c( Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2，任选M、N两点中的一点，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：_____________。

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