（浙江选考）2021版高考化学一轮复习专题8水溶液中的离子平衡4化学反应原理强化突破（一）

化学反应原理强化突破(一)

1．(2020·杭州学军中学选考模拟)Ⅰ.大气中CO2含量的增多会导致地球表面温度升高及海洋生态环境改变。

已知：CO2(g)＋CaO(s)

CaCO3(s)

(1)某研究小组在实验室探究不同温度对CaO吸收CO2

效率的影响。在体积相同的密闭容器中，均充入一定量的生石灰和足量CO2，在不同温度下，保持其他初始实验条件不变，发现如上平衡分别在t s时测定CO2的浓度如图。

①该反应在________条件下能自发进行。 A．较高温度 温度

C．任何温度

D．任何温度下均不能 B．较低

②A、B、C、D、E五点中，达到化学平衡状态的点是____________。

(2)在恒定温度下，一个体积固定为1 L的容器中加入20 g CaO和一定量的CO2气体，在10 min达平衡的过程中CO2浓度变化如下图所示，为提高CO2的吸收率，下列可以采取的措施有________。

A．缩小反应容器的容积 B．升高温度

C．平衡体系中及时分离出部分CaCO3 D．使用合适的催化剂

若保持平衡时的温度不变，15 min时将体积迅速增大至2 L，在20 min时重新达到平衡，请在上图中补充体积变化后CO2浓度变化示意图。

Ⅱ.在容积可变的密闭容器中发生反应：mA(g)＋nB(g)压强下达到平衡时，分别得到A的物质的量浓度如下表。

压强p/Pa 2×10 0.08 5pC(g)，在一定温度和不同

5×10 0.20 51×10 0.44 6c(A)/(mol/L) 6(3)当压强为1×10 Pa时，此反应的平衡常数表达式：________________。 Ⅲ.电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，如图是该方法处理污水的实验装置示意图，实验过程中，污水的pH始终保持在5.0～6.0之间。接通电源后，阴极产生的气体将污物带到水面形成浮渣而除去，起到浮选净化作用；阳极产生的沉淀具有吸附性，吸附污物而沉积，起到凝聚净化作用。

(4)阳极区生成沉淀的总电极反应式为________________________________。 解析：Ⅰ.(1)①根据图像，T3时达到平衡，升高温度后，CO2的浓度增大，平衡逆向移动，说明正反应为放热反应，ΔH＜0，该反应的ΔS＜0，要使得ΔG＝ΔH－TΔS＜0，需要在较低温度才行；②A、B是建立平衡的过程中的点，C、D、E是达到化学平衡状态的点。(2)A.缩小反应容器的容积，平衡正向移动，CO2的吸收率增大，故A正确；B.升高温度，平衡逆向移动，CO2的吸收率减小，故B错误；C.平衡体系中及时分离出部分CaCO3，碳酸钙为固体，平衡不移动，CO2的吸收率不变，故C错误；D.使用合适的催化剂，平衡不移动，CO2的吸收率不变，故D错误。若保持平衡时的温度不变，15 min时将体积迅速增大至2 L，二氧化碳浓度减小，平衡逆向移动，但温度不变，平衡常数不变，最终二氧化碳浓度

又增大至与原平衡相等，图像为

5

5

。Ⅱ.(3)根据表格数据，压强由

－1

0.20 mol·L

2×10 Pa增大到5×10 Pa，c(A)的浓度变成原来的2.5倍，又因为－1＝

0.08 mol·L5×10 Pa56

＝2.5，说明平衡未发生移动，即m＋n＝p，但当压强由5×10 Pa增大到1×10 5

2×10 Pa

1×10 Pa

Pa时，c(A)的浓度变成原来的2.2倍＞＝2，说明平衡逆向移动，即B变成了非气5

5×10 Pa

6

5

cp（C）

态，因此当压强为1×10 Pa时，此反应的平衡常数表达式K＝m。Ⅲ.(4)根据题意，

c（A）

6

电解池的阳极材料为Fe，阴极材料为Al，金属做阳极时，电极称为活性电极，由于金属失电子能力强于溶液中的阳离子，所以阳极上是活性电极自身先失去电子，电解池的阳极放电顺序是活性电极＞Ag＞Hg＞Fe＞Cu＞H等，因此阳极的电极反应有两个，分别是Fe－2e===Fe和2H2O－4e===4H＋O2↑，生成的Fe进入溶液中生成Fe(OH)2，Fe(OH)2易被氧气氧化，反应为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，因此阳极区生成沉淀的总电极反应式为Fe－3e＋3H2O===Fe(OH)3＋3H。

答案：Ⅰ.(1)①B ②C、D、E

－

＋

－

2＋

－

＋

2＋

＋

2＋

3＋

2＋

＋

(2)A

cp（C）

Ⅱ.(3)K＝m

c（A）

Ⅲ.(4)Fe－3e＋3H2O===2Fe(OH)3＋3H

2．(2020·浙江1月选考,T29)研究NOx之间的转化具有重要意义。 (1)已知：N2O4(g)

2NO2(g) ΔH>0

－

＋

将一定量N2O4气体充入恒容的密闭容器中，控制反应温度为T1。 ①下列可以作为反应达到平衡的判据是________。 A．气体的压强不变 B．v正(N2O4)＝2v逆(NO2) C．K不变

D．容器内气体的密度不变 E．容器内颜色不变

②t1时刻反应达到平衡，混合气体平衡总压强为p，N2O4气体的平衡转化率为75%，则反应N2O4(g)

2NO2(g)的平衡常数Kp＝________[对于气相反应，用某组分B的平衡压强

p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数，记作Kp，如p(B)＝p·x(B)，p为平衡总压

强，x(B)为平衡系统中B的物质的量分数]。

③反应温度T1时，c(N2O4)随t(时间)变化曲线如图1，画出0～t2时段，c(NO2)随t变化曲线。

保持其他条件不变，改变反应温度为T2(T2>T1)，再次画出0～t2时段，c(NO2)随t变化趋势的曲线。

(2)NO氧化反应：2NO(g)＋O2(g)如图2。

Ⅰ 2NO(g)

N2O2(g) ΔH1

2NO2(g)分两步进行，其反应过程能量变化示意图

Ⅱ N2O2(g)＋O2(g)―→2NO2(g) ΔH2

①决定NO氧化反应速率的步骤是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。

②在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O2气体，保持其他条件不变，控制反应温度分别为T3和T4(T4>T3)，测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如图3。

转化相同量的NO，在温度________(填“T3”或“T4”)下消耗的时间较长，试结合反应

过

程

能

量

图

(

图

2)

分

析

其

原

因

：

_________________________________________________。

答案：(1)①AE 36②p 7③

(2)①Ⅱ

②T4 ΔH1<0，温度升高，反应Ⅰ平衡逆移，c(N2O2)减小；浓度降低的影响大于温度对反应Ⅱ速率的影响

3．氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。以生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2是一种低耗能、高效率的制H2方法。该方法由气化炉制造H2和燃烧炉再生CaO两步构成。气化炉中涉及的反应为

Ⅰ.C(s)＋H2O(g)Ⅱ.CO(g)＋H2O(g)Ⅲ.CaO(s)＋CO2(g)

CO(g)＋H2(g) K1； CO2(g)＋H2(g) K2； CaCO3(s) K3；

燃烧炉中涉及的反应为 Ⅳ.C(s)＋O2(g)===CO2(g) Ⅴ.CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)

(1)该工艺制H2总反应可表示为C(s)＋2H2O(g)＋CaO(s)

CaCO3(s)＋2H2(g)，其反应

的平衡常数K＝________________________(用含K1、K2、K3的代数式表示)。在2 L的密闭