2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課時17 鈉及其化合物考點(diǎn)過關(guān)
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1、2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課時17鈉及其化合物考點(diǎn)過關(guān) 鈉與氫氧化鈉 【基礎(chǔ)梳理】 1. 鈉 (1)物理性質(zhì):色固體、硬度小、熔'(熔點(diǎn)于水的沸點(diǎn)),實驗 室中常保存在中。 (2)化學(xué)性質(zhì) ① 與非金屬單質(zhì)反應(yīng) 2Na+Cl2(現(xiàn)象:劇烈燃燒、白煙) 4Na+O2(現(xiàn)象:銀白色固體變暗) 2Na+02(現(xiàn)象:先融化、后燃燒,生成固體) ② 與酸、水、醇反應(yīng) 2Na+2HCl 2Na+2HO(裝置如下圖,浮、熔、游、響、紅) 2 2Na+2CHCHOH-(沉、慢) 3 2 (3)工業(yè)制備 2NaCl(熔融) 2. 氫氧化鈉 (1)物理性質(zhì):NaO
2、H的俗名為、火堿或苛性鈉;它是一種白色固體,溶于水 并放出大量的熱;有吸水性,易吸收空氣中的水分而。 (2)化學(xué)性質(zhì)(具有堿的通性) ① 能使酸堿指示劑變色。 ② 與強(qiáng)酸反應(yīng):OH-+H+ ③ 與酸性氧化物、兩性氧化物反應(yīng): AlO+2OH- 23 ④ 與鹽反應(yīng):CU2++2OH- ⑤ 與單質(zhì)反應(yīng): 2A1+2OH-+2HO 2 Cl+2OH- 2 (3)工業(yè)制取 ① 土法制堿:NaCO+Ca(0H) 2 32 ② 現(xiàn)代工業(yè)制堿:2NaCl+2H0。 (4) NaOH在有機(jī)反應(yīng)中的應(yīng)用:提供堿性環(huán)境,如鹵代烴的水解和消去反應(yīng)、酯類的水解和油脂的皂化。 3.
3、 焰色反應(yīng)
(1) 某些金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)出特殊的顏色,其屬于變化。
(2) 鈉元素黃色;鉀元素色(透過玻璃觀察)。
微課1C02與NaOH溶液的反應(yīng)
(1) 反應(yīng)產(chǎn)物的判斷
CO+2NaOHNaCO+H0(C0不足)
22322
CO+NaOHNaHCO(CO過量)
232
由上述反應(yīng)可知:
當(dāng)n(NaOH):n(C0)W1:1時,產(chǎn)物只有NaHCO;
23
當(dāng)n(NaOH):n(C0)^2:1時,產(chǎn)物有NaCO和HO;
2232
當(dāng)1:1 4、型例題】把一塊鈉投入預(yù)先滴入2~3滴紫色石蕊試液的水溶液中,可觀察到的現(xiàn)象正確的一組為()
①鈉沉到水下面②鈉浮在水面上,四處游動③鈉熔成閃亮的小球,聽到“滋滋”的響聲④溶液變紅⑤溶液變藍(lán)
A. ①③④B.②③⑤C.①③⑤D.②③④
[答案]B
[解析]鈉浮在水面上;鈉熔成閃亮的小球,聽到“滋滋”的響聲;反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣推動鈉四處游動;反應(yīng)生成氫氧化鈉,溶液變藍(lán)色。
一定溫度下,向飽和NaOH溶液中投入一小塊金屬鈉,充分反應(yīng)后恢復(fù)到原來溫度。下列敘述不合理的是()
A. NaOH溶液濃度增大,并放出H
2
B. 溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變,有H2放出
C. 溶液的質(zhì)量減少,有 5、H放出
2
D. 鈉浮于液面上到處游動,發(fā)出“滋滋”的響聲
[答案]A
[解析]鈉和水反應(yīng)生成了氫氧化鈉和氫氣,因為在同溫度下,飽和NaOH溶液的濃度不會變化,A項錯誤。
露置在空氣中的金屬鈉會將發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)(寫出化學(xué)方程式):
銀白色金屬鈉一表面變暗(生成Na2O)f出現(xiàn)白色固體(產(chǎn)生NaOH)—表面出“汗”(形成NaOH溶液)一白色塊狀固體(生成NaCO?10HO)f白色粉狀物質(zhì)(生成NaCO)?;瘜W(xué)方程式:
2 3223
4Na+O2NaO
2 2
NaO+HO2NaOH
22
CO+2NaOHNaCO+HO
2232
NaCO+10HONaCO?10HO
6、
232232
NaCO?10HONaCO+10HO
232232
氧化鈉與過氧化鈉
【基礎(chǔ)梳理】
NaO與NaO的比較
222
化學(xué)式
NaO
2
NaO
22
氧兀素化合價
顏色
色
色
電子式
陰、陽離子個數(shù)比
是否為堿性氧化物
與水反應(yīng)
NaO+HO
22
2NaO+2HO
222
與CO反應(yīng)
2
NaO+C0
22
2Na0+2C0
222
與鹽酸反應(yīng)
Na0+2HC1
2
2Na0+4HC1
22
轉(zhuǎn)化關(guān)系
2Na0+0
22
重要用途
強(qiáng)氧化劑 7、、漂白劑、供氧劑
【典型例題】
下列化合物中最方便用于潛水艇艙內(nèi)供氧的是()
A. KMnOB.KClOC.KNOD.NaO
4 3322
[答案]D
[解析]Na2O2能與C02反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣。
(xx?上海卷)下列反應(yīng)與NaO+SONaSO相比較,Na0的作用相同的是()
2222422
A. 2NaO+2CO2NaCO+O
222232
B. 2NaO+2SO2NaSO+O
223242
C. NaO+HSONaSO+HO
22242422
D. 3NaO+CrO2NaCrO+NaO
2223242
[答案]D
[解析]反應(yīng)Na0+S0NaS 8、O中SO是還原劑,過氧化鈉是氧化劑。A反應(yīng)
222242
2Na0+2C02NaCO+0中過氧化鈉既是氧化劑,也是還原劑,A不正確;B中過氧化鈉既是氧化劑也
222232
是還原劑,B不正確;C中各元素化合價均沒有變化,不是氧化還原反應(yīng),C不正確;D反應(yīng)
3Na0+Cr02NaCrO+Na0中,過氧化鈉是氧化劑,D正確。
2223242
過氧化鈉的定量計算技巧
(l) Na202與屯0、C02反應(yīng)的計算技巧——差量法
① Na202固體中加入水,固體質(zhì)量的變化
2Na0+2H04Na0H+0f△m
2222
4
② Na202吸收C02時,固體質(zhì)量的變化
2Na0+ 9、2C02NaCO+0△m
222232
56
(2)Na0與(CO)?(H)反應(yīng)(在有足量0存在的條件下)的計算技巧——虛擬疊加法
22n2m2
2CO+O2CO①
22
2NaO+2CO2NaCO+O②
222232
①+②得,Na0+C0NaCO(虛擬的反應(yīng))
2223
即CO可被Na202完全吸收,固體增重即為CO質(zhì)量。
2H+02H0③
222
2Na0+2H04Na0H+0f④
2222
③ +④得,Na202+H22Na0H(虛擬的反應(yīng))
即H可被NaO完全吸收,固體增重即為H質(zhì)量。
2222
結(jié)論:凡分子組成符合(CO)?(H)的物質(zhì),w 10、g該物質(zhì)在0中完全燃燒,將其產(chǎn)物(CO和水
n2m22
蒸氣)通過足量的Na202后,固體增重必為wg。由C、H、0三種元素組成的物質(zhì),只要C、0原子個數(shù)比為1:1,即可滿足該條件。中學(xué)階段常見的符合這一關(guān)系的物質(zhì)有:①無機(jī)物中的h2、CO及H2和CO的混合氣體;②有機(jī)物中的CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、CH0(葡萄糖)等。
6126
碳酸鈉和碳酸氫鈉
【基礎(chǔ)梳理】
1.碳酸鈉與碳酸氫鈉的比較
化學(xué)名稱
碳酸鈉
碳酸氫鈉
化學(xué)式
Na2C03(白色粉末)
NaHC03(白色晶體)
俗名
溶解性
兩 11、者均能溶于水,NaCO的溶解度NaHC0的溶解度
與鹽酸
反應(yīng)
少量鹽酸
NaCO+HClNaCl+NaHCO
233
NaHCO+HClNaCl+H0+C0f
322
足量鹽酸
NaCO+2HCl2NaCl+H0+C0f
2322
水解程度
兩者均為強(qiáng)堿弱酸鹽,水解使溶液呈性,相同物質(zhì)的量濃度時(同
溫度下),NaC0水溶液堿性NaHC0水溶液堿性
與NaOH反應(yīng)
不反應(yīng)
NaHCO+NaOH
3
與
Ca(OH)
2
反應(yīng)
少量
NaCO+Ca(0H)
232
2NaHC0+Ca(0H)CaCO;+NaCO+2H0
323232
足量
12、
NaHCO+Ca(0H)CaCO;+NaOH+H0
3232
熱穩(wěn)定性
穩(wěn)定
2NaHC0
3
相互轉(zhuǎn)化
NaCO+H0+C02NaHC0
23223
NaHC0+Na0HNaC0+H0
3232
2NaHC0NaC0+C0f+H0
32322
主要用途
用于玻璃、制皂、造紙、紡織
等工業(yè)
制發(fā)酵粉、治療胃酸過多的藥劑
2. 碳酸鈉和碳酸氫鈉的檢驗
Naz^和NaHCO3在與酸反應(yīng)時的原理、快慢及消耗酸的量不同;特別是Na?。03溶液與鹽酸反應(yīng)
時,滴加順序不同,反應(yīng)原理也不同。因此,檢驗Na2CO3和NaHCO3的方法有多種,具體如下:
序號 13、
方法
①
取等量固體分別與等濃度鹽酸反應(yīng),產(chǎn)生氣泡快的是碳酸氫鈉
②
取兩種固體分別加熱,產(chǎn)生水或C02氣體(澄清石灰水檢驗)、質(zhì)量減少的是碳酸氫鈉
③
取碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液分別與BaCl2溶液反應(yīng),產(chǎn)生白色沉淀的是碳酸鈉溶液
④
取等體積等濃度的兩溶液,分別滴入酚酞試液,顏色深的是碳酸鈉溶液
⑤
取等體積等濃度的兩溶液,分別滴入幾滴稀鹽酸,立即產(chǎn)生氣體的是碳酸氫鈉溶液
微課2侯氏制堿法
生產(chǎn)流程可簡要表示如下:
循環(huán)I
文副產(chǎn)陽
N^COj
其中需要注意的是:
(1) 先在冷卻的條件下將氨氣通入到飽和食鹽水中,再通入C02。
(2) 主要反應(yīng) 14、原理:NH+HO+CO+NaClNaHCO;+NHC1、
3 2234
2NaHC0NaCO+C0f+H0(X即為CO,可以循環(huán)利用)。
323222
⑶循環(huán)I的設(shè)計使原料氯化鈉的利用率從70%提高到90%以上。
(4)向母液中通氨氣,加入細(xì)小食鹽顆粒,冷卻析出副產(chǎn)品,通氨氣的作用:增大N的濃度,使
NH4Cl更多地析出、使NaHCq轉(zhuǎn)化為"&2匹,提高析出的NH?純度。
典型例題】
」、NaCO和NaHCO的性質(zhì)
233
有關(guān)NaCO和NaHC0的性質(zhì),下列敘述錯誤的是()
233
A. 相同溫度下,等濃度的Na2C03和NaHC03溶液的堿性比較,前者更強(qiáng)
B. 15、常溫時水溶性:NaCO〉NaHCO
233
C. 在酒精燈加熱的條件下,前者不分解,后者分解
D. 將澄清石灰水分別加入Na2C03和NaHC03溶液中,前者產(chǎn)生沉淀,后者不產(chǎn)生沉淀
[答案]D
[解析]將澄清石灰水分別加入Na2C03和NaHC03溶液中都有沉淀生成。
題組訓(xùn)練
1. 為除去括號內(nèi)的雜質(zhì),下列各選項中所選用的試劑或方法不正確的是()
A. NaCO溶液(NaHCO),選用適量的NaOH溶液
233
B. NaHCO溶液(NaCO),應(yīng)通入過量的CO氣體
3 232
C. Na2O2粉末(Na2O),將混合物在空氣中加熱
D. NaCO溶液(NaSO) 16、,加入適量的Ba(OH)溶液,過濾
23242
[答案]D
[解析]NaCO溶液中含NaSO,加Ba(OH)溶液,NaCO、NaSO都產(chǎn)生沉淀,無法分離。
232422324
2. (xx?合肥一檢)在密閉容器中,加熱等物質(zhì)的量的NaHCO3和Na?。?的固體混合物,充分反應(yīng)后,
容器中的固體剩余物是()
A. NaCO和NaO
2322
B. NaCO和NaOH
23
C. NaOH和NaO
22
D. NaOH、NaO和NaCO
2223
[答案]B
[解析]加熱條件下NaHCO分解后存在如下關(guān)系:2NaHCO~CO~HO,NaO與CO、HO反應(yīng)的關(guān)系分
17、3 3222222
別為NaO~CO~NaCO,NaO~HO~2NaOH。故加熱等物質(zhì)的量的NaHCO和NaO的固體混合物,充分
22223222322
反應(yīng)后,容器中的固體剩余物是Na2CO3和NaOH。
3. (xx?上海卷)向等物質(zhì)的量濃度的NaOH和Na2CO3的混合溶液中加入稀鹽酸。下列離子方程式
與事實不相符的是()
A. OH-+C+2H+HC+HO
2
B. 20H-+C+3H+HC+2H0
2
C. 20H—+C+4H+C0f+3H0
22
D. 0H—+C+3H+C0f+2H0
22
[答案]C
[解析]根據(jù)題目提供的信息“向等物質(zhì)的量濃度的N 18、a0H和Na2C03的混合溶液中加入稀鹽酸”,
可知首先發(fā)生的離子反應(yīng)是0H-+H+H20,再次是C+H+HC,最后是HC+H+C02f+屯0。如果只發(fā)生前兩
個反應(yīng),則總的離子方程式為0H-+C+2H+HC+H0或20H-+C+3H+HC+2H0,A、B正確;如果三個反應(yīng)均22
發(fā)生,則總的離子方程式為0H-+C+3H+C0f+2H0,D正確。
22
4. 下列是某興趣小組根據(jù)教材實驗設(shè)計的一個能說明碳酸鈉與碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性的套管實驗。
請觀察下圖所示實驗裝置,分析實驗原理,并判斷下列說法和做法,其中不科學(xué)的是()
A. 甲為小蘇打,乙為純堿
B. 要證明碳酸氫鈉受熱 19、能產(chǎn)生水,可在小試管內(nèi)塞上沾有無水硫酸銅粉末的棉花球
C. 加熱不久就能看到A燒杯的澄清石灰水變渾濁
D. 整個實驗過程中都沒有發(fā)現(xiàn)A燒杯的澄清石灰水變渾濁
[答案]C
[解析]純堿受熱不分解,不產(chǎn)生C02,不能使澄清石灰水變渾濁。
5. 某校化學(xué)課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體,用不同的方法做了以下實驗
如圖I~W所示。
*鹽酸
(1) 只根據(jù)圖i、ii所示實驗,能夠達(dá)到實驗?zāi)康牡?填裝置序號)。
(2) 圖III、W所示實驗均能鑒別這兩種物質(zhì),其反應(yīng)的化學(xué)方程式;
與實驗III相比,實驗W的優(yōu)點(diǎn)是(填字母)。
A. W比III復(fù)雜
20、
B. W比III安全
C. W比III操作簡便
D. W可以做到用一套裝置同時進(jìn)行兩個對比實驗,而III不行
(3) 若用實驗W驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性,則試管B中裝入的固體最好(填
化學(xué)式)。
[答案](1)11(2)2NaHCONaCO+HO+COf,CO+Ca(0H)CaCO;+HOD(3)NaHCO
3232222323
[解析](1)圖I能產(chǎn)生氣體,使澄清石灰水變渾濁,圖II可根據(jù)收集氣球變大速度快慢來判斷,氣球變大速度快的是NaHCO3,慢的是Na2CO3。(2)實驗W中大試管放碳酸鈉,小試管放碳酸氫鈉,一個裝置同時做兩個實驗,比較性更強(qiáng);且小試管不直接接觸酒精 21、燈,也發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生氣體使澄清石灰水變渾濁,說明它更不穩(wěn)定。
二、侯氏制堿法
我國化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業(yè)做出了突出貢獻(xiàn)。他利用NaHCO3、NaCl、
NHCl等物質(zhì)溶解度的差異,以食鹽、氨氣、二氧化碳等為原料制得NaHCO,進(jìn)而生產(chǎn)出純堿。43
下面是在實驗室中模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的實驗步驟:
步驟1:連接好裝置,檢查氣密性,在儀器內(nèi)裝入藥品。
步驟2:先讓一裝置發(fā)生反應(yīng),直到產(chǎn)生的氣體不能再在C中溶解時,再通入另一裝置中產(chǎn)
生的氣體,片刻后,C中出現(xiàn)固體。繼續(xù)向C中通入兩種氣體,直到不再有固體產(chǎn)生。
步驟3:過濾C中所得的混合物,得到NaHC 22、O3固體。
步驟4:向濾液中加入適量的NaCl粉末,有NHC1晶體析出。4
請回答下列問題:
⑴裝置的連接順序是:(a)接()()接(),⑹接()。
ABCD
(2) A中常選用的固體反應(yīng)物為;D中應(yīng)選用的液體為;B中發(fā)
生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
(3) 步驟2中必須裝置先發(fā)生反應(yīng)。
(4) C中用球形干燥管而不用直導(dǎo)管,其作用,C中廣口瓶內(nèi)產(chǎn)生
固體的總化學(xué)方程式為。
(5) 步驟4中分離出NHCl晶體的操作;其所得的NHC1晶體中常含有少量的
4 4
NaCl和NaHCO(約占5%8%),請設(shè)計一個簡單的實驗證明所得固體的成分大部分是NHCl。簡要寫34
出 23、實驗操作和現(xiàn)象:。
[答案](1)fedc
(2) 塊狀石灰石飽和NaHCO3溶液
CaO+NH?HOCa(OH)+NHf
3223
(3) B
(4) 防倒吸CO+NH+NaCl+HONaHCO;+
2323
NHCl
4
(5) 過濾取少量固體放入試管中,加熱,固體大部分消失,在試管口又有較多的固體凝
結(jié)
我國化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業(yè)做出了突出貢獻(xiàn)。他利用NaHCO3、NaCl、
NHCl等物質(zhì)溶解度的差異,以食鹽、氨氣、二氧化碳等為原料制得NaHCO,進(jìn)而生產(chǎn)出純堿。43
以下A、B、C、D四個裝置可組裝成實驗室模擬“侯氏制堿法”制取Na 24、HCO3的實驗裝置。裝置中分別盛有以下試劑:B為稀硫酸;C為鹽酸、碳酸鈣;D為含氨的飽和食鹽水、水。
ABCD
四種鹽在不同溫度下的溶解度(g/100g水)見下表:
溫度/C
0
10
20
30
40
50
60
100
NaCl
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
39.8
NHHCO
43
11.9
15.8
21.0
27.0
-①
—
—
—
NaHCO
3
6.9
&1
9.6
11.1
12.7
14.5
16.4
NHCl
4
29.4
33.3
25、
37.2
41.4
45.8
50.4
55.3
77.3
(說明:①T〉35°C時NHHCO會分解)
43
請回答以下問題:
(1) 裝置的連接順序應(yīng)(填字母)。
(2) A裝置中盛放的試劑,其作用是。
(3) 在實驗過程中,需要控制D的溫度在30~35C,原因是。
(4) 反應(yīng)結(jié)束后,將錐形瓶浸在冷水中,析出NaHCO3晶體。用蒸餾水洗滌NaHCO3晶體的目的
是除去(填化學(xué)式)雜質(zhì)。
(5) 將錐形瓶中的產(chǎn)物過濾后,所得的母液中含有(填化學(xué)式);
加入氯化氫,并進(jìn)行操作,使NaCl溶液循環(huán)使用,同時可回收NHClo
4
[答案](1)CADB(2) 26、飽和NaHCO3溶液除去匹中的HCl(3)溫度超過35C,碳酸氫銨開始分解;溫度太低,反應(yīng)速率較低,不利于反應(yīng)進(jìn)行(4)NaCl、NHCl、NHHCO(5)NaHCO、
4 433
NaCl、NHCl、NHHCO結(jié)晶
4 43
堿金屬的特殊性
1. 堿金屬的密度一般隨著核電荷數(shù)的增大而增大,但鉀的密度比鈉的小。
2. 堿金屬一般都保存在煤油中,但由于鋰的密度小于煤油的密度而保存在石蠟中。
3. 堿金屬跟氫氣反應(yīng)生成的堿金屬氫化物都是離子化合物,其中氫以H-形式存在,顯-1價,堿金屬氫化物是強(qiáng)還原劑。
4. 堿金屬所形成的鹽均溶于水,并且其酸式鹽比正鹽的溶解度大,但NaHCO3的 27、溶解度比
NaCO的小。
23
2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課時27化學(xué)平衡的移動檢測與評估
一、單項選擇題
1.(XX?上海一模)右圖曲線a表示放熱反應(yīng)X(g)+Y(g)+N(s)Z(g)+M(g)進(jìn)行過程中X的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的關(guān)系。在其他條件不變時改變某個條件,使反應(yīng)過程按b曲線進(jìn)行,可采取的措施是()
A. 升高溫度B.加大X的投入量
C.增加N的量D.縮小容器的體積
2.(xx?安徽卷)臭氧是理想的煙氣脫硝劑,其脫硝反應(yīng)為2N0(g)+O(g)NO(g)+O(g),反應(yīng)23252
在恒容密閉容器中進(jìn)行,下列由該反應(yīng)相關(guān)圖像作出的判斷正確的是()
A
B
28、
C
D
書」
反應(yīng)過匾
'-.J
£&.4卜—
i02時間M
i|a
X
升高溫度,平衡常數(shù)
減小
0~2s內(nèi),反應(yīng)速率為
v(NO)=0.2mol?L-1
2
£時僅加入催化劑,平衡正向移動
達(dá)平衡時,僅改變
X」Meg
3. 對于反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)AH<0已達(dá)平衡,如果其他條件不變時,分別改變下列條件,對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡產(chǎn)生影響,下列條件與圖像不相符的是()
[0~t]:v正)=v(逆);t]時改變條件,t2時重新建立平衡]
A. 增加氧氣的濃度B.增大壓強(qiáng)
C.升高溫度D.加入催化劑
4. ( 29、xx?上海卷)只改變一個影響因素,平衡常數(shù)K與化學(xué)平衡移動的關(guān)系敘述錯誤的是()
A. K值不變,平衡可能移動
B. K值變化,平衡一定移動
C. 平衡移動,K值可能不變
D. 平衡移動,K值一定變化
5. (xx?四川卷)在10L恒容密閉容器中充入X(g)和
Y(g),發(fā)生反應(yīng)X(g)+Y(g)M(g)+N(g),所得實驗數(shù)據(jù)如下表:
實驗編號
溫度/°c
起始時物質(zhì)的量/mol
平衡時物質(zhì)的量/mol
n(X)
n(Y)
n(M)
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.10
0.40
0.080
③
800
0.20 30、
0.30
a
④
900
0.10
0.15
b
下列說法正確的是()
A. 實驗①中,若5min時測得n(M)=0.050mol,則0~5min時間內(nèi),用N表示的平均反應(yīng)速率
v(N)=1.0X1mol?L-1?min-1
B. 實驗②中,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.0
C. 實驗③中,達(dá)到平衡時,X的轉(zhuǎn)化率為60%
D. 實驗④中,達(dá)到平衡時,b>0.060
6. (xx?重慶卷)在恒容密閉容器中通入X并發(fā)生反應(yīng):2X(g)Y(g),溫度T2下X的物質(zhì)的量濃度c(X)隨時間t變化的曲線如右圖所示,下列敘述正確的是()
A. 該反應(yīng)進(jìn)行至UM點(diǎn)放出的熱量大 31、于進(jìn)行到W點(diǎn)放出的熱量
B. T下,在0~七時間內(nèi),v(Y)=mol?L-i?min-i
21
C. M點(diǎn)的正反應(yīng)速率v大于N點(diǎn)的逆反應(yīng)速率v
2i
D. M點(diǎn)時再加入一定量的X,平衡后X的轉(zhuǎn)化率減小
7. (xx?湖南卷)將BaO2放入密閉真空容器中,反應(yīng)2BaO2(s)2Ba0(s)+02(g)達(dá)到平衡,保持溫度不變,縮小容器容積,體系重新達(dá)到平衡,下列說法正確的是()
A.平衡常數(shù)減小B.BaO量不變
C.氧氣壓強(qiáng)不變D.BaO2量減小
&(xx?江蘇卷)一定溫度下,在三個體積約為1.0L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2CH30H(g)CHOCH(g)+HO(g)。
33 32、2
容器編號
溫度/°c
起始物質(zhì)的量/mol
平衡物質(zhì)的量/mol
CH3OH(g)
CHOCH(g)
33
H2O(g)
I
387
0.20
0.080
0.080
II
387
0.40
III
207
0.20
0.090
0.090
下列說法正確的是()
A. 該反應(yīng)的正方應(yīng)為吸熱反應(yīng)
B. 達(dá)到平衡時,容器I中的CH3OH體積分?jǐn)?shù)比容器II中的小
C. 容器I中反應(yīng)達(dá)到平衡所需時間比容器III中的長
D. 若起始時向容器I中充入CHOH0.1mol、CHOCH0.15mol和H00.10mol,則反應(yīng)將向正
333 33、2
反應(yīng)方向進(jìn)行
三、非選擇題
9. (xx?湖南卷)硝基苯甲酸乙酯在0H-存在下發(fā)生水解反應(yīng):
ONCHCOOCH+OH-ONCHCOO—+CHOH
2642526425
兩種反應(yīng)物的初始濃度均為0.050mol?L-i,15°C時測得02NC6H4C00C2H5的轉(zhuǎn)化率a隨時間變化
的數(shù)據(jù)如下表所示,回答下列問題:
t/s
0
120
180
240
330
530
600
700
800
a/%
0
33.0
41.8
48.8
58.0
69.0
70.4
71.0
71.0
(1) 列式計算該反應(yīng)在1xx0s與180240s 34、區(qū)間的平均反應(yīng)速
率:,;比較兩者大小可得出的結(jié)論
是。
(2) 列式計算15C時該反應(yīng)的平衡常數(shù):。
⑶為提高O2NC6H4COOC2H5的平衡轉(zhuǎn)化率,除可適當(dāng)控制反應(yīng)溫度外,還可以采取的措施有(要求寫出兩條)。
10. 工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn),流程如下:
(1) 工業(yè)生產(chǎn)時,制取氫氣的一個反應(yīng)為CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。TC時,往10L密閉容
器中充入2molCO和3mol水蒸氣。反應(yīng)建立平衡后,體系中c(H2)=0.12mol?Lt。則該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=(填計算結(jié)果)。
(2) 合成塔中發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 35、2NH3(g)AH〈0。下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)。
由此可推知,表中T(填“〉”、“〈”或“=”)300C。
1
▲CO剩余百分率
O無CO時NO轉(zhuǎn)化為N2的產(chǎn)率
□衆(zhòng)幷=1條件下NO轉(zhuǎn)化為叫的轉(zhuǎn)化率
T/C
T
1
300
T
2
K
1.00X107
2.45X105
1.88X103
NO
轉(zhuǎn)
S'00
60
40
20
05006007008009001000
反應(yīng)溫度/P
oooO
86420
(3) 某研究小組在實驗室以“Ag-ZSM-5”為催化劑,測得將NO轉(zhuǎn)化為%的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情
況如右圖。據(jù)圖分析,若不 36、使用CO,溫度超過775°C,發(fā)現(xiàn)NO的轉(zhuǎn)化率降低,其可能的原因
為;在=1的條件下,應(yīng)控制的最佳溫度在
左右。
11. 氨法催化還原NO原理如下:
主反應(yīng):4NO(g)+4NH(g)+O(g)4N(g)+6HO(g)AH<0
副反應(yīng):4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)
4NH(g)+4O(g)2NO(g)+6HO(g)
4NO(g)+4NH(g)+3O(g)4NO(g)+6HO(g)
有關(guān)實驗結(jié)論如圖1、圖2所示,據(jù)此回答以下問題:
%、<翼OZ
O
18642O
圖1
O
10
8O
4
O-
O
%、^4MiH0z
U8642 37、
80
000
642H0Z
"(NHJ”(NO)
2
4
2
O
2
08
圖2
(1)催化還原NO應(yīng)控制的最佳值為,理由是。
⑵主反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式:K=,隨著溫度的增加,K將(填“增加”、
“減小”或“不變”)。
(3)影響NO生成率的因素有、氧氣濃度和。
2
12.100C時,在1L恒溫恒容的密閉容器中,通入0.1molN2O4,發(fā)生反應(yīng):N^'g)2NO‘g)A
H=+57.0kJ?mol-1,NO2和NR的濃度如圖1所示。NO.和N。的消耗速率與其濃度的關(guān)系如圖2所示。
*濃度/mol■L
2
'消耗速率/mol?L"1
圖1
24 38、
濃度/mol?L'
0.120
0.100
0.080
0.060
0.040
0.020
圖2
(1)在0~60s內(nèi),以N2O4表示的平均反應(yīng)速率為
⑵根據(jù)圖1中有關(guān)數(shù)據(jù),計算100C時該反應(yīng)的平衡常數(shù)£=
mol?L-1?s-i
=0.36。若其他條件不變,
升高溫度至120°C,達(dá)到新平衡的常數(shù)是£,則
若有一項條件發(fā)生變化,變化的條件可能是
(3)反應(yīng)進(jìn)行到100s時,
(填“>”、“<”或“=”)K。
2
(填字母)。
A.降低溫度
B.通入氦氣使其壓強(qiáng)增大
D.增加容器體積
C.又主容器中充入叫04
(4) 圖2中,交點(diǎn)A表示該反應(yīng)的 39、所處的狀態(tài)為
(填字母)。
A.
平衡狀態(tài)B.朝正反應(yīng)方向移動C.朝逆反應(yīng)方向移動
D.無法判斷
課時27化學(xué)平衡的移動
1. D【解析】由a到b,反應(yīng)速率加快,平衡不移動,因而采取的措施是使用催化劑或加壓。
2. A【解析】根據(jù)圖像可知,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,故平衡常數(shù)減小,A項正確;v(NO2)=0.3mol?L-1?s-1,B項錯誤;催化劑不影響平衡移動,只能改變反應(yīng)速率,C項錯誤;通入氧氣,增大生成物濃度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,反應(yīng)物N02的轉(zhuǎn)化率減小,D項錯誤。
3. C【解析】升高溫度,v(正)、v(逆 40、)均增大。
4. D【解析】化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下,當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,生成物濃度的冪
之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值,平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)系。但影響平衡的因素有很多,溫度、濃度、壓強(qiáng)等均可以改變平衡狀態(tài)。只要正逆反應(yīng)速率不再相等,平衡狀態(tài)就被破壞,從而達(dá)到新的平衡狀態(tài)。溫度不變平衡也可能發(fā)生移動,則K值不變,平衡可能移動,A項正確;K值變化,說明反應(yīng)的溫度一定發(fā)生了變化,由于任何反應(yīng)均伴隨能量變化,因此平衡一定移動,B項正確;平衡移動,溫度可能不變,因此K值可能不變,C項正確;平衡移動,溫度可能不變,因此,K值不一定變化,D項錯誤,答案選D。
5. C【解析】實驗①中,若5m 41、in時測得n(M)=0.050mol,濃度是0.0050mol?L-i,則根據(jù)反
應(yīng)的化學(xué)方程式可知,同時生成的N的物質(zhì)的量也是0.0050mol?L-1,因此0~5min時間內(nèi),用N表示的平均反應(yīng)速度v(N)=0.0050mol?L-1F5min=1.0X10-3mol?L-1?min-1,A項錯誤;實驗②中,平衡時M的濃度是0.0080mol?L-1,則同時生成的N的濃度是0.0080mol?L-1,消耗X與Y的濃度均是0.0080mol?L-1,因此平衡時X和Y的濃度分別為0.01mol?L-1-0.0080mol?L-1=0.002mol?L-1,0.04mol?L-1-0.0080 42、mol?L-1=0.032mol?L-1,因此反應(yīng)的平衡常數(shù)K==1,B項錯誤;根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知,如果X的轉(zhuǎn)化率為60%,則
X(g)+Y(g)M(g)+N(g)
起始濃度/mol?L-1:
0.020
0.030
0
0
轉(zhuǎn)化濃度/mol?L-1:
0.012
0.012
0.012
0.012
平衡濃度/mol?L-1:
0.008
0.018
0.012
0.012
溫度不變,平衡常數(shù)不變,則K==1,即反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),因此最終平衡時X的轉(zhuǎn)化率為60%,C項正確;700°C時
X(g)+Y(g)M(g)+N(g)
起始濃度/mol?L-1: 43、
0.040
0.010
0
0
轉(zhuǎn)化濃度/mol?L-1:
0.009
0.009
0.009
0.009
平衡濃度/mol?L-1:
0.031
0.001
0.009
0.009
則該溫度下平衡常數(shù)K==2.6〉1,這說明升高溫度平衡常數(shù)減小,即平衡向逆反應(yīng)方向移動,因此
正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。若容器④中溫度也是800C,由于反應(yīng)前后體積不變,則與③相比④平衡是等效的,因此最終平衡時M的物質(zhì)的量b=0.5a=0.06,當(dāng)溫度升高到900°C時平衡向逆反應(yīng)方向移動,因此b<0.060,D項錯誤,答案選C。
6. C【解析】根據(jù)圖像可知W點(diǎn)消耗的X的物質(zhì)的量 44、大于M點(diǎn)消耗X的物質(zhì)的量,因此根據(jù)熱化
學(xué)方程式可知W點(diǎn)放出的熱量多,A項錯誤;T2溫度下,在0~t2時間內(nèi)X的濃度減少了(a-b)mol?L-i,則根據(jù)方程式可知Y的濃度增加了mol。反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)濃度的變化量來表示,所以Y表示的反應(yīng)速率為mol?L-1?min-i,B項錯誤;根據(jù)圖像可知,溫度為[時反應(yīng)首先達(dá)到平衡狀態(tài),溫度高反應(yīng)速率快,到達(dá)平衡的時間少,則溫度是T1>T2,M點(diǎn)溫度高于N點(diǎn)溫度,且N點(diǎn)反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài),此時反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,即N點(diǎn)的逆反應(yīng)速率小于N點(diǎn)的正反應(yīng)速率,因此M點(diǎn)的正反應(yīng)速率大于N點(diǎn)的逆反應(yīng)速率,C項正確;由于反應(yīng)前后均是一種物質(zhì),因此M點(diǎn)時再 45、加入一定量的X,則相當(dāng)于是增大壓強(qiáng),正反應(yīng)是體積減小的可逆反應(yīng),因此平衡向正反應(yīng)方向移動,所以X的轉(zhuǎn)化率升高,D項錯誤,答案選C。
7. C【解析】化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,化學(xué)平衡常數(shù)不改變,A項錯誤;由于該
反應(yīng)2BaO2(s)2Ba0(s)+02(g)的正反應(yīng)是體積增大的反應(yīng),當(dāng)溫度保持不變時,縮小容器體積(相當(dāng)于加壓),平衡會向體積減小的方向即逆反應(yīng)方向移動,所以Ba0量減小,B項錯誤;由于溫度不變,則化學(xué)平衡常數(shù)[K=c(O2)]不變,所以縮小容器容積,體系重新達(dá)到平衡,c(O2)不變,所以氧氣壓強(qiáng)不變,C項正確;由于該反應(yīng)2BaO2(s)2BaO(s)+O2(g)的正 46、反應(yīng)是體積增大的反應(yīng),當(dāng)溫度保持不變時,縮小容器體積(相當(dāng)于加壓),平衡會向逆反應(yīng)方向移動,所以BaO2量增加,D項錯誤。
&D【解析】容器I與容器III相比較甲醇的起始物質(zhì)的量相等,但溫度不同,溫度較低時生
成物的物質(zhì)的量多,這說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,因此正反應(yīng)是放熱反應(yīng),A項錯誤;反應(yīng)前后體積不變,因此容器II與容器I相比平衡等效因此達(dá)到平衡時,容器I中的CH3OH體積分?jǐn)?shù)和容器II中的相等,B項錯誤;容器I中溫度高,反應(yīng)速率快,因此容器I中反應(yīng)達(dá)到平衡所需時間比容器III中的少,C項錯誤;根據(jù)容器I表中數(shù)據(jù)可知,平衡時生成物的濃度均是0.080mol?L-1,則根據(jù)反應(yīng)的化 47、學(xué)方程式可知消耗甲醇的濃度是0.16mol?L-1,所以平衡時甲醇的濃度是0.04mol?L-1,所以該溫度下的平衡常數(shù)K==4,若起始時向容器I中充入CH3OH0.1mol、CH3OCH30.15mol和H2O0.10mol,則此時=1.5<4,所以反應(yīng)將向正反應(yīng)方向進(jìn)行,D項正確。
0.050mol?L-lx(41.8%-33.0%)
9.(1)v=
(180-120)s
=7.3X10-5mol?L-1?s-1
(240-180)s
0.050mol-L-ix(48.8%-41.8%)
=5.8X10-5mol?L-i?st
隨著反應(yīng)進(jìn)行,反應(yīng)物濃度降低,反應(yīng)速率減慢 48、
[0.050mol-L-ix71.0%]
⑵K=[0?050mol-L-1x(1-71?0%)]=6.0或k==6.0
(3)增加0H-的濃度、移去產(chǎn)物
【解析】(1)根據(jù)題目中提供的信息。可知在lxxOs內(nèi)的平均反應(yīng)速率:
0.050mol-L-1x(41.8%-33.0%)
v=
(180-120)s
=7.3X10-5mol?L-i?s-i
在180240s內(nèi)的平均反應(yīng)速率:
(240-180)s
0.050mol-L-1x(48.8%-41.8%)
=5.8X10-5mol?L-i?s-i
根據(jù)以上兩個反應(yīng)速率ixx0s內(nèi)(7.3Xi0-5mol 49、?L-i?s-i)和180240s內(nèi)(5.8Xi0-5mol?L-i?s-i),可以看出:隨著反應(yīng)進(jìn)行,反應(yīng)物濃度降低,反應(yīng)速率減慢。
(2)i5°C時該反應(yīng)的平衡常數(shù)
[0.050mol?L-1x71.0%]2
K=[0.050mol-L-1x(1-71.0%)]=60
⑶提高ONCHCOOCH的平衡轉(zhuǎn)化率,就意味著0NCHCOOCH+0H-0NCHC00-+CH0H反應(yīng)的平衡
264252642526425
向正方向移動,可以采取的措施有增大反應(yīng)物的濃度(增加0H-的濃度),減小生成物的濃度(移去產(chǎn)物)。
i0.(i)i(2)<
(3)該反應(yīng)是放熱反應(yīng),當(dāng)在775C反應(yīng)達(dá)到 50、平衡后繼續(xù)升高溫度,平衡向逆(左)方向移動,N0
轉(zhuǎn)化率降低870C
【解析】(i)計算過程如下:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
開始/mol?L-i:
0.2
0.3
0
0
轉(zhuǎn)化/mol?L-i:
0.i2
0.i2
0.
i2
0.i2
平衡/mol?L-i:
0.08
0.i8
0.
i2
0.i2
K===i
(2)溫度升高,平衡常數(shù)增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動,[〈300C。(3)注意圍繞溫度改變,化學(xué)平衡發(fā)生改變來解釋,不能說是催化活性降低,原因是催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率,不能改變平衡移動 51、的方向。
11. (1)1小于1時,N0脫除率不高,大于1時,N0脫除率增加不明顯且%0生成率明顯增加
(2) 減?、蹨囟?
【解析】(1)由圖2可以看出,的最佳值為1,這是因為小于1時,NO脫除率不高,大于1時,N0脫除率增加不明顯且%0生成率明顯增加。(2)該反應(yīng)的正反應(yīng)方向為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,即向逆反應(yīng)方向移動,K常數(shù)減小。(3)通過圖1和圖2可得出,影響%0生成率的因素有溫度、氧氣的濃度以及。
12. (1)0.001(2)(或)<
(3) A(4)B
【解析】⑴在0~60s內(nèi),以NO表示的平均反應(yīng)速率v===0.001mol?L-i?s-i。
2 52、4
⑵K=(或),NO(g)2N0(g);AH=+57.0kJ?mol-1,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡向吸熱方
1242
向移動,向正反應(yīng)方向移動,c(NO)增大,c(NO)減小,K增大,升高溫度至120°C,達(dá)到新平衡的常
224
數(shù)是K,則K〈K。
212
(3)由圖1可得出c(NO)逐漸減小,c(NO)逐漸增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動,A項正確,B項平衡
224
不移動,C項c(NO)應(yīng)瞬間增大,錯誤,D項,c(NO)和c(NO)都瞬間減小。
24224
⑷若達(dá)到平衡狀態(tài),v/NO)=2v正(NO),此時,v/NO)>v正(NO)。圖2中,交點(diǎn)A表示NO和NO
逆2正24逆2正24224
消耗速率相同,即v逆(NO)=),所以平衡向正反應(yīng)方向移動。
逆2
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