2020届高三化学二轮复习实验题必练-化学平衡的移动及影响因素

一、实验题

1. 难度：中等

某研究性学习小组为合成1­丁醇，查阅资料得知一条合成路线：CH₃CH===CH₂＋CO＋H₂→CH₃CH₂CH₂CHOCH₃CH₂CH₂CH₂OH，CO的制备原理：HCOOHCO↑＋H₂O，并设计出原料气的制备装置(如图)。

请填写下列空白：

(1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2­丙醇，从中选择合适的试剂制备氢气、丙烯。写出化学方程式：______________________________________________。

(2)若用以上装置制备干燥纯净的CO，装置中a和b的作用分别是________、________；c和d中盛装的试剂分别是________、________。

(3)制丙烯时，还产生少量SO₂、CO₂及水蒸气，该小组用以下试剂检验这四种气体，混合气体通过试剂的顺序是________(填序号)。

①饱和Na₂SO₃溶液　②酸性KMnO₄溶液　③石灰水 ④无水CuSO₄　⑤品红溶液

(4)合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应，为增大反应速率和提高原料气的转化率，你认为应该采用的适宜反应条件是________。

a．低温、高压、催化剂　b．适当的温度、高压、催化剂

c．常温、常压、催化剂　d．适当的温度、常压、催化剂

(5)正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1­丁醇粗品，为纯化1­丁醇，该小组查阅文献得知：①R—CHO＋NaHSO₃(饱和)―→RCH(OH)SO₃Na↓；②沸点：乙醚 34 ℃，1­丁醇 118 ℃，并设计出如下提纯路线：

粗品滤液有机层1­丁醇、乙醚纯品

试剂1为________，操作1为________，操作2为________，操作3为________。

二、综合题

2. 难度：困难

煤燃烧排放的烟气中主要含、的形成酸雨、污染大气，对烟气进行脱硫，回答下列问题：

(1)采用烟气脱硫可得到较好的效果．已知下列反应：

  

    

则反应   的 ______ ．

(2)采用氨水烟气脱硫，最终可得到氮肥．将相同物质的量的与溶于水所得溶液中 ______  填字母编号．

A.             

C.     

(3)烟气在较高温度经如图1方法脱除，并制得．

①在阴极放电的物质是 ______ ．

②在阳极生成的电极反应式是 ______ ．

③已知室温下，将脱除后制得的配成 的溶液，与的  溶液混合，若所得混合溶液的 ,则  溶液与  溶液的体积比为 ______ 欲使溶液中，则应保持溶液中  ______ ．

(4)一定条件下，用、NiO或作催化剂，利用如下反应回收燃煤烟气中的硫．反应为：其他条件相同、催化剂不同时，的转化率随反应温度的变化如图2，不考虑催化剂的价格因素，选择 ______ 为该反应的催化剂较为合理选填序号；

                  

选择该催化剂的理由是： ______ ．

某科研小组用选择的催化剂，在时，研究了：分别为1：1、3：1时，转化率的变化情况图则图3中表示：：1的变化曲线为 ______ ．

三、实验题

3. 难度：困难

某同学在实验室进行铁盐与亚铁盐相互转化的实验：

实验Ⅰ：将转化为如图

(1)Fe³⁺与Cu粉发生反应的离子方程式为______．

(2)探究白色沉淀产生的原因，请填写实验方案：查阅资料：

的化学性质与相似，白色

实验方案	现象	结论
步骤1：取4mL ______  溶液，向其中滴加3滴 KSCN溶液	产生白色沉淀	与KSCN反应产生了白色沉淀
步骤2：取 ______	无明显现象

与反应的离子方程式为______．

实验Ⅱ：将转化为

实验方案	现象
向3mL  溶液中加入1mL 稀硝酸	溶液变为棕色，放置一段时间后，棕色消失，溶液变为黄色

探究上述现象出现的原因：查阅资料：棕色

(3)用离子方程式解释NO 产生的原因______．

(4)从化学反应速率与限度的角度对体系中存在的反应进行

反应Ⅰ：与反应；    反应Ⅱ：与NO反应

①依据实验现象，甲认为反应Ⅰ的速率比反应Ⅱ______填“快”或“慢”．

②乙认为反应Ⅰ是一个不可逆反应，并通过实验证明其猜测正确，乙设计的实验方案是______．

③请用化学平衡移动原理解释溶液由棕色变为黄色的原因______．

4. 难度：简单

利用如图所示的装置和其他必要的仪器用品，完成下列实验。

已知2NH₃+3CuON₂+3Cu+3H₂O，该实验证明氨气具有还原性。

（1）碱石灰的作用是______________，倒扣漏斗的作用是___________________。

（2）浓氨水与固体NaOH接触，会逸出大量氨气原因是______________________。

（3）硬质玻璃管中可观察到的实验现象是_________________________________。

（4）常温下，若氨水与稀硫酸恰好完全中和，则所得溶液中各离子浓度的大小顺序为_________。

四、综合题

5. 难度：中等

运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义，请完成下列探究。

（1）生产氢气：将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。C(s)＋H₂O(g)H₂(g)＋CO(g) ΔH＝＋131.3kJ·mol^－1，ΔS＝＋133.7J·mol^－1·K^－1，

①该反应在低温下___________(填“能”或“不能”)自发进行。

②写出该反应的平衡常数表达式_________________。

（2）已知在400℃时，N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)的K＝0.5。

①在400℃时，2NH₃(g)N₂(g)＋3H₂(g)的K′＝________(填数值)。

②400℃时，在0.5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N₂、H₂、NH₃的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时反应v(N₂)正________v(N₂)逆(填“＞”、“＜”、“＝”或“不能确定”)。

③若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则合成氨反应的平衡________移动(填“向左”、“向左”或“不”)；反应的ΔH__________(填“增大”、“减小”或“不改变”)。

（3）水煤气转化反应CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)在一定温度下达到化学平衡。现将不同量的CO(g)和H₂O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应，得到如下两组教据：

实验编号	温度/℃	起始量/mol	平衡量/mol	达到平衡所需时间/min
CO	H2O	H2	CO
1	650	4	2	1.6	2.4	5
2	900	2	1	0.4	1.6	3

① 实验l中以CO₂表示的反应速率为v(CO₂)=____________；

② 实验1的平衡常数K₁__________实验2的平衡常数K₂(填“大于””小于，“等于”“不能确定”)。

③ 该反应正方向为_____________(填“吸”或‘放”)热反应；

6. 难度：中等

碱式硫酸铁[Fe(OH)SO₄]可用做净水剂、媒染剂等。工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的部分工艺如下：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Al(OH)3
开始沉淀	2.3	7.5	3.4
完全沉淀	3.2	9.7	4.4

（1）反应Ⅰ中氧化还原反应的离子方程式__________________ 、 ___________________。

（2）反应Ⅱ中加入NaHCO₃调节体系的pH在_____________范围内。

（3）反应Ⅲ中生成的气体遇空气变红棕色，该反应的离子方程式是_____________________。

（4）若反应Ⅲ中通入O₂可减少NaNO₂的用量，当消耗1molO₂可节约n(NaNO₂)=_____mol。

（5）用稀硫酸调节体系的pH时，若硫酸加入量过少，容易生成沉淀；若硫酸加入量过大，不利于产品形成，用化学平衡移动原理说明其原因______________________________。

（6）碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe(OH)²⁺离子可部分水解生成Fe₂(OH)₄²⁺ 聚合离子，该水解反应的离子方程式为____________________________

五、实验题

7. 难度：中等

某研究性小组决定用实验探究的方法证明化学反应具有一定的限度。取5mL 0.1mol/L KI溶液于试管中，滴加0.1mol/L FeCl₃溶液2mL，发生如下反应：2Fe^3＋＋2I^－2Fe^2＋＋I₂。为证明该反应具有可逆性且具有限度，他们设计了如下实验： 

①取少量反应液，滴加AgNO₃溶液，发现有少量黄色沉淀（AgI），证明反应物没有反应完全； 

②再取少量反应液，加入少量CCl₄，振荡，发现CCl₄层显浅紫色，证明萃取到I₂，即有I₂生成。综合①②的结论，他们得出该反应具有一定的可逆性，在一定条件下会达到反应限度。

（1）老师指出他们上述实验中①不合理，你认为是_____________________________；在不改变反应物用量的前提下，改进的方法是_____________________________________________。 

（2）有人认为步骤②适合检验生成I₂较多的情况下，还有一种简便方法可以灵敏地检验是否生成了I₂，这种方法是______________________________。 

（3）控制适合的条件，将反应2Fe^3＋＋2I^－2Fe^2＋＋I₂，设计成如图所示的原电池。

①反应开始时，乙中石墨电极上发生____________（填“氧化”或“还原”）反应，电极反应式为_________________________。

②电流计读数为0时，反应达到平衡状态。此时在甲中加入FeCl₂固体，发现电流计又发生偏转，则甲中的石墨作_______（填“正”或“负”）极，该电极的电极反应式为_________________________。

六、综合题

8. 难度：中等

二氧化硫为重要的含硫化合物，是形成酸雨的主要污染物之一。

（1）在实验室中，若用70％的硫酸溶液和亚硫酸钠粉末反应制取二氧化硫，并要求方便控制反应速率，可选用下图所示气体发生装置中的_____(填下列序号字母)。

（2）SO₂经催化氧化可生成SO₃，该反应的热化学方程式为：2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g) △H="a" kJ·mol^-1；在T₁℃时，将2 mol SO₂、1mol O₂充入容积为2 L的密闭容器A中，充分反应并达到平衡，此过程中放出热量98．3 kJ，测得SO₂的平衡转化率为50％，则a=_____，T₁℃时，上述反应的平衡常数K₁=____L·mol^-1。若将初始温度为T₁℃的2 mol SO₂和1 molO₂充入容积为2 L的绝热密闭容器B中，充分反应，在T₂℃时达到平衡，在此温度时上述反应的平衡常数为K₂。则K₁______K₂(填“>”、“<”或“=”)。

（3）某热电厂上空大气中所含二氧化硫严重超标，现对该区域雨水样品进行探究。首先用pH试纸测定雨水样品的pH，操作方法为___________________________，测得样品pH约为3；为进一步探究由SO₃所形成酸雨的性质，将一定量的SO₂通入蒸馏水中，配成pH为3的溶液，然后将溶液分为A、B两份，向A中加入适量的NaOH固体，使溶液恰好呈中性(不考虑氧化性物质和其它酸性物质的影响)，则此中性溶液中离子的浓度间存在的关系式为：[Na⁺]=______________；将溶液B久置于空气中，与久置前相比，久置后的溶液B中水的电离程度将__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

（4）工业上常用如下图所示的流程处理工业尾气中的SO₂：

上述流程中有一种物质可以再生循环利用，该物质再生的化学方程式为_______________.