2020届高三化学二轮复习实验题必练-化学平衡

一、综合题

1. 难度：中等

目前有效控制及高效利用CO、的研究正引起全球广泛关注，根据中国化工报报道，美国科学家发现了几种新的可将CO、转化为甲醇的高活性催化体系，比目前工业使用的常见催化剂快近 90倍。

已知工业上可以利用制备涉及反应如下：

反应I：

反应II：

(1)写出工业上CO和制取甲醇的热化学方程式 ______ 。

(2)反应I能自发进行的条件是 ______。

(3)一定温度下，、CO在体积固定的密闭容器中发生如下反应：，下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据有 ______ 。

A.该反应的平衡常数不变                 

的消耗速率等于的生成速率

C.容器内的压强保持不变                 

混合气体的密度保持不变

E.混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化

(4)500K，恒容密闭容器中充入的 和仅发生反应I，该反应10min时生成 ，此时达到平衡：

①用氢气表示该反应的速率为 ______ 。

②该温度下，反应I的平衡常数为 ______ 。

二、实验题

2. 难度：困难

某小组研究AgCl的溶解平衡：向10 mL 1mol/L KCl 溶液中加入1 mL 0.2 mol/LAgNO₃溶液，将浑浊液均分为2份，进行如下实验：

实验序号	实验操作	实验现象
I	将其中一份浑浊液过滤，向滤液中放入Mg条	i. 滤液澄清透明，用激光照射有丁达尔现象。 ii. 放入Mg条后，立即有无色气泡产生，气体可燃，滤液中出现白色浑浊。 iii. 一段时间后开始出现棕褐色浑浊物，Mg条表面也逐渐变为棕褐色，产生气泡的速率变缓慢。
II	向另一份浑浊液中放入大小相同的Mg条	iv. 棕褐色浑浊物的量明显多于实验I，Mg条表面棕褐色更深，其他现象与ii、iii相同。

已知：AgOH不稳定，立即分解为Ag₂O（棕褐色或棕黑色），Ag粉为黑色，AgCl、Ag₂O可溶于浓氨水生成Ag(NH₃)₂^＋

（1）滤液所属分散系为________。

（2）现象ii中无色气泡产生的原因是_________（写出化学方程式）。

（3）现象iii中，导致产生气泡的速率下降的主要影响因素是________。

（4）甲认为Mg条表面的棕褐色物质中一定有Ag和Ag₂O，其中生成Ag的离子方程式为____。

（5）甲设计实验检验Ag：取实验I中表面变为棕褐色的Mg条于试管中，向其中加入足量试剂a，反应结束后，继续向其中加入浓硝酸，产生棕色气体，溶液中有白色不溶物。

① 白色不溶物为_____（填化学式），棕色气体产生的原因是_____（写离子方程式）。

② 试剂a为________，加入试剂a的目的是________。

③ 该实验能证明棕褐色物质中一定有Ag的实验现象是________。

（6）甲进一步设计实验验证了Mg条表面的棕褐色物质中有Ag₂O，实验方案是：取实验I中表面变为棕褐色的Mg条_________。

（7）综合上述实验，能说明存在AgCl(s) Ag⁺(aq) + Cl^－(aq)的证据及理由有________。

三、综合题

3. 难度：中等

氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在生产生活中有着重要作用．

(1)如图是1mol 气体和1mol CO反应生成和NO过程中能量变化示意图。则反应过程中放出的总热量应为______。

(2)在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：

；，其平衡常数K与温度T的关系如下表：

	298	398	498
平衡常数K

①写出该反应的平衡常数表达式______。

②试判断K₁______ K₂ (填写“”“”或“”。

③下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是______填字母．

容器内、、的浓度之比为1：3：2          

容器内压强保持不变                                             混合气体的密度保持不变

(3)化合物 做火箭发动机的燃料时，与氧化剂反应生成和水蒸气。某同学设计了一个 空气碱性燃料电池，并用该电池电解200mL一定浓度NaCl与混合溶液，其装置如图所示：

①该燃料电池的负极反应式为______；

②理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如丙图所示气体体积已换算成标准状况下的体积，写出在时间段铁电极上的电极反应式______；原混合溶液中NaCl的物质的量浓度为______。

③在时所得溶液的pH为______(假设溶液体积不变

四、实验题

4. 难度：困难

某小组同学对FeCl₃与KI的反应进行探究。

（初步探究）室温下进行下表所列实验。

序号	操作	现象
实验Ⅰ	取5 mL 0.1 mol·L^-1 KI溶液，滴加0.1 mol·L^-1FeCl3溶液5～6滴(混合溶液pH=5)	溶液变为棕黄色
实验Ⅱ	取2 mL实验Ⅰ反应后的溶液，滴加2滴0.1 mol·L^-1 KSCN溶液	溶液呈红色

（1）证明实验Ⅰ中有I₂生成，加入的试剂为 __________。

（2）写出实验Ⅰ反应的离子方程式：_________________。

（3）结合上述实验现象可以证明Fe³⁺与I^-发生可逆反应，原因是_____________________。

（深入探究）20 min后继续观察实验现象：实验Ⅰ溶液棕黄色变深；实验Ⅱ溶液红色变浅。

（4）已知在酸性较强的条件下，I^-可被空气氧化为I₂，故甲同学提出假设：该反应条件下空气将I^-氧化为I₂，使实验Ⅰ中溶液棕黄色变深。甲同学设计实验：________，20 min内溶液不变蓝，证明该假设不成立，导致溶液不变蓝的因素可能是_____________(写出两条)。

（5）乙同学查阅资料可知：FeCl₃与KI的反应体系中还存在I^- + I₂I₃^-，I₃^-呈棕褐色。依据资料从平衡移动原理解释实验Ⅱ中20 min后溶液红色变浅的原因：____________。

（6）丙同学针对20 min后的实验现象继续提出假设：FeCl₃与KI的反应、I^-与I₂的反应达到平衡需要一段时间，有可能20 min之前并未达到平衡。为验证该假设，丙同学用4支试管进行实验，得到了颜色由浅到深的四个红色溶液体系，具体实验方案为__________________。

五、填空题

5. 难度：中等

解答下列问题：

Ⅰ．某同学做如下实验图，以检验反应中的能量变化。

(1)实验中发现反应后(a)中温度升高，由此可以判断(a)中反应是 ______ 热反应；该反应中 ______ 能转化成 ______ 能。

(2)(b)中温度降低，下列各图图所表示的反应是(b)反应的是 ______ 。

Ⅱ．一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图3所示。

(1)该反应中 ______ 是反应物，反应是 ______ 反应。

(2)反应开始到10s，用Z表示的反应速率为 ______ 。

(3)反应开始到10s时，Y的物质的量浓度减少了 ______   。

(4)反应的化学方程式为 ______ 。

六、综合题

6. 难度：中等

目前“低碳减排”备受关注，的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。

(1)汽车尾气净化的主要原理为。在密闭容器中发生该反应时，随温度、催化剂表面积和时间的变化曲线如图1示。据此判断：

①该反应的______填“”或“”。

②在温度下，内的平均反应速率______。

③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可增大化学反应速率。若催化剂的表面积，在答题卡相应图中画出在、条件下达到平衡过程中的变化曲线_____。

④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图如图2正确且能说明反应在进行到时刻达到平衡状态的是______填代号。

(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。

①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用催化还原可以消除氮氧化物的污染。

例如：

写出催化还原生成、和的热化学方程式：______。

②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。如图3通过人工光合作用，以和为原料制备HCOOH和的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应为______

③常温下的HCOONa溶液pH为10，则HCOOH的电离常数______填写最终计算结果。

七、实验题

7. 难度：中等

研究化学反应时，既要考虑物质变化与能量变化，也要关注反应的快慢与限度。回答下列问题：

I.现有反应：①，②。

(1)两反应中属于吸热反应的是______填序号。

(2) 原电池的装置如图所示。

①溶液中向______填“铁”或“铜”电极方向移动。

②正极的现象是______，负极的电极反应式为______。

某可逆反应：在3 种不同条件下进行，B和D的起始浓度均为0，反应物A 的浓度随反应时间的变化情况如下表：

实验序号	时间 浓度 温度	0	10	20	30	40	50	60
1	800
2	800
3	950

(3)实验1中，在 min内，以物质A表示的平均反应速率为______，50min时，正______填“”“”或“”逆。

(4)0～20min内，实验2 比实验1的反应速率______ 填“快”或“慢”，其原因可能是______。

(5)实验3 比实验1的反应速率快，其原因是______。

八、填空题

8. 难度：困难

废气中的H₂S通过高温热分解可制取氢气：2H₂S(g)2H₂(g)＋S₂(g)。现在3L密闭容器中，控制不同温度进行H₂S分解实验。

（1）某温度时，测得反应体系中有气体1.3lmol，反应1 min后，测得气体为l.37mol,则tmin 内H₂的生成速率为___________。

（2）某温度时，H₂S的转化率达到最大值的依据是_____________(选填编号)。

a．气体的压强不发生变化       b．气体的密度不发生变化

c．不发生变化     d．单位时间里分解的H₂S和生成的H₂一样多

（3）实验结果如下图。图中曲线a表示H₂S的平衡转化率与温度关系，曲线b表示不同温度下、反应经过相同时间且未达到化学平衡时H₂S的转化率。该反应为_____反应（填“放热”或“吸热”）。曲线b随温度的升高，向曲线a通近的原因是_________。在容器体积不变的情况下，如果要提高H₂的体积分数，可采取的一种措施是________。

（4）使1LH₂S与20L空气（空气中O₂体积分数为0.2）完全反应后恢复到室温，混合气体的体积是______L 。若2gH₂S完全燃烧后生成二氧化硫和水蒸气，同时放出29.4 kJ的热量，该反应的热化学方程式是__________________。