第1步高考真题试水
1．(2014·四川卷)在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)＋
＋N(g)，所得实验数据如下表：
起始时物质 实验编号 温度/ ℃ 的量/mol 平衡时物质 的量/mol n(X) ① ② ③ ④ 700 800 800 900 0.40 0.10 0.20 0.10 n(Y) 0.10 0.40 0.30 0.15 n(M) 0.090 0.080 a b 下列说法正确的是( ) A．实验①中，若5 min时测得n(M)＝0.050 mol，则0至5 min时间内，用N表示的平均反应速率v(N)＝1.0×10 mol/(L·min)
B．实验②中，该反应的平衡常数K＝2.0 C．实验③中，达到平衡时，X的转化率为60% D．实验④中，达到平衡时，b>0.060 解析：可逆反应：X(g)＋
＋N(g)。v(N)＝v(M)＝0.050 mol/(10 L×5 min)
－2
c＝1.0×10mol/(L·min)，A错误；K＝c－3cca2
2
＝＝1.0，
10
B错误；实验③中，由平衡常数K＝＝1.0，得a＝0.12，X转化率为60%，
0.20－a0.30－a×1010C正确；由实验①②可知升温K减小，说明正反应是放热反应，900 ℃X的转化率小于60%，
b<0.060，D错误。
答案：C
2．(2014·山东卷)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
2NO2(g)＋NaCl(s)ΔH1<0(Ⅰ) 2NO(g)＋Cl2(g)
2ClNO(g)K2 ΔH2<0(Ⅱ)
2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K＝________(用K1、NaNO3(s)＋ClNO(g)K1
(1)4NO2(g)＋2NaCl(s)
K2表示)。
(2)为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响，在恒温条件下，向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2,10 min时反应(Ⅱ)达到平衡。测得10 min内v(ClNO)＝7.5×10
－3
mol·L·min，则平衡后n(Cl2)＝________mol，NO的转化率α1＝________。其他条件保持不变，反应(Ⅱ)在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α2______α1(填“>”“<”或“＝”)，平衡常数K2________(填“增大”“减小”或“不变”)。若要使K2减小，可采取的措施是____________。
(3)实验室可用NaOH溶液吸收NO2，反应为2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O。含0.2 mol NaOH的水溶液与0.2 mol NO2恰好完全反应得1 L溶液A，溶液B为0.1 mol·L的CH3COONa溶液，则两溶液中c(NO3)、c(NO2)和c(CH3COO)由大到小的顺序为________。(已知HNO2的电离常数Ka＝7.1×10 mol·L，CH3COOH的电离常数Ka＝1.7×10 mol·L)
可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是________。 a．向溶液A中加适量水 b．向溶液A中加适量NaOH c．向溶液B中加适量水 d．向溶液B中加适量NaOH
解析：(1)由盖斯定律可知：(Ⅰ)×2－(Ⅱ)得方程式4NO2(g)＋
3
－4
－1
－5
－1
－
－
－
－1
－1－1
(s)
12－3－1－1
＋2NO(g)＋Cl2(g)，平衡常数K＝K1/K2。(2)转化的n(Cl2)＝×7.5×10mol·L·min×2
2L×10 min＝7.5×10mol，则平衡后n(Cl2)＝0.1 mol－7.5×10mol＝2.5×10mol；转0.15 mol
化的n(NO)＝0.15 mol，则NO的转化率α＝×100%＝75%；其它条件保持不变，反
0.2 mol应(Ⅱ)在恒压条件下进行，则压强大于恒容条件下反应的压强，则平衡向右移动，所以平衡时NO的转化率α2>α1；因为温度不变，所以平衡常数不变；反应(Ⅱ)ΔH<0，为放热反应，所以升高温度，平衡向逆反应方向移动，K2减小。(3)根据越弱越水解的规律，CH3COO的水解程度大于NO2的水解程度，所以离子浓度由大到小的顺序为：c(NO3)>c(NO2)>(CH3COO)；因为CH3COO的水解程度大于NO2的水解程度，所以溶液A的pH小于溶液B，向溶液A中加适量NaOH，溶液A的pH增大，向溶液B中加适量水，溶液B的pH减小，故b、c正确。
答案：(1)K1/K2
(2)2.5×10 75% > 不变 升高温度 (3)c(NO3)>c(NO2)>c(CH3COO)bc
3．(2015·浙江卷)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：
－
－
－
－22
－
－
－
－
－
－－
－2
－2
－2
(1)已知：
化学键 键能/kJ·mol －1C—H 412 C—C 348 C＝C 612 H—H 436 计算上述反应的ΔH＝________kJ·mol。
(2)维持体系总压p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α，则在该温度下反应的平衡常数K＝________(用α等符号表示)。
(3)工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1∶9)，控制反应温度600 ℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下：
－1
①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实________________________。 ②控制反应温度为600 ℃的理由是_______________。
(4)某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯－二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸气工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度；该工艺中还能够发生反应：CO2＋H2===CO＋H2O，CO2＋C===2CO。新工艺的特点有________(填编号)。
①CO2与H2反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移 ②不用高温水蒸气，可降低能量消耗 ③有利于减少积炭 ④有利于CO2资源利用
解析：(1)反应过程中将拆开2 mol C—H键，1 mol C—C键，生成1 mol C===C键，1 mol H—H键，所以ΔH＝2×412＋348－612－436＝124(kJ·mol)；(2)当乙苯的转化率为α
时，反应容器的容积为(1＋α)V，苯乙烯的浓度c1＝
－1
nα
＋α
V2
，H2的浓度c2＝
，即Kc＝
nα
＋α
V，乙苯的浓度c3＝
－α
＋αn；Kc＝c1c2/c3＝Vn2α
－α
＋αnVnα
－α
22
V；(4)新工艺由于后续反应消耗H2，降低了H2的浓度，则有利于苯乙烯的生成；
反应在相对较低的温度下进行，有利于降低能量消耗；CO2能与有机物分解所生成的C反应而生成CO，所以可以减少积炭；同时有利于CO2的综合利用。
答案：(1)124 (2)Kp＝α－α
22
p或Kc＝
nα
－α
22
V
(3)①正反应方向气体分子数增加，加入水蒸气稀释，相当于起减压的效果
②600 ℃，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。温度过低，反应速率慢，转化率低；温度过高，选择性下降。高温还可能使催化剂失活，且能耗大
(4)①②③④
4．(2013·新课标全国卷Ⅱ)在1.0 L密闭容器中放入0.10 mol A(g)，在一定温度进行如下反应：
＋C(g) ΔH＝＋85.1 kJ·mol
－1
反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表： 时间t/h 总压强 0 4.91 1 5.58 2 6.32 4 7.31 8 8.54 16 9.50 20 9.52 25 9.53 30 9.53 p/100kPa 回答下列问题： (1)欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为________。
(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为________，平衡时A的转化率为________，列式并计算反应的平衡常数K________。
(3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量
n(A)，n总＝________mol，n(A)＝________mol。
②下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算：a＝______。
反应时间t/h 0 0.10 4 8 0.026 16 0.0065 c(A)/(mol·L－1) a 分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(Δt)的规律，得出的结论是________，由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c(A)为________mol·L。
解析： (1)从可逆反应
十C(g)可知该反应是化学计量数增大的反应，正
－1
反应是吸热反应，欲提高A的转化率，可采用升温或降压的方法使平衡正方向移动。(2)根据恒容密闭容器中，压强之比等于物质的量之比，结合差量法可求算α(A)＝
p－p0
×100%p0
p9.53－4.91＝(－1)×100%。平衡时α(A)＝×100%＝94.1%。 p04.91
(3)①由阿伏加德罗定律：＝pn总
p00.10 mol
pn总＝0.10×mol，
p0
pn(A)＝0.10×[1－α(A)]＝0.10×(2－)。
p0
②根据＝，n1p1
n2p2a＋0.10－a＋4.91＝，a＝0.051。 －a7.31
由图表分析知，达平衡前每间隔4 h，c(A)减少接近一半，故12 h时c(A)为0.013 mol·L
－1
。
答案：(1)升高温度、降低压强 (2)(－1)×100% 94.1% A(g)
B(g) ＋ C(g) L
－1
pp0
起始浓度平衡浓度
0.10 0 0
－
0.10×94.1%0.10×94.1%
－1
2
K＝0.0059
＝1.5
(3)①0.10× 0.10×(2－) ②0.051 达到平衡前每间隔4 h，c(A)减少约一半 0.013
5．(2012·北京卷)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。
CuO/CuCl2
反应A：4HCl＋O22Cl2＋2H2O
400 ℃
(1)已知：ⅰ.反应A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ 的热量。 ⅱ.
pp0pp0
①H2O的电子式是____________________________________。 ②反应A的热化学方程式是____________________________。
③断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为_______kJ，H2O中H—O键比HCl中H—Cl键(填“强”或“弱”)
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