1、一、高考题再现1 （2018 课标）三氯氢硅（SiHCl 3）是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：（1）SiHCl 3 在常温常压下为易挥发的无色透明液体，遇潮气时发烟生成(HSiO) 2O 等，写出该反应的化学方程式_。（2）SiHCl 3 在催化剂作用下发生反应：2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g) H1=48 kJmol13SiH2Cl2(g) SiH4(g)+2SiHCl3 (g) H2=30 kJmol1则反应 4SiHCl3(g) SiH4(g)+ 3SiCl4(g)的 H=_ kJmol1。（3）对于反应 2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g
2、)+SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在 323 K 和343 K 时 SiHCl3 的转化率随时间变化的结果如图所示。343 K 时反应的平衡转化率 =_%。平衡常数 K343 K=_（保留 2 位小数） 。在 343 K 下：要提高 SiHCl3 转化率，可采取的措施是_；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有_、_。比较 a、b 处反应速率大小： a_b（填“大于”“小于”或“等于”） 。反应速率 = 正 逆= ，k 正 、k 逆 分别为正、逆向反应速率常数， x 为物质的量分数，计算 a 处=_（保留 1 位小数） 。【答案】 2SiHCl3+3H2O (HSiO
3、)2O+6HCl 114 22 0.02 及时移去产物 改进催化剂 提高反应物压强（浓度） 大于 1.3【解析】 （1）根据题目表述，三氯氢硅和水蒸气反应得到(HSiO) 2O，方程式为：2SiHCl3+3H2O=(HSiO)2O+6HCl。（2）将第一个方程式扩大 3 倍，再与第二个方程式相加就可以得到第三个反应的焓变，所以焓变为483+(30)=114kJmol -1。温度不变，提高三氯氢硅转化率的方法可以是将产物从体系分离（两边物质的量相等，压强不影响平衡）。缩短达到平衡的时间，就是加快反应速率，所以可以采取的措施是增大压强（增大反应物浓度） 、加入更高效的催化剂（改进催化剂） 。a、b
4、 两点的转化率相等，可以认为各物质的浓度对应相等，而 a 点的温度更高，所以速率更快，即Va Vb。根据题目表述得到 ， ，当反应达平衡时 ， ，所以 ，实际就是平衡常数 K 值，所以0.02。a 点时，转化率为 20%，所以计算出：2SiHCl3 SiH 2Cl2 + SiCl4起始： 1 0 0反应： 0.2 0.1 0.1 （转化率为 20%）平衡： 0.8 0.1 0.1所以 =0.8； = =0.1；所以2 （2018 天津）CO 2 是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问题：（1）CO 2 可以被 NaOH 溶液捕获。若所得溶液 pH=13，CO 2 主要转化为_（
5、写离子符号） ；若所得溶液 c(HCO3) c(CO32)=21，溶液 pH=_。 （室温下， H2CO3 的 K1=4107；K 2=51011）（2）CO 2 与 CH4 经催化重整，制得合成气：CH4(g)+ CO2(g) 2CO (g)+ 2H2(g)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：化学键 CH C=O HH C O(CO)键能/kJmol 1 413 745 436 1075则该反应的 H=_。分别在 VL 恒温密闭容器 A（恒容） 、B（恒压，容积可变）中，加入 CH4 和CO2 各 1 mol 的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是 _（填“A” 或“B
6、 ”） 。按一定体积比加入 CH4 和 CO2，在恒压下发生反应，温度对 CO 和 H2 产率的影响如图 3 所示。此反应优选温度为 900的原因是_。（3）O 2 辅助的 AlCO 2 电池工作原理如图 4 所示。该电池电容量大，能有效利用 CO2，电池反应产物Al2(C2O4)3 是重要的化工原料。电池的负极反应式：_。电池的正极反应式：6O 2+6e 6O26CO2+6O2 3C2O42反应过程中 O2 的作用是_ _。该电池的总反应式：_。【答案】 CO32- 10 +120 kJmol-1 B 900 时，合成气产率已经较高，再升高温度产率增幅不大，但能耗升高，经济效益降低。 Al3
7、e=Al3+（或 2Al6e=2Al3+） 催化剂 2Al+6CO2=Al2(C2O4)3（2）化学反应的焓变应该等于反应物键能减去生成物的键能，所以焓变为(4413+2745)(21075+2436)= +120 kJmol-1。初始时容器 A、B 的压强相等，A 容器恒容，随着反应的进行压强逐渐增大（气体物质的量增加） ；B 容器恒压，压强不变；所以达平衡时压强一定是 A 中大，B 中小，此反应压强减小平衡正向移动，所以 B 的反应平衡更靠右，反应的更多，吸热也更多。根据图 3 得到，900时反应产率已经比较高，温度再升高，反应产率的增大并不明显，而生产中的能耗和成本明显增大，经济效益会下
8、降，所以选择 900为反应最佳温度。（3）明 显电池的负极为 Al，所以反应一定是 Al 失电子，该电解质为氯化铝离子液体，所以 Al 失电子应转化为 Al3+，方程式为：Al3e =Al3+（或 2Al6e=2Al3+） 。根据电池的正极反应，氧气再第一步被消耗，又在第二步生成，所以氧气为正极反应的催化剂。将方程式加和得到，总反应为：2Al+6CO 2=Al2(C2O4)3。二、考点突破有关化学平衡的基本计算1. 物质浓度的变化关系反应物：平衡浓度起始浓度-转化浓度生成物：平衡浓度起始浓度+转化浓度其中，各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比。2. 反应的转化率()： （
9、 或 质 量 、 浓 度 ）反 应 物 起 始 的 物 质 的 量 （ 或 质 量 、 浓 度 ）反 应 物 转 化 的 物 质 的 量1003. 在密闭容器中有气体参加的可逆反应，在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论：恒温、恒容时： ；恒温、恒压时：n 1/n2=V1/V24. 计算模式（“三段式” ）浓度 (或物质的量) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)起始 m n 0 0转化 ax bx cx dx平衡 m-ax n-bx cx dxA 的转化率：(A)=（ax/m）100C 的物质的量分数： (C)100典例 1（2019 届山西省大同市第一中学高三 8 月开学检测）
10、定温度下，将 2mol SO2 和 lmolO2 充入 10L恒容密闭容器中，发生反应 2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g) H=-196 kJmol-1，5min 时达到平衡，测得反应放热 166.6 kJ。下列说法错误的是A 05 min 内，用 O2 表示的平均反应速率 v(O2)=0.017 molL-1 min-1B 的值不变时，该反应达到平衡状态C 若增大 O2 的浓度，SO 2 的转化率增大D 条件不变，起始向容器中充入 4 mol SO2 和 2 mol O2，平衡时放热小于 333.2 kJ【答案】D典例 2（2018 届四川省成都市郫都区高三期中测试）80 时，2
11、L 密闭容器中充入 0.40 mol N2O4，发生反应 N2O4 2NO2 H =Q kJ/mol（Q0） ，获得如下数据:下列判断正确的是时间/s 0 20 40 60 80 100c(NO2)/molL-1 0.00 0.12 0.20 0.26 0.30 0.30A. 升高温度该反应的平衡常数 K 减小B. 2040 s 内， v（N 2O4） 0.002 mol/( Ls)C. 反应达平衡时，吸收的热量为 0.30 Q kJ/molD. 100s 时再通入 0.40 mol N2O4，达新平衡时 N2O4 的转化率增大【答案】B【解析】A、该反应为吸热反应，温度升高，平衡向吸热的方向
12、移动，即正反应方向移动，平衡常数 K 增大，选项 A 错误；B、2040s 内，v（NO 2）= CtA= 0.mol/L0.12ol/s=0.004molL-1s-1，v（N 2O4）= 1v（NO 2）=0.002molL -1s-1，选项正确；C 、浓度不变时，说明反应已达平衡，反应达平衡时，生成 NO2 的物质的量为 0.30molL-12L=0.60mol，由热化学方程式可知生成 2molNO2 吸收热量QkJ，所以生成 0.6molNO2 吸收热量 0.3QkJ，单位错误，选项 C 错误；D、100s 时再通入 0.40mol N2O4，平衡状态相当于增大压强，平衡逆向移动，N 2
13、O4 的转化率减小，选项 D 错误。答案选 B。典例 3（2018 届内蒙古赤峰二中高三上学期第三次月考）体积比为 23 的 N2 和 H2 的混合气体，在一定条件下发生反应。达到平衡时，容器内压强为反应开始时的 4/5，则 N2 的转化率为( )A. 50% B. 37.5% C. 25% D. 12.5%【答案】C根据题中信息有压强比等于物质的量比，有（2-x+3-3x+2x）/(2+3)=4/5 解 x=0.5mol，则氮气的转化率=0.5/2=25%。故答案为 C。典例 4（2018 届北京市东城区高三第一学期期末）活性炭可处理大气污染物 NO。为模拟该过程，T 时，在 3L 密闭容器
14、中加入 NO 和活性炭粉，反应体系中各物质的量变化如下表所示 。下列说法正确的是活性炭/mol NO/mol X/mol Y/mol起始时 2.030 0.100 0 010min 达平衡 2.000 0.040 0.030 0.030A. X 一定是 N2，Y 一定是 CO2B. 10min 后增大压强， NO 的吸收率增大C. 10min 后加入活性炭，平衡向正反应方向移动D. 010min 的平均反应速率 v(NO)=0.002 mol/(Lmin)【答案】D【解析】活性炭粉和 NO 反应生成 X 和 Y，由表中数据可知，平衡时 C、NO 、X、Y 的 n 分别为0.030mol、0.0
15、60mol、0.030mol、0.030mol，n 之比为 1211，则有 C(s)+2NO(g)X+Y，结合原子守恒，可得方程式 C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。A、反应方程式为 C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，由于 N2 和 CO2 的计量系数均为 1，无法判断 X 是否是N2，故 A 错误；B、增大压强，平衡不移动，所以 NO 的吸收率不变，故 B 错误；C、活性炭为固体，增加固体的量不影响反应速率和平衡，故 C 错误；D、n(NO)=0.030mol, 则 v(NO)= =0.002 mol/(Lmin)，故 D 正确。故选 D。0.631minnolV
16、tL典例 5（2018 届北京市清华大学附属中学高三 10 月月考）由 CO 和 H2S 反应可制得羰基硫（COS） 。在恒容的密闭容器中发生反应并达到平衡：CO(g)+H 2S(g) COS(g)+H2(g)，数据如下表所示：起始时 平衡时实验 温度/n(CO)/mol n(H2S)/mol n(COS)/mol n(H2)/mol n(CO)/mol1 150 10.0 10.0 0 0 7.02 150 7.0 8.0 2.0 4.5 a3 400 20.0 20.0 0 0 16.0下列说法正确的是（ ）A. 上述反应是吸热反应B. 实验 1 达平衡时，CO 的转化率为 70%C. 实验 2 达平衡时，a7.0D. 实验 3 达平平衡后，再充入 1.0molH2，平衡逆向移动，平衡常数值增大【答案】CC、 CO(g)H 2S(g) COS(g)H 2(g)起始：10 10 0 0变化：3 3 3 3平衡：7 7 3 3 ，此温度下，K= 3974，实验 2 中浓度商Qc= 24.59786K，说明反应正向移动，即 a7.0，故 C 正确；D、平衡常数只受温度的影响，因此再充入 1.0molH2，平衡逆向移动，但化学平衡常数不变，故 D 错误。
