发布时间 : 星期六 文章三年高考(2017-2019)化学真题分项版解析 - 专题15 化学反应原理综合（解析版）更新完毕开始阅读
①下列可判断反应达到平衡的是__________（填标号）。 a．溶液的pH不再变化 b．v(I?)=2v(AsO3)
c．c(AsO4)/c(AsO3)不再变化 d．c(I?)=y mol·L?1
②tm时，v正_____ v逆（填“大于”“小于”或“等于”）。
③tm时v逆_____ tn时v逆（填“大于”“小于”或“等于”），理由是_____________。 ④若平衡时溶液的pH=14，则该反应的平衡常数K为___________。
【答案】（1）
3?3?3?（2）2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S 增加反应物O2的浓度，提高As2S3的转化速率 （3）2△H1?3△H2?△H3 （4）①ac ④
②大于
③小于
tm时生成物浓度较低
4y3(mol?L?1)?12(x?y)【解析】（1）砷是33号元素，原子核外K、L、M电子层均已经排满，故其原子结构示意图为 。
（2）根据提给信息可以得到As2S3+O2→H3AsO4+S，As2S3总共升高10价，根据得失电子守恒配平得2As2S3+5O2→4H3AsO4+6S，再考虑质量守恒，反应前少12个H和6个O，所以反应原理为2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S。该反应加压时，能增加反应物O2的浓度，能够有效提高As2S3的转化速率。 2－反应②×3－反应③转化（3）根据盖斯定律，热化学反应As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)可以由反应①×得到，则2△H1?3△H2?△H3。
（4）①a．溶液pH不变时，则c(OH?)也保持不变，反应处于平衡状态；b．根据速率关系，v（I?）/2=v(AsO3)，则v(I?)=2v(AsO3)始终成立，v(I?)=2v(AsO3)时反应不一定处于平衡状态；c．由于提供的Na3AsO3总量一定，所以c(AsO4)/c(AsO3)不再变化时，c(AsO4)与c(AsO3)也保持不变，反应处于平衡状态；d．平衡时c(I?)=2c(AsO3)=2×y mol·L?1=2y mol·L?1时，即c(I?)=y mol·L?1时反应不是平衡状态。②反应从正反应开始进行，tm时反应继续正向进行，v正>v逆。③tm时比tn时AsO4浓度小，所以逆反应速率：tm 3?3?3?3?3?3?3?3?3?3?3?3?yg(2y)24y3－－ ?K=（mol·L1）1。 22(x?y)g(x?y)?1(x?y)【名师点睛】考查盖斯定律的应用、化学平衡的计算及平衡状态的判断等，其中盖斯定律的基本使用方法：①写出目标方程式；②确定“过渡物质”(要消去的物质)；③用消元法逐一消去“过渡物质”。另外反应到达平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化。反应前后不改变的量不能作为判断化学平衡状态的依据，如本反应中随反应的进行AsO4和I?的物质的量在变化，但二者浓度比始终是1∶2，不能作用为判断平衡状态的依据。 17．[2017·新课标I]近期发现，H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题： （1）下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是_________（填标号）。 A．氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以 B．氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸 C．0.10 mol·L?1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1 D．氢硫酸的还原性强于亚硫酸 （2）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。 3? 通过计算，可知系统（Ⅰ）和系统（Ⅱ）制氢的热化学方程式分别为______________、______________，制得等量H2所需能量较少的是_____________。 H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)+CO2(g)（3） COS(g) +H2O(g)。在610 K时，将0.10 mol CO2 与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。 ①H2S的平衡转化率?1=_______%，反应平衡常数K=________。 ②在620 K重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率?2_____?1，该反应的（填“>”“<”或“=”） ?H_____0。 ③向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S转化率增大的是________（填标号） A．H2S B．CO2 C．COS D．N2 【答案】（1）D （2）H2O(l)=H2(g)+（3）①2.5 1O2(g) ΔH=+286 kJ/mol 2 ②> > H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH=+20 kJ/mol ③B 系统（II） 2.8×10–3 【解析】（1）A．根据复分解反应的规律：强酸+弱酸盐=强酸盐+弱酸，可知酸性H2SO3>H2CO3>H2S，A错误；B．亚硫酸、氢硫酸都是二元弱酸，由于溶液中离子浓度越大，溶液的导电性就越强，所以等浓度的亚硫酸的导电性比氢硫酸的强，可以证明酸性：H2SO3> H2S，B错误；C．等浓度的二元弱酸，酸电离产生的c(H+)越大，溶液的酸性越强，则其pH就越小。所以亚硫酸溶液的pH比等浓度的氢硫酸的小，可以证明酸性：H2SO3> H2S，C错误；D．物质的还原性大小与微粒中元素的化合价及微粒结构有关，与其电离产生氢离子的浓度大小无关，因此不能证明二者的酸性强弱，D正确。答案选D。 （2）①H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+ 1O2(g) △H1=＋327 kJ/mol 2②SO2(g)+I2(s)+ 2H2O(l)=2HI(aq)+ H2SO4(aq) △H2=－151 kJ/mol ③2HI(aq)= H2 (g)+ I2(s) △H3=＋110 kJ/mol ④H2S(g)+ H2SO4(aq)=S(s)+SO2(g)+ 2H2O(l) △H4=＋61 kJ/mol ①+②+③，整理可得系统（I）的热化学方程式H2O(l)=H2(g)+ 1O2(g) △H=+286 kJ/mol； 2②+③+④，整理可得系统（II）的热化学方程式H2S (g)=H2(g)+S(s) △H=+20 kJ/mol。 根据系统I、系统II的热化学方程式可知：每反应产生1mol氢气，后者吸收的热量比前者少，所以制取等量的H2所需能量较少的是系统II。 （3）① H2S(g) + CO2(g) COS(g)+ H2O(g) 开始 0.40mol 0.10mol 0 0 反应 x x x x 平衡 (0.40–x)mol (0.10–x)mol x x n(H2O)x??0.02 n(总)(0.4?x)?(0.10?x)?x?x0.01mol?100%?2.5% 解得x=0.01mol，所以H2S的转化率是?1?0.40mol由于该反应是反应前后气体体积相等的反应，所以在该条件下反应达到平衡时化学平衡常数 K?c(COS)?c(H2O)n(COS)?n(H2O)0.01?0.01???2.8?10?3； c(H2S)?c(CO2)n(H2S)?n(CO2)(0.40?0.01)(0.10?0.01)②根据题目提供的数据可知温度由610K升高到620K时，化学反应达到平衡，水的物质的量分数由0.02变为0.03，所以H2S的转化率增大。α2>α1；根据题意可知：升高温度，化学平衡向正反应方向移动，根据平衡移动原理：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，所以该反应的正反应为吸热反应，故△H>0；③A．增A错误；B．大H2S的浓度，平衡正向移动，但加入量远远大于平衡移动转化消耗量，所以H2S转化率降低，增大CO2的浓度，平衡正向移动，使更多的H2S反应，所以H2S转化率增大，B正确；C．COS是生成物，增大生成物的浓度，平衡逆向移动，H2S转化率降低，C错误；D．N2是与反应体系无关的气体，充入N2，不能使化学平衡发生移动，所以对H2S转化率无影响，D错误。答案选B。 【名师点睛】本题是化学反应原理的综合考查，易错点是压强对平衡状态的影响，尤其是惰性气体的影响，“惰性气体”对化学平衡的影响：①恒温、恒容条件：原平衡体系?充入惰性气体?????体系总压强增大→体系中各组分的浓度不变→平衡不移动。②恒温、恒压条件：原平衡体系?充入惰性气体?????容器容积增大，各反应气体的分压减小→体系中各组分的浓度同倍数减小（等效于减压），平衡向气体体积增大的方向移动。