发布时间 : 星期四 文章高考化学试题分类汇编：2014-2018化学平衡大题更新完毕开始阅读
【2015天津理综化学】（14分）FeCl3 具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污
水比FeCl3 高效，且腐蚀性小。请回答下列问题：
（1）FeCl3 净水的原理是 。FeCl3 溶液腐蚀钢铁设备，除H作用外，另一主要原因是（用离子方程式
表示） 。
（2）为节约成本，工业上用NaClO3 氧化酸性FeCl2 废液得到FeCl3 。
①若酸性FeCl2 废液中c(Fe)=2.0×10mol·L, c(Fe)=1.0×10mol·L, c(Cl)=5.3×10mol·L,则该溶液的PH约为 。
②完成NaClO3 氧化FeCl2 的离子方程式：
ClO3+ Fe+ = Cl+ Fe+ . （3）FeCl3 在溶液中分三步水解：
Fe+H2O Fe(OH)+H2OFe(OH)+H2O
+2+
3＋
-2＋
－
3＋
2＋
-2
-1
3＋
-3
-1
－
-2
-1
＋
Fe(OH)+H
2+＋
K1 K2 K3
Fe(OH)2+HFe(OH)3+H
+＋
＋
以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是 。
通过控制条件，以上水解产物聚合，生成聚合氧化铁，离子方程式为： xFe+yH2O
3+
Fex(OH)y
(3x-y)+
+yH
+
欲使平衡正向移动可采用的方法是（填序号） 。
a．降温 b．加水稀释 c．加入NH4Cl d．加入NaHCO3
室温下，使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是 。
（4）天津某污水处理厂用氯化铁净化污水的结果如下图所示。由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁
[以Fe(mg·L)表示]的最佳范围约为 mg·L。
【答案】（1）Fe水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质 2 Fe+Fe=3 Fe
（2）①2 ②1 6 6H 1 6 3H2O （3）K1>K2>K3 b d 调节溶液的pH （4）18～20
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+
3+
3+
2+
-1
-1
【解析】（1）Fe水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质 ，所以可起到净水的作用；钢铁设备中的
Fe会与铁离子反应生成亚铁离子，离子方程式是2 Fe+Fe=3 Fe
（2）①根据电荷守恒，则溶液中氢离子的浓度是c(Cl) -2 c(Fe)-3 c(Fe)=1.0×10mol·L,所以pH=2； ②根据题意，氯酸钠氧化酸性的氯化亚铁，则反应物中有氢离子参加，则生成物中有水生成，Cl元素的化
合价从+5价降低到-1价，得到6个电子，而Fe元素的化合价从+2价升高到+3价，失去1个电子，根据得失电子守恒，则氯酸根离子的系数为1，Fe的系数为6，则铁离子的系数也是6，氯离子的系数是1，根据电荷守恒，则氢离子的系数是6，水的系数是3；
（3）铁离子的水解分为三步，且水解程度逐渐减弱，所以水解平衡常数逐渐减小，则K1>K2>K3；使平衡正向移动，因为水解为吸热反应，所以降温，平衡逆向移动；加水稀释，则水解平衡也正向移动；加入氯化铵，氯化铵溶液为酸性，氢离子浓度增大，平衡逆向移动；加入碳酸氢钠，则消耗氢离子，所以氢离子浓度降低，平衡正向移动，所以答案选bd；从反应的离子方程式中可知，氢离子的浓度影响高浓度聚合氯化铁的生成，所以关键步骤是调节溶液的pH。
（4）由图像可知，聚合氯化铁的浓度在18～20 mg·L时，去除率达到最大值，污水的浑浊度减小。
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-1
2+
－
2＋
3＋
-2
-1
3+
2+
3+
【2015浙江理综化学】(15分)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：
（1）已知：
化学键 键能/kJ·molˉ 1C－H 412 －1
C－C 348 C＝C 612 H－H 436 计算上述反应的△H＝________ kJ·mol。
（2）维持体系总压强p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。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，与掺水蒸汽工艺相比，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)。 ① CO2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
n?2?2p或Kc?【答案】(15分)（1）124 （2） Kp? 22(1??)V1??（3） ① 正反应方向气体分子数增加，加入水蒸气起稀释，相当于起减压的效果
②600℃时，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
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【2014新课标Ⅱ26）．在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)
2NO2(g)，随温度升
高，混合气体的颜色变深。
回答下列问题：
（1）反应的△H 0（填“大于”“小于”）；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0~60s时
段，反应速率v(N2O4)为 mol?L-1?s-1反应的平衡常数K1为 。
（2）100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.0020 mol?L-1?s-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。
①T 100℃（填“大于”“小于”），判断理由是 。 ②列式计算温度时反应的平衡常数K2 （3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向 （填“正反应”或“逆反应”）方
向移动，判断理由是 。 【答案】（1）大于；0.0010；0.36
0.0162（2）①大于；正反应方向吸热，升高温度，平衡向正反应方向进行； ②K2==1.3
0.020（3）逆反应；对于气体分子数增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动。
【解析】以N2O4和NO2相互转化为反应考察化学平衡理论。涉及△H的判断、反应速率的计算、平衡常数的计
算，平衡移动分析。
（1）温度升高， 体系的颜色加深，化学平衡正向移动， 反应放热，△H﹤0； V(N2O4)=0.06mol/L/60S=0.001mol/L/S; N2O4
2NO2
起始：0.1mol/L 0 转化：0.06mol/L 0.12 mol/L 平衡：0.04 mol/L 0.12 mol/L
0.122?0.36; K=[NO2]/[N2O4]=
0.042
（2）①升高温度，化学平衡正向移动， T大于100℃； ②c(N2O4)以0.0020 mol?L-1?s-1的平均速率降低, 经10s
又达到平衡， 平衡时，N2O4的浓度为0.02 mol/L, NO2的浓度为0.16 mol/L， 化学平衡常数为
2(0.16)K2??1.3;
0.02（3）压缩体积一半， 各物质的浓度均为 N2O4 0.04 mol/L
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