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（2014备考）2013高考化学真题+模拟新题分类汇编--G单元化学反应速率和化学平衡（5讲含解析）

※基本信息※
- 资料类型：专题训练
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※资料简介※
G单元化学反应速率和化学平衡

G1　化学反应速率

23.E1 C2 G4 G2 G3 G1 C3 F4　
[2013•福建卷] 利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S 废气制取氢气，既价廉又环保。
(1)工业上可用组成为K2O•M2O3•2RO2•nH2O的无机材料纯化制取的氢气。
①已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期，两种元素原子的质子数之和为27，则R的原子结构示意图为________。
②常温下，不能与M单质发生反应的是____________(填序号)。
a．CuSO4溶液　b．Fe2O3　c．浓硫酸
d．NaOH溶液　e．Na2CO3固体
(2)利用H2S废气制取氢气的方法有多种。
①高温热分解法
已知：H2S(g)H2(g)＋12S2(g)
在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验。以H2S起始浓度均为c mol•L－1测定H2S的转化率，结果见图0。图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线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。据图计算 985 ℃时H2S按上述反应分解的平衡常数K＝________；说明随温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：________________________________________________________________________。

图0
②电化学法
该法制氢过程的示意图如图0。反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，其目的是________________________________________________________________________；
反应池中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为________________________________________________________________________________。

图0
23．[答案] (1)①
②b、e
(2)①230.2c　温度升高，反应速率加快，达到平衡所需的时间缩短(或其他合理答案)
②增大反应物接触面积，使反应更充分
H2S＋2FeCl3===2FeCl2＋S↓＋2HCl
2Fe2＋＋2H＋=====通电2Fe3＋＋H2↑
[解析] (1)①无机材料K2O•M2O3•2RO2•nH2O中钾元素显＋1价，氧元素显－2价，氢元素显＋1价，则M显＋3价，R显＋4价；第3周期主族元素质子数之和为27，则M、R原子的质子数分别为13、14，M、R分别是铝、硅，由此可以画出硅的原子结构示意图；由金属活动性顺序可得，铝比铜活泼，则铝与硫酸铜溶液可以发生置换反应，即2Al＋3CuSO4===Al2(SO4)3＋3Cu，a项错误；虽然铝比铁活泼，但是铝与氧化铁在高温下才能发生铝热反应，即2Al＋Fe2O3=====高温Al2O3＋2Fe，而常温下则不能反应，b项正确；浓硫酸具有强氧化性，常温下能使铝钝化，铝表面生成一层致密的保护膜，钝化是化学变化，c项错误；氢氧化钠是强碱，铝元素位于元素周期表中金属和非金属交界线附近，其单质与NaOH溶液容易反应，放出气体，即2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，d项错误；铝不如钠活泼，常温下铝不能与碳酸钠固体反应，e项正确；(2)①H2S的起始浓度为c mol•L－1，985 ℃时H2S的平衡转化率为40%，则H2S的变化浓度为0.4c mol•L－1，则：
H2S(g)H2 (g)＋12S2 (g)
各组分的起始浓度/mol•L－1 c 0 0
各组分的变化浓度/mol•L－1 0.4c 0.4c 0.2c
各组分的平衡浓度/mol•L－1 0.6c 0.4c 0.2c
K＝c（H2）•c12（S2）c（H2S）＝0.4c×0.2c0.6c＝230.2c；
读图可得，未达平衡时H2S的转化率逐渐增大，原因是温度逐渐升高，H2S分解的反应速率逐渐增大，消耗的H2S逐渐增多；已达平衡后H2S的平衡转化率逐渐增大的原因是H2S分解是吸热反应，升高温度时平衡右移，消耗的H2S增多；
②读图可得，H2S气体从反应池底部通入，FeCl3溶液从反应池顶部喷下，这种采用气液逆流方式加入反应物的主要目的是增大反应物接触面积，使反应更充分；读图可得，H2S中S被氧化，该反应中降价元素一定是铁元素，由＋3价降为相邻的＋2价，则FeCl3被还原为FeCl2，配平可得：H2S＋2FeCl3===2FeCl2＋S↓＋2HCl；反应池中反应后溶液中主要成分是FeCl2、HCl，电解池中含有的Fe2＋被氧化为Fe3＋，H＋被还原为H2，电解总反应的离子方程式：2Fe2＋＋2H＋=====电解2Fe3＋＋H2↑。

12．G1 G3 I3或M1　
[2013•福建卷] NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化，当NaHSO3完全消耗即有I2析出，依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。将浓度均为0.020 mol•L－1的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0 mL混合，记录10～55 ℃间溶液变蓝时间，55 ℃时未观察到溶液变蓝，实验结果如图0。据图分析，下列判断不正确的是(　　)
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