201X.5高中化学反应原理大题汇总

1、.化学反应原理大题讲解：1（15分）tio2在工业生产和日常生活中有重要用途。i、工业上用钛矿石（fetio3，含feo、al2o3、sio2等杂质）经过下述反应制得：其中，步骤发生的反应为：2h2so4+fetio3=tioso4+feso4+2h2o。（1）净化钛矿石时，是否需要除去杂质feo？答：_（填“需要”或“不需要”）（2）净化钛矿石时，需用浓氢氧化钠溶液来处理，写出该过程中发生反应的化学方程式。答： 。ii、tio2可通过下述两种方法制备金属钛：方法一是电解tio2来获得ti（同时产生o2）：将处理过的tio2作阴极，石墨为阳极，熔融cacl2为电解液，用碳块作电解槽池。（3）阴

2、极反应的电极反应式为_。（4）电解过程中需定期向电解槽池中加入碳块的原因是_。方法二是先将tio2与cl2、c反应得到ticl4，再用镁还原得到ti。因下述反应难于发生：tio2 (s) +2cl2 (g) ticl4(l) + o2 (g) h = +151 kjmol-1所以不能直接由 tio2 和 cl2 反应（即氯化反应）来制取ticl4。当往氯化反应体系中加入碳后，碳与上述反应发生耦合，使得反应在高温条件下能顺利进行。（5）已知：c(s) + o2 (g) = co2 (g) h = - 394 kjmol-1。请填空：tio2 (s) + c (s) +2cl2 (g) = tic

3、l4 (l) + co2 (g) h = _（6）从化学平衡的角度解释：往氯化反应体系中加入碳时，氯化反应能顺利进行的原因。答：_。3（11分）i在体积恒定的密闭容器中，充入2mol co2和5mol h2，一定条件下发生反应：co2(g) + 3h2(g) ch3oh(g) + h2o(g) h = -49.0 kj/mol。测得co2和ch3oh(g)的浓度随时间变化如图所示：（1）从反应开始到第10min，h2的转化率为 ，在该条件下，反应的平衡常数k= ，如果在某一时刻保持温度不变，只改变浓度，使c(co2)=1.00mol/l，c(h2)=0.40mol/l，c(ch3oh)=c(h

4、2o)=0.80mol/l，则平衡 （选填序号）。a向正反应方向移动 b向逆反应方向移动c不移动 d无法确定平衡移动方向（2）下列措施中能使n(ch3oh)/n(co2)增大的是 （选填序号）。a升高温度 b充入he(g)，使体系压强增大c将h2o(g)从体系中分离 d再充入l mol ch3oh(g) ii熔融碳酸盐燃料电池（mcfs），发明于1889年。现有一个碳酸盐燃料电池，以一定比例li2co3和na2co3低熔混合物为电解质，操作温度为650，在此温度下以镍为催化剂，以煤气（co、h2的体积比为1:1）直接作燃料，其工作原理如图所示。用电器a级b级co+h2h2o+co22co2o2

5、4e-h2o+3co24e-6502co32-请回答下列问题：（1）a电极的电极反应方程式为 。（2）常温下，用石墨作电极，以此电源电解一定量的cuso4溶液。当两极产生的气体体积相同时停止通电，若电解后溶液的体积为2l，溶液的ph=1（不考虑水解产生的h+），则阳极产生的气体的物质的量是 。4. （15分）so2随意排放会造成严重的大气污染。下列是某小组同学设计处理烟气（主要含so2、n2、o2、粉尘）中so2的方法。（1）方法一：利用氯碱工业产品处理含so2的烟气，流程如下： 烟气 so2回收氯碱工业nahso3hcl吸收装置回收装置合成塔 “吸收装置”中发生反应的离子方程式是 ；合成塔中

6、每合成1 mol 气体放出热量92.3 kj（25 、101 kpa），反应的热化学方程式是 ；上述流程中循环利用的物质是 。（2）方法二：利用fecl3溶液的氧化性吸收烟气中的so2。 该反应的离子方程式是 （反应a）。为验证该反应，同学们将so2通入0.05 moll-1 fecl3溶液中，溶液很快由黄色变为红褐色；将溶液长时间放置后，最终变为浅绿色。关于红褐色液体，以下是同学们的分析推测与实验。分析推测实验步骤甲：生成了fe(oh)3胶体乙：经查阅资料，可能发生反应：fe3+6so2 fe(so2)（反应b）.制备fe(oh)3胶体并检验.分别向fe(oh)3胶体和该红褐色液体中加入适量

7、铁粉，振荡后前者不变色，后者变为浅绿色 利用胶体的 （填性质）可以检验步骤中是否得到了fe(oh)3胶体； 根据反应b，说明步骤中液体颜色变化的原因是 （用离子方程式及必要的文字说明）； 经讨论后得出结论：fecl3溶液和so2反应过程中，反应a、b在体系中共存。请从化学反应速率和反应限度的角度分析，so2通入fecl3溶液中产生上述现象的原因是 。5.（14分）重铬酸钠俗称红矾钠（na2cr2o72h2o）是重要的化工产品和强氧化剂。工业制备的流程如下：请回答： （1）已知fe(cro2)2中铬元素是+3价，则fe(cro2)2中铁元素是 价。（2）化学上可将某些盐写成氧化物的形式，如na2

8、sio3可写成na2osio2，则fe(cro2)2 可写成 。（3）煅烧铬铁矿时，矿石中难溶的fe(cro2)2生成可溶于水的na2cro4，反应化学方程式如下： 4fe(cro2)2+8na2co3+7o2 = 2fe2o3+8na2co4+8co2为了加快该反应的反应速率，可采取的措施是 。（4）已知cro42-在不同的酸性溶液中有不同的反应，如： 2cro42- + 2h+ = cr2o72- + h2o ; 3cro42- + 4h+ = cr3o102- + 2h2o 往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是 。 混合溶液乙中溶质的化学式是 。（5）+3、+6价铬都有很强的毒性，+6

9、价铬的毒性更高，可诱发肺癌和鼻咽癌， 所以制取红矾钠后的废水中含有的cr2o72必须除去。 工业上可用电解法来处理含cr2o72的废水，下图为电解装置示意图（电极材料分别为铁和石墨）。通电后，cr2o72在b极附近转变为cr3+，一段时间后cr3+最终可在a极附近变成cr(oh)3沉淀而被除去。 a电极的电极反应式是 ，b电极附近反应的离子方程式是 。10（14分）工业上用硫碘开路循环联产氢气和硫酸的工艺流程如下图所示：请回答下列问题：（1）在反应器中发生反应的化学方程式是_。（2）在膜反应器中发生反应：2hi(g)h2(g)i2(g) h0。若在一定条件密闭容器中加入1 mol hi(g)，

10、n(h2)随时间(t)的变化关系如下图所示： 该温度下，反应平衡常数k_，若升高温度，k值将_（填“增大”、“减小”或“不变”）。 用化学平衡原理解释使用膜反应器及时分离出h2的目的是_。（3）电渗析装置如下图所示： 结合电极反应式解释阴极区hix转化为hi的原理是_。 该装置中发生的总反应的化学方程式是_。（4）上述工艺流程中循环利用的物质是_。12（13分）某种碳酸锰矿的主要成分有mnco3、mno2、feco3、mgo、sio2、al2o3等。已知碳酸锰难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰，流程如下：阴离子膜法电解装置如右图所示：（1）写出用稀硫酸溶解碳酸

11、锰反应的离子方程式 。（2）已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的ph如下表：离子fe3+al3+fe2+mn2+mg2+开始沉淀的ph2.73.77.07.89.3沉淀完全的ph3.74.79.69.810.8加氨水调节溶液的ph等于6，则滤渣的成分是 ，滤液中含有的阳离子有h+和 。（3）在浸出液里锰元素只以mn2+的形式存在，且滤渣中也无mno2，请解释原因 。（4）电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向，则a电极是直流电源的 极。实际生产中，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为 。（5）该工艺之所以采用阴离子交换膜，是为了防止mn2+进入阳极区发生副反应生成mno2造成资源浪费，

12、写出该副反应的电极反应式 。16（16分）钛合金是航天航空工业的重要材料。由钛铁矿（主要成分是tio2和fe的氧化物）制备tio2等产品的一种工艺流程示意如下：已知：tio2易水解，只能存在于强酸性溶液中ticl4的熔点25.0，沸点136.4；sicl4的熔点68.8，沸点57.6回答下列问题：（1）写出钛铁矿酸浸时，主要成分tio2反应的离子方程式 加入铁屑的作用是 。（2）操作包含的具体操作方法有 。（3）向“富含tio2溶液”中加入na2co3粉末得到固体tio2n h2o，请用恰当的原理和化学用语解释其原因 ，废液中溶质的主要成分是 （填化学式）。焦炭 氯气沸腾氯化炉900cotio

13、2四氯化钛(液)海绵钛na550，ar（4）用金红石（主要含tio2）为原料，采用亨特(hunter)法生产钛的流程如下：写出沸腾氯化炉中发生反应的化学方程式 ，制得的ticl4液体中常含有少量sicl4杂质 ，可采用 方法除去。（5）tio2直接电解法生产金属钛是一种较先进的方法，电解质为某种可以传导o2-离子的熔融盐，原理如右图所示，则其阴极电极反应为： ，电解过程中阳极电极上会有气体生成，该气体可能含有 。28（14分）二氧化钛广泛应用于各类结构表面涂料、纸张涂层等，二氧化钛还可作为制备钛单质的原料。二氧化钛可由以下两种方法制备：方法1：可用含有fe2o3的钛铁矿（主要成分为fetio3

14、，其中ti元素化合价为+4价）制取，其主要流程如下：滤渣过量h2so4fe，热过滤fe含tio2+的溶液甲钛铁矿粉末滤液feso47h2o 冷却、结晶含tio2+的溶液乙tio2（1）fe2o3与h2so4反应的离子方程式是_。（2）甲溶液中除含tio2+之外还含有的金属阳离子有_。（3）加fe的作用是_。方法2：ticl4水解生成tio2x h2o，过滤、水洗除去其中的cl，再烘干、焙烧除去水分得到粉体tio2 ，此方法制备得到的是纳米二氧化钛。（4） ticl4水解生成tio2x h2o的化学方程式为_； 检验tio2x h2o中cl是否被除净的方法是_。mg 800二氧化钛可用于制取钛单

15、质（5）tio2制取单质ti，涉及到的步骤如下：tio2 ticl4ti 反应的方程式是 ，该反应需要在ar气氛中进行，请解释原因：_。18（12分）某化学小组在实验室模拟用软锰矿（主要成分mno2，杂质为铁及铜的化合物等）制备高纯碳酸锰，过程如下（部分操作和条件略）： 缓慢向烧瓶中（见右图）通入过量混合气进行“浸锰”操作，主要反应原理为：so2+ h2o = h2so3mno2+ h2so3 = mnso4+ h2o（铁浸出后，过量的so2 会将fe3+还原为fe2+） 向“浸锰”结束后的烧瓶中加入一定量纯mno2粉末。 再用na2co3溶液调节ph为3.5左右，过滤。 调节滤液ph为6.5

16、7.2 ，加入nh4hco3 ，有浅红色的沉淀生成，过滤、洗涤、干燥，得到高纯碳酸锰。回答：（1）“浸锰”反应中往往有副产物mns2o6 的生成，温度对“浸锰”反应的影响如下图，为减少mns2o6 的生成，“浸锰”的适宜温度是 。（2）查阅表1，中调ph为3.5时沉淀的主要成分是 。中加入一定量纯mno2粉末的主要作用是 ，相应反应的离子方程式为 。表1：生成相应氢氧化物的ph物质fe(oh)3fe(oh)2mn(oh)2cu(oh)2开始沉淀ph2.77.68.34.7完全沉淀ph3.79.69.86.7（3）中所得的滤液中含有cu2+，可添加过量的难溶电解质mns除去cu2+，经过滤，得到

17、纯净的mnso4。用平衡移动原理解释加入mns的作用_。（4）中加入nh4hco3 后发生反应的离子方程式是_。（5）检验中沉淀是否洗涤干净的方法是 。17. 氨气是生产化肥、硝酸等的重要原料，围绕合成氨人们进行了一系列的研究（1）氢气既能与氮气又能与氧气发生反应，但是反应的条件却不相同。已知：2h2 (g) + o2 (g) = 2h2o (g) h = -483.6 kj/mol 3h2 (g) + n2 (g) 2nh3 (g) h = -92.4 kj/mol 计算断裂1 mol nn键需要能量 kj ， 氮气分子中化学键比氧气分子中的化 学键键 （填“强”或“弱”），因此氢气与二者反

18、应的条件不同。（2）固氮是科学家致力研究的重要课题。自然界中存在天然的大气固氮过程：n2 (g) + o2 (g) = 2no (g) h = +180.8 kj/mol ，工业合成氨则是人工固氮。 分析两种固氮反应的平衡常数，下列结论正确的是 。 反应大气固氮工业固氮温度/27200025350400450k3.8410-310.151081.8470.5070.152a常温下，大气固氮几乎不可能进行，而工业固氮非常容易进行b人类大规模模拟大气固氮是无意义的c工业固氮温度越低，氮气与氢气反应越完全dk越大说明合成氨反应的速率越大 （3）在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料, 发

19、生反应： 3h2 (g) + n2 (g) 2nh3 (g)测得甲容器中h2的转化率为40%。n2h2nh3甲130乙0.51.51丙004（1） 判断乙容器中反应进行的方向 。（填“正向”或“逆向”）（2） 达平衡时，甲、乙、丙三容器中nh3的体积分数大小顺序为 。（4）氨气是合成硝酸的原料，写出氨气与氧气反应生成一氧化氮和气态水的热化学方程式 。18（共14分）一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在；钴以co2o3coo的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面；锂混杂于其中。从废料中回收氧化钴（coo）的工艺流程如下：含铝溶液废料碱溶钴渣含co2

20、+及微量li+ al3+溶液粗coo粉锂铝渣20%na2co3调ph=4.55加naf 600煅烧 滤液8590加浸出剂30%na2co3调ph=88.5沉淀coco3（1）过程i中采用naoh溶液溶出废料中的al，反应的离子方程式为 。（2）过程ii中加入稀h2so4酸化后，再加入na2s2o3溶液浸出钴。则浸出钴的化学反应方程式为（产物中只有一种酸根） 。在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴，但实际工业生产中不用盐酸，请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因_。（3）过程得到锂铝渣的主要成分是lif和al(oh)3，碳酸钠溶液在产生al(oh)3时起重要作用，请写出该反应的离子方程式_

21、。（4）碳酸钠溶液在过程iii和iv中所起作用有所不同，请写出在过程iv中起的作用是_。（5）在na2co3溶液中存在多种粒子，下列各粒子浓度关系正确的是_（填序号）。a c(na+) = 2c(co32-)b c(na+) c(co32-) c(hco3-)c c(oh-) c(hco3-) c(h+)d c(oh-) - c(h+) = c(hco3-) + 2c(h2co3)（6）coo溶于盐酸可得粉红色的cocl2溶液。cocl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色，利用蓝色的无水cocl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。下图是粉红色的cocl26h2o晶体受热分解时，剩余固体质量

22、随温度变化的曲线，a物质的化学式是_。22（12分）脱硫技术能有效控制so2对空气的污染。（1）向煤中加入石灰石可减少燃烧产物中so2的含量，该反应的化学方程式是_。（2）海水呈弱碱性，主要含有na+、k+、ca2+、mg2+、cl、so42、br、hco3等离子。含so2的烟气可利用海水脱硫，其工艺流程如下图所示：向曝气池中通入空气的目的是_。通入空气后曝气池中海水与天然海水相比，浓度有明显不同的离子是_。acl bso42 cbr dhco3（3）用naoh溶液吸收烟气中的so2，将所得的na2so3溶液进行电解，可循环再生naoh，同时得到h2so4，其原理如下图所示。（电极材料为石墨）

23、图中a极要连接电源的（填“正”或“负”）_极，c口流出的物质是_。so32放电的电极反应式为_。（3） 解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理解释原因_。26. （14分） 发展洁净煤技术、利用co2制备清洁能源等都是实现减碳排放的重要途径。（1）将煤转化成水煤气的反应：c(s)h2o(g) co(g)h2(g)可有效提高能源利用率， 若在上述反应体系中加入催化剂(其他条件保持不变)，此反应的h _（填“增大”、“减小”或“不变”），判断的理由是_。（2）co2制备甲醇：co2(g)3h2(g)ch3oh(g)h2o(g) h-49.0 kjmol1， 在体积为1 l的密闭容器中，充入1

24、mol co2和3 mol h2，测得co2(g) 和ch3oh(g) 浓度随时间变化如右图所示。 该反应化学平衡常数k的表达式是_。 09min时间内，该反应的平均反应速率(h2) = _。 在相同条件下，密闭容器的体积缩小至0.5 l时，此反应达平衡时放出的热量(q)可能是_（填字母序号）kj。 a. 0 q 29.5 b. 29.5 q 36.75 c. 36.75 q 49 d. 49 q 98 在一定条件下，体系中co2的平衡转化率（）与l和 x的关系如右图所示，l和x 分别表示温度或压强。i. x表示的物理量是 。 ii. 判断l1与l2的大小关系，并简述理由： 。（3）利用铜基催

25、化剂光照条件下由co2和h2o制备ch3oh的装置示意图如下图所示，该装置工作时h+移向 极（填“a”或“b”），阴极的电极反应式是 。 27. （12分）聚合氯化铝(pac)是常用于水质净化的无机高分子混凝剂，其化学式可表示为al2(oh)ncl6-nm (n 80时，alt明显降低的原因是 。26（14分）下图表示氮及其化合物在一定条件下的转化关系：（1）反应i：n2(g)+3h2(g)2nh3(g) h=92 kjmol1右图是反应i中平衡混合气中nh3的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中l（l1、l2）、x分别代表温度或压强。其中x代表的是_（填“温度”或“压强”），判断l1、l2的

26、大小关系并说明理由_。（2） 反应ii的化学方程式是_。 反应ii其中一步反应为cl2 (g) 243 kjmol12cl(g)n2 (g) 945 kjmol12n(g)2nh3 (g)+3cl2(g) =n2 (g) +6hcl(g) h=462 kjmol1已知：断开1 mol hn键与断开1 mol hcl键所需能量相差约为_ kj。（3）反应iii是利用右图所示装置电解制备ncl3（氯的化合价为+1），其原理是：nh4cl+2hclncl3 +3h2。 b接电源的_极（填“正”或“负”）。 阳极反应式是_。（4）反应iii得到的ncl3可以和naclo2制备 clo2，同时生成nh3

27、，该反应的离子方程式是_。 27（12分）以铝土矿（主要成分是al2o3，杂质有sio2、fe2o3等）为原料，采用拜耳法生产al2o3的流程如下图所示： （1）al2o3可用于电解制al，其反应的化学方程式是_。（2）调控反应池中钠铝元素之比一定时，al2o3溶于naoh，sio2转化为铝硅酸钠沉淀。al2o3溶于naoh的离子方程式是_。（3）该生产过程中，需向沉淀池中加入x。 x 可为过量的co2，则滤液ii中主要的溶质是_，为了使滤液ii循环利用，应补充的物质是_（选填字母）；acao bhcl cna2co3 x 也可为少量al(oh)3晶种（晶种可加速沉淀的生成），其优点是_。（4

28、）测铝土矿中铝元素含量：i 将m g铝土矿样品经处理配成v ml溶液ii 取少量该溶液用edta法测得该溶液中fe3+、al3+浓度之和为a moll1iii 另取少量该溶液，将fe3+用盐酸羟胺还原为fe2+后，利用吸光度法测得吸光度为0.400（吸光度与fe2+浓度对应曲线如下图）该铝土矿样品中铝元素的质量分数表达式是_（用字母表示）。26(14 分)单质碘的提取及应用中有关的转化关系如下图所示。可利用i 中反应从海带灰浸取液中提取单质碘，若所用试剂为双氧水、稀硫酸，其离子方程式是_ 。ii中2hi(g) h2(g)+i2(g)三种分子化学键断裂时能量变化如图1 所示。其他条件相同，1 m

29、ol hi 在不同温度分解达平衡时，测得体系中i2物质的量随温度变化的曲线如图2 所示。比较2a b+c（填“”或“=”），理由是_。某温度下该反应平衡常数为，达平衡时，1 mol hi 分解的转化率为_。若利用此反应制备i2 ，则能提高hi转化率的措施是_（填字母序号）。a. 移走i2 b.加压 c.升温 d.增大hi 浓度 iii 中，碱性条件下i2可以转化为io3-。电解ki 溶液制备 k io3-的工作原理如下图所示。电解过程中观察到阳极液变蓝，一段时间后又逐渐变浅。 a 连接电源的_极。结合实验现象和电极反应式说明制备kio3的原理： 。28.（14分）某小组同学利用原电池装置探究物

30、质的性质。资料显示：原电池装置中，负极反应物的还原性越强，或正极反应物的氧化性越强，原电池的电压越大。（1）同学们利用下表中装置进行实验并记录。装置编号电极a溶液b操作及现象feph=2的 h2so4连接装置后，石墨表面产生无色气泡；电压表指针偏转cuph=2的h2so4连接装置后，石墨表面无明显现象；电压表指针偏转，记录读数为a同学们认为实验中铁主要发生了析氢腐蚀，其正极反应式是 。针对实验现象：甲同学认为不可能发生析氢腐蚀，其判断依据是；乙同学认为实验中应发生吸氧腐蚀，其正极的电极反应式是 。（2）同学们仍用上述装置并用cu和石墨为电极继续实验，探究实验指针偏转原因及影响o2氧化性的因素。编号溶液b操作及现象经煮沸的ph=2的 h2so4溶液表面用煤油覆盖，连接装置后，电压表指针微微偏转，记录读数为bph=2的h2so4在石墨一侧缓慢通入o2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为c；取出电极，向溶液中加入数滴浓na2so4溶液混合后，插入电极，保持o2通入，电压表读数仍为cph=12的naoh在石墨一侧缓慢通入o2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为d丙同学比较实验、的电压表读数为：cab，请解释原因是 。丁同学对、进行比较，其目的是探究 对o2氧化性的影响。实验中加入na