化学反应原理大题

1、 化学反应原理大题练习1（16分）苯乙烯（C6H5CHCH2）是生产各种塑料的重要单体，其制备原理是：C6H5C2H5(g)C6H5CHCH2(g)H2 (g) DH+125kJ·mol1（1）该反应的平衡常数表达式为K _ _ 。随着温度的升高，K值_（填“增大”、“减小”或“不变”，下同）。平衡转化率/%101kPa（900K）40608048121620202kPa（900K）n(H2O)n(C6H5C2H5)0（2）实际生产中常以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂（稀释剂不参加反应）。C6H5C2H5的平衡转化率与水蒸气的用量、体系总压强关系如下图。由上图可得出：结论一：其他条件

2、不变，水蒸气的用量越大，平衡转化率越_；结论二：_。加入稀释剂能影响C6H5C2H5平衡转化率的原因是：_。（3）某些工艺中，在反应的中途加入O2和特定的催化剂，有利于提高C6H5C2H5的平衡转化率。试解释其原因：_。2（16分）科学研究发现纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。四种制取Cu2O的方法（a）用炭粉在高温条件下还原CuO制备Cu2O；（b）用葡萄糖还原 悬浊液制备Cu2O；（c）电解法制备Cu2O。原理如右图所示，反应为：2Cu+H2O=Cu2O+H2，则铜作为 极；（d）最新实验研究加热条件下用液态肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2可制备纳米级Cu2O，同时放出N2和

3、水蒸气。该制法的化学方程式为 。用制得的Cu2O进行催化分解水的实验Cu2O光照（1）一定温度下，在2 L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入10. 0 mol水蒸气，发生反应：2H2O(g)2H2(g)O2(g) H484 kJ·mol1T1温度下不同时段产生O2的量见下表：时间/min20406080n(O2)/mol1.01.62.02.0前20 min的反应速率 v(H2O) ；该该温度下，反应的平衡常数的表达式K ；若T2温度下K0.4，T1 T2（填>、<、=）0 20 40 60 80 100 t/minV(H2)dcbaa（2）用以上四种方法制得的Cu2O在

4、某相同条件下分别对四份 相同质量的水催化分解，产生的氢气经干燥装置并用针筒收集；V(H2)随时间t变化如右图所示。下列叙述正确的是 （双选题）。Ad方法制得的Cu2O能使水剧烈分解并放出热量Bd方法制得的Cu2O颗粒最小，表面活性大，所以催化效果明显。C c、d 产生的氢气总体积不同可能和水的蒸发有关D d方法制得的Cu2O作催化剂时，水的平衡转化率最高 3（16分）高铁酸钾（K2FeO4）具有极强的氧化性，是一种优良的水处理剂。（1）请完成FeO42与水反应的方程式：4FeO4210H2O4Fe(OH)38OH_。K2FeO4在处理水的过程中所起的作用是 和 。（2）将适量K2FeO4配制成

5、c(FeO42) 1.0 mmol·L1的试样，将试样分别置于20、30、40和60的恒温水浴中，测定c(FeO42)的变化，结果见图。第（1）题中的反应为FeO42变化的主反应，则温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是 ；发生反应的H 0（填“”、“”或“”）。图H3FeO4HFeO4H2FeO4FeO42图c(FeO42-)/mmol·L1t/min分布分数pH（3）FeO42在水溶液中的存在形态如图所示。下列说法正确的是 （填字母）。A不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都有4种存在形态B向pH2的这种溶液中加KOH溶液至pH10，HFeO4的分布分数先增大后减小C向pH

6、8的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为：H2FeO4OHHFeO4H2O（4）H2FeO4H+HFeO4的电离平衡常数表达式为K=_4（16分）请回答下列化学平衡的有关问题：（1）现代工业将煤汽化，既可以提高燃料的利用率、减少CO、SO2等的排放，又可以扩大水煤气的用途。已知：2C(s)+O2(g)2CO(g)；H1 , 2H2(g)+O2(g)2H2O(g)；H2 。则反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)；H 。（用含H1、H2的代数式表示）CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)；H3。现在容积均为1L的a、b、c、d、e

7、五个密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2的混合气体，控温，进行实验，测得相关数据如下图1和图2。a. 该反应的H3 0（选填“”、“”或“=”，下同），K1 K2。b. 将容器d中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态，可采取的措施有 。（2）某燃料电池以熔融态K2CO3为电解质，一极通入CO，另一极通入空气和CO2的混合气体。已知该燃料电池正极反应为2CO2+O2+4e-=2CO32；则其负极的电极反应式为 。（3）煤汽化后的煤渣可提炼重金属。右图为某温度下，Fe(OH)3(s)、Mg(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液的pH，金属阳离子浓度变

8、化情况。据图分析：该温度下，溶度积常数的关系为：Ksp Fe(OH)3_KspMg(OH)2（填：>、=、<）；如果在新生成的Mg(OH)2浊液中滴入足量的Fe3+，振荡后，白色沉淀会全部转化为红褐色沉淀，原因是 。5.（16分）固定和利用CO2能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g) H49.0 kJ·mol1某科学实验将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如下图所示（实线）。n(H2)/molt/min2468101202468a（

9、1，6）b（3，3）（8，2）cd（11，2）III（1）a点正反应速率_（填大于、等于或小于）逆反应速率。（2）下列时间段平均反应速率最大的是_，最小的是_。A01min B13min C38min D811min（3）求平衡时氢气的转化率和该条件下反应的平衡常数K。（写出计算过程）（4）仅改变某一实验条件再进行两次实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示，曲线I对应的实验条件改变是_，曲线II对应的实验条件改变是_。6(16分)能源在国民经济中具有特别重要的战略地位。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：反应a：CO2(g)+3H

10、2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1反应b：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H2上述反应符合“原子经济”原则的是 （填“a”或“b”）。下表所列数据是反应b在不同温度下的化学平衡常数(K)温度250300350K2.0410.2700.012I由表中数据判断H2 0（填“”、“”或“”）；若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是 。A升高温度 B将CH3OH(g)从体系中分离C使用合适的催化剂 D充入He，使体系总压强增大（2）环境问题已成为社会关注的焦点。某农药厂排放的废水中常含有较多的NH4+和PO43-，一般可以通过两种方法将其除去。方法一：将CaO投加到待处理的废水

11、中，生成磷酸钙，从而进行回收。当处理后的废水中c(Ca2+)=2×10-7mol/L时，试计算溶液中c(PO43-)（写出计算过程，已知KspCa3(PO4)2=2×10-33）方法二：在废水中加入镁矿工业废水，就可以生成高品位的磷矿石鸟粪石，反应式为Mg2+(aq) + NH4+(aq) + PO43-(aq)MgNH4PO4(s)，该方法中需要控制污水的pH为7.510，若pH高于10.7，鸟粪石的产量会大大降低。其原因可能为 。7.（16分）1.联氨（N2H4）及其衍生物是一类重要的火箭燃料。N2H4与N2O4反应能放出大量的热。已知：2NO2（g）=N2O4（g）

12、H=-57.20kJ·mol-1。一定温度下，在密闭容器中反应2NO2（g）N2O4（g）达到平衡。（1）其他条件不变时，下列措施能提高NO2转化率的是 （填字母）A减小NO2的浓度 B.降低温度 C.增加NO2的浓度 D.升高温度（2）25时，1.00gN2H4（l）与足量N2O4（l）完全反应生成N2（g）和H2O（l），放出19.14kJ的热量。则反应2N2H4（l）+N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（l）的H= kJ·mol-1Na2CO3、NaHCO3、NaAlO2、CH3COONa、NaOH。以上五种溶液pH由大到小的顺序依次为 (填序号)。（3）牙齿表面

13、由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH（S） 5Ca23PO43+OH 进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是 。 已知Ca5(PO4)3F（s）的溶解度比上面的矿化产物更小、质地更坚固。用离子方程表示当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因 。 8（14分）二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚。请回答下列问题： 煤的气化的主要化学反应方程式为：_。 煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收，生成两种

14、酸式盐，该反应的化学方程式为：_。 利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下： 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)；H 90.8 kJ·mol1 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)；H 23.5 kJ·mol1 CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)；H 41.3 kJ·mol1 总反应：3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2 (g)的H _；一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是_（填字母代号）。a高温高压 b加入催化剂 c减少CO2的浓度d增加C

15、O的浓度 e分离出二甲醚 已知反应2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)某温度下的平衡常数为400 。此温度下，在密闭容器中加入CH3OH ，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：物质CH3OHCH3OCH3H2O浓度/（mol·L1）0.440.60.6 比较此时正、逆反应速率的大小：v正 _ v逆 （填“>”、“<”或“”)。 若加入CH3OH后，经10 min反应达到平衡，此时c(CH3OH) _；该时间内反应速率v(CH3OH) _。参考答案c(C6H5C2H5)c(C6H5CHCH2)·c(H2)（1） （2分） 增大 （3分）（2）高

16、 （1分） 其他条件不变，体系总压强越大，平衡转化率越小。 （3分）总压不变时，加入稀释剂，参与反应的各物质浓度同等程度减小，相当于反应体系减压，故平衡向气体物质的量增大的方向移动，C6H5C2H5的平衡转化率增大。（4分）（或答：总压不变时，加入稀释剂，参与反应的各物质浓度同等程度减小，浓度商的计算结果小于平衡常数K，故平衡向正反应方向移动，C6H5C2H5的平衡转化率增大。）（3）O2将反应生成的H2消耗掉，减小了H2的浓度，同时该反应放热使体系升温，两种因素均使平衡向正反应方向移动。 （3分）2（16分）（b）新制的氢氧化铜（2分，不写“新制”扣1分）（c）阳 （2分，写“阳和阴”得2分

17、，写“阴”、“阳或阴”为0分） （d）4Cu(OH)2N2H42Cu2ON26H2O（2分，配平错为0分，漏写任意一个“”、不写条件合扣1分，Cu2O标“”不扣分）（1）5.0×102 mol·L1·min1 （2分，写5×102 mol·L1·min1得2分，单位错或写成“mol/L·min”扣1分） （2分） >（2分） （2）BC（4分，选对一个给2分，选错为0分）3（16分）（1）3O2 （气体符号不扣分）（2分）杀菌消毒，吸附（净水）（或其他合理答案）（各2分，共4分）（2）温度升高，反应速率加快，平衡向正反

18、应方向移动（或其他合理答案）（4分） （2分）（3）B（2分）（4）（2分）4（16分）（1）（7分） (H1H2)/2（3分） a. b. 降温、增（或加）压（4分）（2）（3分）COCO322e2CO2（3）（6分）（2分） 由于Ksp Fe(OH)3 KspMg(OH)2 （1分），浊液中存在溶解平衡：Mg(OH)2Mg2+2OH-（1分），新加入的Fe3+与OH-生成更难溶解的Fe(OH)3，使平衡继续向右移动（1分），最后Mg(OH)2全部溶解转化为红棕色的Fe(OH)3（1分）。5（16分）（1）大于（2分） （2）A（2分） D（2分）（3）（6分）CO2（g）3H2（g）CH3OH（g）H2O（g） 起始物质的量/mol 6 8 0 0 物质的量变化/mol 2 6 2 2 平衡物质的量/mol 4 2 2 2 （2分）H2的转化率n(H2)消耗n(