
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文档简介
1、化学平衡(2015 天津)9 .下列说法不正确 的是A.Na 与 H2O 的反应是熵增的放热反应,该反应能自发进行B. 饱和 Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀,但原理不同C. FeCb 和 MnO2均可加快 H2O2分解,同等条件下二者对 出。2分解速率的改变相同D. Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡: Mg(OH)2(s) Mg (aq)+2OH一(aq),该固体可溶于 NH4CI 溶液【答案】C【解析】A 项,S0、AHv0 有利于反应的自发进行,A 选项两条都满足,结合Na 与H2O 反应的实验常识,选项正确;B 项,饱和 Na2SO4溶液使蛋白质溶液聚沉,是物理变化,
2、浓硝酸使蛋白质溶液变性而产生沉淀,是化学变化,故原理不一样;C 项,控制变量后,结合常识,二氧化锰对双氧水的催化能力较强,故错误;D 项,NH4+可以跟 Mg(OH)2溶解出的 OH-反应生成弱电解质 NH3H2O,进而促进了 Mg(OH)2的溶解,故正确。(2015 天津)12.某温度下,在 2L 的密闭容器中,加入 1molX (g)和 2molY (g)发生 反应:X (g)+m Y (g) = 3Z (g),平衡时,X、Y、Z 的体积分数分别为 30%、60%、 10%。在此平衡体系中加入ImolZ (g),再次达到平衡后,X、Y、Z 的体积分数不变。下列叙述不正确的是A.m=2B两次
3、平衡的平衡常数相同C. X 与 Y 的平衡转化率之比为 1:1-1D. 第二次平衡时,Z 的浓度为 0.4 mol L-【答案】D【解析】A 项,根据题意,在此平衡系中加入1molZ (g),再次达到平衡后,X、Y、Z 的体积分数不变,反应又是在恒温恒容条件下进行的,说明此平衡为等效平衡,根据恒温恒容条件下等效平衡的原理,反应前后气体的系数应相等,因此m=2,选项正确; B 项,平衡常数的变化只与温度的变化有关,此反应是在恒温条件下进行,故两次平衡的平衡常数相同, 选项正确;C 项,平衡转化率等于变化量跟起始量之比,根据三段式原理,X 与 Y 的变化量是 1:2 关系,而题目中给定的 X 与
4、Y 起始量也是 1:2 关系,因此 X 与 Y 的平衡转化率之 比为 1:1 选项正确,;D 项,根据三段式,结合第一次平衡时Z 的体积分数为 10%,可以计算出 c(Z)=0.15 molL-1,两次平衡为等效平衡,因此第二次平衡时,Z 的浓度也为0.15mol L-1,选项错误。(2015 -四川)7定量的 CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2C0(g)。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:已知:气体分压(P分)=气体总压(P总)体积分数。下列说法正确的是A . 550C时,若充入惰性气体, v正,v逆均减小,平衡不移动B . 650C时,
5、反应达平衡后 CO2的转化率为 25.0%C. TC时,若充入等体积的 CO2和 CO ,平衡向逆反应方向移动D . 925C时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=24.0P总【答案】B【解析】选项 A 中,因容器的体积可变,故充入惰性气体后容器体积变大,混合气体整体被稀释,反应应正向移动,故A 错误。选项 B 中,设转化的 CO2为 x,则 CO 为 2X,剩下的 CO2为(1-X),由题可知,(1-X)/2X=60%/40% ,解得 x=0.25,故选项 B 正确。选项 C 中, 当同时充入 CO2和 CO 时若要保证平衡不移动,则需要按照反应系数进行添加,即在加入1体积 CO
6、2时加入 2 体积 CO,而此时是等体积加入,相当于CO 加少了,平衡应正向移动,故 C 错误。选项 D 中,通过题目所给条件计算KP应等于 23.0P总,故 D 错误。(2015 重庆)7 羰基硫(COS)可作为一种 X熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和XX 的危害。在恒容密闭容器中,将 CO 和 H?S 混合加热并达到下列平衡:CO(g)+H2S(g);COS(g)+H2(g)K=0.1,反应前 CO 的物质的量为 10mol ,平衡后 CO 物质的量为 8mol,下列说法正确的是A 升高温度,H2S 浓度增加,表明该反应是吸热反应B .通入 CO 后,正反应速率逐渐增大C.反应前 H2S 物
7、质的量为 7molD. CO 的平衡转化率为 80%【答案】C【解析】A.升高温度,H2S 浓度增加,说明平衡逆向移动,则该反应是放热反应,错误;B 通入 CO 后,正反应速率瞬间增大,又逐渐减小,错误;C.根据 CO(g)+H2S(g)r COS(g)+H2(g)K=0.1起始物质的量10 n00变化物质的量22平衡物质的量 8n-2n=7,正确;D.根据上述数据 CO 的平衡转化率为 2 10 00%=20%,错误;选 C。 考点:考查影响化学反应速率的因素,反应的热效应,化学平衡的有关计算。(2015 安徽)11 汽车尾气中,产生NO 的反应为:N2(g)+O2(g)一 2NO(g),一
8、定条件下,等物质的量的 N2(g)和 O2(g)在恒容密闭容器中反应,下图曲线 a 表示该反应在温度T 下 N2的浓度随时间的变化, 曲线 b 表示该反应在某一起始条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是:设该容器的体积为 V,根据 K=0.1,列关系式得(22)珂 8X(n-2) =0.1,解得A .温度 T 下,该反应的平衡常数 K=B .温度 T 下,随着反应的进行,混合气体的密度减小C.曲线 b 对应的条件改变可能是加入了催化剂D .若曲线 b 对应的条件改变是温度,可判断该反应的AHV0【答案】A【解析】答案选 A。选项 A 根据化学反应平衡常数的计算可知正确。选项器是恒容
9、的仪器,反应物和生成物均为气体, 因此容器内的密度均不改变,项 C,加入催化剂只是改变化学反应的速率, 并不能使化学平衡发生移动,B,由于反应容该选项错误。选由图可知平衡发生移动,因此改选项错误。选项 D ,若曲线 b 的条件的改变是温度,由图可知,达到平衡的时间缩短,因此是升高温度,而升高温度以后N2的浓度减小,说明平衡向正方向移动,所以该反应为吸热反应,该选项错误。(2015 福建)12.在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是1c/mol v/mmol i-iL minT/K0.6000.5000.4000.300318.23.603.002
10、.401.80328.29.007.50a5.40b2.161.801.441.08A.口6-00B.同时改变反应温和庶糖的浓度,v 可能不变C.iP2Pl, 原 因相同温度下由于第一个反应为气体分子数减小的反应, 加压有利于平衡右移动,提高 CO的转(3)组成ji(ff3)/n(00+(2)=l)时,体系中的CO平衡转化率W)温度和压系如图 2 所示。a(C0)值随温度升高而(填增大”或缩小”其原因是_;图 2 中的* G化率,而反应为气体分子数不变的反应,产生的 CO 不受压强的影响,故增大压强有利于 CO 的转化率升高。【解析:1(1)根据反应焓变等于反应物的键能总和-生成物的键能总和得
11、出H=-99kJ/mol,AH3=AH2-AHI,得出AH3=+44kJ/mol, (2)a 反应是放热反应,K 应该随温度的升高而变小,(3)减小 反应是放热反应,平衡向左移动,使得体系的 CO 的量增大:反应 为吸热 反应平衡向右移动, 又使 CO 得量增大总的使温度升高, CO 的转化率降低。P3P2Pl, 原 因相同温度下由于第一个反应为气体分子数减小的反应,加压有利于平衡右移动, 提高 CO 的转化率,而反应为气体分子数不变的反应,产生的 CO 不受压强的影响,故增大压强有利于 CO 的转化率升高。(2015 北京)26. (12 分)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源
12、,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示:(1) 反应I的化学方程式是。(2 )反应I得到的产物用 I?进行分离。该产物的溶液在过量12的存在下会分成两层 含低浓度 I2的 H2SO4层和高浓度的 I2的 HI 层。1根据上述事实,下列说法正确的是(选填序号)。a 两层溶液的密度存在差异b.加 I2前,H2SO4溶液和 HI 溶液不互溶c. I2在 HI 溶液中比在 H2SO4溶液中易溶2辨别两层溶液的方法是。3经检测,H2SO4 层中 c(H+) : c(SO42-)=2.O6 : 1。其比值大于 2 的原因是。(3) 反应n:2H2SO4(l) =2SO2(
13、g)+O2(g)+2H2O(g)AH=+550kJ/molH2SO4(l) =SO3(g) +H2O(g) AH=+177kJ/molii SO3(g)分解。L ( L1、L2 ), X 可分别代表压强或温度。下图表示L 一定c(CO) c (HJ时,ii 中 SO3(g)的平衡转化率随 X 的变化关系。X 代表的物理量是。判断 Li、L2的大小关系,并简述理由:【答案】(1) SO?+ 2H2O +丨2= H2SO4+ 2HI(2 a、c2取上层清液于试管中,加入盐酸酸化的氯化钡溶液,若出现白色沉淀,则上层溶液为含低浓度 12的 H2SO4溶液,若无明显现象,则上层为含高浓度12的 HI 层
14、。(物理方法:观察溶液颜色,颜色深的为含高浓度12的 HI 层)3碘单质可与水发生反应12+ H2O ? HI +HIO ,c(H+)增大使溶液中C(H+):C(SO42-)的比值大于 2(3 压强L2LiL 代表温度对 SO3的平衡转化率的影响,反应丘为吸热反应,温度升高SO3转化率增大【解析】(1)根据图中信息可知反应I中反应物为SO2、H2O 和 12,生成物为 H2SO4和 HI ,配平即得 SO2+ 2H2O +丨2= H2SO4+ 2HI。此问考查对于题干信息该产物的溶液在过量 12的存在下会分成两层一一含低浓度 I2的 H2SO4层和含高浓度 I2的 HI 层”的分析 处理能力。
15、加入12前溶液未出现分层,加入12后,碘在 HI 溶液中溶解度大于在H2SO4溶液中溶解度,两溶液中密度存在差异,故出现分层现象。此问考查常见离子SO42-的检验。由题干信息得知 H2SO4溶液中溶有低浓度的碘,碘单质可与水发生反应I2+ H2O+ + 2 .-? HI +HIO , c(H )增大使溶液中 c(H ):c(SO4-)的比值大于 2。影响化学反应平衡因素和图像综合问题。首先要根据反应H和步骤i写出步骤ii的热化学反应方程式2SO( g )= 2SO2(g) +O2(g) AH=+196 KJ?mol-1。 该反应正反应为气体体积增大的反应,压强增大,平衡逆向移动,SO3的转化率
16、减小, X 代表的物理量为压强。 根据问可知 L 代表的 物理量为温度。该反应的正反应为吸热反应,相同压强时,温度升高,平衡正向移动,SO3的转化率增大,故 L2L1。(2015 北京)27 . (14 分)研究 CO2在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域。(1)溶于海水的 CO2主要以 4 种无机碳形式存在,其中 HCO3占 95%,写出 CO2溶于水产生 HCO3-的方程式:。(2)在海洋循环中,通过右图所示的途径固碳。1写出钙化作用的离子方程式:。2同位素示踪法证实光合作用释放出的。2只来自于H20,用180 标记物质的光合作用的化学方程式如下,将其补充完整:+ =(CH2
17、O)X+X18O2+XH2O(3) 海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上,其准确测量是研究海洋碳循环的基础,测量溶解无机碳,可采用如下方法:气提、吸收 C02,用 N2从酸化后的还说中吹出C02并用碱液吸收(装置示意图如下),将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。滴定。将吸收液洗后的无机碳转化为 NaHC03,再用 xmol/LHCI 溶液滴定,消耗ymIHCI 溶液,海水中溶解 无机碳的浓度=mol/L。(4)利用右图所示装置从海水中提取C02,有利于减少环境温室气体含量。结合方程式简述提取 C02的原理:。用该装置产生的物质处理b 室排出的海水,合格后排回大海。处理至合格的方法是。【答
18、案】Q .一(2) Ca + 2HCO3=CaC03( + CO+H2OXCO2+2XH20(1)CO2+H2OH2CO3一+H2COr HC03+HpH M2xy/z(4a 室发生阳极反应:40H 4e= O2+2H2O, c(0H一)下降,出0 十 jOH_+H+平衡正移,c(H+)上升,从 a 室通过离子交换膜进入b 室,发生反应:HCO3+H+=CO2+H2O 。用 a 室产生的 NaOH 调节 b 室流出溶液的 PH 值至 PH=8。【解析】(1)考查 H2CO3的的形成和第 1 步电离:CO2+H2O二 H2CO3H2COHCO3一+H+(2)根据反应物是 HCO3, Ca2+,生
19、成物是 CaCO3和 CO2,易可以得到知本题答案是:Ca2+ 2HCO3-=CaCO3J+ CO+H2O。根据化学反应中元素守恒原理,及示踪原子可知方程式中18O 源自于水确定方程式中填空为:xCO2+ 2x H2“O(3)注意酸化的试剂要用硫酸,一定不能用盐酸,HCI 会挥发出来影响后续的滴定。洗气装置导管需长进短出。根据未酸化信息可知需加入稀硫酸(无挥发性),需加分液漏斗。该滴定过程转化的关系式为:CO2 HCO3 HCI可得到无机碳浓度为 xy/z。1 1 1(4)海水 pH 8,显碱性,需要 H坤和降低海水的碱性,a 室发生阳极反应:4OH-4e一=O2+2H2O,使得 c(OH)下
20、降,H2OOH一+H+平衡正移,c(H+)上升,H+从 a 室进入 b 室,发生反应:HCO3一+H+CO2+H2O。b 室排出的溶液 PH 值小于 6 显酸性,而海水 PH 为 8,则需要一种碱将其中和。可用 c 室产生的NaOH 中和显酸性的海水,再排回大海。(2015 北京)28. (15 分)为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学通过改变浓度研究“ 2Fe+2l-L2Fe2+l2”反应中 Fe3+和 Fe2+的相互转化。实验如下:(1)待实验 I 溶液颜色不再改变时,再进行实验 II,目的是使实验 I 的反应达到。 0.01| AgNOiiWlUli I Fe2+;而实
21、验 II 中,还原性:Fe2+|-,将(3)和(4)、(5)作 对比,得出的结论是。【答案】(1)化学平衡状态(2)水对溶液中离子浓度改变(3) i 加入 AgNO3, Ag+ I-=Agl (色沉),浓度降低,2Fe3+ 2I-? 2Fe2+丨2平衡逆向移 动。ii 加入 FeSO4,使 Fe2+浓度增大,平衡逆向移动。(4)正 产生黄色沉淀,指针向左偏转。(5 )卩62+浓度增大,还原性增强,使得 Fe2+的还原性强于 I-。当指针归零后,向U 型管右管中滴加 0.01mol/L FeSO4溶液。(6)在其它条件不变时,物质的氧化性和还原性与浓度有关,浓度的改变可影响物质的氧化和还原性,导
22、致平衡移动。【解析】本题通过 2Fe3+ 2I-? 2Fe2+ I2反应,考察物质的性质与反应原理的结合。(1)根 据题目给出的信息颜色不再改变,可确定达到平衡状态, 且后面要求探究改变条件对平衡移动的影响也需达到平衡状态。(2) ii 和 iii 比较可以看出 ii 中 iii 都加入 1mL 液体而 ii 中不同 的是加入FeSOq溶液属于对比法探究 Fe2+的影响,排除水对平衡移动产生的影响。(3)本题考查影响平衡移动的因素中参加的物质的浓度对平衡移动的影响i 加入 AgNO3,Ag+=AgI (黄沉),I-浓度降低,2Fe3+2I-? 2Fe2+ I2平衡逆向移动。ii 加入 FeSO
23、4,使 Fe2+浓度增大,平衡逆向移动。(4)加入 Ag+发生反应 Ag+ I-=AgI(黄沉)根据猜测可知浓度减小,氧化性增强,使得Fe2+的还原性强于 I-, I-一端成为正极,指针向左偏转。(5)与(4)同样原理 Fe2+浓度增大,还原性增强,使得 Fe2+的还原性强于 I-。操作应参照“(4) ”进行当指针归零后,向U 型管右管中滴加0.01mol/L FeSO4溶液。(6)本题探究了浓度对平衡移动,很对氧化性还原性强弱变化的影响,利用了控制变量法得出:在其它条件不变时,物质的氧化性和还原性与浓度有关,浓度的改变可影响物质的氧化和还原性,导致平衡移动。(2015 天津)28 . (14
24、 分)FeCb 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 FeC%高效,且腐蚀性小。请回答下列问题:(1)FeCl3净水的原理是。 FeCb 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NaCIOs氧化酸性 FeCb 废液得到FeCb。2I2I3i3I1若酸性 FeCl2废液中 c(Fe )=2.0 W-mol L-, c(Fe )=1.0W-mol L-, c(C)=5.3W0-2mol L-1,则该溶液的 PH 约为。2完成 NaCIO3氧化 FeCl2的离子方程式:ciO3一+ DFe2+ = IZIc+口
25、Fe3+口(3)FeCl3在溶液中分三步水解:3+2+Fe +H2O : Fe(OH) +HK12+ _t+Fe(OH) +H2O=Fe(OH)2+HK2+Fe(OH) +H2O= Fe(OH)3+HK3以上水解反应的平衡常数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:xFe3+yH2O 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 NH4CId.加入 NHCO3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
26、得出每升污水中投放聚合氯化铁以 Fe(mg-L-1)表示的最佳范围约为 mgL-1。【答案】(1)Fe3+水解产生的 Fe (0H)3胶体离子能吸附水中悬浮的杂质。3+2+2Fe + Fe=3Fe(2 2 166H+16 3H2O(3)心心 K3bd 调节溶液的 pH(4) 18-20【解析】(1)FeCl3净水的原理主要是利用了是Fe3+水解成胶体的原理,Fe3+水解产生的 Fe (0H)3胶体离子能吸附水中悬浮的杂质。Fe3+具有非常强的氧化性,钢铁设备中大部分是 Fe,因此二者会发生如下反应,2Fe3+ Fe=3Fe2+,是造成钢铁腐蚀的重要原因。(2)因为此溶液显酸性,因此溶液中0H的
27、电荷可以忽略不计,则溶液中的正电荷总数=2c(Fe )+3c(Fe )+c(H )=2 2.0XO mol+3 X1.0 杓 mol L +c(H )=4.3 W mol L +c(H ),负 电荷总数=c(CI-)=5.3 10-2mol L-1,根据电荷守恒,4.3 10-2mol L-1+c(H+)=5.3 10-2mol L-1,+ 2 1 + 2c(H )=1.0X0-mol L-, pH=-lg c(H )=-|g10-=2;因此该溶液的 pH 约为 2。可以依次根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平此方程式。CIQ-+DFe+=Cl Fe3+DCl:+5T-1J6eX得失电子守
28、恒Fe:+2T+3f1-e阿) 侧厂 认於) )c( (ir) )或曲1烤I屮门川仪门屮门3已叫叽化 TI /;【解析】:本题考查的是有关硫及其化合物的性质,结合反应原理中化学反应平衡和弱电解质的电离平衡以及 PH 值的相关计算一起考查。硫离子结构示意图it*丿,注意不要粗心写成硫原子的结构示意图。硫元素的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液其实就是浓硫酸,本题考查的是碳与浓硫酸在加热时的方程式:C + 2H2SO4(浓)CO2? + 2S0f + 2HO1根据图像, PH=13 时, c( S2-) =5.7 XI02,根据物料守恒, c(S2-) + c(HS-) + c(H2S)=0.1 ,
29、 故 c(HS-)+ c(H2S)=0.1-0.057=0.0432根据 Ksp(MnS)=c(Mn2+)以 s2-) =2.8 1013,已知 c(Mn2+) =0.020mol L二故可算出 c(S2-) =1.410 二 此时对应的 PH 为 5.(3)HSO3-也能发生电离,其电离方程式为HSO3-_ H+ SO32-,故它的电离平衡c(H*)c(SO?J .H*(SO-Hp-晋巻 zI 卜叶 i2在Na2SO3中,存在SO32-的两步水解,SO3+H2O r_ HSO3+ OH、HSO3+ H2O工H2SO3+ OH 以及水的微弱电离,因为第一步水解远远大于第步水解,故离子浓度大小关
30、系为:c(Na+) c(SO32-) c(OH-) c(HSOf) c(H+)或+2- - +Na SO30H HSO3H 3因为 H2SO3的酸性强于 H2SO3故本题方程式为:H2SO3+ HCO3-+ =HSO3-+ CO2T+H2O(2015 福建)24 . (15 分)无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。(1) 氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式为。(2 )工业上用铝土矿(主要成分为A12O3,含有 Fe2O3、SiO2 等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下:已知:物质SiCl4AlCl3FeCl3FeCl2沸点/C57.6180 (升华)300 (
31、升华)10231步骤I中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是(只要求写出一种)。2步骤n中若不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是。3已知:-1Al2O3(s)+3C(s)=2AI(s)+3CO(g)AHi=+1344.1kJ mol-12AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g)AH2=+1169.2kJ mol由 Al2O3、C 和 Cl2反应生成 AlCl3的热化学方程式为。4步骤川的经冷却至室温后,气体用足量的 NaOH 冷溶液吸收,生成的盐主要有 3 种,其化学式分别为5结合流程及相关数据分析,步骤V中加入铝粉的目的是。【答案】2 ( 15 分)(1) A1
32、3+3H20l A1 (0H)3+3H+(2)防止后续步骤生成的AlCl3水解或增大反应物的接触面积,加快反应速率(3)定条件下测得反应过程汇总n(Cl2)的数据如下:铁或 Fe Al203( s ) +3C ( s ) +3C。( g ) =2AICI3( g ) +3C0 ( g )Aff二+174则24NaCI、NaCIO、Na2C03除去 FeCh,提高 A1C13纯度【解析】:(1) Al3+水解生成 AI(OH)3胶体,利用胶体吸附性达到净水目的,方程式为:3+和+AI + 3H2OAI(OH)3+ 3H1根据题目所给信息,气孔数目变多,可增大固体的表面积,增大反应速率,水分减少,
33、减少 AICI3 水解。2因为铝土矿中混有铁的氧化物,在与碳粉混合焙烧时,铁单质被还原出来,故答案为铁。3根据盖斯定律可知,所求热化学方程式为-1AI2O3(s) + 3C(s) + 3CI2(g) = 2AICI3(s) + 3CO(g) H = +174.9 kJ ? moI4尾气中含有 CI2、CO2,它们用 NaOH 溶液吸收后,溶液主要生成 NaCI、NaCIO、 Na2CO3三种盐。6为铝土矿中铁元素未除,故加入 AI 粉除去 FeCd 提高 AICI3纯度(2015 广东)31、(16 分)用 O2将 HCI 转化为 CI2,可提高效益,减少污染,(1)传统上 该转化通过如右图所
34、示的催化剂循环实现,其中,反应为 2HCI(g) + CuO(s) H2O(g)+CuCI2(g)AH1反应生成 1moICI2的反应热为 凹2,则总反应的热化学 方程式为,(反应热用 AH1和表示)。(2) 新型 RuO2催化剂对上述 HCI 转化为 CI2的总反应具 有更好的催化活性,1实验测得在一定压强下, 总反应的 HCI 平衡转化率随温度变化的aHCI T 曲线如图 12,则总反应的AH0,(填”、 ”或N”);A、B 两点的平衡常数 K(A)与 K(B)中较大的是。2在上述实验中若压缩体积使压强增大,画出相应aHCI T 曲线的示意图,并简要说明理由。3下列措施中有利于提咼aHCI
35、的有。(3)定条件下测得反应过程汇总n(Cl2)的数据如下:A、 增大n(HCI)C、 使用B、增大 n(O2)D、移去 H2O* An负0104 01Z 1 O j i M 1X75 4?:计算 2.06.0min 以内 HCI 的物质的量变化表示的反应速率(以 mol min-1为单位,写出计 算过程)。(4) CI2用途广泛,写出 CI2制备漂白粉的化学方程式。【答案】、2HCI(g) + 1/202(g)p H20(g)+CI2(g)!=AH1+AH2vK(A) 见右图33(3) V(HCI)=5.4 10mol 呜 min=1.8X0 mol/min(4) 2CI2+2Ca(OH)2
36、=CaCI2+Ca(CIO)2+2H2O【解析】(1)已知反应为2HCI(g) + CuO(s) .H2O(g)+CuCI2(g)AH1反应生成1moICI2的反应热为H2,即用热化学反应方程式CuCI2(g) + 1/2O2(g) -CuO(s)+CI2(g)AH2两都相加即得答案。(2)从坐标图可知,温度越高,HCI 的转化率在下降, 可知平衡逆向移动,所以正向是放热反应。从图可知A点 HC 的转化率大于E点,所以 平衡常 K(A)要大。 增大压强,平衡正向移动,而且反应速率加快, 所以图像在已有之上。增大压强,平衡右移,aHCI增大,相同温度下,HCI 的平衡转化率比之前实验的大。(3)
37、设 2.0 到 6.0 分钟内 HCI 的物质的量变化为 x,由图可得 2.0 到 6.0 分钟氯气的物质的量变化为(5.4 1.8) X103mol = 2.6X0mol2HCI(g) + 1/2O2(g) H2O(g)+CI2(g)213X2.6 10 mol列比例式解得 X = 5.4 103mol33V(HCI)=5.410 mol 韶 min=1.8 10 mol/min(4)2CI2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(CIO)2+2H2O(2015 山东)30、(19 分)合金贮氢材料具有优异的吸收氢性能,在配合氢能的开发中起到重要作用。(1) 一定温度下,某贮氢合金(M )的贮
38、氢过程如图所示,纵轴为平衡时氢气的压强(p),横轴表示固相中氢原子与金属原子的个数比(H/M )。在 OA 段,氢溶解于 M 中形成固溶体 MHx,随着氢气压强的增大, H/M 逐惭增大;在 AB 段, MHx与氢气发生氢化反应生成氢化物 MHy,氢化反应方程式为:zMHx(s)+H2(g)=ZMHy(s)H(I );在 B 点,氢化反应结束,进一步增大氢气压强,H/M 几乎不变。反应(I)中 z=_(用含 x 和 y 的代数式表示)。温度为 Ti时,2g 某合金 4min 内吸收氢气 240mL,吸氢速率v=_ mL?g-1?min。反应的焓变AHI_ 0 (填“或“=)(2) 司表示单位质
39、量贮氢合金在氢化反应阶段的最大吸氢量占其总吸氢量的比例,则温度为 T1、T2 时,可()_迟(T2)(填“”或”“=”。当反应(I)处于图中a 点时,保持温度不变,向恒容体系中通入少量氢气,达到平衡后反应(I)可能处于图中的_点(填“b”或 C”“d),该贮氢合金可通过 _或_ 的方式释放氢气。(3)贮氢合金 ThNi5可催化由 CO、H2合成 CH4的反应,温度为 T 时,该反应的热化学方程式为_ 。已知温度为 T 时:CH4(g)+2H2O=CO2(g)+4H2(g)AH=+165KJ?molCO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)AH=-41KJ?mol【答案】(1) 2/(y
40、 - x); 30; ; c;加热,减压1(3)CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g) ?H= - 206kJ?mol【解析】(1)氢化反应方程式为:zMHx(s) + H2(g):zMHy(s),根据原子守恒可得z?+2=z?,从而解出 z=2/(y x);根据吸氢速率的单位mL?g ?min ,可知吸氢速率v=240mL +2g 呜 min=30 mL?g1?min1;纵轴为平衡时氢气的压强( p),横轴表示固相中氢 原子与金属原子的个数比(H/M ),由图可知TKT2, T2时氢气的压强大,也就是说H2的物质的量多,说明升高温度向生成H2的方向移动,所以正反应为放热反应,?
41、Hn(T2); 当反应(I)处于图中 a 点时,保持温度不变,向恒容体系中通入少量氢气,平衡右移,H/M 逐渐增大,又由于温度不变,平衡常数K=1/H2不变,得出氢气浓度不变,又因为是恒容体系,故氢气的物质的量不变,即新平衡时氢气压强仍保持不变;根据平衡移动原理, 可以升温或减小压强使平衡左移,释放氢气。(3)写出化学方程式并注明状态:C0(g)+3H *g)=CH4(g)+H20(g),然后根据盖斯定律可得 出?H= ?Hi+?H2= 206kJ?mo二从而得出热化学方程式。(2015 浙江)28 . (15 分)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:严CH=CH2(g)+H2(g)(1) 已知:化学键
42、C HC CC= CH H键能 /kJ mdl -412348612436-1计算上述反应的AH=_ 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a则在该温度下反应的平衡常数K =_ (用a等符号表示)。(3)工业上,通常在乙苯蒸汽中掺混水蒸气(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 600C,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:掺入水蒸气能提高乙苯
43、的平衡转化率,解释说明该事实控制反应温度为 600C的理由是 _。(3)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+出 0,CO2+ C= 2CO。新工艺的特点有 _(填编号)。1CO2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有利用 CO2资源利用【答案】(1)+124kJmol-11vnet(2)(3)加入水蒸气导致乙苯的分压降低, 平衡向气体分子数大的方向移
44、动,即正方向移动,乙苯的平衡转化率提高。600C,乙苯的平衡转化率和苯乙烯的选择性均较高,温度过低,乙苯转化率降低,温度过高,苯乙烯选择性下降,高温可能使催化剂失活,耗能大。(4 【解析】(1)发生反应中,反应物乙苯的两个 C-H 和一个 C C 断裂,故吸收热量 412X2+348 , 生成物苯乙烯的一个 C = C 形成,故放出热量 612,氢气的一个 H H 形成,故放出热量 436, 列式得出AH=+124kJ-mol-103vnot(2)根据压强恒定不变,故反应平衡后的体积为V (1 +a),列式得!(3)加入水蒸气,压强降低,平衡向正向移动。从图中信息得出,600C,乙苯的平衡转化
45、率和苯乙烯的选择性均较高,温度过低,乙苯转化率降低,温度过高,苯乙烯选择性下降,高温可能使催化剂失活,耗能大。(4) 均正确合理(2015 -上海)白云石的主要成份是 CaCO3MgCO3,在我国有大量的分布。以白云石 为原料生产的钙镁系列产品有广泛的用途。白云石经煅烧、熔化后得到钙镁的氢氧化物,再 经过碳化实现 Ca2+、Mg2+的分离。碳化反应是放热反应,化学方程式如下:Ca(OH)2+ Mg(OH)2+ 3CO2? CaC03+ Mg(HCO3)2+ H2O完成下列填空24.碳化温度保持在 5060C。温度偏高不利于碳化反应,原因是 _、_ 。温度偏低也不利于碳化反应,原因是 _。【答案
46、】反应为放热反应,而且是可逆的,当温度过高时,平衡逆反应方向移动,导致钙镁离子的分离减弱; Mg( HC03)2是易分解的,温度过高就分解了。而且温度过低,反应速 率太小,导致得到产物消耗的时间太长,不利于碳化反应。【解析】根据勒夏特利原理解析,因为该反应为放热反应,而且是可逆的,当温度过高时,平衡逆反应方向移动,导致钙镁离子的分离减弱。Mg( HC03)2是易分解的,温度过高就分解了。一个工业上的反应要考虑时间效益,所以当温度过低,反应速率太小,导致得到产物消耗的时间太长,不利于碳化反应。25.已知某次碳化时溶液中钙离子浓度随时间的变化如右图所示,在之内钙离子的反应速率为 _。15 min
47、之后钙离子浓度增大,原因是【解析】由题中的图像给出,在 10min 到 13min 之间钙离子的浓度变化是0.145-0.118=0.027 ,时间的变化是 3min,所以 10min 到 13min 的速率是 0.009moL/(L.min)。随着反应的进行,产生了 CaCO3, CO2足量的时候会与 CaCO3反应生成 Ca (HCO3)2,所以的浓度增大,方 程式为:2CO2+ Ca (OH)2= Ca (HCO3)2(2015 江苏)16. (12 分)以磷石膏(主要成分匚站,杂质 W 地 Q 等)为原料 可制备轻质加也。10 min 至 U 13min_ (用化学方程式表2= Ca
48、(HCO3)CO:(1)匀速向浆料中通入,浆料淸液的 pH 和(出刁)随时间变化见右阁。淸液pH11 时 3 人转化的离子方程式为 ;能提高其转化速率的措施有(填序号)。(2)当淸液 pH 接近 6.5 时,过滤并洗涤固体。滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为和(填化学式);检验洗涤是否完全的方法是Ao(3)在敞口容器中,用溶液浸取高温锻烧的固体,随着浸取液温度上升,溶液中火:$)增大的原因是。CaSO八磁二CaC+SG取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中,向其中滴加盐酸酸化的*叫溶液,若不产生白色沉淀,则表明已洗涤完全(3)浸取液温度上升,溶液中增大,促进固体中Cal浸出【解析】(1)根据图示
49、,当向硫酸钙溶液中通入二氧化碳时,溶液中硫酸根离子不断升高 说明促进了硫酸钙的电离, 而钙离子则结合碳酸根离子变成了碳酸钙沉淀, 据此可以写成离 子方程式。搅拌A.搅扑浆料C.增大氨水浓度B.加热浆料至 100CD.减小化通入速率【答案】 (12分)CaSO4可以使反应物快速充分接触, 可以加快反应速率,加热则不利于二氧化碳的溶解,会降低反应速率。,增大氨水浓度有利于二氧化碳溶解,可以提高反应速率,减小二氧化碳通入速率则会减慢转化速率。所以正确的为AC。( 2)因为为了使硫酸钙充分转化,所以通入二氧化碳要尽量过量,这样就会生成碳酸氢根, 所以滤液中含有的主要离子为硫酸根离子和碳酸氢根离子。 检验方法为:取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中,向其中滴加盐酸酸化的 Bad?溶液,若不产生白色沉淀, 则表明已洗涤干净。(3)随着浸取液温度上升, 溶液中c( H+)增大,促进固体中 C
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