反应原理2015(共12页)

1、27 2015 课标二（14分）甲醇是重要(zhngyo)的化工原料，又可称为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用(zuyng)下合成甲醇，发生的主反应如下： CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H1 CO2(g)+3H2(g)CH3OH（g）+H2O(g) H2CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H3 回答(hud)下列问题：已知反应中的相关的化学键键能数据如下： 由此计算H1= kJ.mol-1，已知H2=-58kJ.mol-1，则H3= kJ.mol-1 （2）反应的化学平衡常数K的表达式为 ；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为

2、 （填曲线标记字母），其判断理由是 。 （3）合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时体系中的CO平衡转化率（a）与温度和压强的关系如图2所示。a（CO）值随温度升高而 （填“增大”或“减小”），其原因是 。图2中的压强由大到小为_，其判断理由是_。【答案】（1）99；41 （2）；a；反应为放热反应，平衡常数应随温度升高变小； （3）减小；升高温度时，反应为放热反应，平衡向向左移动，使得体系中CO的量增大；反应为吸热反应，平衡向右移动，又产生CO的量增大；总结果，随温度升高，使CO的转化率降低；P3P2P1；相同温度下，由于反应为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率

3、；而反应为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响，故增大压强时，有利于CO的转化率升高 282015课标一 （15分）碘及其化合物在合成(hchng)杀菌剂、药物等方面具有广泛图。回答下列问题：（1）大量的碘富集在海藻中，用水浸取(jn q)后浓缩，再向浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到(d do)I2,该反应的还原产物为_。（2）上述浓缩液中含有I-、Cl-等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为：_，已知Ksp（AgCl）=1.810-10，Ksp（AgI）=8.510-17。（3）已知反应2HI（g）=H2(g) + I2(g)的H

4、=+11kJmol-1，1molH2（g）、1molI2（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收436KJ、151KJ的能量，则1molHI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为_kJ。（4）Bodensteins研究了下列反应：2HI（g）H2（g）+I2（g）在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：t/min020406080120X(HI)10.910.850.8150.7950.784X(HI)00.600.730.7730.7800.784 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为：_。 =

5、2 * GB3 * MERGEFORMAT 上述反应中，正反应速率为v正=k正x2(HI)，逆反应速率为v逆=k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为_(以K和k正表示)。若k正=0.0027min-1，在t=40,min时，v正=_min-1 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 由上述实验数据(shj)计算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的关系可用下图表示。当升高(shn o)到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为_（填字母(zm)）2015 福建10 2015 天津(tin jn)FeCl3 具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合(jh)氯化铁是一种新型

6、的絮凝剂，处理污水比FeCl3 高效，且腐蚀性小。请回答(hud)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 。若酸性FeCl2 废液中c(Fe2)=2.010-2molL-1, c(Fe3)=1.010-3molL-1, c(Cl)=5.310-2molL-1,则该溶液的PH约为 。完成NaClO3 氧化FeCl2 的离子方程式：ClO3-+ Fe2+ = Cl+ Fe3+ .（3）FeCl3 在溶液中分三步水解：Fe3+H2O Fe

7、(OH)2+H K1Fe(OH)2+H2OFe(OH)2+H K2Fe(OH)+H2OFe(OH)3+H K3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：xFe3+yH2OFex(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 。天津某污水处理厂用氯化铁净化污水的结果如图所示。由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁以Fe(mgL-1)表示的最佳范围约为 mgL-1。（1）Fe3

8、+水解生成(shn chn)的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质 2 Fe3+Fe=3 Fe2+（2）2 1 6 6H+ 1 6 3H2O（3）K1K2K3 b d 调节(tioji)溶液的pH （4）1820【解析(ji x)】试题分析：（1）Fe3+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 Fe3+Fe=3 Fe2+（2）根据电荷守恒，则溶液中氢离子的浓度是c(Cl) -2 c(Fe2)-3 c(Fe3)=1.010-2molL-1,所以pH=2； 根据题意，氯酸钠氧化酸性的氯化亚铁，则

9、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，Fe2+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K1K2K3；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

10、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1820 mgL-1时，去除率达到最大值，污水的浑浊度减小。考点：考查对铁的化合物性质的应用，氧化还原反应方程式的配平，对图像的分析能力1.（13分）工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：（1）工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO+H2O(g)CO2+H2。t时，往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后，体系中c(H2)=0.12molL-1。该温度下此反应的平衡常数K=_（填计算结果）。（2）合成

11、塔中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H”、“K，反应正向进行；KK，反应逆向进行；K=K，反应处于平衡状态 (3)化学平衡常数与浓度、压强、催化剂无关，与温度有关，在使用时必须指明温度。 (4)在计算平衡常数时，必须是平衡状态时的浓度。 (5)对于固体或纯液体而言，其浓度为定值，可以不列入其中。 (6)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，若反应方向改变，则平衡常数改变，且互为倒数关系。如：在一定温度下，化学平衡常数的应用：1K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正向反应进行的程度越大，反应物转化率越大；反之，正向反应进行的程度就越小，反应物转化率就越小，即平衡常数的大小可以衡量反应进行的程度，判断平衡移动的方向，进行平衡的相关计算。 2若用浓度商(任意状态的生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，符号为Qc)与K比较，可判断可逆反应是否达到平衡状态和反应进行的方向。 3利用K值可判断反应的热效应若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。 4