化学反应原理大题.doc

word化学反响原理大题1.12分氯化亚砜(SOCl2)具有很强的氯化能力和脱水能力，在有机合成中具有重要的应用。工业上用硫酸厂尾气中的SO2与SCl2、Cl2为原料合成SOCl2，反响如下：. SO2 (g)+Cl2(g)SO2Cl2(g) H = kJ·mol1. SCl2(g)+SO2Cl2 (g)2SOCl2(g) H = kJ·mol1回答如下问题：1该条件下，由SO2(g)、Cl2(g)和SCl2(g)，制备1mol SOCl2(g)放出的热量为kJ。2一定条件下，在5L的恒容密闭容器入一定量的SO2、SCl2与Cl2，反响4min后达到平衡。假如初始压强为p0，反响过程中容器总压强(p)随时间(t)变化如如下图所示平衡时温度与初始温度一样。容器各组分物质的量如下表。组分SO2Cl2SCl2SO2Cl2SOCl2起始/mol00平衡/mol01min容器压强增大的原因为。反响、达平衡时，SCl2的平衡转化率为。K为平衡常数，pK=lgK，该温度下，反响的pK =保存两位有效数字，。3常温下，将SO2通入到NaOH溶液中，充分反响后得到amol·L1的NaHSO3溶液，该溶液的pH=5，如此溶液中c()c(H2SO3)填“>“=或“，的电离常数约为用含a的式子表示。【答案】1238.65 2分2反响为放热反响，温度升高使体系压强增大2分，表述合理即可20%2分2分3>2分 2分2C1 化学是目前研究的热点问题。1己知:2C(s)+O2(g)=2CO(g) H =a kJ·mol-1 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H =+130kJ·mol-1 H-H、O=O、H-O 键的键能分别为436kJ/mol、496kJ/mol、462kJ/mol。如此a=_。2以甲醇为原料制备H2的一种原理如下:3OH(g) CO(g)+2H2(g) H =+90kJ·mol-1 II.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) H =-41kJ·mol-1 在绝热恒容密闭容器中，参加一定量的CH3OH(g)在一定条件下发生反响I，如下情况能说明该反响达到平衡状态的是_(填代号)A容器温度不变B容器气体总质量不再变化CCH3OH(g)和CO(g)的浓度之比不再变化D混合气体的密度不再变化温度为T时，向10L 恒容密闭容器中充入1mol CH3OH(g)和lmolH2O(g)，发生反响I和反响II，达到平衡时测得CO 的物质的量为，CO2的物质的量为。如此反响II的平衡常数K=_。该温度下，在某时刻平衡体系中c(CO2)=2mol/L、c(H2)=2mol/L、c(CO)=4mol/L、c(H2O)=4mol/L，如此该时刻上述反响II 的平衡移动方向为_(填“正反响方向、“逆反响方向或“不移动)。3H2和CO在一定条件(温度、压强和催化剂) 下合成CH4，发生反响: CO(g) +3H2(g)H4(g)+H2O(g) H<0。如如下图，温度低于T0时，随着温度升高，CH4的产率增大，其原因是_。4合成气(H2、CO) 不仅是化工原料，也是清洁能源。如果H2和CO 以体积比1:1组成混合气体与空气构成碱性燃料电池(KOH溶液为电解质溶液且足量)，假设CO和H2同时按比例发生反响，如此燃料电池负极的电极反响式为_。【答案】一220 AC 0.875 或7/8 正反响方向 T0之前反响未达到平衡，升高温度，反响速率加快，CH4 的产率增大 CO+H2+6OH-4e-=CO32-+4H2O3. 直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。工业上常采用催化复原法和碱吸收法处理SO2气体。(1)如下图所示：1mol CH4完全燃烧生成气态水的能量变化和1mol S(g)燃烧的能量变化。在催化剂作用下，CH4可以复原SO2生成单质S(g)、H2O(g)和CO2，写出该反响的热化学方程式_。(2)焦炭催化复原二氧化硫的化学方程式为2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g)。一定压强下，向1L密闭容器中充入足量的焦炭和1molSO2发生反响，测得SO2的生成速率与S2(g)的生成速率随温度变化的关系如下列图：A、B、C、D四点对应的状态中，达到平衡状态的有_(填字母)。该反响的H_0(填“>“<或“=)。如下措施能够增大SO2平衡转化率的是_。A降低温度 B增加C的量 C减小容器体积 D添加高效催化剂(3)用氨水吸收SO2。25时20mol·L-1的氨水中，NH3·H2O的电离度=_(×100)。将含SO2的烟气通入该氨水中，当溶液显中性时，溶液中的=_。(25，Kb(NH3·H2×10-5；Ka1(H2SO3×10-2，Ka2(H2SO3×10-8)(4)当吸收液失去吸收能力后通入O2可得到NH4HSO4溶液，用如下列图装置电解所得NH4HSO4溶液可制得强氧化剂(NH4)2S2O8写出电解NH4HSO4溶液的化学方程式_。假如用965A的恒定电流电解饱和NH4HSO4溶液1小时，理论上生成的(NH4)2S2O8的物质的量为_。(F=96500C·mol-1)【答案】 (1). CH4(g)+2SO2(g)=2S(g)+CO2(g)+2H2O(g), H=352 KJ/mol; (2). C (3). < (4). A (5). 0.3% (6). (7). 2NH4HSO4=(NH4)2S2O8+H2 (8). 4氢气作为清洁能源有着广泛的应用前景，含硫天然气制备氢气的流程如图。请回答如下问题：.转化脱硫：将天然气压入吸收塔，30时，在T·F菌作用下，酸性环境中脱硫过程示意图如图。过程i的离子反响方程式为_。：Fe3在pH时开始沉淀，pH时沉淀完全。30时，在T·F菌作用下，不同pH的FeSO4溶液中Fe2的氧化速率如表。pHFe2的氧化速率在转化脱硫中，请在表中选择最优pH围是_<pH<_，这样选择的原因是：_。.蒸气转化：在催化剂的作用下，水蒸气将CH4氧化。结合如图回答如下问题。3该过程的热化学方程式是_。比拟压强P1和P2的大小关系：P1_P2(选填“<、“>或“)。.CO变换：500时，CO进一步与水反响生成CO2和H2。.提纯：将CO2和H2别离得到H2的过程如示意图如图。4吸收池中发生反响的离子方程式是_。【答案】2Fe3+H2S=2Fe2+S+2H+ 1.5 1.9 当pH时，Fe3+开始沉淀，导致Fe2+、Fe3+离子浓度均下降，降低反响速率；当pH时，T·F菌活性降低，反响速率减慢 CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H=+204kJ/mol CO2+H2O+CO32-=2HCO3-5. 甲醇水蒸气重整制氢(SRM)系统简单，产物中H2 含量高、CO含量低(CO会损坏燃料电池的交换膜)，是电动汽车氢氧燃料电池理想的氢源。反响如下:反响(主) :CH3OH(g)+ H2O(g) CO2(g)+ 3H2(g) H1=+49kJ/mol反响(副) :H2(g)+ CO2(g) CO(g)+ H2O(g) H2=+41kJ/mol温度高于300如此会同时发生反响: CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) H31计算反响H3= _。2反响1能够自发进展的原因是_，升温有利于提高CH3OH转化率，但也存在一个明显的缺点是_。3右图为某催化剂条件下，CH3OH转化率、CO生成率与温度的变化关系。随着温度的升高,CO的实际反响生成率没有不断接近平衡状态生成率的原因是_ (填标号)。A.反响逆向移动 B.局部CO 转化为CH3OHC.催化剂对反响的选择性低 D.催化剂对反响的选择性低随着温度的升高，CH3OH 实际反响转化率不断接近平衡状态转化率的原因是_。写出一条能提高CH3OH转化率而降低CO生成率的措施_。4250，一定压强和催化剂条件下，3OH 和2O 充分反响(此条件下可忽略反响 ),平衡时测得H2为2.70mol,CO有0.030mol,试求反响中CH3OH 的转化率_，反响的平衡常数_(结果保存两位有效数字)【答案】 (1). +90kJ/mol (2). 反响为熵增加的反响 (3). CO含量升高，破坏燃料电池的交换膜 (4). C (5). 升温反响速率加快 (6). 其它条件不变，提高n(水)/n(甲醇)的比例 (或其它条件不变，选择更适宜的借化剂) (7). 91% (8). 5.6×10-36. 燃煤烟气的脱硫脱硝是目前研究的热点。1用CH4催化复原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。：CH4(g)+4NO2(g)= 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) H= -574 kJmol-1CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H= -1160 kJmol-1H2O(g) = H2O(l) H= -44 kJmol-1写出CH4(g)与NO2(g)反响生成N2(g) 、CO2(g)和H2O( l ) 的热化学方程式_。2某科研小组研究臭氧氧化-碱吸收法同时脱除SO2和NO工艺，氧化过程反响原理与反响热、活化能数据如下：反响：NO(g)+ O3(g) NO2(g)+O2(g) H1 = -200.9 kJmol-1 Ea1 = 3.2 kJmol-1反响：SO2(g)+ O3(g) SO3(g)+O2(g) H2 = -241.6 kJmol-1 Ea2 = 58 kJmol-1该体系中臭氧发生分解反响：2O3(g) 3O2(g)请回答：其它条件不变，每次向容积为2L反响器中充入含1.0 mol NO、1.0 mol SO2的模拟烟气和2.0 mol O3，改变温度，反响一样时间t后体系中NO和SO2的转化率如下列图：由图1可知一样温度下NO的转化率远高于SO2，结合题中数据分析其可能原因_。如下说确的是_。AP点一定为平衡状态点B温度高于200后，NO和SO2的转化率随温度升高显著下降、最后几乎为零C其它条件不变，假如缩小反响器的容积可提高NO和SO2的转化率D臭氧氧化过程不能有效地脱除SO2，但后续步骤碱吸收可以有效脱硫假设100时P、Q均为平衡点，此时反响时间为10分钟，发生分解反响的臭氧占充入臭氧总量的10%，如此体系中剩余O3的物质的量是_mol；NO的平均反响速率为_；反响在此时的平衡常数为_。3用电化学法模拟工业处理SO2。将硫酸工业尾气中SO2通入如图装置电极均为惰性材料进展实验，可用于制备硫酸，同时获得电能：M极发生的电极反响式为_。质子交换膜右侧的溶液在反响后pH_填“增大、“减小、“不变。当外电路通过0.2 mol电子时，质子交换膜左侧的溶液质量_填“增大或“减小_克。【答案】 (1). CH4(g)+2NO2(g)= N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) H=-955 kJ/mol (2). 反响的活化能小于反响，一样条件下更易发生反响 (3). BCD (4). 0.65 (5). 0.0425mol/(L.min) (6). 0.96 (7). SO2+2H2O-2e- =SO42- +4H+ (8). 增大 (9). 增大7工业上利用合成气(CO、CO2和H2)来生产甲醇，有关反响的化学方程式与其在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。化学反响平衡常数温度/500700800.2H2(g)CO(g)CH3OH(g)H1K1.H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)H2K2.3H2(g)CO2(g)CH3OH(g)H2O(g)H3K3(1)假如合成气为H2和CO2，发生反响。由H2(g)和CO2(g)合成CH3OH(g)的H3_。(用H1、H2表示)如下措施能使反响的平衡体系中增大的是_(填字母)。A将水蒸气从体系中别离出去B恒压时充入氦气C升高温度D恒容时再充入一定量CO2500 测得反响在10 min时，H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分別为2 mol·L1、1.0 mol·L1、0.6 mol·L1、0.6 mol·L1，如此此时v正_(填“>“或“<)v逆。从开始到该时刻，用H2表示反响的平均速率为v(H2)_。(2)用合成气H2、CO和CO2生产甲醇。当()()()a时，体系中CO平衡转化率(CO)与温度和压强关系的一些散点如图1所示。520 K、压强为p时，(CO)处于C点。假如保持温度不变，增大压强，如此可能是图中的_点(填字母，下同)。假如保持压强不变，升高温度，如此可能是图中的_点。(3)利用甲醇燃料电池进展电解的装置如图2，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极。工作一段时间后断开K，此时A、B两极上生成等物质的量的气体。乙中B电极为_(填“阴极或“阳极)，该电极上生成的气体在标准状况下的体积为_。丙装置溶液中金属阳离子的物质的量(n)与转移电子的物质的量n(e)变化关系如图3，如此图中c线表示的是_(填离子符号)的变化。答案 (1)H1H2AD>0.18 mol·L1·min1(2)DI(3)阴极 2.24 LCu28甲醛(HCHO)俗称蚁醛，是一种重要的有机原料。.利用甲醇(CH3OH)制备甲醛脱氢法：CH3OH(g)=HCHO(g)H2(g)H192.09 kJ·mol1氧化法：CH3OH(g) O2(g)=HCHO(g)H2O(g)H2(1)：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H3483.64 kJ·mol1，如此H2_。(2)与脱氢法相比，氧化法在热力学上趋势较大，其原因为_。(3)图1为甲醇制备甲醛反响的lg K(K为平衡常数)随温度(T)的变化曲线。曲线_(填“a或“b)对应脱氢法，判断依据为_。.甲醛的用途(4)将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品(结构简式如图2)，该物质在医药等工业中有广泛用途。假如原料完全反响生成乌洛托品，如此甲醛与氨的物质的量之比为_。(5)将甲醛水溶液与硫酸镍(NiSO4)混合，可用于化学镀镍。假如反响过程中有CO2产生，如此该反响的离子方程式为_。.甲醛的检测(6)室甲醛超标会危害人体健康，通过传感器可以监测空气中甲醛的含量。一种燃料电池型甲醛气体传感器的原理如图3所示，如此b极的电极反响式为_，当电路中转移4×104 mol电子时，传感器参加反响的HCHO为_mg。答案 (1)149.73 kJ·mol1(2)脱氢法的反响为吸热反响，氧化法的反响为放热反响，放热反响在热力学上趋势较大(3)b 脱氢吸热(4)32(5)2Ni2HCHOH2O=2NiCO24H(6)O24e4H=2H2O39.氮与其化合物如NH3与铵盐、N2H4、N2O4等在中学化学、化工工业、国防等领域占有重要地位。1发射航天火箭常用肼(N2H4)与N2O4作燃料与助燃剂。肼(N2H4)与N2O4的反响为2N2H4g+N2O4g3N2g+4H2Og H= -1077kJmol-1相关反响的化学键键能数据如下表所示：化学键N-HN-NNNO-HE/kJmol-1390190946460如此使1mol N2O4(g)分子中化学键完全断裂时需要吸收的能量是_。2N2O4与NO2之间存在反响N2O4(g)2NO2(g)。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中，测得其平衡转化率a(N2O4)随温度的变化如下列图。由图推测该反响的H _0填“>或“<，理由为_。图中a点对应温度下，N2O4的起始压强po为108 kPa，如此该温度下反响的平衡常数Kp=_用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数。在一定条件下，该反响N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系v( N2O4)=k1p(N2O4)，v(NO2)=k2p2(NO2)，其中k1、k2是与反响温度有关的常数。相应的速率压强关系如下列图，一定温度下，k1、k2与平衡常数Kp的关系是k1=_，在下左图上标出的点中，能表示反响达到平衡状态的点为_填字母代号。3电解NO2制备NH4NO3，其工作原理如下列图。阳极的电极反响式为_。为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充某种化合物A，如此A的化学式为_。【答案】 (1). 1941 kJ (2). > (3). 温度升高，N2O4增加，说明平衡右移。该反响为吸热反响，H>0 (4). (5). (6). B点与D点 (7). NO2-e-+H2O=NO3-+2H+ (8). NH310. . (14分)氮的固定意义重大，氮肥的大面积使用提高了粮食产量。(1)目前人工固氮有效且有意义的方法是(用一个化学方程式表示)。(2)自然界发生的一个固氮反响是N2(B)+O2(g)2NO(g)，N2、O2、NO三种分子中化学键断裂所吸收的能量依次为946 kJ·mol-1、498kJ·mol-1、 632kJ·mol-1，如此该反响的H=kJ·mol-1。(3)恒压100 kPa时，反响2NO(g)+O2(g)2NO2(g)中NO的平衡转化率与温度的关系曲线如图1，反响2NO2(g)N2O4(g)中NO2的平衡转化率与温度的关系曲线如图2。图1中A、B、C三点表示不同温度、压强下2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡时NO的转化率，如此点对应的压强最大。恒压100 kPa、25 时，2NO2(g)N2O4(g)平衡体系中N2O4的物质的量分数为，列式计算平衡常数Kp=。(Kp用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)(4)室温下，用往射器吸入一定量NO2气体，将针头插入胶塞密封，然后迅速将气体体积压缩为原来的一半并使活塞固定，此时手握针筒有热感，继续放置一段时间。从活塞固定时开始观察，气体颜色逐渐 (填“变深或“变浅)，原因是。 2NO2(g)N2O4(g)在几微秒即可达到化学平衡【答案】(14分，每空2分)(1)N2+3H2 2NH3 (2)+180(3)B 66.7% (100KPa/ 66.7%)/100KPa/(1-66.7%2(4)变浅 活塞固定时2NO2(g)N2O4(g)已达平衡状态，因反响是放热反响，放置时气体温度下降，平衡向正反响方向移动，NO2浓度降低12 / 12