化学反应速率和化学平衡
1.[2014·天津卷3] 运用相关化学知识进行判断,下列结论错误的是( )
A .某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应
B .NH 4F 水溶液中含有HF ,因此NH 4F 溶液不能存放于玻璃试剂瓶中
C .可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体,因此可存在于海底 D .增大反应物浓度可加快反应速率,因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H 2的速率 2.[2014·海南卷12] 将BaO 2放入密闭的真空容器中,反应2BaO 2(s) 温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,下列说法正确的是( )
A .平衡常数减小 B .BaO 量不变 C .氧气压强不变 D .BaO 2量增加 3.[2014·福建卷12] 在一定条件下,N 2O 分解的部分实验数据如下:
2BaO(s)+O 2(g)达到平衡。保持
下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是( )
(注:图中半衰期指任一浓度N 2O 消耗一半时所需的相应时间,c 1、c 2均表示N 2O
初始浓度且c 1
4. [2014·江苏卷15] 一定温度下,在三个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应:( )
2CH 3OH(g)
CH 3OCH 3(g)+H
2O(g)
下列说法正确的是( ) A .该反应的正反应为放热反应
B .达到平衡时,容器Ⅰ中的CH 3OH 体积分数比容器Ⅱ中的小 C .容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长
D .若起始时向容器Ⅰ中充入CH 3OH 0.15 mol、CH 3OCH 3 0.15 mol和H 2O 0.10 mol,则反应将向正反应方向进行
5.[2014·重庆卷7] 在恒容密闭容器中通入X 并发生反应:2X(g)浓度c (X)随时间t 变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是(
)
Y(g),温度T 1、T 2下X 的物质的量
A .该反应进行到M 点放出的热量大于进行到W 点放出的热量 a -b --
B .T 2下,在0~t 1时间内,v (Y)=L 1·min 1
t 1C .M 点的正反应速率v 正大于N 点的逆反应速率v 逆 D .M 点时再加入一定量X ,平衡后X 的转化率减小 6.[2014·江苏卷11] 下列有关说法正确的是( )
A .若在海轮外壳上附着一些铜块,则可以减缓海轮外壳的腐蚀
B .2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO 2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH >0 C .加热0.1 mol·L 1Na 2CO 3溶液,CO 23的水解程度和溶液的pH 均增大
-
-
D .对于乙酸与乙醇的酯化反应(ΔH
7.[2014·新课标全国卷Ⅰ9] 已知分解1 mol H2O 2放出热量98 kJ。在含少量I 的溶液中,H 2O 2分解的机理为
H 2O 2+I → H2O +IO
--
-
-
慢
H 2O 2+IO → H2O +O 2+I 快
下列有关该反应的说法正确的是( )
A .反应速率与I 浓度有关 B .IO 也是该反应的催化剂 C .反应活化能等于98 kJ·mol
-1
-
-
-
D .v (H2O 2) =v (H2O) =v (O2)
N 2O 5(g)+O 2(g),
8.[2014·安徽卷10] 臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为2NO 2(g)+O 3(g) 若反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图像作出的判断正确的是( )
9.[2014·安徽卷12] 中学化学中很多“规律”都有其适用范围,下列根据有关“规律”推出的结论正确的是
10.[2014·北京卷12] 一定温度下,10 mL 0.40 mol/L H2O 2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O 2的体积(已折算为标准状况) 如下表。
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)( )
A .0~6 min的平均反应速率:v (H2O 2)≈3.3×102mol·L 1·min 1
-
-
-
B .6~10min 的平均反应速率:v (H2O 2)
-
-
-
C .反应至6 min时,c (H2O 2) =0.30 mol/L D .反应至6 min时,H 2O 2分解了50%
11.[2014·四川卷7] 在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g) 所得实验数据如下表:
M(g)+N(g),
下列说法正确的是( )
A .实验①中,若5 min时测得n (M)=0.050 mol,则0至5 min时间内,用N 表示的平均反应速率v (N)=1.0×102 mol·L 1·min 1
-
-
-
B .实验②中,该反应的平衡常数K =2.0 C .实验③中,达到平衡时,X 的转化率为60% D .实验④中,达到平衡时,b >0.060
12.[2014·浙江卷12] 氯在饮用水处理中常用作杀菌剂,且HClO 的杀菌能力比ClO 强。25 ℃时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系:
Cl 2(g)
Cl 2(aq) K 1=10
-1.2
-
-
-3.4
Cl 2(aq)+H 2O HClO
+
HClO +H +Cl K 2=10
-
+
H +
ClO K a =?
-
其中Cl 2(aq)、HClO 和ClO 分别在三者中占分数(α)随pH 变化的关系如图所示 。下列表述正确的是
A .Cl 2(g)+H 2O
2H +ClO +Cl K =10
-
+
-
-
-10.9
-
B .在氯处理水体系中,c (HClO)+c (ClO) =c (H) -c (OH) C .用氯处理饮用水时,pH =7.5时杀菌效果比pH =6.5时差 D .氯处理饮用水时,在夏季的杀菌效果比在冬季好
13.[2014·广东卷31] 用CaSO 4代替O 2与燃料CO 反应,既可提高燃烧效率,又能得到高纯CO 2,是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术。反应①为主反应,反应②和③为副反应。
1
①CaSO 4(s)+CO(g)4②CaSO 4(s)+CO(g)③CO(g)
+
1-CaS(s)+CO 2(g) ΔH 1=-47.3 kJ·mol 1 4
CaO(s)+CO 2(g)+SO 2(g) ΔH 2=+210.5 kJ·mol 1
-
11-
C(s)+CO 2(g) ΔH 3=-86.2 kJ·mol 1 22
(1)反应2CaSO 4(s)+7CO(g)ΔH 2和ΔH 3表示) 。
CaS(s)+CaO(s)+6CO 2(g) +C(s)+SO 2(g)的ΔH =________(用ΔH 1、
(2)反应①~③的平衡常数的对数lg K 随反应温度T 的变化曲线如图所示。结合各反应的ΔH ,归纳lg K ~T 曲线变化规律:
a .________________________________________________________________; b .________________________________________________________________。
(3)向盛有CaSO 4的真空恒容密闭容器中充入CO ,反应①于900 ℃达到平衡,c 平衡(CO)=8.0×105mol·L
-
-1
,计算CO 的转化率(忽略副反应,结果保留两位有效数字) 。
(4)为减少副产物,获得更纯净的CO 2,可在初始燃料中适量加入________。
(5)以反应①中生成的CaS 为原料,在一定条件下经原子利用率100%的高温反应,可再生CaSO 4,该
反应的化学方程式为______________________________________,在一定条件下,CO 2可与对二甲苯反应,在其苯环上引入一个羧基,产物的结构简式为________。
14.[2014·天津卷10] 合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为
N 2(g)+3H 2(g)
2NH 3(g) ΔH =-92.4 kJ·mol 1。
-
一种工业合成氨的简式流程图如下:
(1)天然气中的H 2S 杂质常用氨水吸收,产物为NH 4HS 。一定条件下向NH 4HS 溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式:___________________________________________。
(2)步骤Ⅱ中制氢气的原理如下: ①CH 4(g)+H 2O(g) ②CO(g)+H 2O(g)
CO(g)+3H 2(g) ΔH =+206.4 kJ·mol 1
-
CO 2(g)+H 2(g) ΔH =-41.2 kJ·mol 1
-
对于反应①,一定可以提高平衡体系中H 2的百分含量,又能加快反应速率的措施是____________。 a .升高温度 b .增大水蒸气浓度 c .加入催化剂 d .降低压强
利用反应②,将CO 进一步转化,可提高H 2的产量。若1 mol CO和H 2的混合气体(CO的体积分数为
20%)与H 2O 反应,得到1.18 mol CO、CO 2和H 2的混合气体,则CO 的转化率为____________。
(3)图(a)表示500 ℃、60.0 MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH 3体积分数的关系。根据图中a 点数据计算N 2的平衡体积分数:____________。
(4)依据温度对合成氨反应的影响,在图(b)坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH 3物质的量变化的曲线示意图。
(a) (b)
(5)上述流程图中,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)________。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法:_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
15.[2014·新课标全国卷Ⅱ26]在容积为1.00 L 的容器中,通入一定量的N 2O 4,发生反应N 2O 4(g)
2NO 2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。回答下列问题:
(1)反应的ΔH ________0(填“大于”或“小于”);100 ℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0~60 s时段,反应速率v (N2O 4) 为________mol·L 1·s 1;反应的平衡常数K 1为________。
-
-
(2)100 ℃时达平衡后,改变反应温度为T ,c (N2O 4) 以0.002 0 mol·L 1·s 1的平均速率降低,经10 s又
-
-
达到平衡。
①T ________100 ℃(填“大于”或“小于”),判断理由是____________________________。 ②列式计算温度T 时反应的平衡常数K 2:________________________________________。
(3)温度T 时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是________________________________________________________________________。
16. [2014·全国卷28]化合物AX 3和单质X 2在一定条件下反应可生成化合物AX 5。回答下列问题:
(1)已知AX 3的熔点和沸点分别为-93.6 ℃和76 ℃,AX 5的熔点为167 ℃。室温时AX 3与气体X 2
反应生成1 mol AX5,放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为________________________________。
(2)反应AX 3(g)+X 2(g)
AX 5(g)在容积为10 L的密闭容器中进行。起始时AX 3和X 2均为0.2 mol。
反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示。
①列式计算实验a 从反应开始至达到平衡时的反应速率v (AX5) =______________________。
②图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v (AX5) 由大到小的次序为____________(填实验序号) ;与实验a 相比,其他两组改变的实验条件及判断依据是:
b__________________________________________,c__________________________________________。
③用p 0表示开始时总压强,p 表示平衡时总压强,α表示AX 3的平衡转化率,则α的表达式为______________;实验a 和c 的平衡转化率:αa 为________,αc 为________。 17. [2014·福建卷24] 铁及其化合物与生产、生活关系密切。
(1)下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。 ①该电化腐蚀称为________。
②图中A 、B 、C 、D 四个区域,生成铁锈最多的是________(填字母) 。
(2)用废铁皮制取铁红(Fe2O 3) 的部分流程示意图如下:
①步骤Ⅰ若温度过高,将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为______________________________。 ②步骤Ⅱ中发生反应:4Fe(NO3) 2+O 2+(2n +4)H 2O===2Fe2O 3·n H 2O +8HNO 3,反应产生的HNO 3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3) 2,该反应的化学方程式为____________________________。
③上述生产流程中,能体现“绿色化学”思想的是______(任写一项) 。 (3)已知t ℃时,反应FeO(s)+CO(g)
Fe(s)+CO 2(g)的平衡常数K =0.25。
①t ℃时,反应达到平衡时n (CO)∶n (CO2) =________。
②若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入x mol CO, t ℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%,则x =________。
18. [2014·海南卷17] 硫代硫酸钠(Na2S 2O 3) 可用做分析试剂及鞣革还原剂。它受热、遇酸易分解。工业上可用反应:2Na 2S +Na 2CO 3+4SO 2===3Na2S 2O 3+CO 2制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。
回答下列问题:
(1)b中反应的离子方程式为________________,c 中试剂为________。 (2)反应开始后,c 中先有浑浊产生,后又变澄清。此浑浊物是________。 (3)d中的试剂为________。
(4)实验中要控制SO 2生成速率,可以采取的措施有_________________________________(写出两条) 。 (5)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO 2不能过量,原因是____________________________。 19. [2014·山东卷29] 研究氨氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO 2(g)+NaCl(s)2NO(g)+Cl 2(g)
NaNO 3(s)+ClNO(g) K 1 ΔH 1
2NaNO 3(s)+2NO(g)+Cl 2(g)的平衡常数K =________(用K 1、K 2表示) 。
(1)4NO2(g)+2NaCl(s)
(2)为研究不同条件对反应(Ⅱ) 的影响,在恒温条件下,向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl 2,10 min 时反应(Ⅱ) 达到平衡。测得10 min 内v (ClNO)=7.5×103 mol·L 1·min 1,则平衡后n (Cl2) =
-
-
-
________mol,NO 的转化率α1=________。其他条件保持不变,反应(Ⅱ) 在恒压条件下进行,平衡时NO 的转化率α2________α1(填“>”“
(3)实验室可用NaOH 溶液吸收NO 2,反应为2NO 2+2NaOH===NaNO3+NaNO 2+H 2O 。含0.2 mol NaOH
的水溶液与0.2 mol NO2恰好完全反应得1 L溶液A ,溶液B 为0.1 mol·L
-
-
-
-1
的CH 3COONa 溶液,则两溶液
中c (NO3) 、c (NO2) 和c (CH3COO ) 由大到小的顺序为____________________________________________。(已知HNO 2电离常数K a =7.1×104 mol·L 1,CH 3COOH 的电离常数K a =1.7×105 mol·L 1)
-
-
-
-
可使溶液A 和溶液B 的pH 相等的方法是________。
a .向溶液A 中加适量水 b .向溶液A 中加适量NaOH c .向溶液B 中加适量水 d .向溶液B 中加适量NaOH
20. [2014·浙江卷27] 煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO 2,严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO 4的形式固定,从而降低SO 2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO 又会与CaSO 4发生化学反应,降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:
CaSO 4(s)+CO(g)CaSO 4(s)+4CO(g)请回答下列问题:
(1)反应Ⅰ能够自发进行的反应条件是________。
(2)对于气体参与的反应,表示平衡常数K p 时用气体组分(B)的平衡压强p (B)代替该气体物质的量的浓度c (B),则反应Ⅱ的K p =________(用表达式表示) 。
(3)假设某温度下,反应Ⅰ的速率(v 1 ) 大于反应Ⅱ的速率(v 2 ) ,则下列反应过程能量变化示意图正确的是________。
CaO(s) + SO 2(g) + CO 2(g) ΔH 1=+218.4 kJ·mol 1(反应Ⅰ)
-
CaS(s) + 4CO 2(g) ΔH 2=-175.6 kJ·mol 1(反应Ⅱ)
-
A
B
C D
(4)通过监测反应体系中气体浓度的变化可判断反应Ⅰ和Ⅱ是否同时发生,理由是________________。 (5)图(a)为实验测得不同温度下反应体系中CO 初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS 质量百分数的关系曲线。则降低该反应体系中SO 2生成量的措施有________。
A .向该反应体系中投入石灰石
B .在合适的温度区间控制较低的反应温度 C .提高CO 的初始体积百分数 D .提高反应体系的温度
(6)恒温恒容条件下,假设反应Ⅰ和Ⅱ同时发生,且v 1>v 2,请在图(b)画出反应体系中c (SO2) 随时间t 变化的总趋势图。
(a) (b) 21.[2014·海南卷14] 硝基苯甲酸乙酯在OH 存在下发生水解反应:
O 2NC 6H 4COOC 2H 5+OH
-
-
O 2NC 6H 4COO +C 2H 5OH
-
-
两种反应物的初始浓度均为0.050 mol·L 1,15 ℃时测得O 2NC 6H 4COOC 2H 5的转化率α随时间变化的数据如表所示。回答下列问题:
(1)列式计算该反应在120~180 s与180~240 s 区间的平均反应速率________、________;比较两者大小可得出的结论是____________________。
(2)列式计算15 ℃时该反应的平衡常数________。
(3)为提高O 2NC 6H 4COOC 2H 5的平衡转化率,除可适当控制反应温度外,还可采取的措施有________(要求写出两条) 。
22.(15分)[2014·新课标全国卷Ⅰ28] 乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法生产或间接水合法生产。回答下列问题:
(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H 5OSO 3H) ,再水解生成乙醇。写出相应反应的化学方程式:________________________________________。
(2)已知:甲醇的脱水反应 2CH 3OH(g)===CH3OCH 3(g)+H 2O(g)ΔH 1=-23.9 kJ·mol 1
-
甲醇制烯烃的反应 2CH 3OH(g)===C2H 4(g)+2H 2O(g)ΔH 2=-29.1 kJ·mol 1
-
乙醇的异构化反应 C 2H 5OH(g)===CH3OCH 3(g)ΔH 3=+50.7 kJ·mol 1
-
则乙烯气相直接水合反应C 2H 4(g)+H 2O(g)===C2H 5OH(g)的ΔH =________kJ·mol 1。与间接水合法相
-
比,气相直接水合法的优点是____________________________________。
(3)如图所示为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中n (H2O) ∶n (C2H 4) =1∶1]。
①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A 点的平衡常数K p =____________________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数) 。
②图中压强(p 1、p 2、p 3、p 4) 的大小顺序为____,理由是___________________。
③气相直接水合法常采用的工艺条件为:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度290 ℃、压强6.9 MPa ,n (H2O) ∶n (C2H 4) =0.6∶1。乙烯的转化率为5%,若要进一步提高乙烯转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可采取的措施有______________________________、_______________________________。 23. [2014·北京卷26] (14分)NH 3经一系列反应可以得到HNO 3和NH 4NO 3,如下图所示。
(1)Ⅰ中,NH 3和O 2在催化剂作用下反应,其化学方程式是_________________________。 (2)Ⅱ中,2NO(g)+O 2(g)
2NO 2(g)。在其他条件相
同时,分别测得NO 的平衡转化率在不同压强(p 1、p 2) 下随温度变化的曲线(如图) 。
①比较p 1、p 2的大小关系:________。
②随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是________。 (3)Ⅲ中,降低温度,将NO 2(g)转化为N 2O 4(l),再制备浓硝酸。 ①已知:2NO 2(g)
N 2O 4(g) ΔH 1 2NO 2(g)
N 2O 4(l) ΔH 2
下列能量变化示意图中,正确的是(选填字母)________。
A B C
②N 2O 4与O 2、H 2O 化合的化学方程式是________________________________________。
(4)Ⅳ中,电解NO 制备NH 4NO 3,其工作原理如图所示。为使电解产物全部转化为NH 4NO 3,需补充A 。A 是________,说明理由:________________________________________。
24. [2014·广东卷33] H2O 2是一种绿色氧化还原试剂,在化学研究中应用广泛。
(1)某小组拟在同浓度Fe 3的催化下,探究H 2O 2浓度对H 2O 2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器:
+
30%H2O 2溶液、0.1 mol·L 1Fe 2(SO4) 3溶液、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒
-
表、恒温水浴槽、注射器。
①写出本实验H 2O 2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目:____________________________。 ②设计实验方案:在不同H 2O 2浓度下,测定________(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小) 。 ③设计实验装置,完成图中的装置示意图。
④参照下表格式,拟定实验表格,完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据;数据用字母表示) 。
(2)利用图(a)和(b)中的信息,按图(c)装置(连通的A 、B 瓶中已充有NO 2气体) 进行实验。可观察到B 瓶中气体颜色比A 瓶中的__________(填“深”或“浅”),其原因是____________________________。
(a) (b) (c)
25. [2014·江苏卷20]硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。
(1)将烧碱吸收H 2S 后的溶液加入到如图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应:S 2-2e ===S (n -1)S +S 2===S2n
-
-
-
-
①写出电解时阴极的电极反应式:________________。
②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质,其离子方程式可写成_________________________。 (2)将H 2S 和空气的混合气体通入FeCl 3、FeCl 2、CuCl 2的混合溶液中反应回收S ,其物质转化如图。
①在图示的转化中,化合价不变的元素是________。
②反应中当有1 mol H2S 转化为硫单质时,保持溶液中Fe 3的物质的量不变,需消耗O 2的物质的量为
+
________。
③在温度一定和不补加溶液的条件下,缓慢通入混合气体,并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS ,可采取的措施有________________。
(3)H2S 在高温下分解生成硫蒸气和H 2。若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图所示,H 2S 在高温下分解反应的化学方程式为__________________________________。
26. [2014·重庆卷11] 氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术,是当前关注的热点之一。
(1)氢气是清洁燃料,其燃烧产物为________。
(2)NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应得到NaBO 2,且反应前后B 的化合价不变,该反应的
化学方程式为__________________________________________,反应消耗1 mol NaBH4时转移的电子数目为________。
(3)储氢还可借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢:
(g)
Pt-Sn/Al2O 3
高温
(g)+3H 2(g)。
-
-
在某温度下,向恒容密闭容器中加入环己烷,其起始浓度为a mol·L 1,平衡时苯的浓度为b mol·L 1,该反应的平衡常数K =________。
(4)一定条件下,如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物) 。
①导线中电子移动方向为________。(用A 、D 表示) ②生成目标产物的电极反应式为__________________。 ③该储氢装置的电流效率η=____________________。(η=结果保留小数点后1位)
答案
1.D 2.CD 3.A 4.AD 5.C 6.C 7.A 8.A 9.D 10.C 11.C 12.C 13.(1)4ΔH 1+ΔH 2+2ΔH 3
(2)a.放热反应, lg K 随T 增大而减小;吸热反应, lg K 随T 增大而增大 b .焓变绝对值越大,lg K 随T 的变化程度越大
(3)99% (4)Ca(ClO)2(或KClO 3、KMnO 4等氧化性物质) (5)CaS+2O 2=====CaSO 4
14.(1)2NH4HS +O 2=====2NH 3·H 2O +2S↓ (2)a 90% (3)14.5%
一定条件
一定条件
生成目标产物消耗的电子数
100%,计算
转移的电子总数
(5)Ⅳ 对原料气加压;分离液氨后,未反应的N 2、H 2循环使用 15.(1)大于 0.001 0 0.36 mol·L 1
-
(2)①大于 反应正方向吸热,反应向吸热方向进行,故温度升高
②平衡时,c (NO2) =0.120 mol·L 1+0.002 0 mol·L 1·s 1×10 s×2=0.16 mol·L 1
-
-
-
-
c (N2O 4) =0.040 mol·L 1-0.002 0 mol·L 1·s 1×10 s=0.020 mol·L 1
-
-
-
-
(0.16 mol·L 1)2-
K 2=1.3 mol·L 1 0.020 mol·L
-
(3)逆反应 对气体分子数增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向移动 16.(1)AX3(l)+X 2(g)===AX5(s) ΔH =-123.8 kJ/mol 0.10 mol---
(2)①=1.7×104 mol·L 1·min 1
10 L×60 min
②bca 加入催化剂。反应速率加快,但平衡点没有改变 温度升高。反应速率加快,但平衡点向逆反p
应方向移动(或反应容器的容积和起始物质的量未改变,但起始总压强增大) ③α=2(1-) 50% 40%
p 017.(1)①吸氧腐蚀 ②B
(2)①4HNO 3=====4NO 2↑+O 2↑+2H 2O ②4Fe +10HNO 3===4Fe(NO3) 2+NH 4NO 3+3H 2O ③氮氧化物排放少(或其他合理答案) (3)①4∶1 ②0.05
18.(1)SO23+2H ===SO2↑+H 2O 或HSO 3+H ===SO2↑+H 2O 硫化钠和碳酸钠混合溶液
-
+
-
+
△
(2)硫 (3)NaOH溶液 (4)控制反应温度、调节酸的滴加速率(或调节酸的浓度等) (5)若SO 2过量,溶液显酸性,产物分解
K 2----19. (2)2.5×102 75% > 不变 升高温度 (3)c (NO3)>c (NO2)>c (CH3COO ) b 、c
K 2
20.(1)高温
(3)C
(4)如果气相中SO 2和CO 2两种气体的浓度之比随时间发生变化,则表明两个反应同时发生 (5)A、B 、C
-
0.050 mol·L 1×(41.8%-33.0%)---
21.(1)v ==7.3×105 mol·L 1·s 1
(180-120)s
0.050 mol·L 1×(48.8%-41.8%)---v 5.8×105mol·L 1·s 1
(240-180)s
-
随着反应的进行,反应物浓度降低,反应速率减慢
(0.050 mol·L 1×71.0%)2(71.0%)2
(2)K =6.0或K ==6.0 -
[0.050 mol·L ×(1-71.0%)](1-71.0%)-
(3)增加OH 的浓度、移去产物
22.(1)C2H 4+H 2SO 4―→C2H 5OSO 3H 、C 2H 5OSO 3H +H 2O ―→C2H 5OH +H 2SO 4 (2)-45.5 污染小、腐蚀性小等
20%np
2n -20%n p (C 2H 5OH )20×180-
(3)①=0.07(MPa)1 2
7.85MPa p (C 2H 4)·p (H 2O )⎛80%np 80×
⎝2n -20%n ⎭②p 1
23.(1)4NH3+5O 2=====4NO +6H 2O (2)①p 1<p 2 ②减小 (3)①A ②2N 2O 4+O 2+2H 2O===4HNO3 △
(4)NH3 根据反应:8NO +7H 2O=====3NH 4NO 3+2HNO 3,电解产生的HNO 3多
电解
催化剂
-
24.(1)
④
②相同时间内收集到的O 2的体积 ③
N 2O 4(g)的平衡逆向移动,
(2)深 H 2O 2分解放热,使得B 瓶中温度高,升高温度, 反应2NO 2(g)NO 2浓度增大
25.(1)①2H 2O +2e ===H2↑+2OH ②S 2n +2H ===(n -1)S↓+H 2S↑
-
-
-
+
(2)①Cu 、H 、Cl(或铜、氢、氯) ②0.5 mol ③提高混合气体中空气的比例 (3)2H2S 26.(1)H2O (2)NaBH4+2H 2O===NaBO2+4H 2↑ 4N A 或2.408×10
(4)①A→D ②C 6H 6+6H +6e ===C6H 12 ③64.3%
+
-
高温
2H 2+S 2
24
27b 4-
(3) mol 3·L 3 a -b
化学反应速率和化学平衡
1.[2014·天津卷3] 运用相关化学知识进行判断,下列结论错误的是( )
A .某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应
B .NH 4F 水溶液中含有HF ,因此NH 4F 溶液不能存放于玻璃试剂瓶中
C .可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体,因此可存在于海底 D .增大反应物浓度可加快反应速率,因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H 2的速率 2.[2014·海南卷12] 将BaO 2放入密闭的真空容器中,反应2BaO 2(s) 温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,下列说法正确的是( )
A .平衡常数减小 B .BaO 量不变 C .氧气压强不变 D .BaO 2量增加 3.[2014·福建卷12] 在一定条件下,N 2O 分解的部分实验数据如下:
2BaO(s)+O 2(g)达到平衡。保持
下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是( )
(注:图中半衰期指任一浓度N 2O 消耗一半时所需的相应时间,c 1、c 2均表示N 2O
初始浓度且c 1
4. [2014·江苏卷15] 一定温度下,在三个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应:( )
2CH 3OH(g)
CH 3OCH 3(g)+H
2O(g)
下列说法正确的是( ) A .该反应的正反应为放热反应
B .达到平衡时,容器Ⅰ中的CH 3OH 体积分数比容器Ⅱ中的小 C .容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长
D .若起始时向容器Ⅰ中充入CH 3OH 0.15 mol、CH 3OCH 3 0.15 mol和H 2O 0.10 mol,则反应将向正反应方向进行
5.[2014·重庆卷7] 在恒容密闭容器中通入X 并发生反应:2X(g)浓度c (X)随时间t 变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是(
)
Y(g),温度T 1、T 2下X 的物质的量
A .该反应进行到M 点放出的热量大于进行到W 点放出的热量 a -b --
B .T 2下,在0~t 1时间内,v (Y)=L 1·min 1
t 1C .M 点的正反应速率v 正大于N 点的逆反应速率v 逆 D .M 点时再加入一定量X ,平衡后X 的转化率减小 6.[2014·江苏卷11] 下列有关说法正确的是( )
A .若在海轮外壳上附着一些铜块,则可以减缓海轮外壳的腐蚀
B .2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO 2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH >0 C .加热0.1 mol·L 1Na 2CO 3溶液,CO 23的水解程度和溶液的pH 均增大
-
-
D .对于乙酸与乙醇的酯化反应(ΔH
7.[2014·新课标全国卷Ⅰ9] 已知分解1 mol H2O 2放出热量98 kJ。在含少量I 的溶液中,H 2O 2分解的机理为
H 2O 2+I → H2O +IO
--
-
-
慢
H 2O 2+IO → H2O +O 2+I 快
下列有关该反应的说法正确的是( )
A .反应速率与I 浓度有关 B .IO 也是该反应的催化剂 C .反应活化能等于98 kJ·mol
-1
-
-
-
D .v (H2O 2) =v (H2O) =v (O2)
N 2O 5(g)+O 2(g),
8.[2014·安徽卷10] 臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为2NO 2(g)+O 3(g) 若反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图像作出的判断正确的是( )
9.[2014·安徽卷12] 中学化学中很多“规律”都有其适用范围,下列根据有关“规律”推出的结论正确的是
10.[2014·北京卷12] 一定温度下,10 mL 0.40 mol/L H2O 2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O 2的体积(已折算为标准状况) 如下表。
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)( )
A .0~6 min的平均反应速率:v (H2O 2)≈3.3×102mol·L 1·min 1
-
-
-
B .6~10min 的平均反应速率:v (H2O 2)
-
-
-
C .反应至6 min时,c (H2O 2) =0.30 mol/L D .反应至6 min时,H 2O 2分解了50%
11.[2014·四川卷7] 在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g) 所得实验数据如下表:
M(g)+N(g),
下列说法正确的是( )
A .实验①中,若5 min时测得n (M)=0.050 mol,则0至5 min时间内,用N 表示的平均反应速率v (N)=1.0×102 mol·L 1·min 1
-
-
-
B .实验②中,该反应的平衡常数K =2.0 C .实验③中,达到平衡时,X 的转化率为60% D .实验④中,达到平衡时,b >0.060
12.[2014·浙江卷12] 氯在饮用水处理中常用作杀菌剂,且HClO 的杀菌能力比ClO 强。25 ℃时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系:
Cl 2(g)
Cl 2(aq) K 1=10
-1.2
-
-
-3.4
Cl 2(aq)+H 2O HClO
+
HClO +H +Cl K 2=10
-
+
H +
ClO K a =?
-
其中Cl 2(aq)、HClO 和ClO 分别在三者中占分数(α)随pH 变化的关系如图所示 。下列表述正确的是
A .Cl 2(g)+H 2O
2H +ClO +Cl K =10
-
+
-
-
-10.9
-
B .在氯处理水体系中,c (HClO)+c (ClO) =c (H) -c (OH) C .用氯处理饮用水时,pH =7.5时杀菌效果比pH =6.5时差 D .氯处理饮用水时,在夏季的杀菌效果比在冬季好
13.[2014·广东卷31] 用CaSO 4代替O 2与燃料CO 反应,既可提高燃烧效率,又能得到高纯CO 2,是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术。反应①为主反应,反应②和③为副反应。
1
①CaSO 4(s)+CO(g)4②CaSO 4(s)+CO(g)③CO(g)
+
1-CaS(s)+CO 2(g) ΔH 1=-47.3 kJ·mol 1 4
CaO(s)+CO 2(g)+SO 2(g) ΔH 2=+210.5 kJ·mol 1
-
11-
C(s)+CO 2(g) ΔH 3=-86.2 kJ·mol 1 22
(1)反应2CaSO 4(s)+7CO(g)ΔH 2和ΔH 3表示) 。
CaS(s)+CaO(s)+6CO 2(g) +C(s)+SO 2(g)的ΔH =________(用ΔH 1、
(2)反应①~③的平衡常数的对数lg K 随反应温度T 的变化曲线如图所示。结合各反应的ΔH ,归纳lg K ~T 曲线变化规律:
a .________________________________________________________________; b .________________________________________________________________。
(3)向盛有CaSO 4的真空恒容密闭容器中充入CO ,反应①于900 ℃达到平衡,c 平衡(CO)=8.0×105mol·L
-
-1
,计算CO 的转化率(忽略副反应,结果保留两位有效数字) 。
(4)为减少副产物,获得更纯净的CO 2,可在初始燃料中适量加入________。
(5)以反应①中生成的CaS 为原料,在一定条件下经原子利用率100%的高温反应,可再生CaSO 4,该
反应的化学方程式为______________________________________,在一定条件下,CO 2可与对二甲苯反应,在其苯环上引入一个羧基,产物的结构简式为________。
14.[2014·天津卷10] 合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为
N 2(g)+3H 2(g)
2NH 3(g) ΔH =-92.4 kJ·mol 1。
-
一种工业合成氨的简式流程图如下:
(1)天然气中的H 2S 杂质常用氨水吸收,产物为NH 4HS 。一定条件下向NH 4HS 溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式:___________________________________________。
(2)步骤Ⅱ中制氢气的原理如下: ①CH 4(g)+H 2O(g) ②CO(g)+H 2O(g)
CO(g)+3H 2(g) ΔH =+206.4 kJ·mol 1
-
CO 2(g)+H 2(g) ΔH =-41.2 kJ·mol 1
-
对于反应①,一定可以提高平衡体系中H 2的百分含量,又能加快反应速率的措施是____________。 a .升高温度 b .增大水蒸气浓度 c .加入催化剂 d .降低压强
利用反应②,将CO 进一步转化,可提高H 2的产量。若1 mol CO和H 2的混合气体(CO的体积分数为
20%)与H 2O 反应,得到1.18 mol CO、CO 2和H 2的混合气体,则CO 的转化率为____________。
(3)图(a)表示500 ℃、60.0 MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH 3体积分数的关系。根据图中a 点数据计算N 2的平衡体积分数:____________。
(4)依据温度对合成氨反应的影响,在图(b)坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH 3物质的量变化的曲线示意图。
(a) (b)
(5)上述流程图中,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)________。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法:_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
15.[2014·新课标全国卷Ⅱ26]在容积为1.00 L 的容器中,通入一定量的N 2O 4,发生反应N 2O 4(g)
2NO 2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。回答下列问题:
(1)反应的ΔH ________0(填“大于”或“小于”);100 ℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0~60 s时段,反应速率v (N2O 4) 为________mol·L 1·s 1;反应的平衡常数K 1为________。
-
-
(2)100 ℃时达平衡后,改变反应温度为T ,c (N2O 4) 以0.002 0 mol·L 1·s 1的平均速率降低,经10 s又
-
-
达到平衡。
①T ________100 ℃(填“大于”或“小于”),判断理由是____________________________。 ②列式计算温度T 时反应的平衡常数K 2:________________________________________。
(3)温度T 时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是________________________________________________________________________。
16. [2014·全国卷28]化合物AX 3和单质X 2在一定条件下反应可生成化合物AX 5。回答下列问题:
(1)已知AX 3的熔点和沸点分别为-93.6 ℃和76 ℃,AX 5的熔点为167 ℃。室温时AX 3与气体X 2
反应生成1 mol AX5,放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为________________________________。
(2)反应AX 3(g)+X 2(g)
AX 5(g)在容积为10 L的密闭容器中进行。起始时AX 3和X 2均为0.2 mol。
反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示。
①列式计算实验a 从反应开始至达到平衡时的反应速率v (AX5) =______________________。
②图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v (AX5) 由大到小的次序为____________(填实验序号) ;与实验a 相比,其他两组改变的实验条件及判断依据是:
b__________________________________________,c__________________________________________。
③用p 0表示开始时总压强,p 表示平衡时总压强,α表示AX 3的平衡转化率,则α的表达式为______________;实验a 和c 的平衡转化率:αa 为________,αc 为________。 17. [2014·福建卷24] 铁及其化合物与生产、生活关系密切。
(1)下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。 ①该电化腐蚀称为________。
②图中A 、B 、C 、D 四个区域,生成铁锈最多的是________(填字母) 。
(2)用废铁皮制取铁红(Fe2O 3) 的部分流程示意图如下:
①步骤Ⅰ若温度过高,将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为______________________________。 ②步骤Ⅱ中发生反应:4Fe(NO3) 2+O 2+(2n +4)H 2O===2Fe2O 3·n H 2O +8HNO 3,反应产生的HNO 3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3) 2,该反应的化学方程式为____________________________。
③上述生产流程中,能体现“绿色化学”思想的是______(任写一项) 。 (3)已知t ℃时,反应FeO(s)+CO(g)
Fe(s)+CO 2(g)的平衡常数K =0.25。
①t ℃时,反应达到平衡时n (CO)∶n (CO2) =________。
②若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入x mol CO, t ℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%,则x =________。
18. [2014·海南卷17] 硫代硫酸钠(Na2S 2O 3) 可用做分析试剂及鞣革还原剂。它受热、遇酸易分解。工业上可用反应:2Na 2S +Na 2CO 3+4SO 2===3Na2S 2O 3+CO 2制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。
回答下列问题:
(1)b中反应的离子方程式为________________,c 中试剂为________。 (2)反应开始后,c 中先有浑浊产生,后又变澄清。此浑浊物是________。 (3)d中的试剂为________。
(4)实验中要控制SO 2生成速率,可以采取的措施有_________________________________(写出两条) 。 (5)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO 2不能过量,原因是____________________________。 19. [2014·山东卷29] 研究氨氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO 2(g)+NaCl(s)2NO(g)+Cl 2(g)
NaNO 3(s)+ClNO(g) K 1 ΔH 1
2NaNO 3(s)+2NO(g)+Cl 2(g)的平衡常数K =________(用K 1、K 2表示) 。
(1)4NO2(g)+2NaCl(s)
(2)为研究不同条件对反应(Ⅱ) 的影响,在恒温条件下,向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl 2,10 min 时反应(Ⅱ) 达到平衡。测得10 min 内v (ClNO)=7.5×103 mol·L 1·min 1,则平衡后n (Cl2) =
-
-
-
________mol,NO 的转化率α1=________。其他条件保持不变,反应(Ⅱ) 在恒压条件下进行,平衡时NO 的转化率α2________α1(填“>”“
(3)实验室可用NaOH 溶液吸收NO 2,反应为2NO 2+2NaOH===NaNO3+NaNO 2+H 2O 。含0.2 mol NaOH
的水溶液与0.2 mol NO2恰好完全反应得1 L溶液A ,溶液B 为0.1 mol·L
-
-
-
-1
的CH 3COONa 溶液,则两溶液
中c (NO3) 、c (NO2) 和c (CH3COO ) 由大到小的顺序为____________________________________________。(已知HNO 2电离常数K a =7.1×104 mol·L 1,CH 3COOH 的电离常数K a =1.7×105 mol·L 1)
-
-
-
-
可使溶液A 和溶液B 的pH 相等的方法是________。
a .向溶液A 中加适量水 b .向溶液A 中加适量NaOH c .向溶液B 中加适量水 d .向溶液B 中加适量NaOH
20. [2014·浙江卷27] 煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO 2,严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO 4的形式固定,从而降低SO 2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO 又会与CaSO 4发生化学反应,降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:
CaSO 4(s)+CO(g)CaSO 4(s)+4CO(g)请回答下列问题:
(1)反应Ⅰ能够自发进行的反应条件是________。
(2)对于气体参与的反应,表示平衡常数K p 时用气体组分(B)的平衡压强p (B)代替该气体物质的量的浓度c (B),则反应Ⅱ的K p =________(用表达式表示) 。
(3)假设某温度下,反应Ⅰ的速率(v 1 ) 大于反应Ⅱ的速率(v 2 ) ,则下列反应过程能量变化示意图正确的是________。
CaO(s) + SO 2(g) + CO 2(g) ΔH 1=+218.4 kJ·mol 1(反应Ⅰ)
-
CaS(s) + 4CO 2(g) ΔH 2=-175.6 kJ·mol 1(反应Ⅱ)
-
A
B
C D
(4)通过监测反应体系中气体浓度的变化可判断反应Ⅰ和Ⅱ是否同时发生,理由是________________。 (5)图(a)为实验测得不同温度下反应体系中CO 初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS 质量百分数的关系曲线。则降低该反应体系中SO 2生成量的措施有________。
A .向该反应体系中投入石灰石
B .在合适的温度区间控制较低的反应温度 C .提高CO 的初始体积百分数 D .提高反应体系的温度
(6)恒温恒容条件下,假设反应Ⅰ和Ⅱ同时发生,且v 1>v 2,请在图(b)画出反应体系中c (SO2) 随时间t 变化的总趋势图。
(a) (b) 21.[2014·海南卷14] 硝基苯甲酸乙酯在OH 存在下发生水解反应:
O 2NC 6H 4COOC 2H 5+OH
-
-
O 2NC 6H 4COO +C 2H 5OH
-
-
两种反应物的初始浓度均为0.050 mol·L 1,15 ℃时测得O 2NC 6H 4COOC 2H 5的转化率α随时间变化的数据如表所示。回答下列问题:
(1)列式计算该反应在120~180 s与180~240 s 区间的平均反应速率________、________;比较两者大小可得出的结论是____________________。
(2)列式计算15 ℃时该反应的平衡常数________。
(3)为提高O 2NC 6H 4COOC 2H 5的平衡转化率,除可适当控制反应温度外,还可采取的措施有________(要求写出两条) 。
22.(15分)[2014·新课标全国卷Ⅰ28] 乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法生产或间接水合法生产。回答下列问题:
(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H 5OSO 3H) ,再水解生成乙醇。写出相应反应的化学方程式:________________________________________。
(2)已知:甲醇的脱水反应 2CH 3OH(g)===CH3OCH 3(g)+H 2O(g)ΔH 1=-23.9 kJ·mol 1
-
甲醇制烯烃的反应 2CH 3OH(g)===C2H 4(g)+2H 2O(g)ΔH 2=-29.1 kJ·mol 1
-
乙醇的异构化反应 C 2H 5OH(g)===CH3OCH 3(g)ΔH 3=+50.7 kJ·mol 1
-
则乙烯气相直接水合反应C 2H 4(g)+H 2O(g)===C2H 5OH(g)的ΔH =________kJ·mol 1。与间接水合法相
-
比,气相直接水合法的优点是____________________________________。
(3)如图所示为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中n (H2O) ∶n (C2H 4) =1∶1]。
①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A 点的平衡常数K p =____________________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数) 。
②图中压强(p 1、p 2、p 3、p 4) 的大小顺序为____,理由是___________________。
③气相直接水合法常采用的工艺条件为:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度290 ℃、压强6.9 MPa ,n (H2O) ∶n (C2H 4) =0.6∶1。乙烯的转化率为5%,若要进一步提高乙烯转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可采取的措施有______________________________、_______________________________。 23. [2014·北京卷26] (14分)NH 3经一系列反应可以得到HNO 3和NH 4NO 3,如下图所示。
(1)Ⅰ中,NH 3和O 2在催化剂作用下反应,其化学方程式是_________________________。 (2)Ⅱ中,2NO(g)+O 2(g)
2NO 2(g)。在其他条件相
同时,分别测得NO 的平衡转化率在不同压强(p 1、p 2) 下随温度变化的曲线(如图) 。
①比较p 1、p 2的大小关系:________。
②随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是________。 (3)Ⅲ中,降低温度,将NO 2(g)转化为N 2O 4(l),再制备浓硝酸。 ①已知:2NO 2(g)
N 2O 4(g) ΔH 1 2NO 2(g)
N 2O 4(l) ΔH 2
下列能量变化示意图中,正确的是(选填字母)________。
A B C
②N 2O 4与O 2、H 2O 化合的化学方程式是________________________________________。
(4)Ⅳ中,电解NO 制备NH 4NO 3,其工作原理如图所示。为使电解产物全部转化为NH 4NO 3,需补充A 。A 是________,说明理由:________________________________________。
24. [2014·广东卷33] H2O 2是一种绿色氧化还原试剂,在化学研究中应用广泛。
(1)某小组拟在同浓度Fe 3的催化下,探究H 2O 2浓度对H 2O 2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器:
+
30%H2O 2溶液、0.1 mol·L 1Fe 2(SO4) 3溶液、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒
-
表、恒温水浴槽、注射器。
①写出本实验H 2O 2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目:____________________________。 ②设计实验方案:在不同H 2O 2浓度下,测定________(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小) 。 ③设计实验装置,完成图中的装置示意图。
④参照下表格式,拟定实验表格,完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据;数据用字母表示) 。
(2)利用图(a)和(b)中的信息,按图(c)装置(连通的A 、B 瓶中已充有NO 2气体) 进行实验。可观察到B 瓶中气体颜色比A 瓶中的__________(填“深”或“浅”),其原因是____________________________。
(a) (b) (c)
25. [2014·江苏卷20]硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。
(1)将烧碱吸收H 2S 后的溶液加入到如图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应:S 2-2e ===S (n -1)S +S 2===S2n
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-
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①写出电解时阴极的电极反应式:________________。
②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质,其离子方程式可写成_________________________。 (2)将H 2S 和空气的混合气体通入FeCl 3、FeCl 2、CuCl 2的混合溶液中反应回收S ,其物质转化如图。
①在图示的转化中,化合价不变的元素是________。
②反应中当有1 mol H2S 转化为硫单质时,保持溶液中Fe 3的物质的量不变,需消耗O 2的物质的量为
+
________。
③在温度一定和不补加溶液的条件下,缓慢通入混合气体,并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS ,可采取的措施有________________。
(3)H2S 在高温下分解生成硫蒸气和H 2。若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图所示,H 2S 在高温下分解反应的化学方程式为__________________________________。
26. [2014·重庆卷11] 氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术,是当前关注的热点之一。
(1)氢气是清洁燃料,其燃烧产物为________。
(2)NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应得到NaBO 2,且反应前后B 的化合价不变,该反应的
化学方程式为__________________________________________,反应消耗1 mol NaBH4时转移的电子数目为________。
(3)储氢还可借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢:
(g)
Pt-Sn/Al2O 3
高温
(g)+3H 2(g)。
-
-
在某温度下,向恒容密闭容器中加入环己烷,其起始浓度为a mol·L 1,平衡时苯的浓度为b mol·L 1,该反应的平衡常数K =________。
(4)一定条件下,如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物) 。
①导线中电子移动方向为________。(用A 、D 表示) ②生成目标产物的电极反应式为__________________。 ③该储氢装置的电流效率η=____________________。(η=结果保留小数点后1位)
答案
1.D 2.CD 3.A 4.AD 5.C 6.C 7.A 8.A 9.D 10.C 11.C 12.C 13.(1)4ΔH 1+ΔH 2+2ΔH 3
(2)a.放热反应, lg K 随T 增大而减小;吸热反应, lg K 随T 增大而增大 b .焓变绝对值越大,lg K 随T 的变化程度越大
(3)99% (4)Ca(ClO)2(或KClO 3、KMnO 4等氧化性物质) (5)CaS+2O 2=====CaSO 4
14.(1)2NH4HS +O 2=====2NH 3·H 2O +2S↓ (2)a 90% (3)14.5%
一定条件
一定条件
生成目标产物消耗的电子数
100%,计算
转移的电子总数
(5)Ⅳ 对原料气加压;分离液氨后,未反应的N 2、H 2循环使用 15.(1)大于 0.001 0 0.36 mol·L 1
-
(2)①大于 反应正方向吸热,反应向吸热方向进行,故温度升高
②平衡时,c (NO2) =0.120 mol·L 1+0.002 0 mol·L 1·s 1×10 s×2=0.16 mol·L 1
-
-
-
-
c (N2O 4) =0.040 mol·L 1-0.002 0 mol·L 1·s 1×10 s=0.020 mol·L 1
-
-
-
-
(0.16 mol·L 1)2-
K 2=1.3 mol·L 1 0.020 mol·L
-
(3)逆反应 对气体分子数增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向移动 16.(1)AX3(l)+X 2(g)===AX5(s) ΔH =-123.8 kJ/mol 0.10 mol---
(2)①=1.7×104 mol·L 1·min 1
10 L×60 min
②bca 加入催化剂。反应速率加快,但平衡点没有改变 温度升高。反应速率加快,但平衡点向逆反p
应方向移动(或反应容器的容积和起始物质的量未改变,但起始总压强增大) ③α=2(1-) 50% 40%
p 017.(1)①吸氧腐蚀 ②B
(2)①4HNO 3=====4NO 2↑+O 2↑+2H 2O ②4Fe +10HNO 3===4Fe(NO3) 2+NH 4NO 3+3H 2O ③氮氧化物排放少(或其他合理答案) (3)①4∶1 ②0.05
18.(1)SO23+2H ===SO2↑+H 2O 或HSO 3+H ===SO2↑+H 2O 硫化钠和碳酸钠混合溶液
-
+
-
+
△
(2)硫 (3)NaOH溶液 (4)控制反应温度、调节酸的滴加速率(或调节酸的浓度等) (5)若SO 2过量,溶液显酸性,产物分解
K 2----19. (2)2.5×102 75% > 不变 升高温度 (3)c (NO3)>c (NO2)>c (CH3COO ) b 、c
K 2
20.(1)高温
(3)C
(4)如果气相中SO 2和CO 2两种气体的浓度之比随时间发生变化,则表明两个反应同时发生 (5)A、B 、C
-
0.050 mol·L 1×(41.8%-33.0%)---
21.(1)v ==7.3×105 mol·L 1·s 1
(180-120)s
0.050 mol·L 1×(48.8%-41.8%)---v 5.8×105mol·L 1·s 1
(240-180)s
-
随着反应的进行,反应物浓度降低,反应速率减慢
(0.050 mol·L 1×71.0%)2(71.0%)2
(2)K =6.0或K ==6.0 -
[0.050 mol·L ×(1-71.0%)](1-71.0%)-
(3)增加OH 的浓度、移去产物
22.(1)C2H 4+H 2SO 4―→C2H 5OSO 3H 、C 2H 5OSO 3H +H 2O ―→C2H 5OH +H 2SO 4 (2)-45.5 污染小、腐蚀性小等
20%np
2n -20%n p (C 2H 5OH )20×180-
(3)①=0.07(MPa)1 2
7.85MPa p (C 2H 4)·p (H 2O )⎛80%np 80×
⎝2n -20%n ⎭②p 1
23.(1)4NH3+5O 2=====4NO +6H 2O (2)①p 1<p 2 ②减小 (3)①A ②2N 2O 4+O 2+2H 2O===4HNO3 △
(4)NH3 根据反应:8NO +7H 2O=====3NH 4NO 3+2HNO 3,电解产生的HNO 3多
电解
催化剂
-
24.(1)
④
②相同时间内收集到的O 2的体积 ③
N 2O 4(g)的平衡逆向移动,
(2)深 H 2O 2分解放热,使得B 瓶中温度高,升高温度, 反应2NO 2(g)NO 2浓度增大
25.(1)①2H 2O +2e ===H2↑+2OH ②S 2n +2H ===(n -1)S↓+H 2S↑
-
-
-
+
(2)①Cu 、H 、Cl(或铜、氢、氯) ②0.5 mol ③提高混合气体中空气的比例 (3)2H2S 26.(1)H2O (2)NaBH4+2H 2O===NaBO2+4H 2↑ 4N A 或2.408×10
(4)①A→D ②C 6H 6+6H +6e ===C6H 12 ③64.3%
+
-
高温
2H 2+S 2
24
27b 4-
(3) mol 3·L 3 a -b