2020屆高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)化學(xué)反應(yīng)原理綜合大題(高考二卷熱點(diǎn))_第1頁(yè)
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1、2020屆高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)化學(xué)反應(yīng)原理綜合大題(高考二卷熱點(diǎn))1、頁(yè)巖氣中含有較多的乙烷,可將其轉(zhuǎn)化為更有工業(yè)價(jià)值的乙烯。(1)二氧化碳氧化乙烷制乙烯。將C2H6和CO2按物質(zhì)的量之比為1 : 1通入反應(yīng)器中,發(fā)生如下反應(yīng):i. C2H6(g) - C2H4(g) + H2(g)ii . CO2 (g) + H2 (g) - CO(g) + H 2O(g)iii . C2H6(g) +CO 2(g)C2H4(g) +CO(g) +H 2O(g)用 A H1、A H2計(jì)算 A H3=kJ mol- 1 °A H1 =+136.4 kJ mol- 1A H2= +41.2 kJ mol

2、- 1A H3反應(yīng)iv: C2H6(g) =2C(s)+3H 2(g)為積碳反應(yīng),生成的碳附著在催化劑表面,降低催化劑的活 性,適當(dāng)通入過(guò)量 CO2可以有效緩解積碳,結(jié)合方程式解釋其原因: 。二氧化碳氧化乙烷制乙烯的研究熱點(diǎn)之一是選擇催化劑,相同反應(yīng)時(shí)間,不同溫度、不同催化劑的數(shù)據(jù)如下表(均未達(dá)到平衡狀態(tài))實(shí)驗(yàn)編RT/C催化劑轉(zhuǎn)化率/%選擇性/%C2H6CO2C2H4COI650鉆鹽19.037.617.678.1n650銘鹽32.123.077.310.4m60021.212.479.79.3w55012.08.685.25.4【注】C2H4選擇性:轉(zhuǎn)化的乙烷中生成乙烯的百分比。CO選擇性:

3、轉(zhuǎn)化的 CO2中生成CO的百分比。對(duì)比I和n ,該反應(yīng)應(yīng)t選擇的催化劑為 ,理由是實(shí)驗(yàn)條件下,銘鹽作催化劑時(shí),隨溫度升高 因是。(2)利用質(zhì)子傳導(dǎo)型固體氧化物電解池將乙烷轉(zhuǎn)化 為乙烯,示意圖如右圖:電極a與電源的 極相連。電極b的電極反應(yīng)式是 。C2H6的轉(zhuǎn)化率升高,但 C2H4的選擇性降低,原Q電源(1)+177.6增大CO2的量,發(fā)生反應(yīng) C+CO2 = 2CO消耗C;增大CO2的量,反應(yīng)iii正向進(jìn)行程度增加,降低了C2H6的濃度,反應(yīng)iv進(jìn)行的程度減小銘鹽相同溫度下,銘鹽作催化劑時(shí)C2H6的轉(zhuǎn)化率和C2H4的選擇性均較高溫度升高,反應(yīng)i、值、iv的化學(xué)反應(yīng)速率均增大,反應(yīng)iv增大的更多

4、(2分)(2)正極CO2 +2e +2H+= CO+H2O ( 2 分)2、(2020年四川宜賓)乙醇是重要的化工原料,也是清潔的能源。I .工業(yè)上,在一定條件下用乙烯水化法制備乙醇。已知熱化學(xué)方程式如下:CH2=CH2(g)+H2O(g)? CH3CH20H(g)AHi2CH2=CH2(g)+H2O(g)? CH3CH2OCH 2CH3(g)AH2 2CH3CH20H(g)? CH3CH2OCH2CH3(g)+H2O(g)AH3(1)幾種化學(xué)鍵的鍵能如下:化學(xué)鍵H-CC=CH- OC- OC- C鍵能kJ mol -1413615463351348根據(jù)鍵能計(jì)算 A H1 =kJ m01To(

5、2)在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng),下列能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡的是 。a.容器中總壓強(qiáng)保持不變b. H2O(g)的消耗速率與 CH3CH2OCH2CH3(g)生成速率相等c.氣體平均摩爾質(zhì)量保持不變d.容器中氣體密度保持不變(3)在密閉容器中投入 CH2=CH2(g)、H2O(g)和催化劑發(fā)生反應(yīng),乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān) 系如圖所示。圖1Xx代表。(選填 溫度”或 壓強(qiáng)”)L1和L2哪個(gè)大?并請(qǐng)說(shuō)出理由: 。n.如圖所示,甲、乙之間的隔板 K和活塞F都可左右移動(dòng),甲中充入2molA和ImolB,乙中充入2molC 和ImolHe ,此時(shí)K停在0處。在一定條件下發(fā)生可逆反應(yīng):2A(g)+B(g

6、) ? 2c(g);反應(yīng)達(dá)到平衡后,再恢復(fù)至原溫度?;卮鹣铝袉?wèn)題:?jiǎn)?' Kf(4)達(dá)到平衡時(shí),隔板 K最終停留在??潭茸髠?cè)某一處,記為 a處,則a的取值范圍是 。(5)若達(dá)到平衡時(shí),隔板K最終停留在左側(cè)刻度 1處,此時(shí)甲容積為2L,則該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)為 。(6)若一開始就將 K、F如上圖固定,其他條件均不變,則達(dá)到平衡時(shí):測(cè)得甲中A的轉(zhuǎn)化率為b,則乙中C的轉(zhuǎn)化率為。答案:34ac溫度Li>L2,正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡轉(zhuǎn)化率增大0<a<24L/moL(也可不帶單位)1-b3、(2020年3月人大附中)苯乙烯(©th=h:)是生產(chǎn)各種塑

7、料的重要單體,可通過(guò)乙苯催化脫氫制得:(g) +H2 (g)(1)已知:化學(xué)鍵C-HC-CC=CH-H鍵能 / kJ/ mol412348612436計(jì)算上述反應(yīng)的 H= kJ mol 1o(2)500 C時(shí),在恒容密閉容器中, 充入a mol乙苯,反應(yīng)達(dá)到平衡后容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為P;若再充入bmol的乙苯,重新達(dá)到平衡后容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為2P,則a b (填“v”或“=”),乙苯的轉(zhuǎn)化率將 (填“增大”“減小”或“不變”)。(3)工業(yè)上,通常在乙苯(EB)蒸氣中摻混N2 (原料氣中乙苯和 N2的物質(zhì)的量之比為1 : 10, N2不參與 反應(yīng)),控制反應(yīng)溫度600 C,并保持體系總壓為 0.1

8、Mpa不變的條件下進(jìn)行反應(yīng)。在不同反應(yīng)溫度下,乙 苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性(指除了H2以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))示意圖如下:溫的工A , B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的正反應(yīng)速率較大的是 。摻入N2能提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率,解釋說(shuō)明該事實(shí) 。用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算600c時(shí)的平衡常數(shù) Kp=。(保留兩位有效數(shù)字,分壓=總壓X物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))控制反應(yīng)溫度為 600 C的理由是 。【答案】(1). +124(2). v (3).減小 (4). B (5).正反應(yīng)方向氣體分子數(shù)增加,加入氮?dú)庀♂?,相?dāng)于起減壓的效果(6). 0. 019MPa (7). 600c時(shí),乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選

9、擇性均較高。溫度過(guò)低,反應(yīng)速率慢,轉(zhuǎn)化率低;溫度過(guò)高,選擇性下降。高溫還可能使催化劑失活,且能耗大【解析】【詳解】(1)始變=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,由有機(jī)物的結(jié)構(gòu)可知,應(yīng)是-CH2CH3中總鍵能與-CH=CH2、H2總鍵能之差,故4 H=(5X 412+348-3X412-612-436) kJ?mol-1=+124kJ?mol-1;(2)該反應(yīng)為氣體增多的反應(yīng);假設(shè)a=b,且在充入b mol乙苯時(shí)將容器體積擴(kuò)大為原來(lái)的2倍,則此時(shí)達(dá)到等效平衡,壓強(qiáng)依然為P,實(shí)際情況時(shí)容器體積不變,則需將容器體積壓縮至和原平衡相同,假設(shè)此過(guò)程中平衡不移動(dòng),則壓縮后壓強(qiáng)為2P,但實(shí)際情況是壓縮體積時(shí)平衡會(huì)

10、逆向移動(dòng),壓強(qiáng)減小,即平衡后壓 強(qiáng)小于2P,若想要壓強(qiáng)達(dá)到 2P,則需要充入更多的乙苯,所以 a< b;恒容充入乙苯,體系壓強(qiáng)增大,平 衡會(huì)在等效平衡的基礎(chǔ)上左移,導(dǎo)致乙苯的轉(zhuǎn)化率減??;(3)A點(diǎn)和B點(diǎn)溫度相同,容器恒壓,則充入氮?dú)夂笕萜黧w積變大,氣體濃度減小,濃度越小反應(yīng)速率越小,所以B點(diǎn)正反應(yīng)速率較大;保持總壓不變,充入 N2,容器體積增大,各組分的濃度同倍數(shù)減小,相當(dāng)于減小壓強(qiáng),利于反應(yīng)正向進(jìn) 行,乙苯轉(zhuǎn)化率增大;600c時(shí)乙苯的轉(zhuǎn)化率為 40%不妨設(shè)設(shè)初始投料為 1mol乙苯,則轉(zhuǎn)化乙苯 0. 4mol,剩余0.6mol,根據(jù) 方程式尸"1nl (g)皤嚶& ?

11、=1rH (g)+H2(g)可知,生成苯乙烯0.4mol,氫氣0. 4mol,壓強(qiáng)之比等于氣體物質(zhì)的量之比,總壓強(qiáng)為0. 1MPa,則p(乙什、0.6mol32,苯)= 0.1MPa; 0.1MPa,P(苯乙烯尸p(H2)= 0.1MPa,則平衡常數(shù)0.6mol 0.4mol+0.4mol77220.1MPa 0.1MPaKp= 77=0. 019MPa ;0.1MPa 7由于600c時(shí),乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性均較高。溫度過(guò)低,反應(yīng)速率慢,轉(zhuǎn)化率低;溫度過(guò)高,選擇性下降,過(guò)高溫度還可能使催化劑失活,且能耗大,所以控制反應(yīng)溫度為600 C。4、(2019課標(biāo)全國(guó)I, 28)水煤氣變換CO(

12、g) +H2O(g)=CO2(g) + H2(g)是重要的化工過(guò) 程,主要用于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業(yè)領(lǐng)域中。回答下列問(wèn)題:(1)Shibata曾做過(guò)下列實(shí)驗(yàn):使純 H2緩慢地通過(guò)處于721c下的過(guò)量氧化鉆CoO(s),氧化 鉆部分被還原為金屬鉆Co(s),平衡后氣體中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.025 0。在同一溫度下用CO還原CoO(s),平衡后氣體中CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.019 2。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷,還原 CoO(s)為Co的傾向是CO H2(填“大于”或“小于”)。(2)721 C時(shí),在密閉容器中將等物質(zhì)的量的 CO(g)和H2O(g)混合,采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┻M(jìn)行反 應(yīng),則平衡

13、時(shí)體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為 (填標(biāo)號(hào))。A. <0.25 B. 0.25 C. 0.250.50 D. 0.50E. >0.50(3)我國(guó)學(xué)者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果,研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程,如圖所示,其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。0 二工?h1f_oj 三eJ號(hào)-HOG。 過(guò)渡亳2S.FHC cHrH*xeE (君三.+cx'/cu rMzn+tsoo2 1()T.節(jié)一邙留K=可知水煤氣變換的 0(填“大于” “等于”或“小于”)。該歷程中最大能壘(活化 能)E正;eV,寫出該步驟白化學(xué)方程式 (4)Shoichi研究了 467 C、489

14、 c時(shí)水煤氣變換中CO和H2分壓隨時(shí)間變化關(guān)系(如圖所示),|/mqn計(jì)算曲線a的反應(yīng)在3090 min內(nèi)的平均速率v (a)=kPa min 10 467 C時(shí)pH2和 pco隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線分別是 > 。489 C時(shí)pH2和pco隨時(shí)間變化關(guān)系 的曲線分別是> 。解析 (1)由題給信息可知,H2(g) + CoO(s)Co(s)+ H2O(g)( i )c (H2O)Ki =c (H2)1 0.025 0z_ z = 390.025 039 5由題給信息可知,CO(g) + CoO(s)Co(s)+CO2(g)(ii)c (CO2)K2:c (CO)1-0.019 2=00

15、19251.08。相同溫度下,平衡常數(shù)越大,反應(yīng)傾向越大,故 CO還原氧化鉆的傾0.019 2 向大于H2。(2)第(1)問(wèn)和第(2)問(wèn)的溫度相同,利用蓋斯定律,由 (ii) (i)得CO(g) +H2O(g)CO2(g) + H2(g) K = Kf= 5108= 1.31。設(shè)起始時(shí) CO(g)、H2O(g)的物質(zhì)的量都為 1K139mol,容器體積為1 L,在721c下,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)H2的物質(zhì)的量為x mol。CO (g)起始1 mol轉(zhuǎn)化x mol平衡(1x) mol+H2O (g)1 molx mol(1x) molH2 (g)+ CO2 (g)00x molx molx molx m

16、olx2K = /= 1.31,若K取1,則乂= 0.5,小(慟=0.25;該反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變,當(dāng)?shù)任镔|(zhì)的量反應(yīng)物全部反應(yīng),氫氣所占物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為50%,但反應(yīng)為可逆反應(yīng),不能進(jìn)行 徹底,氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定小于 50%,故選Co (3)觀察起始態(tài)物質(zhì)的相對(duì)能量與終態(tài)物 質(zhì)的相對(duì)能量知,終態(tài)物質(zhì)相對(duì)能量低于始態(tài)物質(zhì)相對(duì)能量,說(shuō)明該反應(yīng)是放熱反應(yīng),小于00過(guò)渡態(tài)物質(zhì)相對(duì)能量與起始態(tài)物質(zhì)相對(duì)能量相差越大,活化能越大,由題圖知,最大活化能E正=1.86 eV- (0.16 eV) = 2.02 eV,該步起始物質(zhì)為 COOH*+H* + H2。*,產(chǎn)物為*(4.08 3.80) kPaCO

17、OH +2H +OH 。 (4)由題圖可知,30 90 min 內(nèi) v (a) = 0.004 790 min 30 minkPa min-10水煤氣變換中CO是反應(yīng)物,H2是產(chǎn)物,又該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平 衡向左移動(dòng),重新達(dá)到平衡時(shí),H2的壓強(qiáng)減小,CO的壓強(qiáng)增大。故a曲線代表489 c時(shí),pH2隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線,d曲線代表489 C時(shí)pco隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線,b曲線代表467 c時(shí)pH2隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線,c曲線代表467 C時(shí)pCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線。答案 (1)大于 (2)C (3)小于 2.02 COOH* + H*+ H2O*=COOH* + 2H*+OH*(或

18、H2O*=H* + OH*) (4)0.004 7 bead5、CH4 CO2催化重整不僅可以得到合成氣(CO和H2),還對(duì)溫室氣體的減排具有重要意義?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)CH4 CO2 催化重整反應(yīng)為:CH4(g)+ CO2(g) 1=1 2CO(g) + 2H2(g)o已知:C(s)+ 2H2(g)=CH4(g) AH = 75 kJ mol 1C(s)+ O2(g)=CO2(g) AH = 394 kJ mol111C(s)+ 2O2(g)=CO(g) Q = 111 kJ mol 1該催化重整反應(yīng)的AH =kJmoP 1 o有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是 (*標(biāo)號(hào))。A 高溫低壓B

19、 低溫高壓C 高溫高壓D 低溫低壓某溫度下,在體積為 2 L 的容器中加入2 mol CH 4、 1 mol CO 2 以及催化劑進(jìn)行重整反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率是50%,其平衡常數(shù)為 mol2 L 20(2)反應(yīng)中催化劑活性會(huì)因積碳反應(yīng)而降低,同時(shí)存在的消碳反應(yīng)則使積碳量減少。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:積碳反應(yīng)CH4(g)=C(s)+2H2(g)消碳反應(yīng)CO2(g)+C(s)=2CO(g)AH/(kJ mol 1)75172活化能(kJ mol 1)催化劑X3391催化劑Y4372由上表判斷,催化劑X Y(填“優(yōu)于”或“劣于”),理由是在反應(yīng)進(jìn)料氣組成、壓強(qiáng)及反應(yīng)時(shí)間相同的情況下,某催化劑表面的

20、積碳量隨溫度的變化關(guān) 系如圖1所示,升高溫度時(shí),下列關(guān)于積碳反應(yīng)、消碳反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)和速率(v)的敘述正確的是(填標(biāo)號(hào))。A. K積、K消均增加B. v積減小、v消增加C. K積減小、K消增加D. v消增加的倍數(shù)比v積增加的倍數(shù)大司KI5Ml/油溫度,t'因I+ n 12 16反應(yīng)時(shí)間加in在一定溫度下,測(cè)得某催化劑上沉積碳的生成速率方程為v = k p(CH4)p(CO2)0.5(k為速率常數(shù))。在p(CH4)一定時(shí),不同 p(CO2)下積碳量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)如圖2所示,則pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)從大到小的順序?yàn)?解析(1)將已知中3個(gè)反應(yīng)依次記為、,根據(jù)

21、蓋斯定律X 2得該催化重 整反應(yīng)的AH = (111)X2+75+394kJ mo/1 = + 247 kJmo/1。由于該反應(yīng)為吸熱且氣體體積增大的反應(yīng),要提高 CH4的平衡轉(zhuǎn)化率,需在高溫低壓下進(jìn)行。根據(jù)平衡時(shí)消耗的CO2 為1 mol X 50%= 0.5 mol,則消耗的CH4為0.5 mol,生成的CO和H2均為1 mol,根據(jù)三段式法可知平衡時(shí) CH4、CO2、CO和H2的平衡濃度分別為 0.75 mol L- 0.25 mol L- 0.5(0.5 mol L1) 2x (0.5 mol L)2 1mol L_1> 0.5 mol L_1, 則平衡常數(shù) K=;=力 mol2

22、 L_200.75 mol L=1 義 0.25 mol L13(2)從表格中數(shù)據(jù)可看出相對(duì)于催化劑 X,用催化劑Y催化時(shí)積碳反應(yīng)的活化能大,則積碳 反應(yīng)的反應(yīng)速率小,而消碳反應(yīng)活化能相對(duì)小,則消碳反應(yīng)的反應(yīng)速率大,再根據(jù)題干信息“反應(yīng)中催化劑活性會(huì)因積碳反應(yīng)而降低”可知催化劑X劣于催化劑Y。兩個(gè)反應(yīng)均吸熱,故隨溫度升高,K積和K消均增加,且消碳反應(yīng)速率增加的倍數(shù)比積碳反應(yīng)的大,故 A、D正 確。由該圖像可知在反應(yīng)時(shí)間和 p(CH4)相同時(shí),圖像中速率關(guān)系Va>Vb>Vc,結(jié)合沉積碳的 生成速率方程v = k p(CH4) p(CO2)05,在p(CH4)相同時(shí),隨著p(CO2)增

23、大,反應(yīng)速率逐漸 減慢,即可判斷:pc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2)。.1答案(1)247 A -3(2)劣于 相對(duì)于催化劑X,催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大,積碳反應(yīng)的速率?。欢挤?應(yīng)活化能相對(duì)小,消碳反應(yīng)速率大ADpc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2)6、MoS2(輝鋁礦的主要成分)可用于制取鋁的化合物潤(rùn)滑添加劑氫化反應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng)的催 化劑等?;卮鹣铝袉?wèn)題:反應(yīng) 3MoS2+18HNO3+12HCl=3H2M002cl4 + 18NOT + 6H2SO4 +6H2O 中,每溶解 1 mol MoS2,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 。已知:MoS2(s)

24、=Mo(s)+S2(g) AH1S2(g)+ 2O2(g)=2SO2(g) AH22MoS2(s)+ 7O2(g)=2MoO3 (s)+4SO2(g) AH3反應(yīng) 2Mo(s)+3O2(g)=2MoO3(s)的 AH=(用含 AH1、AH2、AH3的代數(shù)式表示)0(3)利用電解法可浸取輝鋁礦得到 Na2MoO4和N&SO4溶液(裝置如圖所示)。陰極的電極反應(yīng)式為。一段時(shí)間后,電解液的pH (填“增大” “減小”或“不變”),MoO4一在電極(K “A或"B”附近生成。實(shí)際生產(chǎn)中,惰性電極 A 一般不選用石墨,而采用 DSA惰性陽(yáng)極(基層為TiO2,涂層為RuO2+IrO2),

25、理由是。(4)用輝鋁礦冶煉Mo的反應(yīng)為MoS2(s)+ 4H2(g) + 2Na2CO3(s)Mo(s) + 2CO(g) + 4H2O(g) + 2Na2s(s) AH。該反應(yīng)的AH(填“>或“<”)0pi、p2、p3按從小到大的順序?yàn)?。在某包容密閉容器中加入 0.1 mol M0S2、0.2 mol Na2CO3、0.4 mol H2, 一定溫度下發(fā)生上述反應(yīng),下列敘述說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是 (*標(biāo)號(hào))。a. v 正(H2) = v 逆(CO)b.氣體的密度不再隨時(shí)間變化c.氣體的壓強(qiáng)不再隨時(shí)間變化d.單位時(shí)間內(nèi)斷裂H H鍵與斷裂HO鍵的數(shù)目相等在2 L的恒溫包容密閉容器

26、中加入 0.1 mol MoS2、0.2 mol Na2CO3、0.4 mol H2,在1 100 K時(shí)發(fā)生反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)恰好處于下圖中A點(diǎn),則此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 。|M如如7050 如 ,hi 20 10I IKKI 1 UM1 12m I 不卻MN 卜 I 11 R解析(1)在反應(yīng)中,Mo元素的化合價(jià)由反應(yīng)前 MoS2中的+ 2價(jià)變?yōu)榉磻?yīng)后H2MoO2cl4中的+6價(jià),S元素的化合價(jià)由反應(yīng)前 MoS2中的一1價(jià)變?yōu)榉磻?yīng)后H2SO4中的+6價(jià),N元素的化合價(jià)由反應(yīng)前硝酸中的+ 5價(jià)變?yōu)榉磻?yīng)后NO中的+2價(jià),每1 mol MoS2發(fā)生反應(yīng),電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量為(6-2) + 2X6-

27、(- 1)mol = 18 mol;(2) MoS2(s)=Mo(s)+ S2(g) AH1 S2(g) + 2O2(g)=2SC2(g)AH2 2MoS2(s)+ 7O2(g)=2MoO3(s)+ 4SO2(g) AH3 根據(jù)蓋斯定律,將 2X2X,整理可得反應(yīng) 2Mo(s) + 3O2(g)=2MoO3(s)的AH =AH3-2AH2-2AH1;該池為電解池,在陰極上溶液中 H2O電離產(chǎn)生的H +獲得電子,發(fā)生還原反應(yīng),電極反 應(yīng)式為:2H2O+2e-=H2 T +2OH-;由于溶液中 H +不斷放電,使溶液中 c(OH-)>c(H 十 ),所以電解一段時(shí)間后,溶液的堿性增強(qiáng),pH不

28、斷增大;溶液中 的C在陽(yáng)極失去電子變?yōu)镃l2, Cl2具有氧化性,其與水反應(yīng)產(chǎn)生的 HC1O氧化性也非常強(qiáng),Cl2、HClO將MoS2 氧化為MoO2一,因此MoO4一在陽(yáng)極A附近生成;在食鹽水溶液中含有的陰離子有 C廠、 OH,C廠失去電子產(chǎn)生Cl2, OH -也可能失去電子變?yōu)?2,生成的02會(huì)與C在高溫下反應(yīng) 產(chǎn)生C02氣體而不斷消耗石墨,所以陽(yáng)極一般不選用石墨,而采用 DSA惰性陽(yáng)極;根據(jù)圖像可知:在壓強(qiáng)不變時(shí),溫度升高,H2的平衡轉(zhuǎn)化率增大,說(shuō)明該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),所以 AH>0;由于反應(yīng) MoS2(s)+4H2(g) + 2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g) +

29、4H2O(g)+2Na2s(s)的正反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng),在其它條件不變時(shí),增大壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),H2的轉(zhuǎn)化率降低,根據(jù)圖像可知 H2的轉(zhuǎn)化率pi時(shí)最大,伊?xí)r最小,說(shuō)明壓強(qiáng)p3最大,pi最小,故壓強(qiáng)按從小到大的順序?yàn)椋簆i<p2Vp3;a.由于方程式中H2、CO的化學(xué)計(jì)量數(shù)不等,所以v正(H2) = v逆(CO)時(shí)反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),a錯(cuò)誤;b.該反應(yīng)有固體參加反應(yīng), 若氣體的密度不再隨時(shí)間變化,說(shuō)明氣體質(zhì)量不變,由于容器的容積不變,所以可根據(jù)密度 不變判斷反應(yīng)處于平衡狀態(tài),b正確;c.該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng),若氣體的 壓強(qiáng)不再隨時(shí)間變化,反應(yīng)處于平衡狀態(tài),c正確;d.

30、單位時(shí)間內(nèi)斷裂H H鍵與斷裂HO鍵的數(shù)目相等,反應(yīng)正向進(jìn)行,未處于平衡狀態(tài),d錯(cuò)誤;故合理選項(xiàng)是bc;反應(yīng)MoS2(s)+ 4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s) + 2CO(g)+4H2O(g)+2Na2s(s)在 2 L 容器內(nèi)進(jìn)行, 向其中加入 0.1 mol M0S2、0.2 mol Na2CO3、0.4 mol H2,反應(yīng)開始時(shí) c(H2)= 0.2 mol/L;由于在 1 100 C時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率是50%,所以平衡時(shí),c(H2)=0.1 mol/L,根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)的變化關(guān)系可 知,平衡時(shí) n(CO)=0.05 mol/L, c(H2O)=0.1 mol/L ,因此該溫度下的反應(yīng)

31、平衡常數(shù)K =0.052 X 0.1423201(mol/L)2=2.5X 10-3(mol/L)2o 答案(1)18 mol(2) H3-2H2-2Hi(3)2H2O+2e=H2 T+2OH增大 A 陽(yáng)極主要生成 Cl2,還會(huì)生成。2,生成的O2會(huì)消耗石墨 ,pi<p2<p3 bc 2.5X 10 3(mol/L)27、氮及其化合物與人們的生活生產(chǎn)密切相關(guān)。回答下列問(wèn)題:(1)微生物作用下,廢水中的NH;可轉(zhuǎn)化為NO3,該反應(yīng)分兩步反應(yīng):I 步:2NH;(aq)+3O2(g)=2NO2(aq)+ 4H (aq)+2H2O(l)AH = 546 kJ/molII 步:2NO2 (a

32、q)+O2(g)=2NO3(aq)AH = 146 kJ/mol。則低濃度氨氮廢水中的NH才(aq澗化生成NO3(aq)的熱化學(xué)方程式為NH4(aq)+2O2(g)=2H +(aq)+ H2 O(l) + NO 3 (aq)AH =kJ/mol。(2)氮與氧能形成多種二元化合物,這些化合物往往不穩(wěn)定,其中NO2比較穩(wěn)定。N2O5分解生成NO2和另外一種氮的氧化物,生成 1 mol NO2時(shí),轉(zhuǎn)移1 mol電子,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式是已知可逆反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g) AH >00在包容密閉容器中充入一定量的 N2O4,發(fā)生上述反應(yīng)。測(cè)得N2O4的平衡轉(zhuǎn)化率WN2O4)隨溫度的變化如

33、下圖某條曲線:映2。4)隨溫度的變化的正確曲線是 (填“i”或“ii” )。若容器中通入 N2O4的起始?jí)簭?qiáng)為102 kPa,則a點(diǎn)溫度下的平衡常數(shù)Kp=州平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,p 分=p總>< 物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))(3)機(jī)動(dòng)車尾氣是造成霧霾的主要因素之一,CO、NO在催化劑作用下可轉(zhuǎn)化為無(wú)害氣體:則反應(yīng)溫度高的容器是便“甲”或“乙”);甲容器中,0120 min的速率v(N2) =mol/(Lmin),達(dá)到化學(xué)平衡后,乙容器中各物質(zhì)均加倍,則平衡向 ("正 反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動(dòng)。已知:25 C時(shí),電離常數(shù) Kb(NH3 H20) = 2.0X 10 5, Kai(

34、H2CO3)= 4.0X 10 7、Ka2(H2CO3) = 5.0X10 11判斷0.1 mol/L的(NH4)2CO3溶液使pH試紙(填“變藍(lán)” “不變色”或“變紅”),該溶液中c(C03 )> c(HC03)、c(NH4)的濃度大小關(guān)系是 o0.50 mol/L的Na2CO3溶液的pH=。(不考慮C03一第二步水解和H20的電離)解析(1)由蓋斯定律可知,(I步+ II步)/2可得反應(yīng)NH才(aq)+ 2O2(g)=2H+(aq)+H2 0(l)+ N03(aq),則 AH = (546 kJ/mol)+( 146 kJ/mol)/2 = 346 kJ/mol;N2O5生成NO2, N元素化合價(jià)降低,則另一種氮的氧化物中N元素的化合價(jià)高于+ 5, 由生成1 mol NO 2時(shí)轉(zhuǎn)移1 mol電子可知另一種氮的氧化物的分子式為

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