反應(yīng)原理題匯編2013

1、 反應(yīng)原理題匯編2013.4.91(15分)氨氣是一種重要的化工產(chǎn)品，是生產(chǎn)銨鹽、尿素等的原料。工業(yè)合成氨的反應(yīng)如下：N2(g)+3H2(g)-2NH3(g) H = 92.4kJ·mo-1(1) 實(shí)驗(yàn)室中常用來(lái)制備氨氣的化學(xué)方程式為 。(2) 已知H2回的燃燒熱為285.8 kJ·mo-1，寫出NH3在純氧中燃燒生成無(wú)毒、無(wú)害物質(zhì)的熱化學(xué)方程式 。(3)25時(shí)，將amol(NH4)2SO4溶于水，向該溶液中滴加VL稀氨水后溶液呈中性，則滴加氨水的過(guò)程中水的電離平衡將 (填“正向”、“不”或“逆向”)移動(dòng)，所滴加稀氨水的物質(zhì)的量濃度為 mol·L-1 。a(25時(shí)

2、，NH3·H2O的電離平衡常數(shù)Kb2×10-5)。(4)工業(yè)上常用CO2和NH3通過(guò)如下反應(yīng)合成尿素CO(NH2)2。, t時(shí)，向容積恒定為2L的密閉容器中加入0.10molCO2和0.40molNH3，70min開(kāi)始達(dá)到平衡。反應(yīng)中C02(g)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如下表所示：20min時(shí)v正(CO2) 80min時(shí)，則v逆(H2O)(填“>”、“=”或“<”)。在100min時(shí)，保持其它條件不變，再向容器中充入0.050molCO20.20molNH3，重新建立平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率與原平衡相比將 (填“增大”、“不變”或“減小”)。根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖甲中繪制出在

3、t下NH3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的圖像：保持其它條件不變，則(t+10)下正確的圖像可能是 (填圖甲中的“A”或“B”)。圖乙所示裝置(陰、陽(yáng)極均為惰性電極)可用于電解尿素CO(NH2)2的堿性溶液制取氫氣。該裝置中陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為 ，若兩極共收集到氣體22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則消耗的尿素為 g(忽略氣體的溶解)。2（14分）氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）常溫下，某氨水的pH =12，則水電離的c（OH）= 。若向該氨水中加入等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸，此時(shí)溶液中水電離的程度 （填“大于”、“等于”或“小于”）氨水中水的電離

4、程度。（2）合成氨反應(yīng)，若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，則平衡 移動(dòng)（填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”）。（3）一定溫度下，在密閉容器中可發(fā)生下列反應(yīng)：。下表為反應(yīng)在T1溫度下的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：則500s內(nèi)N2O5的分解速率v（N2O5）=_；降溫至T2，反應(yīng)迸行l(wèi)000s時(shí)測(cè)得c（NO2）=4.98mol·L-1，則反應(yīng)的H 0。（填“>”、“="或“<"）。（4）最近美國(guó)Simons等科學(xué)家發(fā)明了使NH3直接用于燃料電池的方法，其裝置用鉑黑作電極、加入電解質(zhì)溶液中，一個(gè)電極通人空氣，另一電極通入NH3。其電池反應(yīng)式為：4NH3+

5、3O2=2N2 +6H2O。你認(rèn)為電解質(zhì)溶液應(yīng)顯 （填“酸性”、“中性”或“堿性”），寫出正極的電極反應(yīng)方程式 。3（16分）“低碳循環(huán)”引起各國(guó)的高度重視，而如何降低大氣中CO2的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO2，引起了全世界的普遍重視。所以“低碳經(jīng)濟(jì)”正成為科學(xué)家研究的主要課題。（1）用電弧法合成的儲(chǔ)氫納米碳管常伴有大量的碳納米顆粒（雜質(zhì)），這種顆?？捎萌缦卵趸ㄌ峒?，請(qǐng)完成該反應(yīng)的化學(xué)方程式，并在方框內(nèi)填上系數(shù)。C+KMnO4+H2SO4 CO2+MnSO4 +K2SO4+ （2）將不同量的CO（g）和H2O（g）分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)CO（g）H2O（g） CO2（g

6、）H2（g），得到如下二組數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)組溫度起始量/mol平衡量/mol達(dá)到平衡所需時(shí)間/minCOH2OH2CO1650421624629002104163實(shí)驗(yàn)1條件下，反應(yīng)從開(kāi)始至達(dá)到平衡，以v （CO2） 表示的反應(yīng)速率為 （保留小數(shù)點(diǎn)后二位數(shù)，下同）。實(shí)驗(yàn)2條件下平衡常數(shù)K=_ _，該反應(yīng)為 （填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。（3）已知在常溫常壓下： 2CH3OH(l) +3O2(g)2CO2(g)+4H2O(g) H1 1275.6 kJmol 2CO (g)+ O2(g)2CO2(g) H2 566.0 kJmol ks5u H2O(g)H2O(l) H3 44.0 kJmol寫出甲醇不

7、完全燃燒生成一氧化碳和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式： 。（4）某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理，設(shè)計(jì)如右圖所示 的電池裝置。 該電池正極的電極反應(yīng)式為： ；該電池工作時(shí)，溶液中的OH向_（填“正”或“負(fù)”）極移動(dòng)。4（16分）以下是一些物質(zhì)的熔沸點(diǎn)數(shù)據(jù)（常壓）：鉀鈉Na2CO3金剛石石墨熔點(diǎn)（）63.6597.885135503850沸點(diǎn)（）774882.91850（分解產(chǎn)生CO2）-4250金屬鈉和CO2在常壓、890發(fā)生如下反應(yīng)： 4 Na（g）+ 3CO2（g） 2 Na2CO3（l） + C(s,金剛石) H=1080.9kJ/mol（1）上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為 ；若4v正(Na)= 3v

8、逆(CO2)，反應(yīng)是否達(dá)到平衡 （選填“是”或“否”）。（2）若反應(yīng)在10L密閉容器、常壓下進(jìn)行，溫度由890升高到1860，若反應(yīng)時(shí)間為10min, 金屬鈉的物質(zhì)的量減少了0.2mol，則10min里CO2的平均反應(yīng)速率為 。（3）高壓下有利于金剛石的制備，理由是 。（4）由CO2（g）+4Na（g）=2Na2O（s）+C（s，金剛石） H=357.5kJ/mol；則Na2O固體與C（金剛石）反應(yīng)得到Na（g）和液態(tài)Na2CO3（l）的熱化學(xué)方程式 。（5）下圖開(kāi)關(guān)K接M時(shí)，石墨作 極，電極反應(yīng)式為 。K接N一段時(shí)間后測(cè)得有0.3mol電子轉(zhuǎn)移，作出y隨x變化的圖象x代表n(H2O)消耗，y

9、代表nAl(OH)3，反應(yīng)物足量，標(biāo)明有關(guān)數(shù)據(jù)5（15分） 鐵鹽、亞鐵鹽是實(shí)驗(yàn)室常用的藥品。請(qǐng)根據(jù)題意，完成下列填空：（1）向酸化的FeCl3溶液中逐滴加入KI溶液，溶液變成棕褐色。該反應(yīng)的離子方程式為 。（2）向酸化的FeSO4溶液中加幾滴硫氰化鉀溶液，沒(méi)有什么明顯變化，再滴加雙氧水，溶液變紅色。繼續(xù)滴加雙氧水，紅色逐漸褪去，且有氣泡產(chǎn)生。寫出上述變化中，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式： Fe33SCNFe(SCN)311H2O22SCN2SO422CO2N210H2O2H 若生成1mol N2，H2O2和SCN的反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是 mol。（3）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，推斷Fe2+、I和SCN的還原性

10、由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?。 某課題組利用Fe粉和KNO3溶液反應(yīng)，模擬地下水脫氮過(guò)程，探究脫氮原理。（4）實(shí)驗(yàn)前：先用0.1 mol·L-1H2SO4洗滌Fe粉，其目的是 ，然后用蒸餾水洗滌至中性；將KNO3溶液的pH調(diào)至2.5；為防止空氣中的O2對(duì)脫氮的影響，應(yīng)向KNO3溶液通入 （寫化學(xué)式）。（5）如圖表示足量Fe粉還原上述KNO3溶液過(guò)程中，測(cè)出的溶液中相關(guān)離子濃度、pH 隨時(shí)間的變化關(guān)系（部分副反應(yīng)產(chǎn)物曲線略去）。請(qǐng)根據(jù)圖中信息寫出t1時(shí)刻前該反應(yīng)生成的陽(yáng)離子分別是 、 。t1時(shí)刻后，該反應(yīng)仍在進(jìn)行，溶液中NH4+的濃度在增大，F(xiàn)e2+的濃度卻沒(méi)有增大，可能的原因是 。6（14分）

11、工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn)，流程如下：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）某科研小組研究：在其他條件不變的情況下，改 變起始物氫氣的物質(zhì)的量，對(duì)反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g) H92.4 kJ·mol-1的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示：（圖中T表示溫度，n表示物質(zhì)的量）圖像中T2和T1的關(guān)系是：T2 T1(填“>”、“<”、“=”或“無(wú)法確定”)。比較在a、b、c三點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中，N2的轉(zhuǎn)化率最高的是 (填 字母)。要使反應(yīng)后氨的百分含量最大，則在起始體系中原料投料比n(H2)/n(N2) 3（填“>”、“<”、“=”或“無(wú)法確定”）。若容器容積恒為1 L，

12、起始狀態(tài)n(H2)=3 mol，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為60%，則此條件下(T2)，反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 。（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）（2）已知：N2(g)O2(g)2NO(g)H180.5 kJ·mol-12H2(g)O2(g)2H2O(g) H483.6 kJ·mol-1今有17 g氨氣，假設(shè)其經(jīng)催化氧化完全反應(yīng)，生成一氧化氮?dú)怏w和水蒸氣，則該過(guò)程中所放出的熱量為 kJ。（3）在裝置中，NH3和O2從145就開(kāi)始下列反應(yīng)，在不同溫度和催化劑條件下生成不同產(chǎn)物（如下圖所示）：溫度較低時(shí)生成 為主，溫度高于900時(shí)，NO產(chǎn)率下降的可能原因是 。反應(yīng)原理題匯編參考答案2013

13、.4.281、15分2、14分3（16分）（1）5 C+4KMnO4 +6 H2SO45CO2+4MnSO4+2K2SO4+6H2O （3分，物質(zhì)1分，配平2分） （2）0.13mol/(L·min) (2分) 0.17（2分）； 放熱（2分）（3）CH3OH（l）+O2（g）= CO（g）+2H2O（g）H=-354.8KJ/mol（3分）（4）O2 + 4e- + 2 H2O = 4OH（2分）負(fù)（2分）4（16分）（1） K=1/c4(Na) c3(CO2)（2分） 否（2分） （2）0.0015 mol/（L ·min）（2分）（3）增大壓強(qiáng)加快反應(yīng)速率，反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)（2分）；（4）6Na2O（s）+2C（s,金剛石) =8Na（g）+2Na2CO3（l）H= 8.4kJ/mol（2分）； （5）正（2分）；O2+2H2O+4e =4OH（2分）；（2分）5.（15分）（1）2Fe3+2I2Fe2+ +I2 （2分）；（2）2Fe2+ +H2O2+2H+= 2Fe3+ +2H2O （2分）；22（2分）；（3）I>Fe