反應(yīng)原理2015

1、27 2015 課標(biāo)二（14分）甲醇是重要的化工原料，又可稱為燃料。利用合成氣（主要成分為CO、CO2和H2）在催化劑的作用下合成甲醇，發(fā)生的主反應(yīng)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 回答下列問題：（1） 已知反應(yīng)中的相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下： 由此計(jì)算H1= kJ.mol-1，已知H2=-58kJ.mol-1，則H3= kJ.mol-1 （2）反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為 ；圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為 （填曲線標(biāo)記字母），其判斷理由

2、是 。 （3）合成氣的組成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60時(shí)體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率（a）與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示。a（CO）值隨溫度升高而 （填“增大”或“減小”），其原因是 。圖2中的壓強(qiáng)由大到小為_，其判斷理由是_。【答案】（1）99；41 （2）；a；反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡常數(shù)應(yīng)隨溫度升高變??； （3）減?。簧邷囟葧r(shí)，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡向向左移動(dòng)，使得體系中CO的量增大；反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，平衡向右移動(dòng)，又產(chǎn)生CO的量增大；總結(jié)果，隨溫度升高，使CO的轉(zhuǎn)化率降低；P3P2P1；相同溫度下，由于反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，加壓有利于提升CO的轉(zhuǎn)化率；而反應(yīng)為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，

3、產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)影響，故增大壓強(qiáng)時(shí)，有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高 282015課標(biāo)一 （15分）碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛圖?；卮鹣铝袉栴}：（1）大量的碘富集在海藻中，用水浸取后濃縮，再向濃縮液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2,該反應(yīng)的還原產(chǎn)物為_。（2）上述濃縮液中含有I-、Cl-等離子，取一定量的濃縮液，向其中滴加AgNO3溶液，當(dāng)AgCl開始沉淀時(shí)，溶液中為：_，已知Ksp（AgCl）=1.8×10-10，Ksp（AgI）=8.5×10-17。（3）已知反應(yīng)2HI（g）=H2(g) + I2(g)的H=+11kJ·mol-1，1molH

4、2（g）、1molI2（g）分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收436KJ、151KJ的能量，則1molHI（g）分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為_kJ。（4）Bodensteins研究了下列反應(yīng)：2HI（g）H2（g）+I2（g）在716K時(shí)，氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如下表：t/min020406080120X(HI)10.910.850.8150.7950.784X(HI)00.600.730.7730.7800.784根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為：_。上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為v正=k正x2(HI)，逆反應(yīng)速率為v逆=k逆x(H2)x(I2)

5、，其中k正、k逆為速率常數(shù)，則k逆為_(以K和k正表示)。若k正=0.0027min-1，在t=40,min時(shí)，v正=_min-1由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的關(guān)系可用下圖表示。當(dāng)升高到某一溫度時(shí)，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，相應(yīng)的點(diǎn)分別為_（填字母）2015 福建10 2015 天津FeCl3 具有凈水作用，但腐蝕設(shè)備，而聚合氯化鐵是一種新型的絮凝劑，處理污水比FeCl3 高效，且腐蝕性小。請(qǐng)回答下列問題：（1）FeCl3 凈水的原理是 。FeCl3 溶液腐蝕鋼鐵設(shè)備，除H作用外，另一主要原因是（用離子方程式表示） 。（2）為節(jié)約成本，工業(yè)上用NaClO3 氧化酸性FeCl2

6、廢液得到FeCl3 。若酸性FeCl2 廢液中c(Fe2)=2.0×10-2mol·L-1, c(Fe3)=1.0×10-3mol·L-1, c(Cl)=5.3×10-2mol·L-1,則該溶液的PH約為 。完成NaClO3 氧化FeCl2 的離子方程式：ClO3-+ Fe2+ = Cl+ Fe3+ .（3）FeCl3 在溶液中分三步水解：Fe3+H2O Fe(OH)2+H K1Fe(OH)2+H2OFe(OH)2+H K2Fe(OH)+H2OFe(OH)3+H K3以上水解反應(yīng)的平衡常數(shù)K1、K2、K3由大到小的順序是 。通過控制條

7、件，以上水解產(chǎn)物聚合，生成聚合氧化鐵，離子方程式為：xFe3+yH2OFex(OH)y(3x-y)+yH+欲使平衡正向移動(dòng)可采用的方法是（填序號(hào)） 。a.降溫 b.加水稀釋 c.加入NH4Cl d.加入NaHCO3室溫下，使氯化鐵溶液轉(zhuǎn)化為高濃度聚合氯化鐵的關(guān)鍵條件是 。（4） 天津某污水處理廠用氯化鐵凈化污水的結(jié)果如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)得出每升污水中投放聚合氯化鐵以Fe(mg·L-1)表示的最佳范圍約為 mg·L-1。（1）Fe3+水解生成的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中的懸浮雜質(zhì) 2 Fe3+Fe=3 Fe2+（2）2 1 6 6H+ 1 6 3H2O（3）K1>

8、K2>K3 b d 調(diào)節(jié)溶液的pH （4）1820【解析】試題分析：（1）Fe3+水解生成的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中的懸浮雜質(zhì) ，所以可起到凈水的作用；鋼鐵設(shè)備中的Fe會(huì)與鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子，離子方程式是2 Fe3+Fe=3 Fe2+（2）根據(jù)電荷守恒，則溶液中氫離子的濃度是c(Cl) -2 c(Fe2)-3 c(Fe3)=1.0×10-2mol·L-1,所以pH=2； 根據(jù)題意，氯酸鈉氧化酸性的氯化亞鐵，則反應(yīng)物中有氫離子參加，則生成物中有水生成，Cl元素的化合價(jià)從+5價(jià)降低到-1價(jià)，得到6個(gè)電子，而Fe元素的化合價(jià)從+2價(jià)升高到+3價(jià)，失去1個(gè)電子，根

9、據(jù)得失電子守恒，則氯酸根離子的系數(shù)為1，F(xiàn)e2+的系數(shù)為6，則鐵離子的系數(shù)也是6，氯離子的系數(shù)是1，根據(jù)電荷守恒，則氫離子的系數(shù)是6，水的系數(shù)是3； （3）鐵離子的水解分為三步，且水解程度逐漸減弱，所以水解平衡常數(shù)逐漸減小，則K1>K2>K3；使平衡正向移動(dòng)，因?yàn)樗鉃槲鼰岱磻?yīng)，所以降溫，平衡逆向移動(dòng)；加水稀釋，則水解平衡也正向移動(dòng)；加入氯化銨，氯化銨溶液為酸性，氫離子濃度增大，平衡逆向移動(dòng)；加入碳酸氫鈉，則消耗氫離子，所以氫離子濃度降低，平衡正向移動(dòng)，所以答案選bd；從反應(yīng)的離子方程式中可知，氫離子的濃度影響高濃度聚合氯化鐵的生成，所以關(guān)鍵步驟是調(diào)節(jié)溶液的pH。 （4）由圖像可知

10、，聚合氯化鐵的濃度在1820 mg·L-1時(shí)，去除率達(dá)到最大值，污水的渾濁度減小?？键c(diǎn)：考查對(duì)鐵的化合物性質(zhì)的應(yīng)用，氧化還原反應(yīng)方程式的配平，對(duì)圖像的分析能力1.（13分）工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn)，流程如下：（1）工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，制取氫氣的一個(gè)反應(yīng)為：CO+H2O(g)CO2+H2。t時(shí)，往1L密閉容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸氣。反應(yīng)建立平衡后，體系中c(H2)=0.12mol·L-1。該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_（填計(jì)算結(jié)果）。（2）合成塔中發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H<0。下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)。

11、由此可推知，表中T1_300（填“>”、“<”或“=”）。T/T1300T2K1.00×1072.45×1051.88×103（3）N2和H2在鐵作催化劑作用下從145就開始反應(yīng)，不同溫度下NH3產(chǎn)率如圖所示。溫度高于900時(shí)，NH3產(chǎn)率下降的原因               。（4）在上述流程圖中，氧化爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。（5）硝酸廠的尾氣直接排放將污染空氣。目前科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷

12、等將氮的氧化物還原為氮?dú)夂退?，反?yīng)機(jī)理為：CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)  H= 574kJ·mol1CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g) +2H2O(g)   H= 1160kJ·mol1則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為：_。（6）氨氣在純氧中燃燒，生成一種單質(zhì)和水，試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_，科學(xué)家利用此原理，設(shè)計(jì)成氨氣-氧氣燃料電池，則通入氨氣的電極是_（填“正極”或“負(fù)極”）；堿性條件下，該電極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為_。（1）1  

13、;（2） （3）溫度高于900時(shí)，平衡向左移動(dòng)。（4）（5）CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)2H2O(g)+N2(g)  H867kJ/mol（6）4NH3+3O2 2N2+6H2O；負(fù)極；  2NH3 6e- + 6OH- =N2 +6H2O2.已知A（g）+B（g）C（g）+D（g）反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下：|溫度/70090083010001200平衡常數(shù)1.71.11.00.60.4回答下列問題：（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=_，H_0（填“”“”“=”）；（2）830時(shí)，向一個(gè)5L的密閉容器中充入0.20mol的A和0

14、.80mol的B，如反應(yīng)初始6s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率v（A）=0.003molL-1s-1，則6s時(shí)c（A）=_ molL-1，C的物質(zhì)的量為_mol；若反應(yīng)經(jīng)一段時(shí)間后，達(dá)到平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為_，如果這時(shí)向該密閉容器中再充入1mol氬氣，平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為_；（3）判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡的依據(jù)為_（填正確選項(xiàng)前的字母）：a壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變    b氣體的密度不隨時(shí)間改變cc（A）不隨時(shí)問改變     d單位時(shí)間里生成c和D的物質(zhì)的量相等（4）1200時(shí)反應(yīng)C（g）+D（g）A（g）+B（g）的平

15、衡常數(shù)的值為_2.已知A（g）+B（g）C（g）+D（g）反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下：|溫度/70090083010001200平衡常數(shù)1.71.11.00.60.4回答下列問題：（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=_，H_0（填“”“”“=”）；（2）830時(shí)，向一個(gè)5L的密閉容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反應(yīng)初始6s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率v（A）=0.003molL-1s-1，則6s時(shí)c（A）=_ molL-1，C的物質(zhì)的量為_mol；若反應(yīng)經(jīng)一段時(shí)間后，達(dá)到平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為_，如果這時(shí)向該密閉容器中再充入1mol氬氣，平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為_；（3）判斷該反應(yīng)是

16、否達(dá)到平衡的依據(jù)為_（填正確選項(xiàng)前的字母）：a壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變    b氣體的密度不隨時(shí)間改變cc（A）不隨時(shí)問改變     d單位時(shí)間里生成c和D的物質(zhì)的量相等（4）1200時(shí)反應(yīng)C（g）+D（g）A（g）+B（g）的平衡常數(shù)的值為_考點(diǎn)名稱：化學(xué)平衡常數(shù)定義：在一定溫度下，可逆反應(yīng)無論從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，也不管反應(yīng)物起始濃度大小，最后都達(dá)到平衡，這時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值是個(gè)常數(shù)，用K表示，這個(gè)常數(shù)叫化學(xué)平衡常數(shù)?；瘜W(xué)表平衡達(dá)式：

17、對(duì)于可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)來說，化學(xué)平衡表達(dá)式：化學(xué)平衡常數(shù)的意義：表示該反應(yīng)在一定溫度下，達(dá)到平衡時(shí)進(jìn)行的程度，K值越大，正反應(yīng)進(jìn)行的越徹底，對(duì)反應(yīng)物而言轉(zhuǎn)化率越高。 某一溫度下的K與K比較能夠判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向 K>K，反應(yīng)正向進(jìn)行；K<K，反應(yīng)逆向進(jìn)行；K=K，反應(yīng)處于平衡狀態(tài) (3)化學(xué)平衡常數(shù)與濃度、壓強(qiáng)、催化劑無關(guān)，與溫度有關(guān)，在使用時(shí)必須指明溫度。 (4)在計(jì)算平衡常數(shù)時(shí)，必須是平衡狀態(tài)時(shí)的濃度。 (5)對(duì)于固體或純液體而言，其濃度為定值，可以不列入其中。 (6)化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)，若反應(yīng)方向改變，則平衡常數(shù)改變，且互為倒數(shù)關(guān)系。如：在一定溫度下，化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用：1K值越大，說明平衡體系中生成物所占的比例越大