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文档简介
1、题型十化学反应原理1.(2018河南开封模拟)纳米级CitO由于对某些反应具有优良的催化性能而受到关注CuO的三种方法:方法I用炭粉在高温条件下还原 CuO方法n用期(N2H4)还原新制Cu(OH)2方法川电解法:2CU+H2 畀ACuO+Hf1(1)已知:2Cu+ ' Q ACuzO(s)-1 H=- a kJ mol1C(s)+ Q(g)CO(g) H=- b kJ mol1Cu(s)+ Q(g) A=CuO(s)-1 H=- c kJ mol则方法 I 发生的反应:2CuO(s)+C(s) CsO(s)+CO(g)-1 H=kJ moL(2)工业上很少用方法I制取 CuaO,是由
2、于方法I反应条件不易控制,若控温不当,会降低CuaO产率,请分析原因:。方法n为加热条件下用液态脱(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级CUO,同时放出N2,该制法的化学方程式为。(4)方法川采用离子交换膜控制电解液中OH的浓度而制备纳米CUO,装置如图所示,则阳极上的电极反应式为,当生成1 mol Cu 2O时,就会有Na个阴离子通过离子交换膜。a-B-阴离子龙陵麒在2 L的密闭容器中,用以上两种方法制得的CuO分别进行催化分解水的实验:2HzO(g) ; ' 2H2(g)+O 2(g) H>0,水蒸气的浓度(mol-,随时间t(min)变化如下表所示。c(H2O) 时
3、间方法、温度01020304050方法I(TJ0.0500.049 20.048 60.048 20.048 00.048 0方法n()0.0500.048 80.048 40.048 00.048 00.048 0080,0080,0080,0080,0880,0 oro(U)HfW实验时的温度:T2T10 方法I前20 min的平均反应速率v(02)mol »L min。 方法川反应的平衡常数为。答案(1)2 c-a-b(2)若温度不当,会生成CuAA(3) 4Cu(OH) 2+N2H 2C12O+6HO+Nf(4) 2Cu-2e +2OH CitO+HO 2(5) >3.
4、5 XI 6.25X10-4解析(1)将已知反应依次编号为,由盖斯定律可知,-3X2+得2CuO(s)+C(s) A=CibO(s)+CO(g) H=(2c-a-b)kJ mol o (2)在加热条件下,C 与 CuO 反应也能生 成 Cu,所以,若温度不当会生成Cuo (3)液态月井(N2H1)还原新制Cu(OH)2制备纳米级CuO的化学方程A式为4Cu(OH)2+NbH 2C"0+6H0+Nfo阳极上Cu失电子转化为CuO,当生成1 mol Cu 2O时电路中有2 moi电子转移,此时阴极区会有2 moi OH-生成,根据电荷守恒可知,必有2 moi OH -离开阴极 区。(5)
5、由于反应的 H>0,故实验温度越高达到化学平衡时水蒸气转化率越大 ,方法n和川相 比,方法川水蒸气转化率高,所以72>方法I前2。01如的平均反应速率丫(。2)=1 一 1一 1-X (0,050 mol L- 0.048 6 mo) L )1乙v(H2O)=20min=3.5X10-5mol - L1 mini 方法川111中反应达平衡时,C(H20)=0.080 mol ", c(H2) =0.020 mol -, c(O2) =0.010 mol-,由此可求出-4K=6.25X10 o2.(2018浙江宁波模拟)(1 )NaCN溶液中各离子浓度的大小关系为;NaCN
6、遇酸能产生HCN,25 c时,HCN的电离常数K=6.2 X 10、,CH3COOH勺电离常数K=1.7X10-5o体 积均为100 mL、pH=2的CHCOO!溶液和HCN溶液,加水稀释过程中溶液pH的变化与溶液体积的关 系如 图所示,则表示CHCOOF溶液pH变化的曲线是(填或" B” );相同条件下,NaCN溶液的pH(填 “ >” 或 “ v")CH3COON 溶液的 pHo(2)200 C时,固体硝酸铉可以分解为NO和睦。,此过程中每转移8 moi电子放出84.8 kJ热量,写出此反应的热化学方程式:(3)工业上用氯气和二氧化钛制备 TiCI 4, 一定条件
7、下发生反应:TiO2(s)+2Cl2(g) TiCI4(g)+O 2(g) H>0,某温度下,该反应的平衡常数K为400。在密闭容器中加入TiO2(s)和Cl2(g),反应到t时刻测得各组分的浓度如下表所示:物质Cl 2TiCI 4Q1浓度/(mol L )0.440.60.6下一时刻此反应向(填“正”或“逆”)反应方向进行。-1.1 若经10 min反应达到平衡,则该时间内反应速率v(Cl2)=mol <L - min。下列措施可以使平衡 向正反应 方向移动的是(填字母)。a.使用催化剂b.增大压强c.减小压强d.升高温度答案(1) c(Na+)> c(CNj> c(
8、OHj> C(H+)A>200 r(2) NH4NO(s)N2O +2H2O(g) H=-42.4 kJ mol1正0.16d解析(1)NaCN为强碱弱酸盐,CN-水解使溶液显碱性,故NaCN溶液中离子浓度大小关系为c(Na+)>c(CNj>c(OHj>c(H+)o电离平衡常数越大,酸性越强,稀释相同倍数时,pH变化越大,故曲线A代表 CH3COOH溶液的pH变化趋势,曲线B代表HCN溶液的pH变化趋势。酸的酸性越弱,其对应的盐越易水 解,故相同条件下,NaCN溶液的碱性强于CHaCOON溶液。Soo r(2) NUNO分解生成NaO和 吐0的化学方程式为NHNO
9、(s) NaO(g)+2H2O(g),1 molNH,NO分解时转移4 moi电子,放出的热量为42.4 kJ,因此热化学方程式为NHNO(s)NO(g)+2H2O(g) H=-42.4 kJ mol1 00.6 X 0.62(3) Q= ' 1.86v K=400,故该时刻 V(正)> v(逆)。设反应达到平衡时Q的浓度变化为x,则有TiO2(s)+2CI 2(g) TiCI 4(g)+O 2(g)t时刻/(mol tL)0.440.60.6转化/(mol <L) 12xxx平衡/.1(mol «L)0.44-2 X0.6+ X0.6+ X3.高度重视一定条件下
10、,CQ可以转化为甲醇发利用CQ,已引起全世界的普遍重视。在一恒温恒容密闭容器中充入 度随时间变化如下图所示。:CQ(g)+3H 2(g) ' CHQH(g)+HbQ(g)。1 mol CQ 2和3 mol H 2进行上述反应。测得CQ(g)和CHOH(g)浓(0.6 4- x) x (0.6 + x)2平衡常数Q: =400,解得X=0.2。因初始状态下TiCL和Q的浓度均为0,、.1.1.1则CI2的初始浓度为0.44 mol - L +2X0.6 mol 4=1.64 mol,L,由此可知0-10 min内反应速率1.64 - ©44 - 2X0.2)v(CI 2)=山m
11、ol min-1=0.16 mol min/。催化剂只能改变化学反应速率,不能使化学平衡发生移动,a项错误;该可逆反应是气体物质的量不变的反应,故压强变化对平衡无影响,b、c两项错误;该反应的a H>0,是吸热反应,故升高温度,平衡向正反应方向移动,d项正确。(2018浙江金华模拟)“低碳循环”引起各国的 ,而如何降低大气中CQ的含量及有效开010 min内,氢气的平均反应速率为CQ(g)和1 mol H和(g),则平衡(填“正向”,笫10 min后,保持温度不变,向该密闭容器中再充入1 mol“逆向”或“不”)移动。若已知:CQ(g)+3H 2(g) CHQH(g)+H2Q(g)-1
12、H=- a kJ mol;2149)+029)21A09) H=- b k J mol;HQ(g)AHQ(l) H=-c kJ mol ;CHQH(g)CHQH(I)-1 H=- d kJ moL则表示CHQH(I)燃烧热的热化学方程式为。(2)如下图所示,25 C时以甲醇燃料电池(电解质溶液为稀硫酸)为电源电解600 mL 一定浓度的NaCI溶液,电 池的正极反应式为。在电解一段时间后,NaCI溶液的pH变为12(假设电解前后NaCI溶液的体积不变),则理论上消耗甲醇的物质的 量为moL电解质溶我(3)向 电解后U形管的溶液中通入标准状况下89.6 mL的CQ气体,则所得溶液呈(填“酸,”碱
13、,或“中,)性,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为。 .1.1答案0.225 molL- mirr正向3CH30H + Q(g) ACO(g)+2H 20(1)3 9-1 H=-( b+2c- a- d)kJ mol(2)O2+4e +4HA2H, 0 0.001-2-碱 c(Naj>c(HC () 3 )>C (cH 3 )>c(OH)>c(H )解析 由图示可知甲醉的浓度在 10 min内增加0.75 mol人工所以氢气浓度减少3X0.75mol山,10 min内氢气的平均反应速率为0.225 mol min ;向该密闭容器中再充入1 molCO(g)和1 mol H
14、 20(g),此时反应的浓度商小于该反应的化学平衡常数,平衡正向移动;先写出反应的总方程式,并标明状态,然后用盖斯定律计算可得。(2)正极发生还原反应,氧气得电子结合氢离子生成水,电极反应式为Q+4e+4H22;利用得失电子守恒可知每消耗1 mol甲醇,转移电子数目为6 moi,即可算得消耗甲醇的物质的量为 0.001 mol。2-(3)通入CO后,得到等浓度的Na2co和NaHCO勺混合溶液,Cr的水解程度大于HC的水解 H<0请回答下列问题:(1)反应2N0(g)+Q(g)2N0(gq4 H=(用含 H和4的式子表示)。一定温度下,反应'表示的平衡常数表达式K=,2N0(g)
15、+Q(g)2NQ(g)达到平衡状态,请写出用升高温度,K值(填“增大” “减小”或“不变”)。决定 2N0(g)+Q(g)2NO(g)反应速率的是反应,反应的活化能日与反应的活化能£的与C(02)的关系可用如图表示。当 X大小关系为E(填“ v”或)巳。由实验数据得到点升高到某一温度时,反应重新达到平衡,则变为相应的点为(填字母)。(3)工业上可用氨水作为NO的吸收剂,NO2通入氨水中发生反应2NO+2NH3H2A=NHNO+NHNQ+fO。若向反应后的溶o?-02液中滴入甲基橙呈红色,则反应后溶液中C(N)(填“v”或“ )C(N- )+C(N:)。工业上也可用电解法处理氮氧化物的
16、污染,电解池如图所示,阴阳电极间是新型固体氧化物陶瓷,在一定条件下可传导Q2-。该电解池阴极的电极反应式是,02一移向与电源极(填,匕”或“ b”)相连的电极。答案(!) H+A.'减小v a-2- V 2N0+4xeA 2+2x0 b解析+可得2N0(g)+Q(g)Q二2N0(g),故AH=AH+A在卡。反应达到平衡时,V(正)=v(逆)。对巩SE您2止于反应有"C2(N0)=*'C(N20), K二-,同理可求出%正正K=KX K2=0由于反应均是放热反应 的 一 一.反应,活化分子百分数少,活化能较大,故EvE2。'故AHv°'升段温度
17、后K值减小。反应速率小温度升高平衡向左移动,导致C(N 2O2)减少(属于快反应),由于速率最终是减小的,这表明反应的正反应速率一定是减小的,故减小;升高温度后,反应速率减小,排除e、d、f点,由于平衡向左移动,故c(0”增大,答案为a。(3)由甲基橙颜一十一色变化可知溶液显酸性,即N的水解程度大于 N的水解程度,由电荷守恒原理知,c(N”)c(N)+C(N' )o由图示可知,在与电源a极相连的电极上,NOx得电子转化为N2,故该电极是阴极;电解池中阴离子移向与电源正极(b极)相连的阳极。5. (2018四川绵阳诊断)工业制硝酸的重要反应之一为4NH(g)+5O 2(g) '
18、4NO(g)+6H2O(l) H1已知:氢气的燃烧热为285.8 kJ molN2(g)+3H 2(g) -1 2NH(g) H=- 92.4 kJ mol1N2(g)+O2(g) 2N0(g)-1 H=+180.6 kJ mol则上述工业制硝酸重要反应的 H=o(2) 在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量浓度如下表浓度CNH3(mol L :)|co2)(mol L :)|c(NO)(mobL起始0.81.60第 2 min0.6-a0.2第 4 min0.30.9750.5第 6 mino.3r0.9750.5第 8 min0.71.4750.1 反应在第2 min
19、到第4 min内,02的平均反应速率为。 反应在第6 min时改变了条件,改变的条件可能是(填字母)。A.使用催化剂B.升高温度C.减小压强D.增加Q的浓度 下列说法中能说明4NH3(g)+5O2(g)uA4NO(g)+6H2O(g)达到平衡状态的是(填字母)。A.单位时间内生成nmol NO的同时,生成n mol NH 3B.条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化C.百分含量 w(NH3) =w<NO)D.反应速率 V(NH3) : V(O2) : V(NO) : V(H2O)=4 : 5 : 4 : 6E.若在恒温恒压下容积可变的容器中反应 ,混合气体的密度不再变化某研究所组装
20、的CHOH-O燃料电池的工作原理如图1所示。扩散层 扩散层NaHCO第液该电池工作时,b 口通入的物质为。该电池正极的电极反应式为。 以此电池作电源,在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理(装置如图2所示)的过程中,发现溶液逐渐变浑浊并有气泡产生,其原因可能是(用相关的离子方程式表示)。答案(1) 1 168.8 kJ mol0.187 5 mol L-t min1"B ABE(3) CHOH O, +4e+4H+2HzOAl-3e- A+、AF+3HC AI(OH) 3J+3CO T2HzO(l) H=285.8X2 H=- 92.4 kJ mol-1,(3) ,将X3 -X 2+3
21、X2可得0.3) mol L一=0.15 mol *L1 解析已知氢气的燃烧热为285.8 kJ - mol-,则2H2(g)+O 2(g) kJ mol - =- 571.6 kJ mol 又知 N2(g)+3H 2(g) , 2NH(g) N2(g)+O2(g) 2NO(g) H=+180.6kJ mol-,利用盖斯定律,4NH(g)+5O 2(g) ' 4NO(g)+6H2O(l) H=-1 168.8 kJ mol o/W_(0.6-(2)24 min内,氨气的平均反应速率为v=-1 - min同一化学反应同一时间段内,各物质的反应速率之比等于化学计量数之5比,v(O2)= v
22、(NH3)=0.187 5 mol,L- minL通过表中数据知,第6min后,反应物浓度增大,生 成物浓 度减小,所以平衡向逆反应方向移动。使用催化剂,平衡不移动,A错误;升高温度,平衡逆向移动,反应物浓度增大,生成物浓度减小,B正确;减小压强,反应物和生成物浓度均减小,平衡正向移动,C 错误;增加Q的浓度,平衡正向移动,c(NH3)减小,D错误。单位时间内生成nmol NO的同时,生成nmol NH 3,说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,A正确;条件一定,混合气体的平均相对分子 质量不再变化,说明混合气体的物质的量不再变化,反应达到平衡状态,B正确;百分含量w(NH3)=w(NO)
23、,不能说明反应达到平衡状态,C错误;不管反应是否达到平衡,正反应速率都符合 V(NH3) : V(O2) : V(NO) : V(H2O)=4 : 5 : 4 : 6,D错误;若在恒温恒压下容积可变的容器中反应,混合 气体的密度不再变化,说明气体的体积不再变化,反应达到平衡状态,E正确。程式为AI3 +3HC(3)根据川的移动方向可知,左侧电极为电池的负极,则b 口通入的物质为CHOHc 口通入 氧气, 电极反应式为Q+4e+4H2H2Q在电解池中,金属铝为阳极,阳极发生反应Al-3e AF+,生成的铝离子会 和碳酸氢根离子发生相互促进的水解反应,生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳,离子方AI(OH)
24、 3J +3CQ仁故溶液逐渐变浑浊并有气泡产生。6. (2018山东泰安模拟)硫的化合物在科研、生活及化学工业中具有重要的作用。(1)在废水处理领域中,H2s或NatS能使某些金属离子生成极难溶的硫化物而除去。25 C时,在0.10 mol H2s溶液中,通入HCI气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2)关系如 下表(忽 略溶液体积的变化、H.S的挥发)所示。357915.118531.4X10-1.4X106.8X101.3X10-1.3X10-某溶液含0.020 mol 4-Mrr、0.10 mol山H2S,当溶液的pH=5时,Mrr开始沉淀,MnS的溶度积 为。(2)工
25、业上采用高温分解 H2s制取氢气,其反应原理为2fs(g)2H2(g)+S2(g) H,在膜反应器中分离出H2o已知:H2S© H2(g)+S(g) f;2S(g) S(g) HaijA H=(用含出 f 的式子表示)。 在密闭容器中充入0.10 mol H 2s,发生反应2H2s一2H2(g)+S 2,控制不同温度和压强进 行实验,结 果如图所示。地辨衡转毗轨900 925 950 975 I 00() L 025 L图中压强P P2、P3由大到小的顺序为,理由是。若容器的容积为2.0 L,则压强为P3,温度为950 c时,反应经3 h达到平衡,则达到平衡时V(S2)=;若压强p2
26、=7.2MPa、温度为975 c时,该反 应的平 衡常数怡=(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压X物质的量分数)。若保持压强不变,升温至1000 C时,则该反应的平衡常数(填“增大” “不变”或“减小” )o(3)工业上用惰性电极电解KHSO饱和溶液制取H2Q,反应原理如图所示:KHSOA 锢和溶液珥 |低温电解KHSO饱和溶液时阳极的电极反应式为。K2s2。8水解生成和KHSO的化学方程式为。答案2.8 X10-132 A Ha+A Hp3>p>p1该反应的正反应为气体物质的量增加的反应,其他条件相同时,增大压强平衡逆向移动HS的转化率减小,故p3>p>pi0.
27、002 5 mol 口仁0.53MPa 增大 (3) 2s-2e-S2 &SCs+2HO H2q+2KHSO2 11 12+2解析结合表格中的数据,pH=5时,c(S-)=1.4X10-m。l山,Ksp(MnS)=c(Mn) c(S-1113)=0.020X1.4X10-=2.8X10o对三个热化学方程式依次编号为i、n、川河知方程式I=2Xn+m,那么A H=2 A H2+A H30反应后气体体积增大,加压使平衡逆向移动,H2s的平衡转化率降低,结合图像可知P3>p2>Po950 C、压强为P3时,达到平衡时H2s的平衡转化率为11 O .lOmol X 30%Vy 2
28、11 衣? T1130%,V(S2) = V(H2S)=0.002 5 mol Lh 沙=7.2 MPa,温度为 975 C,达到平衡时 HS 的平衡转化率为 40%则 n(H2S)=0.06 mol, n(Hi)=0.04 mol, n(S2) =0.027_2xj|x |7_2 x1?72 X 2mol, K>=转化率升高,即平衡正向移动,K增大。MPa=0.53 MPa。压强不变,升高温度,H2s的平衡2-2-结合电解反应原理示意图可知,电解池阳极为S' 失电子转化为Sz; K2$O8溶液水解过程中有H2O2生成,则S2 得电子转化为 S7. I.煤制天然气的工艺流程简图如
29、下,据此可以写出反应的化学方程式。(1)反应 I :C(s)+H 20(g)CO(g)+f(g) 中+135 kJ - mol 1通入的氧气会与部分碳发生燃烧反应。请利用能量转化及平衡移动原理说明通入氧气的作用(2)反应 n :CO(g)+H2O(g) 一' CO(g)+H 2(g) H=-41 kJ - rnoMo如图表示不同温度条件下,煤气化反应I发生后的汽气比(水蒸气与CO物质的量之比)与CO平衡转化率的变化关系。判断、丁2和T3的大小关系。(从小到大的顺序) 若煤气化反应I发生后的汽气比为0.8,经煤气化反应【和水气变换反应n后,得到CO与 的物质的量之比为1 : 3,则反应n
30、应选择的温度是(填“T2”或“ T3”)。甲烷化反应发生之前需要进行脱酸反应川。煤经反应I和n后的气体中含有两种酸性气体分别是H2s 和。工业上常用热碳酸钾溶液脱除HaS气体得到两种酸式盐,该反应的离子方程式是n.利用甲烷超干重整CO技术可得到富含CO的气体,将甲烷和二氧化碳转化为可利用的化学品,其 能源和环境上的双重意义重大。该技术中的化学反应为CH4(g)+3CO2(g) ' 2fO(g)+4CO(g) H>0CH4超干重整CO的催化转化原理示意如图:Ni NiCO.H2.CO2过程IWO3FcjO,、CaOc、CaCOi惰性气体CO和 情性气体过程n(4)过程n,实现了含氢
31、物质与含碳物质的分离。生成HzO(g)的化学方程式是。(5)假设过程I和过程n中的各步均转化完全,下列说法正确的是。(填字母)A.过程I和过程n中均含有氧化还原反应B.过程n中使用的催化剂为 Fe3c4和CaCOn(CHQC.若过程I投料可导致过程n中催化剂失效(6)一定条件下,向体积为2 L的恒容密闭容器中充入1.2 mol CH 4(g)和4.8 mol CO 2(g),发生反应CH(g)+3CO2(g) ' 2fO(g)+4CO(g) H>0,实验测得,反应吸收的能量和甲烷的体积分数随时间变化的曲线图像如图。计算该条件下,此反应的卡。答案1.(1)氧气与碳发生燃烧反应放热
32、,放出的热被可逆反应吸收利用,促进反应正向移动 T<E<T3(2) t3(3) CG C +H2sHS+HCAn .(4)4H 2+Fe3Q3Fe+4H2O.1 (5) AC (6)+330 kJ mol解析I .C(s)+H 2OCO(g)+H2(g) H=+135 kJ mol:是吸热反应,而碳与氧气反应放出热量,使反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2向正反应方向移动,提高碳的利用率。(2)反应CO(g)+fO(g) CQ(g)+H 2(g) H=-41 kJ mo产的正反应为放热反应,温度越高一氧化碳的转化率越低,由图可知,温度的大小为TyT2T3。若煤气化反应I发生后
33、的汽气比为0.8,设水蒸气的物质的量是4 moi,则生成的CO物质的量为5 moi,同时生成5 moi氢气,经煤气化反应I和水气变换 反应n 后,设反应n中CO转化的物质的量为x mol,贝性成x mol氢气,则(5-X): (5+x)=1 :2.5mol3,X=2.5,CO的转化率a(CO)= 山;1 X 100%=50%根据图知,反应温度为T3。(3)根据反应n知,HaS气体得到两种酸式盐,则二者反应生成的酸性气体还有二氧化碳;工业上常用热碳酸钾法脱除 生成碳酸氢钾和硫氢化钾,反应的离子方程式为C,+H>S HS+HC oII .(4)由图示可知,过程H中氢气还原F6。生成HQ过程I
34、有氢气生成,而过程H中存在 氢气还原四 氧化三铁,均属于氧化还原反应,A正确。过程I中使用的催化剂为Fe3c4和CaO,B错n(CH4)误。若过程I投料=1,则CH和CO恰好生成CO和H,无多余的CO,导致催化剂失效,C正 确(6)设转化的甲烷的物质的量为X moloCH(g)+3CO2(g)起始物质的量/mol12变化物质的量/molx平衡物质的量/mol1.2-x1平衡时CH的体积分数为8 kJ mol o2H2O(g)+4CO(g)48003X2X4x4. 8-3X2X4x1.2-X1一:解得 X=0.36,则 H=+118.8 xkJ mol1 =+330&为研窕哈伯法合成氨反
35、应,TC时,在容积为2 L的恒容容器中通入4 mol N 2和12 mol H 2,反应如颅温扁匡、下:N2(g)+3H2(g): 2NH(g) H= 92.0 kJ mol相关键能数据如下:H-HN- H键能数据/(kJ mol")946436X若25 min时反应达到平衡,各物质浓度随时间变化曲线如图 1中甲、乙、丙。回答下列问题锻度/(mcl + L1)(1)025min内,反应的平均速率v(H”为;表中x=。(2) TC时,该反应的平衡常数K=(用最简分数表达)。(3)TC时,若起始充入8 mol N 2和24 mol H 2,则反应刚达到平衡时,表示c(H»在图1
36、中相应的点为(填字 母)。(4)以煤为主要原料的合成氨工业中,原料气氢气常用下述方法获得 C(s)+H 20(g)C0(g)+H2(g) H C0(g)+H20(g)-C0(g)+H 2(g) H2若已知CO和的燃烧热分别为283 kJ mol和285.8 kJ molH2O(g)AHO(l) H=-44 kJ 氨气是生产硝酸的重要原料1 mol,贝 U Hz=0,其过程如下HNOj写出步骤【的化学方程式:。(6)图3是科学家提出的利用电解法常温常压下由氮气、氢气合成氨的示意图SCYISI怵附瓷介质(般传递 阳电檄A 锂屯极B由图可知,把电极B是电解池的(填“阴极”或“阳极”);把电极A上的电
37、极反应式为_答案(1)0.12 mol tL-tmin-4(4) - 41.2 kJ mol催化剂.(5) 4NH3+5Q 4NO+6HO(6)阳极 Nb+6l4+6eA2NH解析(1)根据图像,25 min时,氢气的浓度变成3 mol -1 -1Ac 6mol ± - 3 mol L1,v(H2) =s1=0.12 mol min-1; h=-92.0 kJ mol 1 =946 kJ mol- +436 kJ mol X3-6x,x=391 kJ mol。(2) TC 时,平衡时 c(N2)=1 mol «L , c(Ha) =3 C2(NHs)c(Nj t3(HJ 2
38、7oTC时,若起始充入8mol !/, c(NHs)=2 mol !/,该反应的平衡常数K=mol N2和24 mol H 2,相当于增大压强,若平衡不移动,氢气的浓度变为原来的2倍,为6 mol吐L而增大压强,平衡正向移动,C(H2)减小,反应速率加快,建立平衡需要的时间缩短。(4)已知:1 1CO(g)+ C2(g) ACO(g) A H=-283 kJ mol1;® Q(g)+ ,O(g)AH2O(l) A H=-285.8 kJ mol1;HO(g)H2O。) H=-44 kJ - mol,由盖斯定律可知,+可得.1.1.1CO(g)+H2O(g)ACO(g)+H2 (g)
39、H=-283.0 kJ mol -(- 285.8 kJ mol)+(- 44 kJ mol )=-41.2 kJ mol-0钿电极A上氮气生成了氨气,发生了还原反应,是阴极,则把电极B是电解池的阳 极;钿电极A上的电极反应式为Nb+6H+6e2NH。9.将CI2通入水中,Cl 2部分与水反应:CI 2+"0K+CI +HCIOo若要减少CI2的溶解,可在氯水中 加入少 量。A. AgNO晶体B. CaCO粉末C. NaCI晶体D.蒸储水E.浓盐酸(2)在一定条件下,同时加入COHaO(g)、CO、Ha于一密闭容器中发生如下反应:CO+H2O(g) : CO+H2,反应开始时向右进行
40、。下列说法中不正确的是。A.反应开始时,正反应速率大于逆反应速率B.反应开始时,正反应速率最大,逆反应速率为零C.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后为零D.随着反应的进行,逆反应速率增大,正反应速率减小,最后相等(3) 一定条件下(温度恒定),SO2与。2反应的浓度随时间的变化如下表。时间/min010203040506070C(SO2)/(mol )1.0C(02)/(mol 吐-1)0.50.350.250.180.10.050.050.05c(SO3)/(mol »L)00.30.50.650.80.90.90.9由上表数据计算A. 3040min时间段,以SQ表示的反应
41、速率为B.该温度下,正反应的平衡常数的值为;C.平衡时,SO2的转化率为。(4) 电解尿素的碱性溶液制氢气的装置示意图见下图(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为 惰性电极)。电解时,阳极的电极反应式为。嗣ifl电解一-排出蔽(5) 3.04 g铜镁合金完全溶解于100 mL密度为1.40 g cm 质量分数为63%的硝酸中,得到NO气 体2688 mL(标准状况),向反应后的溶液中加入LOmol-L NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到5.08 g沉 淀。则加入NaOH溶液的体积是mLo答案(1)CE (2)BC.1.1,(3) 0.015 mol 让 min 1 62090%(或
42、0.9)_n2 a(4) CO(NH2)2+8OH-6e C+N> f +6H2O 1 280解析(1)加入硝酸银晶体,AgNQ与Cl-反应生成氯化银沉淀,平衡右移,A错误。加入碳酸钙固体,与氢离子 反应,平衡右移,B错误。加入NaCI晶体,增加氯离子浓度,平衡左移,抑制氯气的溶解,C正确。加水稀 释,促进氯气的溶解,D错误。加入浓盐酸,氯离子浓度增大,平衡向逆反应方向移动,抑制氯气的溶解,E 正确。(2)反应开始时,因为反应向右进行,因此正反应速率大于逆反应速率人正确。因为同时加入COfO(g)、CQ、H2,且此反应是可逆反应,因此正逆反应同时进行,开始时向右进行,正 反应速率最大,逆
43、反应速率最小,但不等于0,只不过正反应方向速率大于逆反应方向速率,B错误。随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,当正、逆反应速率相等,化学平衡建立,但正反应速率不等 于0,C错误。随着反应进行,正反应速率减小,逆反应速率增大,当两者相等时,化学平衡建0.8 - 0.65 立,D 正确。(3) v(SQ)= 山 mol min1 =0.015 mol mirr根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,因此丫60)=丫60)=0.015 01。1人"min1o达到化学平衡时c(SQ)=(1-CZ(SO3) 20.9)mol4-Z0.1 mol-L1根据化学平衡常数的表达式,K=1 620。S
44、Q的转化率(1 - 0.1 mul为a(SO2)=X100%=90%(4)根据电解示意图,阳极得到此,因此是CO(NH>2在阳极O2 "上放电,因此电极反应式为CO(NH)2+8OH_6eC,+NJ+6H20。(5)当金属离子全部转化成沉淀 时,溶液中的溶质为NaNO,根据元素守恒有,n(NaOH)=n(NaNO)= n(HNQ)-3二 2100 mL x lp40 g em x 63% 2 688 x 10 Ln(NQ)=-匚i1 一 .lJ .=1.28 mol,因此需要的氢氧化钠溶lb28moi-1液的体积为 i、'-二- -X103 mL-L-1 =1 280 mL。10.钳及其合金在冶金、环保和航天等方面有着广泛的应用。(1)Mo可被发烟硝酸及氢氟酸氧化为M0O2和MoOF(少量),硝酸本身被还原为NO,则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。(2)已知:2Mo(s)+3O2 (g) A2Moqs) H 2Mos(s)+7O 2(g) 2
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