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限时练习:40min完成时间:月日天气:暑假作业20化学反应原理综合题1.无论是用某一反应物表示还是用某一生成物表示,由于Δc是取浓度变化的绝对值,因此,其化学反应速率都取正值,且是某一段时间内的_________。除了用物质浓度的变化量表示反应速率外,还可以用物质质量、物质的量、压强、体积的变化量表示。2.化学反应速率可用反应体系中一种反应物或生成物浓度的变化来表示,一般是以最容易测定的一种物质表示,书写时应标明是_________的反应速率。3.在一定温度下,固体和纯液体物质,其单位体积里的物质的量保持不变,即物质的量浓度为常数,因此它们的化学反应速率也被视为_________。由此可知,现在采用的表示化学反应速率的方法还有一定的局限性。4.在同一反应中,用不同的物质表示同一时间的反应速率时,其数值可能不同,但这些数值所表达的意义是相同的即都是表示同一反应的速率。各物质表示的反应速率的数值有相互关系,彼此可以根据化学方程式中的_________进行换算。5.一般来说在反应过程中都不是_________进行的,因此某一时间内的反应速率实际上是这一段时间内的平均速率。6.由于固体和纯液体的浓度可视为常数,故改变其用量反应速率不变。但当固体颗粒变小时,其表面积增大将导致反应速率_________。7.压强对化学反应速率的影响是通过改变反应物浓度实现的,所以分析压强的改变对反应速率的影响时,要从反应物浓度是否发生改变的角度来分析。若改变总压强而各物质的浓度不改变,则反应速率_________,如恒容时通入稀有气体来增大压强,反应速率不变(因为浓度未改变)。8.改变温度,使用催化剂,反应速率一定发生变化,其他外界因素的改变,反应速率则_________发生变化。9.其他条件一定,升高温度,不论正反应还是逆反应,不论放热反应还是吸热反应,反应速率都要_________,只不过正、逆反应速率增加的程度不同。10.在不同条件下进行的反应物和生成物相反的反应不是可逆反应。11.各物质的物质的量之比等于方程式的化学计量数之比时,_________是平衡状态,因为此条件并不能说明各组分的物质的量不再变化了。12.化学平衡的建立与_________无关,既可以从正反应方向(投入反应物),也可以从逆反应方向(投入生成物)建立。13.某一可逆反应,在一定条件下达到了平衡,化学反应速率再改变时,平衡_________发生移动,如反应前后气体体积不变的反应,增大压强或使用催化剂,速率发生变化,但平衡不移动。如果平衡发生了移动,则化学反应速率一定发生了改变。14.化学平衡向正反应方向移动,则反应物的转化率_________增大,若有多种反应物的反应,当增大某一反应物的浓度,化学平衡向正反应方向移动,只会使别的反应物的转化率增大,但该物质的转化率反而减小。15.增加固体或纯液体的量,化学平衡_________因为当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时,由于其“浓度”是恒定的,不随其量的增减而变化,故改变这些固体或液体的量,对化学反应速率以及化学平衡均无影响,但要注意固体的表面积对化学反应速率的影响。16.化学平衡发生移动时,化学平衡常数不一定改变,只有______改变,平衡常数才会改变。17.要记清楚最基本的速率时间图,如改变反应物或生成物的浓度导致速率变化时,正反应和逆反应速率中有一支与原平衡点相连。若同时改变反应物和生成物浓度(或改变压强、温度、使用催化剂)则与原平衡点相脱离。记住先到达平衡表示温度高,压强大。根据平衡图像分析可逆反应特点时,往往从_____以后进行分析,也就是说研究的对象必须是已建立平衡的反应。18.改变浓度和压强_____改变活化分子百分数,但能改变单位体积活化分子数,故能改变反应速率。改变温度和使用催化剂均能改变活化分子百分数,使单位体积活化分子数改变,从而改变反应速率。19.勒夏特列原理只适用于判断“改变一个条件”时_____的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件,不能简单地根据平衡移动原理来判断平衡移动的方向,只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时,才能根据平衡移动原理进行判断。例如,N2(g)+3H2(g)高温、高压催化剂2NH3(g)ΔH<0高温、高压催化剂20.正、逆反应的平衡常数互为_____;若化学方程式中各物质的化学计量数都扩大或缩小至原来的n倍,则化学平衡常数变为原来的n次幂或eq\f(1,n)次幂;两方程式相加得到新的化学方程式,其化学平衡常数是两反应平衡常数的乘积。21.代入平衡常数表达式的是平衡浓度,而不是任意时刻的浓度,更不能将物质的量代入,反应物或生成物中有固体和纯液体存在时,由于其浓度可看做“l”而_____公式。22.化学平衡常数只与_____有关,与反应物或生成物的浓度无关。23.起始浓度、平衡浓度不一定符合化学计量数之比,但物质之间是按化学计量数之比反应和生成的,故各物质的浓度变化之比_____等于化学计量数之比,这是计算的关键。24.反应能否自发进行需综合考虑焓变和熵变对反应的影响,复合判据ΔH-TΔS<0的反应不一定能够实际发生,只是指出了在该条件下化学反应自发进行的趋势,还要考虑化学反应的_____问题。25.判断一个化学反应能否自发进行,若无任何外加条件,可以认为我们所学过的化学反应(电解反应除外)都是能够自发进行的。26.升高温度,不论吸热还是放热反应,也不论正反应速率还是逆反应速率都_____。27.向恒温恒容已达平衡的反应体系中,充入“惰性气体”(不参加反应的气体),对平衡_____。28.增大压强(缩小体积),化学平衡向气体物质的量减小的方向移动,但v正、v逆均_____。29.平衡常数K只受_____影响,既与任何一种反应物或生成物的浓度变化无关,也与压强的改变无关。30.对于一个可逆反应,若升高温度,K值增大,则正反应为_____反应。三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型1.回答下列问题:(1)已知:①2NaOH(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+H2O(g)ΔH1=-127.4kJ/mol②NaOH(s)+CO2(g)=NaHCO3(s)ΔH2=-131.5kJ/mol反应2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)的ΔH=kJ/mol。(2)已知:25℃、101kPa时,1.00gCH4完全燃烧生成稳定的化合物放出55.6kJ热量,书写甲烷燃烧热的热化学方程式。(3)已知①As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s)ΔH1;②H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH2;③2As(s)+O2(g)=As2O5(s)ΔH3.则反应As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)的ΔH=。已知H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l)ΔH=−57.3kJ·mol−1,回答有关中和反应的问题。(4)如图装置中仪器A的名称。(5)碎泡沫塑料的作用是。(6)中和热是指在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生1molH2O(1)时放出的热量。中和热的测定实验中,下列操作可能造成测定值偏大的是。A.用浓NaOH溶液代替碱溶液 B.使用了稍过量的酸C.将两种溶液的体积均增大一倍 D.向酸溶液中缓缓加入碱溶液,并搅拌均匀2.甲烷是重要的气体燃料和化工原料,由制取合成气()的反应原理为。回答下列问题:(1)若生成,吸收热量,相关化学键的键能(断裂化学键所吸收的能量),如表所示。化学键键能/414436467①的键能为(用含a的式子表示)。②当体系温度等于TK时,温度大于T时(填“>”“<”或“=”)0。(2)在体积为1L的恒容密闭容器中通入和,在不同条件下发生反应,测得平衡时的体积分数与温度、压强的关系如图所示。①X表示(填“温度”或“压强”),该反应的平衡常数表达式。②m、n、q点的平衡常数由大到小的顺序为。③若q点对应的纵坐标为30,此时甲烷的转化率为,该条件下平衡常数(保留两位有效数字)。3.汽车尾气系统中均安装了催化转化器以减少尾气污染。.汽车尾气中含有大量和等有害物质,会对人体健康和环境产生危害。(1)汽车尾气中产生的原因为(用化学方程式表示)。.在催化剂作用下,汽车尾气中的和可转化成CO2和N2,其反应为:。(2)反应过程中的能量变化如图所示,该反应为(填“吸热”或“放热”)反应。(3)在恒温恒容密闭容器中发生上述反应,下列情况能说明该反应达到化学平衡的有___________(填标号)。A.和的物质的量之比为B.单位时间内生成的同时消耗C.容器内的压强不再变化D.的含量保持不变(4)在体积相同的三个恒容密闭容器中按下表进行实验,三组实验中随时间t变化的曲线如图所示(已知:其他条件不变时,催化剂的比表面积越大,催化效率越高)。编号催化剂的比表面积i28080ii280xiii36080①结合图、表信息,表中x80(填“>”“<”或“=”)。②由实验(填编号,下同)和实验可得出结论:温度越高,的转化速率越大。③实验i开始至的平均反应速率为(用含的代数式表示);实验iii达到平衡时的转化率为(已知:转化率是指已被转化的反应物的物质的量与其初始的物质的量之比)。4.肼(N2H4)是一种高能燃料,常温下呈液态,在工业生产中用途广泛。请回答下列问题:(1)肼分子中的氮原子均满足8电子稳定结构,则其电子式为。(2)101kPa,液态肼与氧气充分反应生成水蒸气和一种无污染的气体。每消耗16g肼,反应放热267kJ,则该反应的热化学方程式为。(3)某化学兴趣小组设计了一种肼−空气燃料电池,除能将化学能转化为电能外,还能淡化海水(以饱和食盐水模拟海水),同时获得浓盐酸、NaOH浓溶液两种副产品。其工作原理如图:①电极B作该燃料电池的(填“正极”或“负极”),电极A的电极反应式为。②N膜为交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)。③当电路中转移0.2mol电子时,正极室的质量增加g。5.氨基甲酸铵()在医药试剂、电子元件等领域有着广泛的应用。某制备氨基甲酸铵的反应为:。回答问题:(1)该反应的熵变0(填、、)(2)已知:则反应的。(3)T℃下,向1L恒容密闭容器中通入和,反应达到平衡时测得容器中。则平衡常数K值为;既能提高平衡转化率又能提高反应速率的措施是。(4)恒温恒压下,将与通入加有催化剂的密闭容器,在相同反应时间内测得组分含量随温度的变化曲线如图所示,催化剂的最佳催化温度为。随着温度的升高,物质的量下降的原因是。6.为实现碳中和,研究人员开发了双功能催化剂,它具有吸收二氧化碳和将其吸收的二氧化碳与氢气反应转化为甲烷的功能,过程中发生的反应为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。已知:断开1mol物质中的化学键所要吸收的能量如表。物质CO2(g)H2(g)CH4(g)H2O(g)吸收能量1490kJ∙mol−1436kJ∙mol−11652kJ∙mol−1926kJ∙mol−1(1)该反应的反应物总能量(填“>”或“<”)生成物总能量;每有1molCH4参与反应,反应CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)(填“放出”或“吸收”)kJ能量。(2)某温度下,在2L的密闭容器中冲入n(CO2):n(H2)=1:5的混合气体,发生上述反应,n(CO2)和n(CH4)随时间变化如图所示①0-2min内,用H2表示该反应的平均反应速率v(H2)=mol∙L−1∙min−1;到达5min时,c(H2O)=mol∙L−1。②下列条件的改变对其反应速率无影响的是。A.保持体积不变,充入N2使体系压强增大B.保持压强不变充入N2使容器体积变大③若到达x点时,H2的物质的量占反应体系内总物质的量之和的一半,则此时n(CO2)=mol。7.合成气(CO、H2)可由煤、天然气和生物质等非石油路线获得,由合成气制取甲醇是科研工作者的研究热点。回答下列问题:(1)已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
ΔH1=-49kJ•mol-1CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41kJ•mol-1则CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
ΔH3=,该反应(填高温或低温)自发。(2)在一恒温恒容的密闭容器中发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),下列说法不能说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。A.体系的压强保持不变 B.混合气体的密度保持不变C.2v(H2)正=v(CH3OH)逆 D.CH3OH的浓度保持不变(3)在一定条件下,在容积恒定为VL的密闭容器中充入1molCO与2molH2在催化剂作用下合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO转化率与温度、压强的关系如图所示:①由图可知p1(填“>”“<”或“=”)p2。②图中b、c、d三点的化学平衡常数为Kb、Kc、Kd,从大到小的顺序为。③下列措施中能够同时满足增大正反应速率和提高CO转化率的是(填字母)。A.使用高效催化剂
B.降低反应温度C.再充入2molCO与4molH2
D.不断将甲醇从体系混合物中分离出来8.工业合成氨是人类科学技术的重大突破,其反应原理为。回答下列问题:(1)氮的固定分为人工固氮和。(2)已知部分化学键断裂或形成时的能量变化如图。则合成氨工业中,每产生(填“释放”或“吸收”)能量。(3)相同温度下,在容积均为的恒容密闭容器甲、乙中,分别投入和发生上述反应,其中乙提前加入适量的铁触媒。甲、乙容器中随时间的变化如表:时间/min0510152025甲中1.000.750.720.700.70中1.000.700.700.700.700.70①铁触媒的作用是。②表中的值可能为(填选项字母)。A.0.90
B.0.85
C.0.80
D.0.70③甲容器中反应达到平衡时,的转化率为。(4)向另一恒温恒容密闭容器中充入和,测得气体的总压强随时间的变化如图。点正反应速率点逆反应速率(填“>”“<”或“=”);点容器中气体的总物质的量为mol。9.能源是现代文明的原动力,电池与我们的生活和生产密切相关。(1)事实证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的有___________(填字母)。A. B.C. D.(2)甲、乙两位同学想探究铝电极在原电池中的作用,两人均用镁片和铝片作电极,但甲同学将电极放入稀硫酸中,乙同学将电极放入溶液中,实验装置如下图所示。写出乙装置铝电极的电极反应式:。(3)“神舟九号”飞船的电源系统共有3种,分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。在紧急状况下,应急电池会自动启动,工作原理为,其正极的电极反应式为。(4)目前正在研发的高能量密度燃料电池车,是以肼()燃料电池作为动力来源,电池结构如图所示。①起始时正极区与负极区KOH溶液浓度相同,工作一段时间后,KOH浓度较大的是(填“正”或“负”)极区。②该电池负极的电极反应式为。10.按要求回答下列问题:(1)下列变化中属于吸热反应的是。铝片与稀盐酸的反应将胆矾加热变为白色干冰汽化氯酸钾分解制氧气甲烷在氧气中的燃烧反应与盐酸的反应(2)在体积为的密闭容器中,充入和,一定条件下反应:,测得和的浓度随时间变化如下图所示:从到,。第分钟时第分钟时(填、或)。(3)电化学法处理SO2是目前研究的热点。利用过氧化氢吸收SO2可消除SO2污染,设计装置如图所示。①正极的电极反应式为②若11.2L(标准状况)SO2参与反应,则迁移H+的物质的量为。11.含氮物质在自然界中有着广泛的分布和形态。(1)已知:反应I.;反应Ⅱ.。则反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)。(2)若反应2NO2(g)⇌N2O4(g)在体积为1L的恒容密闭容器中进行,保持温度不变,达到平衡后,向反应容器中再充入少量NO2,,重新达到平衡后和原平衡相比,NO2的体积分数(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)已知:△H<0。T°C时,在有催化剂的恒容密闭容器中充入N2和H2。下图为不同投料比[]时某反应物X的平衡转化率变化曲线。反应物X是(填“N2或H2”)。在其他条件相同时,下图为分别测定不同压强、不同温度下,合成氨反应N2的平衡转化率。L表示(填“温度”或“压强”),其中X1X2(填“>”或“<”)。(4)最新“人工固氮”的研究报道:常温常压、光照条件下,N2在催化剂表面与某物质发生反应,相应的平衡常数表达式为K=。①写出上述反应的化学方程式。②已知该反应的平衡常数K与温度的关系如图,则此反应的正反应。(填“吸热“放热”或“不能确定”)12.氨是重要的化工产品,其生产流程如图(1)所示。(1)工业合成氨在合成塔中进行原理为:,已知断开所需能量946kJ,断开所需能量436kJ,断开所需能量391kJ,该反应生成放出kJ的热量。(2)下列说法正确的是___________。A.利用压缩机进行加压有利于更快更多的生产氨气B.热交换器可以预热原料气,提高氨的产率C.当断裂键的同时生成键则说明合成氨反应已达平衡D.催化剂既可以加快反应速率,也可以提高氨的平衡产率(3)在2L恒容密闭容器中通入一定量的和,在一定条件下进行反应:,测得部分气体的物质的量随时间变化关系如下图所示:X代表的物质是:;反应至25分钟时,用X表示反应的平均速率为:(4)研究表明,采用新型铁改性的镍金属陶瓷作电极,可以增强对氨利用的催化活性,提高质子陶瓷燃料电池的性能,工作原理如上图,质子固体电解质可以允许通过,请写出氨气这一极的电极方程式:;当消耗时,可产生氮气在标况下的体积为:L。13.为减轻大气污染,在汽车尾气排放口加装“催化净化器”,可将尾气中的有害气体CO、NO转化为参与大气循环的无毒混合气体,可改善空气质量,回答下列问题。(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示。1molN2和1molO2完全反应生成NO会(填“吸收”或“放出”)能量。(2)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应:2NO+2CO2CO2+N2。已知:增大催化剂的比表面积可提高该反应速率。为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,如表所示:实验编号t/︒CNO初始浓度/mol·L-1CO初始浓度/mol·L-1催化剂的比表面积/m2·g-1Ⅰ2801.20×10-35.80×10-382Ⅱ2801.20×10-35.80×10-3124Ⅲ350a5.80×10-382①表中a=。②能验证催化剂的比表面积对化学反应速率影响规律的实验是(填实验编号)。③实验Ⅰ和实验Ⅱ中,NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示,其中表示实验Ⅱ的是曲线(填“甲”或“乙”)。(3)在容积固定的绝热容器中能发生反应:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g),不能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填字母)。A.气体的平均相对分子质量保持不变B.气体的压强保持不变C.2v逆(NO)=v正(N2)D.气体的密度保持不变(4)CO还可以与H2反应制备CH3OH,CH3OH可作为燃料使用,用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下:电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,甲醇从(填“a”或“b”)处进料,则电极c是(填“正极”或“负极”),电极d反应的电极方程式为,若线路中转移2mol电子,则上述CH3OH燃料电池,消耗的O2在标准状况下的体积为L。14.物质变化和能量变化在化学研究中占据核心地位,它们不仅是化学反应的基本特征,也是化学研究的重要对象。通过深入研究这些变化,可以更好地理解和利用化学反应,为人类的生产和生活带来更多的可能性。请回答以下问题:(1)如图所示,有关化学反应和能量变化的说法,不正确的是___________(填字母)。A.反应物比生成物稳定B.该反应一定需要加热才能发生C.表示的是吸热反应的能量变化D.不可以表示强酸与强碱发生中和反应的能量变化(2)化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。已知:共价键键能436247则键的键能为。(3)如图是与反应生成和的过程中能量变化示意图。①请写出该反应的热化学方程式:。②若在该反应体系中加入催化剂,则对反应热(填“有”或“无”)影响。(4)金属钛()在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途,目前生产钛的方法之一是将金红石转化为,再进一步还原得到钛。转化为有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式如下:i.直接氯化:ii.碳氯化:则反应的。(5)“氧弹量热仪”可以测定蔗糖的燃烧热,“氧弹”是一个耐高温高压可通电点火的金属罐,将蔗糖和足量氧气充入“氧弹”中点燃,产生的热量被“氧弹”外的水吸收,通过测定水温的变化从而计算出蔗糖的燃烧热。已知:蔗糖的质量为,其摩尔质量是;量热计中水的质量为,水的比热容为;忽略金属“氧弹”吸收的热量。反应前后所测水温如下表。序号点火前温度/℃燃烧后测得的最高温度/℃120.7322.63220.7621.25320.7222.82①上述蔗糖燃烧放出的热量Q=J。②请写出蔗糖燃烧的热化学方程式:。15.三氧化钼是石油工业中常用的催化剂,也是瓷轴药的颜料,该物质常使用辉钼矿(主要成分为)通过一定条件来制备,回答下列相关问题。已知:①
②③(1)则的(用含的代数式表示)。(2)若在恒温恒容的容器中加入一定量,仅发生反应。①下列说法正确的是(填字母)。a.气体的密度不变,则反应一定达到了平衡状态b.气体的相对分子质量不变,反应不一定处于平衡状态c.增加的量,平衡正向移动②当上述反应达到平衡时,在时刻改变条件,时刻反应再次达到平衡状态,如下图所示。改变的条件为;改变的条件为。(3)在2L恒容密闭容器中充入和,若仅发生反应:,后反应达到平衡,此时容器压强为起始时的,则内,的反应速率为。(4)在恒温恒容密闭容器中,若初始时加入足量的并通入7.0molO2,仅发生反应:。平衡时测得氧气的转化率为50%,容器的压强为5.50MPa,则该反应的平衡常数(用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算,分压=总压×气体的物质的量分数,写出计算式即可)。(5)中国科学院大学以为电极材料,利用电化学催化还原制备。用计算机模拟在电极材料表面发生还原反应的历程如图所示(*表示微粒与的接触位点):依据反应历程图中数据,你认为电催化还原生成的选择性(填“高于”或“低于”)生成的选择性,理由是。1.CH4与CO2的处理:通过下列反应,可将CH4与CO2转化:(正反应为吸热反应)。(1)写出CH4的电子式。(2)CO2属于_______。A.强电解质 B.弱电解质 C.酸 D.氧化物(3)上述过程中的能量变化可以用下图表示,则“?”处应填。(4)能判断该反应达到平衡状态的是_______。A.B.CH4、CO2的分子数之比为1:1C.CH4、CO2、CO、H2的浓度相等D.CH4、CO2、CO、H2的浓度不随时间变化(5)一定温度下,在1L密闭容器中充入1molCH4(g)和1molCO2(g),发生上述反应,测得CH4气体的物质的量随时间变化关系如图所示:①2min时,(填“>”“<”或“=”)。②0~4min内CO2(g)的平均反应速率。③4min后,若降低反应体系的温度,反应平衡的移动方向是。A.正向移动
B.逆向移动
C.不移动
D.无法确定2.氨气是一种重要的化工原料,在很多领域有重要的应用。请回答下列问题:(1)已知:合成氨反应,经计算合成氨反应在下能自发进行,其计算过程为。(2)丙烯腈在农药、香料、金属缓蚀剂或液晶材料等方面应用广泛,氨氧化法是丙烯腈的重要生产方法,其制备原理为。向一定温度下的恒容密闭容器中充入、,在不同催化剂作用下发生上述反应,相同时间内的转化率随温度的变化如图所示(假设无副反应发生、温度对催化剂的活性无影响)。①从微观角度分析,单位时间内断裂键的同时(填“断裂”或“形成”)键,反应达到化学平衡状态。②使用催化剂(填“I”“II”或“III”),该反应的活化能最低;之前的转化率随温度升高而增大的原因是。(3)肼被视为一种极具应用潜力的化学储氢材料。肼释氢过程中发生的主副反应有:反应序号反应化学平衡常数主反应反应i副反应反应ii①已知,则。②一定温度下,向恒容密闭容器内加入一定量,发生上述主副反应。经历反应均达到平衡,测得起始和平衡压强分别为和,混合物中的平衡分压为。在内反应ii的速率;的平衡转化率为;该温度下,反应i用分压表示的平衡常数(分压总压物质的量分数)。3.“绿水青山就是金山银山”,近年来,绿色发展、生态保护成为中国的新名片。I.已知和下:①②③(1)表示燃烧热的热化学方程式为。Ⅱ.和在一定条件下反应可制得合成气,在密闭容器中分别通入和,发生反应:(2)该反应在(填“高温”或“低温”)条件下能自发进行(3)下列能判断达到平衡状态的是_______(填序号)。A.一定温度下,容积固定的容器中,密度保持不变B.容积固定的绝热容器中,温度保持不变C.一定温度和容积固定的容器中,平均相对分子质量不变D.和的物质的量之比不再改变Ⅲ.利用电化学方法可以将有效地转化为(其中C元素的化合价为价),装置如图所示。(4)在该装置中,左侧电极为(填“阴极”或“阳极”)。(5)装置工作时,阴极除了生成,还可能生成副产物降低电解效率。已知:。①副产物可能是(写出一种即可)。②标准状况下,当阳极生成氧气体积为时,测得整个阴极区内的,电解效率为(忽略电解前后溶液的体积变化)。(6)研究表明,溶液会影响转化为的效率。如图是(以计)在水溶液中各种存在形式的物质的量分数随变化的情况。①时,几乎未转化为,此时在溶液中的主要存在形式为。②时,的转化效率较高,溶液中相应的电极反应式为。4.硫化氢广泛存在于自然界,且在生产中发挥着重要作用。(1)天然气中普遍含有H2S,H2S和CH4重整制氢的反应为:①H2S的空间结构为。ΔH1=(用代数式表示)。②在一定条件下,只发生反应i,反应达到平衡后,下列说法正确的是。A.若升高反应温度时H2S的体积分数减小,则ΔH1<0B.增大反应器的体积,H2S的平衡转化率增大C.降低反应温度,反应i的正、逆反应速率都减小D.加入合适的催化剂,可以降低反应i的焓变③在金属硫化物的催化下发生反应i,催化机理如1,请补充机理图补充完整:X为,Y为。(2)H2S可用于沉淀工业废水中的重金属离子,发生反应ii:
(M2+为Cu2+或Hg2+)室温下,往含有某种重金属离子的酸性废水中持续通入H2S,维持c(H2S)为0.1mol·L-1,调节溶液的pH。测得溶液中-lgc(M2+)与溶液pH的关系如图.已知:室温下,H2S的Ka1=1.1×10-7,Ka2=1.3×10-13。①根据图中信息判断,Ksp(CuS)Ksp(HgS)(填“>”“<”或“=”)。②当M2+为Cu2+时,反应ii的平衡常数K=。③Ksp(CuS)=(写出计算过程)。5.将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于恒容密闭真空容器中(固体试样体积忽略不计),在一定温度下达到分解平衡:。某同学实验测得不同温度下的平衡数据如下表所示。温度/℃1520253035平衡总压强/kPa5.78.312.017.124.0回答下列问题:(1)分解反应属于(填“放热”或“吸热”)反应,(填“>”或“=”“<”)0。(2)20℃时,若在恒温下扩大容器体积,的质量将(填“增加”“减少”或“不变”)。(3)35℃时,的分解平衡常数(以平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压物质的量分数)。(4)下列可以判断该分解反应已经达到平衡的是(填字母)。a.
b.密闭容器中总压强不变c.密闭容器中混合气体的密度不变
d.密闭容器中氨气的体积分数不变6.二氧化碳加氢制备甲醇可以实现二氧化碳的转化利用,有利于二氧化碳的减排。回答下列问题:反应A
CO2(g)+H2(g)⇌H2O(g)+CO(g)ΔH1=+41.1kJ·mol-1;反应B
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH2=-90.1kJ·mol-1.(1)CO2(g)与H2(g)反应生成CH3OH(g)和H2O(g)的热化学方程式为。(2)500℃时,在2L恒容密闭容器中充入2molCO2和6molH2,发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),平衡时体系压强为p0MPa,测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间的变化关系如图所示。①0~4min内平均反应速率v(CO2)=。②平衡时H2的转化率为。③下列能说明该反应已达到平衡状态的是(填字母)。A.气体的密度不再变化B.容器内气体的压强不再变化C.v正(H2)=3v正(CH3OH)D.CO2、H2、CH3OH和H2O的浓度之比为1∶3∶1∶1④该温度下平衡常数Kp=MPa-2(用含p0的代数式表示,Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。7.研究氨及其合成工艺在工、农业上有着重要意义。回答下列问题:(1)研究发现铁催化剂表面上合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在铁催化剂表面上的物种用“*”标注。①该反应历程中最大活化能对应步骤的化学方程式为。②利于合成氨反应自发进行的条件是(填“高温”或“低温”)。③标准状况下,的燃烧热为(,表示燃烧热的热化学方程式为;分子的空间结构为。(2)研究发现与NO的反应历程如下图所示。下列说法正确的是_______(填字母)。A.该反应历程中形成了非极性键和极性键B.每生成2molN_______2,转移的电子总数为C.能降低总反应的焓变,提高反应速率D.该反应历程中存在:(3)压强为20MPa下,以、(x代表物质的量分数)进料,反应达平衡时氮气的转化率与温度的结果如下图中曲线b所示。①若保持压强不变,以、、进料,则平衡时氮气的转化率与温度的结果是曲线(填“a”或“c”)。判断的依据是。②若保持压强不变,当平衡时,则该温度下,反应的平衡常数(化为最简式)[对于气相反应,用某组分B的平衡压强代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作,如,p为平衡总压强,为平衡系统中B的物质的量分数]。8.研究电解质在水溶液中的离子反应与平衡有重要的意义。(1)常温时,向溶液中滴加溶液,得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。①溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是。②向溶液中滴加NaOH溶液到a点的过程中,发生反应的离子方程式为。③图中a、b、c、d四个点中水的电离程度最大的是。(2)已知:25℃时、和HClO的电离平衡常数:化学式HClO电离平衡常数(K)
①25℃时,若初始时醋酸中的物质的量浓度为0.01mol/L,达到电离平衡时溶液中。(已知:)②25℃时,等物质的量浓度的NaClO溶液和溶液pH关系为:(填“>”、“<”或“=”)。③实验测得0.5mol/L的溶液以及的pH随温度变化曲线如图所示。60℃,0.5mol/L的溶液中由水电离出的浓度是。(3)在水中,硒酸是一种强酸,但实际上只有第一步电离是完全的,第二步电离并不完全,电离方程式可表示为:,;①25℃时,溶液的pH(填“>”“<”或“=”)7。②关于稀溶液,下列说法正确的是。A.溶液呈酸性,原因是电离程度大于水解程度B.溶液中,水的电离受到抑制C.加入少量固体,增大D.加入少量NaOH固体,增大9.Ⅰ.已知Na2S2O3与硫酸的反应为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,某研究小组为研究外界条件对化学反应速率的影响,设计实验如表,请回答下列问题。实验编号反应温度加入0.1mol/LNa2S2O3溶液的体积加入0.1mol/L硫酸溶液的体积加入水的体积出现浑浊的时间℃mLmLmLs①20220t1②402V10t2③2012V2t3(1)实验①②研究的是对化学反应速率的影响,V1=。(2)实验①③研究的是对化学反应速率的影响,V2=。(3)t1、t2、t3由大到小的顺序是。Ⅱ.某温度时,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示:(4)由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为。(5)若上述反应中X、Y、Z分别为H2、N2、NH3,某温度下,在容积恒定为2.0L的密闭容器中充入2.0molN2和2.0molH2,一段时间后反应达平衡状态,实验数据如表所示:t/s050150250350n(NH3)/mol00.240.360.400.4050—150s内的平均反应速率v(N2)=。(6)已知:键能指在标准状况下,将1mol气态分子AB(g)解离为气态原子A(g)、B(g)所需的能量,用符号E表示,单位为kJ/mol。N≡N的键能为946kJ/mol,H-H的键能为436kJ/mol,N-H的键能为391kJ/mol,则生成1molNH3过程中ΔH=。反应达到(5)中的平衡状态时,对应的能量变化的数值为kJ。(7)为加快反应速率,可以采取的措施是。a.降低温度
b.增大压强
c.恒容时充入He气d.恒压时充入He气
e.及时分离NH310.合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,其研究来自正确的理论指导,合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如下:温度(℃)360440520K值0.0360.0100.0038(1)①写出工业合成氨的化学方程式。②由上表数据可知该反应为放热反应,理由是。③理论上,为了增大平衡时的转化率,可采取的措施是。(填序号)a.增大压强
b.使用合适的催化剂
c.升高温度
d.及时分离出产物中的(2)原料气可通过反应获取,已知该反应中,当初始混合气中的恒定时,温度、压强对平衡混合气含量的影响如右图所示:①图中,两条曲线表示压强的关系是:(填“>”、“=”或“<”)。②该反应为反应(填“吸热”或“放热”)。(3)原料气还可通过反应获取。①T℃时,向容积固定为5L的容器中充入1mol水蒸气和1mol,反应达平衡后,测得的浓度为,则平衡时的转化率为,该温度下反应的平衡常数K值为。②保持温度仍为T℃,改变水蒸气和的初始物质的量之比,充入容器进行反应,下列描述能够说明体系处于平衡状态的是(填序号)。a.容器内压强不随时间改变b.混合气体的密度不随时间改变c.单位时间内生成amol的同时消耗amold.混合气中11.回答下列问题。(1)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的和转变成和,化学方程式如下:;为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的和浓度如下表:时间012345请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):①写出该反应的平衡常数表达式。②前2s内的平均反应速率。③在上述条件下反应能够自发进行,则反应的0,(填写“>”、“<”、“=”),温度升高,K(填“增大”“减小”“不变”)。④假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高转化率的是。a.选用更有效的催化剂
b.升高反应体系的温度c.降低反应体系的温度
d.缩小容器的体积⑤在温度和体积保持不变的条件下,能够说明该反应达到平衡状态的标志是。a.反应混合物各组分物质的量浓度相等b.、、、分子数之比为2:2:2:1c.混合气体的密度保持不变d.单位时间内消耗的同时,就有生成(2)锌及其化合物用途广泛,火法炼锌以闪锌矿(主要成分是)为主要原料,涉及的主要反应有:反应的。12.研究化学反应中的能量变化具有重要价值。(1)在中和热的测定实验中,取盐酸和溶液进行反应。NaOH浓度大于盐酸浓度的原因是。(2)通过化学键的键能可计算化学反应的反应热。共价键键能/413436463745则和反应生成和气态水的热化学方程式为:。(3)水煤气变换反应为。若无催化剂时该反应体系的相对能量随反应过程变化如图所示,则该反应的=(用含、的代数式表示)。已知该反应在固体催化剂M催化下分两步完成:I.Ⅱ.在图中画出该反应在M催化下的相对能量-反应过程示意图(已知M的相对能量为0)(4)已知反应在恒温、恒容的密闭容器中进行,和的投料浓度均为,的平衡转化率为a,则该温度下反应的平衡常数。13.利用催化氧化反应将转化为是工业上生产硫酸的关键步骤,发生反应:。请回答下列问题:(1)反应过程的能量变化如图所示,则该反应为(填“放热”或“吸热”)反应。(2)恒温恒容时,下列措施能使该反应速率增大的是(填字母,下同)。a.增加的浓度
b.选择高效催化剂
c.充入氦气
d.适当降低温度(3)下列情况能说明该反应达到化学平衡状态的是。a.
b.恒温恒容时,混合气体的密度不再随时间变化c.的物质的量不再变化
d.三者的浓度之比为(4)某次实验中,在容积为的恒温密闭容器中通入和,反应过程中部分物质的物质的量随反应时间的变化如图所示。①时,(填“>”“<”或“=”)。②用的浓度变化表示内反应的平均速率是。③反应达到平衡时,的转化率为,则。14.氨在国民经济中占有重要地位。(1)合成氨工业中,合成塔中每产生,放出热量。①工业合成氨的热化学方程式是。②若起始时向容器内放入和,达平衡后放出的热量为Q,则Q(填少“<”、“<”或“=”)。③已知:键断裂吸收的能量约等于。(2)工业生产尿素的原理是以和为原料合成尿素,反应的化学方程式为,该反应的平衡常数和温度关系如下:165175185195K111.974.150.634.8①焓变(填“>”、“<”或“=”)0。②在一定温度和压强下,若原料气中的和的物质的量之比(氨碳比),下图是氨碳比与平衡转化率的关系。随着x增大而增大的原因是。③上图中的B点处,的平衡转化率为。15.钠及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途,回答下列问题:(1)常温下,分别用的溶液滴定的溶液和的溶液,滴定曲线如图所示。已知:和均为一元酸;常温下,强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成时,放出57.3kJ的热量。①溶液和溶液的反应为(填“放热”或“吸热”)反应。②常温下,若将溶液与溶液一次性迅速倒入简易量热计中,充分混合后,理论上所测得的中和反应反应热(填“>”“<”或“=”)。③酸性:(填“>”“<”或“=”)。(2)工业上电解饱和食盐水制氯气的原理如图所示。①装置工作时,能量的转化形式主要是(填“化学能”或“电能”,下同)转化为。②该离子交换膜为(填“阴”或“阳”)离子交换膜。③装置工作时,右侧工作室溶液的pH(填“增大”或“减小”)。④装置工作时,该电解池发生的总反应的离子方程式为。1.减少的排放、捕集并利用是我国能源、环保领域的一个重要战略方向。Ⅰ.航天员呼吸所用的循环利用,原理为Bosch反应:;热力学中规定由最稳定单质生成1mol某物质的焓变称为该物质的标准生成焓,最稳定单质的标准生成焓规定为0.标准生成焓(符号:)数值(1)Bosch反应的,在(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。Ⅱ.催化重整制,原理为在体积相等的多个恒容密闭容器中,分别充入和,在不同温度下反应相同时间,测得的转化率与温度的关系如图所示。已知该反应的速率方程为,,其中为速率常数,只受温度影响。(2)O(填“>”或“<”)。(3)a点时反应速率(填“>”“<”或“=”)。(4)温度下反应达到平衡时,气体总压强为pkPa,则温度下反应的
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