热门试卷

（18分）请运用化学反应原理的相关知识研究元素及其化合物的性质。

（1）工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：

大气中的部分碘源于O3对海水中Ⅰ-的氧化。将O3持续通入NaⅠ溶液中进行模拟研究。

（1）O3将Ⅰ-氧化成Ⅰ2的过程由3步反应组成：

①Ⅰ-（aq）+ O3（g）=ⅠO-(aq)+O2（g）△H1

②ⅠO-（aq）+H+(aq) HOⅠ(aq) △H2

总反应的化学方程式为______，其反应△H=______

（2）在溶液中存在化学平衡：，其平衡常数表达式为_______.

(3) 为探究Fe2+对氧化Ⅰ-反应的影响（反应体如图13），某研究小组测定两组实验中Ⅰ3-浓度和体系pH，结果见图14和下表。

1 Ⅰ组实验中，导致反应后pH升高的原因是_______.

2 图13中的A为_____由Fe3+生成A的过程能显著提高Ⅰ-的转化率，原因是_______.

3 第2组实验进行18s后，Ⅰ3-下降。导致下降的直接原因有双选______.

a. c(H+)减小    b. c(Ⅰ-)减小     c. Ⅰ2(g)不断生成    d. c(Fe3+)增加

（4）据图14，计算3-13s内第2组实验中生成l3-的平均反应速率（写出计算过程，结果保留两位有效数字）。

O3也是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生反应如下：

反应① O3O2 +[O]－Q    平衡常数为K1 ；

反应② [O]+O32O2＋Q 平衡常数为K2 ；

总反应：2O33O2＋Q      平衡常数为K。

（1）一定条件下，O3的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示。

已知：O3的起始浓度为0.0216 mol/L。

在30°C、pH=4.0条件下，O3的分解速率为_______________ mol/ (L·min)。

（2）根据表中数据，推测O3在下列条件下分解速率由小到大的顺序为________。（填字母代号）

A，40°C、pH=3.0      

B，10°C、pH=4.0        

C，30°C、pH=7.0

（3）下列叙述正确的是

A，降低温度，K增大                       

B，K=K1＋K2

C，适当升温，可提高消毒效率               

D，压强增大，K2减小

自然界的矿物、岩石的成因和变化受到许多条件的影响。地壳内每加深1km，压强增大约25000~30000 kPa。在地壳内SiO2和HF存在以下平衡：SiO2(s) +4HF(g)SiF4(g)+ 2H2O(g)+148.9 kJ

根据题意完成下列填空：

（1）在地壳深处容易有________气体逸出，在地壳浅处容易有________沉积。

（2）如果上述反应的平衡常数K值变大，该反应________（选填编号）。

a. 一定向正反应方向移动    

b. 在平衡移动时正反应速率先增大后减小

c. 一定向逆反应方向移动    

d. 在平衡移动时逆反应速率先减小后增大

（3）如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时，________（选填编号）。

a. 2v正(HF)=v逆(H2O)        

b. v(H2O)=2v(SiF4)

c. SiO2的质量保持不变      

d. 反应物不再转化为生成物

（4）若反应的容器容积为2.0L，反应时间8.0 min，容器内气体的密度增大了0.12 g/L，在这段时间内HF的平均反应速率为________。

研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

（1）利用反应：6NO2＋8NH37N2＋12 H2O可处理NO2。

若在120℃时该反应在一容积为2L的容器内反应，20min时达到平衡，10min时电子转移了1.2mol，则0～10min时，平均反应速率υ(NO2)＝      　　　　  。

（2）一定条件下NO2与SO2可发生反应，其方程式为：

NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g)－Q，将NO2与SO2以体积比1：2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是      　　  。

A、体系压强保持不变                              

B、混合气体颜色保持不变

C、SO3和NO的体积比保持不变                     

D、混合气体的平均相对分子质量保持不变

（3）若改变条件，使平衡常数变大，该反应     　　   。

A、一定向正反应方向移动                       

B、在平衡移动时，正反应速率先减小后增大

C、一定向逆反应方向移动                       

D、在平衡移动时，逆反应速率先增大后减小

（4）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) 。

CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应      　  （填“放热”或“吸热”）。实际生产条件控制在250℃、1.3×104 kPa左右，选择此压强的理由是：            。

硫的化合物在生产和科研中发挥着重要作用。

（1）SO2Cl2常用于制造医药品、染料、表面活性剂等。已知：

SO2Cl2(g)SO2(g)＋Cl2(g)  △H＝＋97.3 kJ·mol－1

某温度时向体积为1 L的恒容密闭容器中充入0. 20mol SO2Cl2，达到平衡时，容器中含0.18mol SO2，则此过程反应吸收的热量为________kJ，该温度时反应的平衡常数为________。将上述所得混合气体溶于足量BaCl2溶液中，最终生成沉淀的质量为________。

（2）工业上制备硫酸的过程中存在反应：

2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)  △H＝－198kJ·mol－1

400℃，1.01×105Pa，向容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量 SO2和O2，n(SO3)和n(O2)随时间的变化曲线如图所示。

①0～20min反应的平均速率υ(O2)＝________。

②下列叙述正确的是________。

a. A点υ正(SO2) ＞υ逆(SO2)

b. B点处于平衡状态

c. C点和D点n(SO2)相同

d. 其它条件不变，500℃时反应达平衡，n(SO3)比图中D点的值大

（3）工业上用Na2SO3溶液吸收烟气中的SO2。将烟气通入1.0 mol·L－1的Na2SO3溶液，当溶液pH约为6时，Na2SO3溶液吸收SO2的能力显著下降，应更换吸收剂。此时溶液中c (SO32－)的浓度是0.2 mol·L－1，则溶液中c(HSO3－)是________mol·L－1。

研究NO2、NO、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

（1）NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为  _____________ 。

利用反应6NO2(g)＋ 8NH3(g)7N2(g)＋12 H2O(g)也可处理NO2。

则化学平衡常数表达式K＝ _____________-   ；

当转移1.2mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是 _____________ L。

（2） 汽车尾气中含有NO和CO气体，对环境有影响。已知平衡常数K的值大小，是衡量化学反应进行程度的标志。在25℃时，下列反应及平衡常数如下

2NO(g)     N2(g)+O2(g)  – Q1       K1=1×1030

2CO(g)+O2(g)   2CO2(g) +Q2        K2=2.5×1091

为了完成汽车尾气处理装置的改造，除去氮氧化物、一氧化碳污染气体，根据上述有关数据判断，下列说法正确的是

A. 改造后的尾气装置使用高温高压，可大量减少污染气体的排放

B. 汽车尾气中氮氧化物在空气中会自动的转化为氮肥，对植物生长有益，可不必除去

C. 改造后的尾气装置使用催化剂，可大量减少污染气体的排放

D. 根据K1和 K2的数据，尾气中NO和CO可自行转化为无害气体

（3） 一定条件下将CO和H2O发生反应，可减少CO对环境的影响。若在700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：CO(g)＋H2O(g) CO2＋H2(g)

反应过程中测定的部分数据见下表（表中t1＞t2）:

反应在t1min内的平均速率为v(H2)＝ ________mol·L－1·min－1

保持其他条件不变，起始时向容器中充入2.40molCO和1.20 molH2O，到达平衡时，

n(CO2) _______0.80 mol(填：大于、小于、等于)。

（4）酸雨是大气污染的危害之一，二氧化硫（SO2）的含量是空气质量监测的一个重要指标。某兴趣小组同学收集某地的雨水进行实验，每隔1h，通过pH计测定雨水样品的pH，测得的结果如下表：

请写出上述PH变化的原因（用化学方程式表示）_______________________________.

氢气被誉为21世纪的新型清洁能源，能有效降低二氧化碳的排放。以甲醇为原料经过重整可以获得氢气。其工业流程如下：

请回答以下问题：

（1）液态甲醇雾化后与水蒸气混合，其目的是______;该工业流程中可以循环利用的物质是______（填名称）。

（2）为了测定CH3OH(g) + H2O(g)  → CO2(g) + 3H2(g)的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的甲醇和水蒸气浓度如下：

（i）前2s内的平均反应速率v(H2)=___________

（ii）在该温度下，反应的平衡常数表达式K=_________

（3）为了研究反应条件对CO含量的影响，在甲醇含量为50%，原料液进料量60mL/h的情况下，在常压下和在不同催化环境下得到了反应温度与CO含量的关系图。从图中得到的有关结论是_______________________（写出其中一个即可）

（4）为研究反应中压强对CO含量的影响，请简述你的实验方案：__________________;