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：

高炉炼铁过程中发生的主要反应为

已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：

请回答下列问题：

（1）该反应的平衡常数表达式K=_____________，△H________0(填“>”、“<”或“=”)；

（2）在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol，反应经过l0 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率 (C02)= _____________、CO的平衡转化率= _____________：

（3）欲提高（2）中CO的平衡转化率，可采取的措施是_____________。

a.减少Fe的量     

b.增加Fe203的量     

c.移出部分C02

d.提高反应温度   

e.减小容器的容积    

f.加入合适的催化剂

化学反应原理在科研和生产中有广泛应用

（1）利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体，发生如下反应

TaS2（s）+2I2（g） TaI4（g）+S2（g）△H﹥0    （I）

反应（I）的平衡常数表达式K=             ，若K=1，向某恒容密闭容器中加入1mol I2（g）和足量TaS2（s），I2（g）的平衡转化率为

（2）如图所示，反应（I）在石英真空管中进行，先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2（g），一段时间后，在温度为T1的一端得到了纯净的TaS2晶体，则温度T1     T2（填“﹥”“﹤”或“=”）。上述反应体系中循环使用的物质是            。

（3）利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢铁中的硫转化为H2SO3，然后用一定浓度的I2溶液进行滴定，所用指示剂为          ，滴定反应的离子方程式为

（4）25℃时，H2SO3 HSO3-+H+的电离常数Ka=1×10-2mol/L，则该温度下NaHSO3的水解平衡常数Kh=

mol/L，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，则溶液中将         （填“增大”“减小”或“不变”）。

研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：

2NO2（g）+NaCl（s）NaNO3（s）+ClNO（g）K1   ∆H < 0  （I）

2NO（g）+Cl2（g）2ClNO（g）K2   ∆H < 0  （II）

（1）4NO2（g）+2NaCl（s）2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）的平衡常数K=_______（用K1.K2表示）。

（2）为研究不同条件对反应（II）的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2，10min时反应（II）达到平衡。测得10min内v（ClNO）=7.5×10-3mol•L-1•min-1，则平衡后n（Cl2）=_______mol，NO的转化率а1=_______。其它条件保持不变，反应（II）在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率а2_______а1（填“>”“<”或“=”），平衡常数K2_______（填“增大”“减小”或“不变”。若要使K2减小，可采用的措施是_______。

（3）实验室可用NaOH溶液吸收NO2，反应为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A，溶液B为0.1mol•L‾1的CH3COONa溶液，则两溶液中c（NO3-）.c（NO2-）和c（CH3COO-）由大到小的顺序为_______。（已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol•L-1，CH3COOH的电离常数K a=1.7×10-5mol•L-1，可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是_______。

a. 向溶液A中加适量水       

b. 向溶液A中加适量NaOH

c. 向溶液B中加适量水       

d. 向溶液B中加适量NaOH

28.乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：

（1）已知：

计算上述反应的△H＝________ kJ·mol－1。

（2）维持体系总压强p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α，则在该温度下反应的平衡常数K＝____________ (用α等符号表示)。

（3）工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1︰9)，控制反应温度600℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下：

①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实___________。

②控制反应温度为600℃的理由是____________。

（4）某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯－二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸汽工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度；该工艺中还能够发生反应：CO2＋H2＝CO＋H2O，CO2＋C＝2CO。新工艺的特点有_________(填编号)。

① CO2与H2反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移

② 不用高温水蒸气，可降低能量消耗

③ 有利于减少积炭

④ 有利于CO2资源利用

据报道，在一定条件下，由CO2和H2合成乙醇已成为现实，该合成对解决能源问题具有重大意义。

（1）CO2和H2合成乙醇的化学方程式为：

①该反应的化学平衡常数的表达式为： K=                               ；

如果只是压强增大，则该反应的化学平衡常数K将                  （填：“增大”、“减小”或“不变”）；

②从上图可知，该平衡正向的ΔH                0（填“＞”、“＜”或“=”）。

（2）对于该化学平衡，为了提高H2的转化率，可采取的措施有                      。

A.加压

B.升温

C.加催化剂

D.增加CO2的浓度

（3）已知25oC、101 kPa条件下，1 g乙醇燃烧生成CO2和液态水时释放出a kJ热量，请写出该条件下乙醇燃烧热的热化学反应方程式：                                              。

（4）现有甲装置为原电池（a电极通氧气，b电极通乙醇），乙装置为电解池：

则：① b电极上发生的电极反应式为：                                       ；

② 若甲中有0.01mol CH3CH2OH参加反应，则乙装置中生成的气体在标准状况下的体积共为             L 。

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：

CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H1=﹣116KJ•mol﹣1

又知：CO（g）+O2（g）═CO2（g）△H2=﹣283KJ•mol﹣1

H2（g）+O2（g）═H2O（g）△H3=﹣242KJ•mol﹣1

H2（g）+O2（g）═H2O（）△H4=﹣286KJ•mol﹣1

则甲醇的燃烧热为_______。

（2）T℃时，向2L密闭容器中充入4mol CO和6mol H2，5min后达平衡时CH3OH物质的量为2mol，该反应的速率v（H2）为_______；下列措施中有利于增大该反应的反应速率且提高转化率的是_______。

A. 随时将CH3OH与反应混合物分离                      

B. 降低反应温度

C. 使用高效催化剂                                                      

D. 增大体系压强

（3）在密闭容器中充有10mol CO与20mol H2，在催化剂作用下反应生成甲醇，CO的转化率（a）与温度（T）、压强（P）的关系如图所示。

①A、C两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间，tA_______tc（填“大于”、“小于’’或“等于“）。

②若A点时容器的体积为10L，该温度下B点的平衡常数K=_______。

（4）Na2SO3的水溶液呈_______（填“酸”、“中”、‘‘碱”）性，原因是（用离子方程式表示）：_______；把CaCO3浊液滴入l.0mol/L的Na2SO3溶液中，能否产生CaSO3沉淀？若不能，说明原因；若可行，请简述判断依据及转化过程_______（已知：Ksp（CaSO3）=1.4×10﹣7，Ksp（CaCO3）=2.8×10﹣9）。

降低太气中含量及有效开发利用，是科学家研究的重要课题。

（1）将燃煤废气中的转化为二甲醚的反应原理为：

mol-1

①某温度下，将2。0mol和6。0molH2(g)充入体积可变的密闭容器中，反应到达平衡时，改变压强和温度，平衡体系中。CH3OCH3(g)的物质的量分数变化如下表所示。

则______ (填“>”“<”或“=”，下同)。若、，、时平衡常数分别为、，则_______。、时H2的平衡转化率为________。

②一定条件下，上述反应在密闭容器中达平衡。当仅改变影响反应的一个条件，引起的下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是________。

a. 反应物的浓度降低          

b. 容器内压强增大

c. 正反应速率大于逆反应速率  

d. 化学平衡常数K增大

（2）碳酸氢钾溶液加水稀释，________（填“增大”“不变”或“减小”）。用碳酸钾溶液吸收空气中，当溶液呈中性时，下列关系或说法正确的是：_______。

a. 

b. 

c. 降低温度，不变

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

③HOI(aq) + I-(aq) + H+(aq)  I2(aq) + H2O(l)   △H3

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：I2(aq) + I-(aq) I3-(aq)，其平衡常数表达式为________。

（3） 为探究Fe2+ 对O3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第1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-浓度下降。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3-18s内第2组实验中生成I3-的平均反应速率（写出计算过程，结果保留两位有效数字）。