- 化学反应原理
- 共2396题
16.(9分)
顺-1,2-二甲基环丙烷和反-1,2-二甲基环丙烷可发生如下转化:
该反应的速率方程可表示为:v(正)=k(正)c(顺)和v(逆)=k(逆)c(反),k(正)和k(逆)在一定温度时为常数,分别称作正,逆反应速率常数。回答下列问题:
(1) 已知:t1温度下,,
,该温度下反应的平衡常数值K1=_____;该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆),则
________0(填“小于”“等于”或“大于”)。
(2) t2温度下,图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是_______(填曲线编号),平衡常数值K2=_____;温度t1___t2(填“小于”“等于”或“大于”),判断理由是______。
正确答案
(1)3 小于
(2)B
大于 放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动
知识点
白云石的主要成份是CaCO3·MgCO3,在我国有大量的分布。以白云石为原料生产的钙镁系列产品有广泛的用途。白云石经煅烧、熔化后得到钙镁的氢氧化物,再经过碳化实现Ca2+、Mg2+的分离。碳化反应是放热反应,化学方程式如下:Ca(OH)2 + Mg(OH)2 + 3CO2 ⇌ CaCO3 + Mg(HCO3)2 + H2O
完成下列小题
23.Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性 (选填“强”或“弱”)
24.碳化温度保持在50~60℃。温度偏高不利于碳化反应,原因是 、 。温度偏低也不利于碳化反应,原因是 。
25.已知某次碳化时溶液中钙离子浓度随时间的变化如右图所示,在10 min到13 min之内钙离子的反 应速率为 。15 min之后钙离子浓度增大,原因是 (用化学方程式表示)。
26.Mg原子核外电子排布式为 ;Ca原子最外层电子的能量 Mg原子最外层电子的能量。(选填“低于”、“高于”或“等于”)
正确答案
解析
金属性Ca>Mg,金属性越强,对应的最高价的氧化物的水化物的碱性越强,则Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强,氢氧化钙微溶于水,而氢氧化镁难溶,则Ca(OH)2的溶解度比Mg(OH)2的溶解度大,故答案为:强;大;
考查方向
解题思路
金属性越强,对应的最高价的氧化物的水化物的碱性越强,氢氧化钙微溶于水,而氢氧化镁难溶;
易错点
本题考查难溶电解质的溶解平衡,有利于培养学生的良好的科学素养,难度中等.
正确答案
该反应是放热反应;温度偏高使CO2的溶解度减小;温度偏低会降低反应速率(合理即给分)
解析
温度过高,二氧化碳的溶解度减小,且碳酸氢镁不稳定,不利于碳化反应,如温度过低,反应速率较小,也不利于不利于碳化反应,故答案为:二氧化碳的溶解度小;碳酸氢镁分解;反应速率较小;
考查方向
解题思路
温度过高,二氧化碳的溶解度减小,且碳酸氢镁不稳定,如温度过低,反应速率较小;
易错点
本题考查温度与化学反应之间的关系,侧重于化学与生活、生产的考查,有利于培养学生的良好的科学素养,难度中等.
正确答案
0.009mol/(L·min) CaCO3+H2O+CO2Ca(HCO3)2
解析
在10min到13min之内钙离子浓度由0.145mol/L变化为0.118mol/L,v==
=0.009mol/(L•min),15min之后钙离子浓度增大,原因是二氧化碳与碳酸钙反应生成碳酸氢钙,反应的方程式为CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,故答案为:0.009mol/(L•min);CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2;
考查方向
解题思路
在10min到13min之内钙离子浓度由0.145mol/L变化为0.118mol/L,结合v=计算速率;15min之后钙离子浓度增大,原因是二氧化碳与碳酸钙反应生成碳酸氢钙;
易错点
本题化学反应速率以及核外电子排布等知识,侧重于化学与生活、生产的考查,有利于培养学生的良好的科学素养,难度中等.
正确答案
1s22s22p63s2 高于
解析
Mg原子核外有12个电子,子核外电子排布式为1s22s22p63s2,Ca原子核外电子层数比Mg多,原子半径大,最外层电子距离原子核较远,则能量较高,故答案为:1s22s22p63s2;高于.
考查方向
解题思路
Mg原子核外有12个电子,Ca原子核外电子层数比Mg多,原子半径大,最外层电子距离原子核较远.
易错点
本题考查核外电子排布等知识,有利于培养学生的良好的科学素养,难度中等.
intention
正确答案
26.某校化学小组学生利用下图装置进行“氨的催化氧化及其产物验证”实验。(图中夹持装置已略去)
(1)装置B中盛放的试剂( )(填名称),作用是( )。
(2)反应开始时,将装置C中铂丝加热到红热,撤去酒精灯,铂丝变暗。此时鼓入空气,铂丝又变红热。这是因为氨的催化氧化是( ) 反应。该反应的化学方程式为( )。
(3)实验过程中,装置D中的导管容易生成无色晶体而堵塞。为了解决该问题,可以在活塞a后增加 ( )(选填序号)。
①盛有蒸馏水的洗气瓶 ②盛有浓盐酸的洗气瓶 ③盛有碱石灰的U形管
(4)反应一段时间后,装置E中的气体颜色应为( )色。此时,装置E中的含氮化合物有NO、NO2、( )(填化学式)。
(5)反应一段时间后,装置F中的紫色石蕊试液变红,其原因是(写出化学方程式)( )。
(6)实验结束时,应先停止加热,并继续( ) 直至C中玻璃管冷却。
(7)工业上合成氨的反应是:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g);ΔH= -92.2 kJ·mol-1。
①下列做法能够提高工业合成氨转化率的是( )(选填字母)
a.增大压强 b.升高温度
c.使用铁触媒 d.将生成的NH3及时从混合气体中分离出去
②工业合成氨时采用500℃左右的温度,主要是因为( )。
正确答案
(1)碱石灰; 除去氨气中的水蒸汽
(2)放热;
(3)①
(4)红棕色; N2O4
(5)3NO2 + H2O=2HNO3 + NO,HNO3=H++NO3-,H+使紫色石蕊试液变红
(6)通入空气
(7)①ad ②该温度时催化剂的活性最大,化学反应速率较快
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
27.在容积为2L,且体积保持不变的密闭容器内加入0.4molN2和1.2molH2,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H<0。反应过程中NH3的物质的量浓度随时间的变化情况如图所示:
(1)从反应开始到平衡时,平均反应速率v(NH3)为( )。
(2)若改变某一条件使平衡向正反应方向移动,则v(正)( )。
a.不变 b.减小
c.增大 d.均有可能
(3)在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高N2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
(4)能说明反应达到平衡的是( )。
a.n(N2)和n(H2)之比保持不变 b.一个NN断裂的同时,有3个H—H键形成
c.体系中气体密度保持不变 d.H2的减少速率,等于NH3的生成速率
e.体系中平均分子量保持不变 f.N2、H2、NH3的物质的量浓度相等
(5)第5min,若改变反应温度,则NH3的浓度不可能为 ( ) mol·L-1。
a.0.40 b.0.12 c.0.10 d.0.08
(6)在第5min将容器压缩一半体积,若在第8min达到新的平衡(NH3的浓度约为0.25 mol·L-1),请在上图中画出第5~9分钟内NH3浓度的近似变化曲线。
正确答案
(1)0.025mol/(L.min)
(2)d
(3)cd
(4)be
(5)ac(
(6)图见下
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
7. 25℃时,水的电离达到平衡;
>0,下列叙述正确的是()
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
8.某温度下,反应(正反应为放热反应),在密闭容器中达到平衡,平衡后c(A)/c(B)=a,若改变某一条件,足够时间后反应再次达到平衡状态,此时c(A)/c(B)=b,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
27.(15分)氮的固定是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程。据报道,常温、常压、光照条件下,N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应,生成的主要产物为NH3,相应的热化学方程式为:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) △H =+1530.0kJ /mol。
目前工业合成氨的原理是:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-93.0kJ /mol。回答下列问题:
(1)写出氢气燃烧热的热化学方程式 ( ) 。
(2)在恒温恒容密闭容器中进行的工业合成氨反应,下列能表示达到平衡状态的是
(填序号)。
A.混合气体的压强不再发生变化
B.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
C.三种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比
D.单位时间内断开3a个H-H键的同时形成6a个N-H键
E.反应容器中N2、NH3的物质的量的比值不再发生变化
(3)在恒温恒容的密闭容器中,工业合成氨反应的各物质浓度变化曲线如下图所示。请回答下列问题:
①前25min 内,用N2的浓度变化表示的化学反应平均速率是 ( ) 。
②在25min 末反应刚好达到平衡,则该温度下反应的平衡常数K=( ) (计算结果可用分数表示)。若升高温度,该反应的平衡常数值将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)如果向0.014mol/L的MgCl2溶液中通入一定量的氨气(溶液体积变化忽略不计),
请计算溶液中OH—的浓度大于 ( ) mol/L时,溶液中开始出现白色沉淀。(Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12)
(5)常温下PH=11的氨水和PH=3的盐酸两溶液等体积混合,所得溶液中离子浓度关系为:
( ) 。
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
27.X为某金属矿的主要成份,X具有下列转化关系(部分反应物、生成物没有列出)
已知:1moL X经一系列变化只生成A、B、C,且物质的量之比为1:2:1,X不含氧元素。请回答:
(1)(2分)X的化学式为 ( ) ;
(2)(2分)写出物质A名称 ( ) ;物质G名称: ( ) ;
(3)(4分)写出下列反应方程式:
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
8.已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列有关叙述中正确的是 ( )
①生成物的质量分数一定增加 ②生成物的产量一定增加
③反应物的转化率一定增大 ④反应物浓度一定降低
⑤正反应速率一定大于逆反应速率 ⑥使用了合适的催化剂
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
11.下列曲线中,可以描述乙酸(甲,Ka=1.8×10-5)和一氯乙酸(乙,Ka=1.4×10-3)在水中的电离度与浓度关系的是
正确答案
解析
从横坐标看:依据“越稀越电离”的规律,就可以筛去C、D(其表达的是电离度随浓度的增大而增大,故错误),而留下A、B;从纵坐标看:依据电离常数知,一氯乙酸(乙,Ka=1.4×10-3)的酸性较强于乙酸(甲,Ka=1.8×10-5),故在相同浓度时电离度更大,即乙的变化曲线在甲的上面,符合题意的选项为B。
考查方向
解题思路
依据弱电解质“越稀越电离”等规律解题。
易错点
酸性的相对强弱与稀释过程中的变化规律。
知识点
19.硫酸生产中炉气转化反应为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。研究发现,SO3的体积分数(SO3%)随温度(T)的变化如曲线Ⅰ所示。下列判断正确的是
正确答案
解析
由图可知T0前反应未达平衡,T0时处于平衡状态,T0后升高温度平衡向逆反应移动.
A.T0后升高温度平衡向逆反应移动,升高温度平衡向吸热反应移动,故正反应为放热反应,故A正确;
B.C点的温度高于A点,温度升高,化学反应速率加快,所以vA<vC,故B错误;
C.不同物质表示的正逆反应速率之比等于化学计量数之比,反应达到B点时,到达平衡状态,所以2v正(O2)=v逆(SO3),故C正确;
D.使用催化剂,加快化学反应速率,缩短到达平衡时间,但平衡不移动,用V2O5催化剂与Fe2O3作催化剂,到达平衡时三氧化硫的含量相同,故D错误
考查方向
化学平衡
解题思路
根据影响化学反应速率和化学平衡的因素进行判断得出正确结论.T0前反应未达平衡,T0时处于平衡状态,T0后升高温度平衡向逆反应移动
易错点
催化剂只改变化学反应速率,对化学平衡无影响
教师点评
本题考查外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响,题目难度中等
知识点
6.恒温恒容下向2 L密闭容器中加入SO3发生反应:2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g),反
应过程中测定的部分数据如下表:
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)
开始(mol/l) 1.0 0 0
0-2min变(mol/l) 0.6 0.6 0.3
2min末(mol/l) 0.4 0.6 0.3
4min末(mol/l) 0.4 0.6 0.3
4-6min变(mol/l) 0.5 0.5 0.25
6min末(mol/l) 0.9 0.1 0.5
A.0~2 min平均速率v(SO2) = 0.3 mol·L-1·min-1故A错
B.该反应正方向气体分子数目增大,减小压强,平衡正移,而数据显示逆移,说明不是减压。故B错。
C.2min已经达到平衡状态,算出K=0.3,升高温度,K增大,说明反应吸热,C正确。
D.反应物量减小一半,若平衡不移动,则生成物也为原平衡的一半,但反应物减小,压强减小,平衡正移,n(SO2)>0.6 mol
考查方向
本题考查了化学平衡移动,化学平衡状态的特征以及化学反应速率等知识点。
解题思路
见解析
教师点评
本题考查了化学平衡和反应速率的知识点,涉及知识点多,综合性较强,在高考中出现频率高,但一般在大题。
知识点
25.回答下列问题:
(l)已知;白磷和P4O6的分子结构如下图所示,其中部分键能数据如下:
则断开lmolP一P所 的热量为 kJ
(2)Mg存在于叶绿素中,某些作物生长时需要输镁肥,从海水中提取镁是获得镁的主要来源。常温下,已知Mg(OH)2的Kap=l.6x10-11,某浓缩海水中Mgcl2浓度为1.6xl0一3mol/L,则要使Mg2+形成Mg(OH)2沉淀,则溶液的pH至少要达到 。
(3)将A(g)和B(g)按物质的量比为1:1通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应A(g)+B(g)M(g)+N(g),数据变化如下图:
①上述反应为 (填“吸热”或“放热”)反应;
②计算在650℃下,从开始到平衡的反应速率v(A)=
③在900℃下该反应的平衡常数为 (保留三位有效数字),若平衡后保持温度不变向容器中继续充入2molA、lmolM和lmolN,这时平衡移动 (填“正向”、“逆向”、“不”);
④若650℃时,在同样容器中起始时充入的A和B的物质的量均为 2mol,则下图中 是B物质平衡时对应的点。
正确答案
解析
(1)设断开P-P键吸收的能量为x, 6x+3×498-12×360 =- 1632 X=199
(2)Ksp=c(Mg2+)xc2(OH-)=1.6xl0一3mol/L x c2(OH-)= l.6x10-11
c(OH-)= l0一4 mol/L PH=10
(3)①、由图像可知,温度升高,B的物质的量增多,说明平衡逆移,反应放热。
②、由图可知650℃下,从开始到平衡的时间为5min,B变化的物质的量浓度为(4-1)mol/2L=1.5mol/L
v(A)=v(B)=1.5mol/L÷5min=0.3mol/(L.min)
③、900℃ A(g)+B(g)M(g)+N(g)
起始浓度(mol/L) 2 2 0 0
变化浓度(mol/L) 1.25 1.25 1.25 1.25
平衡浓度(mol/L) 0.75 0.75 1.25 1.25
K=2.66
通入2molA、lmolM和lmolN Qc=1.4< K 平衡正移
④、650℃时,在同样容器中起始时充入的A和B的物质的量均为 2mol,压强减小,但该反应是反应前后气体分子数目不变的反应,压强变化平衡不移动,反应速率减慢。B的量所谓原来的一半为0.5mol,到达平衡的需要的时间长,为c点
考查方向
本题考查了化学平衡常数的计算以及应用,平衡移动的影响因素,溶度积常数的应用,键能的计算等知识点。
解题思路
见解析。
教师点评
本题考查了化学平衡常数的计算以及应用,平衡移动的影响因素,溶度积常数的应用,键能的计算等知识点。以及学生的计算能力,图像分析能力等,在高考中出现频率高。
知识点
以高纯H2为燃料的质子交换膜燃料电池具有能量效率高、无污染等优点,但燃料中若混有CO将显著缩短电池寿命。以甲醇为原料制取高纯H2是重要研究方向。
22.甲醇在催化剂作用下裂解可得到H2,氢元素利用率达100%,反应的化学方程式为________,该方法的缺点是________。
23.甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反应:
主反应:CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) △H=+49 kJ·mol-1
副反应:H2(g)+CO2(g) CO(g)+H2O(g) △H=+41 kJ·mol-1
①既能加快反应速率又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是________。
②分析适当增大水醇比(nH2O∶nCH3OH)对甲醇水蒸气重整制氢的好处________。
③某温度下,将nH2O∶nCH3OH=1:1的原料气充入恒容密闭容器中,初始压强为p1,反应达到平衡时总压强为p2,则平衡时甲醇的转化率为________。(忽略副反应)
④工业生产中,单位时间内,单位体积的催化剂所处理的气体体积叫做空速[单位为m3/(m3催化剂·h),简化为h—1]。一定条件下,甲醇的转化率与温度、空速的关系如图。空速越大,甲醇的转化率受温度影响越________。其他条件相同,比较230℃时1200h—1和300h—1两种空速下相同时间内H2的产量,前者约为后者的________倍。(忽略副反应,保留2位有效数字)
24.甲醇水蒸气重整制氢消耗大量热能,科学家提出在原料气中掺入一定量氧气,理论上可实现甲醇水蒸气自热重整制氢。
已知:CH3OH(g) +O2(g)
CO2(g) + 2H2(g) △H=-193 kJ·mol-1
则5CH3OH(g) +4H2O(g) +O2(g)
5CO2(g) + 14H2(g)的△H=________ kJ·mol-1。
正确答案
①CH3OH =催化剂,加热= 2H2 + CO
②混合气体中CO含量较高,会严重缩短电池寿命
解析
认真审题,做出解答。
考查方向
①根据信息,写出相关化学方程式;
②认真审题,找到相关信息用于解答相关问题。
解题思路
①根据信息,写出相关化学方程式;
②认真审题,找到相关信息用于解答相关问题。
易错点
①反应条件容易遗漏或出错;
②没有理解信息,无法做出解答
教师点评
本小题难度不大,要求答题时要细心,不要遗漏。
正确答案
①升高温度、增大H2O(g)浓度等;
②有利于增大CH3OH的转化率、有利于抑制CO的生成;
③
④大;3.2
解析
①综合考虑两种影响因素;
②结合题意,利于提高原料的转化率;结合信息,利于抑制CO的生成;
③计算出原甲醇的分压是,平衡后甲醇的分压是
。甲醇的平衡转化率是
④。
考查方向
①考察影响化学平衡、化学反应速率的因素,需要将两者结合考虑。
②结合题意,考察实际采取的措施带来的优点。
③运用相关原理,进行化学平衡的相关计算。
④综合理解,进行相关计算。
解题思路
①综合考虑两种影响因素,需要将方法重叠考虑;
②结合题意,利于提高原料的转化率;结合信息,利于抑制CO的生成;
③运用三段式进行相关计算。
④理解信息,进行计算。
易错点
①容易遗漏相关信息,要从平衡和速率两个角度考虑问题。
②没有结合题意,漏写CO的不利影响
③④不理解信息,不会进行相关计算。
教师点评
本小题难度较大,前两空相对容易得分,后面计算难度很大,若不理解信息,则很难得出正确答案。
正确答案
+3
解析
将第1个热化学方程式乘4,加上第3个热化学方程式,得到结论。
考查方向
考察盖斯定律的综合运用。
解题思路
将第1个热化学方程式乘4,加上第3个热化学方程式,得到结论。
易错点
没有结合上述的相关热化学方程式,没有理解盖斯定律,就不能得到正确结果。
教师点评
盖斯定律的综合运用,难度不大。
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