化学反应原理大题

化学反应原理大题练习

1．（16分）苯乙烯（C 6H 5CH ＝CH 2）是生产各种塑料的重要单体，其制备原理是：

C 6H 5C 2H 5(g)C 6H 5CH ＝CH 2(g)＋H 2 (g) △H ＝+125kJ·mol －1

（1）该反应的平衡常数表达式为K ＝ __ _____________ 。随着温度的升高，

K 值________（填“增大”、“减小”或“不变”，下同）。

（2）实际生产中常以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂（稀释剂不参加反应）。C 6H 5C 2H 5

的平衡转化率与水蒸气的用量、体系总压强关系如下图。

①由上图可得出： 结论一：其他条件不变，水蒸气的用量越大，平衡转化率越______；

结论二：__________________________________________________。

②加入稀释剂能影响C 6H 5C 2H 5平衡转化率的原因是：_______________________。

（3）某些工艺中，在反应的中途加入O 2和特定的催化剂，有利于提高C 6H 5C 2H 5的平衡

转化率。试解释其原因：_______________________________________________。

2．（16分）科学研究发现纳米级的Cu 2O 可作为太阳光分解水的催化剂。

Ⅰ．四种制取Cu 2O 的方法

（a ）用炭粉在高温条件下还原CuO 制备Cu 2O ；

（b ）用葡萄糖还原 悬浊液制备Cu 2O ；

（c ）电解法制备Cu 2O 。原理如右图所示，反应为：2Cu+H 2O=Cu 2O+H 2↑，则铜作为

极；

（d ）最新实验研究加热条件下用液态肼（N 2H 4）还原新制Cu(OH)2可制备纳米级Cu 2O ，

同时放出N 2和水蒸气。该制法的化学方程式为 。

Ⅱ．用制得的Cu 2O 进行催化分解水的实验

平衡转化率/% 101kPa （900K ） 40

60 80 202kPa （900K ）

n (H 2O) n (C 6H 5C 2H 5)

（1）一定温度下，在2 L 密闭容器中加入纳米级Cu 2O 并通入10. 0 mol 水蒸气，发生反应： 2H 2O(g)2H 2(g)＋O 2(g) △H ＝＋484 kJ·mol －1 T 1温度下不同时段产生O 2的量见下表： 时间/min 20 40 60 80 n (O 2)/mol 1.0 1.6 2.0 2.0

前20 min 的反应速率 v (H 2O)＝ ；该该温度下，反应的平衡常数的表达式K ＝ ；若T 2温度下K ＝0.4，T 1 T 2（填>、<、=）

（2）用以上四种方法制得的Cu 2O 在某相同条件下分别对四份 相同

质量的水催化分解，产生的氢气经干燥装置并用针筒收集；V (H 2)随时

间t 变化如右图所示。下列叙述正确的是 （双选题）。

A ．d 方法制得的Cu 2O 能使水剧烈分解并放出热量

B ．d 方法制得的Cu 2O 颗粒最小，表面活性大，所以催化效果明显。

C ． c 、d 产生的氢气总体积不同可能和水的蒸发有关

D ． d 方法制得的Cu 2O 作催化剂时，水的平衡转化率最高

3．（16分）高铁酸钾（K 2FeO 4）具有极强的氧化性，是一种优良的水处理剂。

（1）请完成FeO 42－与水反应的方程式：4FeO 42－＋10H 2O

4Fe(OH)3＋8OH －＋_____。 K 2FeO 4在处理水的过程中所起的作用是 和 。 （2）将适量K 2FeO 4配制成c (FeO 42－) ＝1.0 mmol·L

－1的试样，将试样分别置于20℃、30℃、 40℃和60℃的恒温水浴中，测定c (FeO 42－

)的变化，结果见图Ⅰ。第（1）题中的反应为FeO 42－变化的主反应，则温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响

是 ；发生反应的△H 0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（3）FeO 42－在水溶液中的存在形态如图Ⅱ所示。下列说法正确的是 （填字母）。 A ．不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都有4种存在形态

B ．向pH ＝2的这种溶液中加KOH 溶液至pH ＝10，HFeO 4－的分布分数先增大后减小

C ．向pH ＝8的这种溶液中加KOH 溶液，发生反应的离子方程式为：

0 20 40 60 80 100 t /min V (H 2) d

c b a Cu 2

O

光照

图Ⅰ H 3FeO 4＋ HFeO 4－ H 2FeO 4 FeO 42－ 图Ⅱ c (F e O 42-)/m m o l ·L －1

t /min 分布分数

pH

H2FeO4＋OH－＝HFeO4－＋H2O

（4）H 2FeO4H++HFeO4－的电离平衡常数表达式为K=___________________

4．（16分）请回答下列化学平衡的有关问题：

（1）现代工业将煤汽化，既可以提高燃料的利用率、减少CO、SO2等的排放，又可以扩大水煤气的用途。

①已知：2C(s)+O2(g)＝2CO(g)；ΔH1 , 2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)；ΔH2 。

则反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)；ΔH＝。（用含ΔH1、ΔH2的代数式表示）

②CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)；ΔH3。现在容积均为1L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2的混合气体，控温，进行实验，测得相关数据如下图1和图2。

a. 该反应的ΔH30（选填“＜”、“＞”或“=”，下同），K1K2。

b. 将容器d中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态，可采取的措施有。

（2）某燃料电池以熔融态K2CO3为电解质，一极通入CO，另一极通入空气和CO2的

混合气体。已知该燃料电池正极反应为2CO2+O2+4e-=2CO32—；则其负极的电极反应式为

。

（3）煤汽化后的煤渣可提炼重金属。右图为某温度下，Fe(OH)3(s)、