二轮复习——化学反应原理

2016学年化学选考二轮复习之化学反应原理

1．氨是一种重要的化工原料，氨的合成和应用是当前的重要研究内容之一。

2NH3，⊿H<0。

⑴传统哈伯法合成氨工艺中相关的反应式为：N2+3H2催化剂

高温、高压

①该反应的平衡常数K的表达式为：K=______。升高温度，K值______（填“增大”“减小”或“不变”）。

②不同温度、压强下，合成氨平衡体

系中NH3的物质的量分数见右表（N2和H2

的起始物质的量之比为1∶3）。分析表中数

据，在（填温度和压强）时

H2转化率最高，实际工业生产不选用该条

件的主要原因是。

③下列关于合成氨说法正确是。

A．使用催化剂可以提高氮气的转化率

B．寻找常温下的合适催化剂是未来研

究的方向

C．由于ΔH<0、ΔS>0，故合成氨反应一定能自发进行

⑵最近美国Simons等科学家发明了不必使氨先裂化为氢就可直接用于燃料电池的方法。它既有液氢燃料电池的优点，又克服了液氢不易保存的不足。其装置为用铂黑作为电极，加入电解质溶液中，一个电极通入空气，另一电极通入氨气。其电池反应为：4NH3+3O2＝2N2+6H2O。

你认为电解质溶液应显(填“酸性”、“中性"、“碱性”)，它的正极反应和钢铁的吸氧腐蚀一致，请写出负极电极反应式。

2. 合成氨原理为：N2(g)＋3H2(g)催化剂

2NH3(g)，ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。回答下列问题：

高温、高压

⑴写出平衡常数K的表达式__________________________，如

果降低温度，该反应K值_________，N2的转化率______（填“增

大”、“减小”或“不变”）。

⑵在500℃、20 MPa时，将N2、H2置于一个容积为2 L的密闭容

器中发生反应，反应过程中各种物质的物质的量随时间的变化如图

所示，回答下列问题：

①在10～20 min内，NH3浓度变化的原因可能是（）

A．使用了催化剂B．缩小容器体积

C．降低温度D．增加NH3物质的量

②反应进行至25 min时，曲线发生变化的原因

__________________

________________，达第二次平衡时，新平衡的平衡常数K2______K1

（填“大于”、“小于”或“等于”）。

3. 物质在水中可能存在电离平衡、盐的水解平衡和沉淀的溶解平衡，它们都可看作化学平衡。其中难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡，其平衡常数称为溶度积常数或简称溶度积，用K sp表示。如：BaSO3(s)Ba2+(aq)＋SO42-(aq) K sp＝c(Ba2+)·c(SO42-)

Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)＋3OH－(aq) K sp＝c(Fe3+)·c3(OH－)

请根据所学的知识回答：

⑴A为0.1 mol/L的(NH4)2SO4溶液，在该溶液中各种离子的浓度由大到小顺序为___________________。

⑵B为0.1 mol/L NaHCO3溶液，请分析NaHCO3溶液显碱性的原因（用离子方程式表示）__________。

⑶C为FeCl3溶液，实验室中配制FeCl3溶液时常加入________溶液以抑制其水解，若把B和C溶液混合，将产生红褐色沉淀和无色气体，该反应的离子方程式为___________________________________。

⑷D为含有足量AgCl固体的饱和溶液，AgCl在水中存在沉淀溶解平衡：

AgCl(s) Ag+(aq)＋Cl-(aq)，在25℃时，氯化银的K sp＝1.8×10－10。现将足量氯化银分别放入：①100 mL蒸馏水中；②100 mL 0.2 mol/L AgNO3溶液中；③100 mL 0.1 mol/L氯化铝溶液中；④100 mL0.1 mol/L 盐酸中，充分搅拌后，相同温度下c(Ag＋)由大到小的顺序是______________________（填写序号）；

②中氯离子的浓度为__________mol/L。

4．现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类。火法炼锌是将闪锌矿（主要含ZnS）通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌，再把氧化锌和足量焦炭混合，在鼓风炉中加热至1373~1573K，使锌蒸馏出来。主要反应为：焙烧炉中：2ZnS＋3O2＝2ZnO＋2SO2①

鼓风炉中：2C ＋O 2＝2CO ② ZnO (s)＋CO (g) Zn (g)＋CO 2 (g) ③

假设鼓风炉体积固定且密闭，随反应的进行鼓风炉内不同时间气态物质的物质的量浓度(mol/L)如下表：

反应进行时间/min CO Zn CO 2

0 0.11 0 0

2 0.1 0.01 0.01

30 c 1 c 2 c 2

35 c 1 c 2 c 2

⑴ 若保持温度不变，在鼓风炉中增大CO 的浓度，K 值 （填“增大”、“减小”或“不变”）； ⑵ 已知：该温度时，化学平衡常数K =1.0，则表中c 1＝ ；

⑶ 假设通过改变反应条件，若使焙烧炉中反应①的ZnO 几乎完全被CO 还原，焙烧炉和鼓风炉消耗的O 2的体积比不超过 ；

⑷ 若起始浓度不变，通过改变反应条件，达平衡时鼓风炉中反应③CO 的转化率为80%，此时该反应的平衡常数K ＝ ，此时焙烧炉和鼓风炉消耗的O 2的体积比大于 。 5.一定条件下氧化亚铁可以和CO 发生反应：FeO (s)＋CO (g)Fe (s)＋CO 2 (g)，已知该反应的平衡常数(K )与温度(T )的关系如图甲所示：

⑴该反应的平衡常数表达式K ＝_______；

⑵一定温度下，向某密闭容器中加入足量氧化亚铁

粉末并充入一定量的CO 气体，反应过程中CO 气体和

CO 2气体的浓度与时间的关系如图乙所示。8分钟时反

应达到平衡状态，则CO 的转化率＝ 。在

温度不变的条件下，若开始加入足量氧化亚铁粉末和充

入0.75mol/L 的CO 气体，t 1时达到平衡，请在图乙上

画出CO 气体浓度与时间的关系图（标出必要的数据）；

⑶下列措施中能使平衡时c (CO 2)／c (CO)增大的是 ；

A ．降低温度

B ．增大压强

C ．充入一定量CO

D ．再加入一些铁粉

⑷铁的重要化合物高铁酸钠是一种新型饮用水消毒剂，具有氧化能力强、安全性好等优点。

①高铁酸钠生产方法之一是电解法：Fe ＋2NaOH ＋2H 2O Na 2FeO 4＋3H 2↑。

②高铁酸钠生产方法之二是在强碱性介质中，用NaClO 氧化Fe(OH)3生成高铁酸钠、氯化钠和水，该反应的离子方程式为 。

6.Ⅰ.一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料。

⑴ 利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。

Ni(s)＋4CO(g)5080180200～℃～℃

Ni(CO)4(g)，该反应的ΔH 0 (选填“＞”或“＝”或“＜”)。 ⑵ 在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知：

C(s)＋O 2(g)＝CO 2(g) ΔH 1＝－393.5 kJ·mol －1

CO 2(g)＋C(s)＝2CO(g) ΔH 2＝+ 172.5 kJ·mol －1

S(s)＋O 2(g)＝SO 2(g) ΔH 3＝－296.0 kJ·mol －1

请写出CO 除SO 2的热化学方程式 。

⑶ 图中左图是一碳酸盐燃料电池，它以CO 为燃料，一定

比例Li 2CO 3和Na 2CO 3低熔混合物为电解质，右图是粗铜精炼的

装置图，现用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。回答下列问

题：

①写出A 极发生的电极反应式 。

②要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验，则B 极应该与

极 (填“C”或“D”)相连。

③当消耗2.24 L(标况下)CO 时，粗铜电极理论上减少铜的质

量 (填“大于”、“等于” 或“小于”)6.4克。

Ⅱ.⑴已知Na 2CrO 4溶液酸化时发生的反应为：2CrO 42－＋2H ＋Cr 2O 72－＋H 2O ，若1L 酸化后所得溶

液中铬元素的总物质的量为0.55 mol ，CrO 42－有10/11转化为Cr 2O 72－。又知：常温时该反应的平衡常数K

＝1014。上述酸化后所得溶液的pH ＝ 。

电解