2020年高考化学:化学反应原理综合大题精编30题【答案+解析】
【浙江选考】化学选考复习专题精编:第30题化学反应原理
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30.化学反应原理1.(一)以四甲基氯化铵[(CH 3)4NCl]水溶液为原料,通过电解法可以制备四甲基氢氧化铵[(CH 3)4NOH],装置如图1所示。
(1) 收集到(CH 3)4NOH 的区域是 (填a 、b 、c 或d)。
(2) 写出电池总反应 。
(二)乙酸乙酯一般通过乙酸和乙醇酯化合成:CH 3COOH(l)+C 2H 5OH(l) CH 3COOC 2H 5(l)+H 2O(l) ΔH =-2.7 kJ·mol -1纯物质 沸点/℃ 恒沸混合物(质量分数)沸点/℃ 乙醇 78.3 乙酸乙酯(0.92)+水(0.08)70.4 乙酸 117.9 乙酸乙酯(0.69)+乙醇(0.31)71.8 乙酸乙酯 77.1 乙酸乙酯(0.83)+乙醇(0.08) +水(0.09)70.2请完成:...的是 。
A .反应体系中硫酸有催化作用B .因为化学方程式前后物质的化学计量数之和相等,所以反应的ΔS 等于零C .因为反应的△H 接近于零,所以温度变化对平衡转化率的影响大D .因为反应前后都是液态物质,所以压强变化对化学平衡的影响可忽略不计(2) 一定温度下该反应的平衡常数K =4.0。
若按化学方程式中乙酸和乙醇的化学计量数比例投料,则乙酸乙酯的平衡产率y = ;若乙酸和乙醇的物质的量之比为n : 1,相应平衡体系中乙酸乙酯的物质的量分数为x ,请在图2中绘制x 随n 变化的示意图(计算时不计副反应)。
(3) 工业上多采用乙酸过量的方法,将合成塔中乙酸、乙醇和硫酸混合液加热至110℃左右发生酯化反应并回流,直到塔顶温度达到70~71℃,开始从塔顶出料。
控制乙酸过量的作用有 。
(4) 近年,科学家研究了乙醇催化合成乙酸乙酯的新方法:2C 2H 5OH(g) CH 3COOC 2H 5(g)+2H 2(g) 在常压下反应,冷凝收集,测得常温下液体收集物中主要产物的质量分数如图3所示。
关于该方法,下列推测合理的是 。
2020-2021高考化学化学反应原理综合考查综合题汇编含详细答案
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2020-2021高考化学化学反应原理综合考查综合题汇编含详细答案一、化学反应原理综合考查1.(1)SO2的排放主要来自于煤的燃烧,工业上常用氨水吸收法处理尾气中的 SO2。
已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下:①SO2(g)+NH3·H2O(aq)=NH4HSO3(aq) ΔH1=a kJ/mol;②NH3·H2O(aq)+ NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(ag)+H2O(l) ΔH2=b kJ/mol;③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq) ΔH3=c kJ/mol。
则反应 2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的ΔH=____kJ/mol。
(2)SO2是形成酸雨的主要污染物,燃煤脱硫原理为 2CaO(s)+2SO2(g)+O2(g)⇌2CaSO4(s)。
向10L 恒温恒容密闭容器中加入 3mol CaO,并通入 2mol SO2和 lmol O2发生上述反应,2min 时达平衡,此时 CaSO4为1.8mol。
0〜2min 内,用 SO2表示的该反应的速率v(SO2)=____,其他条件保持不变,若上述反应在恒压条件下进行,达到平衡时 SO2的转化率____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)NO 的排放主要来自于汽车尾气,净化原理为:2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)ΔH=−746.8kJ/mol。
实验测得,v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v 逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k 正、k 逆为速率常数,只与温度有关)。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数____(填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②若在 1L 的密闭容器中充入 1molCO 和 1mol NO,在一定温度下达到平衡时,CO 的转化率为 40%,则k正︰k逆=____。
2020-2021高考化学化学反应原理综合题汇编附答案解析
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2020-2021高考化学化学反应原理综合题汇编附答案解析一、化学反应原理1.三草酸合铁酸钾K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 是一种绿色晶体,易溶于水,难溶于乙醇等有机溶剂,光照或受热易分解。
实验室要制备K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 并测定2-24C O 的含量。
请回答下列相关问题。
I .FeC 2O 4·2H 2O 的制备向烧杯中加入5.0g(NH 4)2Fe(SO 4)2·6H 2O 、15mL 蒸馏水、1mL3moL/L 的硫酸,加热溶解后加入25mL 饱和H 2C 2O 4溶液,继续加热并搅拌一段时间后冷却,将所得FeC 2O 4·2H 2O 晶体过滤、洗涤。
(1)制备FeC 2O 4·2H 2O 时,加入3mol /L 硫酸的作用是________________________。
II .K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 的制备向I 中制得的FeC 2O 4·2H 2O 晶体中加入10mL 饱和K 2C 2O 4溶液,水浴加热至40℃,缓慢加入过量3%的H 2O 2溶液并不断搅拌,溶液中产生红褐色沉淀,H 2O 2溶液完全加入后将混合物加热煮沸一段时间,然后滴加饱和H 2C 2O 4溶液使红褐色沉淀溶解。
向溶液中再加入10mL 无水乙醇,过滤、洗涤、干燥。
(2)制备过程中有两个反应会生成K 3[Fe(C 2O 4)3],两个化学方程式依次是:______________________、2Fe(OH)3+3K 2C 2O 4+3H 2C 2O 4=2K 3[Fe(C 2O 4)3]+6H 2O 。
(3)H 2O 2溶液完全加入后将混合物加热煮沸一段时间的目的是______________________。
III .2-24C O 含量的测定称取0.22g Ⅱ中制得的K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 晶体于锥形瓶中,加入50mL 蒸馏水和15mL3mol /L 的硫酸,用0.02000mol /L 的标准KMnO 4溶液滴定,重复3次实验平均消耗的KMnO 4溶液体积为25.00mL 。
2020年高考真题——化学(山东卷)+Word版含解析
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2020年高考真题——化学(山东卷)+Word版含解析山东省2020年普通高中学业水平等级考试化学可能用到的相对原子质量:H1C12O16Na23Cl35.5Fe56一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。
每小题只有一个选项符合题目要求。
1.实验室中下列做法错误的是A.用冷水贮存白磷B.用浓硫酸干燥二氧化硫C.用酒精灯直接加热蒸发皿D.用二氧化碳灭火器扑灭金属钾的燃烧【答案】D【解析】【详解】A.白磷着火点低,易自然,且密度比水大,常保存在冷水中,A正确;B.浓硫酸有吸水性且不与SO2反应,可用浓硫酸干燥SO2,B 正确;C.蒸发皿可直接加热,蒸发操作时,用酒精灯直接加热蒸发皿,C正确;D.K燃烧有K2O2、KO2生成,K2O2、KO2和CO2反应产生O2助燃,所以不能用CO2灭火器扑灭金属钾的燃烧,D错误。
答案选D。
2.下列叙述不涉及氧化还原反应的是A.谷物发酵酿造食醋B.小苏打用作食品膨松剂C.含氯消毒剂用于环境消毒D.大气中NO2参与酸雨形成【答案】B【解析】【详解】A.涉及淀粉水解成葡萄糖,葡萄糖氧化成乙醇,乙醇氧化成乙酸,涉及氧化还原反应,A不符合题意;B.小苏打即NaHCO3,NaHCO3受热分解产生无毒的CO2,因此可用小苏打作食品膨松剂,不涉及氧化还原反应,B符合题意;C.利用含氯消毒剂的强氧化性消毒杀菌,涉及氧化还原反应,C 不符合题意;D.NO2与水反应有HNO3产生,因此NO2参与了硝酸型酸雨的形成,涉及氧化还原反应,D不符合题意。
答案选B。
3.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2,Y、W最外层电子数相同。
下列说法正确的是A.第一电离能:W>X>Y>ZB.简单离子的还原性:Y>X>WC.简单离子的半径:W>X>Y>ZD.氢化物水溶液的酸性:Y>W【答案】C【解析】【分析】四种短周期主族元素,基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,设若X为第二周期元素原子,则X可能为Be或O,若X 为第三周期元素原子,则均不满足题意,Z与X能形成Z2X2的淡黄色化合物,该淡黄色固体为Na2O2,则X为O元素,Z为Na元素;Y 与W的最外层电子数相同,则Y为F元素,W为Cl元素,据此分析。
2020-2021高考化学化学反应原理综合经典题及详细答案
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2020-2021高考化学化学反应原理综合经典题及详细答案一、化学反应原理1.水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。
某课外小组设计如图所示的实验装置(夹持装置略),采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧的含量。
实验步骤及测定原理如下:Ⅰ.取样、氧的固定a.用溶解氧瓶采集水样,记录大气压及水体温度。
b.向烧瓶中加入200mL 水样。
c.向烧瓶中依次迅速加入41mLMnSO 无氧溶液(过量)和2mL 碱性KI 无氧溶液(过量),开启搅拌器,反应生成2MnO(OH),实现氧的固定。
Ⅱ.酸化、滴定d.搅拌,并向烧瓶中加入2mL 硫酸无氧溶液至2MnO(OH)被I -还原为2Mn +,溶液为中性或弱酸性。
e.在暗处静置5min 后,取一定量溶液,用223Na S O 标准溶液滴定生成的()22223246I 2S O I 2I S O ---+=+,记录数据。
f.⋯⋯g.处理数据(忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化)。
回答下列问题:()1配制以上无氧溶液时,除去所用溶剂水中的氧气的简单操作为________。
()2取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是________。
()3“步骤c”中“搅拌”的作用是________。
()4“氧的固定”中发生主要反应的化学方程式为________。
()5“步骤f”为________。
()6“步骤e”中,用amol/LNa 2S 2O 3标准溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,滴定终点的现象为________;若200mL 水样经处理后,共消耗223Na S O 标准溶液的体积为bmL ,则水样中溶解氧的含量为________(用含字母的式子表示)mg/L 。
()7“步骤d”中加入硫酸溶液反应后,若溶液pH 过低,滴定时会产生明显的误差,写出产生此误差的原因(用离子方程式表示,至少写出2个):________。
【答案】将溶剂水煮沸后冷却 使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差 使溶液混合均匀,快速完成反应 222O 2Mn(OH)2MnO(OH)+= 重复步骤e 中的滴定操作23~次 当滴入最后一滴时,溶液蓝色刚好褪去且半分钟内不复色 40ab223222H S O S SO H O +-+=↓+↑+,22224SO I 2H O 4H SO 2I +--++=++;2224H 4I O 2I 2H O +-++=+【解析】【详解】(1)溶液中氧气溶解度不大,且随温度升高溶解度减小,所以配制以上无氧溶液时需要通过煮沸溶剂后冷却,把溶剂水中溶解的氧气赶出得到;故答案为:将溶剂水煮沸后冷却;(2)取水样时扰动水体表面,这样操作会使氧气溶解度减小,为此,取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差;故答案为:使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差;(3)操作步骤中搅拌的作用是使溶液混合均匀,快速完成反应;故答案为:使溶液混合均匀,快速完成反应;(4) “氧的固定”中发生反应的化学方程式为:222O 2Mn(OH)2MnO(OH)+=; 故答案为:222O 2Mn(OH)2MnO(OH)+=;(5)为减少实验过程中的误差,滴定实验应重复进行滴定实验测定数值,取几次的平均值计算,步骤f 为重复步骤e 的操作2~3次;故答案为:重复步骤e 的操作2~3次;(6)用223Na S O 标准溶液滴定生成的2I ,发生反应22232462S O I S O 2I ---+=+,以淀粉作指示剂,随硫代硫酸钠溶液滴入,滴定过程中滴入最后一滴溶液蓝色变化为无色且半分钟不变说明反应达到终点;若200mL 水样经处理后,共消耗Na 2S 2O 3标准溶液的体积为bmL ,实验过程中依次发生的反应为2222Mn O 4OH 2MnO(OH)+-++=↓,2222MnO(OH)2I 4H Mn I 3H O -++++=++,22232462S O I S O 2I ---+=+,得到定量关系为:222223O 2MnO(OH)2I 4S O -~~~,1 4n (O 2) 31b 10L amol L --⨯⨯⋅n (O 2)=0.00025abmol ,质量为0.00025abmol 32g /mol 0.008abg 8abmg ⨯==, 氧气浓度8abmg 40abmg /L 0.2L==; 故答案为:当滴入最后一滴时,溶液蓝色刚好褪去且半分钟内不复色; 40ab ;()7硫代硫酸钠在酸性条件下发生歧化反应,生成的二氧化硫也能够被生成的碘氧化,同时空气中的氧气也能够将碘离子氧化,反应的离子方程式分别为:223222H S O S SO H O +-+=↓+↑+;22224SO I 2H O 4H SO 2I +--++=++;2224H 4I O 2I 2H O +-++=+,故答案为:223222H S O S SO H O +-+=↓+↑+,22224SO I 2H O 4H SO 2I +--++=++,2224H 4I O 2I 2H O(+-++=+任写其中2个)。
2020-2021高考化学化学反应原理综合考查综合经典题含答案解析
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2020-2021高考化学化学反应原理综合考查综合经典题含答案解析一、化学反应原理综合考查1.过氧乙酸(CH3CO3H)是一种广谱高效消毒剂,不稳定、易分解,高浓度易爆炸。
常用于空气、器材的消毒,可由乙酸与H2O2在硫酸催化下反应制得,热化学方程式为:CH3COOH(aq)+H2O2(aq)⇌CH3CO3H(aq)+H2O(l) △H=-13.7K J/mol(1)市售过氧乙酸的浓度一般不超过21%,原因是____ 。
(2)利用上述反应制备760 9 CH3CO3H,放出的热量为____kJ。
(3)取质量相等的冰醋酸和50% H2O2溶液混合均匀,在一定量硫酸催化下进行如下实验。
实验1:在25 ℃下,测定不同时间所得溶液中过氧乙酸的质量分数。
数据如图1所示。
实验2:在不同温度下反应,测定24小时所得溶液中过氧乙酸的质量分数,数据如图2所示。
①实验1中,若反应混合液的总质量为mg,依据图1数据计算,在0—6h间,v(CH3CO3H)=____ g/h(用含m的代数式表示)。
②综合图1、图2分析,与20 ℃相比,25 ℃时过氧乙酸产率降低的可能原因是_________。
(写出2条)。
(4) SV-1、SV-2是两种常用于实验研究的病毒,粒径分别为40 nm和70 nm。
病毒在水中可能会聚集成团簇。
不同pH下,病毒团簇粒径及过氧乙酸对两种病毒的相对杀灭速率分别如图3、图4所示。
依据图3、图4分析,过氧乙酸对SV-1的杀灭速率随pH增大而增大的原因可能是______【答案】高浓度易爆炸(或不稳定,或易分解) 137 0.1m/6 温度升高,过氧乙酸分解;温度升高,过氧化氢分解,过氧化氢浓度下降,反应速率下降随着pH升高,SV-1的团簇粒径减小,与过氧化氢接触面积增大,反应速率加快【解析】【分析】(1)过氧乙酸(CH3CO3H)不稳定、易分解,高浓度易爆炸,为了安全市售过氧乙酸的浓度一般不超过21%(2) 利用热化学方程式中各物质的系数代表各物质的物质的量来计算(3) 结合图象分析计算【详解】(1)市售过氧乙酸的浓度一般不超过21%,原因是不稳定、易分解,高浓度易爆炸。
2020届高考化学二轮复习题精准训练——化学反应原理大题专练(直击考点:N2H4的考查)【精编精炼】
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2020届届届届届届届届届届届届届届——届届届届届届届届届届届届届届届届N2H4届届届届届届届届届届1.氮的化合物是重要的工业原料,也是主要的大气污染来源,研究氮的化合物的反应具有重要意义。
回答下列问题:(1)肼(N2H4)与四氧化二氮分别是火箭发射器中最常用的燃料与氧化剂。
已知3.2g液态肼与足量液态四氧化二氮完全反应,生成氮气和液态水放出热量61.25kJ,则该反应的热化学方程式为________。
(2)尾气中的NO2可以用烧碱溶液吸收的方法来处理,其中能生成NaNO2等物质,该反应的离子方程式为________。
(3)在773K时,分别将2.00mol N2和6.00mol H2充入一个固定容积为1L的密闭容器中发生反应生成NH3,气体混合物中c(N2)、c(H2)、c(NH3)与反应时间(t)的关系如图所示。
①下列能说明反应达到平衡状态的是________(选填字母)。
a.v正(N2)=3v逆(H2) b.体系压强不变c.气体平均相对分子质量不变d.气体密度不变②在此温度下,若起始充入4.00mol N2和12.00mol H2,则反应刚达到平衡时,表示c(H2)~t的曲线上相应的点为________(选填字母)。
(4)在373K时,向体积为2L的恒容真空容器中充入0.40mol NO2,发生如下反应:2NO2(g)⇌N2O4(g)ΔH=−56.9kJ·mol−1测得NO2的体积分数[φ(NO2)]与反应时间(t)的关系如下表:t/min020406080φ(NO2) 1.00.750.520.400.40①计算0~20min时,v(N2O4)=________。
②已知该反应v正(NO2)=k1·c2(NO2),v逆(N2O4)=k2·c(N2O4),其中k1、k2为速率常数,则373K时,k1=________;改变温度至T1时,k1=k2,则k2T1________373K(填“>”“<”或“=”)。
2020-2021全国高考化学化学反应原理的综合高考模拟和真题分类汇总附答案解析
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2020-2021全国高考化学化学反应原理的综合高考模拟和真题分类汇总附答案解析一、化学反应原理1.氨基磺酸(H2NSO3H)是一元固体强酸,俗称“固体硫酸”,易溶于水和液氨,不溶于乙醇,在工业上常用作酸性清洗剂、阻燃剂、磺化剂等。
某实验室用尿素和发烟硫酸(溶有SO3的硫酸)制备氨基磺酸的流程如图:已知“磺化”步骤发生的反应为:①CO(NH 2)2(s)+SO3(g)H2NCONHSO3H(s) ΔH<0②H 2NCONHSO3H+H2SO42H2NSO3H+CO2↑发生“磺化”步骤反应的装置如图1所示:请回答下列问题:(1)下列关于“磺化”与“抽滤”步骤的说法中正确的是____。
A.仪器a的名称是三颈烧瓶B.冷凝回流时,冷凝水应该从冷凝管的B管口通入C.抽滤操作前,应先将略小于漏斗内径却又能将全部小孔盖住的滤纸平铺在布氏漏斗中,稍稍润湿滤纸,微开水龙头,抽气使滤纸紧贴在漏斗瓷板上,再转移悬浊液D.抽滤结束后为了防止倒吸,应先关闭水龙头,再拆下连接抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管(2)“磺化”过程温度与产率的关系如图2所示,控制反应温度为75~80℃为宜,若温度高于80℃,氨基磺酸的产率会降低,可能的原因是____。
(3)“抽滤”时,所得晶体要用乙醇洗涤,则洗涤的具体操作是____。
(4)“重结晶”时,溶剂选用10%~12%的硫酸而不用蒸馏水的原因是____。
(5)“配液及滴定”操作中,准确称取2.500g氨基磺酸粗品配成250mL待测液。
取25.00mL待测液于锥形瓶中,以淀粉-碘化钾溶液做指示剂,用0.08000mol•L-1的NaNO2标准溶液进行滴定,当溶液恰好变蓝时,消耗NaNO2标准溶液25.00mL。
此时氨基磺酸恰好被完全氧化成N2,NaNO2的还原产物也为N2。
①电子天平使用前须____并调零校准。
称量时,可先将洁净干燥的小烧杯放在称盘中央,显示数字稳定后按____,再缓缓加样品至所需质量时,停止加样,读数记录。
2020-2021高考化学 化学反应原理综合考查综合试题含详细答案
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2020-2021高考化学化学反应原理综合考查综合试题含详细答案一、化学反应原理综合考查1.(11分)近年来,随着锂离子电池的广泛应用,废锂离子电池的回收处理至关重要。
下面是利用废锂离子电池正极材料(有Al、LiCoO2、Ni、Mn、Fe等)回收钴、镍、锂的流程图。
已知:P204[二(2−乙基己基)磷酸酯]常用于萃取锰,P507(2−乙基己基膦酸−2−乙基己酯)和Cyanex272[二(2,4,4)−三甲基戊基次磷酸]常用于萃取钴、镍。
回答下列问题:(1)在硫酸存在的条件下,正极材料粉末中LiCoO2与H2O2反应能生成使带火星木条复燃的气体,请写出反应的化学方程式__________________________________。
(2)一些金属难溶氢氧化物的溶解度(用阳离子的饱和浓度表示)与pH的关系图如下:加入NaOH溶液调pH=5可除去图中的________(填金属离子符号)杂质;写出除去金属离子的离子方程式________________________(一种即可)。
噲?MR n(Org)+n H+(aq),且随着(3)已知P507萃取金属离子的原理为n HR(Org)+M n+(aq)垐?萃取过程中pH降低,萃取效率下降。
萃取前先用NaOH对萃取剂进行皂化处理,皂化萃噲?MR n(Org)+n Na+(aq)。
对萃取剂进行皂取剂萃取金属离子的反应为n NaR(Org)+M n+(aq)垐?化处理的原因为________________。
(4)控制水相pH=5.2,温度25℃,分别用P507、Cyanex272作萃取剂,萃取剂浓度对萃取分离钴、镍的影响实验结果如图所示。
■—Co(Cyanex272);●—Ni(Cyanex272);▲—Co(P507);▼—Ni(P507)由图可知,钴、镍的萃取率随萃取剂浓度增大而_________(填“增大”或“减小”);两种萃取剂中___________(填“P507”或“Cyanex272”)的分离效果比较好,若选P507为萃取剂,则最适宜的萃取剂浓度大约为__________mol·L−1;若选Cyanex272萃取剂,则最适宜的萃取剂浓度大约为___________mol·L−1。
2020-2021高考化学化学反应原理综合考查综合题汇编及详细答案
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2020-2021高考化学化学反应原理综合考查综合题汇编及详细答案一、化学反应原理综合考查1.水蒸汽催化重整生物油是未来工业化制氢的可行方案。
以乙酸为模型物进行研究,发生的主要反应如下:Ⅰ.CH 3COOH (g )+2H 2O (g )⇌2CO 2(g )+4H 2(g ) △H 1Ⅱ.CH 3COOH (g )⇌2CO (g )+2H 2(g ) △H 2Ⅲ.CO 2(g )+H 2(g )⇌CO (g )+H 2O (g ) △H 3回答下列问题:(1)用△H 1、△H 2表示,△H 3=___。
(2)重整反应的含碳产物产率、H 2产率随温度、水与乙酸投料比(S/C )的变化关系如图(a )、(b )所示。
①由图(a )可知,制备H 2最佳的温度约为___。
②由图(b )可知,H 2产率随S/C 增大而___(填“增大”或“减小”)。
(3)向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH 3COOH 和H 2O 混合气体,若仅发生反应Ⅰ至平衡状态,测得H 2的体积分数为50%,则CH 3COOH 的平衡转化率为___。
(4)反应体系常生成积碳。
当温度一定时,随着S/C 增加,积碳量逐渐减小,其原因用化学方程式表示为___。
【答案】21H -H 2V V 800℃ 增大 40% C(s)+H 2O (g)CO(g)+H 2(g) 【解析】【分析】【详解】 (1)根据题干信息分析,反应Ⅲ=12(反应Ⅱ-反应Ⅰ),由盖斯定律可得213-2H H H ∆∆∆=,故答案为:21-2H H ∆∆; (2)①由图(a)可知,制备H 2在800℃时,达到最高转化率,则制备氢气最佳的温度约为800℃,故答案为:800℃;②由图(b)可知,S/C 增大时,反应I 平衡向正反应方向移动,反应III 平衡向逆反应方向移动,使体系中的H 2的量增大,故答案为:增大;(3)设CH 3COOH 和H 2O 的物质的量均为1mol ,平衡时,反应了CH 3COOH x mol ,列三段式有:()()()()()()()3222CH COOH g +2H O g 2CO g + 4H g mol 1100mol x2x 2x 4x mol 1-x 1-2x 2x 4x ƒ起始转化平衡测得H 2的体积分数为50%,则41112242x x x x x =-+-++,计算得x=0.4mol ,醋酸的转化率为:0.4mol 100%1mol⨯=40%,即CH 3COOH 平衡转化率为40%,故答案为:40%; (4)当温度一定时,随着S/C 增加,积碳量逐渐减小,是由于积碳与水蒸气反应生成了CO 和H 2,反应的化学方程式为C(s)+H 2O (g)CO(g)+H 2(g),故答案为:C(s)+H 2O (g)CO(g)+H 2(g);2.消除尾气中的NO 是环境科学研究的热点课题。
2020-2021高考化学化学反应原理综合考查综合题及详细答案
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2020-2021高考化学化学反应原理综合考查综合题及详细答案一、化学反应原理综合考查1.铝及其合金可用作材料、铝热剂等,在环境修复等方面也有着巨大的应用潜力。
(1)铝的冶炼、提纯的方法很多。
①高温碳热歧化氯化法冶铝包含的反应之一为:Al 2O 3(s)+AlCl 3(g)+3C(s)3CO(g)+3AlCl(g),其平衡常数表达式为K=_______________。
②碳热还原Al 2O 3冶铝的部分反应如下: Ⅰ.2Al 2O 3(s)+9C(s)=Al 4C 3(s)+6CO(g) △H 1=akJ/mol Ⅱ. 4Al 2O 3(s)+Al 4C 3(s)=3Al 4O 4C(s) △H 2=bkJ/mol Ⅲ. Al 4O 4C(s)+Al 4C 3(s)=8Al(g)+4CO(g) △H 3=ckJ/mol 反应Al 2O 3(s)+3C(s)=2Al(g)+3CO(g)的△H =__________kJ/mol③用离子液体AICb-BMIC(阳离子为EMIM +、阴离子为AlCl 4-、Al 2Cl 7-)作电解质,可实现电解精炼铝。
粗铝与外电源的_____________极(填“正”或“负")相连;工作时,阴极的电极反应式为_______________。
(2)真空条件及1173K 时,可用铝热还原Li 5AlO 4制备金属锂(气态),写出该反应的化学方程式:__________________________。
(3)用Al 、Fe 或Al-Fe 合金还原脱除水体中的硝态氮(NO 3--N),在45℃,起始c (KNO 3-N)为50mg·L -1、维持溶液呈中性并通入Ar 等条件下进行脱除实验。
结果如图所示(c 0为起始浓度、c 为剩余浓度):①纯Al 在0~3h 时,NO 3-几乎没有被脱除,其原因是_______________________;写出3h 后NO 3-被还原为N 2的离子方程式:____________________________。
2020-2021高考化学化学反应原理(大题培优)及答案解析
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2020-2021高考化学化学反应原理(大题培优)及答案解析一、化学反应原理1.某同学设计如下三个实验方案以探究某反应是放热反应还是吸热反应:方案一:如图1,在小烧杯里放一些除去氧化铝保护膜的铝片,然后向烧杯里加入10 mL 2 mol·L-1稀硫酸,再插入一支温度计,温度计的温度由20 ℃逐渐升至75 ℃,随后,温度逐渐下降至30 ℃,最终停留在20 ℃。
方案二:如图2,在烧杯底部用熔融的蜡烛粘一块小木片,在烧杯里加入10 mL 2 mol·L-1硫酸溶液,再向其中加入氢氧化钠溶液,片刻后提起烧杯,发现小木片脱落下来。
方案三:如图3,甲试管中发生某化学反应,实验前U形管红墨水液面相平,在化学反应过程中,通过U形管两侧红墨水液面高低判断某反应是吸热反应还是放热反应。
序号甲试管里发生反应的物质U形管里红墨水液面①氧化钙与水左低右高②氢氧化钡晶体与氯化铵晶体(充分搅拌)?③铝片与烧碱溶液左低右高④铜与浓硝酸左低右高根据上述实验回答相关问题:(1)铝片与稀硫酸的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应,写出该反应的离子方程式:___________。
(2)方案一中,温度升至最大值后又下降的原因是___________。
(3)方案二中,小木片脱落的原因是________,由此得出的结论是__________________。
(4)方案三中,如果甲试管里发生的反应是放热反应,则U形管里红墨水液面:左边________(填“高于”“低于”或“等于”)右边。
(5)由方案三的现象得出结论:①③④组物质发生的反应都是________(填“吸热”或“放热”)反应,如果放置较长时间,可观察到U形管里的现象是______________。
(6)方案三实验②的U形管中的现象为________,说明反应物的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量【答案】放热 2Al+6H+===2Al3++3H2↑反应完全后,热量向空气中传递,烧杯里物质的温度降低蜡烛熔化氢氧化钠与硫酸的反应放热低于放热红墨水液面左右相平红墨水液面左高右低小于【解析】【分析】【详解】(1)金属与酸的反应是放热反应,因此铝片与稀硫酸的反应是放热反应,该反应的离子方程式为2Al+6H+===2Al3++3H2↑,故答案为放热;2Al+6H+===2Al3++3H2↑;(2)方案一中,温度升至最大值后又下降的原因可能是反应完全后,热量向空气中传递,烧杯里物质的温度降低,故答案为反应完全后,热量向空气中传递,烧杯里物质的温度降低;(3)方案二中,反应放出的热量,使得蜡烛熔化,小木片脱落,故答案为蜡烛熔化;氢氧化钠与硫酸的反应放热;(4)方案三中,如果甲试管里发生的反应是放热反应,装置中气体的压强增大,U形管里红墨水液面:左边低于右边,故答案为低于;(5)由方案三的现象得出结论:①③④组物质发生的反应都是放热反应,如果放置较长时间,热量散失,装置中气体的压强与外界压强相等, U形管中红墨水液面左右相平,故答案为放热;红墨水液面左右相平;(6)方案三实验②属于吸热反应,U形管中红墨水液面左高右低,故答案为红墨水液面左高右低;小于。
高考化学热点题型:化学反应原理综合大题(解析版)
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化学反应原理综合大题1.(2020·广东省清远市高三上学期期末教学质量检测)氮氧化物是形成酸雨、水体富营养化、光化学烟雾等环境问题的主要原因。
已知:反应Ⅰ.2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH1=-112 kJ·mol-1;反应Ⅱ.2NO2(g) N2O4(g) ΔH2=-24.2 kJ·mol-1;反应Ⅲ.3O2(g) 2O3(g) ΔH3=+144.6 kJ·mol-1;(1)大气层中O3氧化NO的热化学方程式为3NO(g)+O3(g) 3NO2(g) ΔH4=____________________。
(2)某温度下,向1 L刚性容器中投入1 mol O2发生反应Ⅲ,5 min时压强变为原来的0.9倍后不再变化。
①5 min内O3的生成速率v(O3)=______________________。
②平衡时O2的转化率α(O2)________30%(填“>”“=”或“<”)。
(3)常温下,向压强为p kPa的恒压容器中充入2 mol NO和1 mol O2,发生反应Ⅰ和反应Ⅱ。
平衡时NO和NO2的物质的量分别为0.2 mol和1 mol,则常温下反应Ⅱ的平衡常数K p=____________kPa-1(已知气体中某成分的分压p(分)=n(分)×p(总),用含p的式子表示)。
n(总)(4)工业上常用氨气去除一氧化氮的污染,反应原理为:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)。
测得该反应的平衡常数与温度的关系为:lg K p=5.0+200/T(T为开氏温度)。
①该反应ΔH _______________0(填“>”“=”或“<”)。
②一定温度下,按进料比n (NH 3)∶n (NO)=1∶1,匀速通入装有锰、镁氧化物作催化剂的反应器中反应。
反应相同时间,NO 的去除率随反应温度的变化曲线如上图。
NO 的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是_____________________________________________________;当反应温度高于380 ℃时,NO 的去除率迅速下降的原因可能是_________________________________________。
2020-2021高考化学化学反应原理综合考查综合题汇编附详细答案
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2020-2021高考化学化学反应原理综合考查综合题汇编附详细答案一、化学反应原理综合考查1.近年全球气候变暖,造成北极冰川大面积融化,其罪魁之一就是CO2,如何吸收大气中的CO2,变废为宝,是当今化学研究的主题之一。
I.二甲醚可用作溶剂、冷冻剂喷雾剂等,科学家提出利用CO2和H2合成二甲醚,反应原理为2CO 2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ∆H(1)已知:①H 2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g) △H1=+42kJ/mol②CH 3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) ∆H2=+24.52kJ/mol③CH 3OH(g)CO(g)+2H2(g) ∆H3=+90.73kJ/mol则∆H=__kJ/mol。
(2)一定温度下,在一个2L的密闭容器中充入2molCO2和6molH2发生上述反应,经过5min反应达到平衡,此时容器中压强与起始压强之比为3:4,则用CH3OCH3表示的平均反应速率为__,H2的转化率为___;此时若向体系中再加入2molCO2和1.5molH2O(g),平衡__移动(填正向、逆向、不)。
(3)对于恒温恒容条件下进行的反应①,下列说法能说明反应已达平衡的是__。
A.混合气体密度不发生改变B.混合气体的平均相对分子质量不再发生改变C.v(CO)正=v(H2)逆D.n(CO)与n(H2)的比值不变(4)一定温度下,密闭容器中进行的反应③,测得平衡时混合物中某物质的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示,则纵坐标表示的物质是__,压强P1_P2(填>、<)。
II.工业锅炉长期煮烧会形成锅垢(主要成分CaSO4、Mg(OH)2),必须定期除去。
(5)CaSO4微溶于水和酸,可加入氢氧化钠并通入CO2使转化为CaCO3,然后加酸浸泡除去,反应的离子方程式为CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-,室温下,该反应的化学平衡常数为__(室温下,K sp(CaCO3)=3×10-9,K sp(CaSO4)=9×10-6)。
高考化学综合题专题复习【化学反应原理】专题解析及答案
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高考化学综合题专题复习【化学反应原理】专题解析及答案一、化学反应原理1.研究+6价铬盐不同条件下微粒存在形式及氧化性,某小组同学进行如下实验:已知:Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+△H=+13.8kJ/mol,+6价铬盐在一定条件下可被还原为Cr3+,Cr3+在水溶液中为绿色。
(1)试管c和b对比,推测试管c的现象是_____________________。
(2)试管a和b对比,a中溶液橙色加深。
甲认为温度也会影响平衡的移动,橙色加深不一定是c(H+)增大影响的结果;乙认为橙色加深一定是c(H+)增大对平衡的影响。
你认为是否需要再设计实验证明?__________(“是”或“否”),理由是____________________________________________________。
(3)对比试管a、b、c的实验现象,可知pH增大2-272-4c(Cr O)c(CrO)_____(选填“增大”,“减小”,“不变”);(4)分析如图试管c继续滴加KI溶液、过量稀H2SO4的实验现象,说明+6价铬盐氧化性强弱为Cr2O72-__________CrO42-(填“大于”,“小于”,“不确定”);写出此过程中氧化还原反应的离子方程式_________。
(5)小组同学用电解法处理含Cr2O72-废水,探究不同因素对含Cr2O72-废水处理的影响,结果如表所示(Cr2O72-的起始浓度,体积、电压、电解时间均相同)。
实验ⅰⅱⅲⅳ是否加入Fe2(SO4)3否否加入5g否是否加入H2SO4否加入1mL加入1mL加入1mL电极材料阴、阳极均为石墨阴、阳极均为石墨阴、阳极均为石墨阴极为石墨,阳极为铁Cr2O72-的去除率/%0.92212.720.857.3①实验ⅱ中Cr2O72-放电的电极反应式是________________。
②实验ⅲ中Fe3+去除Cr2O72-的机理如图所示,结合此机理,解释实验iv中Cr2O72-去除率提高较多的原因_______________。
2020-2021高考化学 化学反应原理综合考查综合试题及详细答案
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2020-2021高考化学化学反应原理综合考查综合试题及详细答案一、化学反应原理综合考查1.研究CO和CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。
请回答下列问题:(1)利用CO和H2在一定条件下可合成甲醇,发生反应:CO(g)+ 2H2(g)ƒCH3OH(g),其两种反应过程中能量的变化曲线如图中a、b所示,下列说法正确的是_____(填字母)。
A.上述反应的△H= -91kJ·mol-1B.该反应自发进行的条件为高温C. b过程使用催化剂后降低了反应的活化能和∆HD. b过程的反应速率:第Ⅱ阶段>第Ⅰ阶段(2)若反应CO(g)+2H2(g)ƒCH3OH(g)在温度不变且体积恒定为1L密闭容器中发生,反应过程中各物质的物质的量随时间变化见表所示:时间/min051015H242CO21CH3OH(g)00.7①下列各项能作为判断该反应达到平衡标志的是_______(填字母)A.2v正(H2)=v逆(CH3OH)B. CO与CH3OH的物质的量之比保持不变C.混合气的平均相对分子质量保持不变D.混合气体的密度保持不变②若起始压强为P0kPa,反应速率若用单位时间内分压的变化表示,则10min内H2的反应速率v(H2)=_____kPa/min;该温度下反应的平衡常数Kp=______。
(分压=总压×物质的量分数)。
(3)甲和乙两个恒容密闭容器的体积相同,向甲中加入1mol CO和2mol H2,向乙中加入2mol CO和4molH2,测得不同温度下CO的平衡转化率如图所示,则L、M两点容器内平衡常数:K(M)_____K(L);压强:p(M)__2p(L)。
(填“>”“<”或“=”)(4)以纳米二氧化钛为工作电极,稀硫酸为电解质溶液,在一定条件下通入CO 2进行电解,在阴极可制得低密度聚乙烯()。
电解时,阴极的电极反应式是_________。
【答案】AD BC30P 209P kPa -2(可不带单位) < > 2nCO 2+12ne -+12nH +=+4nH 2O【解析】 【分析】 【详解】(1)A .对于反应CO (g )+ 2H 2(g )ƒ CH 3OH (g ),根据反应过程中能量的变化图可得△H =正反应的活化能-逆反应的活化能=419 kJ ·mol -1-510 kJ ·mol -1= -91 kJ ·mol -1,A 项正确; B .该反应正向是气体粒子数目减小的反应,属于熵减过程△S <0,根据△G =△H -T △S ,△G <0可自发,需要低温环境才可以自发,B 项错误;C .b 过程使用催化剂后降低了反应的活化能,但是∆H 只与反应始末状态有关,与反应途径无关,∆H 故不变,C 项错误; D .b 过程中第I 阶段正反应活化能较高,故活化分子的百分含量较低,因此化学反应速率较慢,b 过程的反应速率:第I 阶段<第Ⅱ阶段,D 项正确。
2020-2021全国各地高考化学分类:化学反应原理综合题汇编含答案解析
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2020-2021全国各地高考化学分类:化学反应原理综合题汇编含答案解析一、化学反应原理1.某校化学课外兴趣小组为了探究影响化学反应速率的因素,做了以下实验。
(1)用三支试管各取5.0 mL、0.01 mol·L-1的酸性KMnO4溶液,再分别滴入0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液,实验报告如下。
①实验1、3研究的是_________对反应速率的影响。
②表中V=_________mL。
(2)小组同学在进行(1)中各组实验时,均发现该反应开始时很慢,一段时间后速率会突然加快。
对此该小组的同学展开讨论:①甲同学认为KMnO4与H2C2O4的反应放热,温度升高,速率加快。
②乙同学认为随着反应的进行,因_________,故速率加快。
(3)为比较Fe3+、Cu2+对H2O2分解的催化效果,该小组的同学又分别设计了如图甲、乙所示的实验。
回答相关问题:①装置乙中仪器A的名称为_________。
②定性分析:如图甲可通过观察反应产生气泡的快慢,定性比较得出结论。
有同学提出将CuSO4溶液改为CuCl2溶液更合理,其理由是____________________________________。
③定量分析:如图乙所示,实验时以收集到40 mL气体为准,忽略其他可能影响实验的因素,实验中需要测量的数据是_______________。
【答案】温度 4.0产物Mn2+可能对该反应具有催化作用分液漏斗控制阴离子相同,排除阴离子的干扰收集40mL气体所需时间【解析】【分析】(1)①、②作对比实验分析,其他条件相同时,只有一个条件的改变对反应速率的影响;(2)探究反应过程中反应速率加快的原因,一般我们从反应放热,温度升高,另一个方面从反应产生的某种物质可能起到催化作用;(3)比较Fe3+、Cu2+对H2O2分解的催化效果,阳离子不同,尽量让阴离子相同,减少阴离子不同造成的差别,催化效果可以从相同时间内收集气体体积的多少或者从收集相同体积的气体,所需时间的长短入手。
2020-2021高考化学化学反应原理综合题汇编及详细答案
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2020-2021高考化学化学反应原理综合题汇编及详细答案一、化学反应原理1.硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种解毒药,用于氟化物、砷、汞、铅、锡、碘等中毒,临床常用于治疗荨麻疹,皮肤瘙痒等病症.硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定,在酸性溶液中分解产生S和SO2实验I:Na2S2O3的制备。
工业上可用反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得,实验室模拟该工业过程的装置如图所示:(1)仪器a的名称是_______,仪器b的名称是_______。
b中利用质量分数为70%〜80%的H2SO4溶液与Na2SO3固体反应制备SO2反应的化学方程式为_______。
c中试剂为_______(2)实验中要控制SO2的生成速率,可以采取的措施有_______ (写出一条)(3)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是_______实验Ⅱ:探究Na2S2O3与金属阳离子的氧化还原反应。
资料:Fe3++3S2O32-⇌Fe(S2O3)33-(紫黑色)装置试剂X实验现象Fe2(SO4)3溶液混合后溶液先变成紫黑色,30s 后几乎变为无色(4)根据上述实验现象,初步判断最终Fe3+被S2O32-还原为Fe2+,通过_______(填操作、试剂和现象),进一步证实生成了Fe2+。
从化学反应速率和平衡的角度解释实验Ⅱ的现象:_______实验Ⅲ:标定Na2S2O3溶液的浓度(5)称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量为294g∙mol-1)0.5880g。
平均分成3份,分别放入3个锥形瓶中,加水配成溶液,并加入过量的KI并酸化,发生下列反应:6I-+Cr2O72-+14H+ = 3I2+2Cr3++7H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应I2+2S2O32- = 2I- + S4O62-,三次消耗 Na2S2O3溶液的平均体积为25.00 mL,则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为_______mol∙L-1【答案】分液漏斗 蒸馏烧瓶 24232422H SO Na SO Na SO H O =SO +++↑ 硫化钠和碳酸钠的混合液 调节酸的滴加速度 若 SO 2过量,溶液显酸性.产物会发生分解 加入铁氰化钾溶液.产生蓝色沉淀 开始生成 Fe(S 2O 3)33-的反应速率快,氧化还原反应速率慢,但Fe 3+与S 2O 32- 氧化还原反应的程度大,导致Fe 3++3S 2O 32-⇌Fe(S 2O 3)33-(紫黑色)平衡向逆反应方向移动,最终溶液几乎变为无色 0.1600【解析】【分析】【详解】(1)a 的名称即为分液漏斗,b 的名称即为蒸馏烧瓶;b 中是通过浓硫酸和Na 2SO 3反应生成SO 2,所以方程式为:24232422H SO Na SO Na SO H O =SO +++↑;c 中是制备硫代硫酸钠的反应,SO 2由装置b 提供,所以c 中试剂为硫化钠和碳酸钠的混合溶液;(2)从反应速率影响因素分析,控制SO 2生成速率可以调节酸的滴加速度或者调节酸的浓度,或者改变反应温度;(3)题干中指出,硫代硫酸钠在酸性溶液中会分解,如果通过量的SO 2,会使溶液酸性增强,对制备产物不利,所以原因是:SO 2过量,溶液显酸性,产物会发生分解;(4)检验Fe 2+常用试剂是铁氰化钾,所以加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀即证明有Fe 2+生成;解释原因时一定要注意题干要求,体现出反应速率和平衡两个角度,所以解释为:开始阶段,生成3233Fe(S O )-的反应速率快,氧化还原反应速率慢,所以有紫黑色出现,随着Fe 3+的量逐渐增加,氧化还原反应的程度变大,导致平衡逆向移动,紫黑色逐渐消失,最终溶液几乎变为无色;(5)间接碘量法滴定过程中涉及两个反应:①2327226I Cr O 14H =3I 2Cr7H O --++++++;②2222346=I 2S O 2I S O ---++;反应①I -被氧化成I 2,反应②中第一步所得的I 2又被还原成I -,所以①与②电子转移数相同,那么滴定过程中消耗的227Cr O -得电子总数就与消耗的223S O -失电子总数相同 ;在做计算时,不要忽略取的基准物质重铬酸钾分成了三份进行的滴定。
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2020年高考化学:化学反应原理综合大题【精编30题答案+解析】1.甲醇是一种重要的基础化工原料,也是一种很有前景的燃料。
利用工业废气中的CO2和CO与H2反应都可以制得甲醇。
回答下列问题:(1)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.14 kJ·mol-1,该反应平衡常数的表达式为____________________________________________________________________ ____。
若压强、投料比x[n COn H2]对H2的百分含量的影响如图甲所示,则图中曲线所示的压强关系:p1________(填“=”“>”或“<”)p2。
(2)在某温度下,在一恒容密闭容器中进行该反应,若反应各物质起始浓度分别为c(CO)=1.0 mol·L-1,c(H2)=2.4 mol·L-1,5 min后达到平衡,c(CO)=0.5 mol·L-1,则 5 min内H2的平均反应速率为____________________________________________________。
下列能说明反应达到平衡状态的是________(填字母)。
a.容器内气体压强不再改变b.容器内气体密度不再改变c.c(H2)与c(CH3OH)的比值保持不变d.单位时间内有2 mol H2消耗的同时有1 mol CH3OH生成(3)在相同温度下,若反应物的起始浓度分别为c (CO)=4.0 mol ·L -1,c (H 2)=a mol ·L -1,达平衡后c (CH 3OH)=2.0 mol ·L -1,则a =________。
(4)利用CO 2和H 2的混合气在催化剂M 存在的条件下制甲醇的催化过程如图乙所示。
若生成 1 mol CH 3OH 放出热量48.97 kJ ,写出其反应的热化学方程式:____________________________________________________________________________________________。
生成CH 3OH 的同时,还存在副反应CO 2(g)+H 2(g)CO(g)+H 2O(g),其ΔH =____kJ ·mol-1,则从化学反应的自发性角度分析,温度应控制在________(填“高温”或“低温”)下才有利于主反应进行。
答案 (1)K =c CH 3OHc CO ·c 2H 2<(2)0.2 mol ·L -1·min -1 ac (3)5.4(4)CO 2(g)+3H 2(g)MCH 3OH(g)+H 2O(g) ΔH =-48.97 kJ ·mol -1 +41.17 低温2.(1)甲醇是重要的可再生燃料。
已知在常温常压下:2CH 3OH(l)+3O 2(g)===2CO 2(g)+4H 2O(g)ΔH =-1 275.6 kJ/mol 2CO(g)+O 2(g)===2CO 2(g) ΔH =-566.0 kJ/mol H 2O(g)===H 2O(l) ΔH =-44.0 kJ/mol则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_____________________________________________________________。
(2)氧化还原反应与生产、生活、科技密切相关。
请回答下列问题: ①银制器皿日久表面变黑是因为表面生成了Ag 2S 的缘故,该现象属于________腐蚀。
如果加入一定浓度硝酸将发生反应3Ag 2S +8HNO 3===6AgNO 3+3S ↓+2NO ↑+4H 2O ,同时Ag 与硝酸反应生成AgNO 3、NO 、H 2O ,当生成22.4 mL 的气体时,参加反应硝酸的物质的量为________。
图1②在如图1所示的原电池装置中,负极的电极反应为_________________________,H +的移动方向为________;电池总反应方程式为________________________,当电路中转移0.1 mol e -时,交换膜左侧溶液中离子减少的物质的量为________。
图2③电解NO 制备NH 4NO 3原理如图2所示,接电源正极的电极为________(填X 或Y),X 电极反应式为________________________________,为使电解产物完全转化为NH 4NO 3,需要补充的物质A 的化学式为________。
【信息提取】 (2)①n (HNO 3)∶n (NO)=8∶2――――――――――→n NO =0.001 moln (HNO 3)=0.004 mol ;②右侧通Cl 2――→得电子右端为正极;左端电极反应为Ag -e -+Cl -===AgCl ;右侧溶液增加Cl -,H +向右侧溶液移动;③NO →NH +4――→得电子X 为阴极,NO →NO -3――→失电子Y 为阳极。
【标准答案】 (1)CH 3OH(l)+O 2(g)===CO(g)+2H 2O(l) ΔH =-442.8 kJ/mol(2)①化学 0.004 mol 或4×10-3mol ②Ag -e -+Cl -===AgCl(2分) 向右2Ag+Cl2===2AgCl(2分) 0.2 mol③Y NO+6H++5e-===NH+4+H2O NH3或NH3·H2O3.CO2的资源化利用能有效减少CO2排放,充分利用碳资源。
(1)CaO可在较高温度下捕集CO2,在更高温度下将捕集的CO2释放利用。
CaC2O4·H2O热分解可制备CaO,CaC2O4·H2O加热升温过程中固体的质量变化见下图。
①写出400~600 ℃范围内分解反应的化学方程式:▲。
②与CaCO3热分解制备的CaO相比,CaC2O4·H2O热分解制备的CaO具有更好的CO2捕集性能,其原因是▲。
(2)电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。
电解CO2制HCOOH的原理示意图如下。
①写出阴极CO2还原为HCOO−的电极反应式:▲。
②电解一段时间后,阳极区的KHCO3溶液浓度降低,其原因是▲。
(3)CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应:反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH =41.2 kJ·mol−1反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH =﹣122.5 kJ·mol−1在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。
其中:CH3OCH3的选择性=332CH OCHC2O⨯的物质的量反应的的物质的量×100%①温度高于300 ℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是▲。
②220 ℃时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。
不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH 3选择性的措施有▲。
【答案】(1)①CaC2O4400~600℃CaCO3+CO↑②CaC2O4·H2O热分解放出更多的气体,制得的CaO更加疏松多孔(2)①CO2+H++2e−HCOO−或CO2+3HCO-+2e−HCOO−+23CO-②阳极产生O2,pH减小,3HCO-浓度降低;K+部分迁移至阴极区(3)①反应Ⅰ的ΔH>0,反应Ⅱ的ΔH<0,温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升,使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度②增大压强,使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂【解析】【分析】本题注重理论联系实际,引导考生认识并体会化学科学对社会发展的作用,试题以减少CO2排放,充分利用碳资源为背景,考查《化学反应原理》模块中方程式的计算、电化学、外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响等基本知识;【详解】(1)①令CaC2O4·H2O的物质的量为1mol,即质量为146g,根据图像,第一阶段剩余固体质量为128,原固体质量为146 g,相差18 g,说明此阶段失去结晶水,第二阶段从剩余固体质量与第一阶段剩余固体质量相对比,少了28 g,相差1个CO,因此400℃~600℃范围内,分解反应方程式为CaC2O4400~600℃CaCO3+CO↑。
②CaC2O4·H2O热分解放出更多的气体,制得的CaO更加疏松多孔,增加与CO2的接触面积,更好捕捉CO2。
(2)①根据电解原理,阴极上得到电子,化合价降低,CO2+H++2e−HCOO−或CO2+3HCO-+2e−HCOO−+23CO-。
②阳极反应式为2H2O-4e-O2↑+4H+,阳极附近pH减小,H+与HCO3-反应,同时部分K+迁移至阴极区,所以电解一段时间后,阳极区的KHCO3溶液浓度降低。
(3)①根据反应方程式,反应I为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,CO2的转化率增大,反应II为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向进行,CO2的转化率降低,根据图像,上升幅度超过下降幅度,因此温度超过300℃时,CO2转化率上升。
②图中A点CH3OCH3的选择性没有达到此温度下平衡时CH3OCH3的选择性,依据CH3OCH3选择性公式,提高CH3OCH3选择性,不改变反应时间和温度时,根据反应II,可以增大压强,或者使用对反应II催化活性更高的催化剂。
4.煤的气化可生产水煤气,液化可生产CH3OH,已知制备甲醇的有关化学反应以及化学平衡常数如下所示:化学反应平衡常数(850 ℃) 反应热(25 ℃、101 kPa)①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)K1=160(mol/L)-2ΔH1=-90.8 kJ·mol-1②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)K2ΔH2=-41.2 kJ·mol-1。