《2023届高三化学备考一轮复习题—化学反应原理综合题.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2023届高三化学备考一轮复习题—化学反应原理综合题.pdf(39页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、试卷第 1 页,共 18 页 2023 届高考化学备考一轮复习题:化学反应原理综合题 1(2022全国高三专题练习)丙烯是合成多种高分子材料的原料,工业上常采用裂解丁烷获得丙烯。化学原理如下:反应 1:C4H10(g)C3H6(g)+CH4(g)H1 反应 2:C4H10(g)C2H4(g)+C2H6(g)H2(1)已知在 101kPa 和一定温度下,由最稳定单质生成 1mol 纯物质的热效应,称为该物质的标准生成热(f H)。化学规定,稳定单质的生成热为 0。几种相关物质的标准生成热数据如下表所示:物质 C4H10(g)C3H6(g)C2H4(g)CH4(g)C2H6(g)f H/(kJmo
2、l-1)124.7 20.4 52.3 74.9 84.7 反应 1 的能量变化如图 1 所示,逆反应活化能 E2=_ kJmol1。(2)在刚性密闭容器中充入一定量丁烷,在甲、乙两种不同催化剂作用下,相同时间内丙烯的产率与温度关系如图 2 所示。工业上宜选择催化剂_(填“甲”或“乙”)。温度高于 500时,乙催化剂作用下丙烯产率降低的主要原因可能是_(答一条)。(3)在刚性密闭容器中充入适量丁烷,在一定温度下发生反应 1 和 2,达到平衡后,再充入少量丁烷。下列试卷第 2 页,共 18 页 推断正确的是_(填标号)。A平衡向正反应方向移动,丁烷的转化率增大 B平衡向正反应方向移动,丁烷的转化
3、率减小 C平衡向逆反应方向移动,丁烷的转化率增大 D平衡向逆反应方向移动,丁烷的转化率减小(4)在一定条件下,C4H10(g)C3H6(g)+CH4(g)生成丙烯的速率方程为 净(C3H6)=k正c(C4H10)k逆c(C3H6)c(CH4)(k正、k逆为正、逆反应速率常数,与温度、催化剂有关,与浓度无关),测得速率常数 k(包括 k正、k逆)的负对数 pk(pk=lgk)与温度关系如图 3 所示。其中,能代表 pk正与 T 关系的直线为_(填标号)。(5)在一定温度 T,总压强恒定为 14.8kPa 的条件下,向密闭容器充入 C4H10和 N2的混合气体(N2不参与反应)。在 T下,发生反应
4、 1 和 2,C4H10的平衡转化率与通入气体中 C4H10的物质的量分数的关系如图 4 所示。其他条件不变时,C4H10的平衡转化率随着 C4H10的物质的量分数增大而减小,其原因是_。T时,C4H10的物质的量分数为 0.8 对应的平衡体系中,C3H6的选择性为512。该温度下,反应 1 的平衡常数 Kp=_kPa以分压计算的平衡常数为 Kp,分压=总压物质的量分数:C2H4的选择性=试卷第 3 页,共 18 页 363642426C HC H+n(CH+n C H+n C H)nn)(。(6)己二睛是合成尼龙 66 的原料。工业上,采用丙烯氨氧化法制备丙烯腈(CH2=CHCN),又采用电
5、有机合成法制备己二睛NC(CH2)4CN,装置如图所示。阴极反应式为_。2(2022上海二模)I.联氨(N2H4)及其衍生物是一类重要的火箭燃料。N2H4与 N2O4反应能放出大量的热。(1)在 25时,1.00gN2H4(l)与足量 N2O4(1)完全反应生成 N2(g)和 H2O(1),放出 19.14kJ 的热量。写出该反应的热化学方程式_。IINO2是氮的常见氧化物,能自发发生如下反应:2NO2(g)N2O4(g)H=-57.20kJ/mol(2)写出该反应的平衡常数表达式 K=_。已知:在一定温度下的密闭容器中,该反应已达到平衡。保持其他条件不变,下列措施能提高 NO2转化率的是_。
6、a减小 NO2的浓度 b降低温度 c增大压强 d升高温度 IIINa2CO3俗称纯碱,是生活中的常用物质。某化学兴趣小组的同学对 Na2CO3溶液显碱性的原因进行了探究,设计了如下实验方案进行操作并记录实验现象。实验操作 实验现象 取少量 Na2CO3固体,加入无水酒精,充分振荡、静置 溶液为无色 取上层清液于试管中,滴加酚酞试剂 溶液为无色 在试管中继续加入少量水 溶液变为红色 向该红色溶液中滴加足量 BaCl2溶液(中性)红色褪去(3)该实验表明,Na2CO3溶液显碱性的原因是_(请结合化学用语,简要说明)。从形成盐的酸和碱的强弱角度看,Na2CO3属于_盐。为了使 Na2CO3溶液中+2
7、-3c(Na)c(CO)的比值变小,可适量加入(或通入)的物质是_。试卷第 4 页,共 18 页 aCO2气体 bKOH 固体 cHCl 气体 dNa2CO3固体 3(2022全国高三专题练习)乙醇水蒸气重整制氢是制备氢气的常用方法,体系中发生的主要反应有:I.C2H5OH(g)+H2O(g)=2CO(g)+4H2(g)H1 II.C2H5OH(g)+3H2O(g)=2CO2(g)+6H2(g)H2=+173kJmol-1 III.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)H3=-41.2kJmol-1 IV.C2H5OH(g)+2H2(g)=2CH4(g)+H2O(g)H4=-156
8、.2kJmol-1(1)H1=_kJmol-1。(2)压强为 100kPa 的条件下,图 1 是平衡时体系中各产物的物质的量分数与温度的关系,图 2 是 H2的平衡产率与温度及起始时225n(H O)n(C H OH)的关系。图 1 中 c 线对应的产物为_(填“CO2”、“H2”或“CH4”)。图 2 中 B 点 H2的产率与 A 点相等的原因是_。(3)反应温度 T、0.1MPa 的恒压密闭容器中,充入 1mol 乙醇和 xmolH2O(g),若只发生反应CH3CH2OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g),平衡时,乙醇转化率为,CO2的压强为_MPa,反应平衡常数 Kp=_
9、(以分压表示,分压=总压物质的量分数。列出计算式即可)(4)CH3CH2OH(g)在催化剂 Rh/CeO2上反应制取氢气的机理如图:出生成 CO(g)步骤的化学方程式_。试卷第 5 页,共 18 页 下列措施可以提高 CH3CH2OH 在催化剂表面吸附率的有_(填标号)。a.减小乙醇蒸气的分压 b.增大催化剂的比表面积 4(2022上海闵行模拟预测)综合利用 CH4和 CO2对构建低碳社会、促进工业可持续发展有重要意义。(1)CH4与 Cl2光照下反应有多种产物。其中有机产物(图 1)的电子式是_。有人认为 CH4是四棱锥型,碳原子位于四棱锥的顶点(图 2),判断 CH4不是四棱锥型分子的依据
10、是_。(选填编号)a.CH4是非极性分子 b.一氯甲烷只有一种结构 c.二氯甲烷只有一种沸点 d.CH4中碳的质量分数 75%实验室对(CH4-CO2)催化重整,反应原理为:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。在 1L 固定容积的密闭容器中,充入 0.1mol CO2、0.1mol CH4,分别在 p1、p2、p3三种压强和不同温度下进行(CH4-CO2)催化重整,测得平衡时甲烷的转化率、温度和压强的关系如图。(2)750、p1时,反应经 20min 达到平衡。则平衡后 CO 的物质的量为_。图中 c 点时,v正_v逆(选填:、=)。(3)该反应正反应为_热反应(选填:吸、放
11、);在 p1、p2、p3中,压强最大的是_。(4)已知 a 点时的平衡常数 Ka=1.64,则 d 点时的平衡常数 Kd_1.64(选填:、=),理由是_。5(2022上海高三专题练习)利用 CO2可合成烷烃、烯烃、醇等系列重要化工原料。制备甲烷CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)H=-252.9 kJmol-1。回答下列有关问题:试卷第 6 页,共 18 页(1)该反应的 G(G=H-TS)与温度的关系如图所示。要使该反应能顺利发生,理论上温度不高于_。在恒温、恒容容器中进行该反应,下列不能说明反应达到平衡状态的是_(填字母)。ACO2和 H2的转化率之比不再变化 B混合气
12、体的平均摩尔质量不再变化 C容器内的压强不再变化 Dv=4v(2)选择合适催化剂,在密闭容器中按 n(CO2)n(H2)=14 充入反应物,反应结果如图所示。若 N 点压强为 1 MPa,则平衡常数 Kp(N)=_,P 点与 N 点的平衡常数 K(P)_(填“”“”或“=”)K(N)。若无催化剂,N 点平衡转化率是否可能降至 R 点?说明理由。答:_。6(2022河北廊坊市第十五中学模拟预测)氨气是重要的化工原料,工业合成氨的反应为 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0。回答下列问题:化学键 NN H-H H-N 键能/kJmol-1 945.6 436 391 (1)根据键能数据计算上
13、述合成氨反应的H=_kJmol-1(列出计算式即可);升高温度对 N2、H2的平衡转化率的影响是_(填“增大”“减小”或“不变)。(2)合成氨实际生产中,常用主要成分为铁的催化剂,反应温度773K、压强2050MPa,投料比n(N2):n(H2)=1:试卷第 7 页,共 18 页 2.8。研究发现:在反应历程中,N2在催化剂表面分解生成 N 原子的活化能最高;平衡时氨的体积分数在20MPa、50MPa 时分别为 19.1%、42.2%(其它条件不变)。生产中测得合成塔出口混合气体中氨的体积分数为533,说明塔内反应的 v正反应_v逆反应(填“大于”“小于”或“等于”);转化率之比(N2):(H
14、2)=1.00:_。选择反应温度为 773K 的最主要依据是下列中的_(填标号)。A温度对平衡的影响 B温度对反应速率的影响 C温度对催化剂活性的影响 D能耗对生产成本的影响(3)若投料比 n(N2):n(H2)=1:3,反应在恒温 773K、恒压 40MPa 下进行,NH3的平衡产率为,则反应的平衡常数 Kp=_(以分压代替平衡浓度表示,分压=总压物质的量分数);由于反应在高压条件下进行,实际上 K,值不仅与温度有关,还与压力和气体组成有关。一定条件下,上述合成氨反应接近平衡时,遵循如下方程:r(NH3)=k正p(N2)3223p(H)p(NH)1-a-k逆2332p(NH)p(H)1-a。
15、其中 r(NH3)为氨合成反应的净速率,a 为常数,与催化剂性质及反应条件有关,若该条件下,实验测得 a=0.5,则反应达到平衡时,k正、k逆、Kp三者的关系式为_。7(2022海南琼海市嘉积第二中学高三期末)2L 容积不变的密闭容器中,加入 1.0molA 和 2.2molB,进行如下反应:A(g)+2B(g)C(g)+D(g),在不同温度下,D 的物质的量 n(D)和时间 t的关系如图,试回答下列问题:(1)800时,05min 内,以 B 表示的平均反应速率为_。(2)能判断该反应达到化学平衡状态的标志是_。A容器压强不变 B混合气体中 c(A)不变 C2v正(B)=v逆(D)Dc(A)
16、=c(C)E混合气体的平均分子量不再改变 F混合气体密度不变(3)利用图中数据计算 800时的平衡常数 K=_,B 的平衡转化率为_。该反应为_反应(填吸热或试卷第 8 页,共 18 页 放热)。(4)800时,另一 2L 容积不变的密闭容器中,测得某时刻各物质的量如下:n(A)=2.2mol、n(B)=5.2mol、n(C)=1.8mol、n(D)=1.8mol,则此时该反应_进行(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“处于平衡状态”)。8(2022西藏林芝市第二高级中学高三期末)按要求回答以下问题:(1)3S+6KOH加热K2SO3+2K2S+3H2O,氧化剂是_(填化学式),还原剂是_(
17、填化学式)。(2)2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnC12+8H2O+5Cl2,其中 KMnO4中 Mn 的化合价是_价,被氧化的物质是_(填化学式)。(3)8NH3+6NO2催化剂7N2+12H2O,_(填化学式)发生氧化反应,氧化产物是_(填化学式),每转移_mol 电子,则产生 7mol 的 N2。9(2022黑龙江佳木斯一中高三期末)海水是宝贵的资源宝库,目前氯碱工业、海水提镁、海水提溴为人类提供了大量工业原料。图是海水综合利用的部分流程图,据图回答问题:已知:Br2的化学性质与 Cl2的性质相似(1)第 II 步由 MgCl2溶液制备 MgCl26H2O 的操作为_、过
18、滤、洗涤、干燥。(2)步骤 V 为用 SO2水溶液吸收溴蒸气,该反应的离子方程式是_。(3)电解饱和食盐水是氯碱工业基础。写出电解饱和氯化钠溶液时的总反应的离子方程式:_。当阴极产生标况下 33.6LH2时,通过阳离子交换膜的 Na+有_mol。氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能 30%以上。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如图所示,其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过。试卷第 9 页,共 18 页 a.图中 Y 是_(填化学式);b.比较图示中氢氧化钠溶液质量分数的大小:a%_b%(填、=或)(4)利用如图制作一种环保型消毒液发生器
19、,可制备“84”消毒液(有效成分为次氯酸钠)的有效成分,则 c 为电源的_极;该发生器中反应的总离子方程式_。10(2022湖南郴州高三期末)室温下,某小组同学对3FeCl溶液的性质进行如下探究:实验(1)甲同学测定3FeCl溶液pH7,用化学用语表示原因_。(2)乙同学观察试管1a、2a、3a中的现象:对比试管1a和2a,发现试管1a中红色更深,由此该同学得出的结论是_;试管3a中的现象是_。(3)小组同学依据上述实验现象,得出试管 a 中发生反应的离子方程式为_。实验 试卷第 10 页,共 18 页 (4)实验开始前小组同学查阅了相关资料,并对实验现象进行了预测 资料:3Fe生成氢氧化物沉
20、淀的pH如下表(金属离子的起始浓度为 0.11mol L)开始沉淀时pH 1.5 完全沉淀时pH 3.7 甲同学认为:由于反应恰好完全进行,因此试管1b中不存在3Fe;乙同学则推测该溶液中仍存在3Fe,他推测的依据是_。(用相关化学用语表示)丙同学在试管2b中加入10mL pH5的盐酸,丙同学并未观察到沉淀明显溶解。丙同学依据资料信息,猜想盐酸不能使3Fe OH溶解可能的原因是_。欲使沉淀溶解,可采取的措施是_。11(2022黑龙江佳木斯一中高三期末)某研究小组用甲烷燃料电池作为电源,进行电解实验的相关研究。(1)若乙中以 CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含 Al、Zn、Ag、Pt、Au
21、等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是_。Aa 电极为纯铜 B粗铜接电源正极,发生还原反应 CCuSO4溶液的浓度保持不变 D利用阳极泥可回收 Ag、Pt、Au 等金属(2)若用乙装置给铜件镀银,电镀液是_溶液。电镀前 a、b 两电极质量相等,当甲池中消耗标况下 1.12L试卷第 11 页,共 18 页 甲烷时,a、b 两电极质量相差_g。(3)若用乙装置电解 CuCl2溶液,a、b 电极均为碳棒,实验后发现阴极碳棒上除了附着有红色物质,还附着有少量白色物质。某化学兴趣小组查阅资料可知:物质名称及化学式 氯化亚铜 CuCl 碱式氯化铜 Cu2(OH)3Cl 性质 白色固体、不溶水 绿色固体、不溶
22、水 化学小组分析提出:红色物质可能有 Cu 或 Cu2O、或二者都有;白色物质为 CuCl。为探究阴极碳棒上附着的红色、白色物质,设计了如图实验:取出阴极碳棒,洗涤、干燥、称其质量为W1g,并将其放入如图所示装置 b 中,进行实验。实验中,碳棒上的白色物质完全变为红色,无水硫酸铜不变色,d 中出现白色沉淀;实验结束时,继续通H2直至碳棒冷却后,称量其质量为 W2g。碳棒上的红色物质是_。装置 b 中发生反应的化学方程式是_。电解 CuCl2溶液时,阴极上产生白色物质的原因用电极反应式解释为_。保持电流强度为 a 安培,电解时间为 T 秒,经测定,得到红色物质质量为 12.8g,白色物质质量为
23、9.95g,计算该装置在本次电解中的电流效率=_(化成最简式)。(设:法拉第常数为 F,单位为 Cmol-1;=生成目标产物消耗的电子数电极上消耗的电子总数100%)12(2022辽宁阜新市第二高级中学高三期末)金属氢氧化物在酸中溶解度不同,因此可以利用这一性质,控制溶液 pH,达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同 pH 下的溶解度(S/molL-1)如图所示。试卷第 12 页,共 18 页 (1)pH=3 时溶液中铜元素的主要存在形式是_。(2)若要除去 CuCl2溶液中的少量 Fe3+,应该控制溶液 pH 范围在_。A6(3)在 Ni(NO3)2溶液中含有少量的 Co2+杂质,
24、_(填“能”或“不能”)通过调节溶液 pH 的方法来除去,理由是_。(4)已知一些难溶物的溶度积常数如表。物质 FeS MnS CuS PbS HgS ZnS Ksp 6.310-18 2.510-13 1.310-35 3.410-28 6.410-33 1.610-24 为除去某工业废水中含有的 Cu2+、Pb2+、Hg2+杂质,最适宜向此工业废水中加入过量的_(填选项)。ANaOH BFeS CNa2S(5)已知 25时,KspMg(OH)2=5.610-12,KspCu(OH)2=2.210-20。在 25时,向浓度均为 0.1molL-1的MgCl2和 CuCl2混合溶液中逐滴加入氨
25、水,先生成_(填化学式)沉淀。(6)已知 25时,KspFe(OH)3=2.610-39,该温度下反应 Fe(OH)3+3H+Fe3+3H2O 的平衡常数 K=_。(7)优化反应条件是研究化学反应的重要方向。以硫代硫酸钠与硫酸的反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+2H2O 为例,探究外界条件对化学反应速率的影响,实验方案如表所示。实验序号 Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 蒸馏水 温度/浓度/(mol/L)体积/mL 浓度/(mol/L)体积/mL 体积/mL 0.1 1.5 0.1 1.5 10 20 0.1 2.5 0.1 1.5 9 a 试卷第 13 页,共 18
26、 页 0.1 b 0.1 1.5 9 30 表中,a 为_,b 为_。实验表明,实验 III 的反应速率最快,支持这一结论的实验现象为_。13(2022广东广州高三期末)汽车尾气排放出的 CO、NOx等气体是污染空气的有害物质,某化学小组对有关 CO、NO 的综合治理进行以下探究实验。I.已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)H=+180.5kJ/mol C(S)+O2(g)=CO2(g)H=-393.5 kJ/mol 2C(s)+O2(g)=2CO(g)H=-221 kJ/mol(1)则 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的 H=_ II.TC 下,向一体积为 1L 的
27、密闭容器中通入一定量的 NO 和 CO,在高效催化剂的作用下发生反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。测得不同时间 NO(g)和 CO(g)的物质的量浓度变化如下表所示。请回答下列问题。时间/min 0 1 2 3 4 5 c(NO)mol/L 1.00 0.45 c l 0.15 0.10 0.10 c(CO)mol/L 3.60 3.05 c2 2.75 2.70 2.70 (2)c2合理的数值为_。A3.00 B2.95 C2.90 D2.85(3)01min 内用 N2的浓度变化表示该反应的平均反应速率 v(N2)=_mol/(L min)。(4)TC 下,计算该
28、反应的平衡常数 K=_(mol/L)(5)TC 下,反应开始时,将含有 NO、CO、N2,CO2各 l.00mol 的气态混合物充入该 1L 容器中,则此时反应往_方向进行(填“正”或“逆”)。(6)下列能说明该反应达到化学平衡状态的是_。Av(CO)=2v(N2)BCO2的体积分数不再变化 C容器内的压强不再变化 D混合气体的密度不再变化(7)TC 下,5min 时,若将容器容积缩小为 0.5L,在其他条件不变的情况下,t1时刻达到新的平衡状态。请在图 1 中补充画出 5t1时段 c(NO)变化曲线_。(t1时刻的 c(NO)不用标明具体数值)14(2022天津红桥高三期末)回答下列问题:(
29、1)在 25、101 kPa 下,1 g 甲烷完全燃烧生成 CO2和液态 H2O,放出 55 kJ 的热量,写出表示甲烷燃烧热试卷第 14 页,共 18 页 的热化学方程式:_。(2)氨气还原氮氧化物的反应为:N2(g)+O2(g)=2NO(g)H1 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)H2 则 4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(1)H=_。(用含H1、H2的式子表示)依据反应,将氨气设计成燃料电池,用 KOH 溶液作电解质溶液,写出负极电极反应式:_。(3)一定温度下,向 2 L 恒容密闭容器中充 4.0 mol NO2和 4.0 mol CO,在催
30、化剂作用下发生反应4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)H0,测得相关数据如表:0 min 5 min 10 min 15 min 20 min c(NO2)/molL1 2.0 1.7 1.56 1.5 1.5 c(N2)/molL1 0 0.15 0.22 0.25 0.25 05 min,用 NO2的浓度变化表示的反应速率为_。以下表述能说明该反应已达到平衡状态的是_。A2v(NO2)正=v(N2)逆 B气体密度不再变化 C气体平均相对分子质量不再变化 DN2与 CO2的物质的量之比保持不变 20 min 时,保持温度不变,继续向该容器中加入 1.0 mol NO2和 1
31、.0 mol CO,反应再次达到平衡时,NO2的转化率比原平衡_(填“增大”、“减小”或“不变)。该温度下反应的化学平衡常数 K=_(单位略去)。15(2022北京海淀高三期末)化学能在一定条件下可转化为电能。(1)如图装置中,Zn 片作_(填“正极”或“负极”),Cu 片上发生反应的电极反应式为_,能证明化学能转化为电能的实验现象是_。(2)下列反应通过原电池装置,可将化学能直接转化为电能的是_(填字母)。aCaCO3高温CaO+CO2 试卷第 15 页,共 18 页 bCH4+2O2点燃CO2+2H2O cZn+2H+=Zn2+H2(3)某镁海水电池工作原理如图所示,其总反应为:2Mg+O
32、2+2H2O=2Mg(OH)2。下列说法正确的是_(填字母)。aMg 作电池的负极 bO2发生氧化反应 16(2022河南濮阳高三期末)NOX随意排放会造成雾霾、光化学烟雾等二次污染。汽车尾气处理系统的催化转化器中发生的主要反应为:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)H。回答下列与该反应有关的问题。(1)在恒温恒容的密闭容器内充入一定量的 NO 和 CO,发生上述反应。下列能说明反应达到平衡状态的是_(填字母序号)。A容器内气体的密度不再改变 B容器内气体的平均摩尔质量不再改变 C容器内气体的压强不再改变 Dv(NO):v(CO):v(CO2)=1:1:1(2)TC 时,在密闭
33、容器内充入一定量的 NO 和 CO,发生上述反应,测得 v(正)=k1c2(NO)c2(CO)、v(逆)=k2c(N2)c2(CO2)(k1、k2为速率常数)。达到平衡后,压缩容器体积,在达到新的平衡之前,v(正)_ v(逆)(填“”、“”、“0.某课题组配制“模拟关节滑液”进行研究,回答下列问题:已知:37时,Ka(HUr)=64 10,Kw=142.4 10,Ksp(NaUr)=56.4 10 37时,模拟关节滑液 pH=7.4,c(Ur)=44.6 10molL-1(1)尿酸电离方程式为_。(2)Kh为盐的水解常数,37时,Kh(Ur)=_。(3)37时,向 HUr 溶液中加入 NaOH
34、 溶液配制“模拟关节滑液”,溶液中 c(Na+)_c(Ur)(填“”、“(3)吸热 p3(4)平衡常数只受温度的影响,反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,平衡常数变大 【解析】(1)有机产物(图 1)为一氯甲烷,电子式是;aCH4是非极性分子,说明分子中正负电荷重心重合,如果 CH4的结构是四棱锥型,则正负电荷重心不能重合,为极性分子,a 符合题意;b四棱锥型、四面体型结构中氢原子都只有一种情况,一氯甲烷只有一种结构,不能判断是否为四棱锥型,b 不符合题意;c二氯甲烷只有一种沸点,说明只有一种结构,而四棱锥型的甲烷结构的二氯取代物有两种机构,故 c 符合题意;dCH4中碳的质量分数 75%
35、,不能判断是否为四棱锥型,d 不符合题意;故选 ac;(2)750、p1时,反应经 20min 达到平衡,由图可知,甲烷转化率为 80%;422CH(g)+CO(g)2CO(g)+2H(g)mol0.10.100mol0.080.080.160.16mol0.020.020.160.16起始转化平衡 由三段式可知,平衡后 CO 的物质的量为 0.16mol;图中 c 点时,甲烷的转化率没有达到平衡转化率,反应正向进行,则 v正v逆;(3)由图可知,相同压强下,升高温度,甲烷平衡转化率上升,说明平衡正向移动,反应为吸热反应;反应为气体分子数增大的反应,相同温度下,增大压强,平衡逆向移动,甲烷平衡
36、转化率降低,故在 p1、p2、p3中,压强最大的是 p3;(4)可逆反应的平衡常数只受温度的影响,该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,平衡 常数变大;已知 a 点时的平衡常数 Ka=1.64,则 d 点时的平衡常数 Kd1.64,理由是平衡常数只受温度的影响,反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,平衡常数变大。5(1)597 AD(2)1 不可能,因为催化剂不能改变反应物的平衡转化率 【解析】(1)G(G=H-TS)0,反应能自发进行,由图 1 可知,温度不高于 597;ACO2和 H2的转化率之比与投料比有关,不能判定是否达到平衡,A 项正确;B反应前后气体的质量不变,物质的量发生改
37、变,混合气体的平均摩尔质量不再变化,说明达到平衡,B 项错误;C 反应前后气体的物质的量发生改变,则压强发生改变,压强不变时达到平衡,C 项错误;D正、逆反应速率相等时,反应达到平衡,v(H2)正=4v(CH4)正没有涉及逆反应,D 项正确;答案选 AD。(2)依题意设起始投入CO2物质的量为1 mol,则H2为4 mol,由图2可知N点时转化率为50%,可列三段式:2220t4C(g)+(g)(g)+2H O(g)n(mol)1400n(mol)0.520.51n(mol)0.520.1H5O4HC,则 N 点压强为 1 MPa,故Kp=1;该反应为放热反应,P 点温度升高,二氧化碳的平衡转
38、化率降低,则 K(P)K(N);催化剂只能改变反应速率,不能改变转化率,则无催化剂,N 点的平衡转化率也不可能降至 R 点。6(1)945.6+3436-6391 减小(2)大于 1.07 C(3)244(2-)2700(1-)MPa-2 正逆kk=Kp 【解析】(1)H=反应物总键能-生成物总键能,由题可知,反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)中断裂 1molNN 键和 3molH-H 键、形成 6molN-H 键,故合成氨反应的H=(945.6+3436-6391)kJ/mol;反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0 为放热反应,升高温度平衡逆向移动,N2、H2的平衡转化
39、率减小。(2)生产中测得合成塔出口混合气体中氨的体积分数为515.2%19.1%33,氨的体积分数小于平衡时的体积分数,反应正向进行,v正反应大于 v逆反应;设 N2的转化率为 x,根据三段式可知:223N(g)+3H(g)2NH(g)(mol)12.80(mol)x3x2x(mol)1-x2.8-3x2x进气量转化量出气量 2512.83233xxxx,解得 x=25%,H2的转化率为3 25%100%2.8=26.8%,故转化率之比(N2)(H2)=25%26.8%=1.001.07;A.合成氨反应放热,若考虑温度对平衡的影响应选择低温,且实际生产中合成塔中的反应并未达到平衡,故选择 77
40、3 K 并不是依据温度对平衡的影响,选项 A 错误;B.若考虑温度对反应速率的影响应选择高温,选项 B 错误;C.合成氨实际生产中未反应的氮气、氢气可以循环利用,所以无需考虑平衡,则应考虑对反应速率的影响,选择 773 K 可推断是该温度下所用催化剂的活性较强,故最主要依据是温度对催化剂活性的影响,选项 C 正确;D.若考虑能耗对生产效益的影响,则能耗应尽可能低(包括反应温度应尽可能低),故选择 773 K 的最主要依据不是能耗的影响,选项 D 错误。(3)若投料比 n(N2)n(H2)=13,反应在恒温 773K、恒压 40MPa 下进行,NH3的平衡产率为,则:223N(g)+3H(g)2
41、NH(g)(mol)130(mol)32(mol)1-3-32开始量转化量平衡量 气体总物质的量为 4-2,各气体分压分别为14240MPa,334240MPa,24240MPa,则反应的平衡常数 Kp=23322pNHp HpH=23240MPa4213340MPa40MPa4242 =244(2-)2700(1-)MPa-2;平衡时,r(NH3)=0,Kp=23322pNHp NpH,a=0.5,则 k正p(N2)3223p(H)p(NH)1-a=k逆2332p(NH)p(H)1-a,可得 Kp=正逆kk。7(1)0.12molL-1min-1(2)ABE(3)1.8 54.5%吸热(4)
42、向正反应方向 【详解】(1)由图可知,800、5min 时,D 的物质的量为 0.6mol,由方程式可知,05min内,B 的反应速率为0.6mol22L5min=0.12mol.L-1.min-1,故答案为:0.12mol.L-1.min-1;(2)A该反应是气体体积减小的反应,反应中容器内压强减小,则容器内压强保持不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;B混合气体中 c(A)不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;C 由反应速率之比等于化学计量数之比可知,2v正(B)=v逆(D)不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;Dc(A)=c(C)不能说明正逆
43、反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;E由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,该反应是气体体积减小的反应,反应中混合气体的平均分子量增大,则混合气体的平均分子量不再改变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;F由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变,则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;故选 ABE;(3)由图可知,800、5min 反应达到平衡时,D 的物质的量为 0.6mol,则平衡时 A、B、C、D 各物质的浓度分别为1.0mol-0.6mol2L=0.2mol/L、2.2mo
44、l-0.6mol22L=0.5mol/L、0.6mol2L=0.3mol/L、0.6mol2L=0.3mol/l,反应的平衡常数 K=20.3 0.30.2 0.5=1.8(mol.L-1)-1、B 的平衡转化率为0.6mol22.2mol100%=54.5%,由图可知,降低温度,D 的物质的量减少,说明平衡向逆反应方向移动,该反应为吸热反应,故答案为:1.8(mol.L-1)-1;54.5%;吸热;(4),800时,A、B、C、D 各物质的浓度分别为 1.1mol/L、2.6mol/L、0.9mol/L、0.9mol/L,则反应的浓度熵 Qc=20.9 0.91.1 2.6=0.11(mol
45、.L-1)-11.8(mol.L-1)-1,所以反应向正反应方向进行,故答案为:向正反应方向。8(1)S S (2)+7 HCl(3)NH3 N2 24 【解析】(1)在反应 3S+6KOH加热K2SO3+2K2S+3H2O 中,S 由 0 价一部分升高为+4 价(生成 Na2SO3),一部分由 0 价降为-2 价(生成 Na2S),则生成 Na2S 的 S 是氧化剂,生成 Na2SO3的 S 是还原剂。答案为:S;S;(2)2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnC12+8H2O+5Cl2,KMnO4中,K 显+1 价、O 显-2 价,则Mn 的化合价是+7 价;HCl 中 Cl 元
46、素有一部分价态由-1 价升高为 0 价(生成 Cl2),作还原剂,被氧化,则被氧化的物质是 HCl。答案为:+7;HCl;(3)8NH3+6NO2催化剂7N2+12H2O,NH3中 N 元素由-3 价升为 0 价,作还原剂,发生氧化反应,生成 N2,则氧化产物是 N2;由方程式可建立如下关系式:24e-7N2,则每转移 24mol电子,产生 7mol 的 N2。答案为:NH3;N2;24。9(1)蒸发浓缩、冷却结晶(2)Br2+SO2+2H2O=4H+24SO+2Br-(3)2Cl-+2H2O通电2OH-+H2+Cl2 3 H2 (4)负 Cl-+H2O通电ClO-+H2 【分析】从海水中提取
47、淡水后,可获得粗盐和卤水。粗盐精制可得到饱和食盐水,电解饱和食盐水,可得到烧碱、氯气和氢气;从卤水中提取 MgCl2溶液,然后蒸发浓缩、冷却结晶,从而获得 MgCl26H2O 晶体,在 HCl 气流中加热,可获得无水 MgCl2,熔融电解可得到 Mg;卤水中通 Cl2,可发生置换反应,从而获得低浓度 Br2水,用热空气吹出后,再用 SO2水溶液吸收,可得到 HBr 和 H2SO4,HBr 用 Cl2氧化,可制得工业 Br2。(1)第 II 步由 MgCl2溶液制备 MgCl26H2O,既要让 MgCl26H2O 析出、又要让尽可能多的MgCl26H2O 结晶析出,即:一方面要尽可能减少溶剂量,
48、另一方面要把温度尽可能降低,具体操作为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;(2)步骤 V 为用 SO2水溶液吸收溴蒸气,发生氧化还原反应,生成 HBr 和 H2SO4,该反应的离 子方程式是 Br2+SO2+2H2O=4H+24SO+2Br-。答案为:Br2+SO2+2H2O=4H+24SO+2Br-;(3)电解饱和氯化钠溶液,生成 NaOH、Cl2、H2,总反应的离子方程式:2Cl-+2H2O通电2OH-+H2+Cl2。标况下 33.6LH2的物质的量为33.6L22.4L/mol=1.5mol,H22H2O2OH-2e-2Na+,则阴极得电子 3mol,所以
49、通过阳离子交换膜的 Na+有 3mol。电解饱和食盐水,发生反应 2NaCl+2H2O通电2NaOH+Cl2+H2;在 B 装置中,右侧通入去除 CO2的空气,则右侧作正极,左侧作负极,通入的 Y 应为燃料 H2,所以 A 池中,右侧产生 H2,应为阴极,左侧为阳极。a.从分析中可以得出,图中 Y 是 H2;b.A 池右侧(阴极)产生的 NaOH 溶液进入 B 池的左右两侧电解质溶液中,在 B 池右侧,O2+2H2O+4e-=4OH-,左侧溶液中的 Na+通过阳离子交换膜进入右侧,使右侧 NaOH 溶液的浓度增大,所以氢氧化钠溶液质量分数的大小:a%b%。答案为:2Cl-+2H2O通电2OH-
50、+H2+Cl2;3;H2;(4)用环保型消毒液发生器制备“84”消毒液(有效成分为次氯酸钠)的有效成分,则盛饱和食盐水装置的上端产生 NaOH,作阴极,下端产生 Cl2,作阳极,从而得出 c 为电源的负极;该发生器中反应的总离子方程式 Cl-+H2O通电ClO-+H2。答案为:负;Cl-+H2O通电ClO-+H2。【点睛】发生电化学反应时,电极上离子放电,为保持溶液的电中性,溶液中的离子要发生迁移。10(1)323FeCl+3H OFe(OH)+3HCl(2)增大反应物的浓度使平衡正向移动 溶液颜色变浅(3)3+-3Fe+3SCNFe(SCN)(4)3+-3Fe(OH)(s)Fe(aq)+3O