化学原理大题
1.(2019课标,28,14分)A.<0.25 B.0.25C.0.25~0.50 D.0.50 E.>0.50
ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”),该历程中最大能垒(活化能)E正=_________eV,写出该步骤的化学方程式_______________________。
(4)Shoichi467℃、489时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系(如下图所示),催化剂为氧化铁,实验初始时体系中的和相等、和相等。
1。467℃时和和
2.(2019·全国卷Ⅱ)环戊二烯()是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题:
(1)已知:(g)===(g)+H2(g)ΔH1=100.3kJ·mol-1①
H2(g)+I2(g)===2HI(g)ΔH2=-11.0kJ·mol-1②
对于反应:(g)+I2(g)===(g)+2HI(g)③
ΔH3=________kJ·mol-1。
(2)某温度下,等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内发生反应③,起始总压为105Pa,平衡时总压增加了20%,环戊烯的转化率为________,该反应的平衡常数Kp=________Pa。达到平衡后,欲增加环戊烯的平衡转化率,可采取的措施有________(填标号)。
A.通入惰性气体 B.提高温度
C.增加环戊烯浓度 D.增加碘浓度
(3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。不同温度下,溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是________(填标号)。
A.T1>T2
B.a点的反应速率小于c点的反应速率
C.a点的正反应速率大于b点的逆反应速率
D.b点时二聚体的浓度为0.45mol·L-1
(4)环戊二烯可用于制备二茂铁[Fe(C5H5)2,结构简式为],后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如图所示,其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。
该电解池的阳极为________,总反应为____________。电解制备需要在无水条件下进行,原因是_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
.(2018·全国卷Ⅰ)采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题:
(1)1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银,得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体,其分子式为________。
(2)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应:
其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示[t=时,N2O5(g)完全分解]:
t/min 0 40 80 160 260 1300 1700 ∞ p/kPa 35.8 40.3 42.5 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1 ①已知:2N2O5(g)===2N2O4(g)+O2(g)ΔH1=-4.4kJ·mol-1
2NO2(g)===N2O4(g)ΔH2=-55.3kJ·mol-1
则反应N2O5(g)===2NO2(g)+O2(g)的ΔH=______kJ·mol-1。
②研究表明,N2O5(g)分解的反应速率v=2×10-3×p(kPa·min-1)。t=62min时,测得体系中p=2.9kPa,则此时的p=________kPa,v=________kPa·min-1。
③若提高反应温度至35℃,则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)________63.1kPa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是___________________________________。
④25℃时N2O4(g)((2NO2(g)反应的平衡常数Kp=________kPa(Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。
(3)对于反应2N2O5(g)―→4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg提出如下反应历程:
第一步N2O5((NO2+NO3快速平衡
第二步NO2+NO3―→NO+NO2+O2慢反应
第三步NO+NO3―→2NO2快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是________(填标号)。
A.v(第一步的逆反应)>v(第二步反应)
B.反应的中间产物只有NO3
C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效
D.第三步反应活化能较高
.(2017·全国卷Ⅲ)砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛的用途。回答下列问题:
(1)画出砷的原子结构示意图________________。
(2)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式:______________________________。该反应需要在加压下进行,原因是_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)已知:
As(s)+H2(g)+2O2(g)===H3AsO4(s)ΔH1
H2(g)+O2(g)===H2O(l)ΔH2
2As(s)+O2(g)===As2O5(s)ΔH3
则反应As2O5(s)+3H2O(l)===2H3AsO4(s)的ΔH=________。
(4)298K时,将20mL3xmol·L-1Na3AsO3、20mL3xmol·L-1I2和20mLNaOH溶液混合,发生反应:AsO(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)((AsO(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO)与反应时间(t)的关系如图所示。
①下列可判断反应达到平衡的是________(填标号)。
a.溶液的pH不再变化
b.v(I-)=2v(AsO)
c.c(AsO)/c(AsO)不再变化
d.c(I-)=ymol·L-1
②tm时,v正________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
③tm时v逆________tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是________________________________。
④若平衡时溶液的pH=14,则该反应的平衡常数K为________。
研究碳及其化合物的相互转化对能源的充分利用、环境保护和低碳经济有着重要的作用.
请回答下列问题:
在化工生产过程中,少量CO的存在会引起催化剂中毒.为了防止催化剂中毒,常用将CO氧化,被还原为已知:
?????
??
???
若某反应的平衡常数表达式为:,则此反应________.
可用于合成甲醇,反应方程式为平衡时CO的转化率与温度和压强的关系如图甲所示.
图1中、、、代表不同压强,压强最大的是________.
压强为时,在Y点:________填“”、“”或“”.
图乙表示CO的平衡转化率与起始投料比、温度的变化关系,测得点氢气的转化率为,则________.
一定条件下,将2molCO和置于容积为2L固定的密闭容器中发生上述反应,反应达到平衡时CO与体积之比为,则平衡常数________.
以甲醇为主要原料,电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图丙所示.
则直流电源的负极为________填“A”或“B”,写出阳极发生的电极反应式________
磷石膏是湿法生产磷酸的固体废弃物,用磷石膏生产硫酸或硫,既可减少对环境的污染又可使资源循环利用。回答下列问题:
用焦炭、硫磺等均可还原磷石膏。已知下列反应:
Ⅰ?
Ⅱ?
Ⅲ?
①反应Ⅰ能在__________填“低温”“高温”或“任何温度”下自发进行。
②用硫磺还原反应为,其__________用含a、b的代数式表示。
磷石膏转氨法制硫酸的主要反应为,该反应的平衡常数__________已知:,;为了提高的平衡转化率,可采取的措施是______________________________写一条。
一氧化碳还原可发生下列反应,其与温度的关系如图所示为以分压表示的平衡常数。
Ⅰ
Ⅱ
的反应是__________填“Ⅰ”或“Ⅱ”。
在交点A处,气体分压间满足的关系是:__________。
在恒温恒容密闭容器中进行反应Ⅰ,能说明已达到平衡状态的是__________填字母。
气体的密度不再随时间变化
气体的压强不再随时间变化
的值不再随时间而变化
若在的恒容密闭容器中加入,并充入,只发生反应Ⅱ,在B点时气体总压强为,则此时转化率为__________已知。
氢气是一种清洁能源,氢气的制取和储存是氢能源利用领域的研究热点。
热分解制氢的原理:?,分解时常向反应器中通入一定比例空气,使部分燃烧,其目的是_________;燃烧生成的与进一步反应,硫元素转化为,写出反应的化学方程式:_____________________________________________。
氨硼烷是储氢量最高的材料之一,其受热时固体残留率随温度的变化如图甲所示。氨硼烷还可作燃料电池,其工作原理如图乙所示。
时残留固体的化学式为_____________________________。
氨硼烷电池工作时负极的电极反应式为______________________________________________________。
十氢萘是具有高储氢密度的氢能载体,经历“”的脱氢过程释放。已知:
?
?
温度、高压下,在恒容密闭反应器中进行液态十氢萘催化脱氢实验,测得和的物质的量和随时间的变化关系如图丙所示。图丁表示催化剂对反应活化能的影响。
________填“”“”“”。
时,反应体系内氢气的物质的量为_________忽略其他副反应。
显著低于可能的原因是_________________________________________________________________。纳米级由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取的四种方法:
方法a 用炭粉在高温条件下还原CuO 方法b 用葡萄糖还原新制的制备 方法c 电解法,反应为 方法d 用肼还原新制的 已知:;;;则方法a发生的热化学方程式是:______.方法c采用离子交换膜控制电解液中的浓度而制备纳米,装置如图所示:该离子交换膜为______离子交换膜填“阴”或“阳”,该电池的阳极反应式为______,钛极附近的pH值______填“增大”“减小”或“不变”.方法d为加热条件下用液态肼还原新制来制备纳米级,同时放出该制法的化学方程式为______.在相同的密闭容器中,用以上方法制得的三种分别进行催化分解水的实验:水蒸气的浓度随时间t变化如下表所示:
序号 0 ?10 20 30 40 50 ______填“”“”或“”;②实验①前20min的平均反应速率?______.
9.研究发现,NOx和SO2是雾霾的主要成分。
.NOx主要来源于汽车尾气,可以利用化学方法将二者转化为无毒无害的物质。
已知:N2(g)+O2(g)?2NO(g)ΔH=+180kJ·mol?1,2CO(g)+O2(g)?2CO2(g)ΔH=-564kJ·mol?1。
(1)2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)ΔH=________________,该反应在________下能自发进行(填“高温”“低温”或“任意温度”)。
(2)T时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中,保持温度和体积不变,反应过程(0~15min)中NO的物质的量随时间变化如上图所示。
已知:平衡时气体的分压=气体的体积分数×体系的总压强,T时达到平衡,此时体系的总压强为p=20MPa,则T时该反应的压力平衡常数Kp=________________;平衡后,若保持温度不变,再向容器中充入NO和CO2各0.3mol,平衡将________(填“向左”“向右”或“不”)移动。
15min时,若改变外界反应条件,导致n(NO)发生如图所示的变化,则改变的条件可能是___(填字母)。
A.增大CO浓度B.升温C.减小容器体积D.加入催化剂
.SO2主要来源于煤的燃烧。燃烧烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。
(3)一定温度下,用水吸收SO2气体时,溶液中水的电离平衡_________移动(填“向左”“向右”或“不”);若得到pH=4的H2SO3溶液,试计算溶液中=____________。SO2可用足量小苏打溶液吸收,反应的离子方程式是_________________________________。请通过计算证明,NaHSO3溶液显酸性的原因:____________________________________。(已知该温度下,H2SO3的电离常数:K1=×10-2,K2=2.5×10-7,H2CO3的电离常数K1=8.4×10-7,K2=1.2×10-10)(4)如上方图示的电解装置,可将雾霾中的NO、SO2转化为硫酸铵,从而实现废气的回收再利用。通入NO的电极反应式为________________________________________;若通入的NO体积为4.48L(标况下),则另外一个电极通入的SO2质量至少为________g。
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