近三年高考化学真题分类汇编:化学反应速率和化学平衡2

试卷更新日期:2023-07-24 类型:二轮复习

一、选择题

  • 1. 某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将N2O4“固定”,能高选择性吸附NO2。废气中的NO2被吸附后,经处理能全部转化为HNO3。原理示意图如下。

    已知:2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0

    下列说法错误的是(   )

    A、温度升高时不利于NO2吸附 B、多孔材料“固定”N2O4 , 促进2NO2N2O4平衡正向移动 C、转化为HNO3的反应是2N2O4+O2+2H2O=4HNO3 D、每获得0.4molHNO3时,转移电子的数目为6.02×1022
  • 2. 某温度下,反应CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡,下列说法正确的是(   )
    A、增大压强,v>v , 平衡常数增大 B、加入催化剂,平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大 C、恒容下,充入一定量的H2O(g) , 平衡向正反应方向移动 D、恒容下,充入一定量的CH2=CH2(g)CH2=CH2(g)的平衡转化率增大
  • 3. 在NO催化下,丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是(   )

    A、含N分子参与的反应一定有电子转移 B、由NO生成HONO的反应历程有2种 C、增大NO的量,C3H8的平衡转化率不变 D、当主要发生包含②的历程时,最终生成的水减少
  • 4. 恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生氨的分解反应:

    2NH3(g)N2(g)+3H2(g) , 测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化,如下表所示,下列说法不正确的是(    )

    A、实验①,020minv(N2)=1.00×105molL1min1 B、实验②,60min时处于平衡状态,x0.40 C、相同条件下,增加氨气的浓度,反应速率增大 D、相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大
  • 5. 关于反应Cl2(g)+H2O(l)HClO(aq)+H+(aq)+Cl(aq)ΔH<0 , 达到平衡后,下列说法不正确的是(    )
    A、升高温度,氯水中的c(HClO)减小 B、氯水中加入少量醋酸钠固体,上述平衡正向移动,c(HClO)增大 C、取氯水稀释,c(Cl)/c(HClO)增大 D、取两份氯水,分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI溶液,若前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色,可以证明上述反应存在限度
  • 6. 向体积均为 1L 的两恒容容器中分别充入 2mol X1mol Y 发生反应: 2X(g)+Y(g)Z(g)  ΔH ,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(    )
    A、ΔH>0 B、气体的总物质的量: na<nc C、a点平衡常数: K>12 D、反应速率: va<vb
  • 7. 铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下:

    下列说法错误的是(    )

    A、不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料 B、采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率 C、合成槽中产物主要有 Na3AlF6CO2 D、滤液可回收进入吸收塔循环利用
  • 8. 在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应 X2Y 的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则(    )

    A、无催化剂时,反应不能进行 B、与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低 C、a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化 D、使用催化剂Ⅰ时, 0~2min 内, v(X)=1.0molL1min1
  • 9. 恒容密闭容器中, BaSO4(s)+4H2(g)BaS(s)+4H2O(g) 在不同温度下达平衡时,各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是(    )

    A、该反应的 ΔH<0 B、a为 n(H2O) 随温度的变化曲线 C、向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动 D、向平衡体系中加入 BaSO4H2 的平衡转化率增大
  • 10. AB型强电解质在水中的溶解(可视作特殊的化学反应)表示为AB(s)=An+(aq)+Bn-(aq),其焓变和熵变分别为ΔH和ΔS。对于不同组成的AB型强电解质,下列说法正确的是(   )
    A、ΔH和ΔS均大于零 B、ΔH和ΔS均小于零 C、ΔH可能大于零或小于零,ΔS大于零 D、ΔH和ΔS均可能大于零或小于零
  • 11. 某课题组设计一种固定CO2的方法。下列说法正确的是(   )

    A、反应原料中的原子100%转化为产物 B、该过程在化合物X和I-催化下完成 C、该过程仅涉及加成反应 D、若原料用 , 则产物为
  • 12. 在恒温恒容条件下,发生反应A(s)+2B(g)3X(g),c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法正确的是(   )

    A、从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率 B、从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率 C、在不同时刻都存在关系:2v(B)=3v(X) D、维持温度、容积、反应物起始的量不变,向反应体系中加入催化剂,c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示
  • 13. 下列方案设计、现象和结论都正确的是(   )

    目的

    方案设计

    现象和结论

    A

    检验某无色溶液中是否含有NO 2

    取少量该溶液于试管中,加稀盐酸酸化,再加入FeCl2溶液

    若溶液变黄色且试管上部产生红棕色气体,则该溶液中含有NO 2

    B

    探究KI与FeCl3反应的限度

    取5 mL 0.1 mol·L-1KI溶液于试管中,加入1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,充分反应后滴入5滴15% KSCN溶液

    若溶液变血红色,则KI与FeCl3的反应有一定限度

    C

    判断某卤代烃中的卤素

    取2 mL卤代烃样品于试管中,加入5 mL 20% KOH水溶液混合后加热,再滴加AgNO3溶液

    若产生的沉淀为白色,则该卤代烃中含有氯元素

    D

    探究蔗糖在酸性水溶液中的稳定性

    取2mL20%的蔗糖溶液于试管中,加入适量稀 H2SO4后水浴加热5 min;再加入适量新制Cu(OH)2悬浊液并加热

    若没有生成砖红色沉淀 ,则蔗糖在酸性水溶液中稳定

    A、A   B、B   C、C   D、D
  • 14. 实验测得10 mL 0.50 mol·L-1NH4Cl溶液、10 mL 0.50mol·L-1CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化如图所示。已知25 ℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8×10-5.下列说法错误的是( )

    A、图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化' B、将NH4Cl溶液加水稀释至浓度 0.50x mol·L-1 , 溶液pH变化值小于lgx C、随温度升高,Kw增大,CH3COONa溶液中c(OH- )减小,c(H+)增大,pH减小 D、25 ℃时稀释相同倍数的NH4Cl溶液与CH3COONa溶液中:c(Na+ )-c(CH3COO- )=c(Cl-)-c(NH 4+ )
  • 15. 取50 mL过氧化氢水溶液,在少量I- 存在下分解:2H2O2=2H2O+O2↑。在一定温度下,测得O2的放出量,转换成H2O2浓度(c)如下表:

    t/min

    0

    20

    40

    60

    80

    c/(mol·L-1)

    0.80

    0.40

    0.20

    0.10

    0.050

    下列说法错误的是(   )

    A、反应20min时,测得O2体积为224mL(标准状况) B、20~40min,消耗H2O2的平均速率为0.010mol·L-1·min-1 C、第30min时的瞬时速率小于第50min时的瞬时速率 D、H2O2分解酶或Fe2O3代替I-也可以催化H2O2分解
  • 16. 在298.15 K、100 kPa条件下,N2(g) +3H2 (g)=2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1 , N2 (g) 、H2(g)和NH3(g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6J·K-1·mol-1。一定压强下,1 mol反应中,反应物[N2(g) +3H2(g)]、生成物[2NH3(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是(   )
    A、 B、 C、 D、

二、多选题

  • 17. 反应物(S)转化为产物(P或 PZ )的能量与反应进程的关系如下图所示:

    下列有关四种不同反应进程的说法正确的是(    )

    A、进程Ⅰ是放热反应 B、平衡时P的产率:Ⅱ>Ⅰ C、生成P的速率:Ⅲ>Ⅱ D、进程Ⅳ中,Z没有催化作用

三、非选择题

  • 18. 白云石的主要化学成分为CaMg(CO3)2 , 还含有质量分数约为2.1%的Fe2O3和1.0%的SiO2。利用白云石制备高纯度的碳酸钙和氧化镁,流程示意图如下。

    已知:

    物质

    Ca(OH)2

    Mg(OH)2

    CaCO3

    MgCO3

    Ksp

    5.5×106

    5.6×1012

    3.4×109

    6.8×106

    (1)、白云石矿样煅烧完全分解的化学方程式为
    (2)、NH4Cl用量对碳酸钙产品的影响如下表所示。

    NH4Cl/n(CaO)

    氧化物(MO)浸出率/%

    产品中CaCO3纯度/%

    产品中Mg杂质含量/%

    (以MgCO3计)

    CaO

    MgO

    计算值

    实测值

    2.1∶1

    98.4

    1.1

    99.1

    99.7

    ——

    2.2∶1

    98.8

    1.5

    98.7

    99.5

    0.06

    2.4∶1

    99.1

    6.0

    95.2

    97.6

    2.20

    备注:ⅰ、MO浸出率=(浸出的MO质量/煅烧得到的MO质量)×100%(M代表Ca或Mg)

    ⅱ、CaCO3纯度计算值为滤液A中钙、镁全部以碳酸盐形式沉淀时计算出的产品中CaCO3纯度。

    ①解释“浸钙”过程中主要浸出CaO的原因是

    ②沉钙反应的离子方程式为

    ③“浸钙”过程不适宜选用n(NH4Cl)n(CaO)的比例为

    ④产品中CaCO3纯度的实测值高于计算值的原因是

    (3)、“浸镁”过程中,取固体B与一定浓度的(NH4)2SO4溶液混合,充分反应后MgO的浸出率低于60%。加热蒸馏,MgO的浸出率随馏出液体积增大而增大,最终可达98.9%。从化学平衡的角度解释浸出率增大的原因是
    (4)、滤渣C中含有的物质是
    (5)、该流程中可循环利用的物质是
  • 19. 煤中硫的存在形态分为有机硫和无机硫(CaSO4、硫化物及微量单质硫等)。库仑滴定法是常用的快捷检测煤中全硫含量的方法。其主要过程如下图所示。

    已知:在催化剂作用下,煤在管式炉中燃烧,出口气体主要含O2CO2H2ON2SO2

    (1)、煤样需研磨成细小粉末,其目的是
    (2)、高温下,煤中CaSO4完全转化为SO2 , 该反应的化学方程式为
    (3)、通过干燥装置后,待测气体进入库仑测硫仪进行测定。

    已知:库仑测硫仪中电解原理示意图如下。检测前,电解质溶液中c(I3-)c(I-)保持定值时,电解池不工作。待测气体进入电解池后,SO2溶解并将I3-还原,测硫仪便立即自动进行电解到c(I3-)c(I-)又回到原定值,测定结束,通过测定电解消耗的电量可以求得煤中含硫量。

    SO2在电解池中发生反应的离子方程式为

    ②测硫仪工作时电解池的阳极反应式为

    (4)、煤样为ag , 电解消耗的电量为x库仑,煤样中硫的质量分数为

    已知:电解中转移1mol电子所消耗的电量为96500库仑。

    (5)、条件控制和误差分析。

    ①测定过程中,需控制电解质溶液pH , 当pH<1时,非电解生成的I3-使得测得的全硫含量偏小,生成I3-的离子方程式为

    ②测定过程中,管式炉内壁上有SO3残留,测得全硫量结果为。(填“偏大”或“偏小”)

  • 20. 某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环,其中涉及反应:CO2(g)+4H2(g)2H2O(g)+CH4(g)

    回答问题:

    (1)、已知:电解液态水制备1mol O2(g) , 电解反应的ΔH=+572kJmol-1。由此计算H2(g)的燃烧热(焓)ΔH=kJmol-1
    (2)、已知:CO2(g)+4H2(g)2H2O(g)+CH4(g)的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图1所示。

    ①若反应为基元反应,且反应的ΔH与活化能(Ea)的关系为|ΔH|>Ea。补充完成该反应过程的能量变化示意图(图2)

    ②某研究小组模拟该反应,温度t下,向容积为10L的抽空的密闭容器中通入0.1mol CO20.4mol H2 , 反应平衡后测得容器中n(CH4)=0.05mol。则CO2的转化率为 , 反应温度t约为℃。

    (3)、在相同条件下,CO2(g)H2(g)还会发生不利于氧循环的副反应:CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g) , 在反应器中按n(CO2)n(H2)=14通入反应物,在不同温度、不同催化剂条件下,反应进行到2min时,测得反应器中CH3OHCH4浓度(μmolL-1)如下表所示。

    催化剂

    t=350℃

    t=400℃

    c(CH3OH)

    c(CH4)

    c(CH3OH)

    c(CH4)

    催化剂Ⅰ

    10.8

    12722

    345.2

    42780

    催化剂Ⅱ

    9.2

    10775

    34

    38932

    在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应,0~2min生成CH3OH的平均反应速率为μmolL-1min-1;若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件,原因是

  • 21. 利用γ-丁内酯(BL)制备1,4-丁二醇(BD),反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和1丁醇(BuOH)的副反应,涉及反应如下:

    已知:①反应Ⅰ为快速平衡,可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响;②因反应Ⅰ在高压H2氛围下进行,故H2压强近似等于总压。回答下列问题:

    (1)、以5.0×103molBL或BD为初始原料,在493K3.0×103kPa的高压H2氛围下,分别在恒压容器中进行反应。达平衡时,以BL为原料,体系向环境放热XkJ;以BD为原料,体系从环境吸热YkJ。忽略副反应热效应,反应Ⅰ焓变ΔH(493K3.0×103kPa)=kJmol-1
    (2)、初始条件同上。xi表示某物种i的物质的量与除H2外其它各物种总物质的量之比,xBLxBD随时间t变化关系如图甲所示。实验测得X<Y , 则图中表示xBL变化的曲线是;反应Ⅰ平衡常数Kp=kPa-2(保留两位有效数字)。以BL为原料时,t1时刻xH2O= , BD产率=(保留两位有效数字)。

    (3)、(xBD/xBL)max为达平衡时xBDxBL的比值。(493K2.5×103kPa)(493K3.5×103kPa)(513K2.5×103kPa)三种条件下,以5.0×103molBL为初始原料,在相同体积的刚性容器中发生反应,xBD/xBL(xBD/xBL)max随时间t变化关系如图乙所示。因反应在高压H2氛围下进行,可忽略压强对反应速率的影响。曲线a、b、c中,(xBD/xBL)max最大的是(填代号);与曲线b相比,曲线c达到xBD/xBL(xBD/xBL)max=1.0所需时间更长,原因是
  • 22. 氨基钠(NaNH2)是重要的化学试剂,实验室可用下图装置(夹持、搅拌、尾气处理装置已省略)制备。

    简要步骤如下:

    Ⅰ.在瓶A中加入100mL液氨和0.05g Fe(NO3)39H2O , 通入氨气排尽密闭体系中空气,搅拌。

    Ⅱ.加入5g钠粒,反应,得NaNH2粒状沉积物。

    Ⅲ.除去液氨,得产品NaNH2

    已知:NaNH2几乎不溶于液氨,易与水、氧气等反应。

    2Na+2NH3=2NaNH2+H2

    NaNH2+H2O=NaOH+NH3

    4NaNH2+3O2=2NaOH+2NaNO2+2NH3

    请回答:

    (1)、Fe(NO3)39H2O的作用是;装置B的作用是
    (2)、步骤Ⅰ,为判断密闭体系中空气是否排尽,请设计方案
    (3)、步骤Ⅱ,反应速率应保持在液氨微沸为宜。为防止速率偏大,可采取的措施有
    (4)、下列说法不正确的是____。
    A、步骤Ⅰ中,搅拌的目的是使Fe(NO3)39H2O均匀地分散在液氨中 B、步骤Ⅱ中,为判断反应是否已完成,可在N处点火,如无火焰,则反应已完成 C、步骤Ⅲ中,为避免污染,应在通风橱内抽滤除去液氨,得到产品NaNH2 D、产品NaNH2应密封保存于充满干燥氮气的瓶中
    (5)、产品分析:假设NaOH是产品NaNH2的唯一杂质,可采用如下方法测定产品NaNH2纯度。从下列选项中选择最佳操作并排序。

    准确称取产品NaNH2xg→计算

    a.准确加入过量的水

    b.准确加入过量的HCl标准溶液

    c.准确加入过量的NH4Cl标准溶液

    d.滴加甲基红指示剂(变色的pH范围4.4~6.2)

    e.滴加石蕊指示剂(变色的pH范围4.5~8.3)

    f.滴加酚酞指示剂(变色的pH范围8.2~10.0)

    g.用NaOH标准溶液滴定

    h.用NH4Cl标准溶液滴定

    i.用HCl标准溶液滴定

  • 23. 主要成分为H2S的工业废气的回收利用有重要意义。
    (1)、回收单质硫。将三分之一的H2S燃烧,产生的SO2与其余H2S混合后反应:

    2H2S(g)+SO2(g)38S8(s)+2H2O(g)

    在某温度下达到平衡,测得密闭系统中各组分浓度分别为c(H2S)=2.0×105molL1c(SO2)=5.0×105molL1c(H2O)=4.0×103molL1 , 计算该温度下的平衡常数K=

    (2)、热解H2SH2。根据文献,将H2SCH4的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料,另一边出料),发生如下反应:

    Ⅰ  2H2S(g)2H2(g)+S2(g) ΔH1=170kJmol1

    Ⅱ  CH4(g)+S2(g)CS2(g)+2H2(g)ΔH2=64kJmol1

    总反应:

    Ⅲ  2H2S(g)+CH4(g)CS2(g)+4H2(g)

    投料按体积之比V(H2S)V(CH4)=21 , 并用N2稀释;常压、不同温度下反应相同时间后,测得H2CS2的体积分数如下表:

    温度/

    950

    1000

    1050

    1100

    1150

    H2/(V%)

    0.5

    1.5

    3.6

    5.5

    8.5

    CS2/(V%)

    0.0

    0.0

    0.1

    0.4

    1.8

    请回答:

    ①反应Ⅲ能自发进行的条件是

    ②下列说法正确的是

    A.其他条件不变时,用Ar替代N2作稀释气体,对实验结果几乎无影响

    B.其他条件不变时,温度越高,H2S的转化率越高

    C.由实验数据推出H2S中的SH键强于CH4中的CH

    D.恒温恒压下,增加N2的体积分数,H2的浓度升高

    ③若将反应Ⅲ看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ两步进行,画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图

    ④在1000、常压下,保持通入的H2S体积分数不变,提高投料比[V(H2S)V(CH4)]H2S的转化率不变,原因是

    ⑤在950~1150范围内(其他条件不变),S2(g)的体积分数随温度升高发生变化,写出该变化规律并分析原因

  • 24. 2021年我国制氢量位居世界第一,煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题:
    (1)、在一定温度下,向体积固定的密闭容器中加入足量的 C(s)1molH2O(g) ,起始压强为 0.2MPa 时,发生下列反应生成水煤气:

    Ⅰ. C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH1=+131.4kJmol1

    Ⅱ. CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH2=41.1kJmol1

    ①下列说法正确的是

    A.平衡时向容器中充入惰性气体,反应Ⅰ的平衡逆向移动

    B.混合气体的密度保持不变时,说明反应体系已达到平衡

    C.平衡时 H2 的体积分数可能大于 23

    D.将炭块粉碎,可加快反应速率

    ②反应平衡时, H2O(g) 的转化率为 50%CO 的物质的量为 0.1mol 。此时,整个体系(填“吸收”或“放出”)热量 kJ ,反应Ⅰ的平衡常数 Kp= (以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。

    (2)、一种脱除和利用水煤气中 CO2 方法的示意图如下:

    ①某温度下,吸收塔中 K2CO3 溶液吸收一定量的 CO2 后, c(CO32)c(HCO3)=12 ,则该溶液的 pH= (该温度下 H2CO3Kal=4.6×107Ka2=5.0×1011 );

    ②再生塔中产生 CO2 的离子方程式为

    ③利用电化学原理,将 CO2 电催化还原为 C2H4 ,阴极反应式为

  • 25. 废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4PbO2PbOPb , 还有少量BaFeAl的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源,通过下图流程实现铅的回收。

    一些难溶电解质的溶度积常数如下表:

    难溶电解质

    PbSO4

    PbCO3

    BaSO4

    BaCO3

    Ksp

    2.5×108

    7.4×1014

    1.1×1010

    2.6×109

    一定条件下,一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表:

    金属氢氧化物

    Fe(OH)3

    Fe(OH)2

    Al(OH)3

    Pb(OH)2

    开始沉淀的pH

    2.3

    6.8

    3.5

    7.2

    完全沉淀的pH

    3.2

    8.3

    4.6

    9.1

    回答下列问题:

    (1)、在“脱硫”中PbSO4转化反应的离子方程式为 , 用沉淀溶解平衡原理解释选择Na2CO3的原因
    (2)、在“脱硫”中,加入Na2CO3不能使铅膏中BaSO4完全转化,原因是
    (3)、在“酸浸”中,除加入醋酸(HAc),还要加入H2O2

    (ⅰ)能被H2O2氧化的离子是

    (ⅱ)H2O2促进了金属Pb在醋酸中转化为Pb(Ac)2 , 其化学方程式为

    (ⅲ)H2O2也能使PbO2转化为Pb(Ac)2H2O2的作用是

    (4)、“酸浸”后溶液的pH约为4.9,滤渣的主要成分是
    (5)、“沉铅”的滤液中,金属离子有
  • 26. 油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢,需要回收处理并加以利用。回答下列问题:
    (1)、已知下列反应的热化学方程式:

    2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)    ΔH1=1036Jmol1

    4H2S(g)+2SO2(g)=3S2(g)+4H2O(g)    ΔH2=94Jmol1

    2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)    ΔH3=484kJmol1

    计算H2S热分解反应④2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=kJmol1

    (2)、较普遍采用的H2S处理方法是克劳斯工艺。即利用反应①和②生成单质硫。另一种方法是:利用反应④高温热分解H2S。相比克劳斯工艺,高温热分解方法的优点是 , 缺点是
    (3)、在1470K100kPa反应条件下,将n(H2S)n(Ar)=14的混合气进行H2S热分解反应。平衡时混合气中H2SH2的分压相等,H2S平衡转化率为 , 平衡常数Kp=kPa
    (4)、在1373K100kPa反应条件下,对于n(H2S)n(Ar)分别为41111419119H2SAr混合气,热分解反应过程中H2S转化率随时间的变化如下图所示。

    n(H2S)n(Ar)越小,H2S平衡转化率 , 理由是

    n(H2S)n(Ar)=19对应图中曲线 , 计算其在00.1s之间,H2S分压的平均变化率为kPas1

  • 27. 工业上,以煤炭为原料,通入一定比例的空气和水蒸气,经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。请回答:
    (1)、在C和O2的反应体系中:

    反应1:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-394kJ·mol-1

    反应2:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566kJ·mol-1

    反应3:2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH3

    ①       设y=ΔH-TΔS,反应1、2和3的y随温度的变化关系如图1所示。图中对应于反应3的线条是

    ②一定压强下,随着温度的升高,气体中CO与CO2的物质的量之比

    A.不变            B.增大        C.减小        D.无法判断

    (2)、水煤气反应:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=131kJ·mol-1。工业生产水煤气时,通常交替通入合适量的空气和水蒸气与煤炭反应,其理由是
    (3)、一氧化碳变换反应:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ·mol-1

    ①一定温度下,反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数×总压):p(CO)=0.25MPa、p(H2O)=0.25MPa、p(CO2)=0.75MPa和p(H2)=0.75MPa,则反应的平衡常数K的数值为

    ②维持与题①相同的温度和总压,提高水蒸气的比例,使CO的平衡转化率提高到90%,则原料气中水蒸气和CO的物质的量之比为

    ③生产过程中,为了提高变换反应的速率,下列措施中合适的是

    A.反应温度愈高愈好             B.适当提高反应物压强

    C.选择合适的催化剂             D.通入一定量的氮气

    ④以固体催化剂M催化变换反应,若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离,能量-反应过程如图2所示。

    用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理):步骤Ⅰ:;步骤Ⅱ:

  • 28. “氯碱工业”以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品, 氯气是实验室和工业上的常用气体。请回答:
    (1)、电解饱和食盐水制取氯气的化学方程式是
    (2)、下列说法错误的是______。
    A、可采用碱石灰干燥氯气 B、可通过排饱和食盐水法收集氯气 C、常温下,可通过加压使氯气液化而储存于钢瓶中 D、工业上,常用氢气和氯气反应生成的氯化氢溶于水制取盐酸
    (3)、在一定温度下,氯气溶于水的过程及其平衡常数为:

    Cl2(g)⇌Cl2(aq)   K1=c(Cl2)/p

    Cl2(aq) + H2O(l)⇌H+ (aq)+Cl- (aq) + HClO(aq)   K2

    其中p为Cl2(g)的平衡压强,c(Cl2)为Cl2在水溶液中的平衡浓度。

    ①Cl2(g)⇌Cl2(aq)的焓变ΔH10。(填”>”、“=”或“<”)

    ②平衡常数K2的表达式为K2=

    ③氯气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为c,则c=。(用平衡压强p和上述平衡常数表示,忽略HClO的电离)

    (4)、工业上,常采用“加碳氯化”的方法以高钛渣(主要成分为TiO2)为原料生产TiCl4 , 相应的化学方程式为;

    I.TiO2(s)+2Cl2(g)⇌TiCl4(g)+O2(g)   ΔHI=181 mol·L-1KI=-3.4×10-29

    II.2C(s)+O2(g)⇌2CO(g)     ΔHII= - 221 mol·L-1KII=1.2×1048

    结合数据说明氯化过程中加碳的理由

    (5)、在一定温度下,以I2为催化剂,氯苯和Cl2在CS2中发生平行反应,分别生成邻二氯苯和对二氯苯,两产物浓度之比与反应时间无关。反应物起始浓度均为0.5 mol·L-1 , 反应30 min测得氯苯15%转化为邻二氯苯,25%转化为对二氯苯。保持其他条件不变,若要提高产物中邻二氯苯的比例,可采用的措施是______。
    A、适当提高反应温度 B、改变催化剂 C、适当降低反应温度 D、改变反应物浓度