浙江省化学选考大题训练【加试30题】―――化学反应原理知识过关练1.工业合成氨反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),对其研究如下:(1)已知H—H键的键能为436 kJ·mol-1,N—H键的键能为391 kJ·mol-1,N≡N键的键能是945.6 kJ·mol-1,则上述反应的ΔH=________。
(2)上述反应的平衡常数K的表达式为__________________________________。
若反应方程式改写为:1 2N2(g)+32H2(g) NH3(g),在该温度下的平衡常数K1=______________(用K表示)。
(3)在773 K时,分别将2 mol N2和6 mol H2充入一个固定容积为1 L的密闭容器中,随着反应的进行,气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间t的关系如下表:t/min 0 5 10 15 20 25 30n(H2)/mol 6.00 4.50 3.60 3.30 3.03 3.00 3.00n(NH3)/mol 0 1.00 1.60 1.80 1.98 2.00 2.00①该温度下,若向同容积的另一容器中投入的N2、H2、NH3的浓度分别为3 mol·L-1、3 mol·L-1、3 mol·L-1,则此时v正________v逆。
(填“大于”、“小于”或“等于”)②由上表中的实验数据计算得到“浓度—时间”的关系可用下图中的曲线表示,表示c(N2)—t的曲线是________。
在此温度下,若起始充入4 molN2和12 mol H2,则反应刚达到平衡时,表示c(H2)—t的曲线上相应的点为_____________________。
(4). 反应3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g) △H<0 逆反应速率与时间的关系如下图所示:①试判断t2时改变的条件是或。
②若t4时扩大容器体积,t5达到平衡,t6时增大反应物浓度,请在下左上图中画出t4- t6的变化曲线。
(5)现以NO2、O2、N2O5、熔融盐NaNO3组成的燃料电池,采用电解法制备N2O5,装置如右上图所示。
石墨Ⅰ电极上发生反应的电极反应式:_____________________________________。
电解池中生成N2O5的电极反应式:_________________________________________。
2.(1)一定条件下,由CO2和H2制备甲醇的过程中含有下列反应:反应1:CO 2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH1反应2:CO(g)+2H 2(g) CH3OH(g) ΔH2反应3:CO 2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3,它们随温度变化的曲线如图l所示。
反应1、3的活化能如图2所示。
图1图2则ΔH2________ΔH3 (填“>”、“<”或“=”),理由是________________________________________________________________________。
反应1中ΔS1________0 (填“>”、“=”或“<”),指出有利于自发进行的温度条件________(填“较高温度”或“较低温度”)。
(2) 在密闭容器中发生反应:2NO(g)+2CO(g) N2 (g)+2CO2(g),c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如下图所示。
该反应的△H 0(选填> = < )。
当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。
若催化剂的表面积S1>S2,在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(3)电解含Ce3+、NO-2的废水除去NO-2,其次是再生Ce4+,其原理如图所示。
Ce4+从电解槽的________(填字母)口流出。
(4)室温下,0.1 mol·L-1的亚硝酸(HNO2)、次氯酸的电离常数K a分别为4.6×10-4、2.98×10-8。
将0.1 mol·L-1的亚硝酸稀释100倍,c(H+)将________(填“不变”、“增大”或“减小”,下同);K a值将________。
写出HNO2、HClO、NaNO2、NaClO四种物质之间发生的复分解反应的离子方程式: __________________________________________________。
(5)向20 mL 0.01 mol·L-1的HNO 2溶液中逐滴滴加相同浓度的NaOH溶液,测得混合液的pH随NaOH溶液的体积的变化如图所示:(已知HNO2的电离平衡常数为K=4.6×10-4),则图中a点的c(H+)=____________,b点溶液呈酸性的原因是(结合离子方程式表示)______________________________________________________(已知 4.6=2.14)。
3.某研究小组以CaCl2和H2为原料,试图制备 +1价Ca的化合物,结果发现产物中只有两种化合物(甲和乙)。
元素组成分析表明化合物甲中钙、氯元素的质量分数分别为52.36%、46.33%;化合物乙的水溶液显酸性。
请回答下列问题:(1)该研究小组是否成功制得 +1价Ca的化合物?(填“是”或“否”)。
甲的化学式是。
(2)甲与水反应可得H2,其化学方程式是。
< 0, 则该反应的逆反应能否自发进行?(3)已知:2H2O2(aq) = 2 H2O (l) + O2(g) 的H(填“能”或“不能”),判断依据是。
(4)某些金属及金属氧化物对H2O2的分解反应具有催化作用,某同学选用Ag、Pt、Cu、TiO2作为催化剂,在25℃时,保持其它实验条件相同,测得生成的O2体积(V)。
V与分解时间(t)的关系如图所示(O2的体积已折算成标准状况),则:①在不同催化剂存在下,H2O2分解反应的活化能大小顺序是E a( ) > E a( ) > E a( ) > E a( )(括号内填写催化剂的化学式)②金属Pt 催化下,H2O2分解的反应速率③v(O2) = mol·s-1(5)为研究温度对H2O2分解速率的影响(不加催化剂),可将一定浓度和体积的H2O2置于密闭容器中,在某温度下,经过一定的时间t,测定生成O2的体积V。
然后保持其它初始条件不变,改变温度T,重复上述实验。
获得V(O2) ~ T关系曲线。
下列趋势图最可能符合实测V(O2) ~ T 关系曲线的是。
(A) (B) (C) (D)(6)以Pt为电极电解H2O2也可产生氧气,写出H2O2水溶液电解过程中的电极反应式(已知:H2O2的氧化性及还原性均比H2O强):阴极;阳极。
4.I. 铝(熔点660 ℃)是一种应用广泛的金属,工业上用Al2O3(2 045 ℃)和冰晶石(Na3AlF6,六氟合铝酸钠)混合熔融后电解制得。
回答下列问题:(1)冶金工业上常用金属铝作还原剂冶炼钒、铬、锰、铝,写出铝与V2O5在高温下反应的化学方程式为__________________________________________。
(2)将打磨过的铝片在酒精灯火焰上加热,可观察到铝熔化而不滴落,原因是__________________________________________________________________;(3)将0.1 mol·L-1 AlCl3溶液和10% NH4F溶液等体积混合,充分反应后滴加氨水,无沉淀析出。
则AlCl3与NH4F反应的化学方程式为_______________________________________________________________________;该实验所用试管及盛装NH4F溶液的试剂瓶均为塑料材质,原因是____________________________________________________________________。
Ⅱ.甲醇是重要的化工原料,又是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)已知反应CO(g)+2H 2(g) CH 3OH(g) ΔH =-99 kJ·mol -1中的相关化学键键能如下:化学键 H —H C —O C OH —O C —H E /(kJ·mol -1) 436 343 x 465 413则x =________。
(2)在一容积可变的密闭容器中,1 mol CO 与2 mol H 2发生反应:CO(g)+2H 2(g) CH 3OH(g) ΔH 1<0,CO 在不同温度下的平衡转化率(α)与压强的关系如图所示。
①a、b 两点的反应速率:v (a)________v (b)(填“>”、“<”或“=”)②T 1________T 2 (填“>”、“<”或“=”). ③在c 点条件下,下列叙述能说明上述反应能达到化学平衡状态的是________(填代号)。
a .H 2的消耗速率是CH 3OH 生成速率的2倍b .CH 3OH 的体积分数不再改变c .混合气体的密度不再改变d .CO 和CH 3OH 的物质的量之和保持不变④计算图中a 点的平衡常数K p =__________________________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)研究证实,CO 2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的反应发生在________极,该电极反应式是______________________。
5. 工业制硫酸,利用催化氧化反应将SO 2转化为SO 3是一个关键步骤。
请回答:(1)某温度下,SO 2(g)+12O 2(g) SO 3(g) ΔH =-98 kJ · mol -1。
开始时在100 L 的密闭容器中 加入4.0 mol SO 2(g)和10.0 mol O 2(g),当反应达到平衡时共放出热量196 kJ ,该温度下平衡常数K =__________________________________________。
(2)一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2 mol SO 2和1 mol O 2,发生下列反应:2SO 2(g)+O 2(g) 2SO 3(g),达到平衡后改变下述条件,SO 2(g)、O 2(g)、SO 3(g)平衡浓度都比原来增大的是________(填字母)。