反應(yīng)原理2015(共12頁(yè))

1、27 2015 課標(biāo)二（14分）甲醇是重要(zhngyo)的化工原料，又可稱為燃料。利用合成氣（主要成分為CO、CO2和H2）在催化劑的作用(zuyng)下合成甲醇，發(fā)生的主反應(yīng)如下： CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H1 CO2(g)+3H2(g)CH3OH（g）+H2O(g) H2CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H3 回答(hud)下列問(wèn)題：已知反應(yīng)中的相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下： 由此計(jì)算H1= kJ.mol-1，已知H2=-58kJ.mol-1，則H3= kJ.mol-1 （2）反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為 ；圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為

2、 （填曲線標(biāo)記字母），其判斷理由是 。 （3）合成氣的組成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60時(shí)體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率（a）與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示。a（CO）值隨溫度升高而 （填“增大”或“減小”），其原因是 。圖2中的壓強(qiáng)由大到小為_(kāi)，其判斷理由是_?！敬鸢浮浚?）99；41 （2）；a；反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡常數(shù)應(yīng)隨溫度升高變?。?（3）減??；升高溫度時(shí)，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡向向左移動(dòng)，使得體系中CO的量增大；反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，平衡向右移動(dòng)，又產(chǎn)生CO的量增大；總結(jié)果，隨溫度升高，使CO的轉(zhuǎn)化率降低；P3P2P1；相同溫度下，由于反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，加壓有利于提升CO的轉(zhuǎn)化率

3、；而反應(yīng)為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)影響，故增大壓強(qiáng)時(shí)，有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高 282015課標(biāo)一 （15分）碘及其化合物在合成(hchng)殺菌劑、藥物等方面具有廣泛圖?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）大量的碘富集在海藻中，用水浸取(jn q)后濃縮，再向濃縮液中加MnO2和H2SO4，即可得到(d do)I2,該反應(yīng)的還原產(chǎn)物為_(kāi)。（2）上述濃縮液中含有I-、Cl-等離子，取一定量的濃縮液，向其中滴加AgNO3溶液，當(dāng)AgCl開(kāi)始沉淀時(shí)，溶液中為：_，已知Ksp（AgCl）=1.810-10，Ksp（AgI）=8.510-17。（3）已知反應(yīng)2HI（g）=H2(g) + I2(g)的H

4、=+11kJmol-1，1molH2（g）、1molI2（g）分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收436KJ、151KJ的能量，則1molHI（g）分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為_(kāi)kJ。（4）Bodensteins研究了下列反應(yīng)：2HI（g）H2（g）+I2（g）在716K時(shí)，氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如下表：t/min020406080120X(HI)10.910.850.8150.7950.784X(HI)00.600.730.7730.7800.784 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為：_。 =

5、2 * GB3 * MERGEFORMAT 上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為v正=k正x2(HI)，逆反應(yīng)速率為v逆=k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆為速率常數(shù)，則k逆為_(kāi)(以K和k正表示)。若k正=0.0027min-1，在t=40,min時(shí)，v正=_min-1 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(shj)計(jì)算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的關(guān)系可用下圖表示。當(dāng)升高(shn o)到某一溫度時(shí)，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，相應(yīng)的點(diǎn)分別為_(kāi)（填字母(zm)）2015 福建10 2015 天津(tin jn)FeCl3 具有凈水作用，但腐蝕設(shè)備，而聚合(jh)氯化鐵是一種新型

6、的絮凝劑，處理污水比FeCl3 高效，且腐蝕性小。請(qǐng)回答(hud)下列問(wèn)題：（1）FeCl3 凈水的原理是 。FeCl3 溶液腐蝕鋼鐵設(shè)備，除H作用外，另一主要原因是（用離子方程式表示） 。（2）為節(jié)約成本，工業(yè)上用NaClO3 氧化酸性FeCl2 廢液得到FeCl3 。若酸性FeCl2 廢液中c(Fe2)=2.010-2molL-1, c(Fe3)=1.010-3molL-1, c(Cl)=5.310-2molL-1,則該溶液的PH約為 。完成NaClO3 氧化FeCl2 的離子方程式：ClO3-+ Fe2+ = Cl+ Fe3+ .（3）FeCl3 在溶液中分三步水解：Fe3+H2O Fe

7、(OH)2+H K1Fe(OH)2+H2OFe(OH)2+H K2Fe(OH)+H2OFe(OH)3+H K3以上水解反應(yīng)的平衡常數(shù)K1、K2、K3由大到小的順序是 。通過(guò)控制條件，以上水解產(chǎn)物聚合，生成聚合氧化鐵，離子方程式為：xFe3+yH2OFex(OH)y(3x-y)+yH+欲使平衡正向移動(dòng)可采用的方法是（填序號(hào)） 。a.降溫 b.加水稀釋 c.加入NH4Cl d.加入NaHCO3室溫下，使氯化鐵溶液轉(zhuǎn)化為高濃度聚合氯化鐵的關(guān)鍵條件是 。天津某污水處理廠用氯化鐵凈化污水的結(jié)果如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)得出每升污水中投放聚合氯化鐵以Fe(mgL-1)表示的最佳范圍約為 mgL-1。（1）Fe3

8、+水解生成(shn chn)的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中的懸浮雜質(zhì) 2 Fe3+Fe=3 Fe2+（2）2 1 6 6H+ 1 6 3H2O（3）K1K2K3 b d 調(diào)節(jié)(tioji)溶液的pH （4）1820【解析(ji x)】試題分析：（1）Fe3+水解生成的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中的懸浮雜質(zhì) ，所以可起到凈水的作用；鋼鐵設(shè)備中的Fe會(huì)與鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子，離子方程式是2 Fe3+Fe=3 Fe2+（2）根據(jù)電荷守恒，則溶液中氫離子的濃度是c(Cl) -2 c(Fe2)-3 c(Fe3)=1.010-2molL-1,所以pH=2； 根據(jù)題意，氯酸鈉氧化酸性的氯化亞鐵，則

9、反應(yīng)物中有氫離子參加，則生成物中有水生成，Cl元素的化合價(jià)從+5價(jià)降低到-1價(jià)，得到6個(gè)電子，而Fe元素的化合價(jià)從+2價(jià)升高到+3價(jià)，失去1個(gè)電子，根據(jù)得失電子守恒，則氯酸根離子的系數(shù)為1，F(xiàn)e2+的系數(shù)為6，則鐵離子的系數(shù)也是6，氯離子的系數(shù)是1，根據(jù)電荷守恒，則氫離子的系數(shù)是6，水的系數(shù)是3； （3）鐵離子的水解分為三步，且水解程度逐漸減弱，所以水解平衡常數(shù)逐漸減小，則K1K2K3；使平衡正向移動(dòng)，因?yàn)樗鉃槲鼰岱磻?yīng)，所以降溫，平衡逆向移動(dòng)；加水稀釋，則水解平衡也正向移動(dòng)；加入氯化銨，氯化銨溶液為酸性，氫離子濃度增大，平衡逆向移動(dòng)；加入碳酸氫鈉，則消耗氫離子，所以氫離子濃度降低，平衡正向移

10、動(dòng)，所以答案選bd；從反應(yīng)的離子方程式中可知，氫離子的濃度影響高濃度聚合氯化鐵的生成，所以關(guān)鍵步驟是調(diào)節(jié)溶液的pH。 （4）由圖像可知，聚合氯化鐵的濃度在1820 mgL-1時(shí)，去除率達(dá)到最大值，污水的渾濁度減小?？键c(diǎn)：考查對(duì)鐵的化合物性質(zhì)的應(yīng)用，氧化還原反應(yīng)方程式的配平，對(duì)圖像的分析能力1.（13分）工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn)，流程如下：（1）工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，制取氫氣的一個(gè)反應(yīng)為：CO+H2O(g)CO2+H2。t時(shí)，往1L密閉容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸氣。反應(yīng)建立平衡后，體系中c(H2)=0.12molL-1。該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_（填計(jì)算結(jié)果）。（2）合成

11、塔中發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H”、“K，反應(yīng)正向進(jìn)行；KK，反應(yīng)逆向進(jìn)行；K=K，反應(yīng)處于平衡狀態(tài) (3)化學(xué)平衡常數(shù)與濃度、壓強(qiáng)、催化劑無(wú)關(guān)，與溫度有關(guān)，在使用時(shí)必須指明溫度。 (4)在計(jì)算平衡常數(shù)時(shí)，必須是平衡狀態(tài)時(shí)的濃度。 (5)對(duì)于固體或純液體而言，其濃度為定值，可以不列入其中。 (6)化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)，若反應(yīng)方向改變，則平衡常數(shù)改變，且互為倒數(shù)關(guān)系。如：在一定溫度下，化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用：1K值越大，說(shuō)明平衡體系中生成物所占的比例越大，正向反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大；反之，正向反應(yīng)進(jìn)行的程度就越小，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率就越小，即平衡常數(shù)的大小可以衡量反應(yīng)進(jìn)行的程度，判斷平衡移動(dòng)的方向，進(jìn)行平衡的相關(guān)計(jì)算。 2若用濃度商(任意狀態(tài)的生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值，符號(hào)為Qc)與K比較，可判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)和反應(yīng)進(jìn)行的方向。 3利用K值可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)若升高溫度，K值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；若升高溫度，K值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 4