(2)< 该反应正向是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,平衡常数增大
(3)及时分离出产物
[解决方案] 速率、平衡移动类简答题的答题模板
叙特点(反应特点或容器特点)→变条件→定方向→得结论(或结果)
【对点训练】
1.在恒温恒容的密闭容器中发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.1kJ·mol-1,下图是温度、压强与上述反应中CO转化率的关系:
问题:
由图像可知,温度越低,压强越大,CO转化率越高,但实际生产往往采用300~400℃和10MPa的条件,其原因是______________________。
答案 温度较低,反应速率慢;压强太大,成本高
2.(2016·课标全国Ⅲ,27改编)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NO,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝,回答下列问题:
(1)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度323K,NaClO2溶液浓度为5×10-3mol·L-1。
反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
离子
SO
SO
NO
NO
Cl-
c/(mol·L-1)
8.35×10-4
6.87×10-6
1.5×10-4
1.2×10-5
3.4×10-3
由实验结果可知,脱硫反应速率________脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。
原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是_________________________________________________。
(2)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pc如图所示。
由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果。
从化学平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO2具有的优点是_________________________________________________。
答案
(1)大于 NO溶解度较低(或脱硝反应活化能较高)
(2)减小 (3)形成硫酸钙沉淀,反应平衡向产物方向移动,SO2转化率提高
2.电解质溶液中离子平衡类
【典例2】 Na2HPO4是磷酸的酸式盐,但其水溶液呈碱性,从溶液中离子平衡角度分析回答下列问题:
(1)解释Na2HPO4溶液呈碱性原因______________________________________
_________________________________________________________。
(2)当加入足量饱和CaCl2溶液时,溶液变为酸性,解释原因______________
___________________________________________________________。
[解题思路]
(1)
(2)
答案
(1)Na2HPO4溶液中存在两个平衡,一是电离平衡,HPOH++PO,二是水解平衡,HPO+H2OH2PO+OH-,其水解程度大于电离程度,故溶液呈碱性
(2)Na2HPO4溶液中存在电离平衡,HPOH++PO,加入CaCl2溶液,Ca2+与PO结合生成Ca3(PO4)2沉淀,促使Na2HPO4电离平衡向右移动,H+浓度增大,溶液显酸性
[解决方案] 溶液中离子平衡简答题思路
阅读题目情境的信息,找出核心问题的分析对象,即平衡体系;找出题目信息中与平衡体系变化的有关因素;利用平衡移动原理分析变化的因素对化学平衡移动的影响,即平衡移动方向的判断;说明平衡移动后对实际问题体系产生的影响。
一般用如下模式书写:
“……存在……平衡,……(条件)使平衡向……(方向)移动,……(结论)”。
【对点训练】
3.等浓度的H2SO3和NaHSO3混合液,加入少量的强酸或强碱溶液,pH值都没有明显变化,请解释其原因:
_________________________________________
______________________________________________(用离子方程式表示)。
解析 当加碱时,H2SO3与OH-反应,使c(OH-)增大不明显;当加酸时,HSO与H+反应,消耗H+,使c(H+)增大不明显。
答案 加碱时发生反应:
H2SO3+OH-===HSO+H2O;加酸时发生反应:
HSO+H+===H2SO3
4.25℃,H3AsO4电离常数为K1=5.6×10-3,K2=1.7×10-7,K3=4.0×10-12。
当溶液用生石灰调节pH到8~9时,沉淀主要成分为Ca3(AsO4)2。
pH调节到8左右Ca3(AsO4)2才开始沉淀的原因是_______________________________
______________________________________________________________。
答案 H3AsO4是弱酸,电离出来的AsO较少,所以酸性条件下不易形成Ca3(AsO4)2沉淀,当溶液中pH调节到8左右时AsO浓度增大,Ca3(AsO4)2开始沉淀。
3.能量变化类
【典例3】 H3PO2也可用电渗析法制备。
“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):
问题1:
分析产品室可得到H3PO2的原因______________________
__________________________________________________________。
问题2:
早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2:
将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。
并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室。
其缺点是产品中混有________杂质。
该杂质产生的原因是__________________________________________________________。
[解题思路]
问题1
问题2
答案 问题1:
阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的H2PO穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3PO2 问题2:
H3PO4 H2PO或H3PO2被氧化
【对点训练】
5.(2016·课标全国卷Ⅱ,26,改编)联氨(又称肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。
回答下列问题:
已知:
2N2H4(l)+N2O4(l)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1048.9kJ·mol-1
问题:
联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_________________________
_____________________________________________________________。
答案 反应放热量大,产生大量的气体
6.氯碱工业中电解饱和食盐水时,用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3,用化学平衡移动原理解释盐酸的作用:
___________________________________________
________________________________________________________________。
答案 由于阳极上生成氯气,而氯气可溶于水,并发生下列反应:
Cl2+H2OHCl+HClO,增大HCl的浓度可使平衡逆向移动,减少氯气在水中的溶解,有利于氯气的逸出
7.(2017·江苏化学,16改编)铝是应用广泛的金属。
以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:
注:
SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
问题1:
“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是_____________________________________________________________
_______________________________________________________________。
问题2:
铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN。
在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,其主要原因是______________________________
_______________________________________________________________。
答案 问题1:
石墨电极被阳极上产生的O2氧化
问题2:
NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜
专项突破二 实验探究型简答题
1.具体操作描述型
【典例4】 已知SO2可以用Fe(NO3)3溶液吸收,某学习小组据此按如图装置展开如下相关探究:
取一定量的铜片于三颈烧瓶中,通入一段时间N2后再加入足量的浓硫酸,加热。
装置A中有白雾(硫酸酸雾)生成,装置B中产生白色沉淀。
回答下列问题:
装置A中用于添加浓硫酸的仪器名称为_______________________;
检查图中连通装置A、B气密性的方法是____________________________
_____________________________________________________
_________________________________________________
_____________________________________________。
[解题思路]
(1)构建捂热法模型
(2)构建液差法模型
答案 分液漏斗
关闭弹簧夹1和分液漏斗的活塞,打开弹簧夹2,用手捂热烧瓶A,若B中导管口有气泡冒出,冷却后,导管中有一段液柱上升,则气密性良好,否则不好;或关闭弹簧夹1和弹簧夹2,打开分液漏斗活塞,向漏斗中加水至水不流下,停止加水;观察一段时间,若液面不下降,则气密性好;否则不好
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