高中化学总复习32反应原理Word格式.docx
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2I2O5（s） ΔH=-75.56kJ·
2CO（g）+O2（g）
2CO2（g）ΔH=-566.0kJ·
写出CO（g）与I2O5（s）反应生成I2（s）和CO2（g）的热化学方程式:
。
（2）一定条件下，NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体。
将体积比为1∶2的NO2、SO2气体置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 （填字母）。
A.体系压强保持不变B.混合气体的颜色保持不变
C.SO3和NO的体积比保持不变D.每消耗1molSO2的同时生成1molNO
测得上述反应平衡时NO2与SO2的体积比为1∶6，则平衡常数K= 。
（3）新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO2，再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。
该技术的优点除了能回收利用SO2外，还能得到一种复合肥料，该复合肥料可能的化学式为 （写出一种即可）。
（4）右图是一种碳酸盐燃料电池（MCFC），以水煤气（CO、H2）为燃料，一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质。
写出B极的电极反应式:
。
（5）工业上常用Na2CO3溶液吸收法处理氮的氧化物（以NO和NO2的混合物为例）。
NO不能与Na2CO3溶液反应。
NO+NO2+Na2CO3
2NaNO2+CO2
2NO2+Na2CO3
NaNO2+NaNO3+CO2
①用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合物，每产生22.4L（标准状况）CO2（全部逸出）时，吸收液质量就增加44g，则混合气体中NO和NO2的体积比为 。
②用Na2CO3溶液吸收法处理氮的氧化物存在的缺点是 。
71.“氢能”将是未来最理想的新能源。
（1）实验测得，1gH2（g）燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量，则氢气燃烧热的热化学方程式为 。
（2）某化学家根据“原子经济”的思想，设计了如下制备H2的反应步骤:
①CaBr2+H2O
CaO+2HBr
②2HBr+Hg
HgBr2+H2
③HgBr2+
+
④2HgO
2Hg+O2↑
请你根据“原子经济”的思想完成上述步骤③的化学方程式:
。
根据“绿色化学”的思想评估该方法制H2的主要缺点是 。
（3）氢气通常用生产水煤气的方法制得。
其中:
CO（g）+H2O（g）
CO2（g）+H2（g） ΔH<
0，在850℃时，K=1。
①若升高温度到950℃时，达到平衡时K （填“>
”、“<
”或“=”）1。
②850℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0molCO、3.0molH2O、1.0molCO2和xmolH2，若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是 。
（4）工业生产中，常用氢氧化钠溶液吸收排放废气中的二氧化硫，并将吸收产物电解，可以产生氢气、硫酸等物质，装置如图1所示。
该电解过程中阳极的电极反应式为 。
图1
图2 碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物的排放量与空燃比的关系
（5）一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物是汽车尾气的主要成分。
已知空燃比（空气、燃料体积之比）与尾气中各成分排放量关系如图2所示，B物质的名称是 。
72.甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。
（1）工业生产甲醇的常用方法是CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g） ΔH1=-90.8kJ·
mol-1。
2H2（g）+O2（g）
2H2O（l） ΔH2=-571.6kJ·
H2（g）+
O2（g）
H2O（g） ΔH3=-241.8kJ·
①H2的燃烧热为 kJ·
②CH3OH（g）+O2（g）
CO（g）+2H2O（g）的反应热ΔH= 。
③若在恒温恒容的容器内进行反应:
CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g），则可用来判断该反应达到平衡状态的标志有 （填字母）。
A.CO百分含量保持不变
B.容器中H2浓度与CO浓度相等
C.容器中混合气体的密度保持不变
D.CO的生成速率与CH3OH的生成速率相等
（2）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种:
①甲醇蒸气重整法。
该法中的一个主要反应为CH3OH（g）
CO（g）+2H2（g），此反应能自发进行的原因是 。
②甲醇部分氧化法。
在一定温度下，以Ag/CeO2
ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性（选择性越大，表示生成的该物质越多）影响关系如右图所示。
则当
=0.25时，CH3OH与O2发生的主要反应的化学方程式为 ;
在制备H2时最好控制
= 。
（3）在稀硫酸介质中，甲醇燃料电池负极发生的电极反应式为 。
73.在汽车上安装催化转化器可使汽车尾气中的主要污染物（CO、NOx、碳氢化合物）相互反应生成无毒害物质，减少汽车尾气污染。
（1）N2（g）+O2（g）
2NO（g） ΔH=+180.5kJ·
2C（s）+O2（g）
2CO（g）ΔH=-221.0kJ·
C（s）+O2（g）
CO2（g）ΔH=-393.5kJ·
mol-1
写出NO（g）与CO（g）反应的热化学方程式:
。
（2）某研究性学习小组在技术人员的指导下，在某温度时按下列流程探究催化剂作用下的反应速率，用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表:
汽车尾气
尾气分析仪
催化反应器
时间/s
1
2
3
4
5
c（NO）/×
10-4mol·
L-1
10.0
4.50
2.50
1.50
1.00
c（CO）/×
10-3mol·
3.60
3.05
2.85
2.75
2.70
①前2s内的平均反应速率v（N2）= 。
②该温度下，反应的平衡常数K= 。
③对于该可逆反应，下列叙述正确的是 （填字母）。
A.该反应在一定条件下能自发进行
B.该反应能有效减少有害气体的排放
C.该反应一旦发生将在很短的时间内完成
D.该反应达到平衡时CO、NO的转化率相等
（3）CO分析仪以燃料电池为工作原理，其装置如右图所示，该电池中电解质为氧化钇
氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动。
下列叙述错误的是 （填字母）。
A.负极的电极反应式为CO+O2--2e-
CO2
B.工作时O2-在固体介质中由电极a流向电极b
C.工作时电子由电极a通过电流计流向电极b
D.电流计中显示的电流越大，汽车尾气中CO的含量越高
74.镁及其合金广泛应用于航空航天、交通、电池等行业，金属镁的制备方法主要有:
①电解无水氯化镁法 ②碳或碳化钙热还原法 ③皮江法
MgCl2（l）
Mg（l）+Cl2（g） ΔH=+642kJ·
MgO（s）+C（s）
CO（g）+Mg（g）ΔH=+641.5kJ·
CaO（s）+3C（s）
CaC2（s）+CO（g）ΔH=+464.0kJ·
（1）写出MgO（s）与CaC2（s）作用生成Mg（g）、CaO（s）、C（s）的热化学方程式:
。
（2）碳化钙还原氧化镁的文献资料如下表:
还原温度/℃
恒温时间/h
还原率/%
1.1
1110
2.0
65
1150
80
2.5
85
1.2
1000
33
84
88
1.3
86
实际生产中只采取恒温2h，其主要原因是 ;
采用
配比为1.2，而不是1.3，其主要原因是 。
（3）用电解法制取镁时，若原料氯化镁含有水时，在电解温度下，原料会形成Mg（OH）Cl，并发生电离反应:
Mg（OH）Cl
Mg（OH）++Cl-。
电解时在阴极表面会产生氧化镁钝化膜，此时阴极的反应式为 。
实验室由MgCl2·
6H2O制取无水氯化镁可采用的方法是 。
（4）我国目前生产金属镁主要用皮江法生产，其原料为白云石（MgCO3·
CaCO3）的煅烧产物和硅铁（含75%Si）。
其生产原理如下:
2CaO+2MgO（s）+Si（s）
2Mg（g）+Ca2SiO4（s）
采用真空操作除了能降低操作温度外，还具有的优点是 。
（5）镁/间二硝基苯电池的装置如右图所示，电池工作时镁转变为氢氧化镁，间二硝基苯则转变为间二苯胺。
该电池正极的电极反应式为 。
75.氨、肼（N2H4）和叠氮酸都是氮元素的重要氢化物。
（1）氨可用于制造氮肥、硝酸等。
①合成氨工业中，“造气”有关反应的热化学方程式如下:
C（s）+H2O（g）
CO（g）+H2（g） ΔH1=+131.4kJ·
C（s）+2H2O（g）
CO2（g）+2H2（g）ΔH2=+90.2kJ·
CO2（g）+H2（g）ΔH3
则ΔH3= 。
②在一密闭容器中，加入物质的量之比为1∶3的N2与H2，在不同温度、压强下测得平衡体系中NH3的物质的量分数如图1所示。
则温度为400℃、压强500×
105Pa时，H2的平衡转化率最接近 （填字母）。
A.89%B.75%C.49%D.34%
图2
③实际生产中，合成氨的温度一般控制在400500℃，选择该温度范围的理由是 。
（2）肼可用于火箭燃料、制药原料等。
①次氯酸钠与过量的氨反应可以制备肼，该反应的化学方程式为 。
②一种肼燃料电池的工作原理如图2所示。
该电池工作时负极的电极反应式为 。
③肼与亚硝酸（HNO2）反应可生成叠氮酸。
8.6g叠氮酸完全分解可放出6.72L氮气（标准状况），则叠氮酸的分子式为 。
76.钢铁工业是国民经济的重要基础产业，是日常生活中使用最广泛的金属材料之一。
（1）用天然气冶铁，第一步是天然气的重整反应并制得水煤气。
相关反应的热化学方程式如下:
CH4（g）+H2O（g）
CO（g）+3H2（g） ΔH=+206kJ·
CH4（g）+CO2（g）
2CO（g）+2H2（g） ΔH=+247.4kJ·
①CO（g）+H2O（g）
H2（g）+CO2（g） ΔH= kJ·
②制取水煤气时，常向反应器中通入一定比例空气，使部分CH4燃烧，其目的是 。
（2）①天然气冶铁的第二步是用第一步的产物还原铁矿石，结合两步反应，从物质转化考虑，该冶铁工艺的优点是 。
②渗、脱碳反应原理为3Fe（s）+CH4（g）
Fe3C（s）+2H2（g），若在910℃时渗碳（此时反应的平衡常数为K1），渗碳过程中，气体浓度及K1之间应满足的关系的是 。
（3）用生铁炼钢时，需要吹入纯氧氧化杂质，并加生石灰脱硫、磷，加脱氧剂脱氧。
①用金属铝脱氧时，Al与FeO在高温下反应的化学方程式为 。
②脱氧时，铝耗、吹氧时间、钢水温度变化之间关系如图1，钢水温度升高的主要原因是 。
图1
（4）一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽，以铁作阳极，碳作阴极，可使废水中N
在某一室富集。
模拟装置如图2。
下列说法正确的是 （填字母）。
a.阳极的电极反应式为Fe-2e-
Fe2+
b.阴极的电极反应式为4OH--4e-
2H2O+O2↑
c.电解一段时间后，阳极室主要成分为H2SO4和FeSO4
d.电解一段时间后，阴极室一定是（NH4）3PO4
77.碳氧化物和氨氧化物在工业生产中有着广泛应用。
（1）工业上利用CO和H2在催化剂存在下合成甲醇。
主反应:
CH3OH（g） ΔH=-91kJ·
副反应:
2CO（g）+4H2（g）
CH3OCH3（g）+H2O（g）ΔH=-206kJ·
图1
①反应2CH3OH（g）
CH3OCH3（g）+H2O（g）的ΔH= kJ·
②工业中常用醇为燃料制成燃料电池（如图1所示），通入空气的电极是 （填“正”或“负”）极;
该电池的负极反应式为 。
（2）氮氧化物进入大气后，可形成硝酸型酸雨和光化学烟雾，必须对其进行处理。
①用过量的NaOH溶液吸收NO2气体，所得的溶液中除了含有NaOH和NaNO2，还含有 。
②为避免污染，常给汽车安装尾气净化装置。
净化装置里装有催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如图2所示。
写出净化过程中的总反应化学方程式:
③某工厂排出的尾气中NOx的含量为0.56%（体积分数），用氨气可以将其转化为无害气体，发生的反应如下:
6NOx+4xNH3
（3+2x）N2+6xH2O
若处理1×
104L（标准状况）该尾气需42.5gNH3，则x= 。
78.能源问题是人类社会面临的重大课题，日本大地震引起的核泄漏事故引起了人们对核能源的恐慌。
而甲醇是未来重要的绿色能源之一。
以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇。
Ⅰ.CH4（g）+H2O（g）
CO（g）+3H2（g） ΔH=+206.0kJ·
Ⅱ.CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g） ΔH=-129.0kJ·
（1）CH4（g）与H2O（g）反应生成CH3OH（g）和H2（g）的热化学方程式为 。
（2）将1.0molCH4和2.0molH2O（g）通入容积为100L的反应室，在一定条件下发生反应Ⅰ，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如右图。
①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的平均反应速率为 。
②100℃时反应Ⅰ的平衡常数为 。
（3）在压强为0.1MPa、温度为300℃条件下，1.0molCO与2.0molH2的混合气体在催化剂作用下发生反应Ⅱ生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的容积，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是 （填字母）。
A.c（H2）减小B.正反应速率加快，逆反应速率减慢
C.CH3OH的物质的量增加D.重新平衡时反应速率加快
E.平衡常数K增大
（4）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。
实验室用右图装置模拟上述过程。
①写出阳极的电极反应式:
。
②写出除去甲醇的离子方程式:
。
79.丙烷在燃烧时能放出大量的热，它也是液化石油气的主要成分，作为能源应用于人们的日常生产和生活。
①2C3H8（g）+7O2（g）
6CO（g）+8H2O（l） ΔH=-2741.8kJ·
②2CO（g）+O2（g）
（1）反应C3H8（g）+5O2（g）
3CO2（g）+4H2O（l）的ΔH= 。
（2）C3H8在不足量的氧气中燃烧，生成CO、CO2以及气态水，将所有的产物通入一个固定体积的密闭容器中，在一定条件下发生可逆反应:
CO2（g）+H2（g）。
①下列事实能说明该反应达到平衡的是 （填字母）。
A.体系中的压强不发生变化B.v正（H2）=v逆（CO）
C.混合气体的密度不发生变化D.CO2的浓度不再发生变化
②T℃时，在一定体积的容器中，通入一定量的CO（g）和H2O（g），发生反应并保持温度不变，各物质的浓度随时间变化如下表:
时间/min
CO/mol·
H2O（g）/mol·
CO2/mol·
H2/mol·
0.200
0.300
0.138
0.238
0.062
0.100
0.116
0.216
0.084
c1
6
0.096
0.266
0.104
c2
第56min时的数据是保持温度和体积不变，改变某一条件后测得的。
第56min时，改变的条件是 。
已知420℃时该化学反应的平衡常数为9，如果反应开始时，CO和H2O（g）的浓度都是0.01mol·
L-1，则CO在此条件下的转化率为 。
又知397℃时该反应的平衡常数为12，请判断该反应的ΔH （填“>
”、“=”或“<
”）0。
（3）依据
（1）中的反应可以设计一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丙烷气体;
燃料电池内部是熔融的掺杂着氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在其内部可以传导O2-。
电池负极的电极反应式为 。
（4）用上述燃料电池和惰性电极电解足量Mg（NO3）2和NaCl的混合溶液。
电解开始后阴极的现象为 。
80.铁和铝是我们日常生活中应用最广泛的金属材料。
（1）已知:
2Fe（s）+
Fe2O3（s） ΔH=-823.7kJ·
2Al（s）+
Al2O3（s） ΔH=-1675.7kJ·
写出铝热反应的热化学方程式:
，该反应常用于焊接铁轨，理由是 。
（2）工业上用Al
Si
Fe合金在一定条件下还原白云石[主要成分为CaMg（CO3）2]可制取金属镁。
实际生产中镁的还原率在不同条件下的变化曲线如图1、图2所示。
图1
①实际生产中通过添加氟盐来提高镁的还原率，选择最佳的氟盐及添加量是 。
②温度一般控制在1140℃，原因是 。
③若将一定质量的Al
Fe合金投入100mLamol·
L-1硫酸（过量）中，充分反应后过滤，向滤液中加入5mol·
L-1氢氧化钠溶液，当加到200mL时生成的沉淀量最大，则a的值为 。
图3
（3）大功率Al
H2O2动力电池原理如图3所示，电池放电时负极的Al转化为Al
。
透过离子交换膜的离子为 ，该电池反应的离子方程式为 。
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