高中化学化学反应速率和化学平衡Word文档格式.docx

1、hkg-1（结果保留1位小数，比能量=，1 kWh=3.6106 J） 。（3）微生物燃料电池（MFC）是一种现代化的氨氮去除技术。下图为MFC碳氮联合同时去除的示意图。已知A、B两极生成CO2和N2的物质的量之比为5 : 2，写出A极的电极反应式_。解释该装置去除NH4+的原理_。（4）利用“ NaCO2”电池可将CO2变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“ NaCO2”电池，以钠箔和多壁碳纳米管（MWCNT）为电极材料（反应前两电极质量相等），总反应为4Na+3CO22Na2CO3+C。放电时该电池“吸入”CO2，其工作原理如图所示：放电时，正极的电极反应式为_。若生成的Na2CO3和C全

2、部沉积在电极表面，当转移0.2 mol e-时，两极的质量差为_g。2、（8分）氮氧化物是大气主要污染物，可采用强氧化剂氧化脱除、热分解等方法处理氮氧化物。已知：（1）写出反应1的离子方程式_。（2）在反应2中，NO2的初始浓度为0.1molL1，反应为NO2S2O822OH-NO32SO42H2O。不同温度下，达到平衡时NO2的脱除率与过硫酸钠（Na2S2O8）初始浓度的关系如下图所示。比较a、b点的反应速率：va逆_vb正（填 “”“”或“=”）随着温度的升高，该反应的化学平衡常数K_（填“增大”、“不变”或“减小”）。已知90时，Kw3.61013，若b点对应的pH为12，则该温度下K_

3、（保留一位小数）。（3）工业电解硫酸钠和硫酸的混合液制备过硫酸钠（Na2S2O8），阳极的电极反应式为_。N2O在金粉表面发生热分解：2N2O（g）2N2（g）O2（g） H。回答下列问题：（4）已知：2NH3（g）3N2O（g）4N2（g）3H2O（l） H14NH3（g）3O2（g）2N2（g）6H2O（l） H2H_。（含H1、H2的代数式）（5）某温度下，测得c（N2O）随时间t变化关系如图所示。已知瞬时反应速率v与c（N2O）的关系为vkcn（N2O）（k是反应速率常数），则k_，n_。3、（8分）碳族元素包括碳、硅、锗（Ge）、锡（Sn）、铅等，它们的单质及化合物广泛应用于我们生活

4、的各个领域。锗和锡以前曾被用于半导体材料，铅被用来制造蓄电池。碳族元素在化合物中只有铅以低价形式存在时较稳定，其它元素在化合物中都是以高价形式存在比较稳定，回答下列问题：I（1）高岭土的成分中含Al2（Si2O5）（OH）4，请改写成氧化物的形式_.（2）实验室用单质锡粉制取少量二氯化锡溶液，制取和保存的方法是（用文字叙述）_（3）铅有多种氧化物，写出四氧化三铅与浓盐酸反应的离子方程式_ .二氧化铅在空气中强热会得到一系列铅的其它氧化物。若把239g二氧化铅强热，当质量变为231g时，写出反应的化学方程式_.IICH4CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意

5、义。CH4CO2催化重整反应为：CH4（g）+ CO2（g）2CO（g）+2H2（g）C（s）+2H2（g）= CH4 （g） H=75 kJmol1 C（s）+O2（g）=CO2（g） H=394 kJmol1 2C（s）+O2 （g）=2CO（g） H=222kJmol1 （1）有利于提高CH4平衡转化率的条件是_（填标号）。A高温低压 B低温高压 C高温高压 D低温低压（2）若该反应在容积不变的绝热容器中进行，能够判断该反应已达到平衡的是_（填标号）。A.c（CO2）/c（H2）不再发生变化B气体的密度不再发生变化C气体的平均摩尔质量不再发生变化D每有8molC-H键生成的同时有4mol

6、H-H键的断裂 E容器的温度不再发生变化（3）T时，在体积为10 L的容器中加入10 mol CH4、5 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，此温度下，该反应的化学平衡常数K=_。4、（8分）碳、氮广泛的分布在自然界中，碳、氮的化合物性能优良在工业生产和科技领域有重要用途。（1）氮化硅（Si3N4）是一种新型陶瓷材料，它可由SiO2与过量焦炭在13001700的氮气流中反应制得：3SiO2（s）+6C（s）+2N2（g）Si3N4（s）+6CO（g），已知60gSiO2完全反应时放出530.4kJ的能量，则该反应每转移1mole-，可放出的热量为_。（2）某

7、研究小组现将三组CO（g）与H2O（g）混合气体分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，一定条件下发生反应：CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g），得到如下数据：实验组温度/起始量/mol平衡量/mol达平衡所需时间/minCOH2OH21650240.51.55900实验1中，前5min的反应速率v（H2O）=_。下列能判断实验2已经达到平衡状态的是_。a.混合气体的密度保持不变 b.容器内CO、H2O、CO2、H2的浓度比不再变化c.容器内压强不再变化 d.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化e. v正（CO）=v逆（H2O）若实验3的容器是绝热恒容的密闭容器，实验测得H2O

8、（g）的转化率H2O随时间变化的示意图如左上图所示，b点v正_v逆（填“”）（3）利用CO与H2可直接合成甲醇，右上图是由“甲醇（CH3OH）一空气”形成的绿色燃料电池的工作原理示意图，b电极是该燃料电池的_（选“正极”或“负极”）；写出以石墨为电极的电池工作时负极的电极反应式_。5、（8分）回答下列问题:（1）下列反应属于放热反应的是_。A铝片与稀H2SO4反应制取H2 B碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳C葡萄糖在人体内氧化分解 D氢氧化钾和硫酸中和E.Ba（OH）28H2O与NH4Cl固体反应（2）一定条件下，SO2与O2反应5min后，若SO2和SO3物质的量浓度分别为1mol/L和3m

9、ol/L，则SO2起始物质的量浓度为_；用SO3表示这段时间该化学反应速率为_。（3）下图是某笔记本电脑使用的甲醇燃料电池的结构示意图。放电时甲醇应从_处通入（填“a”或b”），电池内部H+向_（填“左”或“右”）移动。写出正极的电极反应式_。（4）从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。NHNN键能kJ/mola945已知:1molN2和3molH2反应生成2molNH3时放出热量93kJ，试根据表中所列键能数据计算a的数值_。6、（8分）C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题，科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的影响。（1）目

10、前工业上有一种方法是用CO和H2在230，催化剂条件下转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。图一表示恒压容器中0.5molCO2和1.5molH2转化率达80时的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式_。（2）“亚硫酸盐法”吸收烟气中的SO2。室温条件下，将烟气通入（NH4）2SO3溶液中，测得溶液pH与含硫组分物质的量分数的变化关系如图二所示。请写出a点时n（HSO3-）：n（H2SO3）=_，b点时溶液pH=7，则n（NH4+）：n（HSO3-）=_。（3）催化氧化法去除NO，一定条件下，用NH3消除NO污染，其反应原理为4NH3+6NO5N2+ 6H2O。不同温度条件下，n（NH3）:n（NO）的

11、物质的量之比分别为4：l、3：l、1：3时，得到NO脱除率曲线如图三所示：请写出N2的电子式_。曲线c对应NH3与NO的物质的量之比是_。曲线a中NO的起始浓度为610-4mg/m3，从A点到B点经过0.8s，该时间段内NO的脱除速率为_mg/（m3s）。（4）间接电化学法可除NO。其原理如图四所示，写出电解池阴极的电极反应式（阴极室溶液呈酸性,加入HSO3，出来S2O42）:_。7、（8分）I.（1）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。假设用酸性高锰酸钾溶液吸收煤燃烧产生的SO2，该过程中高锰酸根被还原为Mn2+，请写出该过程的离子方程式_。将燃煤产生的二氧化碳加以回收，可降低碳的

12、排放。左图是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图，a电极名称：_（填“正极”或“负极”），b电极的反应式：_。（2）如果采用NaClO、Ca（ClO）2作吸收剂，也能得到较好的烟气脱硫效果。已知下列反应：SO2（g）+2OH（aq） =SO32（aq）+H2O（l） H1ClO（aq）+SO32（aq） =SO42（aq）+Cl（aq） H2CaSO4（s）=Ca2+（aq）+SO42（aq）H3则反应SO2（g）+ Ca2+（aq）+ ClO（aq） +2OH（aq） = CaSO4（s） +H2O（l） +Cl（aq）的H=_。II.（3）FeO42在水

13、溶液中的存在形态如图所示。若向pH10的这种溶液中加硫酸至pH2，HFeO4的分布分数的变化情况是_。若向pH6的这种溶液中滴加KOH溶液，则溶液中含铁元素的微粒中，_转化为_（填微粒符号）。8、（8分）CH3OH是一种无色有刺激性气味的液体，在生产生活中有重要用途，同时也是一种重要的化工原料（1）已知CH3OH（g）+ O2（g）CO2（g）+2H2（g）能量变化如图，下列说法正确的是_ACH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程BH2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为1：2 C化学变化不仅有新物质生成，同时也一定有能量变化D1molH-O键断裂的同时2molC=O键断裂，则反应达最

14、大限度（2）某温度下，将5molCH3OH和2molO2充入2L的密闭容器中，经过4min反应达到平衡，测得c（O2）=0.2molL-1，4min内平均反应速度v（H2）=_，则CH3OH的转化率为_。（3）甲醇燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气、KOH（电解质溶液）构成，则下列说法正确的是_A电池放电时通入空气的电极为负极B电池放电时负极的电极反应式为CH3OH-6e-=CO2+2H2O C电池放电时，电解质溶液的碱性逐渐减弱D电池放电时每消耗6.4gCH3OH转移1.2mol电子（4）写出甲醇燃料电池在酸性条件下负极的反应式为_9、（8分）近年来，研究人员提

15、出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：（1）反应：2H2SO4（l）=2SO2（g）+2H2O（g）+O2（g） H1=+551 kJmol1反应：S（s）+O2（g）=SO2（g） H3=297 kJ反应的热化学方程式：_。（2）对反应，在某一投料比时，两种压强下，H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。p2_p 1（填“”或“”），得出该结论的理由是_。（3）I可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ii补充完整。iSO2+4I+4H+=S+2I2+2H2OiiI2+2H2O+_=_+_+2I（4）探究i、ii反应速率与SO2歧

16、化反应速率的关系，实验如下：分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中，密闭放置观察现象。（已知：I2易溶解在KI溶液中）ABCD试剂组成0.4 molL1 KIa mol0.2 molL1 H2SO40.0002 mol I2实验现象溶液变黄，一段时间后出现浑浊溶液变黄，出现浑浊较A快无明显现象溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较A快B是A的对比实验，则a=_。比较A、B、C，可得出的结论是_。实验表明，SO2的歧化反应速率DA，结合i、ii反应速率解释原因：_。10、（8分）CH4、CH3OH既是重要的化工原料,又是未来重要的能源物质。（1）将1.0 mol CH4和2

17、.0 mol H2O（g） 通入容积为2L的反应室，在一定条件下发生反应CH4（g）+H2O（g） CO（g）+3H2（g），测得在5 min时达到平衡，CH4的平衡转化率为40%。则05 min内，用H2O表示该反应的平均反应速率为_。（2）一定条件下,将1.0 mol CH4与2.0 mol H2O（g）充入密闭容器中发生反应CH4（g）+H2O（g） CH3OH（g）+H2（g），下列措施可以提高化学反应速率的是_（填选项序号）。a恒容条件下充入He b增大体积c升高温度d投入更多的H2O（g）（3）在恒容条件下进行反应CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）,则下列实验

18、事实可以作为判断该反应达到平衡状态标志的是_（填选项序号）。a消耗1 mol CO2同时生成1 mol CH3OH b容器内压强保持不变c混合气体的密度保持不变 dCH3OH（g）的浓度保持不变（4）以KOH为电解质的甲醇-空气燃料电池是一种高效、轻污染的车载电池，其工作原理如图。该原电池的正极是_（填“甲”或“乙”），电解过程中乙电极附近pH_（填“增大”或“减小”）；负极的电极反应式_。11、（8分）汽车尾气是城市的主要空气污染物，研究控制汽车尾气成为保护环境的首要任务。在汽车上安装三效催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物进行相互反应，生成无毒物质；或者使用新型燃料电池作汽车动力，减少汽

19、车尾气污染。（1）H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的。N2（g） + O2（g） = 2NO（g） H = +180.5 kJ2H2（g） + O2（g） = 2H2O（l） H =571.6 kJ则H2（g）与NO（g）反应生成N2（g）和H2O（l）的热化学方程式是 。（2）当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。下图表示在其他条件不变时，反应：2CO（g）+2NO（g） 2CO2（g）+N2（g） 中NO的浓度c（NO）随温度（T）、催化剂表面积（S）和时间（t）的变化曲线。 该反应的H 0 （填“”或“”）。 若催化剂的表面积S1S2 ，在右图中画出c （N

20、O） 在T1、S2 条件下达到平衡过程中的变化曲线。（3）在某温度时，按下列流程探究某种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浓度如表：时间/s3c （NO）（10-3 molL1）1.000.500.200.10c （CO）（3.002.502.202.10不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响，按要求完成以下计算（写出计算过程，只写出计算结果的不给分）：计算前2s内的c （CO2） ；计算前2s内的平均反应速率v （N2） ；计算达到平衡时NO的转化率。12、（8分）I.近年来甲醇用途日益广泛，越来越引起商家的关注，工业上甲醇的合成途径多种多样。现有实验室中模拟甲醇合成

21、反应，在2 L 密闭容器内，400 时反应：CO（g）+2H（g） CH3OH（g） H0，体系中n（CO）随时间的变化如表：时间（s）n（CO）（mol）0.0200.0110.0080.007（1）图中表示CH3OH 的变化的曲线是_。（2）用H2表示从02s 内该反应的平均速率v（H2）=_。（3）能说明该反应已达到平衡状态的是_。a.v（CH3OH）=2v（H2） b.容器内压强保持不变c.2V 逆（CO）= v 正（H2） d.容器内密度保持不变（4） CH3OH 与O2的反应可将化学能转化为电能，其工作原理如右图所示，图中CH3OH 从_（填A 或B）通入， b 极的电极反应式是_

22、。II.某研究性学习小组为探究锌与盐酸反应，取同质量、同体积的锌片、同浓度盐酸做了下列平行实验：实验: 把纯锌片投入到盛有稀盐酸的试管中，发现氢气发生的速率变化如图所示：实验: 把纯锌片投入到含FeCl3的同浓度工业稀盐酸中，发现放出氢气的量减少。实验: 在盐酸中滴入几滴CuCl2溶液，生成氢气速率加快。试回答下列问题：（1）试分析实验中t1t2速率变化的主要原因是_。 t2t3速率变化的主要原因是_。（2）实验放出氢气的量减少的原因是_。（3）某同学认为实验反应速率加快的主要原因是因为形成了原电池，你认为是否正确?_ （填“正确”或“不正确”）。请选择下列相应的a或b作答。a、若不正确，请说

23、明原因：b、若正确则写出实验中原电池的正极电极反应式_。13、（8分）根据题意完成下列问题：（1）工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气：CO（g）H2O（g） CO2（g）H2（g）H41 kJ/mol2H2 （g） + O2 （g） = 2H2O （g） H484 kJ/mol，写出CO完全燃烧生成CO2的热化学方程式：_。（2）随着大气污染的日趋严重，“节能减排”，减少全球温室气体排放，研究NO x、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。用活性炭还原法处理氮氧化物，有关反应为:C（s）2NO（g）N2（g）CO2（g）。某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温（T1）条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：浓度/molL1时间/minNON2CO20.100100.0580.021200.0400.03030400.0320.0340.01750则从反应开始到20min时，以NO表示的平均反应速率= _，该温度下该反应的平衡常数K_（保留两位小数）30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是_