运用化学反应原理的相关知识,回答下列问题。
(1)铁管在潮湿环境中易发生吸氧腐蚀,其正极的反应式为___________ ,镶嵌锌块可减缓腐蚀,该法称为___________ 。
(2)如下图所示的原电池装置中,负极的电极反应式为___________ ,盐桥中的阳离子进入___________ (填“”或“”)电极溶液中。
(3)在一个容积不变的密闭容器中发生反应:,其平衡常数和温度的关系如下表所示。
若时,在某时刻反应混合物中的浓度分别为、,则此时上述反应的平衡移动方向为___________ (填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不移动”)。
(4)常温下,溶液的,溶液的。
①由以上数据计算可知,的电离常数___________ 。溶液中由水电离出的___________ ,该溶液可用于去除油污,用离子方程式说明其原因___________ 。
②下列不能在溶液中大量存在的离子是___________ (填标号)。
a. b. c. d.
(1)铁管在潮湿环境中易发生吸氧腐蚀,其正极的反应式为
(2)如下图所示的原电池装置中,负极的电极反应式为
(3)在一个容积不变的密闭容器中发生反应:,其平衡常数和温度的关系如下表所示。
700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 | |
0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
(4)常温下,溶液的,溶液的。
①由以上数据计算可知,的电离常数
②下列不能在溶液中大量存在的离子是
a. b. c. d.
更新时间:2024-02-04 21:16:44
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐1】Ⅰ.研究氮和碳的化合物对工业生产和防治污染有重要意义,回答下列问题:
(1)化学键键能数据如下:
合成氨反应的活化能,由此计算氨分解反应的活化能_______ 。
(2)利用的还原性可以消除氮氧化物的污染,其中除去的主要反应如下: 。某研究小组将、和一定量的充入密闭容器中,在催化剂表面发生上述反应,的转化率随温度变化的情况如图所示:
①温度从升高到用时,则此时段内的平均反应速率_______ ;
②在有氧条件下,温度之后生成的转化率降低的原因可能是_______ 。
Ⅱ. 目前有一种新的循环利用方案处理航天员呼吸产生的,是用反应 ,再电解水实现的循环利用。
(3)若要此反应自发进行_______ (填“高温”或“低温”)更有利。
(4)时,向体积为的恒容密闭容器中通入和发生以上反应,若反应起始和平衡时温度相同(均为),测得反应过程中压强随时间的变化如表所示:
①时反应的_______ (为用气体的分压表示的平衡常数,分压=气体的体积分数×体系总压)
②反应的速率方程:,(k是速率常数,只与温度有关)。
时,_______ (填“”“”或“”)
(5)工业上常用氨水吸收二氧化硫,通过计算判断常温下溶液的酸碱性并说明判断依据:_______ 。(已知:的;的,。)
(1)化学键键能数据如下:
化学键 | |||
436 | 946 | 391 |
(2)利用的还原性可以消除氮氧化物的污染,其中除去的主要反应如下: 。某研究小组将、和一定量的充入密闭容器中,在催化剂表面发生上述反应,的转化率随温度变化的情况如图所示:
①温度从升高到用时,则此时段内的平均反应速率
②在有氧条件下,温度之后生成的转化率降低的原因可能是
Ⅱ. 目前有一种新的循环利用方案处理航天员呼吸产生的,是用反应 ,再电解水实现的循环利用。
(3)若要此反应自发进行
(4)时,向体积为的恒容密闭容器中通入和发生以上反应,若反应起始和平衡时温度相同(均为),测得反应过程中压强随时间的变化如表所示:
时间/ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
压强 |
②反应的速率方程:,(k是速率常数,只与温度有关)。
时,
(5)工业上常用氨水吸收二氧化硫,通过计算判断常温下溶液的酸碱性并说明判断依据:
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(0.65)
真题
【推荐2】硼酸(H3BO3)在食品、医药领域应用广泛。
(1)请完成B2H6气体与水反应的化学方程式:B2H6+ 6H2O=2H3BO3+__________ 。
(2)在其他条件相同时,反应H3BO3+3CH3OHB(OCH3)3+3H2O中,H3BO3的转化率()在不同温度下随反应时间(t)的变化见图12,由此图可得出:
①温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是_______________________ 。
②该反应的_____ 0(填“<”、“=”或“>”)。
(3)H3BO3溶液中存在如下反应:H3BO3(aq)+H2O(l)[B(OH)4]-( aq)+H+(aq),已知0.70 mol·L-1H3BO3溶液中,上述反应于298K达到平衡时,c平衡(H+)=2.0 × 10-5mol·L-1,c平衡(H3BO3)≈c起始(H3BO3),水的电离可忽略不计,求此温度下该反应的平衡常数K(H2O的平衡浓度不列入K的表达式中,计算结果保留两位有效数字)__________
(1)请完成B2H6气体与水反应的化学方程式:B2H6+ 6H2O=2H3BO3+
(2)在其他条件相同时,反应H3BO3+3CH3OHB(OCH3)3+3H2O中,H3BO3的转化率()在不同温度下随反应时间(t)的变化见图12,由此图可得出:
①温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是
②该反应的
(3)H3BO3溶液中存在如下反应:H3BO3(aq)+H2O(l)[B(OH)4]-( aq)+H+(aq),已知0.70 mol·L-1H3BO3溶液中,上述反应于298K达到平衡时,c平衡(H+)=2.0 × 10-5mol·L-1,c平衡(H3BO3)≈c起始(H3BO3),水的电离可忽略不计,求此温度下该反应的平衡常数K(H2O的平衡浓度不列入K的表达式中,计算结果保留两位有效数字)
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解答题-原理综合题
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(0.65)
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【推荐3】资源化利用有助于实现“双碳目标”。选择不同条件,利用和可获得甲醇、甲醛等多种有机物。回答下列问题:
(1)工业上在催化下利用发生如下反应I生产甲醇,同时伴有反应Ⅱ发生。
I.
Ⅱ.
①已知反应过程中相关物质的相对能量如图所示,则反应I的___________ 。②若反应的,则下列温度下该反应能自发进行的是___________ (填标号)。
A.5℃ B.10℃ C.50℃ D.500℃
③按照投料,在恒容密闭容器中进行反应,的平衡转化率随温度和压强的变化如图所示,则压强由大到小的顺序为___________ 。在压强下,温度高于300℃之后,随着温度升高,的平衡转化率增大,原因是___________ 。(2)时,向恒容密闭容器中充入一定量的和,使初始压强为。在催化条件下发生反应:。反应达到平衡时,的分压与起始时的关系如图所示。当起始时,反应达到平衡时,平衡常数___________ (保留一位小数)。反应达到平衡后,若再向容器中加入和,使两者分压均增大,则达到新平衡时,的平衡转化率___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。(3)甲醇催化制取丙烯的过程中发生如下反应:
I.
Ⅱ.
已知Arrhenius经验公式为为活化能,为速率常数,R和C为常数),反应I的Arrhenius经验公式的实验数据如图中直线a所示,则该反应的活化能___________ 。当改变外界条件时,实验数据如图中直线b所示,则实验可能改变的外界条件是___________ 。
(1)工业上在催化下利用发生如下反应I生产甲醇,同时伴有反应Ⅱ发生。
I.
Ⅱ.
①已知反应过程中相关物质的相对能量如图所示,则反应I的
A.5℃ B.10℃ C.50℃ D.500℃
③按照投料,在恒容密闭容器中进行反应,的平衡转化率随温度和压强的变化如图所示,则压强由大到小的顺序为
I.
Ⅱ.
已知Arrhenius经验公式为为活化能,为速率常数,R和C为常数),反应I的Arrhenius经验公式的实验数据如图中直线a所示,则该反应的活化能
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解答题-原理综合题
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(0.65)
【推荐1】现有下列物质:①KOH溶液②NaClO溶液③KHSO4溶液④SO2气体⑤碘水⑥氨水⑦NH4HSO4溶液
(1)①的导电能力比⑥的______ (填“强”、“弱”或“无法判断”),理由是____________ 。
(2)的③的______ 。
(3)将少量④通入②中,发生反应的离子方程式为____________ 。
(4)为得到浓度较大的⑤,实验室在配制时,常加入KI,溶液中存在如下平衡:。向⑤中加入一定量的①,该平衡将______ (填“正向”或“逆向”)移动。
(5)浓度均为的⑥⑦中,的浓度由大到小的顺序是______ (填标号,下同),pH由大到小的顺序是______ 。
(1)①的导电能力比⑥的
(2)的③的
(3)将少量④通入②中,发生反应的离子方程式为
(4)为得到浓度较大的⑤,实验室在配制时,常加入KI,溶液中存在如下平衡:。向⑤中加入一定量的①,该平衡将
(5)浓度均为的⑥⑦中,的浓度由大到小的顺序是
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解题方法
【推荐2】弱电解质有许多如:醋酸、碳酸、氢氰酸、一水合氨等,已知25℃时,醋酸、碳酸、氢氰酸的电离平衡常数如表:
(1)25℃时,pH相等的三种溶液①CH3COONa溶液、②Na2CO3溶液、③NaCN溶液,浓度由大到小的顺序为__ 。(填序号)
(2)25℃时,向NaCN溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为__ 。
(3)将浓度为0.02mol/L的HCN与0.01mol/LNaOH溶液等体积混合,则混合溶液中c(H+)___ c(OH-)。(用“<”或“>”或“=”填空)
(4)常温下,向浓度为0.1mol•L-1、体积为VL的氨水中逐滴加入一定浓度的盐酸,用pH计测溶液的pH随盐酸的加入量而降低的滴定曲线,d点两种溶液恰好完全反应。根据图中信息回答下列问题:
①该温度时NH3•H2O的电离常数K=___ 。
②比较b、c、d三点时的溶液中,由水电离出的c(H+)由大到小顺序为__ 。(填字母,下同)
③滴定时,由b点到c点的过程中,下列各选项中数值保持不变的__ 。
A.c(H+)•c(OH-) B.
C. D.
氢氰酸 | 碳酸 | 醋酸 |
Ka=6.2×10-10 | Ka1=4.2×10-7Ka2=5.6×10-11 | Ka=1.7×10-5 |
(1)25℃时,pH相等的三种溶液①CH3COONa溶液、②Na2CO3溶液、③NaCN溶液,浓度由大到小的顺序为
(2)25℃时,向NaCN溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为
(3)将浓度为0.02mol/L的HCN与0.01mol/LNaOH溶液等体积混合,则混合溶液中c(H+)
(4)常温下,向浓度为0.1mol•L-1、体积为VL的氨水中逐滴加入一定浓度的盐酸,用pH计测溶液的pH随盐酸的加入量而降低的滴定曲线,d点两种溶液恰好完全反应。根据图中信息回答下列问题:
①该温度时NH3•H2O的电离常数K=
②比较b、c、d三点时的溶液中,由水电离出的c(H+)由大到小顺序为
③滴定时,由b点到c点的过程中,下列各选项中数值保持不变的
A.c(H+)•c(OH-) B.
C. D.
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解答题-工业流程题
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【推荐3】以含锌废渣(主要成分为,另含少量、、等)为原料可生产草酸锌晶体(,微溶于水),其工艺流程为:
常温时,部分金属离子开始沉淀及沉淀完全的如下表所示(浓度时可认为金属离子沉淀完全):
(1)酸浸时应适当增大盐酸的浓度,原因是_______ 和_______ 。
(2)氧化时反应的离子方程式为_______ 。
(3)为不引入杂质,物质X可以是_______ (填化学式)。
(4)“调”时应控制溶液的范围是_______ 。
(5)将过滤II所得滤液与草酸钠溶液按一定方式混合,可析出草酸锌晶体。
①滤液与草酸钠溶液混合方式不正确,会生成杂质沉淀。则滤液与草酸钠溶液的正确混合方式为_______ 。
②若将草酸钠换成草酸铵溶液,则不同的混合方式均不会生成杂质沉淀,原因是_______ 。
(6)根据表格数据可知常温下,_______ 。
常温时,部分金属离子开始沉淀及沉淀完全的如下表所示(浓度时可认为金属离子沉淀完全):
沉淀 | ||||
开始沉淀时的 | ||||
恰好完全沉淀时的 |
(1)酸浸时应适当增大盐酸的浓度,原因是
(2)氧化时反应的离子方程式为
(3)为不引入杂质,物质X可以是
(4)“调”时应控制溶液的范围是
(5)将过滤II所得滤液与草酸钠溶液按一定方式混合,可析出草酸锌晶体。
①滤液与草酸钠溶液混合方式不正确,会生成杂质沉淀。则滤液与草酸钠溶液的正确混合方式为
②若将草酸钠换成草酸铵溶液,则不同的混合方式均不会生成杂质沉淀,原因是
(6)根据表格数据可知常温下,
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐1】CO2资源化利用的方法之一是合成二甲醚(CH3OCH3)。
(1)CO2 催化加氢合成二甲醚的过程中主要发生下列反应:
反应I: CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) ∆H= + 41.2 kJ·mol−1
反应II:2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g) + 3H2O(g) ∆H = -122.5 kJ·mol−1
其中,反应II分以下①、②两步完成,请写出反应①的热化学方程式:①___________
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) ∆H = -23.5 kJ·mol−1
(2)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点。若电解质为碱性,二甲醚直接燃料电池的负极反应式为____________ 。以该电池为电源,用惰性电极电解饱和食盐水的化学方程式为________ 。
(3)反应I产生的CO,有人设想按下列反应除去:2CO(g) = 2C(s) + O2(g),已知该反应的∆H>0,简述该设想能否实现的依据_____________ 。
(4)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,Ksp(CaCO3)=2.8×10−9。 CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为5.6×10−5mol·L−1,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为________ 。
(1)CO2 催化加氢合成二甲醚的过程中主要发生下列反应:
反应I: CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) ∆H= + 41.2 kJ·mol−1
反应II:2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g) + 3H2O(g) ∆H = -122.5 kJ·mol−1
其中,反应II分以下①、②两步完成,请写出反应①的热化学方程式:①
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) ∆H = -23.5 kJ·mol−1
(2)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点。若电解质为碱性,二甲醚直接燃料电池的负极反应式为
(3)反应I产生的CO,有人设想按下列反应除去:2CO(g) = 2C(s) + O2(g),已知该反应的∆H>0,简述该设想能否实现的依据
(4)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,Ksp(CaCO3)=2.8×10−9。 CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为5.6×10−5mol·L−1,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为
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解答题-实验探究题
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【推荐2】能源是人类生存和发展的重要支柱,化学在能源的开发与利用方面起着十分重要的作用。某学习小组按如下图所示装置探究化学能与电能的相互转化:
(1)甲池是_______ 装置,通入气体的电极上的反应式为_______ 。乙池中。移向_______ 电极(填“石墨”或“Ag”)。
(2)当甲池消耗标况下33.6LO2时,电解质KOH的物质的量变化_______ mol,乙池若要恢复电解前的状态则需要加入_______ (填化学式)。
(3)丙池中发生的电解反应的离子方程式为_______ 。
(1)甲池是
(2)当甲池消耗标况下33.6LO2时,电解质KOH的物质的量变化
(3)丙池中发生的电解反应的离子方程式为
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【推荐3】研究氮的固定具有重要意义。
(1)雷雨天气中发生自然固氮后,氮元素转化为硝酸盐而存在于土壤中。处于研究阶段的化学固氮新方法是N2在催化剂表面与水发生如下反应:
2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g) △H K ①
已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H1=-92.4kJ·mol-1 K1②
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-571.6kJ·mol-1 K2③
则△H=___ ;K=___ (用K1和K2表示)。
(2)四个容积为2L的密闭容器中,分别充入1molN2、3molH2O,在催化剂条件下进行反应①,反应3小时后,测得实验数据见表:
若第三组反应3h后已达平衡,与前三组相比,第四组中NH3生成量最小的原因最可能是(且80℃无其他副反应):___ 。第四组反应中以NH3表示的反应速率是___ 。
(3)美国化学家发明一种新型催化剂可以在常温下合成氨,将其附着在电池的正、负极上实现氮的电化学固定,其装置示意图如图所示:
则开始阶段正极反应式为___ ;忽略过程中溶液体积变化,当电池中正极区溶液pH=7时,溶液中NH3·H2O的浓度为__ (Kb=2×10-5mol·L-1);当电池中正极区呈红色时,正极区溶液中c(NH)__ c(Cl-)(填“>”“=”“<”)。
(1)雷雨天气中发生自然固氮后,氮元素转化为硝酸盐而存在于土壤中。处于研究阶段的化学固氮新方法是N2在催化剂表面与水发生如下反应:
2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g) △H K ①
已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H1=-92.4kJ·mol-1 K1②
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-571.6kJ·mol-1 K2③
则△H=
(2)四个容积为2L的密闭容器中,分别充入1molN2、3molH2O,在催化剂条件下进行反应①,反应3小时后,测得实验数据见表:
序号 | 第一组 | 第二组 | 第三组 | 第四组 |
t/℃ | 30 | 40 | 50 | 80 |
NH3生成量/mol | 0.8 | 0.9 | 1.0 | 0.6 |
若第三组反应3h后已达平衡,与前三组相比,第四组中NH3生成量最小的原因最可能是(且80℃无其他副反应):
(3)美国化学家发明一种新型催化剂可以在常温下合成氨,将其附着在电池的正、负极上实现氮的电化学固定,其装置示意图如图所示:
则开始阶段正极反应式为
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