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专题化学反应原理
专题化学反应原理
第1讲化学反应的方向和热效应
1.(2014年江苏卷·10)已知:
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1
CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H2
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H3
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)△H4
3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s)△H5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是()
A.△H1>0,△H3<0B.△H2>0,△H4>0
C.△H1=△H2+△H3D.△H3=△H4+△H5
2.(2011年江苏卷·20)氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知:
CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2 (g)△H=-206.2kJ•mol-1
CH4(g)+CO2 (g)═2CO(g)+2H2 (g)△H=-247.4kJ•mol-1
2H2S(g)═2H2(g)+S2(g)△H=-169.8kJ•mol-1
以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法.CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为_________________________________________。
3(2014年徐州三模·20)加大对煤燃烧产生的废气、废渣的处理已刻不容缓。
对燃煤的废气进行脱硝处理时,可利用甲烷催化还原氮氧化物,如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=akJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=bkJ·mol-1
则反应CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)的△H=kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
4.(2014年南通二模·20)催化剂是化工技术的核心,绝大多数的化工生产均需采用催化工艺。
人们常用催化剂来选择反应进行的方向。
右图所示为一定条件下1molCH3OH与O2发生反应时,生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。
则:
2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g)
△H=。
5.(2010江苏卷·17)燃煤烟气脱硫方法之一是用生物质热解气(主要成分CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成单质硫。
主要发生了下列反应:
2CO(g)+SO2(g)===S(g)+2CO2(g)ΔH=8.0kJ·mol-1
2H2(g)+SO2(g)===S(g)+2H2O(g)ΔH=90.4kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566.0kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1
S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)的热化学方程式可表示为
________________________________________________________________________。
第2讲化学反应速率
【仿真训练】
1.(2011年江苏卷·12)下列说法正确的是
A.一定温度下,反应MgCl2
(1)=Mg
(1)+Cl2(g)的△H>0△S>0
B.水解反应NH4++H2O
NH3·H2O+H+达到平衡后,升高温度平衡逆向移动
C.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应
D.对于反应2H2O2=2H2O+O2↑,加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率
2.(2014南通一模·15)一定条件下存在反应:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g),其正反应放热。
现有三个体积相同的密闭容器
、
、
,按如下图所示投料,并在400℃条件下开始反应。
达到平衡时,下列说法正确的是
A.容器I、
中平衡常数相同
B.容器II、
I中正反应速率相同
C.容器
I、
I中的反应达平衡时,SO3的体积分数:
II>III
D.容器
中SO2的转化率与容器
中SO3的转化率之和小于1
3.(2014盐城第一学期期中·15)甲醇脱氢可制取甲醛CH3OH(g)
HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。
下列有关说法正确的是
A.脱氢反应的△H<0
B.600K时,Y点甲醇的υ(正)<υ(逆)
C.从Y点到Z点可通过增大压强
D.在t1K时,该反应的平衡常数为8.1mol·L-1
4.(2014扬州第一学期期末·15)向甲、乙两恒温恒容的密闭容器中,分别充入一定量的A和B,发生反应:
A(g)+B(g)
xC(g)△H<0。
测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示:
容器
甲
乙
容积(L)
0.5
0.5
反应放热(kJ)
Q1
Q2
反应物起始量
1molA
1molB
0.5molA
0.5molB
下列说法正确的是
A.x=1
B.Q1>2Q2
C.根据题中信息无法计算a值
D.保持其他条件不变,起始时向乙容器充入0.2molA、0.2molB、0.2molC,则此时v(正)>v(逆)
第3讲化学平衡
【真题精析】
1.(2014江苏卷·15)一定温度下,在三个体积)均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应:
2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)
容器
编号
温度(℃)
起始物质的量(mol)
平衡物质的量(mol)
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
Ⅰ
387
0.20
0.080
0.080
Ⅱ
387
0.40
Ⅲ
207
0.20
0.090
0.090
下列说法正确的是
A.该反应的正反应为放热反应
B.达到平衡时,容器Ⅰ中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小
C.容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长
D.若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH0.15mol、CH3OCH30.15mol和H2O0.10mol,则反应将向正反应方向进行
2.(2012江苏卷·14)温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5,反应PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。
反应过程中测定的部分数据见下表:
t/s
0
50
150
250
350
n(PCl3)/mol
0
0.16
0.19
0.20
0.20
下列说法正确的是
A.反应在前50s的平均速率v(PCl3)=0.0032mol·L-1·s-1
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)=0.11mol·L-1,则反应的⊿H<0
C.相同温度下,起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,反应达到平衡前v(正)>v(逆)
D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2,达到平衡时,2.0molPCl3和2.0molCl2的转化率小于80%
3.(2010江苏卷·14)在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式
投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下(已知
⊿H=-92.4kJ·mol-1)
下列说法正确的是
A.2c1 C. D. 【仿真训练】 1. (2009江苏卷·14)I2在KI溶液中存在下列平衡: I2(aq)+I-(aq) I3-(aq) 某I2、、KI混合溶液中, 的物质的量浓度c( )与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。 下列说法正确的是 A.反应I2(aq)+I-(aq) I3-(aq)的△H>0 B.若温度为 ,反应的平衡常数分别为 C.若反应进行到状态D时,一定有 D.状态A与状态B相比,状态A的c(I2)大 2.(改编)关于化学平衡的有关说法正确的是: A.(2010,江苏8C)一定条件下,使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率 B.(2012,江苏10C)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H<0,其他条件不变时升高温度,反应速率v(H2)和H2的平衡转化率均增大 C.对于化学平衡: NO(g)+NO2(g) N2O3(g),其平衡常数表达式为K= D.(2014,江苏11D)对于乙酸与乙醇的酯化反应(△H<0),加入少量浓硫酸并加热,该反应的反应速率和平衡常数均增大 3.(2011江苏卷·15)700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应: CO(g)+H2O(g) CO2+H2(g) 反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1>t2): 反应时间/min n(CO)/mol H2O/mol 0 1.20 0.60 t1 0.80 t2 0.20 下列说法正确的是 A.反应在t1min内的平均速率为 B.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60molCO和1.20molH2O,到达平衡时,n(CO2)=0.40mol C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率增大,H2O的体积分数增大 D.温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应 4.(2014淮安二调·15)一定条件下进行反应: COCl2(g) Cl2(g)+CO(g),向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molCOCl2(g),经过一段时间后达到平衡。 反应过程中测得的有关数据见下表: t/s 0 2 4 6 8 n(Cl2)/mol 0 0.30 0.39 0.40 0.40 下列说法正确的是 A.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(Cl2)=0.22mol·L-1,则反应的ΔH<0 B.若在2L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器进行该反应,化学平衡常数不变 C.保持其他条件不变,起始向容器中充入1.2molCOCl2、0.60molCl2和0.60molCO, 反应达到平衡前的速率: v(正)<v(逆) D.保持其他条件不变,起始向容器中充入1.0molCl2和0.8molCO,达到平衡时, Cl2的转化率小于60% 容器 甲 乙 丙 容积 0.5L 0.5L 1.0L 温度/℃ T1 T2 T2 反应物 起始量 1.5molA 0.5molB 1.5molA 0.5molB 6.0molA 2.0molB 5.(2013无锡期中·15)向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B,发生反应: A(g)+xB(g) 2C(g)。 各容器的反应温度、反应物起始量,反应过程中C的浓度随时间变化关系分别以下表和下图表示: 下列说法正确的是 A.10min内甲容器中反应的平均速率v(A)=0.025mol·L-1·min-1 B.x=1,若平衡时保持温度不变,改变容器体积平衡不移动 C.由图可知: T1 D.T1℃,起始时甲容器中充入0.5molA、1.5molB,平衡时A的转化率为25% 6.(2014镇江期末·15)一定温度时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的SO2和O2,发生反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)∆H=−196kJ·mol−1,一段时间后达平衡,反应过程中测定的部分数据见下表: 反应时间/min n(SO2)/mol n(O2)/mol 0 2 1 5 1.2 10 0.4 15 0.8 下列说法不正确的是 A.反应在前5min的平均速率为v(SO2)=0.08mol·L−1min−1 B.保持温度不变,向平衡后的容器中再充入1molSO2和0.5molO2时,v(正)>v(逆) C.保持其他条件不变,若起始时向容器中充入2molSO3,达平衡时吸收78.4kJ的热量 D.相同温度下,起始时向容器中充入1.5molSO3,达平衡时SO3的转化率为40% 第4讲弱电解质的电离平衡 【真题精析】 1.(2013年江苏卷·11)下列有关说法正确的是() A.反应NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的△H<0 B.电解法精炼铜时,以粗铜作阴极,纯铜作阳极 C.CH3COOH溶液加水稀释后,溶液中 的值减小 D.Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固体,CO32-水解程度减小,溶液的pH减小 2.(2010年江苏卷·6)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是() A. 的溶液中: B.由水电离的 的溶液中: C. 的溶液中: D. 的 溶液中: 【仿真训练】 1.(2014无锡期中调研·12)下列说法正确的是() A.常温下,反应2A(s)+B(g)=2C(g)+D(g)不能自发进行,则该反应△H一定大于0 B.铅蓄电池在放电过程中,负极质量增加,正极质量减少 C.其他条件不变,向纯水中加入盐酸或氢氧化钠都能抑制水的电离,降低水的离子积 D.常温下,向饱和碳酸钠溶液中加入过量碳酸钡粉末,过滤,向洗净的沉淀中加稀盐酸,有气泡产生,则常温下Ksp(BaCO3) 2.(2014扬州第一次检测·11)下列有关说法正确的是() A.准确称取0.4000gNaOH固体可配成100mL0.1000mol·L-1的NaOH标准溶液 B.催化剂可以加快化学反应速率但不能改变化学反应的焓变 C.100mLpH=3的HA和HB分别与足量的锌反应,HB放出的氢气多,说明HB酸性比HA弱 D.对于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),压缩气体体积使压强增大(其他条件不变),则SO2的转化率增大,平衡常数K也增大 3.(2009江苏卷·4) 用NA表示阿伏加德罗常数的值。 下列叙述正确的是 () A.25℃时,PH=13的1.0LBa(OH)2溶液中含有的 数目为0.2NA B.标准状况下,2.24LCl2与过量稀NaOH溶液反应,转移的电子总数为0.2NA C.室温下,21.0g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为1.5NA D.标准状况下,22.4L甲醇中含有的氧原子数为1.0NA 4.(2012江苏卷·10)下列有关说法正确的是() A.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的△H<0 B.镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈 C.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H<0,其他条件不变时升高温度,反应速率v(H2)和H2的平衡转化率均增大 D.水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大,说明水的电离是放热反应 5(2014江苏卷·3)25℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是() A.pH=1的溶液中: Na+、K+、MnO4-、CO32- B.C(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液中: Mg2+、Cu2+、SO32-、NO3- C.0.1mol·L-1NH4HCO3溶液中: K+、Na+、NO3-、Cl- D.0.1mol·L-1FeCl3溶液中: Fe2+、NH4+、SCN-、SO32- 6.(2014盐城期中·11)下列有关说法正确的是() A.反应CO2(g)+C(s)=2CO(g)在高温下可自发进行,则该反应的△H>0 B.工业上电解饱和食盐水时,以石墨作阴极,铁棒作阳极 C.常温下,0.1mol·L-1CH3COOH溶液pH=1 D.常温下,在AgCl悬浊液中加入少量NaCl饱和溶液,c(Ag+)减小,Ksp(AgCl)减小 7.(2014盐城期中·3)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是() A.使苯酚显紫色的溶液: NH4+、K+、SCN-、NO3- B.0.1mol·L-1HNO3溶液: Na+、Mg2+、SO42-、Cl- C.0.5mol·L-1FeCl3溶液: K+、Na+、I-、SO42- D.由水电离产生的c(H+)=10-13mol·L-1的溶液: K+、Na+、Cl-、HCO3- 8.(2014南通第一次调研·11)下列有关说法正确的是() A.氨水稀释后,溶液中 的值减小 B.0.1mol·L-1Na2CO3溶液加蒸馏水稀释,CO 的水解程度增大,溶液的pH减小 C.电解精炼铜过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加一定相等 D.298K时,2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l)能自发进行,则其ΔH<0 第5讲中和滴定与盐类水解 1.(2012年·江苏卷·第15题)25℃,有c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1mol·L-1的一组醋酸和醋酸钠混合溶液,溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)与pH值的关系如图所示。 下列有关离子浓度关系叙述正确的是 A.pH=5.5溶液中: c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-) B.W点表示溶液中: c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-) C.pH=3.5溶液中: c(Na+)+c(H+)-c(OH-)+c(CH3COOH)=0.1mol·L-1 D.向W点所表示溶液中通入0.05molHCl气体(溶液体积变化可忽略): c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-) 【仿真训练】 1.(2014年·江苏卷·第14题)25℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是 A.0.1mol·L-1CH3COONa溶液与0.1mol·L-1HCl溶液等体积混合: c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-) B.0.1mol·L-1NH4Cl溶液与0.1mol·L-1氨水等体积混合(pH>7): c(NH3·H2O)>c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-) C.0.1mol·L-1Na2CO3溶液与0.1mol·L-1NaHCO3溶液等体积混合: 2/3c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3) D.0.1mol·L-1Na2C2O4溶液与0.1mol·L-1HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸): 2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+) 2.(2014届无锡期末第14题)某温度下,向一定体积0.10mol·L—1醋酸溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,溶液中pOH[pOH=—lg(OH—)]与pH的变化关系如图所示,则 A.在反应过程中P点水的电离程度最大 B.M点和Q点溶液导电能力相同 C.反应过程中一定存在: 0.1mol·L—1+c(OH—)=c(Na+)+c(H+)+c(CH3COOH) D.Q点对应的溶质可能有三种可能: ①CH3COONa②CH3COONa、CH3COOH③CH3COONa、NaOH 3.(2014年南京淮安盐城二模卷第18题).三氯异氰尿酸(结构简式如图9)是一种极强的氧化剂和氯化剂。 (1)利用三氯异氰尿酸水解产物中的氧化性物质X可消毒灭菌,X的分子式为_。 (2)“有效氯”含量指从KI中氧化出相同量的I2所需Cl2的质量与指定化合物的质量之比,常以百分数表示。 为测定三氯异氰尿酸的“有效氯”含量,现称取某三氯异氰尿酸样品0.5680g,加水、足量KI、硫酸,配制成100mL待测液;准确量取25.00mL待测液于碘量瓶中,用0.1500mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色时,加入淀粉指示剂,继续滴定至终点(发生反应的方程式为: 2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI);重复测定2次,所得的相关数据如下表: 滴定序号 待测液体积/mL 标准液滴定管起点读数/mL 标准液滴定管终点读数/mL 1 25.00 0.06 24.04 2 25.00 0.02 24.02 3 25.00 0.12 24.14 ①滴定终点观察到的现象为_______; ②配制0.1500mol·L-1Na2S2O3溶液100mL,所需Na2S2O3·5H2O的质量为; ③计算此样品的“有效氯”含量(写出计算过程)。 4.(2014届南通三模第19题)三氯氧磷(化学式: POCl3)常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料。 氯化水解法生产三氯氧磷的流程如下: ⑴氯化水解法生产三氯氧磷的化学方程式为。 ⑵通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中Cl元素含量,实验步骤如下: Ⅰ.取ag产品于锥形瓶中,加入足量NaOH溶液,待完全水解后加稀硝酸至酸性。 Ⅱ.向锥形瓶中加入0.1000mol·L-1的AgNO3溶液40.00mL,使Cl-完全沉淀。 Ⅲ.向其中加入2mL硝基苯,用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖。 Ⅳ.加入指示剂,用cmol·L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点,记下所用体积。 已知: Ksp(AgCl)=3.2×10-10,Ksp(AgSCN)=2×10-12 ①滴定选用的指示剂是(选填字母),滴定终点的现象为。 a.FeCl2b.NH4Fe(SO4)2c.淀粉d.甲基橙 ②实验过程中加入硝基苯的目的是,如无此操作所测Cl元素含量将会(填“偏大”、“偏小”或“不变”) ⑶氯化水解法生产三氯氧磷会产生含磷(主要为H3PO4、H3PO3等)废水。 在废水中先加入适量漂白粉,再加入生石灰调节pH将磷元素转化为磷酸的钙盐沉淀并回收。 ①在沉淀前先加入适量漂白粉的作用是。 ②下图是不同条件对磷的沉淀回收率的影响图像。 处理该厂废水最合适的工艺条件为(选填字母)。 a.调节pH=9b.调节pH=10c.反应时间30mind.反应时间120min ③若处理后的废水中c(PO43-)=4×10-7mol·L-1,溶液中c(Ca2+)=mol·L-1。 (已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10-29) 5.(2014届无锡期末第18题)铁明矾[xFeSO4·yAl2(SO4)3·zH2O]是一种重要化工原料。 其组成可通过下列实验测定。 ①称取1.8520g样品,准确配成100mL溶液A。 ②量取25.00mL溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤,干燥至恒重,得到白色固体0.4660g。 ③再量取25.00mL溶液A,滴加适量稀硫酸,用0.0100mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,生成Mn2+,消耗KMnO4溶液10.00mL。 (1)已知室温下Ba
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- 专题 化学反应 原理
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