2022年专题化学反应原理试题 .pdf

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1、学而不思则惘，思而不学则殆【反应原理】1. 二甲醚 (CH3OCH3) 是无色气体， 可作为一种新型能源。由合成气 ( 组成为 H2、 CO 和少量的 CO2)直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应。甲醇合成反应: ( ) CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H1=-90.1 kJ mol-1 ( ) CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) H2=-49.0 kJmol-1 水煤气变换反应: ( ) CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H3=-41.1 kJ mol-1 二甲醚合成反应: ( ) 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g

2、) H4=-24.5 kJmol-1 回答下列问题 : (1) 分析二甲醚合成反应( ) 对于 CO 转化率的影响: 。(2) 由H2和CO 直接制备二甲醚( 另一产物为水蒸气) 的热化学方程式为。根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响: 。(3) 有研究者在催化剂( 含 Cu Zn AlO 和Al2O3) 、压强为 5.0 MPa 的条件下，由H2和CO 直接制备二甲醚，结果如下图所示。其中CO 转化率随温度升高而降低的原因是。(4) 二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kW hkg-1) 。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电

3、池的负极反应式为。1 mol 二甲醚分子经过电化学氧化，转移电子的物质的量为。2. 研究 NO2、SO2、 CO 等大气污染气体的测量及处理具有重要意义。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 16 页 - - - - - - - - - 学而不思则惘，思而不学则殆(1) I2O5可使 H2S 、CO 、 HCl等被氧化，常用于定量测定CO 的含量。已知: 2I2(s)+5O2(g)2I2O5(s) H=-75.56 kJ mol-1 2CO(g

4、)+O2(g)2CO2(g) H=-566.0 kJ mol-1 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12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 1 mol SO2的同时生成 1 mol NO 测得上述反应平衡时NO2与SO2的体积比为 16，则平衡常数K= 。(3) 新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是

5、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 ) 。已知 :NO不能与Na2CO3溶液反应。NO+NO2+Na2CO32NaNO2+CO2 2NO2+Na2CO3NaNO2+NaNO3+CO2 用足量的 Na2CO3溶

6、液完全吸收NO 和NO2的混合物，每产生 22.4 L( 标准状况 )CO2( 全部逸出 )时，吸收液质量就增加44 g ，则混合气体中NO 和NO2的体积比为。用 Na2CO3溶 液吸收法处理氮的氧化物存在的缺点是。3. “氢能”将是未来最理想的新能源。(1) 实验测得， 1g H2(g) 燃烧生成液态水时放出142.9 kJ 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 : CaBr2+H2OCaO+2HBr 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - -

7、- - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 16 页 - - - - - - - - - 学而不思则惘，思而不学则殆2HBr+HgHgBr2+H2 HgBr2+ 250+ 2HgO2Hg+O2请你根据“原子经济”的思想完成上述步骤的化学方程式: 。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) H”、“ ”、“ =”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

8、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。11. 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)+32O2(g)Fe2O3(s) H=-823.7kJ mol-1 2Al(s)+32O2(g)Al2O3(s) H=-1675.7kJ mol-1 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 AlSi 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

9、条件下的变化曲线如图1、图 2所示。图1 图 2 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 12 页，共 16 页 - - - - - - - - - 学而不思则惘，思而不学则殆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。温度一般控制在1140，原因是。若将一定质量的Al SiFe合金投入 100mLamolL-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，

10、则a的值为。图3 (3) 大功率 AlH2O2动力电池原理如图3所示，电池放电时负极的Al 转化为 Al-2O。透过离子交换膜的离子为，该电池反应的离子方程式为。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 13 页，共 16 页 - - - - - - - - - 学而不思则惘，思而不学则殆【反应原理】69. (1) 消耗甲醇 ,促进甲醇合成反应( ) 平衡右移 ,CO转化率增大 ; 生成的 H2O,通过水煤气变换反应 ( ) 消耗部分 CO,CO 转化率增大(

11、2 ) 2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H=-204.7 kJ mol-1该反应是气体分子数减少的反应 ,压强升高使平衡右移,CO和H2转化率增大 ,CH3OCH3产率增加 ; 压强升高 , 反应速率加快(3) 反 应放热 , 温度升高 , 平衡左移(4) CH3OCH3+3H2O-12e-2CO2+12H+12mol 70. (1) 5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s) H=-1 377.22 kJmol-1(2) B 2.67( 或83) (3) (NH4)3PO4 或(NH4)2HPO4或NH4H2PO4 (4) O2+4e-+2CO22C

12、2-3O(5) 17 对于含 NO 较多的混合气体无法完全吸收71. (1) H2(g)+12O2(g)H2O(l) H=-285.8kJ mol-1(2) HgBr2+CaOHgO+CaBr2循环过程需要很高的能量, 且使用重金属汞, 会产生污染(3) 0 x0) 2CH3OH+O22HCHO+2H2O 0.5 (3) CH3OH-6e-+H2OCO2+6H+ 73. (1) 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) H=-746.5 kJmol-1 (2) 1.875 10-4 mol L-1s-1 5 000 ABC (3) B 74. (1) CaC2(s)+MgO(s)C

13、aO(s)+Mg(g)+2C(s) H=177.5kJ mol-1 (2) 相同条件下延长保温时间, 还原率增加不明显, 生产成本增大相同条件下 , 还原剂配比由1.2 升至 1.3, 还原剂用量增大, 还原率增加不明显,生产成本增大(3) 2Mg(OH)+2e-2MgO+H2在HCl气流中加热脱水名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 14 页，共 16 页 - - - - - - - - - 学而不思则惘，思而不学则殆(4) 防止 Si和Mg 被氧化 ,

14、 并可提高金属镁的产率(5) +12H+12e-+4H2O 75. (1) -41.2 kJmol-1B 温度太高 ,NH3物质的量分数降低; 温度太低 , 反应速率太慢 ; 此温度范围内, 催化剂活性最高(2) NaClO+2NH3N2H4+NaCl+H2O N2H4-4e-+4OH-N2+4H2O HN3 76. (1) -41.4 重整过程是吸热过程, 利用甲烷燃烧放热, 提供能量(2) 生成的部分CO2及水蒸气可循环用作自重整的原料; 该工艺中较大比例的H2作还原剂 ,可减少 CO2的排放224(H )(CH )ccK1 (3) 2Al+3FeO3Fe+Al2O3 铝氧化放出能量,导致

15、钢液温度升高(4) ac 77. (1) -24 正CH3OH-6e-+8OH-C2-3O+6H2O (2) NaNO3 2NO+O2+4CO4CO2+N21.5 78. (1) CH4(g)+H2O(g)CH3OH(g)+H2(g) H=+77.0 kJ mol-1 (2) 0.0024 mol L-1min-1 7.2 10-5 (3) CD (4) Co2+-e-Co3+6Co3+CH3OH+H2OCO2+6Co2+6H+ 79. (1) -2 219.9 kJmol-1(2) BD 增大 c (H2O) 75% (3) C3H8+10O2-20e-3CO2+4H2O (4) 有大量无色

16、气泡产生, 产生白色沉淀80. (1) 2Al(s)+Fe2O3( s)Al2O3(s)+2Fe(s) H=-852.0kJ mol-1反应放出大量的热使生成的铁熔化(2) CaF2、3% 该温度时 , 镁的还原率已近90%,温度低还原率低, 温度太高能耗大5 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 15 页，共 16 页 - - - - - - - - - 学而不思则惘，思而不学则殆(3) OH- 2Al+3H2O2+2OH-2Al-2O+4H2O 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 16 页，共 16 页 - - - - - - - - -