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1、2013-2018 全国卷反应原理题 第1页 2013-2018 全国卷全国卷反应原理题反应原理题 2018 年年 28 （15 分） 采用 N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛 应用，回答下列问题： （1）1840 年 Devil 用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到 N2O5，该反应的氧化产物是 一种气体，其分子式为_。 （2）F. Daniels 等曾利用测压法在刚性反应器中研究了 25时 N2O5(g)分解反应： 其中 NO2二聚为 N2O4的反应可以迅速达到平衡，体系的总压强 p 随时间 t 的变 化如下表所示（t=时，N2O5(g)完全分解） ：
2、 t/min 0 40 80 160 260 1300 1700 p/kPa 35.8 40.3 42.5 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1 已知：2N2O5(g)= 2N2O4(g)+O2(g) H1=4.4 kJmol1 2NO2(g) =N2O4(g) H 2=55.3 kJmol1 则反应 N2O5(g)=2NO2(g)+ 1 2 O2(g)的 H =_ kJmol1。 研究表明，N2O5(g)分解的反应速率 v=2103 25 N O p(kPamin1)，t=62 min 时， 测得体系中 2 O p =2.9 kPa，则此时的 25 N O p =_ kPa，v=
3、_ kPamin1。 若提高反应温度至 35，则 N2O5(g)完全分解后体系压强 p(35)_63.1 kPa （填“大于”“等于”或“小于”） ，原因是_。 25时 N2O4(g) 2NO2(g)反应的平衡常数 Kp=_kPa（Kp为以分压表示 的平衡常数，计算结果保留 1 位小数） 。 （3）对于反应 2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)，R.A.Ogg 提出如下反应历程： 第一步 N2O5NO3+NO2 快速平衡 第二步 NO2+NO3NO+NO2+O2 慢反应 第三步 NO+NO32NO2 快反应 其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_ （填标号)。 A
4、v(第一步的逆反应)v(第二步反应) 2013-2018 全国卷反应原理题 第2页 B反应的中间产物只有 NO3 C第二步中 NO2与 NO3的碰撞仅部分有效 D第三步反应活化能较高 2017 28（14 分） 近期发现，H2S 是继 NO、CO 之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节 神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题： （1）下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是_（填标号） 。 A氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以 B氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸 C0.10 molL1的氢硫酸和亚硫酸的 pH 分别为 4.5 和 2.1 D氢硫酸的还
5、原性强于亚硫酸 （2） 下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。 通过计算， 可知系统 （） 和系统 （） 制氢的热化学方程式分别为_、 _，制得等量 H2所需能量较少的是_。 （3）H2S 与 CO2在高温下发生反应：H2S(g)+CO2(g)COS(g) +H2O(g)。在 610 K 时，将 0.10 mol CO2与 0.40 mol H2S 充入 2.5 L 的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数 为 0.02。 H2S 的平衡转化率 1 =_%，反应平衡常数 K=_。 在 620 K 重复试验，平衡后水的物质的量分数为 0.03，H2S 的转化率 2
6、 _ 1 ，该 反应的H_0。 （填“”“”或“=”） 向反应器中再分别充入下列气体，能使 H2S 转化率增大的是_（填标号） A. H2S B. CO2 C.COS D.N2 2013-2018 全国卷反应原理题 第3页 2016 年年 27.（15 分） 元素铬(Cr)在溶液中主要以 Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH) 4 (绿色)、Cr2O 2 7 (橙红色） 、CrO 2 4（黄 色）等形式存在，Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题： (1)Cr3+与 Al3+的化学性质相似，在 Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入 NaOH 溶液直至过量，可 观察到的现象是_。 (2)CrO
7、 2 4和 Cr2O 2 7在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为 1.0 molL1的 Na2CrO4溶 液中 c(Cr2O 2 7)随 c(H+)的变化如图所示。 用离子方程式表示 Na2CrO4溶液中的转化反应 _。 由图可知，溶液酸性增大，CrO 2 4的平衡转化率 _（填“增大“减小”或“不变”） 。根据 A 点数据， 计算出该转化反应的平衡常数为_。 升高温度，溶液中 CrO 2 4的平衡转化率减小，则该 反应的 H_（填“大于”“小于”或“等于”） 。 (3)在化学分析中采用 K2CrO4为指示剂， 以 AgNO3标准 溶液滴定溶液中的 Cl，利用 Ag+与 CrO 2 4生成砖
8、红色沉 淀， 指示到达滴定终点。 当溶液中 Cl恰好沉淀完全 （浓度 等于 1.0105 molL1）时，溶液中 c(Ag+)为_molL1，此时溶液中 c(CrO 2 4)等于 _molL1。 （已知 Ag2CrO4、AgCl 的 Ksp分别为 2.01012和 2.01010） 。 (4)+6 价铬的化合物毒性较大，常用 NaHSO3将废液中的 Cr2O 2 7还原成 Cr3+，反应的离子 方程式为_。 2015 28.(2015 全国课标,28)(15 分)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回 答下列问题: (1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加 Mn
9、O2和 H2SO4,即可得到 I2。该 反应的还原产物为 。 (2)上述浓缩液中主要含有 I-、 Cl-等离子。 取一定量的浓缩液,向其中滴加 AgNO3溶液,当 AgCl 开始沉淀时,溶液中 (I) (Cl)为 。已知 Ksp(AgCl)=1.810 -10,Ksp(AgI)=8.510-17。 (3)已知反应 2HI(g)H2(g)+I2(g)的 H=+11 kJmol-1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键 断裂时分别需要吸收 436 kJ、151 kJ 的能量,则 1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能 量为 kJ。 (4)Bodensteins 研
10、究了下列反应: 2HI(g)H2(g)+I2(g) 在 716 K 时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数 x(HI)与反应时间 t 的关系如下表: t/min 0 20 40 60 80 120 x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784 x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784 根据上述实验结果,该反应的平衡常数 K 的计算式为 。 上述反应中,正反应速率为 v正=k正x2(HI),逆反应速率为 v逆=k逆x(H2)x(I2),其中 k正、k逆为速 率常数,则 k逆为 (以 K 和 k正表示)。若 k正=0.002 7 min-1,在
11、 t=40 min 时,v正= min-1。 由上述实验数据计算得到 v正x(HI)和 v逆x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 1.02.03.04.05.0 6.0 c(H+)/(10-7mol L-1) C(Cr2O7 )/(mol L-1) 2- A 2013-2018 全国卷反应原理题 第4页 时,反应重新达到平衡,相应的点分别为 (填字母)。 答案:(1)MnSO4(或 Mn2+) (1 分) (2)4.710-7 (2 分) (3)299 (2 分) (4)0.1080.108 0.7842 (2 分) 正 1.9510-3(每空
12、 2 分,共 4 分) AE(4 分) 解析:(2) (I) (Cl) = sp(AgI) sp(AgCl) = 8.51017 1.810104.710 -7。 (3)由键能求反应热的公式为 H=反应物的键能总和-生成物的键能总和,则 H=2EHI- 436kJmol-1-151kJmol-1=11kJ,则 EHI=299kJmol-1。 (4) 由 表 中 数 据 可 知120min时 反 应 达 到 平 衡 , 根 据 反 应 可 知:x(HI)=0.784,x(H2)=x(I2)=0.108,将数据代入平衡常数表达式:K=(H2)(I2) 2(HI) = 0.1080.108 0.78
13、42 。 因为 v逆=k逆x(H2)x(I2),则 k逆= 逆 (H2)(I2) = 正2(HI) (H2)(I2)(因为平衡状态时 v 逆=v正),k逆= 正 。 在 t=40min 时,由表中数据可知 x(HI)=0.85,若 k正=0.0027min-1,代入公式:v正=k正 x2(HI)=0.0027min-10.852=1.9510-3。 升高温度,平衡:2HI(g)H2(g)+I2(g) H=+11kJmol-1向正向移动,且正、 逆速率均增 大,x(HI)减小,x(H2)增大;故 x(HI)对应的平衡点为 A 点;x(H2)对应的平衡点为 E 点。 2014 28 (15 分)乙
14、醇是重要的有机化工原料，可由乙烯直接水合法或间接水合法生产。回答下 列问题： （1）间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H)。再水解生 成乙醇。写出相应的反应的化学方程式 （2）已知： 甲醇脱水反应 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g) H123.9KJmol 1 甲醇制烯烃反应 2CH3OH(g)C2H4 (g)2H2O(g) H229.1KJmol 1 乙醇异构化反应 CH3CH2OH(g)CH3OCH3(g) H3+50.7KJmol 1 则乙烯气相直接水合反应 C2H4 (g)H2O(g)C2H5OH(g)的H KJmol 1 2013-2018 全国卷反应原理题 第5页 与间接水合法相比，气相直接水合法的优点是： 。 （3）下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中 n(H2O) n(C2H4)=11) 列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中 A 点的平衡常数 K (用 平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数) 图中压强 P1、P2、P3、P4的大小顺序为： ，理由是： 气相直接水合法党采用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度 290 ，压强 69MPa，n(H2O)n(C2H
